Samouczek Blockchain dla początkujących: Naucz się podstawowych pojęć Blockchain

Blockchain stał się jedną z najbardziej poszukiwanych umiejętności w sektorze technologicznym. Według ankiety PwC z 2018 r. przeprowadzonej na 600 dyrektorach należących do 15 różnych regionów, około 84% respondentów stwierdziło, że w jakiś sposób korzysta z technologii blockchain. ( Źródło )

Nawet w Indiach zapotrzebowanie na specjalistów blockchain gwałtownie rośnie, ponieważ zarówno organizacje rządowe, jak i prywatne szukają sposobów na wykorzystanie tej niezawodnej technologii. Cały ten szum może sprawić, że będziesz się zastanawiać: „Co to jest Blockchain?”

Aby pomóc Ci znaleźć odpowiedź na to pytanie, przygotowaliśmy poniższy samouczek dotyczący blockchaina dla początkujących. Obejmuje wszystkie niezbędne aspekty blockchain, dzięki czemu możesz zapoznać się z tą technologią i rozpocząć karierę w blockchain.

Niemniej jednak jest to bardzo szczegółowy samouczek dotyczący łańcucha bloków, dlatego zalecamy dodanie tej strony do zakładek. Możesz zachować to jako odniesienie, aby wrócić do tego później.

Ucz się szkolenia w zakresie tworzenia oprogramowania online na najlepszych światowych uniwersytetach. Zdobywaj programy Executive PG, Advanced Certificate Programs lub Masters Programs, aby przyspieszyć swoją karierę.

Zaczniemy nasz samouczek dotyczący łańcucha bloków dla początkujących, wyjaśniając najpierw blockchain:

Co to jest Blockchain?

Termin „blockchain” składa się z dwóch słów „blok” i „łańcuch”. Możemy zdefiniować blockchain jako łańcuch bloków zawierających informacje. Blockchain oznacza cyfrowe dokumenty, dzięki czemu nie można przy nich manipulować ani zmieniać ich daty. Podstawowym celem blockchain jest rozwiązanie problemu prowadzenia podwójnych zapisów bez konieczności posiadania centralnego serwera.

Jest to niezniszczalna cyfrowa księga transakcji, którą można zaprogramować tak, aby rejestrowała prawie wszystko, co ma wartość. Prosta wersja blockchain to łańcuch bloków przechowujących zapisy transakcji odbywających się w sieci.

Zwróć uwagę, że „blok” w łańcuchu bloków to informacje cyfrowe, podczas gdy „łańcuch” to publiczna baza danych. W łańcuchu bloków bloki są rozmieszczone w wielu systemach, a nie tylko przechowywane w jednym miejscu.

Jak działają bloki? – Wyjaśnienie technologii Blockchain

Blok przechowuje wszystkie podstawowe szczegóły dotyczące transakcji, w tym godzinę, datę, kwotę transakcji itp. Przechowuje również informacje o podmiotach uczestniczących w transakcji. Na przykład, jeśli kupujesz produkt od dostawcy, blok zarejestruje Twój unikalny podpis cyfrowy. Tak, nie przechowuje twojego imienia i nazwiska. W łańcuchu bloków każdy użytkownik ma unikalny podpis cyfrowy, a informacje o jego transakcjach są rejestrowane przy użyciu jego unikalnego podpisu, a nie rzeczywistej nazwy.

Nie tylko użytkownicy blockchaina mają unikalne cechy. Każdy blok w sieci blockchain ma unikalny kod, który czyni go odrębnym i oddzielonym od reszty. Ten unikalny kod nazywa się „hash”.

Ile danych może przechowywać pojedynczy blok, zależy od wielkości transakcji. Jeden blok może obsłużyć kilka tysięcy transakcji, a kod skrótu zapewnia, że ​​każdy blok w łańcuchu bloków jest zsynchronizowany z pozostałymi.

Jeśli w łańcuchu bloków jest zbyt wiele bloków, rozmiar księgi odpowiednio wzrośnie. Duża sieć księgi głównej jest głównym powodem, dla którego blockchain jest tak bezpieczny. Ponieważ jest zdecentralizowany, awaria jednego bloku nie spowoduje awarii całej sieci, co pozwoli jej pozostać nienaruszona. Co więcej, jeśli bezpieczeństwo jednego bloku zostanie naruszone, nie spowoduje to naruszenia całego łańcucha bloków.

Blockchain to protokół programowy podobny do SMTP dla poczty e-mail. Niemniej jednak nie można uruchomić łańcucha bloków bez Internetu.

Przypadki użycia Blockchain

Blockchain to wszechstronna i solidna technologia. Ze względu na swój wyjątkowy charakter, prawie każda branża może odnieść korzyści z włączenia go do swojej codziennej działalności.

Potencjalne przypadki użycia

Blockchain to stosunkowo nowa technologia i możemy ją wykorzystać w wielu sektorach. Oto niektóre z potencjalnych przypadków użycia blockchain:

Księgowość i ewidencja

Każda branża musi prowadzić księgowość i przechowywać dokumentację. Rekordy te zawierają cenne informacje, których wyciek może spowodować wiele problemów w danej firmie. Blockchain oferuje bardzo bezpieczny sposób prowadzenia ksiąg rachunkowych i rejestrowania, zapewniając, że niechciane strony i złośliwe osoby nie będą miały do ​​nich dostępu.

Głosowanie

Aby zapobiec oszustwom głosowania, rządy mogą wykorzystywać technologię blockchain do wydawania identyfikatorów wyborców i rejestrowania głosów. Jak omówiliśmy wcześniej, blockchain zapewnia wysoce bezpieczne rozwiązanie do przechowywania danych, a wprowadzanie zmian w danych przechowywanych w blockchain jest bardzo trudnym zadaniem. Blockchain może pomóc w utrzymaniu przejrzystości i szybkości procesu głosowania.

Samojezdne samochody

Poza sztuczną inteligencją i uczeniem maszynowym samochody autonomiczne wykorzystywałyby technologię blockchain, aby chronić swoje dane przed niepożądanymi stronami. W 2019 r. IBM złożył patent na projekt, który umożliwia zarządzanie informacjami o autonomicznych samochodach za pośrednictwem łańcucha bloków.

Robotyka i IoT

Dzięki blockchain możesz stworzyć zdecentralizowaną sieć dronów i robotów. Gwarantuje, że awaria jednego drona nie wpłynie na resztę sieci.

Zarządzanie danymi w opiece zdrowotnej

Szpitale, domy opieki i inne instytuty medyczne mogą używać technologii blockchain do przechowywania i zarządzania danymi dotyczącymi ich zapasów, dokumentacji medycznej pacjentów oraz transakcji finansowych instytucji. Dowiedz się więcej o przypadkach użycia technologii blockchain.

Istniejące przypadki użycia

Oto niektóre z rzeczywistych przykładów implementacji blockchain:

Blockchain w Dubaju

Inteligentne biuro w Dubaju w 2016 r. uruchomiło strategię blockchain, aby łączyć przedsiębiorców i deweloperów z inwestorami i inwestorami venture capital. Jego celem było przyspieszenie rozwoju Dubaju i uczynienie go „najszczęśliwszym miastem na świecie”. Ich celem jest uczynienie Dubaju miastem w pełni opartym na blockchain do 2020 roku.

Światowy Program Żywnościowy ONZ

Światowy Program Żywnościowy ONZ wykorzystał technologię blockchain w 2017 roku, aby pomóc obszarom wiejskim w pakistańskim regionie Sindh. Wysłali mieszkańcom żywność, pieniądze i inne niezbędne materiały i wykorzystali blockchain do rejestrowania wszystkich transakcji. Blockchain zapewnił, że wszystkie jego transakcje pozostały przejrzyste i bezpieczne.

Uruchomienie oparte na blockchain

Incent to startup, który pozwala firmom i twórcom treści rozwijać swoją publiczność, nagradzać ich i zarabiać na treści. Jest to rozwiązanie typu retencji konsumentów jako usługi (CRaaS), w ramach którego system generuje kody dla widzów konkretnego twórcy. Widzowie mogą wykorzystać te kody i zdobyć nagrody, z korzyścią zarówno dla twórcy, jak i widza. Do swoich transakcji wykorzystują technologię blockchain.

Kryptowaluty (Bitcoin, Ethereum itp.)

Nasz samouczek dotyczący blockchaina dla początkujących byłby niekompletny, gdyby nie wspomnieć o najpopularniejszym zastosowaniu technologii blockchain, czyli kryptowalutach. Bitcoin, obecnie najpopularniejsza kryptowaluta, był pierwszym zastosowaniem blockchain i oferuje użytkownikom wiele korzyści. Kryptowaluty pozwalają firmom bezpiecznie i wydajniej przeprowadzać transakcje.

Błędne poglądy na temat Blockchain (czym Blockchain nie jest)

Aby zrozumieć blockchain, musisz najpierw rozróżnić prawdy i mity otaczające tę technologię. Oto niektóre z typowych nieporozumień dotyczących blockchain, o których powinieneś wiedzieć:

Mit: Blockchain zastępuje system przetwarzania transakcji

Rzeczywistość: Możesz użyć łańcucha bloków do zastąpienia systemu przetwarzania transakcji tylko w określonych scenariuszach. Nie zastępuje pełnoprawnego systemu przetwarzania transakcji.

Mit: Blockchain jest konieczny, nawet jeśli nie ma sieci biznesowej

Rzeczywistość: Jeśli sieć biznesowa nie istnieje, nie musisz wdrażać technologii blockchain.

Mit: Blockchain to produkt

Rzeczywistość: Blockchain nie jest produktem, który można kupić. Narzędzie w łańcuchu bloków wynika z różnych aplikacji, które można na nim zbudować.

Mit: Blockchain to wszystko o Bitcoinach lub Blockchain to Bitcoins

Rzeczywistość: Chociaż bitcoin jest pierwszym zastosowaniem blockchain, blockchain to nie tylko bitcoiny. Bitcoin to kryptowaluta oparta na blockchain, gdzie bitcoin jest cyfrowym tokenem, a blockchain to księga. Możesz mieć blockchain bez bitcoinów, ale nie możesz mieć bitcoinów bez blockchain.

Czym są warianty Blockchain?

W tej sekcji naszego samouczka o blockchain omówimy różne warianty technologii blockchain.

Publiczny łańcuch bloków

Rozproszone księgi w publicznym łańcuchu bloków są widoczne dla każdego użytkownika. Tutaj każdy użytkownik może modyfikować i weryfikować bloki obecne w łańcuchu bloków. Niektóre znane przykłady publicznego łańcucha bloków to Ethereum, Factom i Bitcoin.

Prywatny łańcuch bloków

Prywatna sieć blockchain zwykle należy do określonej organizacji. Tutaj tylko kilka konkretnych osób w organizacji może modyfikować bloki transakcyjne. Mimo to każda osoba może przeglądać bloki, ale nie może ich modyfikować. Będziesz potrzebować pozwolenia od poszczególnych użytkowników, aby zmodyfikować bloki obecne w takiej sieci. Blockchain i Multichain to dwa wybitne przykłady prywatnego łańcucha bloków.

Blockchain konsorcjum

W łańcuchu bloków konsorcjum tylko grupa osób lub organizacji może dodawać i weryfikować bloki transakcji. Księga w takiej sieci jest otwarta tylko dla określonej grupy. Jest wysoce bezpieczny i jest używany przez organizacje tylko w określonych sektorach. Przykładami łańcucha bloków konsorcjum są R3, Hyperledger 1.0 i Ripple.

Czym są filozofie Blockchain?

W łańcuchu bloków istnieją filozofie:

• Dozwolony łańcuch bloków
• Blockchain bez zezwolenia

Oto różnice między tymi dwiema filozofiami:

Dozwolony łańcuch bloków

W łańcuchu bloków z uprawnieniami masz warstwę kontroli dostępu, która pozwala tylko określonej grupie osób wykonywać pewne czynności. Taka konfiguracja pozwala kontrolować aktywność transakcyjną użytkowników sieci. Dozwolone łańcuchy bloków są popularne wśród dużych firm i przedsiębiorstw ze względu na wysoki poziom bezpieczeństwa.

Na przykład dostawca usług IT może wdrożyć autoryzowaną sieć blockchain w celu rejestrowania poufnych informacji swoich klientów. Nawet jeśli niektóre strony trzecie mogą być zaangażowane w procesy transakcyjne takich informacji, nie powinny mieć dostępu do poufnych informacji zawartych w tych transakcjach. Uprawniony łańcuch bloków zapewniłby, że osoby trzecie nie będą miały dostępu do takich informacji.

Blockchain bez zezwolenia

Jak sama nazwa wskazuje, łańcuch bloków bez uprawnień jest przeciwieństwem łańcucha bloków z uprawnieniami. W przeciwieństwie do łańcuchów bloków z uprawnieniami, w których tylko kilka osób ma dostęp do łańcucha bloków, każdy może uzyskać dostęp do łańcucha bloków w łańcuchu bloków bez uprawnień.

Bitcoin i Ethereum to dwa godne uwagi przykłady łańcuchów bloków bez zezwolenia. W tym przypadku konieczne jest wydobywanie Proof of Work (PoW), a moc mieszająca określa poziom zaufania. Co to jest dowód pracy? To omówimy w następnej sekcji.

Dlaczego Blockchain jest tak bezpieczny? (PoW i rozproszona sieć P2P)

Wiemy już, że blockchain to łańcuch bloków, które zawierają informacje transakcyjne. Wiemy również, że każdy blok ma swój unikalny podpis jako hash. Jednak skróty nie są wystarczające, aby zapewnić bezpieczeństwo sieci blockchain.

Zaawansowane komputery mogą obliczyć setki tysięcy skrótów w ciągu kilku sekund, a haker może modyfikować blok bez pozwolenia. Następnie może powtórzyć proces, aby manipulować resztą łańcucha bloków.

Jednak blockchain ma dwa rozwiązania tego problemu i są to:

• Dowód pracy (PoW)
• Rozproszona sieć P2P

Dowód pracy

Dowód pracy to problem obliczeniowy, którego rozwiązanie wymaga znacznego wysiłku. Jednak weryfikacja skutków tego problemu zajmuje bardzo mało czasu w porównaniu z czasem potrzebnym na jego rozwiązanie.

Tak więc, jeśli haker chce manipulować łańcuchem bloków, będzie musiał wykonać Proof of Work dla jednego bloku, zaimplementować modyfikację, a następnie powtórzyć cały proces dla kolejnych bloków. W połączeniu z haszowaniem, Proof of Work sprawia, że ​​blockchain jest wysoce bezpiecznym rozwiązaniem.

Rozproszona sieć P2P

Każdy blockchain ma rozproszoną sieć peer-to-peer. Nie ma centralnego organu do zarządzania łańcuchem, zamiast tego polega na sieci peer-to-peer do tego zadania.

Kiedy użytkownik dołącza do sieci blockchain, otrzymuje pełną kopię łańcucha bloków, a każdy komputer w sieci nazywany jest węzłem. Kiedy nowy użytkownik tworzy nowy blok w łańcuchu bloków, zostaje wysłany do wszystkich użytkowników obecnych w sieci.

Teraz każdy węzeł (komputer) musi zweryfikować blok, po którym można go dodać do łańcucha bloków. Wszystkie węzły obecne w blockchain tworzą konsensus co do tego, które bloki są ważne, a które nie. Jeśli w łańcuchu blokowym istnieje manipulowany blok, węzły go odrzucą.

W przypadku rozproszonej sieci P2P haker musi teraz przejąć kontrolę nad ponad 50% sieci po uzyskaniu dostępu do bloku i powtórzeniu Proof of Work dla każdego bloku, aby czymkolwiek manipulować. Dzięki temu blockchain staje się znacznie bezpieczny.

Jak działają transakcje Blockchain?

Omówiliśmy, że blockchain przechowuje informacje transakcyjne, ale jak transakcja odbywa się w jednym? Oto jak:

1. Użytkownik zażądałby transakcji związanej z konkretnym łańcuchem bloków (kryptowaluta, rekordy, kontrakty itp.).
2. Żądana transakcja jest wysyłana do każdego węzła w sieci peer-to-peer.
3. Węzły weryfikują transakcję i stan użytkownika przy użyciu wymaganych algorytmów.
4. Po zakończeniu transakcji do łańcucha bloków dodawany jest nowy blok, który jest niezmienny i trwały.

Podsumowując, etapy transakcji blockchain to:

1. Prośba
2. Audycja
3. Walidacja
4. Dodatek

Ten proces jest taki sam dla każdego rodzaju łańcucha bloków, bez względu na to, do jakiej aplikacji jest używany. Niezależnie od tego, czy używasz łańcucha bloków do kryptowaluty, czy do prowadzenia ewidencji, będziesz musiał przejść dokładnie przez ten proces, aby dodać nowy blok do łańcucha bloków. Dowiedz się więcej o działaniu technologii blockchain.

Dlaczego używamy Blockchain?

Korzystanie z blockchain ma wiele zalet. Oto najważniejsze z nich:

Bezpieczeństwo

Przy tak wielu przepisach dotyczących bezpieczeństwa, blockchain jest jedną z najbezpieczniejszych dostępnych dla nas technologii. Manipulowanie przy nim jest prawie niemożliwe.

Elastyczność

Od opieki zdrowotnej po transport, możesz korzystać z technologii blockchain w każdej branży. Wszystko, czego potrzebujesz, to praktyczna znajomość blockchain i branży, w której chcesz go wdrożyć.

Automatyzacja

Większość operacji w łańcuchu bloków jest wykonywana przez implementacje oprogramowania. Taka automatyzacja sprawia, że ​​sieci blockchain są bardzo wydajne.

Przezroczystość

Każda zmiana dokonana w łańcuchu bloków jest widoczna dla wszystkich użytkowników, którzy mają do niej dostęp. Dzięki temu wszystko jest przejrzyste i zwiększa wszechstronność tej technologii.

Globalna adaptacja

Organizacje na całym świecie wdrażają lub próbują wdrożyć blockchain w taki czy inny sposób. Jest to uznana i przyjęta na całym świecie technologia, która zyskuje na popularności.

Niezawodność

Każda zainteresowana transakcją blockchain jest certyfikowana i weryfikowana. Eliminuje to potrzebę podwójnej ewidencji i sprawia, że ​​proces transakcji jest znacznie bardziej niezawodny.

Wyjście poza samouczek Blockchain dla początkujących

Nasz samouczek dotyczący łańcucha bloków dla początkujących obejmuje podstawy tego tematu. Jak już zapewne zgadłeś, blockchain to rozległa dziedzina z wieloma podrozdziałami i szczegółami technicznymi. Samodzielne poznanie ich wszystkich może być trudne.

Najlepszym sposobem na naukę blockchain jest ukończenie kursu blockchain. Dzięki kursowi będziesz mógł uczyć się od ekspertów branżowych i uczyć się krok po kroku przez program nauczania.

W upGrad oferujemy następujące dwa kursy z technologii blockchain:

• Executive PG Program w tworzeniu oprogramowania - specjalizacja w Blockchain
• Zaawansowany program certyfikacji w technologii blockchain

Oferujemy oba te kursy we współpracy z IIIT-B. Są dostępne online i obejmują podstawowe i zaawansowane koncepcje blockchain.

Możesz dołączyć do dowolnego z tych kursów w zależności od celów i wymagań zawodowych. Wyposażają Cię w niezbędne umiejętności, dzięki czemu możesz wejść do branży jako profesjonalista blockchain.

Wniosek

Gratulacje! Znasz już podstawy blockchain i ukończyłeś nasz samouczek dla początkujących.

Blockchain jest z pewnością jedną z najbardziej wszechstronnych i użytecznych obecnie dostępnych technologii i teraz jest najlepszy czas, aby wejść w ten sektor. Jeśli chcesz zostać profesjonalistą w dziedzinie blockchain, zalecamy zapoznanie się z kursami dotyczącymi blockchain.

Czy ten samouczek dotyczący łańcucha bloków okazał się przydatny? Daj nam znać, upuszczając komentarz poniżej.