Блокчейн реферат: Технология блокчейн – принцип работы, применение в смарт контрактах и история криптовалюты – Блог Selectel

Статья «Блокчейн как источник инноваций: настоящее и будущее»

     Валерий Лопатин,  к.э.н., старший научный сотрудник Центра ДКП Института ФЭИ Финансового университета при Правительстве РФ, советник…

Валерий Лопатин,
к.э.н., старший научный сотрудник Центра ДКП Института ФЭИ Финансового университета при Правительстве РФ, советник председателя НП «Национальный совет финансового рынка»

Идея блокчейна уже стала и еще долго будет оставаться мощнейшим источником инноваций в технической, экономической, финансовой, правовой и других областях общественной жизни

ИТ-направления, которые будут наиболее востребованы

Как ожидается, одним из наиболее интересных выступлений 7-го Международного ПЛАС-Форума «Дистанционные сервисы, мобильные решения, карты и платежи 2016» станет доклад Валерия Лопатина, к.э.н., старшего научного сотрудника Центра ДКП Института ФЭИ Финансового университета при Правительстве РФ, посвященный широким возможностям технологии блокчейн. Сегодня мы предлагаем его материал, подготовленный автором с использованием ряда ключевых моментов своей презентации.

Чем привлекателен блокчейн?
Согласно Google Trends, термин «blockchain» (блокчейн) впервые начал активно упоминаться в поисковых запросах в 2013 году, на два года позже, чем термин «bitcoin» (биткоин), обозначающий ту конкретную криптовалюту, для обеспечения оборота которой он был создан. Именно в 2013 году начался резкий рост инновационной активности, связанной с использованием блокчейнов в разнообразных проектах, который продолжается и в настоящее время.

Первоначально интерес к идее блокчейна был обусловлен рядом новшеств, которые она принесла обществу в рамках проекта «биткоин». Во-первых, это, конечно же, сама идея использования публичного журнала в распределенной системе платежей, основанная на поддержании каждым узлом пиринговой сети своей копии журнала.

Во-вторых, это технология разбиения журнала на блоки транзакций и организация жесткой связи между блоками за счет включения в каждый блок значения хэш-функции (хэша), вычисленного для предыдущего блока. Тем самым был заложен способ проверки целостности журнала, причем начиная с самого первого блока, что во многом определило интерес к блокчейну со стороны финансовых организаций.

В-третьих, это новый подход к построению транзакций, каждая из которых выполнена в виде сообщений специального формата. В том числе речь идет о криптографических элементах защиты и проверке корректности транзакций и прежде всего – о включении хэша открытого ключа получателя сообщения в его адрес, а самого открытого ключа – в тело транзакции, которую получатель генерирует при использовании полученных средств.

Наконец, в-четвертых, это технология защиты блокчейна от взлома на основе идеи доказательства работы (proof-of-work), которая, в свою очередь, основана на другой не менее значимой идее – использовании переменной сложности хэша блока транзакций. Чисто технически речь идет о многократном вычислении хэша блока транзакций для различных случайных чисел (nonce), включаемых в блок с целью поиска такого хэша, который бы имел необходимый уровень сложности (был меньше заявленной цели, в качестве которой выступает 256-битное число), а также о регулярном изменении заявленной цели (по мере изменения вычислительной мощности сети) с целью поддержания одной и той же средней скорости создания блоков.

Основные направления
Совершенно естественно, что пристальное внимание специалистов к работе блокчейна криптовалюты биткоин привело к появлению новых идей в части построения и применения блокчейна как технологии. Сначала технология развивалась путем внесения небольших модификаций при построении клонов биткоина, когда изменению подвергались алгоритмы хэширования, размер и формат адресов, частота формирования блоков и т. п. Затем начали появляться блокчейны криптовалют, в которых модификации стали подвергаться другие элементы – способы защиты блокчейна от взлома, способы доступа к блокам и транзакциям блокчейна, структура и размер самих блоков и т.д.

Идею внедрения корпоративного блокчейна рассматривают сегодня многие финансовые институты в ряде стран мира

А затем интерес к блокчейну вышел за рамки криптовалют, открыв целый ряд направлений, в которых базовые концепции построения и применения блокчейна подверглись еще большим изменениям. Как следствие, блокчейн стал мощным источником инноваций, которые уже оказывают влияние на деятельность людей и компаний и, несомненно, будут определять многие аспекты нашей жизни завтра.

На рис. 1 показаны основные направления, в которых инновационные решения, связанные с блокчейном, проявились или могут проявиться в ближайшем будущем. В реальности таких направлений существенно больше, поэтому схему нужно рассматривать скорее как шаблон, требующий дальнейшего уточнения по мере появления новой информации.

«Доступ»
Начнем с направления, которое на схеме обозначено прямоугольником «Доступ». Речь идет об инновациях, связанных с доступом к блокчейну, а точнее – с созданием и использованием блокчейнов, отличных от блокчейнов с публичным доступом (как это существует в системе биткоинов и ее аналогах). В частности, речь идет о корпоративных блокчейнах и блокчейнах, разрабатываемых и внедряемых в рамках группы различных структур.

Идею внедрения корпоративного блокчейна рассматривают многие финансовые институты. Например, блокчейн для корпоративного документооборота предполагает создать японская финансовая группа Mizuho, о запуске проекта по созданию безопасного и масштабируемого блокчейна объявила Visa, в рамках эксперимента с блокчейном создал собственную криптовалюту MUFG Coin банк Mitsubishi UFJ Financial, и т. д.

При этом разработчикам корпоративных блокчейнов приходится решать новые непростые задачи, в частности, задачи обеспечения защиты блокчейна, так как использование технологии proof-of-work, основанной на поиске сложного хэша, в данном случае является неэффективным.

«Защита»
В направлении «Защита» осуществляется поиск новых методов защиты блокчейна от его умышленной модификации, в том числе поиск новых способов реализации концепций proof-of-work и proof-of-stake. Инновации в направлении proof-of-work носят самый разнообразный характер, начиная от доказательства работы, произведенной в процессе занятий спортом, и заканчивая внедрением новых алгоритмов вычисления хэшей с целью затруднения использования специализированных чипов ASIC (например, по этому пути пошли разработчики криптовалюты Dash, которые внедрили новый алгоритм хэширования X11).

В качестве перспективного направления обозначилось хранение блокчейнов с использованием облачных технологий

Достаточно быстро развиваются технологии в рамках концепции proof-of-stake – модели защиты блокчейна, основанной на доказательстве владения средствами, когда при выборе следующего блока учитывается (как правило, с использованием вероятностных моделей) объем остатка средств, принадлежащих субъекту, который сформировал блок.

Модель proof-of-stake впервые была применена при создании криптовалюты Peercoin и быстро получила распространение в системах BitShares, ShadowCash, Nxt, BlackCoin и других. В некоторых случаях метод случайного выбора может комбинироваться с выбором по значению параметра «coin age», который вычисляется как произведение остатка криптовалюты на период, когда остаток находился во владении держателя валюты.

Развиваются и другие методы защиты блокчейна, в частности, основанные на комбинировании методов proof-of-work и proof-of-stake, на их модификациях (например, метод proof-of-stake velocity), на доказательстве с нулевым разглашением (например, криптовалюта Zcash) и т. д.

«Хранение»
Достаточно энергично идут изменения в направлении «Хранение», в рамках которого наряду с распределенным хранением блокчейна внедряется централизованное хранение, а также комбинированное хранение, когда копии блокчейна хранятся в некоторой системе распределенных Центров обработки данных (ЦОД).

В качестве перспективного направления обозначилось хранение блокчейнов с использованием облачных технологий, что снимает множество проблем при построении и эксплуатации как небольших корпоративных блокчейнов, так и блокчейнов для хранения данных для массового использования населением. Сервис на базе блокчейна Ethereum (Ethereum Blockchain as a Service), интегрированный в приложение Azure, в конце 2015 года предоставила компания Microsoft в партнерстве с компанией ConsenSys. А весной 2016 года блокчейн-сервисы на IBM Cloud запустила компания IBM.

«Вид транзакций»
Значительные возможности для дальнейших инноваций в рамках разработки и применения блокчейнов представляет направление, обозначенное на схеме как «Вид транзакций». В данном случае подразумеваются транзакции, помещаемые в блокчейн, которые в общем случае можно разделить на две большие части: сделки и операции.

Что касается сделок, то речь может идти об односторонних, двусторонних и многосторонних сделках (включая заключение, хранение и расторжение сделок), в рамках которых стороны могут фиксировать с помощью блокчейна необходимый перечень обязательств сторон. При этом в самом блокчейне могут храниться как данные о сделках (номер, дата, место, стороны, предмет, условия и т. д.), так и хэши этих данных (во втором случае сами данные будут храниться отдельно).

Важным направлением инноваций в области сделок является направление создания так называемых смарт-контрактов, которые представляют собой основанные на криптографии электронные алгоритмы. Данные контракты на формализованном языке описывают условия сделок, которые могут быть исполнены в соответствии с правилами платформы, в рамках которой такие контракты реализованы. В отличие от традиционных контрактов смарт-контракты лишены дефектов, связанных с толкованием условий контрактов, являются самодостаточными и исполняются в автоматическом режиме.

В настоящее время наиболее известной технологией смарт-контрактов являются смарт-контракты на платформе Ethereum, которая реализована как единая децентрализованная виртуальная машина (Ethereum Virtual Machine или EVM). В рамках данной технологии смарт-контракты (написанные на одном из языков программирования, которые поддерживает EMV) компилируются в байт-код для EVM и загружаются в блокчейн Ethereum, а затем исполняются по мере формирования транзакций с соответствующим кодом контракта.

Одними из первых возможности смарт-контрактов заметили инвестиционные банки, которые стремятся автоматизировать заключение сделок с финансовыми инструментами. Заметной инициативой в этой области стало формирование консорциума из 42 крупных финансовых компаний, который работает над применением технологии блокчейн в рамках финансово-технологической исследовательской компании R3 CEV LLC (как предполагается, одним из участников консорциума может стать Сбербанк России).

«Операции»
Транзакции вида «Операции», как правило, выполняются в рамках заключенных сделок и могут носить учетный, информационный или системный характер. В рамках учетных операций фиксируется результат создания, хранения, изменения или погашения прав, которые предоставляются субъекту в системе блокчейна. Например, транзакции между субъектами в системе блокчейна биткоина можно интерпретировать как операции по учету перехода прав на одноименную криптовалюту.

В случае информационной операции осуществляется обмен информацией, предусмотренной сделкой между участниками одной системы либо между участником и системой (предполагается, что сам факт работы субъекта в системе свидетельствует о присоединении субъекта к одностороннему или многостороннему договору с системой). В случае системной операции речь может идти об осуществлении транзакции с целью поддержания работоспособности системы в рамках договора между участником и системой.

Заметим, что перечисленная классификация транзакций не вполне отражает все многообразие новшеств, которые постоянно появляются в экосистеме блокчейна. В частности, в качестве уникального вида транзакций можно выделить транзакции в системе Ethereum, с помощью которых осуществляется обращение к смарт-контрактам, хотя также их можно отнести и к системным транзакциям. Еще одним уникальным видом транзакций можно считать транзакции, обслуживающие взаимодействие блокчейна с дочерними сайдчейнами, хотя и здесь можно воспользоваться приведенной классификацией и считать данные транзакции учетными операциями.

«Топология» и «Структура»
Достаточно широкое поле для инноваций предоставляет вид и структура блокчейна на уровне блоков, что отражено на схеме прямоугольниками «Топология», «Структура» и «Свойства блоков». Направление «Топология» включает в себя инновации, связанные с топологией цепочки блоков, которая по состоянию на сегодняшний день представлена только линейной последовательностью. Тем не менее в скором времени мы можем столкнуться с разветвлениями блокчейнов и появлением деревообразных структур. Такое развитие событий весьма вероятно – вспомним хотя бы спор по вопросу об увеличении размера блока в системе биткоина, когда позиции участников долгое время не удавалось согласовать, и виделась реальная перспектива разделения блокчейна на две ветви.

Естественно, по мере усложнения блокчейн-систем могут появиться и другие топологии, которые наилучшим образом будут удовлетворять требованиям новых систем. На схеме это отражено в виде прямоугольника «Другое». Возможно, это будет слоистая структура, в рамках которой каждый слой блокчейна будет специализироваться на выполнении определенной функции. Возможно – кластерная структура с пространственным разделением функциональности блокчейна или что-то еще.

Направление «Структура» прежде всего охватывает вопросы состава блоков и организации связей между блоками в рамках блокчейна, а также группирования блоков. В рамках состава блоков технология блокчейнов, как представляется, может изменяться в части разнообразия блоков, в том числе с точки зрения технических свойств и функциональности. Например, это может быть включение в блокчейн специальных блоков системных транзакций или перевод давно созданных блоков в разряд архивных.

В части организации связей между блоками новшества прежде всего затронут алгоритмы хэширования, используемые для создания связей между блоками.

В перспективе структура связей может измениться и по другим параметрам – направление и содержание связей, количество связующих элементов и т.д. Наконец, в рамках блокчейна наряду с блоками могут появиться группы блоков, в том числе для организации дополнительной защиты блокчейна, расширения его функциональности и т.п.

«Свойства блоков»
Традиционно многообразие изменений в сфере блокчейнов наблюдается в разделе «Свойства блоков». Прежде всего оно охватывает вопросы размера блока, его внутренней структуры и частоты создания. Совершенно очевидно, что по мере появления новых блокчейн-систем инноваций в области свойств отдельного блока станет еще больше. Особенно это касается совершенствования внутренней структуры блоков в связи с развитием интеллектуальной составляющей блоков – смарт-контрактов.

«Иерархия»
В заключение остановимся еще на одном направлении развития блокчейнов, которое касается внешнего взаимодействия блокчейнов друг с другом. На схеме выделено одно из решений – создание иерархических структур сайдчейнов в рамках основного блокчейна. Однако возможны и другие виды взаимодействия, которые, несомненно, будут реализованы по мере развития блокчейн-систем.

Вместо заключения
Подводя итог, можно констатировать, что концепция блокчейна оказалась насыщенной точками появления новых решений, будь то вопросы защиты, расположения и доступа к блокчейну, его топологии и структуры, взаимодействия с другими блокчейнами, свойств блоков, типов транзакций и т. д. Уникальные свойства блокчейна способствовали тому, что поиском таких решений занялось огромное число специалистов всех стран. В результате идея блокчейна уже стала и, по всей видимости, еще долго будет оставаться мощнейшим источником инноваций в технической, экономической, финансовой, правовой и других областях общественной жизни людей во всем мире.

Алгоритмы поддержки безопасности блокчейн / Хабр

С ростом популярности внедрения блокчейн, возникают проблемы, связанные с безопасностью данной технологии. Таким образом, у людей увеличивается интерес к пониманию алгоритмов безопасности блокчейна. Если вы хотите узнать о том, какие алгоритмы используются в блокчейне для обеспечения безопасности, вы попали на нужную статью.

Что такое блокчейн?

Блокчейн – это цепочка связанных между собой данных, которые записаны в блоках. Удобно думать о нём как о неизменяемом односвязном списке, которая совместно используется узлами компьютерной сети. В качестве базы данных блокчейн хранит произвольную (чаще всего небольшую) информацию в цифровом формате. Для широкой публики блокчейн наиболее известен своей важной ролью в системах криптовалюты для обеспечения безопасной и децентрализованной записи транзакций. Новшество блокчейна заключается в том, что он гарантирует точность и безопасность записи данных и вызывает доверие без необходимости использования доверенной третьей стороны – так, что система может работать автономно.

Как работает блокчейн?

Цель блокчейна — позволить записывать и распространять цифровую информацию, но не редактировать. Таким образом, блокчейн является основой неизменяемых реестров или записей транзакций, которые нельзя изменить, удалить или уничтожить.

Блокчейн предлагает гарантию безопасного, распределенного и прозрачного обмена информацией любого рода между двумя сторонами. Например, в случае криптовалют эта информация однозначно определяет транзакцию между пользователями – её автора и получателя, тем самым гарантируя безопасность самой транзакции. Однако многие люди сомневаются в том, как блокчейн обеспечивает безопасность для всех участников.

В основе работы блокчейна лежат методы криптографии и механизмы консенсуса наряду с другими алгоритмами для обеспечения надежной безопасности. В следующих абзацах мы разберем эти алгоритмы.

Алгоритмы криптографии

Блокчейн представляет собой постоянно растущую коллекцию записей, называемых блоками. При любом другом подходе, нежели чем в современных блокчейнах, по мере роста сети было бы сложно гарантировать, что вся информация в цепочке блоков защищена от любых нежелательных угроз. Поэтому криптография — одно из основных требований блокчейна.

В большинстве случаев применения в современном мире криптография используется для шифрования при передаче данных по незащищённым каналам связи. Предлагается платформа для настройки протоколов и методов, позволяющих избежать вмешательства третьих лиц в доступ и получение информации о данных в личных сообщениях в процессе коммуникации. Если мы рассмотрим сеть Bitcoin, то увидим, что она не использует шифрования. Блокчейн Биткойна представляет собой открытую распределенную базу данных, поэтому нет и необходимости в его шифровании. Все данные передаются через ноды в незашифрованном виде, что позволяет незнакомым людям взаимодействовать через сеть Биткойна.

В случае блокчейна, криптография позволяет создать систему, в которой изменение старых блоков группой злоумышленников становится фактически невозможным.

1. Цифровая подпись

Цифровая подпись – это криптографический алгоритм, работающий на основе асиметричного шифрования: с помощью закрытого ключа автор (он же – единственный владелец этого ключа) может подписать любое сообщение. Подпись чаще всего осуществляется над хэшированными данными, содержащимися в сообщении. Затем с помощью открытого ключа (который предоставляется в публичный доступ) любой пользователь может убедиться в том, что именно держатель ключа подписал сообщение. В случае блокчейна пользователь подписывает любую исходящую от него транзакцию своим закрытым ключом. Получатель, как и любой другой участник сети, может расшифровать транзакцию убедиться в том, что транзакция и вправду исходила от данного отправителя, используя открытый ключ, предоставленный отправителем.

За счёт цифровых подписей становится невозможным потратить средства пользователя без его ведома, так как без его закрытого ключа транзакция не получит правильную подпись и вследствие не будет принята сетью нод, учавствующих в блокчейне. При этом невозможность подделки подписи (проще говоря, подбора закрытого ключа) обеспечивается сложностью взлома алгоритма асинхронного шифрования, который лежит в основе выбранного способа подписи. 

Например, в биткойне реализован алгоритм ECDSA (Elliptic Curve Digital Signature Algorithm). ECDSA— это криптографическая схема для создания цифровых подписей с помощью открытого и закрытого ключей.

Для генерации открытого ключа нужно: сгенерировать секретный ключ → секретный ключ домножить на generation point (точка на кривой) → открытый ключ.

Операция умножения представляет собой точечное умножение, которое отличается от обычного. Важно отметить, что точечное деление не поддается расчету, так что открытый ключ не может быть использован для получения секретного ключа, что и делает схему ECDSA такой безопасной. 

2. Хэширование

Хеширование — это процесс преобразования массива входных данных произвольной длины в (выходную) битовую строку фиксированной длины. Перед объединением транзакций в блоки каждая транзакция должна хэшироваться. Добавляемый в блок хэш составляется на основе данных, записанных в данном блоке. Помимо хэша самого блока, в него добавляется хэш предыдущего блока, за счёт чего и создаётся связанная последовательность блоков. Алгоритмы хэширования, используемые в блокчейне обеспечивают так называемый лавинный эффект – даже небольшое изменение хэшируемых данных приводит к значительному изменению хэща. Следовательно, изменение, сделанное в любой уже выполненной транзакции, будет генерировать совершенно другой хэш, который затем изменит хэши всех последующих блоков.

Свойства хэш-функций:

а) Выход хэш-функции всегда детерминированный, то есть при передаче в одну и ту же хэш-функцию одних и тех же входных данных, выход всегда будет одинаковым

б) Выход хэш-функции — это случайная односторонняя функция

в) У двух одинаковых хэш-значений не может быть два разных сообщения

г) Небольшое изменение входных данных настолько сильно меняют хэш-значение, что новое и старое значение кажутся некоррелирующими

Эти свойства и определяют полезность хэш-функций. Всегда возможно отследить менялся ли тайно файл, который мы передаем. А также свойство (б) означает, что входные данные нельзя предсказуемым образом сформировать для получения определенного выхода. Это дает возможность использовать в качестве подтверждения определенной информации без раскрытия самой информации.

В Биткойне в основном хэш-функцию SHA-256. Хэш — это большое число, и для того чтобы майнер мог отправить блок в сеть, хеш этого блока должен быть ниже определенного порогового значения. Поскольку хэширование — это случайный процесс, найти валидный хэш можно только путем интенсивного угадывания.

Решение о валидации каждого нового блока принимается большинством нод, учавствующих в сети. Таким образом, чтобы произвести модификацию блокчейна, около 51% системы должны согласиться с этим – тем самым будет возможно подтверждение любой невалидной транзакции. Этот процесс называется «атакой 51%». Сложность этой атаки заключается в том, что группе нежелателей необходимо завладеть контроль над более чем 51% вычислительных устройств в сети, что для больших блокчейнов практически невозможно.

3. Peer-to-peer network

В крупных корпорациях огромное количество личных данных пользователей хранится на отдельных устройствах, что увеличивает риск потери данных в случае взлома, неправильного обращения или потери системы. Блокчейн намерен устранить эту зависимость от центральной власти. Для этого блокчейн работает таким образом, что узлы в системе блокчейна могут подтверждать легитимность транзакции вместо третьей стороны.  

Транзакции между клиентами, такие как отправка и прием цифровых денег, передаются каждому узлу в сети. Узлы обеспечивают надежность транзакции до того, как она будет задокументирована как блок в цепочке блоков, за счёт проверки прошлых транзакций отправителя, чтобы убедиться, что он / она не тратил дважды или не тратил больше средств, чем они приобретают. 

Позже протоколы соглашения, такие как проверка работы и подтверждение ставки, отправляются майнерами. Эти протоколы позволяют узлам прийти к соглашению о порядке и сумме транзакций. Когда транзакция проверяется, она распределяется в виде блока в цепочке блоков. Защита пользователей расширяется за счет децентрализованного характера блокчейна и отсутствия необходимости в центральном органе.

4. Proof of work

Proof-of-work — это данные, которые позволяют любому узлу проверить, что тот, кто создал этот блок, выполнил значительный объем вычислительной работы. Другими словами, ни один узел не может создать действительный блок без выполнения неопределенного, но значительного объема работы. Создание любого блока требует определенного количества вычислительной мощности и любой другой узел может проверить, что эта мощность была потрачена тем, кто создал блок.

В отличие от транзакций, система proof-of-work, необходимая для каждого блока, позволяет нам найти удобное решение: поскольку каждый блок требует определенного объема работы, вполне естественно, что единственный действительный блокчейн — это тот, в котором больше всего блоков. Подумайте об этом: если система Proof-of-Work работает, потому что каждый блок требует определенного объема работы (и времени), сложнее всего сломать самый длинный набор действительных блоков. Если бы злонамеренный узел или группа узлов попытались создать другой набор допустимых блоков, всегда выбирая самый длинный блокчейн, им всегда приходилось бы повторять большее количество блоков (поскольку каждый узел указывает на предыдущий, изменяя один блок принудительно изменяет все блоки после него).

Заключение

В заключение отметим, что довольно сложно найти лучшие алгоритмы безопасности блокчейна. Алгоритмы адаптированы для решения конкретных проблем с учетом определенных входных данных. Алгоритмы криптографии, такие как цифровые подписи и хеширование, помогают защитить информацию от третьих лиц. Алгоритмы консенсуса помогают обеспечить целостность участников и транзакций в сети блокчейн.

Таким образом, довольно сложно выбрать конкретный алгоритм для защиты безопасности в блокчейн. Хотя блокчейн по своей сути безопасен, неизменен и прозрачен, алгоритмы необходимы для обеспечения всех этих характеристик!

Список литературы:

1. Rejwan, B.S. Algorithms And Security Concern In BlockchainTechnology:A Brief Review / B.S. Rejwan, K. Amer, U.F. Muhammad. – Vicarage St, Luton. – 14 с.

2. Geroni, D. Blockchain Security Algorithms Used To Protect The Blockchain Security / D. Geroni, K. Amer, U.F. Muhammad. –  : , 2021. – 14 с.

3. Бахвалова, Е.А. Исследование алгоритмов консенсуса для блокчейн-платформ / Е.А. Бахвалова, В.А. Судаков, U. F. Muhammad. – Москва : ИПМ им.М.В. Келдыша РАН, 2021. – 16 с.

Блокчейн-абстракция и интероперабельность 2.0

Опубликовано в

·

Чтение: 12 мин.

·

9 апреля 2021 г. Се, главный архитектор и исследователь в Nervos

Вскоре после рождения Биткойна в 2009 году мы открыли эру так называемых «альткойнов», когда люди экспериментировали с различными идеями для расширения Биткойна. Были созданы тысячи криптовалют. Некоторые альткоины выжили, а другие исчезли. Среди них наиболее успешным является Ethereum. Почему Эфириум? До Ethereum каждый раз, когда предлагалось новое приложение блокчейна, создавался новый «альткойн» для реализации этого конкретного приложения. Эфириум положил конец этому громоздкому пути эволюции и представил общую модель программирования, которая позволяет разработчикам создавать на ее основе любое децентрализованное приложение. Эфириум освободил разработчиков от бремени достижения консенсуса и сети p2p и предоставил разработчикам привилегию уделять свое драгоценное время бизнес-логике. Ethereum действует как iPhone по сравнению с его предшественниками с функциональными телефонами 2, что приносит нам кембрийский взрыв DApps.

Оглядываясь назад, можно сказать, что Ethereum превратился в самую ценную цепочку блоков, потому что он систематически решал тысячи проблем, в то время как другие пытались решить только одну за раз. Эфириум предлагает систематическое решение, задавая вопрос на другом уровне — вместо того, чтобы думать о том, как создать следующее большое приложение, Эфириум спросил, как упростить создание следующих 10000 приложений — есть ли способ лучше, чем «одно приложение одно». блокчейн»? То есть нанести удар по уменьшению размерности 3 против «альткойнов», что приведет к рождению новой эры, эры Эфириума. Стоимость разработки децентрализованных приложений значительно снизилась, DApps процветали. Сегодня почти все децентрализованные приложения живут на Эфириуме, они делают Эфириум сильнее любого другого «альткоина».

Часто задаваемый вопрос: является ли Эфириум конечной формой блокчейна, или будет ли блокчейн X к Эфириуму, как Эфириум к Биткойну? Как выглядит следующая эпоха?

Ключевой прорыв Ethereum — это общая модель программирования (или модель смарт-контракта, взаимозаменяемая в этом посте), состоящая из EVM и модели учетной записи, на которой разработчики могут реализовывать все виды логики приложения. Модель смарт-контракта — это промежуточный уровень, который изолирует разработчиков от ненужных деталей базовой цепочки блоков и обеспечивает разработчикам высокую гибкость программирования. То, что делает Эфириум, является абстракцией, поскольку его определение в Википедии 1 гласит:

В программной инженерии и компьютерных науках абстракцией является:

• процесс удаления физических, пространственных или временных деталей или атрибутов при изучении объектов или систем, чтобы сосредоточить внимание на более важных деталях; по своему характеру он аналогичен процессу обобщения;
• создание абстрактных понятий-объектов путем отражения общих признаков или атрибутов различных неабстрактных объектов или систем изучения — результат процесса абстрагирования.

С этой точки зрения Эфириум является абстракцией Биткойна и «альткойнов» . Абстракция — вечная тема системной эволюции, уже неоднократно повторявшаяся ранее. На заре программирования мы писали код на ассемблере, затем создали языки высокого уровня и компиляторы, которые освободили нас от машинных тривиальностей и сосредоточили внимание на более важных вопросах. Сначала мы управляли аппаратными ресурсами напрямую в нашей собственной программе, затем построили операционные системы в качестве промежуточного слоя и делегировали им эти обременительные задачи, позже добавили аппаратную виртуализацию, и теперь приложения живут в облаке. В подростковом Интернете было всего несколько уровней протоколов, таких как TCP/IP, затем идет уровень приложений, и мы получаем HTTP, FTP, SMTP и т. д. Как видите, примеры есть повсюду.

Вот почему я утверждаю, что новая абстракция является отличительной чертой эволюции и что блокчейн следующего поколения должен быть более абстрактным, чем его предшественник . Прыжок от Биткойна к Эфириуму был первой абстракцией блокчейна, и я верю, что он не будет последним. Что касается того, как может быть похожа эпоха после Эфириума, то сначала следует подумать о том, что можно абстрагировать дальше от Эфириума.

Общая модель смарт-контрактов Ethereum — это шаг вперед по сравнению с биткойнами. Одним из направлений дальнейшего абстрагирования является создание еще более абстрактного на основе того, что представляет Ethereum. По мере того, как мы глубже изучаем модель Ethereum, мы можем найти множество конкретных вариантов дизайна, встроенных в нее. Вот некоторые из самых известных:

1. Адрес счета. EOA (внешняя учетная запись) требуется пользователю для инициирования транзакции. Адрес EOA — это хэш открытого ключа Keccak256.
2. Аутентификация отправителя. Ethereum аутентифицирует отправителя транзакции с помощью двух конкретных криптографических алгоритмов, Secp256k1 и Keccak256. Чтобы создать действительную транзакцию Ethereum, клиент (например, кошелек) должен реализовать Secp256k1 и Keccak256 для подписи транзакции. Это также означает, что клиенту нужен безопасный способ управления парами ключей Secp256k1.
3. Криптографические примитивы (алгоритмы, используемые в качестве основных строительных блоков в приложениях). Виртуальная машина Ethereum, EVM, для удобства разработчиков жестко запрограммировала несколько криптографических примитивов в виде прекомпиляции, таких как проверка подписи ECDSA и хеш-функция SHA256. Жестко закодированные прекомпиляции намного эффективнее, чем тот же алгоритм, реализованный в Solidity, и поэтому они практичны для реальных приложений.
4. Мировое государственное устройство. Мировое государство Эфириума организовано в виде гигантского дерева Меркла-Патриции (MPT) с учетными записями в виде листьев. Каждая учетная запись также поддерживает собственное хранилище ключей и значений в качестве MPT. MPT — одна из многих аутентифицируемых структур данных.

Эти технические решения довольно эзотеричны для нетехнических пользователей, но ничто не делает их менее важными, чем выбор алгоритма консенсуса или экономических параметров. Этот выбор влияет на Эфириум во всех аспектах, точно так же, как небольшое изменение постоянной Планка 2 может коренным образом изменить нашу вселенную 2. Создание новой децентрализованной экосистемы сродни созданию новой вселенной, и эти варианты дизайна подобны физическим правилам, заложенным в ту вселенную.

Выбор дизайна был сделан, чтобы помочь Эфириуму достичь его первоначальных целей, но это был не лучший выбор. Например, выбранный алгоритм аутентификации отправителя secp256k1 удобен для разработчиков, но создает ненужные препятствия для использования Ethereum в средах без поддержки Secp256k1. Выбранные прекомпиляции представляют собой небольшой белый список, в котором в основном исключены наиболее широко используемые сегодня примитивы. Было доказано, что MPT, используемый в структуре состояния, очень неэффективен, усугубляет проблему взрыва состояния и вызывает трудности с ценообразованием кодов операций EVM, связанных с вводом-выводом, в то время как неправильное ценообразование может привести к проблемам безопасности, таким как DoS-атаки.

Сообщество Ethereum и другие новые проекты также заметили эти проблемы и попробовали различные решения. Например, Ethereum добавил полезные прекомпиляции и переоценил опкоды с помощью серии хард-форков, Tezos добавил поддержку secp256r1 для аутентификации отправителя и т. д. Проблема в том, что это похоже на то, как мы тут и там решали требования приложений в «альткоине». эпоха. Кроме того, эти проектные решения могут быть более сложными, чем приложения, и обычно оптимального решения не существует, мы можем предпочесть разные варианты в разных случаях. Даже в тех редких случаях, когда лучший выбор существует сегодня, нет никакой гарантии, что он будет лучшим и завтра. Таким образом, лучшим решением будет снова думать на другом уровне — вместо того, чтобы добавлять новые функции с помощью хард-форков, скоординированных основной командой, можем ли мы создать новые абстракции и позволить разработчикам смарт-контрактов делать все, что они хотят?

Nervos CKB ответил на вопрос и создал новый уровень абстракции 4. Например, транзакция CKB является абстрактной, где пользователи и разработчики не ограничены аутентификацией blake2b-secp256k1 по умолчанию, любой может заменить ее 1 на blake2b-secp256r1, keccak256-ed25519 или blake2b-sha3-schnorr. CKB-VM является абстрактным и не имеет в себе прекомпиляции, даже криптографические примитивы по умолчанию, такие как хеш-функция blake2b и проверка подписи secp256k1, являются просто смарт-контрактами, работающими на виртуальной машине. Они работают в той же среде, что и смарт-контракты, созданные разработчиками приложений, без особых привилегий. Модель ячейки является абстрактной, в ней ячейка представляет собой просто хранилище без какой-либо внутренней структуры, а ее компоновка полностью оставлена ​​на усмотрение разработчиков, как мы видели в sUDT и xUDT. Поскольку CKB во многих отношениях абстрактен, разработчикам предоставляется больше свободы и новые возможности. CKB — это абстракция Эфириума, точно так же, как Эфириум — это абстракция Биткойна. Абстракция делает CKB более простой, но более мощной цепочкой блоков и переносит большую часть работы за пределы цепочки, часть из которых будет выполняться на уровне 2. Абстракция Биткойн разделяет разработчиков на разработчиков блокчейна, которые работают с базовым блокчейном, и разработчиков смарт-контрактов, которые создавать приложения. Абстракция Ethereum разделит разработчиков смарт-контрактов на разработчиков системных контрактов и разработчиков контрактов приложений, в то время как первые сосредоточатся на смарт-контрактах системного уровня, таких как криптографические примитивы, сценарии блокировки и даже модули управления памятью.

Сообщество Эфириума недавно признало важность абстракции. 4. Я думаю, что если это будет реализовано, Эфириум станет более абстрактным, чем он есть сейчас, что даст ему преимущество перед теми, кто не может идти в ногу со временем. Тем не менее, я также сомневаюсь, что такие предложения, как абстракция учетной записи, могут достичь того же уровня абстракции, что и CKB, поскольку было бы крайне сложно внести радикальные изменения в работающую экосистему, точно так же, как невозможно настроить постоянную Планка, не разрушив систему. вселенная. Например, абстракция учетной записи усложнит безопасность критически важных модулей, таких как пул транзакций, поскольку валидатор должен будет выполнять произвольные вычисления, а не фиксированную проверку подписи каждый раз, когда подписывается новая транзакция.

Другое направление абстракции связано с масштабируемостью. И решения для сегментирования, и решения уровня 2 имеют общую проблему — они меняют разработку приложений определенным образом. Например, обработка межсегментных вызовов или межуровневых транзакций может совершенно отличаться от вызовов контрактов на уровне 1. Разработчики приложений уровня 2 также могут столкнуться с разными моделями смарт-контрактов на разных уровнях (например, цепочка уровня 2 модели UTXO поверх уровень 1 модели учетной записи или наоборот). Как скрыть эти детали и сделать так, чтобы разработчики приложений работали так, как если бы они работали на уровне 1, по-прежнему остается открытым вопросом. Это одна из сложных проблем, над которой мы активно работаем. Первая конструкция канала на CKB, Generic Payment Channel 3, является примером такого направления мысли. GPC стремится предоставить «прозрачный» уровень масштабируемости для UDT на уровне 1, чтобы любой UDT можно было направлять с первого дня без каких-либо дополнительных усилий со стороны разработчиков. В GPC мы абстрагируем детали протокола платежного канала от разработчиков UDT. Альтернативную попытку можно найти в наших работах над Godwoken и Polyjuice, которые можно рассматривать как абстракцию вычислений и масштабируемости поверх CKB.

Каждая абстракция блокчейна принесет нам что-то новое, чего мы никогда не видели на предыдущих уровнях абстракции. Первая абстракция блокчейна предоставила нам общую программируемость и взаимосвязанные децентрализованные приложения, что принесет нам следующая абстракция блокчейна?

Интероперабельность 2.0 (концепция, впервые упомянутая здесь 2) — это, безусловно, яблоко, которое вырастет на новых абстракциях. Мы предвидим будущее цифровой экономики с несколькими блокчейнами без разрешения, блокчейнами с разрешениями и централизованными системами. Совместимость позволяет перемещать цифровые активы и вызывать смарт-контракты в этих независимых системах. В последние годы были проведены многочисленные 1 исследования / исследования 1 по интероперабельности 1 , и считается, что проблема может быть решена с помощью массива базовых примитивов, таких как нотариус с несколькими подписями, ретрансляция и блокировка хеша.

Хотя интероперабельность блокчейна сегодня технически возможна, между технической осуществимостью и реализацией бесшовной интероперабельной цифровой экономики есть и другие недостающие элементы. Во-первых, наши инициативы по интероперабельности только создадут еще больше разделенных сетей. Такие проекты, как Polkadot и Cosmos, определили каждый свои собственные стандарты и попытались построить многоцепную сеть вокруг своего собственного «хаба». Также предпринимаются параллельные усилия по наведению мостов между Биткойном и Эфириумом напрямую. Немыслимо, чтобы когда-нибудь в будущем основные группы и сообщества этих отдельных сетей могли собраться за одним столом и договориться об общем стандарте взаимодействия, которому должны следовать все. Во-вторых, но что более важно, даже если бы эти блокчейн-сети были полностью совместимы, плохой пользовательский опыт взаимодействия все равно не позволял бы пользователям их использовать. С точки зрения пользователя, если бы я был пользователем биткойнов, который хотел перевести свои биткойны в Ethereum для участия в приложениях DeFi, я должен сначала запустить свой биткойн-кошелек, а затем кроссчейн, а затем использовать отдельный кошелек Ethereum. Чтобы выполнить такую ​​кросс-чейн операцию, мне пришлось установить два приложения-кошелька, сохранить два набора мнемоник и использовать два адреса. Этот процесс сам по себе очень капризный и применим только к двум цепям. Поскольку пользователи хотят взаимодействовать с большим количеством блокчейнов, им нужно управлять большим количеством мнемоник/адресов/пар ключей. Эта проблема пользовательского опыта не только препятствует внедрению DApps, но и саботирует децентрализацию, основную ценность блокчейна, поскольку пользователи будут вынуждены полагаться на централизованные службы хранения, чтобы избежать всех проблем.

Для решения этих двух проблем требуется новый тип взаимодействия, который мы называем Взаимодействие 2.0 . Блокчейн с этой новой возможностью взаимодействия будет похож на «универсальный концентратор», который может взаимодействовать с любым другим блокчейном, не будучи замеченным другими блокчейнами. «Универсальный хаб» должен быть способен понимать и выполнять протоколы других блокчейнов, а не изобретать свои собственные и требовать, чтобы все остальные учились. Универсальный хаб был бы похож на многоязычного человека, который может говорить на языках других людей, чтобы хаб мог говорить со всеми, и каждый был бы готов к диалогу с хабом. В криптомире все протоколы (язык, используемый блокчейнами) состоят из криптографии, а это означает, что такой универсальный концентратор должен поддерживать широкий спектр криптографических примитивов, используемых в блокчейнах, которые мы увидим сегодня и завтра. Универсальный концентратор должен быть в состоянии понимать транзакции, подписанные всеми видами кошельков блокчейна, позволяя пользователям придерживаться одного кошелька, а также иметь возможность использовать любые приложения, работающие в универсальном концентраторе.

Эти требования Interoperability 2.0 точно соответствуют новым абстракциям, криптографическим примитивам и аутентификации отправителя. Вот почему пользователь Ethereum сегодня может использовать свой кошелек Metamask для управления активами или децентрализованными приложениями на Nervos CKB 2 без каких-либо ручных настроек, даже не уведомляя об использовании приложений Nervos. Не только пользователи Ethereum, пользователи EOS/Tron/… также могут управлять активами или децентрализованными приложениями на Nervos CKB. Не беспокойтесь, если вы обнаружите, что вашей любимой сети еще нет в списке, вы можете просто создать и развернуть для нее смарт-контракты (или подождать/заплатить разработчику смарт-контракта, чтобы он сделал это за вас). Никаких обращений к основной команде и/или хард-форка не требуется, все можно сделать с помощью смарт-контрактов.

Приложения, работающие на Nervos, получают интероперабельность 2.0 бесплатно. Таким образом, к приложению Nervos могут получить широкий доступ пользователи из любого блокчейн-сообщества, такое приложение мы называем универсальным приложением . Как разработчик, вы можете охватить более широкую базу пользователей, чем где-либо еще, научившись создавать приложения на Nervos. Как пользователю, все, что вам нужно сделать, это использовать свой текущий кошелек и учетную запись для доступа к универсальным приложениям на Nervos, не нужно устанавливать или изучать что-либо новое. Вы можете подумать, что используете DApp Ethereum или EOS, в то время как базовый конвейер и инфраструктура были заменены Nervos. И я считаю, что так и должно быть. Как и тот факт, что пользователю, который посещает веб-сайт, все равно, написан ли веб-сайт на PHP или JAVA, с использованием MySQL или PostgreSQL. Пользователям просто все равно, и это правильно. Мы, как разработчики, несем ответственность за создание абстракций и скрытие деталей реализации от пользователей, поэтому мы можем заменить используемые реализации более совершенными, чтобы обеспечить превосходный и лучший пользовательский опыт. Interoperability 2.0 сделает криптомир похожим на современный Интернет, и это возможно благодаря новым абстракциям блокчейна.

Более того, универсальные приложения могут быть доступны для гораздо большей аудитории, чем пользователи блокчейна. Криптомир — это относительно небольшой круг, и мы можем пойти гораздо дальше. Блокчейн-кошелек и учетная запись — это не что иное, как еще одна учетная запись/система идентификации. Тем не менее, в мире Интернета существует множество установленных стандартов для идентификации/учетной записи и аутентификации, таких как OpenID, распознавание лиц, распознавание отпечатков пальцев и т. д. Благодаря криптографическим примитивам и абстракции аутентификации отправителя Nervos CKB также может понимать широко используемые интернет-протоколы. Пользователи могут получить доступ к универсальным приложениям с помощью браузеров и мобильных телефонов, без необходимости устанавливать какие-либо кошельки с блокчейном, генерировать любые пары ключей и даже не запоминать мнемонические коды. Таким образом, мы обслуживаем существующую интернет-экосистему, а не создаем совершенно новую. Мы бы не потребовали, чтобы наша бабушка изучала какую-то магию, о которой она понятия не имеет. Барьеров, мешающих интернет-пользователям войти в криптомир, здесь больше не существует.

Многие современные мегаполисы возникли из торговых путей или портов. Венеция, Нью-Йорк, Гонконг, Шанхай и Сингапур превратились в города с высокой коммерциализацией благодаря своим гаваням. GPS, грузовые суда и контейнеры — это технологии взаимодействия, которые мы используем для перемещения активов между городами в индустриальную эпоху, но теперь у нас есть криптоактивы, блокчейны и интероперабельность 2.0. Лучшее взаимодействие приносит больше иммигрантов, больше бизнеса и больше жизнеспособности в города. Появятся небоскребы, будут доставляться грузы, имущество будет сохранено, люди останутся, и родится новый мегаполис.

Эта статья была первоначально опубликована на Nervos Talk .

Чтобы быть в курсе всех событий Nervos:

Присоединяйтесь к нашему сообществу: Discord — Github — Nervos Talk Forum — Twitter

Для обсуждения или вопросов присоединяйтесь к обсуждению в Discord или посетите один из каналов Telegram нашего сообщества: английский , корейский, русский, японский, испанский, вьетнамский и китайский

Модели блокчейна | Основы технологии блокчейн

Модель показывает, как функциональные компоненты системы взаимосвязаны в восприятии или с определенной целью. Статистическая модель представляет закономерности в данных. Архитектурный модал представляет дизайн программного обеспечения на самом высоком уровне абстракции. Диаграмма классов — это модель, представляющая функциональный дизайн структуры данных или компонентов базы данных для проекта.

Создание архитектурной модели заключается в определении аспектов дизайна для достижения встроенных характеристик с использованием компонентов блокчейна. Встроенные характеристики, ожидаемые от решения Blockchain, включают децентрализацию, криптографию, неизменность, происхождение, прозрачность и анонимность (необязательно). Компоненты блокчейн-решения:

• Узлы
• Транзакция
• Блок
• Цепочка
• Майнеры
• Консенсус

Аспекты проектирования, которые важны для достижения этих встроенных характеристик: 90 003

• Сама платформа Blockchain
• Обслуживание распределенного реестра, Консенсус Процесс/протокол
• Криптографические требования блоков управления доступом
• Роль узлов и обнаружение узлов
• Транзакции, составляющие блок
• Базовая сеть

Рисунок 5. 1. представляет собой типичную многоуровневую архитектуру для универсального приложения Blockchain. Архитектура может варьироваться в зависимости от конкретных вариантов использования.

Рис.5.1. Общая многоуровневая архитектурная модель для приложения Blockchain

Уровень приложения

Этот уровень имеет прямое отношение к приложению Blockchain. Здесь спецификация требований, соглашение об уровне обслуживания, требования к пользовательскому интерфейсу, функциональные и нефункциональные требования указываются и передаются в виде правил на уровни вниз. Сеть Blockchain работает в соответствии с требованиями прикладного уровня.

Блокчейн-инструменты и библиотеки

Готовые удобные фреймворки всегда доступны для быстрых результатов вместо того, чтобы начинать с нуля. Эти инструменты Blockchain предоставляют пользователям необходимые API и библиотеки. Они также предоставляют интерфейс для установки правил и настройки сети. Также доступны средства разработки для написания, документирования, тестирования, развертывания и мониторинга распределенных приложений. Цель библиотеки — предоставить необходимый промежуточный код. Биткойн — это фреймворк криптовалюты. Etherum и Ripple поддерживают как криптовалюту, так и блокчейны смарт-контрактов. Hyperledger — это инструмент разработки с открытым исходным кодом от Linux Foundation for Business Solutions development.

Уровень безопасности

Этот уровень необходим в случае разрешенных блокчейнов (как частных, так и гибридных). Этот уровень отвечает за управление идентификацией узлов и контроль доступа. Управление идентификацией — это поддержание цифровых идентификаторов узлов и их ролей. Механизм контроля доступа поддерживает список функций и/или доступ к данным, которые доступны для каждого идентификатора, т.е. узла. Это помогает управлять сетью на основе ролей в разрешенной сети.

Распределенный реестр

Этот уровень имеет три подкомпонента, а именно Распределенный реестр, Механизм консенсуса и Механизм стимулирования/распределения. Распределенный реестр — это хранилище. Он имеет письменную копию проверенных блоков в режиме только для добавления. Именно этот DLT доступен в реплицированном и синхронизированном виде со всеми узлами-членами. Механизм консенсуса, доступно множество вариантов, таких как PoW, PoS, DPoS, BFT, PBFT и т. Д. Реализуется выбранный для сети. Механизм поощрения специфичен для криптовалютных сетей. Узлы либо награждаются криптовалютой, либо поощряются за проделанную работу, хотя работа еще не завершена. Система распределения синхронизирует реестр и поддерживает реплицированные копии по сети.

Уровень управления данными

Это сердце сети Blockchain. Транзакция — это наименьший строительный блок записей, который служит блоком в блокчейне. Блоки создаются на основе правил транзакции. В смарт-контрактах код контракта является частью данных транзакции. В случае с криптовалютными сетями решается головоломка. На этом уровне существует логика и код для генерации хэшей, метки времени, формирования дерева Меркла и структуры цепочки на основе метки времени. Блок — это структура данных для хранения связанного набора транзакций. Каждый блок имеет определенные данные, хэш, отметку времени, хеш предыдущего блока и корень Merkle. Хэш генерируется с использованием криптографических алгоритмов, таких как SHA-256, и имеет фиксированную длину. Цепочка — это последовательность блоков в порядке отметок времени.

Средства программирования

Необходимые для управления безопасностью (IDMAC), функции обслуживания распределенного реестра и управления данными поддерживаются инструментами программирования, возможно, через соответствующие API. В таких случаях для разработки кода удобны такие языки программирования, как C++, C, Python, Java и Ruby. Инструменты веб-разработки, такие как HTML, CSS, Node JS, полезны при разработке пользовательского интерфейса.

Уровень инфраструктуры

Этот уровень имеет физические и виртуальные ресурсы сети Blockchain. Все узлы и коммуникационная сеть вместе с протоколами являются частью этого уровня.

Узлы

Узлы — это компьютеры с IP-адресом, которые являются пользователями сети Приложения. Узлы становятся участниками на основе настроек правил сети. Узлы являются базовыми членами, выполняющими и участвующими во всех функциях сети Blockchain. Узлы играют различные роли, такие как участие в консенсусе, выполнение / инициирование транзакций, запись в DLT, если это возможно, доступ к DLT на узлах валидации, одноранговая связь. Узлы выполняют транзакции, хеширование с интенсивным использованием ЦП и сетевое взаимодействие с интенсивным вводом-выводом. DLT Storage требует большого пространства для хранения. Таким образом, эти узлы являются жестко настроенными ресурсами.

Рис.5.2. Типы узлов

В общедоступной сети без разрешений узлы просто присоединяются к сети, просто установив в них протокол. Но в разрешенных сетях применяются управляющие правила, чтобы стать участниками. В зависимости от бизнес-намерения узлы играют различную роль либо в качестве узла-члена, либо в качестве узла-валидатора, как показано на рисунке 5. 2. Узел-член может только инициировать/получать транзакции (например, покупатель или продавец), тогда как узел-валидатор может инициировать/получать транзакции, а также участвовать в проверке транзакций (например, банк, транспортное управление, лицензирующий орган и т. д.). ). Узлы валидатора также называются майнерами. Все узлы будут иметь реплицированную копию распределенного реестра.

Вычислительная мощность узлов в криптовалютных сетях чрезвычайно велика. GPU, ASIC, как и высокопроизводительные ресурсоэффективные процессоры, используются, чтобы помочь майнеру быстро решить головоломку, чтобы получить монету. Хеширование — это работа с интенсивным использованием ЦП, внутренняя по отношению к узлу.

Сеть

Сеть является распределенной децентрализованной сетью. Эта сеть использует Интернет в качестве основы для подключения. Сеть всегда интенсивно использует ввод-вывод, чтобы синхронизировать связь между узлами сети. Сеть использует нужные протоколы для связи. Абстрактная модель действий уровня инфраструктуры, описанная IBM, представлена ​​на рис. 5.3.

Рисунок 5.3. Модель IBM Abstract Network of Blockchain (уровень инфраструктуры)

Каждое решение Blockchain может иметь уникальный подход, главным образом потому, что технология Blockchain все еще исследуется и оценивается на предмет новых и эффективных подходов к решениям, эффективности использования ресурсов и стабильности структуры. Таким образом, можно определить модель уровня общей минималистической абстракции. На рис. 5.4 показано схождение 7 слоев рис. 5.1. в 4-х слойную модель. В таблице ниже представлена ​​четкая картина функциональной направленности слоев и рабочей нагрузки, соответствующей функции. Следует отметить, что эта классификация никогда не может быть физической, а только виртуальной.

Рисунок 5.4. Конвергенция 7-уровневой модели BCT с минималистичными 4-уровневыми определениями Деловые договоры Уровень приложений Любое бизнес-решение Языковые компиляторы, виртуальные машины, докеры и т.