Jinsi blockchain inavyofanya kazi kweli

2024 Mwandishi: Seth Attwood | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-16 16:17

Chapisho hili limekusudiwa kumwambia kila mtu kwa nini blockchain ilivumbuliwa, jinsi fedha za siri zinavyofanya kazi na kwa nini ni mfumo mzuri zaidi katika miaka ya hivi karibuni kutoka kwa mtazamo wa mantiki.

Mara moja nitakuonya kuwa chini ya kukata kuna karatasi kubwa ya maandishi na ikiwa hauko tayari "kufunga" swali juu ya mada ya cryptocurrencies mara moja na kwa wote, ongeza kiingilio kwa vipendwa vyako hivi sasa na uhifadhi wakati)

Blockchain ni teknolojia, mpya, ya ajabu, isiyoeleweka, lakini inaonekana kuwa inabadilisha ulimwengu, tofauti na hadithi zako hizi. Inavyoonekana, yuko nasi kwa muda mrefu.

Chapisho hili limeandikwa kana kwamba linaambiwa watu ambao wako mbali sana na kompyuta na wanawajua juu juu tu, kwa mfano, fikiria kwamba alikuwa akijiandaa kwa wazazi wako. Ninaweza hata kuitupa kwa wanadamu wenzangu na kuwa na hakika wataelewa.

Na Oleg atatusaidia sote katika suala hili gumu. Kutana!

Ikiwa hupendi Oleg, nitamfukuza.

Misingi: kwa nini tunahitaji blockchain?

Blockchain ilielezwa katika makala ya Satoshi Nakamoto "Bitcoin: Mfumo wa Peer-to-Peer Electronic Cash System". Huko, katika kurasa nane tu, mwandishi alielezea misingi ya cryptocurrency ya Bitcoin, ambayo ilikuwa msingi wa algorithm ya Blockchain.

Orodha ambayo haiwezi kubadilishwa

Blockchain - mlolongo wa vitalu au kwa maneno mengine orodha iliyounganishwa. Katika orodha kama hiyo, kila rekodi inayofuata inarejelea moja iliyotangulia, na kadhalika chini ya mnyororo hadi ya kwanza. Kama mabehewa ya gari-moshi, kila moja huburuta linalofuata. Kuhusu orodha, kuna nakala nzuri ya Nikita Likhachev kwenye TJ, ambapo hiyo hiyo inaelezewa kwa wapya kabisa. Analogi zimechukuliwa kutoka hapo.

Hebu tuchukue mfano

Marafiki wa Oleg daima hukopa pesa kutoka kwake. Oleg ni mkarimu, lakini anasahau sana. Wiki moja baadaye, hakumbuki tena ni nani ambaye hakumrudishia deni, lakini ana aibu kuuliza kila mtu juu yake. Kwa hiyo, siku moja aliamua kukomesha hili kwa kuunda orodha ya marafiki kwenye ubao nyumbani kwake ambao aliwakopa pesa.

Sasa Oleg anaweza kwenda kwa bodi kila wakati na kuhakikisha kuwa Max alirudisha kila kitu, lakini Vanya haitoi rubles 700 tayari. Siku moja Oleg anamwalika Vanya kunywa kinywaji nyumbani kwake. Wakati Oleg anaenda kwenye choo, Vanya anafuta kiingilio "Nilikopa rubles 200 kwa Vanya" na anaandika mahali pake "Vanya alitoa rubles 500".

Oleg, ambaye aliamini orodha yake, anasahau kuhusu deni na kupoteza rubles 700. Anaamua kwa namna fulani kupigana nayo. Mwaka jana, Oleg alihudhuria kozi ya programu, ambapo aliambiwa kuhusu hashing. Anakumbuka kwamba kamba yoyote inaweza kubadilishwa kuwa seti isiyoeleweka ya wahusika - hashi, na kubadilisha tabia yoyote kwenye kamba itaibadilisha kabisa.

Kuongeza nukta mwishoni kulibadilisha heshi ya mwisho zaidi ya kutambuliwa - unaweza kuitumia.

Oleg huchukua heshi inayojulikana ya SHA-256 na kuharakisha kila rekodi nayo, akiongeza matokeo mwishoni. Sasa Oleg anaweza kuhakikisha kuwa hakuna mtu aliyebadilisha rekodi zake kwa kuharakisha tena na kulinganisha na ile ya kijani kibichi.

Lakini EVIL IVAN pia anajua jinsi ya kutumia SHA-256 na anaweza kubadilisha kwa urahisi ingizo pamoja na heshi yake. Hasa ikiwa heshi imeandikwa karibu nayo kwenye ubao.

Kwa hiyo, kwa usalama zaidi, Oleg anaamua kuharakisha sio tu rekodi yenyewe, lakini kuiongeza pamoja na hash kutoka kwa rekodi ya awali. Sasa maingizo yote yafuatayo yanategemea yale yaliyotangulia. Ukibadilisha angalau mstari mmoja, itabidi uhesabu tena heshi za zingine zote hapa chini kwenye orodha.

Lakini siku moja Ivan hujificha usiku, hubadilisha kiingilio anachohitaji na kusasisha heshi za orodha nzima hadi mwisho. Inamchukua saa kadhaa, lakini Oleg bado amelala usingizi na hawezi kusikia. Asubuhi, Oleg hugundua orodha sahihi kabisa - heshi zote zinalingana. Lakini Ivan alimdanganya hata hivyo, ingawa alikaa bila kulala juu yake. Je! unaweza kujikinga vipi na Night Ivan?

Oleg anaamua kwa njia fulani kugumu maisha yake. Sasa, ili kuongeza kiingilio kipya kwenye orodha, Oleg atasuluhisha shida ngumu inayohusishwa nayo, kwa mfano, equation ya hisabati. Ataongeza jibu kwa heshi ya mwisho.

Oleg ni mzuri katika hisabati, lakini hata inachukua dakika kumi kuongeza kiingilio. Licha ya hili, wakati uliotumika ni wa thamani yake, kwa sababu ikiwa Ivan anataka kubadilisha kitu tena, atalazimika kutatua tena hesabu kwa kila safu, na kunaweza kuwa na kadhaa. Itachukua muda mwingi, kwa sababu milinganyo ni ya kipekee kila wakati na inahusishwa na rekodi maalum.

Lakini kuangalia orodha ni rahisi tu: kwanza unahitaji kulinganisha heshi kama hapo awali, na kisha angalia suluhisho za hesabu kwa ubadilishaji rahisi. Ikiwa kila kitu kitaunganishwa, orodha haibadilishwa.

Kwa kweli, mambo sio mazuri sana na milinganyo: kompyuta hutatua vizuri sana, na mahali pa kuhifadhi milinganyo mingi ya kipekee. Kwa hivyo, waandishi wa blockchain walikuja na shida nzuri zaidi: unahitaji kupata nambari kama hiyo (nonce) ili hashi ya mwisho ya rekodi nzima ianze na sifuri 10. Nonce kama hiyo ni ngumu kupata, lakini matokeo yanaweza kukaguliwa kwa macho tu.

Sasa Oleg anathibitisha heshi zote na kwa kuongeza anahakikisha kuwa kila moja huanza na nambari maalum ya sifuri. Ivan mjanja, hata akiwa na kompyuta ndogo yenye nguvu, hatakuwa na wakati wa kuhesabu tena heshi zote kwa usiku mmoja ili kukidhi hali - hakutakuwa na wakati wa kutosha.

Orodha kama hiyo, kwa kweli, ni blockchain ya nyumbani kwenye goti lake. Usalama wake umehakikishiwa na wanahisabati, ambao walithibitisha kuwa heshi hizi haziwezi kuhesabiwa kwa namna fulani kwa kasi, isipokuwa kwa nguvu kali. Uhesabuji kama huo wa hashi kwa kila rekodi ni madini, ambayo leo kutakuwa na mengi na kwa undani.

Uwekaji msingi wa uaminifu

Marafiki zetu walipenda wazo la kuweka orodha bandia ya "nani alikopa nani". Pia hawataki kukumbuka ni nani aliyemlipa nani kwenye baa na ni kiasi gani bado anadaiwa - kila kitu kimeandikwa ukutani. Ulijadili wazo na kuamua kuwa sasa unahitaji orodha moja kwa wote.

Lakini ni nani anayepaswa kukabidhiwa uwekaji hesabu muhimu kama huo? Baada ya yote, linapokuja suala la pesa, uaminifu huja mbele. Hatutaamini wasiojulikana kuweka pesa zetu. Kwa hili, babu zetu waligundua benki, ambazo baada ya muda zilianza kuaminiwa, kwa sababu zinaungwa mkono na leseni, sheria na bima kutoka Benki Kuu.

Katika mzunguko wa marafiki, kila mtu anaaminiana na unaweza kuchagua tu anayewajibika zaidi kwa jukumu hili. Lakini vipi ikiwa swali ni kuhusu wageni? Jiji zima, nchi, au ulimwengu mzima, kama ilivyo kwa Bitcoin? Kwa ujumla, hakuna mtu anayeweza kumwamini mtu yeyote huko.

Ugatuaji: hakuna anayemwamini mtu yeyote

Kwa hivyo walikuja na mbinu mbadala: kuweka nakala ya orodha kwa kila mtu. Kwa hivyo, mshambuliaji hatalazimika kuandika tena orodha moja, lakini pia kuingia ndani ya kila nyumba na kuandika upya orodha hapo. Na kisha zinageuka kuwa mtu aliweka orodha kadhaa nyumbani, ambayo hakuna mtu alijua kuhusu. Huu ni ugatuaji.

Upande wa chini wa mbinu hii ni kwamba ili kufanya maingizo mapya, itabidi uwaite washiriki wengine wote na uwajulishe kila mmoja wao kuhusu mabadiliko ya hivi karibuni. Lakini ikiwa washiriki hawa ni mashine zisizo na roho, huacha kuwa shida yoyote.

Katika mfumo kama huu, hakuna hatua moja ya uaminifu, na hivyo uwezekano wa hongo na udanganyifu. Washiriki wote katika mfumo hufanya kulingana na sheria moja: hakuna mtu anayemwamini mtu yeyote. Kila mtu anaamini tu habari ambayo anayo. Hii ndiyo sheria kuu ya mtandao wowote uliogatuliwa.

Shughuli

Wakati wa kununua sufuria katika duka, unaingiza msimbo wa siri kutoka kwa kadi yako, kuruhusu duka kuuliza benki ikiwa una rubles 35 kwenye akaunti yako. Kwa maneno mengine, unasaini shughuli kwa rubles 35 na msimbo wako wa siri, ambayo benki inathibitisha au inakataa.

Rekodi zetu za aina "Nilikopa Vanya rubles 500" pia ni shughuli. Lakini hatuna benki inayoidhinisha mwandishi wa shughuli hizo. Tunawezaje kuangalia kwamba Ivan hajaongeza kwa utulivu kuingia "Max anadaiwa Oleg rubles 100,500"?

Blockchain hutumia utaratibu wa funguo za umma na za kibinafsi kwa hili; Wataalamu wa IT kwa muda mrefu wamekuwa wakizitumia kwa idhini katika SSH sawa. Nilielezea kwenye vidole vyangu kwenye chapisho "Usalama, usimbaji fiche, cyberpunk" katika sehemu ya "Utangulizi wa usimbuaji".

Kwa ufupi kuhusu jinsi hisabati hii changamano lakini nzuri inavyofanya kazi: unazalisha jozi ya nambari kuu ndefu kwenye kompyuta yako - ufunguo wa umma na wa kibinafsi. Ufunguo wa faragha unachukuliwa kuwa wa siri sana kwa sababu unaweza kusimbua kilichosimbwa hadharani.

Lakini kinyume pia hufanya kazi. Ukishiriki ufunguo wa umma na marafiki zako wote, wataweza kusimba ujumbe wowote kwao ili wewe tu uweze kuusoma, kwa kuwa unamiliki ule wa faragha.

Lakini kando na hii, ufunguo wa umma una athari muhimu - nayo unaweza kuangalia kuwa data ilisimbwa kwa ufunguo wako wa kibinafsi, bila kusimbua data yenyewe. Mali hizi zote zimeelezewa vizuri katika "Kitabu cha Ciphers".

Tuko kwenye mtandao uliogatuliwa ambapo hakuna mtu anayeweza kuaminiwa. Shughuli hiyo imesainiwa na ufunguo wa kibinafsi na, pamoja na ufunguo wa umma, hutumwa kwenye hifadhi maalum - bwawa la shughuli zisizothibitishwa. Kwa hivyo mwanachama yeyote wa mtandao anaweza kuthibitisha kuwa ni wewe uliyeanzisha, na si mtu mwingine anayetaka kulipa kwa pesa zako.

Hii inahakikisha uwazi na usalama wa mtandao. Ikiwa mabenki ya awali yalihusika na hili, basi katika blockchain, wanahisabati wanajibika kwa hili.

Kwa watumiaji wa kawaida ambao hawataki kujua jinsi ya kutoa na kuhifadhi funguo za kibinafsi, huduma za mkoba mtandaoni zitasaidia. Ili kunakili funguo ndefu za umma, misimbo inayofaa ya QR inatengenezwa hapo. Kwa mfano Blockchain Wallet, kwa sababu ina programu rahisi ya simu na inasaidia sarafu kuu mbili za siri - BTC na ETH.

Ukosefu wa dhana ya "usawa"

Kama bodi yetu, blockchain kimsingi ina historia ya muamala pekee. Haihifadhi usawa wa kila mkoba, vinginevyo tutalazimika kuunda njia za ziada za ulinzi.

Ufunguo wa kibinafsi pekee unathibitisha umiliki wa mkoba. Lakini wanachama wengine wa mtandao wanawezaje kuhakikisha kuwa nina pesa za kutosha kununua?

Kwa kuwa hatuna usawa, lazima uthibitishe. Kwa hiyo, shughuli ya blockchain inajumuisha sio tu saini yako na kiasi gani unataka kutumia, lakini pia viungo vya shughuli za awali ambazo ulipokea kiasi kinachohitajika cha fedha.

Hiyo ni, ikiwa unataka kutumia rubles 400, unapitia historia yako yote ya mapato na gharama, na ambatisha kwa shughuli yako mapato hayo ambapo ulipewa 100 + 250 + 50 rubles, na hivyo kuthibitisha kuwa una rubles 400.

Kila mwanachama wa mtandao atakuwa na uhakika tena kuangalia kuwa haujaambatanisha mapato mara mbili. Kwamba hizo rubles 300 ambazo Max alitoa wiki iliyopita, kwa kweli haujatumia bado.

Mapato kama haya yanayohusishwa na shughuli huitwa pembejeo kwenye blockchain, na wapokeaji wote wa pesa huitwa matokeo. Jumla ya pembejeo zote mara chache huwa sawa na unavyotaka kuhamisha kwa wakati mmoja - kwa hivyo, moja ya matokeo mara nyingi itakuwa wewe mwenyewe. Kwa maneno mengine, shughuli kwenye blockchain inaonekana kama "Nilipewa 3 na 2 BTC, nataka kuhamisha 4 BTC kutoka kwao na kurudisha 1 BTC iliyobaki nyuma."

Uzuri wa blockchain ni kwamba pembejeo sio lazima zitoke kwenye pochi moja. Baada ya yote, ufunguo pekee ndio unaoangaliwa. Ikiwa unajua ufunguo wa faragha wa pembejeo zote, basi unaweza kuziunganisha kwa urahisi kwenye shughuli yako na kulipa kwa pesa hizi. Kana kwamba unalipa katika duka kubwa na kadi kadhaa ambazo unajua nambari ya siri.

Walakini, ikiwa utapoteza ufunguo wako wa kibinafsi, diski yako itakufa au kompyuta yako ndogo itaibiwa, bitcoins zako zitapotea milele. Hakuna mtu anayeweza kuzitumia kama pembejeo za shughuli mpya.

Kiasi hiki hakitaweza kufikiwa na ulimwengu wote milele - kana kwamba unachoma rundo la noti. Hakuna benki moja ambapo unaweza kuandika maombi na nakala ya pasipoti yako, na ataichapisha. Hii inahitaji kutolewa kwa ziada kwa bitcoins mpya "nje ya hewa nyembamba".

Tatizo la matumizi mara mbili

Hapo juu nilisema kwamba shughuli zinaongezwa kwa "dimbwi la miamala ambayo haijathibitishwa". Kwa nini tunahitaji aina fulani ya chombo cha kati, ikiwa tayari tunayo, kwa kweli, shughuli zilizosainiwa tayari? Kwa nini usiandike moja kwa moja kwa blockchain?

Kwa sababu mawimbi kutoka kwa uhakika A hadi B daima huenda kwa kuchelewa. Shughuli mbili zinaweza kwenda kwa njia tofauti kabisa. Na muamala ulioanzishwa kwanza unaweza kumfikia mpokeaji baadaye, kwa sababu ulichukua njia ndefu.

Hii inasababisha matumizi ya mara mbili, wakati fedha sawa zilitumwa kwa anwani mbili mara moja, ambazo haziwezi hata nadhani. Huku si kukabidhi bili kutoka mkono hadi mkono.

Kwa mtandao uliowekwa madarakani ambao hakuna mtu anayeweza kuaminiwa, shida hii ni kubwa sana. Hivi ndivyo unavyohakikisha kuwa muamala mmoja bila shaka ulikuwa kabla ya mwingine? Uliza mtumaji kushona wakati wa kutuma ndani yake, sivyo? Lakini kumbuka - huwezi kumwamini mtu yeyote, hata mtumaji.

Wakati kwenye kompyuta zote utatofautiana na hakuna njia ya uhakika ya kusawazisha. Nakala ya blockchain huhifadhiwa kwenye kila kompyuta kwenye mtandao na kila mshiriki anaiamini tu.

Unawezaje kuhakikisha kwamba muamala mmoja ulikuwa wa mapema kuliko mwingine?

Jibu ni rahisi: haiwezekani. Hakuna njia ya kuthibitisha wakati wa shughuli kwenye mtandao wa madaraka. Na suluhisho la shida hii ni wazo la tatu muhimu la blockchain ambalo Satoshi aligundua na ambayo, isiyo ya kawaida, imeandikwa kwa jina lake - vizuizi.

Vitalu ni uti wa mgongo wa blockchain

Kila kompyuta inayofanya kazi kwenye mtandao huchagua shughuli yoyote ambayo inapenda kutoka kwa bwawa la jumla. Kawaida tu kwa kamisheni ya juu zaidi anaweza kupata juu yake. Kwa hivyo anajikusanyia miamala hadi saizi yao yote ifikie kikomo kilichojadiliwa. Katika Bitcoin, kikomo hiki cha ukubwa wa kuzuia ni 1 MB (baada ya SegWit2x itakuwa 2 MB), na katika Bitcoin Cash - 8 MB.

Blockchain nzima kimsingi ni orodha ya vitalu vile, ambapo kila moja inahusu uliopita. Inaweza kutumika kufuatilia shughuli yoyote katika historia nzima, kufungua blockchain hata kwa rekodi ya kwanza kabisa.

Ni orodha hii ambayo sasa ina uzito wa mamia ya gigabytes na inapaswa kupakuliwa kikamilifu kwa kompyuta zote zinazotaka kushiriki katika mtandao (lakini hii sio lazima tu kuunda shughuli na kuhamisha fedha). Inapakuliwa kwa njia ile ile kutoka kwa kompyuta zote za karibu kwenye mtandao, kana kwamba unapakua mfululizo kutoka kwa torrents, ni vipindi vipya tu vinavyotolewa ndani yake kila dakika 10.

Baada ya kuchapisha shughuli kutoka kwa bwawa yenyewe, kompyuta huanza kutunga kutoka kwao orodha ile ile isiyoweza kusahaulika kama tulivyofanya mwanzoni mwa chapisho kwenye ubao nyumbani.

Ni yeye tu anayeifanya kwa namna ya mti - hashes rekodi kwa jozi, basi matokeo ni tena kwa jozi, na kadhalika mpaka kuna hashi moja tu iliyoachwa - mizizi ya mti, ambayo imeongezwa kwenye block. Kwa nini haswa na mti - sikupata jibu, lakini nadhani ni haraka kwa njia hiyo. Soma zaidi kwenye wiki: Merkle tree.

Kwa kuwa blockchain ya sasa tayari imepakuliwa, kompyuta yetu inajua hasa block ya mwisho iko ndani yake. Anahitaji tu kuongeza kiunga kwake kwenye kichwa cha block, hesh yote na uwaambie kompyuta zingine zote kwenye mtandao "angalia, niliunda kizuizi kipya, wacha tuiongeze kwenye blockchain yetu".

Wengine wanapaswa kuangalia kwamba block imejengwa kulingana na sheria zote na kwamba hatujaongeza shughuli zisizohitajika hapo, na kisha kuziongeza kwenye minyororo yetu. Sasa shughuli zote ndani yake zimethibitishwa, blockchain inaongezeka kwa block moja na kila kitu kinaendelea vizuri, sivyo?

Lakini hapana. Maelfu ya kompyuta zinafanya kazi wakati huo huo kwenye mtandao, na mara tu wanapokusanya kizuizi kipya, karibu wakati huo huo wanakimbilia kuwajulisha kila mtu kwamba kizuizi chao kiliundwa kwanza. Na kutoka kwa sehemu iliyotangulia, tayari tunajua kuwa katika mtandao uliowekwa madarakani haiwezekani kudhibitisha ni nani alikuwa wa kwanza.

Kama shuleni, wakati kila mtu alikuwa akisuluhisha mtihani mgumu, ilitokea mara chache kwamba hata wanafunzi bora walichukua majibu kwa wakati mmoja.

Lakini ikiwa kwa mtu ni kazi ngumu kupanga likizo ili apate likizo ya Mei, na tikiti za baharini ni za bei rahisi, basi kwa kompyuta ni kuongeza nambari kama hiyo (nonce) hadi mwisho wa zuia ili matokeo yake, heshi ya SHA-256 kwa block nzima ianze tuseme sufuri 10. Hili ndilo tatizo linalohitaji kutatuliwa ili kuongeza kizuizi kwenye mtandao wa Bitcoin. Kwa mitandao mingine, kazi zinaweza kutofautiana.

Kwa hiyo tunakuja kwenye dhana ya madini, ambayo kila mtu amekuwa na wasiwasi sana katika miaka ya hivi karibuni.

Uchimbaji madini

Uchimbaji madini ya Bitcoin sio aina fulani ya sakramenti takatifu. Uchimbaji madini sio kutafuta bitcoins mpya mahali fulani kwenye kina cha mtandao. Uchimbaji madini ni wakati maelfu ya kompyuta duniani kote zinavuma katika vyumba vya chini ya ardhi, zikipitia mamilioni ya nambari kwa sekunde, zikijaribu kutafuta heshi inayoanza na sufuri 10. Hazihitaji hata kuwa mtandaoni kufanya hivi.

Kadi za video na mamia ya cores sambamba kutatua tatizo hili kwa kasi zaidi kuliko CPU yoyote.

Kwa nini hasa zero 10? Na kama hivyo tu, haina maana. Kwa hivyo Satoshi alikuja na. Kwa sababu hii ni mojawapo ya matatizo ambayo daima kuna ufumbuzi, lakini hakika haiwezi kupatikana kwa kasi zaidi kuliko hesabu ndefu ya chaguzi.

Ugumu wa madini moja kwa moja inategemea saizi ya mtandao, ambayo ni, nguvu zake zote. Ikiwa unaunda blockchain yako mwenyewe na kukimbia mwenyewe nyumbani kwenye laptops mbili, basi kazi inapaswa kuwa rahisi. Kwa mfano, ili heshi ianze na sifuri moja tu, au ili jumla ya nambari sawa iwe sawa na jumla ya zile zisizo za kawaida.

Itachukua miongo kadhaa kwa kompyuta moja kupata heshi inayoanza na sufuri 10. Lakini ikiwa unachanganya maelfu ya kompyuta kwenye mtandao mmoja na kutafuta sambamba, basi, kwa mujibu wa nadharia ya uwezekano, tatizo hili linatatuliwa kwa wastani katika dakika 10. Huu ndio wakati ambapo block mpya inaonekana kwenye blockchain ya bitcoin.

Kila dakika 8-12, mtu duniani hupata hashi kama hiyo na anapata fursa ya kutangaza ugunduzi wao kwa kila mtu, na hivyo kuepuka tatizo la nani alikuwa wa kwanza.

Kwa kutafuta jibu, kompyuta (kama 2017) inapata 12.5 BTC - hii ni kiasi cha malipo ambayo hutolewa na mfumo wa bitcoin "nje ya hewa nyembamba" na hupungua kila baada ya miaka minne.

Kitaalam, hii ina maana kwamba kila mchimbaji anaongeza shughuli nyingine kwenye kizuizi chake - "unda 12.5 BTC na uwapeleke kwenye mkoba wangu". Unaposikia "idadi ya bitcoins duniani ni mdogo kwa milioni 21, sasa tayari wameajiri milioni 16" - hizi ni tuzo zinazozalishwa na mtandao.

Nenda uone block halisi ya Bitcoin kwenye moja ya tovuti zilizojitolea. Pia kuna shughuli na pembejeo na matokeo, na hadi sifuri 18 mwanzoni na heshi zote zilizoelezewa hapo juu.

Ni wachimbaji ambao huongeza miamala inayoibuka kwenye blockchain. Kwa hivyo ikiwa mtu atakuambia kuwa "atatengeneza blockchain kwa ***", swali la kwanza lazima ajibu ni nani atatoa madini juu yake na kwanini. Mara nyingi, jibu sahihi ni "kila mtu atafanya, kwa sababu kwa madini tunatoa sarafu zetu, ambazo zitakua na ni faida kwa wachimbaji". Lakini hii haitumiki kwa miradi yote.

Kwa mfano, baadhi ya Wizara ya Afya kesho inaunda blockchain yake iliyofungwa kwa madaktari (na wanaitaka), nani ataichimba? Madaktari wa wikendi?

Lakini itakuwa na faida gani kwa wachimbaji baadaye, wakati malipo yatatoweka au kuwa duni?

Kwa mujibu wa wazo la Muumba, wakati huo watu watalazimika kuamini ukweli wa bitcoin na madini yataanza kulipa kwa kiasi cha ada zilizojumuishwa katika kila shughuli. Hapa ndipo kila kitu kinakwenda: nyuma mnamo 2012, tume zote zilikuwa sifuri, wachimbaji walichimbwa tu kwa malipo kutoka kwa vitalu. Leo, shughuli na tume ya sifuri inaweza kunyongwa kwenye bwawa kwa saa kadhaa, kwa sababu kuna ushindani na watu wako tayari kulipa kwa kasi.

Hiyo ni, kiini cha madini ni katika kutatua matatizo yasiyo na maana. Je, nguvu hizi zote hazingeweza kutumika kwa kitu muhimu zaidi - utafutaji wa tiba ya saratani, kwa mfano?

Kiini cha uchimbaji madini ni kutatua tatizo lolote la kimahesabu. Kazi hii inapaswa kuwa rahisi vya kutosha kwa washiriki wa mtandao kuwa na uwezekano thabiti wa kupata jibu - vinginevyo, miamala itathibitishwa milele. Fikiria kuwa katika malipo katika duka unapaswa kusubiri nusu saa kila wakati kwa benki kuthibitisha muamala wako. Hakuna mtu atakayetumia benki kama hiyo.

Lakini kazi lazima iwe ngumu wakati huo huo, ili watumiaji wote wa mtandao hawapati jibu mara moja. Kwa sababu katika kesi hii watatangaza vitalu vingi na shughuli sawa kwenye mtandao na kutakuwa na uwezekano wa "taka mara mbili", ambayo nilitaja. Au mbaya zaidi - kugawanya blockchain moja katika matawi kadhaa, ambayo hakuna mtu anayeweza kujua ni shughuli gani imethibitishwa na ambayo sio.

Ikiwa thawabu ya 12.5 BTC inatolewa mara moja tu kila dakika 10 na mtu mmoja tu ambaye alipata kizuizi, inageuka kuwa ni lazima nipoteze kadi za video kwa miaka kadhaa kwa matumaini kwamba siku moja nitaacha $ 40,000 (kwenye kiwango cha ubadilishaji wa sasa)?

Hii ndio kesi haswa kwa bitcoin. Lakini haikuwa hivyo kila wakati. Hapo awali, mtandao ulikuwa mdogo, utata ni wa chini, ambayo ina maana kwamba uwezekano wa kupata hash moja kwa moja kwa block mpya ni kubwa zaidi. Lakini basi bitcoin haikuwa ghali sana.

Sasa hakuna mtu anayechimba bitcoins peke yake. Sasa washiriki wameunganishwa katika vikundi maalum - mabwawa ya madini, ambapo kila mtu pamoja anajaribu kupata hashi sahihi.

Ikiwa angalau moja ya kikundi hupata, basi malipo yote yanagawanywa kati ya washiriki, kulingana na mchango wao kwa kazi ya kawaida. Inageuka kuwa unachimba madini na unapata senti kutoka kwa jumla ya hisa kila wiki.

Lakini uchimbaji wa solo unawezekana kwenye mitandao mingine. Hadi hivi karibuni, ilikuwa rahisi kuchimba Ethereum, ambapo vitalu hupatikana kila sekunde 10. Malipo ya kuzuia ni ya chini sana hapo, lakini uwezekano wa kupata senti nzuri ni kubwa zaidi.

Kwa hivyo tutachoma maelfu ya kadi za video bure na hakuna njia ya kutoka?

Ndiyo, lakini kuna mawazo. Uchimbaji madini nilioueleza ni wa kitambo na unaitwa Ushahidi-wa-Kazi (ushahidi wa kazi). Hiyo ni, kila mashine inathibitisha kwamba ilifanya kazi kwa manufaa ya mtandao kwa kutatua matatizo yasiyo na maana na uwezekano fulani.

Lakini watu wengine wanaanza kutengeneza blockchains na aina zingine za madini. Sasa dhana ya pili maarufu ni Uthibitisho wa Hisa (ushahidi wa hisa). Katika aina hii ya madini, zaidi ya "sarafu" mshiriki wa mtandao ana katika akaunti yake, kuna uwezekano mkubwa zaidi wa kuingiza kizuizi chake kwenye blockchain. Kama mtu mwenye sauti kubwa zaidi kijijini.

Unaweza kufikiria aina nyingine za madini. Kama ilivyopendekezwa tayari, kompyuta zote kwenye mtandao zinaweza kutafuta tiba ya saratani, unahitaji tu kujua jinsi, katika kesi hii, kurekodi mchango wao kwenye mfumo. Baada ya yote, ninaweza kutangaza kwamba mimi pia ninashiriki, lakini kuzima kadi yangu ya video na usihesabu chochote.

Je, unakadiriaje mchango wa kila mshiriki katika kutafuta tiba ya saratani? Ikiwa unakuja nayo - kuthubutu kukata CancerCoin yako, hype katika vyombo vya habari imehakikishiwa kwako.

Blockchain

Hebu fikiria hali ambayo, licha ya nadharia yetu yote ya uwezekano, wachimbaji wawili bado waliweza kupata jibu sahihi kwa wakati mmoja. Wanaanza kutuma vizuizi viwili sahihi kabisa kwenye mtandao.

Vitalu hivi vimehakikishwa kuwa tofauti, kwa sababu hata kama walichagua kimiujiza shughuli sawa kutoka kwa bwawa, wakatengeneza miti inayofanana kabisa na kukisia nambari sawa ya nasibu (nonce), heshi zao bado zitakuwa tofauti, kwani kila mmoja ataandika nambari yake ya mkoba. block kwa malipo.

Sasa tuna vitalu viwili halali na tena tatizo linatokea la nani anapaswa kuzingatiwa kwanza. Mtandao utafanyaje katika kesi hii?

Algorithm ya blockchain inasema kwamba washiriki wa mtandao wanakubali tu jibu la kwanza sahihi linalowafikia. Kisha wanaishi kwa msingi wa picha yao wenyewe ya ulimwengu.

Wachimbaji wote wawili watapata thawabu yao, na wengine wote wanaanza kuchimba, wakitegemea kizuizi cha mwisho walichopokea kibinafsi, kuwatupilia mbali wengine wote ni sawa. Matoleo mawili ya blockchain sahihi yanaonekana kwenye mtandao. Ndivyo kitendawili.

Hii ni hali ya kawaida ambayo nadharia ya uwezekano husaidia tena. Mtandao hufanya kazi katika hali ya kuunganishwa kwa mbili hadi mmoja wa wachimbaji apate kizuizi kinachofuata kwa moja ya minyororo hii.

Mara tu kizuizi kama hicho kinapatikana na kuingizwa kwenye mnyororo, inakuwa ndefu na moja ya makubaliano ya mtandao wa blockchain imejumuishwa: chini ya hali yoyote, blockchain ndefu zaidi inakubaliwa kuwa ndio pekee ya kweli kwa mtandao mzima.

Mlolongo mfupi, licha ya usahihi wake wote, unakataliwa na washiriki wote kwenye mtandao. Shughuli kutoka kwake zinarejeshwa kwenye bwawa (ikiwa hazijathibitishwa katika nyingine), na usindikaji wao huanza upya. Mchimbaji hupoteza malipo yake kwa sababu kizuizi chake hakipo tena.

Kwa ukuaji wa mtandao, sanjari kama hizo kutoka kwa "uwezekano mkubwa" huenda kwenye kitengo cha "vizuri, wakati mwingine hufanyika." Watu wa zamani wanasema kwamba kulikuwa na kesi wakati mlolongo wa vitalu vinne ulishuka mara moja.

Kwa sababu hii, sheria tatu za mwisho za ukosefu wa usalama zimevumbuliwa:

1. Zawadi za uchimbaji madini zinaweza kutumika tu baada ya vitalu vingine 20 vilivyothibitishwa baada ya kupokea. Kwa Bitcoin, hii ni kama saa tatu.

2. Ikiwa bitcoins zilitumwa kwako, unaweza kuzitumia kama pembejeo katika shughuli mpya baada ya vitalu 1-5 tu.

3. Kanuni za 1 na 2 zimeandikwa tu katika mipangilio ya kila mteja. Hakuna anayefuatilia maadhimisho yao. Lakini sheria ndefu zaidi ya mlolongo bado itafuta shughuli zako zote ikiwa utajaribu kudanganya mfumo ili usizitekeleze.

Kujaribu kudanganya blockchain

Sasa kwa kuwa unajua kila kitu kuhusu uchimbaji madini, kifaa cha blockchain na sheria ya mnyororo mrefu zaidi, unaweza kuwa na swali: inawezekana kwa namna fulani kuvuka blockchain kwa kutengeneza mnyororo mrefu zaidi mwenyewe, na hivyo kudhibitisha shughuli zako za uwongo.

Hebu tuseme una kompyuta yenye nguvu zaidi duniani. Google na Amazon datacenters kuwekwa pamoja ovyo wako na wewe ni kujaribu kukokotoa kama msururu kwamba itakuwa blockchain mrefu katika mtandao.

Huwezi kuchukua na mara moja kuhesabu vitalu kadhaa vya mnyororo, kwa sababu kila block inayofuata inategemea moja uliopita. Kisha unaamua haraka iwezekanavyo kuhesabu kila kizuizi kwenye vituo vyako vikubwa vya data sambamba na jinsi washiriki wengine wote wanavyoendelea kuongeza blockchain kuu. Je, inawezekana kuwapita? Pengine ndiyo.

Ikiwa nguvu yako ya kompyuta ni zaidi ya 50% ya nguvu ya washiriki wote wa mtandao, basi kwa uwezekano wa 50% utaweza kujenga mlolongo mrefu zaidi kuliko wengine wote pamoja. Hii ni njia ya kinadharia ya kudanganya blockchain kwa kuhesabu msururu mrefu wa miamala. Kisha shughuli zote za mtandao halisi zitachukuliwa kuwa batili, na utakusanya tuzo zote na kuanza hatua mpya katika historia ya cryptocurrency, ambayo inaitwa "mgawanyiko wa blockchain". Mara moja, kwa sababu ya mdudu katika msimbo, hii ilikuwa kesi na Ethereum.

Lakini kwa kweli, hakuna kituo cha data kinaweza kulinganishwa katika suala la nguvu na kompyuta zote duniani. Bilioni moja na nusu ya Wachina wenye icics, Wahindi wengine bilioni moja na nusu wenye njaa na mashamba ya madini na umeme wa bei nafuu - hii ni nguvu kubwa ya kompyuta. Hakuna mtu ulimwenguni anayeweza kushindana nao peke yake, hata Google.

Ni kama kwenda barabarani na kujaribu kushawishi kila mtu duniani kwamba dola sasa ina thamani ya ruble 1 na kuwa kwa wakati kabla ya vyombo vya habari kukufichua. Na ukiweza kushawishi kila mtu, unaweza kuporomosha uchumi wa dunia. Kwa nadharia, si inawezekana? Lakini katika mazoezi, kwa sababu fulani, hakuna mtu aliyefanikiwa.

Blockchain pia inategemea uwezekano huu. Kadiri washiriki-wachimbaji wengi, usalama zaidi na uaminifu katika mtandao. Kwa hiyo, shamba jingine kubwa la uchimbaji madini linapofunikwa nchini China, kiwango hicho kinaporomoka. Kila mtu anaogopa kwamba mahali fulani ulimwenguni kulikuwa na fikra mbaya ambaye tayari alikuwa amekusanya bwawa la wachimbaji kwa ~ 49% ya uwezo.

Hitimisho

Blockchain sio seti iliyofafanuliwa kabisa ya algorithms. Ni muundo wa kujenga mtandao bandia kati ya washiriki, ambapo hakuna mtu anayeweza kumwamini mtu yeyote. Wakati wa kusoma, labda ulikuwa na wazo zaidi ya mara moja kwamba "unaweza kuifanya kama hii na itakuwa muhimu zaidi". Hii inamaanisha unaelewa blockchain, hongera.

Baadhi ya wavulana ulimwenguni pia waliielewa na walitaka kuboresha au kukabiliana na kazi fulani mahususi. Cryptocurrencies si sawa, ingawa kuna mengi yao pia. Hapa kuna orodha fupi ya baadhi ya mawazo na miradi ambayo imepata umaarufu kutokana na kufikiria upya wazo la blockchain.

Ethereum

"Ethers" ni neno la pili maarufu zaidi unalosikia katika habari za crypto-hype, baada ya Bitcoin. Kwa watu wa kawaida, hii ni cryptocurrency nyingine na njia ya kufanya kitu trendiest inayoitwa ICO. Watengenezaji kwenye tovuti wanaelezea Ethereum kama "mjenzi wa blockchain kwa mahitaji yako." Hii pia inawezekana, ndiyo.

Lakini ikiwa unachimba zaidi, ether sio mtandao wa sarafu tu. Hii ni mashine kubwa ya kimataifa ya kompyuta, ambapo watumiaji hutekeleza msimbo wa programu za watu wengine (mikataba ya busara), wakipokea zawadi kwa kila mstari unaotekelezwa. Na yote haya yamegawanywa, hayawezi kuharibika na kwa dhamana zote za blockchain.

Tunaweza kuzungumza juu ya Ethereum na mikataba ya smart kwa muda mrefu kwamba itakuwa ya kutosha kwa chapisho lingine kama hilo. Kwa hiyo, tutachukua hatua kwa mtindo wa wanablogu wa juu: ikiwa chapisho hili linatumwa tena na kutumwa tena, na kufikia Ijumaa linapata angalau maoni 1,500 ya kipekee, nitaandika mwema kuhusu Ethereum na mikataba ya smart.