Vad är Blockchain Technology? Hur Blockchain fungerar

Denna Blockchain-blogg hjälper dig att förstå hur blockchain fungerar. Blockchain Technology är en decentraliserad distribuerad databas med oföränderliga poster där transaktionerna skyddas av kryptografiska algoritmer och nätverksstatus upprätthålls av Consensus-algoritmen.

Är Blockchain det nya Internet? Tja, det är det verkligen !!

Blockchain-teknik är Internet 3.0 eller Internet för protokoll. Det som började som en evolution blir gradvis en revolution. Det har potential att förändra affärer som vi för närvarande känner till, men att förstå hur är inte så lätt. Så Här är en broschyr som du kan se hur Blockchain fungerar.



  1. Vad är Blockchain Technology?
  2. Hur fungerar Blockchain?
    2.1 Oberoende verifiering av transaktioner
    2.2 Aggregering av verifierade transaktioner
    2.3 Utvinning av ett block
  3. Vad händer om någon försöker hacka systemet?



Vad är Blockchain Technology?

Blockchain är en decentraliserad distribuerad databas oföränderliga register, där transaktioner skyddas av starka kryptografiska algoritmer och nätverksstatus bibehålls av Konsensusalgoritm .

digital tidsstämpel - hur blockchain fungerar-edureka

Digitala tidsstämplar



Med enkla ord är Blockchain en kedja av block som innehåller information.

Tekniken beskrevs ursprungligen 1991 och var avsedd att tidsstämpel digitala dokument för att undvika backdate eller anlöpning av eventuella poster.

Hur stor tekniken var, dess verkliga potential förverkligades inte förrän Satoshi Nakamoto använde den för att skapa en digital kryptovaluta ' Bitcoins '.



Blockchain-teknik | Blockchain-handledning för nybörjare | Edureka

Låt oss nu se hur Blockchain fungerar.

Hur fungerar Blockchain?

Låt oss försöka förstå hur blockchain fungerar med en enkel transaktion över ett Blockchain-nätverk.

Anta att James vill skicka 5 BTC till sin vän Kevin. Nu sänds denna transaktion i form av en digital meddelande.

Det digitala meddelandet har en unik signatur. Precis som din signatur ger bevis på att du äger dokumentet på samma sätt, digital signatur ger bevis för att transaktionen är äkta.

Nu sänds den genererade transaktionen till nätverket där den sprids peer to peer.

Transaktion sprider peer to peer i nätverket

Antag att ovanstående transaktion först tas emot av nod A i nätverket.

Oberoende verifiering av transaktioner

Innan transaktioner skickas till sina grannar kommer varje bitcoin-nod som får transaktionen initialt att verifiera transaktionen.Detta garanterar att endast giltiga transaktioner sprids över systemet medan ogiltiga transaktioner avyttras vid den första noden som tar emot dem. Varje nod bekräftar varje transaktion mot en lång agenda med kriterier.

Sammanställning av verifierade transaktioner

Oberoende aggregering av dessa transaktioner i nya block med gruvnoder i kombination med uppvisad beräkning genom en arbetsprotokollalgoritm.

  • Genom att autonomt bekräfta varje transaktion när den tas emot och innan den sprids, tillverkar varje nod en pool av giltiga (hur obekräftade) transaktioner som kallas transaktionspool, minnepool eller mempool
  • Transaktionen når M ining noder det samlar in, validerar och vidarebefordrar nya transaktioner precis som andra noder
  • Till skillnad från andra noder kommer gruvarnoden att sammanföra dessa transaktioner till en kandidatblock

Låt oss förstå detta bättre med ett exempel.

Låt oss säga att Andy är gruvarbetare. (En gruvnod underhåller en lokal kopia av blockchain, listan över alla block som skapats sedan början av bitcoin-systemet 2009)

Nu, efter att ha samlat alla transaktioner i ett block, måste Andy konstruera blockhuvudet. Nu är detta steg viktigt för att förstå hur blockchain fungerar

Konstruera ett blockhuvud

För att konstruera blockhuvudet måste gruvnoden fylla i sex fält, som anges i tabellen:

Storlek Fält Beskrivning
4 bytesVersionFör att konstruera blockhuvudet måste gruvnoden fylla i sex fält enligt listan
32 byteFöregående Block HashEn hänvisning till hash för det föregående (överordnade) blocket i kedjan
32 byteMerkle RootEn hash av roten till Merkle-trädet till detta blockets transaktioner
4 bytesTidsstämpelDen ungefärliga skapelsestiden för detta block (sekunder från Unix Epoch)
4 bytesSvårighetsmålArbetsgränsen för bevis på arbetets algoritm för detta block
4 bytesNuntieEn räknare som används för proof-of-work-algoritmen

När Andys nod har fyllt i alla fält i blockrubriken, började Andy Brytning kvarteret.

Mining of a Block

  • När alla andra fält är fyllda är blockrubriken nu klar och gruvprocessen kan börja
  • Målet är nu att hitta ett värde för nuntie vilket resulterar i en blockhuvudhash som är mindre än svårighetsmålet
  • Gruvknutan måste testa miljarder eller biljoner nonce-värden innan en nonce hittas som uppfyller kravet

Nu när ett kandidatblock har konstruerats av Andys nod är det dags för Andys maskinvarubruksrigg att 'bryta' blocket för att hitta en lösning på arbetsprotokollalgoritmen som gör blocket giltigt.

Bevis på arbete är en bit data som är svår (kostsamt, tidskrävande) att producera men lätt för andra att verifiera och som uppfyller vissa krav.

Hitta pusslet - Varför är det svårt?

  • SHA-256 är en enkelriktad funktion, alltså råstyrka är det enda sättet till ett visst utdatavärde
  • I genomsnitt krävs det många slumpmässiga gissningar för att hitta en lösning och därmed är utmaningen tuff
  • Det tar i genomsnitt cirka 10 minuter för någon att hitta den speciella nyckeln till lösningen

För att hålla myntfördelningen förutsägbar blir pussel allt svårare att lösa när fler arbetar på dem.

Nu, för att validera blocket enligt bevis på arbetet Andy's mining node måste nå svårighetsmålet.

Låt oss se hur svårigheten representeras.

Svårighetsrepresentation

  • Blocket innehåller svårighetsmål, i en notation som kallas 'svårighetsbitar' eller bara 'bitar'
  • Låt oss säga att ett block har 0x1903a30c som svårighetsbitar. Denna notation uttrycker svårighetsmålet som ett koefficient- / exponentformat, med de första två hexadecimala siffrorna för exponenten och de nästa sex hex-siffrorna som koefficienten

Formeln för att beräkna svårighetsmålet från denna representation är:

Så sådan är svårighetskoefficienten att Andys gruvnod har arbetat riktigt hårt för att nå svårighetsmålet. Låt oss se vad som händer härnäst.

Lyckat att bryta blocket

  • Andy har flera hårdvarugruvor, var och en kör SHA256 algoritm parallellt med otroliga hastigheter
  • Gruvnoden som körs på Andys skrivbord överför blockhuvudet till sin gruvhårdvara, som börjar testa biljoner nonces per sekund
  • Nästan 11 minuter efter att gruvan har börjat hitta en av maskinvarugruvorna en lösning och skickar den tillbaka till gruvnoden
  • Omedelbart överför Andys gruvnod blocket till alla sina kamrater
  • De tar emot, validerar och sprider sedan det nya blocket. När blocket krusar över nätverket

Natt det blocket förökas i nätverket, verifierar varje fullständiga noder oberoende blocket

Oberoende bekräftelse av varje block

  • I bitcoins konsensusmekanism valideras varje nytt block oberoende av varje nod i nätverket
  • Detta säkerställer att endast giltiga block sprids i nätverket
  • Noder validerar blocket genom att kontrollera det mot en lång lista med kriterier som alla måste uppfyllas

Montering och val av kedjor av block

När en nod har validerat ett nytt block kommer den att försöka montera en kedja genom att ansluta blocket till den befintliga blockkedjan

I nätverket som visas ovan, när noden (i orange) validerar blocket, monterar den kedjan genom att ansluta blocket till befintlig blockchain

När blocket har verifierats av nätverket blir det en del av blockchain och för att framgångsrikt lösa blockpusslet belönas gruvarbetaren.

rekursionsfibonacci-serien i java

Gruvarbetare belöning

  • Eftersom gruvarbetare använder sina värdefulla resurser för att validera blocket ges de ett monetärt pris
  • När det gäller Bitcoin får de några nyskapade Bitcoins som belöning

Nu uppstår frågan, vad händer i fallet när mer än ett block löses samtidigt?

Ja, det är verkligen möjligt! I sådana fall finns flera grenar.

Flera grenar

  • Även om problemet är tufft finns det dock chanser att mer än ett block kommer att lösas samtidigt
  • Flera grenar i blockchain är möjliga i sådana fall
  • Alla ska helt enkelt bygga blocken ovanpå det första blocket de får
  • Andra noder kan ha fått blocken i en annan ordning
  • De kommer att bygga på kvarteret de först får

  • Slipsen går sönder när någon löser nästa block eftersom det är mycket sällsynt att denna situation inträffar flera gånger i rad

  • Blockchain stabiliseras snabbt i denna situation
  • Den allmänna regeln är att byta till den längsta tillgängliga kedjan

Blockchain stabiliseras snabbt. Varje nod överensstämmer med huvudbokens nuvarande tillstånd.

Okej, så konsensusregler sparar blockchain-nätverket från sådan tvetydighet.

Nu uppstår en annan fråga här, vad händer om någon försöker ändra någon transaktion eller poster i systemet?

Vad händer om någon försöker hacka systemet?

När ett block är löst blir den kryptografiska hash-utgången identifieraren för det blocket.

Eftersom Blockchain är en baklänkad distribuerad databas med poster. När ett block bildas blir den kryptografiska hash-utgången identifieraren för det blocket, som binder till nästa block, vilket skapar en kedja av block.

Därför är blockchain säkrad med den starka kryptografiska algoritmen och det finns inget sätt att ändra någon post.

Om någon försöker ändra någon transaktion i något av blocken ändras hash för blocket och följaktligen hash av alla tidigare block kommer att ändras. Noderna kommer inte fram till konsensus och därmed kan bedrägeriet lätt upptäckas

Så det här är det. Var stolt, för nu står du ut ur mängden efter att ha känt till den här stiliga tekniken.

jag hoppas detta Hur Blockchain fungerar bloggen var informativ för dig.

Har du en fråga till oss? Vänligen nämna det i kommentarfältet så återkommer vi tidigast.

Om du vill lära dig mer om Blockchain Technology och behärska begreppen Cryptography, Blockchain Networks, Smart Contracts, Ethereum and the Hyperledger, kolla in vår interaktiva, live-online här kommer det med 24 * 7 support för att vägleda dig under hela din inlärningsperiod.