Ce este blockchainul și cum funcționează?

Ce este blockchainul?

Un blockchain este un tip special de bază de date, numit și registru digital descentralizat, care este întreținut de numeroase computere distribuite în întreaga lume. Datele sunt organizate în blocuri, care sunt aranjate cronologic și securizate prin criptografie.

Cel mai vechi model de blockchain a fost creat la începutul anilor ’90, când informaticianul Stuart Haber și fizicianul W. Scott Stornetta au folosit tehnici criptografice într-un lanț de blocuri ca o modalitate de a securiza documentele digitale împotriva falsificării datelor.

Haber și Stornetta au inspirat munca a numeroși alți informaticieni și pasionați de criptografie, ducând în cele din urmă la crearea primei criptomonede alimentate de tehnologia blockchain, Bitcoin. De atunci, adoptarea tehnologiei blockchain s-a extins treptat, iar criptomonedele sunt folosite de un număr tot mai mare de oameni la nivel global.

Deși tehnologia blockchain este folosită în mare parte pentru a înregistra tranzacțiile cu criptomonede, se potrivește multor altor tipuri de date digitale și poate fi aplicată într-o gamă largă de cazuri de utilizare.

Ce este descentralizarea în blockchain?

Descentralizarea în blockchain se referă la ideea că controlul și puterea de decizie ale unei rețele sunt distribuite între utilizatorii săi, mai degrabă decât controlate de o singură entitate, cum ar fi un guvern sau o corporație. Acest lucru poate fi util în situațiile în care oamenii trebuie să colaboreze cu străini sau în care doresc să asigure securitatea și integritatea datelor lor.

Într-o rețea blockchain descentralizată, nu există o autoritate centrală sau un intermediar care să controleze fluxul de date sau tranzacțiile. În schimb, tranzacțiile sunt verificate și înregistrate de o rețea distribuită de computere care conlucrează pentru a menține integritatea rețelei.

Când oamenii vorbesc despre tehnologia blockchain, adesea nu vorbesc doar despre baza de date. Tehnologia Blockchain alimentează aplicații precum criptomonedele și tokenurile nefungibile (NFT-uri), permițând oamenilor să colaboreze și să tranzacționeze între ei fără a se baza pe o autoritate centrală.

Cum funcționează blockchain-ul?

În esență, un blockchain este un registru digital care înregistrează în siguranță tranzacțiile dintre două părți într-o manieră inviolabilă. Aceste date privind tranzacțiile sunt înregistrate de o rețea distribuită global de calculatoare speciale numite noduri.

Când un utilizator inițiază o tranzacție, cum ar fi trimiterea unei anumite cantități de criptomonede către un alt utilizator, tranzacția respectivă este transmisă în rețea. Fiecare nod autentifică tranzacția prin verificarea semnăturilor digitale și a altor date despre tranzacție.

Odată ce tranzacția este verificată, este adăugată la un bloc împreună cu alte tranzacții deja verificate. Blocurile sunt legate între ele prin metode criptografice, formând lanțul de blocuri. Procesul de verificare a tranzacțiilor și de adăugare a acestora în blockchain se face printr-un mecanism de consens, un set de reguli care reglementează modul în care nodurile din rețea ajung la un acord cu privire la starea blockchainului și validitatea tranzacțiilor.

Criptografia este esențială pentru ca blockchainul să mențină o înregistrare sigură, transparentă și rezistentă la manipulare a tranzacțiilor. De exemplu, hashingul este o metodă criptografică crucială utilizată în blockchainuri. Este un proces criptografic care convertește o intrare de orice dimensiune într-un șir de caractere de dimensiune fixă.

Funcțiile hash utilizate în blockchainuri sunt în general rezistente la coliziuni, ceea ce înseamnă că șansele de a găsi două date care produc aceeași ieșire sunt extrem de mici. O altă caracteristică se numește efect de avalanșă, referindu-se la faptul că orice modificare ușoară a datelor de intrare ar produce o ieșire drastic diferită. 

Să ilustrăm acest lucru cu SHA256, o funcție folosită pe scară largă în Bitcoin. După cum puteți vedea, schimbarea majusculelor/literelor mici a dus la un rezultat complet diferit. Funcțiile hash sunt, de asemenea, funcții unidirecționale, deoarece este imposibil din punct de vedere computațional să obțineți datele de intrare prin inginerie inversă a ieșirii hash.�

Fiecare bloc dintr-un blockchain conține într-un mod securizat hash-ul blocului precedent, creând un lanț robust de blocuri. Oricine dorește să modifice un bloc ar trebui să modifice toate blocurile următoare, o sarcină care nu este doar dificilă din punct de vedere tehnic, ci și extrem de costisitoare. 

O altă metodă criptografică utilizată pe scară largă în blockchain este criptografia cu cheie publică. Denumită și criptografie asimetrică, ajută la efectuarea tranzacțiilor sigure și verificabile între utilizatori.

Iată cum funcționează. Fiecare participant are o pereche unică de chei: o cheie privată, pe care o păstrează secretă, și o cheie publică, care este partajată în mod deschis. Când un utilizator inițiază o tranzacție, o semnează folosind cheia privată, creând o semnătură digitală.

Alți utilizatori din rețea pot verifica apoi autenticitatea tranzacției prin aplicarea cheii publice a expeditorului semnăturii digitale. Această abordare asigură securitatea tranzacțiilor, deoarece numai proprietarul legitim al cheii private poate autoriza o tranzacție, dar toată lumea poate verifica semnăturile folosind cheia publică. 

O altă caracteristică a blockchainului este transparența sa. În general, oricine poate verifica datele unui blockchain, inclusiv toate datele tranzacțiilor și ale blocurilor, pe site-urile blockchainurilor publice.  De exemplu, puteți vedea fiecare tranzacție care a fost înregistrată vreodată în rețeaua Bitcoin pe site-urile de explorator blockchain, inclusiv identificatorul expeditorului și al destinatarului, suma transferului și o listă a proprietarilor oricărui bitcoin. De asemenea, puteți urmări blocurile, de astăzi (blocul 788.995 la 18:52:21 GMT pe 29 mai 2023) până la primul bloc, cunoscut sub numele de blocul geneză.

Ce este un mecanism de consens?

Un algoritm de consens este un mecanism care le permite utilizatorilor sau mașinilor să se coordoneze într-un cadru distribuit. Trebuie să se asigure că toți agenții din sistem pot conveni asupra unei singure surse de adevăr, chiar dacă unii agenți eșuează. Aceștia se asigură că toate nodurile din rețea au aceeași copie a registrului, care conține o înregistrare a tuturor tranzacțiilor. Mecanismele de consens sunt necesare pentru blockchainuri, deoarece nu există o autoritate centrală care să verifice tranzacțiile și să mențină integritatea rețelei.

Când zeci de mii de noduri păstrează o copie a datelor blockchainului, pot apărea rapid unele provocări, inclusiv consecvența datelor și nodurile rău intenționate. Pentru a asigura integritatea blockchainului, există diverse mecanisme de consens care reglementează modul în care nodurile rețelei ajung la un acord. Să vedem care sunt cele mai importante.

Tipuri de mecanisme de consens

Ce este Proof of Work?

Proof of Work (PoW) este un mecanism de consens utilizat în multe rețele blockchain pentru a verifica tranzacțiile și a menține integritatea blockchainului. Este mecanismul de consens original folosit de Bitcoin.

În PoW, minerii concurează pentru a rezolva o problemă matematică complexă pentru a adăuga următorul bloc la blockchain. În procesul cunoscut sub numele de minerit, primul miner care rezolvă problema este recompensat cu criptomonede. 

Minerii trebuie să folosească computere puternice pentru a rezolva probleme matematice pentru a extrage monede noi și a securiza rețeaua. Acesta este motivul pentru care procesul de minerit necesită cantități semnificative de putere de calcul și, prin urmare, de energie. 

Ce este Proof of Stake?

Proof of Stake (PoS) este un mecanism de consens conceput pentru a aborda unele dintre dezavantajele Proof of Work (PoW). Într-un sistem PoS, în loc ca minerii să concureze pentru a rezolva probleme matematice complexe pentru a valida tranzacțiile și pentru a adăuga noi blocuri la blockchain, validatorii sunt aleși în funcție de cantitatea de criptomonede pe care o alocă în staking în rețea.

Validatorii dețin o anumită cantitate de criptomonedă ca garanție, sau staking, pentru a participa la procesul de consens. Ei sunt apoi selectați aleatoriu pentru a crea blocuri noi și pentru a valida tranzacțiile în funcție de dimensiunea stakingului lor. Validatorii sunt recompensați cu taxe de tranzacție pentru crearea de noi blocuri și ca stimulent pentru a acționa în interesul rețelei.

Alte mecanisme de consens populare

Proof of Work și Proof of Stake sunt cei mai comuni algoritmi de consens, dar există și alții. Unii sunt hibrizi care combină elemente din ambele sisteme, în timp ce alții sunt metode complet diferite.

De exemplu, delegated Proof of Stake (DPoS) este similar cu PoS, dar în loc ca toți validatorii să fie eligibili să creeze noi blocuri, deținătorii de tokenuri aleg un set mai mic de delegați pentru a face acest lucru în numele lor.

Pe de altă parte, în Proof of Authority (PoA), validatorii sunt identificați mai degrabă prin reputația sau identitatea lor decât prin cantitatea de criptomonede pe care o dețin. Validatorii sunt selectați în funcție de gradul de încredere pe care îl conferă și pot fi eliminați din rețea dacă nu acționează onest.

Beneficiile blockchainului

1. Descentralizare

Natura descentralizată a blockchainului înseamnă că nu există un singur punct de control sau eșec, ceea ce îl poate face mai sigur și mai rezistent la atacuri sau breșe de securitate a datelor.

2. Transparență

Tranzacțiile pe un blockchain sunt vizibile pentru toți participanții, facilitând urmărirea și verificarea acestora și asigurarea acurateței lor.

3. Imuabilitate

Odată ce o tranzacție este înregistrată pe un blockchain, aceasta nu poate fi modificată sau ștearsă. Se creează o înregistrare permanentă a tuturor tranzacțiilor, care poate fi verificată de oricine are acces la rețeaua blockchain. Aceasta este o diferență semnificativă față de sistemele tradiționale, în care tranzacțiile sunt reversibile.

4. Eficiență

Blockchainul poate permite tranzacții mai rapide și mai eficiente, deoarece nu necesită intermediari, cum ar fi băncile.

5. Taxe mai mici

Prin eliminarea intermediarilor și automatizarea proceselor, blockchainul poate reduce costurile de tranzacție și poate eficientiza anumite operațiuni comerciale.

6. Fără încredere

Tehnologia blockchain permite tranzacții transparente verificate și validate de către participanții la rețea fără intermediari de încredere.

Care sunt diferitele tipuri de rețele blockchain?

Blockchainuri publice

Un blockchain public este o rețea descentralizată care este deschisă oricui dorește să participe. Aceste rețele sunt, de obicei, open source, transparente și fără permisiuni, ceea ce înseamnă că oricine le poate accesa și utiliza. Bitcoin și Ethereum sunt exemple de blockchainuri publice.

Blockchainuri private

Un blockchain privat, după cum sugerează și numele, este o rețea blockchain care nu este deschisă publicului. Blockchainurile private sunt, de obicei, conduse de o singură entitate, cum ar fi o companie, și sunt utilizate în scopuri și pentru cazuri de utilizare interne.

Blockchainurile private sunt medii cu permisiune, cu reguli clare, care dictează cine poate vedea și scrie în lanț. Acestea nu sunt sisteme descentralizate, deoarece există o ierarhie clară în ceea ce privește controlul. Cu toate acestea, pot fi distribuite, prin faptul că mai multe noduri păstrează o copie a lanțului pe mașinile lor.

Blockchainuri de consorțiu

Un blockchain de consorțiu este un hibrid între blockchainurile publice și private. Într-un blockchain de consorțiu, mai multe organizații se reunesc pentru a crea o rețea blockchain partajată, care este gestionată și administrată în comun. Aceste rețele pot fi deschise sau închise, în funcție de nevoile membrilor consorțiului.

În loc de un sistem deschis, în care oricine poate valida blocurile, sau unul închis, în care doar o entitate individuală numește producătorii de blocuri, într-un lanț de consorțiu, mai multe părți la fel de puternice funcționează ca validatori. 

Regulile sistemului sunt flexibile: vizibilitatea lanțului poate fi limitată la validatori, la persoanele autorizate sau nelimitată. Dacă validatorii ajung la un consens, modificările pot fi implementate cu ușurință. În ceea ce privește funcționarea blockchainului, dacă un anumit prag al acestor părți se comportă onest, sistemul nu va avea probleme.

Pentru ce este folosit blockchainul?

Deși tehnologia blockchain este încă la început, are deja cazuri de utilizare în diferite industrii. Printre cele mai comune aplicații actuale ale tehnologiei blockchain se numără:

1. Criptomonedele

Tehnologia blockchain a fost dezvoltată pentru a susține crearea criptomonedelor, care utilizează blockchainul ca pe un registru sigur și descentralizat pentru înregistrarea tranzacțiilor.

2. Identități digitale

Blockchainul poate fi folosit pentru a crea identități digitale sigure și inviolabile, care pot fi folosite pentru a verifica informațiile personale și alte date sensibile. Acest lucru ar putea deveni din ce în ce mai important, pe măsură ce mai multe din informațiile și activele noastre personale sunt mutate online.

3. Vot

Prin furnizarea unui registru descentralizat, inviolabil al tuturor voturilor exprimate, tehnologia blockchain poate fi utilizată pentru a crea un sistem de vot sigur și transparent, care elimină posibilitatea fraudei alegerilor și asigură integritatea procesului de vot.

4. Managementul lanțului de aprovizionare

Tehnologia blockchain poate fi folosită pentru a crea un registru al tuturor tranzacțiilor dintr-un lanț de aprovizionare. Fiecare tranzacție poate fi înregistrată ca bloc pe blockchain, creând o înregistrare imuabilă și transparentă a întregului proces al lanțului de aprovizionare.

5. Contracte inteligente

Contractele inteligente sunt contracte cu autoexecuție, care pot fi programate să se execute automat atunci când sunt îndeplinite anumite condiții. Tehnologia blockchain permite crearea și executarea de contracte inteligente într-un mod sigur și descentralizat. Printre cele mai promițătoare aplicații ale contractelor inteligente se numără aplicațiile descentralizate (dApps) și organizațiile descentralizate (DAO).

Gânduri de încheiere

Tehnologia blockchain oferă o modalitate sigură și transparentă de a înregistra tranzacțiile și de a stoca date. Are potențialul de a revoluționa industriile, aducând un nou nivel de încredere și securitate în lumea digitală.

Fie că permite tranzacțiile peer-to-peer, creează noi forme de active digitale sau facilitează aplicațiile descentralizate, tehnologia blockchain deschide o lume întreagă de posibilități. Pe măsură ce tehnologia continuă să evolueze și să se bucure de o adoptare mai largă, ne putem aștepta să apară mai multe cazuri de utilizare inovatoare și transformatoare în următorii ani.

Avertisment privind riscurile: Acest conținut vă este prezentat „ca atare” numai pentru informare generală și în scopuri educaționale, fără a oferi declarații sau garanții de vreun fel. Nu trebuie interpretat ca un sfat financiar, juridic sau de natură profesională și nici nu are scopul de a recomanda achiziționarea unui anumit produs sau serviciu. Ar trebui să solicitați sfaturi de la consilierii profesioniști corespunzători. În cazul în care articolul reprezintă contribuția unui colaborator terț, rețineți că acele opinii exprimate aparțin colaboratorului terț și nu reflectă neapărat opiniile CryptoKing.ro Prețurile activelor digitale pot fi volatile. Valoarea investiției dvs. poate scădea sau crește și este posibil să nu primiți înapoi suma investită. Sunteți singura persoană responsabilă pentru deciziile dvs. de investiții, iar Academia Binance nu este responsabilă pentru eventualele pierderi suferite. Acest material nu trebuie interpretat ca un sfat financiar, juridic sau de natură profesională.