Všetko, čo potrebujete vedieť o architektúre Blockchain



Tento blog o architektúre blockchain hovorí o základných komponentoch v blockchaine - Transakcie, Bloky, P2P sieť, Konsenzusový algoritmus, Dôkaz práce.

Prečo sa to volá Blockchain ? - Je to tak preto, lebo ukladá údaje o transakciách do blokov, ktoré sú navzájom spojené a tvoria reťazec. S rastom počtu transakcií rastie aj veľkosť blockchainu. Aby sme lepšie pochopili tento slávny vynález, poďme diskutovať o jeho architektúre. Tarchitektonické komponenty boli zovšeobecnené a potom upravené rôznymi spoločnosťami, čo viedlo k rôznym blockchainovým projektom, ako je Bitcoin, Ethereum , Hyperledger atď.V tomto blogu budeme kvôli zjednodušeniu diskutovať o architektúre bitcoinového blockchainu.

Nižšie je uvedený zoznam architektonických komponentov:





Pred diskusiou o architektúre si ujasnime niekoľko vecí v našej hlave:

  • Blockchain nie je bitcoin Blockchain je technológia v pozadí Bitcoin .
  • Bitcoin je digitálny token alebo zatiaľ čo blockchain je hlavnou knihou na sledovanie transakcií s týmito digitálnymi tokenmi.
  • Bitcoin bez blockchainu nie je možný, ale blockchain môžete mať aj bez bitcoinu.

blockchain arhcitecture - blockchain architecture - edureka



Transakcia

Transakciesú najmenšie stavebné bloky blockchainového systému.Spravidla pozostávajú z adresy príjemcu, adresy odosielateľa a hodnoty. Je to podobné ako so štandardným výpisom z kreditnej karty.Vlastník prevedie hodnotu digitálnym podpisom hodnoty hash vygenerovanej pridaním predchádzajúcej transakcie a verejného kľúča prijímača.

Transakcia je potom verejne oznámená sieti a všetkým ostatnýmuzlyvlastnia vlastnú kópiu blockchainu a aktuálny známy „stav“ sa počíta spracovaním každej transakcie v poradí, v akom sa zobrazuje vblockchain.Transakcie sú zoskupené a doručené každému uzlu vo forme bloku. Pretože sú nové transakcie distribuované po sieti, sú aj takénezávisle overené a „spracované“každým uzlom.Každá transakcia je označená časovou značkou a zhromaždená v bloku.

Blokovať

Blokovaťobsahuje informácie ako hlavička bloku a transakcie. Bloky sú dátové štruktúry, ktorých účelom je zoskupovať sady transakcií a replikovať sa do všetkých uzlov v sieti. Bloky v blockchaine vytvárabaníkov.Ťažbaje proces vytvorenia platného bloku, ktorý bude akceptovaný zvyškom siete. Uzly prijímajú čakajúce transakcie, overujú, či sú kryptograficky presné, a zhromažďujú ich do blokov, ktoré sa majú uložiť v blockchaine.Zablokovať hlavičkusú metadáta, ktoré pomáhajú pri overovaníplatnosť bloku. Obsah metaúdajov bloku je zobrazený na obrázku nižšie



ako zvýšiť niečo na moc v Jave

Zvyšok bloku obsahuje transakcie. Môže to byť ľubovoľný počet transakcií zoskupených do bloku v závislosti od výberu baníka.

Typy blokov

  1. Väčšina blokov jednoducho rozširuje súčasný hlavný blockchain, ktorý je zároveň najdlhším reťazcom v sieti. Tieto bloky sa nazývajú „Hlavné odbočné bloky“ .
  2. Niektoré bloky odkazujú na nadradený blok, ktorý nie je na najdlhšom blockchaine. Tieto bloky sa nazývajú „Bočné vetviace bloky“ .
  3. Niektoré bloky odkazujú na nadradený blok, ktorý uzol spracúvajúci blok nepozná. Tieto sa nazývajú „Osirelé bloky“ .

Bočné vetvené bloky nemusia byť v súčasnosti súčasťou hlavnej vetvy, ale ak sa ťaží viac blokov, ktoré ich odkazujú ako na nadradené, existuje možnosť, že konkrétna bočná vetva budereštrukturalizovanýdo hlavnej vetvy. To prináša konceptrozdvojenie.

Sieť P2P

Blockchain je apeer to peer(P2P) sieť pracujúca na protokole IP. Sieť P2P je plochá topológia bez centralizovaného uzla. Všetky uzly rovnako poskytujú a môžu využívať služby pri spolupráci prostredníctvom konsenzuálneho algoritmu.Partneri prispievajú k výpočtovému výkonu a úložisku, ktoré sú potrebné na údržbu siete. Siete P2P sú vo všeobecnosti bezpečnejšie, pretože neobsahujú jediný bod útoku alebo zlyhania ako v prípade centralizovanej siete.Sieť blockchain môže byť sieť založená na oprávnení, ako aj sieť bez oprávnení. Abez dovoleniasieť je tiež známa ako verejný blockchain, pretože sa k nej môže pripojiť každý, zatiaľ čo blockchain založený na oprávneniach sa nazýva konzorcium blockchain. Ana základe povoleniablockchain alebo private blockchain vyžaduje predbežné overenie účastníkov v rámci siete a tieto strany sú zvyčajne navzájom známe.V typickej architektúre blockchainu každý jednotlivý uzol v sieti uchováva lokálnu kópiu blockchainu. Decentralizácia blockchainovej architektúry je jediným kreditom P2P siete, na ktorej je postavená.

Konsenzusový algoritmus

Spôsob, akým sú všetky tieto kópie jednej hlavnej knihy synchronizované, je dôsledkom konsenzuálneho algoritmu. Mechanizmus konsenzu zaisťuje, že nech už majú lokálne kópie každej jednotlivej strany, sú navzájom konzistentné a sú najaktuálnejšie. Kópia, ktorú má každý jednotlivý uzol, je rovnaká alebo navzájom podobná. Dalo by sa tvrdiť, že konsenzuálny algoritmus tvorí jadro každej architektúry blockchainu.Niektoré z konsenzuálnych algoritmov sú uvedené nižšie:

Proof-of-Work (POW)

Zahŕňa to riešenie náročnej výpočtovej hádanky s cieľom vytvoriť nové bloky v sieti blockchain. V zásade to spočíva v uhádnutí reťazca, ktorý produkuje 256-bitový hash vyrobený populárnym hashovacím algoritmom SHA256. Skutočnosť, že hašovacie algoritmy sú nezvratné, je základným pilierom takéhoto prístupu k dosiahnutiu konsenzu. Pretože niekto musí prejsť miliónom hádok, aby overil hash, proces dostane svoje meno „proof-of-work“.

Doklad o podiele (POS)

V tomto prípade sú uzly známe ako validátory. Overujú transakcie, aby získali transakčné poplatky. Uzly sú náhodne vybrané na overenie platnosti blokov a pravdepodobnosť tohto náhodného výberu závisí od výšky vkladu, ktorý má konkrétny uzol.

Zjednodušená tolerancia byzantských chýb (SBFT)

Tu základná myšlienka zahŕňa jediného validátora, ktorý spojí navrhované transakcie a vytvorí nový blok. Tu je validátorom známa strana, vzhľadom na charakter účtovnej knihy založený na povolení. Konsenzus sa dosiahne v dôsledku minimálneho počtu ďalších uzlov v sieti, ktoré opravujú nový blok.

Týmto sa dostávame na koniec tohto blogu „Blockchain Architecture“. Ak sa chcete naučiť blockchain a budovať si kariéru v blockchainových technológiách, pozrite sa na naše a ktorá prináša živé školenie vedené inštruktorom a skúsenosti s projektmi v reálnom živote. Toto školenie vám pomôže pochopiť Blockchain do hĺbky a pomôže vám dosiahnuť osvojenie si témy.

Máte pre nás otázku alebo pochybnosti? Uveďte to, prosím, v sekcii komentárov v tomto blogu „Blockchain Architecture“ a ozveme sa vám čo najskôr.