Jos olet katsellut uutisia viime aikoina, olet ehkä kuullut jotain nimeltä blockchain. Se on konsepti, joka tekee tiedoista erittäin turvallisia tiettyihin käyttötarkoituksiin. Olet todennäköisesti kuullut sen Bitcoinin yhteydessä , mutta sillä on sovelluksia, jotka ovat kaukana kaikkien suosituimmista kryptovaluutoista. Tässä on lyhyt kuvaus sen toiminnasta.
Kaikki alkaa salauksella
LIITTYVÄT: Mikä on Bitcoin ja miten se toimii?
Lohkoketjujen ymmärtämiseksi sinun on ymmärrettävä salaus. Salausideo on paljon vanhempi kuin tietokoneet: se tarkoittaa vain tietojen järjestämistä uudelleen siten, että tarvitset tietyn avaimen sen ymmärtämiseksi. Yksinkertainen dekooderin rengaslelu Kix-viljalaatikosta löytämäsi vilja on muodoltaan alkeellisinta salausta - luo avain (joka tunnetaan myös salauksena), joka korvaa kirjaimen numerolla, suorita viestisi avaimen läpi ja anna avain sitten jollekin muulle . Jokainen, joka löytää viestin ilman avainta, ei voi lukea sitä, ellei se ole "säröillä". Armeija käytti monimutkaisempaa salausta kauan ennen tietokoneita ( Enigma-kone koodattuja ja dekoodattuja viestejä esimerkiksi toisen maailmansodan aikana).
Moderni salaus on kuitenkin täysin digitaalista . Nykypäivän tietokoneet käyttävät salausmenetelmiä, jotka ovat niin monimutkaisia ja niin turvallisia, että niitä on mahdotonta rikkoa ihmisten tekemällä yksinkertaisella matematiikalla. Tietokoneen salaustekniikka ei kuitenkaan ole täydellinen; se voi silti olla "säröillä", jos tarpeeksi älykkäät ihmiset hyökkäävät algoritmiin, ja tiedot ovat edelleen haavoittuvia, jos joku omistajan lisäksi löytää avaimen. Mutta jopa kuluttajatason salaus, kuten AES: n 128-bittinen salaus, joka on nyt vakiona iPhonessa ja Androidissa, riittää pitämään lukitut tiedot kaukana FBI: stä.
Lohkoketju on yhteistyössä toimiva, suojattu tietorekisteri
Salaus käytetään yleensä tiedostojen lukitsemiseen, jotta vain tietyt ihmiset voivat käyttää niitä. Mutta entä jos sinulla on tietoja, jotka kaikkien on nähtävä - kuten esimerkiksi valtion viraston kirjanpitotiedot, jonka on oltava lain mukaan julkista - ja joiden on silti oltava turvassa? Siellä sinulla on ongelma: mitä enemmän ihmisiä voi nähdä ja muokata tietoja, sitä vähemmän turvallinen se on.
Lohkoketjut kehitettiin vastaamaan näiden erityistilanteiden turvallisuustarpeita. Lohkoketjussa muutos tallennetaan ja varmennetaan aina, kun tietoihin päästään ja ne päivitetään, muutos kirjataan ja vahvistetaan, sitten suljetaan salauksella, eikä sitä voida muokata uudelleen. Muutosjoukko tallennetaan ja lisätään koko tietueeseen. Seuraavan kerran, kun joku tekee muutoksia, se alkaa uudestaan, säilyttäen tiedot uudessa "lohkossa", joka on salattu ja liitetty edelliseen lohkoon (siis "lohkoketju"). Tämä toistuva prosessi yhdistää tietojoukon ensimmäisen version uusimpaan versioon, joten kaikki voivat nähdä kaikki koskaan tehdyt muutokset, mutta voivat osallistua ja muokata vain uusinta versiota.
Tämä ajatus on eräänlainen vastustuskyky metaforoille, mutta kuvittele, että olet kymmenen ihmisen ryhmässä, joka kokoaa LEGO-sarjaa. Voit lisätä vain yhden kappaleen kerrallaan, etkä voi koskaan poistaa kappaleita ollenkaan. Jokaisen ryhmän jäsenen on sovittava tarkalleen, mihin seuraava kappale menee. Tällä tavalla voit nähdä kaikki kappaleet milloin tahansa - heti projektin ensimmäiseen kappaleeseen asti - mutta voit muokata vain uusinta teosta.
Jos haluat jotain asiaankuuluvampaa, kuvittele yhteistyöasiakirja, kuten laskentataulukko Google Docsissa tai Office 365: ssä. Jokainen, jolla on pääsy asiakirjaan, voi muokata sitä, ja joka kerta, kun he tekevät, muutos tallennetaan ja tallennetaan uutena laskentataulukona, lukittu sitten asiakirjahistoriaan. Joten voit palata askel askeleelta tehtyjen muutosten läpi, mutta voit lisätä tietoja vain uusimpaan versioon, et muokata laskentataulukon aiempia versioita, jotka on jo lukittu.
Kuten olet todennäköisesti kuullut, tätä suojatun, jatkuvasti päivitettävän "kirjanpidon" ideaa käytetään enimmäkseen taloudellisissa tiedoissa, missä sillä on järkevintä. Hajautetut digitaaliset valuutat, kuten Bitcoin, ovat yleisin lohkoketjujen käyttö - itse asiassa aivan ensimmäinen tehtiin Bitcoinille ja idea levisi sieltä.
Tekniset asiat: vaihe vaiheelta, lohko kerrallaan
Kuinka kaikki tämä tosiasiallisesti toistetaan tietokoneella? Se on yhdistelmä salausta ja vertaisverkkoa.
LIITTYVÄT: Kuinka BitTorrent toimii?
Saatat olla perehtynyt peer-to-peer-tiedostojen jakamiseen: palvelut, kuten BitTorrent joiden avulla käyttäjät voivat ladata ja ladata digitaalisia tiedostoja useista sijainneista tehokkaammin kuin yhdestä yhteydestä. Kuvittele "tiedostot" ydintiedoksi lohkoketjussa ja latausprosessi salaukseksi, joka pitää sen ajan tasalla ja suojattuna.
Tai palataksesi takaisin yllä olevaan Google Docs -esimerkkiin: kuvittele, että työskentelemäsi yhteistyöasiakirja ei ole tallennettu palvelimelle. Sen sijaan se on jokaisen tietokoneen tietokoneella, joka tarkistaa ja päivittää jatkuvasti toisiaan varmistaakseen, ettei kukaan ole muokannut aiempia tietueita. Tämä tekee siitä "hajautetun".
Tämä on lohkoketjun ydin: se on salausdataa, jota käytetään ja suojataan jatkuvasti samanaikaisesti ilman keskitettyä palvelinta tai tallennustilaa, ja muutosrekisteri, joka sisällyttää itsensä tietojen jokaiseen uuteen versioon.
Joten tässä suhteessa on otettava huomioon kolme elementtiä. Yksi, vertaiskäyttäjien verkko, jotka kaikki tallentavat kopioita blockchain-tietueesta. Kaksi, tiedot, jotka nämä käyttäjät lisäävät uusimpaan tietolohkoon, jolloin ne voidaan päivittää ja lisätä koko tietueeseen. Kolmanneksi salaussekvenssit, jotka käyttäjät kehittävät sopiakseen viimeisimmästä lohkosta, lukitsevat sen paikalleen tietuejärjestyksessä, joka muodostaa tietueen.
Se on viimeinen pala, joka on salakastike blockchain-voileipässä. Digitaalisen salauksen avulla kukin käyttäjä lisää tietokonettaan voidakseen ratkaista joitain niistä erittäin monimutkaisista matemaattisista ongelmista, jotka pitävät tietueen turvallisena. Nämä erittäin monimutkaiset ratkaisut, jotka tunnetaan nimellä "hash", ratkaisevat tietueen ydinosat, kuten mikä tili lisäsi tai väheni rahaa kirjanpitokirjaan ja mihin rahat menivät tai tulivat. Mitä tiheämpi data on, sitä monimutkaisempi salaus ja sitä enemmän prosessointitehoa tarvitaan sen ratkaisemiseksi. (Tässä muuten tulee ajatus Bitcoinin "kaivoksesta".)
Joten yhteenvetona voidaan ajatella, että lohkoketju on osa tietoa, joka on:
- Päivitetään jatkuvasti. Blockchain-käyttäjät voivat käyttää tietoja milloin tahansa ja lisätä tietoja uusimpaan lohkoon.
- Hajautettu. Kukin käyttäjä tallentaa ja suojaa kopiot blockchain-tiedoista, ja kaikkien on sovittava uusista lisäyksistä.
- Vahvistettu. Kaikkien käyttäjien on sovittava sekä uusiin lohkoihin että vanhojen lohkojen kopioihin salaustarkistuksella.
- Suojattu . Vanhojen tietojen peukalointi ja uusien tietojen suojausmenetelmän muuttaminen estetään sekä salausmenetelmällä että itse tietojen keskittämättömällä tallennuksella.
Ja uskokaa tai älkää, se muuttuu vielä monimutkaisemmaksi kuin tämä ... mutta se on perusidea.
Lohkoketju toiminnassa: Näytä minulle (digitaalinen) raha!
Joten tarkastellaan esimerkkiä siitä, miten tämä koskee kryptovaluutta kuten Bitcoin. Oletetaan, että sinulla on yksi Bitcoin ja haluat käyttää sen uuteen autoon. (Tai pyörä, talo tai pieni tai keskisuuri saarivaltio - kuinka paljon yksi Bitcoin on tämän viikon arvoinen. ) Yhdistät hajautettuun Bitcoin-lohkoketjuun ohjelmistolla ja lähetät pyyntösi siirtääksesi Bitcoinisi auton myyjälle. Tapahtumasi lähetetään sitten järjestelmään.
Jokainen järjestelmän jäsen voi nähdä sen, mutta henkilöllisyytesi ja myyjän henkilöllisyys ovat vain väliaikaisia allekirjoituksia, pieniä osia valtavista matemaattisista ongelmista, jotka muodostavat digitaalisen salauksen ytimen. Nämä arvot kytketään lohkoketjun yhtälöön, ja ongelman itse "ratkaisevat" vertaisverkossa olevat jäsenet, jotka tuottavat salauksen hajautuksia.
Kun tapahtuma on vahvistettu, yksi Bitcoin siirretään sinulta myyjälle ja kirjataan ketjun viimeisimmälle lohkolle. Lohko on viimeistelty, sinetöity ja suojattu salauksella. Seuraava tapahtumasarja alkaa, ja lohkoketju kasvaa pidempään, ja sisältää täydellisen tietueen kaikista tapahtumista aina, kun se päivitetään.
Kun ajattelet lohkoketjua "turvallisena", on tärkeää ymmärtää konteksti. Yksittäiset tapahtumat ovat turvallisia ja koko tietue on suojattu, kunhan salauksen suojaamiseen käytetyt menetelmät pysyvät "halkeilemattomina". (Ja muista, että nämä jutut ovat Todella vaikea murtaa - edes FBI ei voi tehdä sitä pelkillä laskentaresursseilla .) Mutta blockchainin heikoin lenkki on, sinä - käyttäjä.
Jos annat jonkun muun käyttää henkilökohtaista avainta päästäksesi ketjuun, tai jos he löytävät sen yksinkertaisesti hakkeroimalla tietokoneellesi, he voivat tehdä lisäyksiä lohkoketjuun tietojesi kanssa, eikä niitä ole mitään keinoa estää. Näin Bitcoin varastetaan suuresti julkistetut iskut tärkeimmille markkinoille : Markkinat toimivat yritykset eivätkä itse Bitcoin-lohkoketju vaarantuivat. Ja koska varastetut Bitcoins siirretään nimettömille käyttäjille prosessin kautta, jonka lohkoketju on vahvistanut ja joka on tallennettu ikuisesti, hyökkääjää ei voida löytää tai noutaa Bitcoin.
Mitä muuta Blockchainit voivat tehdä?
Blockchain-tekniikka alkoi Bitcoinilla, mutta se on niin tärkeä idea, että se ei pysynyt siellä kauan. Järjestelmässä, jota päivitetään jatkuvasti, kuka tahansa pääsee siihen, keskitetyn verkon varmentama ja uskomattoman turvallinen, on paljon erilaisia sovelluksia. Rahoituslaitokset, kuten JP Morgan Chase ja Australian pörssi, kehittävät lohkoketjujärjestelmiä rahoitustietojen suojaamiseksi ja jakamiseksi (tavanomaiselle rahalle, ei krypto-valuutalle, kuten Bitcoinille). Bill & Melinda Gates -säätiö toivoo käyttävänsä blockchain-järjestelmiä tarjotakseen ilmaisia, hajautettuja pankkipalveluja miljardeille ihmisille, joilla ei ole varaa tavalliseen pankkitiliin.
Avoimen lähdekoodin työkalut, kuten Hyperledger yritämme saattaa blockchain-tekniikat saataville laajemmalle joukolle ihmisiä, joissakin tapauksissa niin tekemättä ilman valtavia määriä prosessointitehoa, joka tarvitaan muiden mallien turvaamiseen. Yhteistyössä toimivat järjestelmät voidaan todentaa ja tallentaa blockchain-tekniikoilla. Melkein mitä tahansa, joka on jatkuvasti tallennettava, jota on käytettävä ja päivitettävä, voidaan käyttää samalla tavalla.
Kuvahyvitys: posteriori / Shutterstock , Lewis Tse Pui Lung / Shutterstock , Zack Copley
