Všetko začína šifrovaním
Aby ste pochopili blokové reťazce, musíte rozumieť kryptografii. Myšlienka kryptografie je oveľa staršia ako počítače: znamená to len preskupenie informácií takým spôsobom, že potrebujete určitý kľúč, aby ste to pochopili. Jednoduchá hračka s dekodérovým krúžkom, ktorú ste našli vo svojej krabici obilnín Kix, je forma najzákladnejšej kryptografie - vytvorte kľúč (tiež známy ako šifra), ktorý nahradí písmeno s číslom, spustite správu pomocou kľúča a potom dajte kľúčom k niekomu inému. Ktokoľvek, kto nájde správu bez kľúča, ju nedokáže prečítať, pokiaľ nie je "rozbitý". Armáda používala zložitejšiu kryptografiu dlhú dobu pred počítačmi (napríklad Enigma Machine zakódoval a dekódoval správy počas druhej svetovej vojny).
Moderné šifrovanie je však úplne digitálne. Dnešné počítače používajú šifrovacie metódy, ktoré sú také zložité a také bezpečné, že by bolo nemožné ich zlomiť jednoduchou matematikou. Technológia počítačového šifrovania však nie je dokonalá; môže to byť stále "popraskané", ak algoritmus zaútočí na dostatočne inteligentné ľudia a údaje sú stále zraniteľné, ak niekto vedľa vlastníka nájde kľúč. Ale dokonca šifrovanie na úrovni spotrebiteľa, ako je 128-bitové šifrovanie AES, ktoré je teraz štandardné pre iPhone a Android, stačí na to, aby uchovával uzamknuté dáta mimo FBI.
Blockchain je kooperatívna, bezpečná dátová kniha
Šifrovanie sa zvyčajne používa na uzamknutie súborov, aby boli prístupné iba konkrétnym ľuďom. Ale čo ak máte informácie, ktoré musia byť vnímané všetkými - napríklad, povedzme, účtovné informácie pre vládnu agentúru, ktorá musí byť zverejnená zákonom - a stále musí byť bezpečná? Tam máte problém: čím viac ľudí, ktorí vidia a upravujú informácie, je to menej zabezpečené.
Blokové reťazce boli vyvinuté tak, aby vyhovovali bezpečnostným potrebám týchto špecifických situácií. V blokovej reťaze sa zakaždým, keď sú informácie prístupné a aktualizované, je zmena zaznamenaná a overená, potom zapečatená šifrovaním a nedá sa znova upraviť. Sada zmien sa potom uloží a pripočíta k celkovému záznamu. Pri ďalšom vykonávaní zmien začne znova a zachováva informácie v novom bloku, ktorý je šifrovaný a pripojený k predchádzajúcemu bloku (teda "blokový reťazec"). Tento opakujúci sa proces spája prvú verziu informačnej sady s najnovšou, takže každý môže vidieť všetky zmeny, ktoré boli kedy vykonané, ale môže prispieť a upraviť najnovšiu verziu.
Pre niečo oveľa dôležitejšie si predstavte spoločný dokument, ako napríklad tabuľku v službe Dokumenty Google alebo Office 365. Každý, kto má prístup k dokumentu, ho môže upraviť a vždy, keď to urobí, zmena sa uloží a zaznamená ako nová tabuľka, potom zamknuté v histórii dokumentov. Takže sa môžete vrátiť späť, krok za krokom, prostredníctvom vykonaných zmien, ale môžete iba pridať informácie k najnovšej verzii, nemodifikovať predchádzajúce verzie tabuľky, ktoré už boli uzamknuté.
Ako ste pravdepodobne počuli, táto myšlienka bezpečnej, neustále aktualizovanej "knihy" sa väčšinou aplikuje na finančné údaje, kde má najväčší zmysel. Distribuované digitálne meny ako Bitcoin sú najčastejšie používané blokové reťazce - v skutočnosti bola prvá z nich vytvorená pre Bitcoin a myšlienka sa rozširovala odtiaľ.
Technické veci: Krok za krokom, blokovanie podľa blokov
Ako to všetko skutočne hrajú na počítači? Je to kombinácia kryptografie a siete typu peer-to-peer.
Môžete sa oboznámiť so zdieľaním súborov peer-to-peer: služby ako BitTorrent, ktoré umožňujú používateľom načítavať a sťahovať digitálne súbory z viacerých miest efektívnejšie ako z jedného pripojenia. Predstavte si "súbory" ako základné dáta v blokovej reťaze a proces sťahovania ako kryptografia, ktorá ju udržiava aktualizovanú a bezpečnú.
Alebo sa vráťte späť do nášho príkladu služby Dokumenty Google: Predstavte si, že dokument spolupráce, na ktorom pracujete, nie je uložený na serveri. Namiesto toho sa nachádza na počítači každého jednotlivca, ktorý sa neustále kontroluje a aktualizuje, aby sa ubezpečil, že nikto neupravil predchádzajúce záznamy. To spôsobuje, že je "decentralizované".
To je základná myšlienka za blokovacím reťazcom: je to kryptografické dáta, ktoré sú stále prístupné a zabezpečené súčasne bez centralizovaného servera alebo úložiska so záznamom o zmenách, ktoré sa zapracujú do každej novej verzie dát.
To je posledný kúsok, ktorý je tajnou omáčkou v sendvičovej sade. Pomocou digitálnej kryptografie každý používateľ prispieva svojou silou k počítaču, aby pomohol vyriešiť niektoré z týchto super-komplexných matematických problémov, ktoré udržujú záznam bezpečný. Tieto mimoriadne komplexné riešenia - známe ako "hash" - vyriešia kľúčové časti údajov v zázname, ako napríklad účet, ktorý pridal alebo odpočítal peniaze v účtovníctve, a odkiaľ tieto peniaze idú alebo pochádzajú. Čím hustšie sú údaje, tým zložitejšia je kryptografia a vyššia miera spracovania je potrebná na jej vyriešenie. (To je miesto, kde sa myšlienka "baníctva" v Bitcoin začne hrať, mimochodom.)
Takže, aby sme to zhrnuli, môžeme myslieť na blokovku je časť dát, ktorá je:
- Neustále aktualizované. Používatelia blokov môžu kedykoľvek pristupovať k údajom a pridať informácie k najnovšiemu bloku.
- Distribuované. Kópie údajov blokády sú uložené a zabezpečené každým používateľom a všetci sa musia dohodnúť na nových dodatkoch.
- Overená. Obe zmeny na nové bloky a kópie starých blokov musia byť odsúhlasené všetkými používateľmi prostredníctvom kryptografického overenia.
- Zabezpečiť, Zásahom so starými údajmi a zmenou spôsobu zabezpečenia nových údajov zabraňuje kryptografická metóda a necentralizované ukladanie samotných údajov.
A verte tomu alebo nie, je to ešte zložitejšie ako toto … ale to je základná myšlienka.
Blockchain v akcii: ukáž mi (digitálne) peniaze!
Takže si pozrime príklad, ako to platí pre kryptocurrency ako Bitcoin. Povedz, že máte jeden Bitcoin a chcete ho minúť na nové auto. (Alebo bicykel alebo dom, alebo malý až stredne veľký ostrovný národ - napriek tomu, že tento týždeň stojí toľko Bitcoin.) Svoj softvér sa pripojíte k decentralizovanej blokovej skupine Bitcoin a pošlete svoju požiadavku na prenos Bitka na predajcu vozidla. Vaša transakcia sa potom prenesie do systému.
Každá osoba v systéme to môže vidieť, ale vaša identita a predávajúci sú len dočasné podpisy, malé prvky obrovských matematických problémov, ktoré tvoria srdce digitálnej kryptografie. Tieto hodnoty sú pripojené k blokovacej rovnici a samotný problém je "vyriešený" členmi v sieti peer-to-peer vytvárajúc kryptografické hash.
Po overení transakcie sa jeden Bitcoin presunie z vás na predajcu a zaznamená sa na najnovší blok v reťazci. Blok je dokončený, zapečatený a chránený kryptografiou. Nasledujúca séria transakcií začína a blokový blok rastie dlhšie a obsahuje kompletný záznam o všetkých transakciách vždy, keď je aktualizovaný.
Teraz, keď si myslíte, že bloková skupina je "bezpečná", je dôležité pochopiť kontext. Jednotlivé transakcie sú zabezpečené a celkový záznam je bezpečný, pokiaľ metódy používané na zabezpečenie kryptografie zostanú "roztrhané". (A pamätajte, tieto veci sú naozaj ťažko zlomiteľné - dokonca aj FBI to nemôže robiť iba s pouhými výpočtovými zdrojmi.) Ale najslabší článok v blokovej reťazci je, vy, ten - užívateľ.
Ak povolíte niekomu inému, aby používal váš osobný kľúč na prístup k reťaze, alebo ak ho nájdu jednoducho hackovaním do vášho počítača, môžu s vašimi informáciami doplniť blokády a nie je možné ich zastaviť. Takto sa Bitcoin "ukradne" vo veľmi propagovaných útokoch na hlavných trhoch: spoločnosti, ktoré prevádzkujú trhy, nie Bitcoin bloku samotné, boli ohrozené. A pretože ukradnuté Bitcoins sú prenesené na anonymných používateľov procesom overeným blokádou a zaznamenanou navždy, neexistuje žiadny spôsob, ako nájsť útočníkaalebonačítať Bitcoin.
Čo iné môže blokovať?
Technológia Blockchain začala s Bitcoinom, ale je to tak dôležitá myšlienka, že tam dlho nezostala. Systém, ktorý je neustále aktualizovaný, prístupný pre každého, overený necentralizovanou sieťou a neuveriteľne bezpečný, má veľa rôznych aplikácií. Finančné inštitúcie ako JP Morgan Chase a austrálska burza vyvíjajú blokové systémy na zabezpečenie a distribúciu finančných údajov (pre konvenčné peniaze, nie pre šifrovacie nástroje ako Bitcoin). Nadácia Bill & Melinda Gates dúfa, že používa blokové systémy na poskytovanie bezplatných, distribuovaných bankových služieb miliónom ľudí, ktorí si nemôžu dovoliť pravidelný bankový účet.
Nástroje open source, ako je Hyperledger, sa snažia sprístupniť techniky blokády širšiemu okruhu ľudí, v niektorých prípadoch to robia bez toho, aby potrebovali obrovské množstvá spracovateľskej sily potrebnej na zabezpečenie iných návrhov. Spolupracujúce pracovné systémy môžu byť overené a zaznamenávané pomocou techniky blokovania. Docela rovnaké je všetko, čo je potrebné neustále zaznamenávať, pristupovať a aktualizovať.
