Blockchain là gì? Cơ bản và ứng dụng trong công nghệ thông tin

Blockchain là gì? Một cuốn truyện tranh giúp bạn hiểu (một cuốn sách phải đọc dành cho người mới bắt đầu)

Trên thực tế, trong giới mật mã thời kỳ đầu, từ "blockchain" được dùng để chỉ công nghệ cơ bản của Bitcoin là "Bitcoin", được viết hoa trong Tiếng Anh Bitcoin bắt đầu bằng B đề cập đến hệ thống mạng hoặc giao thức mạng của Bitcoin.

Tuy nhiên, do sự nhầm lẫn của công chúng, mọi người hiện rất phản đối khi nói về Bitcoin, vì nghĩ rằng Bitcoin đồng nghĩa với sự bất hợp pháp, lừa đảo, mô hình kim tự tháp và một hiện tượng bong bóng khác trong tài chính Internet! Kết quả là, mọi người phải hợp nhất tất cả các công nghệ cơ bản (dấu thời gian, cơ chế bằng chứng công việc, v.v.). Để phân biệt chúng với Bitcoin, họ đã đổi tên chúng thành Blockchain, dịch thành "blockchain". thuật ngữ “blockchain” xuất hiện.

Blockchain không phải là một công nghệ đơn lẻ mà là tập hợp của một loạt công nghệ.

Chúng ta nên hiểu blockchain như thế nào? Đầu tiên chúng ta hãy lấy câu chuyện tình yêu mà mọi người đều thích nhắc đến làm ví dụ đơn giản. Thiết lập một mô hình blockchain đơn giản, khi yêu trong mô hình blockchain này sẽ xảy ra tình huống sau:

Trong tương lai, tất cả nam nữ đúng độ tuổi sẽ yêu nhau và toàn bộ quá trình kết hôn cam kết sẽ được tất cả những người đàn ông và phụ nữ khác ở độ tuổi phù hợp đồng tình, mọi câu chuyện xảy ra giữa hai người với nhau sẽ tạo thành một khối.

Tất cả đàn ông và phụ nữ khác đều là dây chuyền. Nếu có bên thứ ba can thiệp hoặc bạn xâm phạm bạn tình của mình, người khác có thể nhìn thấy và bạn sẽ không bao giờ tìm được bạn tình trong tương lai.

Nói chính xác, blockchain là một hệ thống "trung tâm đầy đủ", nghĩa là mọi nút trên chuỗi đều là trung tâm.

Những người đàn ông và phụ nữ kết hôn thử yêu nhau, thể hiện tình yêu trong vòng bạn bè, hứa yêu nhau suốt đời và được tất cả những người đàn ông và phụ nữ đã kết hôn khác biết đến là ứng dụng của blockchain. Nếu một ngày nào đó một bên thất hứa, đừng nghĩ rằng việc xóa ảnh sẽ có ích, bởi vì mọi thông tintrong đó đều đã được tất cả đàn ông và phụ nữ đã lập gia đình ghi lại.

Không thể xóa hay thay đổi, đây là công nghệ blockchain.

Blockchain là gì trong cách giải thích phổ biến và bạn có thể hiểu nó chỉ bằng một hình ảnh

Blockchain là gì Hot chủ đề gần đây, nhiều người đang thảo luận về vấn đề blockchain. Công ty bắt đầu phát triển một số sản phẩm sử dụng công nghệ blockchain. Blockchain là công nghệ nền tảng được sử dụng trong Bitcoin. Điều này là do sự phổ biến của Bitcoin đã khiến nhiều người chú ý đến Bitcoin, nhưng nhiều người vẫn chưa quan tâm đến blockchain. hiểu nó là gì, vậy hãy để tôi giải thích về blockchain cho tôi.

Bitcoin là loại tiền kỹ thuật số được nhiều người quan tâm và công nghệ nền tảng của Bitcoin là blockchain là công nghệ máy tính và là mô hình ứng dụng mới. Blockchain giống như một sổ cái cơ sở dữ liệu lớn. Tất cả các giao dịch đều được ghi lại trong sổ cái lớn này. Người ghi sổ này rất khác với những người kế toán truyền thống thường do người kế toán chuyên trách thực hiện. Taobao và Tmall do Alibaba hạch toán, còn các giao dịch WeChat do Tencent hạch toán. Trong blockchain, tất cả mọi người tham gia kế toán đều có sổ cái.

Để tôi cho bạn một ví dụ. Ví dụ: A muốn vay B 10.000 nhân dân tệ, B muốn cho A vay tiền nhưng lo lắng rằng A sẽ vỡ nợ sau khi vay tiền. nên khi vay tiền anh ta sẽ tìm người thứ ba, công chứng viên của ba bên giúp B ghi sổ. Đây là phương pháp hạch toán truyền thống, dựa vào bên thứ ba để lấy lòng tin., sổ cái kế toán nằm trong tay bên thứ ba. Phương pháp kế toán này có khả năng bị bên thứ ba giả mạo sổ cái. Phân cấp nghĩa là khi vay không cần công chứng, cũng không cần nhờ đến. bên thứ ba để có được sự tin tưởng. Tình huống phi tập trung giống như B đưa ra. Khi A mượn tiền, B dùng loa hét lên: “A mượn tôi 10.000 tệ, giúp tôi ghi sổ”. Lúc này mọi người sẽ ghi sổ vào sổ tài khoản của mình. khả năng sổ cái bị giả mạo.

Vào ngày 25 tháng 10 năm 2019, Xinwen Broadcast đã gửi một tín hiệu rất quan trọng: đất nước phải phát triển mạnh mẽ blockchain. Sau đó, blockchain đã trở nên nổi tiếng trên Internet, và bóng dáng “blockchain” tràn ngập khắp các con phố, ngõ hẻm. Trên thực tế, nhiều công ty công nghệ đã triển khai công nghệ blockchain.

Mặc dù blockchain rất phổ biến nhưng nhiều người vẫn chưa biết nhiều về blockchain.

Blockchain là gì?

Trước tiên hãy xem Đỗ Nương giải thích điều đó như thế nào. Bách khoa toàn thư Baidu cho thấy: Blockchain là một mô hình ứng dụng mới của công nghệ máy tính như lưu trữ dữ liệu phân tán, truyền tải điểm-điểm, cơ chế đồng thuận và thuật toán mã hóa.

Tại sao blockchain được gọi là blockchain?

Blockchain bao gồm các khối được liên kết từng khối một và các khối là đơn vị lưu trữ từng khối một, ghi lại thông tin trao đổi của từng nút khối. Các khối giống như các bản ghi của cơ sở dữ liệu mỗi lần ghi dữ liệu. đang tạo mộtkhối. Với việc mở rộng trao đổi thông tin, một khối tiếp tục với một khối khác và kết quả được gọi là blockchain.

Đặc điểm của blockchain là gì?

Blockchain chủ yếu có các đặc điểm sau:

1. Phân cấp: Trong hệ thống blockchain, mọi nút đều có quyền và nghĩa vụ như nhau, ở đây không có sự kiểm soát trung tâm. Phân cấp đã thiết lập tốt mối quan hệ tin cậy lẫn nhau. Mặc dù không có tổ chức quản lý trung tâm nhưng mọi người có thể cộng tác và tin tưởng lẫn nhau. Điều này chủ yếu áp dụng công nghệ sổ cái phân tán blockchain.

2. Tính mở: Dữ liệu chuỗi khối được mở cho tất cả mọi người, ngoại trừ một số thông tin được mã hóa không được mở, mọi người đều có thể kiểm tra dữ liệu tại đây.

3. Độc lập: Toàn bộ hệ thống blockchain không phụ thuộc vào bên thứ ba khác. Tất cả các nút có thể xác minh và trao đổi dữ liệu trong hệ thống một cách tự động và an toàn mà không cần bất kỳ sự can thiệp nào của con người.

4. Bảo mật: Blockchain có tính bảo mật nhất định và không thể bị giả mạo. Bởi vì tất cả mọi người trong hệ thống blockchain đều có cùng một sổ cái, nếu ai đó muốn giả mạo nó, chỉ có thể giả mạo một bản ghi không tồn tại nếu họ kiểm soát hơn 51% số nút kế toán. Tất nhiên, điều này về cơ bản là không thể. Điều này chủ yếu là do công nghệ cốt lõi của blockchain: cơ chế đồng thuận có đặc điểm là “thiểu số phục tùng đa số” và “mọi người đều bình đẳng”.

5. Ẩn danh: Nhiều người cho rằng nếu blockchain quá cởi mở và minh bạch thì liệu chúng ta có mất đi quyền riêng tư? Trên thực tế là không, mặc dù thông tin giao dịch trong blockchain là công khai và minh bạch nhưng thông tin nhận dạng của tài khoản được mã hóa và chỉ có thể được truy cập khi được ủy quyền.

Bây giờ hãy để tôi kể cho bạn một câu chuyện để giúp bạn hiểu rõ hơn về blockchain.

Trong gia đình có ba người là bố, mẹ, anh trai và em trai. Năm ngoái, bố tôi phụ trách sổ sách kế toán của gia đình. Ông chịu trách nhiệm về mọi khoản thu nhập và chi tiêu của gia đình.

Tuy nhiên, vào ngày Double Eleven, mẹ tôi, người vốn luôn tằn tiện, muốn mua cho mình một bộ quần áo đẹp ở một cửa hàng nào đó. Khi kiểm tra sổ tài khoản, bà phát hiện có thứ gì đó không ổn. sai. Có lý do, ngoại trừ một số tiền gửi ngân hàng và quản lý tài chính, thì số tiền tiêu dùng hàng ngày ở nhà ở đâu đều có trong sổ tài khoản này, nhưng nhìn thế nào cũng sai. Một số mức tiêu thụ rõ ràng không được ghi lại, nhưng nó được ghi lại.

Sau đó, bố tôi đã chủ động thú nhận rằng ông không thể không mua một bao thuốc lá.

Sau đó, mẹ tôi thay đổi chiến lược và cả gia đình đều ghi sổ chi tiêu hàng tháng. Bất cứ khi nào có giao dịch hoặc tiêu dùng ở nhà, mẹ tôi sẽ hét lên: “Đặt đi”, và mọi người sẽ ghi lại giao dịch đó vào sổ sách của mình. Đây là mô hình kế toán phi tập trung. Mọi người đều là trung tâm và mọi người đều có thứ gì đó trong tay.Cái này.

Mô hình kế toán trước đây của bố là kế toán tập trung, nếu bố muốn làm việc gì đó một mình thì khó có ai nhìn ra Mô hìnhkế toán phi tập trung giải quyết rất tốt vấn đề kế toán tập trung. của các tài khoản là bố sẽ rất khó có thể giả mạo tài khoản.

Ví dụ bố em muốn lấy một ít tiền trong sổ cái để lén mua thuốc lá thì số tiền có hạn, muốn lấy tiền thì phải đổi sổ cái, nhưng chỉ giả mạo sổ cái của mình là Không, anh ta phải thay đổi sổ cái của ba người trong đó có chính mình. Và điều này chắc chắn còn khó hơn việc chạm tới bầu trời.

Vì vậy, nhiều lần bố tôi có ý định hút thuốc nhưng ông không còn cách nào khác là phải từ bỏ ý định đó vì hoàn cảnh hiện tại.

Blockchain và Bitcoin có giống nhau không?

Trên thực tế, blockchain và Bitcoin không giống nhau. Nó chỉ là công nghệ cơ bản của Bitcoin là loại tiền kỹ thuật số đầu tiên được blockchain áp dụng.

Năm 2008, Satoshi Nakamoto lần đầu tiên đề xuất khái niệm blockchain. Trong những năm tiếp theo, nó trở thành thành phần cốt lõi của tiền điện tử Bitcoin, đóng vai trò là sổ tài khoản công khai cho tất cả các giao dịch. Blockchain lần đầu tiên được áp dụng cho Bitcoin.

Nguồn gốc của blockchain là giải quyết vấn đề về niềm tin và một trong những ứng dụng thành công nhất của blockchain là tiền kỹ thuật số. Bitcoin được cho là ứng dụng thành công nhất của blockchain cho đến nay.

Các ứng dụng của blockchain là gì?

Ứng dụng của blockchain thực sự rất rộng rãi. Ngoài tiền kỹ thuật số, các ứng dụng trong tương lai của Bitcoin vẫn rất rộng rãi. Chẳng hạn như truy xuất nguồn gốc sản phẩm, bảo vệ bản quyền và giao dịch, thanh toán và quyết toán, Internet of Things, tiếp thị kỹ thuật số, chăm sóc y tế, v.v., thúc đẩy các ngành công nghiệp khác nhau nhanh chóng bước vào kỷ nguyên "blockchain+".

1. Thanh toán và thanh toán bù trừ: Blockchain có thể từ bỏ vai trò của các ngân hàng trung chuyển, thực hiện thanh toán điểm-điểm, giảm phí vận chuyển và đẩy nhanh việc sử dụng vốn.

2. Truy xuất nguồn gốc sản phẩm: Ví dụ: nếu chúng ta mua một bộ quần áo ở một cửa hàng nào đó, chúng ta có thể thấy được đời sống quá khứ và hiện tại của bộ quần áo này.

3. Kinh doanh chứng khoán: Giao dịch chứng khoán truyền thống đòi hỏi sự phối hợp của 4 tổ chức lớn, kém hiệu quả và tốn kém. Công nghệ chuỗi khối có thể độc lập hoàn thành các dịch vụ một cửa.

4. Chuỗi cung ứng: Đưa công nghệ blockchain vào hệ thống chuỗi cung ứng, đồng bộ hóa thông tin trong hệ thống có thể kiểm soát tất cả các liên kết, phân công lao động và cộng tác hoàn thiện hơn, đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho trách nhiệm giải trình sau này.

5. Quyền sở hữu trí tuệ: Với bản quyền trên chuỗi, các tác phẩm nhiếp ảnh, tác phẩm âm nhạc, tác phẩm văn học, v.v. sẽ trở thành thông tin của chúng tôi và quyền sở hữu thông tin sẽ được xác nhận và trở thành tài sản của chúng tôi.

Minh họa truyện tranh: Blockchain là gì

Blockchain là gì?

Blockchain, English Blockchain, về cơ bản là một cơ sở dữ liệu phân tán phi tập trung. Bất kỳ ai cũng có thể trở thành nút của mạng lưới khổng lồ này miễn là họ thiết lập máy chủ của riêng mình vàkết nối với mạng blockchain.

Vì blockchain về cơ bản là một cơ sở dữ liệu nên chính xác những gì được lưu trữ trong đó? Chúng ta hãy xem đơn vị cơ bản của blockchain: Khối.

Một khối được chia thành hai phần:

1. Tiêu đề khối

Tiêu đề khối lưu trữ thông tin tiêu đề của khối, bao gồm cả khối băm trước đó giá trị (PreHash), giá trị băm của phần thân khối (Hash) và dấu thời gian (TimeStamp), v.v.

2. Thân khối

Phần thân khối lưu trữ dữ liệu chi tiết (Dữ liệu) của khối này chứa một số hàng bản ghi, có thể là thông tin giao dịch hoặc một số thông tin khác. loại thông tin.

Giá trị băm vừa được đề cập có ý nghĩa gì?

Tôi tin rằng mọi người đều đã nghe nói đến MD5. MD5 là một thuật toán băm điển hình có thể chuyển đổi một chuỗi văn bản gốc có độ dài bất kỳ thành một chuỗi có độ dài cố định (128 bit).

Trong blockchain của chúng tôi, một thuật toán băm phức tạp hơn có tên SHA256 được sử dụng. Sau một loạt các phép tính phức tạp, thông tin dữ liệu mới nhất (chẳng hạn như bản ghi giao dịch) cuối cùng sẽ được chuyển đổi thành chuỗi giá trị băm 256 bit thông qua thuật toán băm này, chính là Hash trong tiêu đề khối có định dạng như sau:< /p >

a8fdc205a9f19cc1c7507a60c4f01b13d11d7fd0

Có sự tương ứng một-một giữa khối và Hash và Hash có thể được coi là mã định danh duy nhất của khối.

Các khối khác nhau có liên quan như thế nào?Thế còn? Dựa vào Hash và PreHash để liên kết. Giá trị PreHash của mỗi khối bằng giá trị Hash của khối trước đó.

Tại sao chúng ta cần tính giá trị băm của khối?

Vì blockchain là một cấu trúc chuỗi nên phải có nút đầu (khối đầu tiên) và nút đuôi (khối cuối cùng) của chuỗi. Khi ai đó tính toán giá trị băm của dữ liệu mới nhất trong chuỗi khối, tương đương với việc đóng gói các bản ghi giao dịch mới nhất, một khối mới sẽ được tạo và kết nối với phần cuối của chuỗi khối.

Băm của tiêu đề khối mới là giá trị băm vừa được tính và PreHash bằng Hash của khối trước đó. Dữ liệu trong thân khối lưu trữ các bản ghi giao dịch trước khi đóng gói và phần thông tin dữ liệu này không thể sửa đổi được.

Quá trình tính toán giá trị Hash và tạo khối mới này được gọi là khai thác.

Máy chủ được sử dụng để tính toán khối lượng lớn được gọi là máy khai thác.

Nhân viên thực hiện các phép tính được gọi là thợ mỏ.

Việc tính toán giá trị băm có gì khó khăn? Hãy đưa ra lời giải thích hời hợt nhất. Công thức tính giá trị băm như sau:

Hash=SHA-256 (Hash của khối cuối cùng + thông tin cơ bản của khối mới + thông tin hồ sơ giao dịch + số ngẫu nhiên). )

Trong số đó, thông tin bản ghi giao dịch cũng là một chuỗi các giá trị băm và việc tính toán nó liên quan đến cấu trúc dữ liệu MerkleTree. Bạn bè quan tâm có thể kiểm tra thông tin liên quan, hiện tại chúng tôi sẽ không giới thiệu.

Khó khăn tính toán chính ở đây nằm ở việc tạo ra các số ngẫu nhiên. Để tăng độ khó cho việc tính toán Hash, nhà phát minh khốn khổ của blockchain yêu cầu 72 bit đầu tiên của kết quả Hash phải bằng 0. Xác suất này quá nhỏ.

Vì (Hash của khối cuối cùng + thông tin cơ bản của khối mới + thông tin hồ sơ giao dịch) là cố định nên việc có thể lấy được Hash đáp ứng yêu cầu hay không phụ thuộc hoàn toàn vào giá trị của số ngẫu nhiên. Người khai thác phải thực hiện các phép tính lớn và liên tục tạo ra các số ngẫu nhiên trong nỗ lực chung để "gặp may mắn" trước khi họ có thể nhận được Hash chính xác và khai thác thành công.

Đồng thời, tiêu đề khối cũng chứa hệ số độ khó động. Khi sức mạnh tính toán phần cứng của thế giới ngày càng nhanh hơn, hệ số độ khó của blockchain cũng sẽ tăng lên, khiến toàn bộ mạng phải mất mức trung bình. 10 phút để tạo một khối mới.

Các bạn có hiểu việc khai thác khó khăn như thế nào không? Cần phải nói thêm rằng các ứng dụng blockchain khác nhau có chi tiết khác nhau. Các quy tắc khai thác được mô tả ở đây lấy Bitcoin làm ví dụ.

Các ứng dụng của Blockchain

Khái niệm về Bitcoin (BitCoin) lần đầu tiên được đề xuất bởi Satoshi Nakamoto vào năm 2008, sau đó dựa trên ý tưởng này, phần mềm nguồn mở đã được thiết kế, phát hành và xây dựng trên nó là mạng P2P. Bitcoin là một dạng tiền kỹ thuật số P2P. Truyền ngang hàng có nghĩa là một hệ thống thanh toán phi tập trung.

Mạng P2P là gì?

Các loại tiền tệ truyền thống được phát hành thống nhất bởi ngân hàng trung ương và tất cả các khoản tiết kiệm cá nhân đều được quản lý thống nhất bởi các ngân hàng. Đây là một hệ thống tập trung điển hình.

Bitcoin được triển khai trên một mạng lưới phi tập trung bao gồm nhiều nút ngang hàng trên khắp thế giới. Mỗi nút đều đủ điều kiện để ghi lại và phát hành loại tiền kỹ thuật số này.

Đối với việc lưu trữ dữ liệu cơ bản của Bitcoin, nó dựa trên công nghệ chuỗi khối. Mỗi giao dịch bằng Bitcoin tương ứng với một hàng trong dữ liệu nội dung khối. Một sơ đồ đơn giản như sau:

Mỗi hàng của bản ghi giao dịch chứa dấu thời gian, chi tiết giao dịch và chữ ký điện tử.

Bảng này chỉ nhằm mục đích dễ hiểu. Chi tiết giao dịch được lưu trữ thực tế là ẩn danh và chỉ ghi lại địa chỉ ví của người trả tiền và người nhận thanh toán.

Đối với chữ ký số có thể hiểu là dấu chống giả của từng giao dịch riêng lẻ, được tạo ra bằng thuật toán mã hóa bất đối xứng.

Hãy nói về phần thưởng của những người khai thác Bitcoin:

Giao thức Bitcoin quy định rằng những người khai thác đào các khối mới sẽ nhận được phần thưởng, vốn là 50 Bitcoin kể từ năm 2008. Sau đó, mỗi năm phần thưởng sẽ giảm đi một nửa. 4 năm, hiện tại vào năm 2018 là 12,5 Bitcoin. Tất cả Bitcoin mới đang lưu hành đều được sinh ra theo cách này.

Ưu điểm và nhược điểm của blockchain

Ưu điểm của blockchain:

1. Phân quyền

Blockchain không dựa vào nút trung tâm, tức là dữ liệu của toàn bộ hệ thống được duy trì chung bởi tất cả các nút ngang hàng trong toàn bộ mạng và dữ liệu có thể được lưu trữ và xác minh. Bằng cách này, trừ khi kẻ tấn công hack được hơn một nửa số nút trong toàn bộ mạng, toàn bộTruyền thống không thể bị phá hủy.

2. Thông tin không thể bịgiả mạo

Dữ liệu trong khối không thể bị giả mạo. Khi dữ liệu bị giả mạo dù chỉ một chút, giá trị băm tương ứng với toàn bộ khối sẽ thay đổi tương ứng và nó sẽ không còn là giá trị băm hợp lệ và các khối liên kết tiếp theo cũng sẽ bị phá vỡ.

Nhược điểm của blockchain:

1. Tiêu tốn quá nhiều năng lượng

Nếu bạn muốn tạo một khối mới, bạn phải sử dụng nhiều tài nguyên máy chủ để thực hiện rất nhiều công việc không cần thiết tính toán dự kiến ​​tiêu tốn rất nhiều năng lượng.

2. Độ trễ thông tin của mạng

Lấy Bitcoin làm ví dụ. Mọi dữ liệu giao dịch cần được đồng bộ hóa với tất cả các nút khác chắc chắn sẽ bị ảnh hưởng bởi độ trễ truyền mạng. , việc này mất nhiều thời gian.

Một số bổ sung:

1. Một phần nội dung của truyện tranh này đề cập đến bài đăng trên blog "Hướng dẫn giới thiệu về Blockchain" của Ruan Yifeng. .

2. Do không gian có hạn nên kiến ​​thức về MerkleTree và mã hóa bất đối xứng tạm thời chưa được thảo luận chi tiết.

⑷Xin hãy đưa ra lời giải thích đơn giản nhất về blockchain