Co je Blockchain?

Pokud jste v poslední době sledovali zprávy, možná jste slyšeli o něčem, co se nazývá blokáda. Je to koncept, který dělá data velmi bezpečné pro konkrétní použití. Pravděpodobně jste to slyšeli ve spojení s Bitcoinem, ale mají aplikace, které jsou daleko za oblíbenými kryptocurrencími každého. Zde je rychlé vysvětlení, jak to funguje.

Vše začíná šifrováním

Chcete-li porozumět blokám, musíte rozumět kryptografii. Myšlenka kryptografie je daleko starší než počítače: to jen znamená přeskupení informací takovým způsobem, že potřebujete určitý klíč, abyste je pochopili. Jednoduchá hračka s dekodérovým kruhem, kterou jste nalezli ve své krabici obilovin Kix, je nejzákladnější formou kryptografie - vytvořte klíč (také známý jako šifra), který nahradí dopis s číslem, spustíte zprávu pomocí klíče a poté klíčem pro někoho jiného. Každý, kdo nalezne zprávu bez klíče, ji nemůže přečíst, ledaže by to bylo "popraskané". Armáda používala komplexnější kryptografii dlouho před počítači (počítač Enigma zakódoval a dekódoval zprávy například během druhé světové války).

Moderní šifrování je však zcela digitální. Dnešní počítače používají šifrovací metody, které jsou tak složité a tak bezpečné, že by bylo nemožné je zlomit pomocí jednoduché matematiky provedené lidmi. Počítačová šifrovací technologie však není dokonalá; může být stále "popraskané", pokud algoritmus napadne dostatečně inteligentní lidé a data jsou stále zranitelná, pokud někdo od vlastníka najde klíč. Ale i šifrování na úrovni zákazníka, jako je 128bitové šifrování AES, které je nyní standardem pro iPhone a Android, stačí na to, aby uchovávaly zamčené údaje mimo FBI.

Blockchain je kooperující, bezpečná datová kniha

Šifrování se obvykle používá k uzamčení souborů, takže mohou být přístupné pouze určitým osobám. Ale co když máte informace, které všichni potřebují - například říkají účetní informace pro vládní agenturu, která musí být ze zákona zákonem veřejná - a musí být stále bezpečná? Tam máte problém: čím více lidí, kteří mohou vidět a upravovat informace, je to méně bezpečné.

Blockchains byly vyvinuty tak, aby vyhovovaly bezpečnostním potřebám těchto specifických situací. V blokové řadě se pokaždé, když jsou informace přístupné a aktualizovány, je změna zaznamenána a ověřena, pak zašifrována šifrováním a nelze ji znovu editovat. Sada změn je poté uložena a přidána do celkového záznamu. Příště, kdy někdo provede změny, začíná znovu a zachovává informace v novém "bloku", který je šifrovaný a připojen k předchozímu bloku (tedy "blokový řetězec"). Tento opakující se proces spojuje první verzi sady informací s poslední, takže každý může vidět všechny změny, které kdy byly provedeny, ale může přispívat a upravit pouze nejnovější verzi.

Tato myšlenka je trochu odolná vůči metaforám, ale představte si, že jste ve skupině deseti lidí, kteří sestavují soupravu LEGO. Můžete přidat jen jeden kus najednou a nikdy vůbec nemůžete odstranit žádné kusy. Každý člen skupiny se musí konkrétně shodnout na tom, kde bude pokračovat další díl. Tímto způsobem můžete vidět všechny kousky kdykoli - hned zpátky k prvnímu dílu v projektu - ale můžete pouze upravit poslední kus.

Pro něco trochu důležitějšího si představte společný dokument, například tabulku v Dokumentu Google nebo v Office 365. Každý, kdo má přístup k dokumentu, jej může upravit a pokaždé, když je, změna je uložena a zaznamenána jako nová tabulka, pak je zablokován v historii dokumentu. Můžete se tedy vrátit krok za krokem provedenými změnami, ale můžete přidat pouze informace k nejnovější verzi, neupravovat předchozí verze tabulky, které již byly uzamčeny.

Jak jste pravděpodobně slyšeli, tato myšlenka bezpečného, ​​neustále aktualizovaného "knihy" se většinou aplikuje na finanční údaje, kde má největší smysl. Distribuované digitální měny jako Bitcoin jsou nejčastějším užíváním blokových řetězců - ve skutečnosti se jednalo pouze o Bitcoin a myšlenka se odtud rozšířila.

Technická věc: Krok za krokem, Blok podle bloku

Jak to všechno vlastně hraje na počítači? Je to kombinace kryptografie a sítí peer-to-peer.

Můžete se seznámit s sdílením souborů peer-to-peer: služby jako BitTorrent, které uživatelům umožňují odesílat a stahovat digitální soubory z více míst efektivněji než z jednoho připojení. Představte si "soubory" jako hlavní údaje v blokové řadě a proces stahování jako kryptografie, která ji udržuje aktualizovanou a bezpečnou.

Nebo se můžete vrátit k výše uvedenému příkladu Dokumentů Google: Představte si, že dokument spolupracující, na kterém pracujete, není uložen na serveru. Místo toho je na počítači každého jednotlivce, který se neustále kontroluje a aktualizuje, aby se ujistil, že nikdo nezměnil předchozí záznamy. To z něj činí "decentralizovanou".

To je hlavní myšlenka za blokovacím řetězcem: je to kryptografická data, která je nepřetržitě přístupná a zabezpečená současně bez centralizovaného serveru nebo úložiště se záznamem změn, které se začleňují do každé nové verze dat.

Takže máme v tomto vztahu tři prvky. Jedna, síť uživatelů peer-to-peer, které všechny ukládají kopie blokového záznamu. Dva, data, která tito uživatelé přidávají k nejnovějšímu "bloku" informací, což umožňuje jejich aktualizaci a přidání k celkovému záznamu. Tři, šifrovací sekvence, které uživatelé generují, aby se dohodli na nejnovějším bloku a zablokovali ho na místě v pořadí dat, které tvoří záznam.

Je to poslední bit, který je tajnou omáčkou v sendvičovém bloku. Pomocí digitální kryptografie přispívá každý uživatel sílu svého počítače, aby pomohl vyřešit některé z těch superkomplexních matematických problémů, které udržují záznam bezpečný. Tato extrémně složitá řešení - známá jako "hash" - vyřeší základní části dat v záznamu, jako například účet, který přidal nebo odečetl peníze v účetní knize, a odkud tyto peníze šly. Čím hustší jsou data, tím složitější je kryptografie a tím větší zpracovatelská síla je potřebná k jejímu vyřešení. (Tady je mimochodem myšlenka "těžby" v Bitcoinu.)

Takže abychom to shrnuli, můžeme myslet na to, že blokáda je kus dat, který je:

1. Neustále aktualizováno. Uživatelé Blockchain mohou k datům kdykoli přistupovat a přidat informace do nejnovějšího bloku.
2. Distribuováno. Kopie dat blokády jsou ukládány a zabezpečovány každým uživatelem a všichni se musí dohodnout na nových přírůstcích.
3. Ověřeno. Obě změny na nových blocích a kopie starých bloků musí být odsouhlaseny všemi uživateli pomocí šifrovacího ověření.
4. Zajistit. Zaměřením se starými daty a změnou způsobu zabezpečení nových dat zabraňuje jak kryptografická metoda, tak i necentralizované ukládání samotných dat.

A věřte tomu nebo ne, je to ještě komplikovanější než toto ... ale to je základní myšlenka.

Blockchain v akci: Ukaž mi (digitální) peníze!

Takže pojďme zvážit příklad toho, jak to platí pro kryptocurrency jako Bitcoin. Řekněme, že máte jeden Bitcoin a chcete ho vynaložit na nové auto. (Nebo kolo, dům nebo malý až středně velký ostrovní stát - nicméně tolik Bitcoin stojí za tento týden.) Připojíte se k decentralizovanému bloku Bitcoin pomocí softwaru a pošlete požadavek, abyste mohli přenést svůj účet Bitva na prodejce auta. Vaše transakce je pak přenášena do systému.

Každá osoba v systému to může vidět, ale vaše identita a prodávajícího jsou pouze dočasnými podpisy, drobnými prvky obrovských matematických problémů, které tvoří srdce digitální kryptografie. Tyto hodnoty jsou zapojeny do blokové rovnice a samotný problém je "vyřešen" členy v síti peer-to-peer generující šifrovací šifry.

Jakmile je transakce ověřena, přesměruje se Bitcoin od vás na prodejce a zaznamená se na poslední blok v řetězci. Blok je dokončen, zapečetěn a chráněn kryptografií. Další série transakcí začíná a blokový blok se prodlužuje a obsahuje kompletní záznam všech transakcí pokaždé, když je aktualizován.

Nyní, když si myslíte, že bloková skupina je "bezpečná", je důležité pochopit kontext. Jednotlivé transakce jsou zabezpečené a celkový záznam je bezpečný, pokud metody použité k zabezpečení šifrování zůstanou "uncracked" (A nezapomeňte, že tyto věci jsou opravdu těžké se zlomit - dokonce i FBI to nemůže dělat jen pouhými výpočetními prostředky.) Ale nejslabší článek v bloku je, vy, uživatel.

Pokud povolíte někomu jinému, aby použil váš osobní klíč k přístupu k řetězci, nebo pokud ho najdou jednoduchým hackováním do počítače, mohou s vašimi informacemi doplnit blokády a není možné je zastavit. Bitcoin se tak "ukradne" ve velkých propagačních útoků na hlavních trzích: společnosti, které provozovaly trhy, nikoliv blokovací řetězci Bitcoin, byly ohroženy. A protože ukradené Bitcoins jsou převedeny na anonymní uživatele, proces ověřený blokádou a zaznamenaný navždy, neexistuje způsob, jak najít útočníka nebo načíst Bitcoin.

Co jiný může blokovat?

Technologie Blockchain začala s Bitcoinem, ale je to tak důležitá myšlenka, že tam dlouho nezůstala. Systém, který je neustále aktualizován, přístupný všem, overený necentralizovanou sítí a neuvěřitelně bezpečný, má mnoho různých aplikací. Finanční instituce jako JP Morgan Chase a australská burza rozvíjejí blokové systémy pro zabezpečení a distribuci finančních dat (pro konvenční peníze, nikoliv pro kryptocurrency jako Bitcoin). Nadace Bill & Melinda Gates doufá, že využije blokových systémů pro poskytování bezplatných distribuovaných bankovních služeb miliardám lidí, kteří si nemohou dovolit běžný bankovní účet.

Nástroje open source, jako je Hyperledger, se snaží zpřístupnit blokové techniky širšímu okruhu lidí, v některých případech to dělají, aniž by museli potřebovat obrovské množství procesní síly potřebné k zajištění dalších návrhů. Spolupracující pracovní systémy lze ověřit a zaznamenat pomocí blokových technik. Docela stejný způsob, jak je třeba neustále zaznamenávat, zpřístupňovat a aktualizovat, může být hodně.

Image credit: posteriori / Shutterstock, Lewis Tse Pui Lung / Shutterstock, Zack Copley