ما هي تقنية Blockchain؟ كيف يعمل Blockchain

ستساعدك مدونة Blockchain هذه على فهم كيفية عمل blockchain. تقنية Blockchain هي قاعدة بيانات موزعة لا مركزية للسجلات غير القابلة للتغيير حيث تتم حماية المعاملات بواسطة خوارزميات التشفير ويتم الحفاظ على حالة الشبكة بواسطة خوارزمية التوافق.

هل Blockchain هو الإنترنت الجديد؟ حسنًا ، إنه بالتأكيد !!

تقنية Blockchain هي الإنترنت 3.0 أو إنترنت البروتوكولات. ما بدأ كتطور يتحول تدريجياً إلى ثورة. لديها القدرة على تحويل الأعمال كما نعرفها حاليًا ، لكن فهم كيفية القيام بذلك ليس بهذه السهولة. وبالتالي إليك كتيب لتعرف كيف تعمل Blockchain.

  1. ما هي تقنية Blockchain؟
  2. كيف يعمل Blockchain؟
    2.1 التحقق المستقل من المعاملات
    2.2 تجميع المعاملات التي تم التحقق منها
    2.3 تعدين الكتلة
  3. ماذا لو حاول شخص ما اختراق النظام؟





ما هي تقنية Blockchain؟

بلوكشين هو قاعدة بيانات موزعة لامركزية من السجلات غير القابلة للتغيير ، حيث تتم حماية المعاملات بواسطة قوي خوارزميات التشفير ويتم الحفاظ على حالة الشبكة بواسطة خوارزمية التوافق .

الطابع الزمني الرقمي - كيف يعمل blockchain-edureka

الطوابع الزمنية الرقمية



بكلمات بسيطة ، Blockchain هي سلسلة من الكتل التي تحتوي على معلومات.

تم وصف التكنولوجيا في الأصل في عام 1991 وكان الغرض منها وثائق رقمية الطابع الزمني لتجنب التقادم أو التقليل من أي سجلات.

مهما كانت التكنولوجيا رائعة ، لم تتحقق إمكاناتها الحقيقية حتى استخدمها ساتوشي ناكاموتو لإنشاء عملة رقمية مشفرة ' Bitcoins '.



تقنية Blockchain | دروس Blockchain للمبتدئين | إدوريكا

الآن دعونا نرى كيف يعمل Blockchain.

كيف يعمل Blockchain؟

دعونا نحاول فهم كيفية عمل blockchain مع معاملة بسيطة عبر شبكة Blockchain.

افترض أن جيمس يريد أن يرسل 5 بيتكوين لصديقه كيفن. الآن ، يتم بث هذه المعاملة في شكل ملف رقمي رسالة.

الرسالة الرقمية لها توقيع فريد. تمامًا كما يوفر توقيعك إثبات ملكية المستند ، بالمثل ، توقيع إلكتروني يقدم الدليل على أن الصفقة حقيقية.

الآن يتم بث هذه المعاملة التي تم إنشاؤها إلى الشبكة حيث تنتشر الند للند.

تنتشر المعاملة من نظير إلى نظير في الشبكة

افترض أن المعاملة المذكورة أعلاه قد تم استلامها أولاً بواسطة العقدة أ في الشبكة.

التحقق المستقل من المعاملات

قبل إرسال المعاملات إلى جيرانها ، ستقوم كل عقدة بيتكوين تحصل على المعاملة بالتحقق من المعاملة مبدئيًا.يضمن هذا نشر المعاملات الصالحة فقط عبر النظام بينما يتم التخلص من المعاملات غير الصالحة في العقدة الأولى التي تستقبلها. تؤكد كل عقدة كل معاملة مقابل أجندة طويلة من المعايير.

تجميع المعاملات التي تم التحقق منها

التجميع المستقل لتلك المعاملات في كتل جديدة عن طريق عقد التعدين جنبًا إلى جنب مع الحساب المعروض من خلال خوارزمية إثبات العمل.

  • من خلال تأكيد كل معاملة بشكل مستقل عند استلامها وقبل نشرها ، تصنع كل عقدة مجموعة من المعاملات الصالحة (ولكن غير المؤكدة) المعروفة باسم تجمع المعاملات أو تجمع الذاكرة أو mempool
  • تصل الصفقة م عقد ining يقوم بجمع المعاملات الجديدة والتحقق منها وترحيلها تمامًا مثل العقد الأخرى
  • على عكس العقد الأخرى ، ستقوم عقدة عامل التعدين بعد ذلك بتجميع هذه المعاملات في ملف كتلة مرشح

دعونا نفهم هذا بشكل أفضل بمثال.

لنفترض أن آندي عامل منجم. (تحتفظ عقدة التعدين بنسخة محلية من blockchain ، قائمة بجميع الكتل التي تم إنشاؤها منذ بداية نظام البيتكوين في عام 2009)

الآن ، بعد جمع جميع المعاملات في الكتلة ، يحتاج Andy إلى إنشاء رأس الكتلة. هذه الخطوة مهمة الآن لفهم كيفية عمل blockchain

بناء رأس كتلة

لإنشاء رأس الكتلة ، تحتاج عقدة التعدين إلى ملء ستة حقول ، كما هو موضح في الجدول:

بحجم حقل وصف
4 بايتالإصدارلإنشاء رأس الكتلة ، تحتاج عقدة التعدين إلى ملء ستة حقول ، كما هو موضح
32 بايتالسابق Block Hashإشارة إلى تجزئة الكتلة (الأصل) السابقة في السلسلة
32 بايتميركل روتتجزئة جذر شجرة Merkle لمعاملات هذه الكتلة
4 بايتالطابع الزمنيالوقت التقريبي لإنشاء هذه الكتلة (بالثواني من Unix Epoch)
4 بايتهدف الصعوبةهدف صعوبة خوارزمية إثبات العمل لهذه الكتلة
4 بايتسفيرعداد يستخدم لخوارزمية إثبات العمل

بمجرد أن تملأ عقدة Andy جميع الحقول في رأس الكتلة ، بدأ Andy التعدين الكتلة.

تعدين كتلة

  • مع ملء جميع الحقول الأخرى ، اكتمل الآن رأس الكتلة ويمكن أن تبدأ عملية التعدين
  • الهدف الآن هو العثور على قيمة لـ السفير ينتج عنه تجزئة رأس كتلة أقل من هدف الصعوبة
  • ستحتاج عقدة التعدين إلى اختبار المليارات أو التريليونات من القيم غير الأساسية قبل العثور على قيمة nonce تفي بالمتطلبات

الآن وقد تم إنشاء كتلة مرشح بواسطة عقدة Andy ، فقد حان الوقت لجهاز تعدين الأجهزة الخاص بـ Andy 'لتعدين' الكتلة ، لإيجاد حل لخوارزمية إثبات العمل التي تجعل الكتلة صالحة.

إثبات العمل هي قطعة من البيانات يصعب إنتاجها (مكلفة وتستغرق وقتًا طويلاً) ولكن من السهل على الآخرين التحقق منها وتلبي متطلبات معينة.

العثور على اللغز - لماذا هو صعب؟

  • SHA-256 هي وظيفة أحادية الاتجاه وبالتالي ، القوة الغاشمة هي الطريقة الوحيدة للحصول على قيمة إخراج معينة
  • في المتوسط ​​، يتطلب الأمر العديد من التخمينات العشوائية لإيجاد حل ، وبالتالي فإن التحدي صعب
  • يستغرق الأمر حوالي 10 دقائق في المتوسط ​​لشخص ما للعثور على المفتاح الخاص للحل

للحفاظ على إمكانية التنبؤ بتوزيع العملات ، تزداد صعوبة حل الألغاز عندما يعمل عليها المزيد من الأشخاص.

الآن ، للتحقق من صحة الكتلة وفقًا لـ إثبات العمل الخوارزمية ، يجب أن تصل عقدة التعدين الخاصة بـ Andy إلى هدف الصعوبة.

دعونا نرى كيف يتم تمثيل الصعوبة.

صعوبة التمثيل

  • تحتوي الكتلة على هدف الصعوبة ، في تدوين يسمى 'بتات الصعوبة' أو 'بت' فقط
  • لنفترض أن الكتلة بها 0x1903a30c باعتبارها بتات الصعوبة. يعبر هذا الترميز عن هدف الصعوبة كمعامل / تنسيق أس ، مع أول رقمين سداسي عشريين للأس والأرقام الست عشرية التالية كمعامل

الصيغة لحساب هدف الصعوبة من هذا التمثيل هي:

لذا ، فإن معامل الصعوبة هو أن عقدة التعدين في Andy عملت بجد للوصول إلى هدف الصعوبة. دعونا نرى ما سيحدث بعد ذلك.

تعدين الكتلة بنجاح

  • يمتلك Andy العديد من منصات تعدين الأجهزة ، كل منها يعمل بملف SHA256 خوارزمية بالتوازي بسرعات لا تصدق
  • تنقل عقدة التعدين التي تعمل على سطح مكتب Andy رأس الكتلة إلى جهاز التعدين الخاص به ، والذي يبدأ في اختبار تريليونات من nonces في الثانية
  • بعد 11 دقيقة تقريبًا من بدء التعدين ، تجد إحدى آلات تعدين الأجهزة حلاً وترسله مرة أخرى إلى عقدة التعدين
  • على الفور ، تنقل عقدة التعدين الخاصة بـ Andy الكتلة إلى جميع أقرانها
  • يتلقون ، والتحقق من صحة ، ثم نشر الكتلة الجديدة. بينما تنتشر الكتلة عبر الشبكة

نبعد نشر هذه الكتلة في الشبكة ، تتحقق كل عقد كاملة بشكل مستقل من الكتلة

كيفية تحديد المسار في جافا

تأكيد مستقل لكل كتلة

  • في آلية إجماع البيتكوين ، يتم التحقق من صحة كل كتلة جديدة بشكل مستقل عن طريق كل عقدة على الشبكة
  • يضمن هذا نشر الكتل الصالحة فقط على الشبكة
  • تتحقق العقد من صحة الكتلة عن طريق التحقق منها مقابل قائمة طويلة من المعايير التي يجب الوفاء بها جميعًا

تجميع واختيار سلاسل الكتل

بمجرد أن تتحقق العقدة من صحة كتلة جديدة ، ستحاول بعد ذلك تجميع سلسلة عن طريق توصيل الكتلة بـ blockchain الحالية

في الشبكة الموضحة أعلاه ، بمجرد أن تتحقق العقدة (باللون البرتقالي) من صحة الكتلة ، فإنها تجمع السلسلة عن طريق توصيل الكتلة بـ blockchain الموجودة

بمجرد التحقق من الكتلة من قبل الشبكة ، تصبح جزءًا من blockchain ولحل لغز الكتلة بنجاح ، تتم مكافأة عامل التعدين.

مكافأة عمال المناجم

  • نظرًا لأن المعدنين يستخدمون مواردهم القيمة للتحقق من صحة الكتلة ، يتم منحهم جائزة مالية
  • في حالة Bitcoin ، يحصلون على بعض عملات البيتكوين التي تم إنشاؤها حديثًا كمكافأة

الآن ، السؤال الذي يطرح نفسه ، ماذا يحدث في الحالة عندما يتم حل أكثر من كتلة واحدة في نفس الوقت؟

نعم ، هذا ممكن بالفعل! في مثل هذه الحالة ، توجد عدة فروع.

عدة فروع

  • على الرغم من أن المشكلة صعبة ، إلا أن هناك فرصًا لحل أكثر من كتلة واحدة في نفس الوقت
  • عدة فروع في blockchain ممكنة في مثل هذه الحالات
  • يجب على الجميع ببساطة بناء الكتل أعلى الكتلة الأولى التي يتلقونها
  • قد تكون العقد الأخرى قد تلقت الكتل بترتيب مختلف
  • سوف يقومون بالبناء على الكتلة التي يتلقونها أولاً

  • يتم كسر التعادل عندما يحل شخص ما الكتلة التالية لأنه من النادر جدًا حدوث هذا الموقف عدة مرات على التوالي

  • تستقر تقنية Blockchain بسرعة في هذه الحالة
  • القاعدة العامة هي التبديل إلى أطول سلسلة متاحة

تستقر Blockchain بسرعة. تتوافق كل عقدة مع الحالة الحالية لدفتر الأستاذ.

حسنًا ، قواعد الإجماع تنقذ شبكة blockchain من هذا الغموض.

الآن يطرح سؤال آخر هنا ، ماذا لو حاول شخص ما تغيير أي معاملة أو سجلات في النظام؟

ماذا لو حاول شخص ما اختراق النظام؟

بمجرد حل الكتلة ، يصبح ناتج تجزئة التشفير هو معرف تلك الكتلة.

نظرًا لأن Blockchain عبارة عن قاعدة بيانات موزعة من السجلات. عندما يتم تكوين كتلة ، يصبح ناتج تجزئة التشفير هو معرف تلك الكتلة ، والتي ترتبط بالكتلة التالية ، مما يؤدي إلى إنشاء سلسلة من الكتل.

وبالتالي ، يتم تأمين blockchain بواسطة خوارزمية تشفير قوية ولا توجد طريقة لتغيير أي سجل.

إذا حاول شخص ما تغيير أي معاملة في أي من الكتل ، فإن تجزئة الكتلة تتغير وبالتالي ستتغير تجزئة جميع الكتل السابقة. العقد لن تصل إلى الإجماع وبالتالي ، يمكن بسهولة اكتشاف الاحتيال

إذن ، هذا هو. افتخر ، لأنك الآن تبرز من بين الحشود بعد أن عرفت هذه التكنولوجيا الرائعة.

أتمنى ذلك كيف يعمل Blockchain كانت المدونة مفيدة لك.

لديك سؤال لنا؟ يرجى ذكر ذلك في قسم التعليقات وسنعاود الاتصال بك في أقرب وقت ممكن.

إذا كنت ترغب في التعرف على تقنية Blockchain وإتقان مفاهيم التشفير ، وشبكات Blockchain ، والعقود الذكية ، و Ethereum و Hyperledger ، فراجع موقعنا التفاعلي المباشر عبر الإنترنت هنا ، يأتي ذلك مع دعم 24 * 7 لإرشادك طوال فترة التعلم.