Hvad er Bitcoin blockchain? En guide til teknologien bag BTC

Bitcoin blockchain er en sammenlægning af Bitcoin (BTC) og blockchain. En person eller en gruppe mennesker kendt som Satoshi Nakamoto skabte Bitcoin-protokollen i 2008 for at decentralisere kontrollen med penge, da centraliserede enheder havde svigtet verden. En publikation kaldet Bitcoin-hvidbogen skitserede et sæt beregningsregler, der bestemte en ny type distribueret database:blockchain. Netværket blev lanceret i januar 2009.

Den mest kendte kryptovaluta, Bitcoin, er den, som blockchain-teknologien blev skabt til. Ligesom den amerikanske dollar er en kryptovaluta et digitalt udvekslingsmiddel, der bruger krypteringsteknikker til at overvåge etableringen af ​​monetære enheder og verificere finansielle overførsler.

Bitcoin blockchain refererer til de data, der er gemt i "blokke" af information, som derefter er forbundet i en permanent "kæde." En blok er en samling af Bitcoin-transaktioner fra en bestemt periode. Stabler af blokke er oplagret oven på hinanden, hvor hver ny blok er afhængig af de tidligere. Som et resultat dannes en kæde af blokke, hvilket giver anledning til ordet "blockchain."

Hver gang en ny blok tilføjes, gør det de tidligere blokke uændrede. Dette sikrer, at hver blok er mere sikker over tid, og det er et eksempel på, hvordan Bitcoin-teknologien ændrer, hvordan bank- og finansielle transaktioner foretages.

Bitcoin blockchain er dog meget mere end kryptovaluta:Det er den teknologi, som de fleste kryptovalutaer er bygget på, inklusive Bitcoin. Bitcoin blockchain er unik, fordi den sikrer, at alle transaktioner er nøjagtige. Hver handling i blockchain bliver registreret, og der er intet, der er udeladt af netværket. Når en handling er registreret og gemt i en af ​​informationsblokkene, bliver den tidsstemplet og sikret, og hele posten er tilgængelig for alle i systemet.

Bitcoin blockchain er også decentraliseret, hvilket betyder, at den ikke er gemt på én mastercomputer eller kontrolleret af én virksomhed. Det distribueres på mange computere, der er i netværket.

I Bitcoin blockchain er der koder kaldet en hash. En hash er unik for hver blok i blockchain. Hashing giver enhver netværksbruger mulighed for at identificere hver blok og dirigerer dem til at bevæge sig i kæden, da hver blok har sin egen hash og en tidligere bloks hash.

Med det sidste i tankerne omfatter de kritiske dele af blockchain poster, blok, hash og kæde. Blokposter og transaktionsposter er de to typer poster i blockchain. En blok indeholder de seneste Bitcoin-transaktioner, der endnu ikke er blevet registreret i nogen tidligere blok. Transaktionsposter inkluderer aktiv-, pris- og ejerskabsdata, der registreres, godkendes og afregnes på tværs af alle noder på få sekunder.

I bund og grund er en hash en streng med fast længde, der genereres efter transformation af en hvilken som helst længde af inputdata i blockchain-netværket, en blok ligner en side i en hovedbog eller rekordbog, og en kæde henviser til blokke knyttet sammen i et netværk.

Kort historie om Bitcoin blockchain

Idéen med blockchain-teknologi blev introduceret i 1991 af Stuart Haber og W. Scott Stornetta i deres papir "How to Time-Stamp a Digital Document." I dette papir forklarede de brugen af ​​en kontinuerlig kæde af tidsstempler til at registrere information sikkert.

Bitcoin blev hovedsageligt skabt for at lette udvekslingen af ​​Bitcoins kryptovaluta. Imidlertid opdagede tidlige brugere og opfindere hurtigt, at det havde et langt større potentiale. Med dette i tankerne designede de Bitcoins blockchain til at gemme mere end blot data om tokens bevægelse.

Bitcoin-teknologi bruger peer-to-peer (P2P) transaktioner, hvilket gør det muligt at fungere uden nogen bank eller tredjepart til at styre hver finansiel bevægelse. Det gør det muligt at sende onlinebetalinger direkte fra en part til en anden uden at gå gennem nogen finansiel institution.

Relateret:Bitcoins historie:Hvornår startede Bitcoin?

Begrebet peer-to-peer betyder, at de computere, der er en del af netværket, er ens med hinanden, at der ikke er nogen "særlige" noder, og at alle noder deler byrden med at levere netværkstjenester . Den består af tusindvis af Bitcoin-noder, der kører protokollen. Protokollen er ansvarlig for etablering og sikring af blockchain.

Oprettelsen af ​​et peer-to-peer-netværk er muligt, fordi brugernes data er relateret til den person eller enhed, de interagerer med, og de er ansvarlige for at holde det distribuerede netværk oppe og kørende. Oplysningerne om individet eller enheden videregives derefter fra deres Bitcoin-tegnebog til deres placering og IP-adresse, som repræsenterer peer-to-peer Bitcoin-interaktion.

Hvad skal der til for at få Bitcoin blockchain til at fungere?

Bitcoin repræsenterer en digital, tillidsløs form for penge sammen med en bevægelse for at decentralisere finansielle tjenester. Før Bitcoin var der behov for en betroet tredjepart til at føre en hovedbog - registreringssystemet for en virksomheds eller persons finansielle data - for at registrere, hvem der ejede hvor meget. Alle har en kopi af denne hovedbog med Bitcoin-netværket, så der er ikke behov for tredjeparter.

Hver Bitcoin-transaktion finder sted i Bitcoin-blockchain-netværket, som er det digitale rum, hvor Bitcoin-minedrift og hash-strømproduktion finder sted. Hashing-kraft er den processorkraft, som din computer eller hardware bruger til at udføre og løse forskellige hashing-algoritmer. Disse algoritmer bruges til at skabe nye kryptovalutaer og give dem mulighed for at handle med hinanden. Denne proces kaldes minedrift.

Normalt køber Bitcoin-ejere deres cryptocurrency-forsyning gennem en cryptocurrency-børs, en platform, der letter transaktioner med Bitcoin og andre cryptocurrencies. Den decentraliserede hovedbog er det, der gør blockchain-netværket. Sidstnævnte viser, at Bitcoin er et stykke software, et sæt processer, hvor deltagerne udfører forskellige opgaver.

En blockchain er en digital hovedbog over duplikerede transaktioner fordelt på tværs af blockchains netværk af computersystemer. Hver blok i kæden indeholder flere transaktioner, og hver gang der sker en ny transaktion på blockchain, tilføjes en registrering af denne transaktion til hver deltagers hovedbog.

Denne distribuerede database administreres af flere deltagere ved hjælp af en teknologi kaldet distributed ledger technology (DLT). Blockchain er en type DLT, hvor transaktioner registreres ved hjælp af en uforanderlig kryptografisk signatur kendt som en hash. Transaktionerne organiseres derefter i blokke. Hver ny blok indeholder en hash af den foregående, hvilket effektivt kæder dem sammen, hvilket er grunden til, at distribuerede hovedbøger almindeligvis omtales som blokkæder.

Blockkæden fungerer som en hovedbog, der sporer hver Bitcoin-transaktion og er selvverificerende, hvilket betyder, at hele netværket af noder - forskellige computere, der deltager i netværket - konstant vil kontrollere og sikre hver bevægelse. Det er her, "minearbejderne" kommer ind i spillet:Deres computere gør det tunge løft for at vedligeholde kæden og modtager dermed Bitcoin som en belønning. Disse regler er samlet set Bitcoin-protokollen.

Bitcoin-minearbejdere henviser til de kraftige computere, der løser komplekse matematiske problemer for at slå en mønt. Minearbejdere er netværksdedikerede maskiner, der verificerer alle transaktioner og blokerer for ondsindede aktører. Bitcoin-minearbejdere kompilerer så mange transaktioner som muligt i en blok, verificer derefter blokken og føj den til kæden af ​​tidligere blokke ved hjælp af en matematisk metode. For at levere deres computerkraft til netværket betales minearbejdere i nyligt præget Bitcoin.

Hvordan fungerer Bitcoin blockchain?

En blockchain er en type database, som er en samling af oplysninger, der er lagret elektronisk på et computersystem. Det, der opbevares i databaser, information eller data, er normalt struktureret i et tabelformat, der gør det nemmere at søge og filtrere information. Databaser er designet til at gemme store mængder information, som kan tilgås, filtreres og redigeres nemt og hurtigt af mange brugere til enhver tid.

For at gøre dette rummer omfattende databaser data på servere, der er lavet af potente computere. Disse servere kan bygges ved hjælp af hundredvis og hundredvis af computere. Hvorfor? At have den beregningsmæssige lagring og kraft, der er nødvendig for, at mange brugere kan få adgang til databasen samtidigt. Dette er forskellen fra en database også, lad os sige, et lagringssky-lignende drev.

Her er, hvordan en blockchain adskiller sig fra en database. Den første forskel er, hvordan data er struktureret. En database strukturerer data i tabeller, mens en blockchain indsamler information i grupper, kendt som blokke, der indeholder datasæt. Hver blok har en specifik lagerkapacitet, der er kædet sammen med den forrige fyldte blok, når den bliver fyldt, og danner en kæde af data. Det er derfor, det kaldes blockchain:Millioner af blokke fyldt med data er kædet sammen.

Dette system betyder, at hver blockchain er en database, der er mere kompleks, da den skaber en irreversibel kædelinje af data, når den implementeres i et decentraliseret system. Når en blok er udfyldt, er den uforanderlig og bliver en del af en tidslinje, og derfor har hver blok i kæden et nøjagtigt tidsstempel, når den føjes til kæden.

Således er målet med blockchain at tillade digital information at blive registreret og distribueret, men ikke redigeret. Det er derfor, det ikke er en database i sig selv; ingen kan ændre det, når det først er fyldt og lænket. Med fremkomsten af ​​Bitcoin-teknologi fik blockchain sin første egentlige anvendelse.

Reduktion af risici

Brug af et blockchain-netværk har en masse fordele. For det første kædens nøjagtighed. Transaktioner, der er en del af blockchain, skal godkendes af tusindvis af tusinder af computere. Dette fjerner al menneskelig involvering i verifikationen, hvilket betyder, at der er færre menneskelige fejl, samt en mere nøjagtig registrering af oplysninger.

Men hvad nu hvis en af ​​computerne på netværket laver en beregningsfejl? Fejlen ville kun være i én kopi af blockchain. For at det kan spredes, skal mindst 51 % af netværket have den samme fejl, hvilket er meget usandsynligt.

En anden fordel er, at blockchain eliminerer behovet for tredjepartsverifikatorer. Ethvert medlem af Bitcoin-netværket kan til enhver tid kontrollere og verificere blockchain.

Blockchain-data er decentraliseret, hvilket betyder, at de ikke gemmes centralt, men i stedet kopieres og spredes over et stort netværk af computere. Dette gør det meget svært for nogen at manipulere med dataene, da en kicker, for eksempel, skal have adgang til alle netværkene for at kompromittere dem fuldt ud.

Endelig, en vigtig del af blockchain er, at selvom alle med en internetforbindelse kan se listen over netværkets transaktionshistorik og få adgang til detaljer om transaktioner, kan ingen få adgang til identificerende oplysninger om de brugere, der foretager disse transaktioner. Hver gang en transaktion registreres, bliver den også verificeret af netværket, hvilket betyder, at de tusindvis af computere, der komponerer den, bekræfter, om detaljerne i købet er korrekte.

Blockchain vs. banker

Blockchain fungerer meget anderledes end en traditionel bank, da den er 100 % decentral, og den er afhængig af tusindvis af computere til at verificere sine transaktioner. Det betyder, at den kører 24/7, alle dage hele året. Den væsentligste fordel ved hele Bitcoin blockchain er dens gennemsigtighed, fordi blockchain fungerer som en offentlig hovedbog for hver transaktion, der foretages i Bitcoin-netværket.

Andre forskelle er, at hastigheden af ​​transaktionerne er så lidt som 15 minutter eller så meget som over en time, afhængigt af netværkets overbelastning. Mens kortbetalinger og checkindbetalinger kan tage fra 24 til 72 timer.

Bitcoin blockchain har variable gebyrer, som normalt spænder fra $0 til $50. Selvom gebyret ikke er relateret til det beløb, der overføres, bestemmes det af netværksforhold i øjeblikket og transaktionens datastørrelse. Fordi en blok på Bitcoin blockchain kun må indeholde én megabyte (MB) data, er antallet af transaktioner inkluderet i en enkelt blok begrænset.

En anden forskel er måden at foretage transaktioner på. Mens blockchain giver alle med en internetforbindelse mulighed for at foretage en overførsel, har banker brug for, at du har en konto, en mobiltelefon eller en computer.

Alle disse forskelle gør blockchain-teknologi til en stor forstyrrelse af traditionelle finanser og bankindustrien. De er manipulationssikre og decentraliserede, fastgjorte kæder, der ikke kun reducerer omkostningerne, men skaber et gennemsigtigt netværk, hvor brugerne kan føle sig bemyndigede og sikre.

Blockchainens begrænsninger

Selv om blockchain kommer med mange fordele, har den som alt andet sine ulemper. Den første er, at blockchain kan bremse, når der er for mange brugere på netværket. Det er også sværere at skalere på grund af dets konsensus-arbejdsmetode.

En anden begrænsning er, at data i blockchain er uforanderlige, du kan ikke gå tilbage og ændre den forrige blok, når først den er skrevet. Nogle vil måske se det som en efterligning, der kræver selvvedligeholdelse, hvilket betyder, at brugerne skal vedligeholde deres egne tegnebøger, ellers kan de miste adgangen.

En stor begrænsning er, at blockchain-teknologien stadig ikke er moden. Det tilbyder heller ikke interoperabilitet med andre blockchains og andre finansielle systemer, og det er svært at integrere i ældre systemer.

Tekniske fremskridt

Lightning Network

Lightning Network (LN) tillader deltagere at overføre BTC mellem hinanden uden gebyrer ved at bruge deres digitale tegnebøger. Et andet lag føjes til Bitcoin-netværket for at muliggøre transaktioner mellem parter uden for blockchain, hvilket kaldes off-chain-transaktioner. Et andet lag øger gennemløbet uden at kompromittere nogen af ​​den originale blockchains decentralisering eller sikkerhedsfunktioner.

Lightning Network opretter betalingskanaler mellem to brugere i en distribueret database, så de kan handle med hinanden, uden at alle de andre brugere modtager deres oplysninger, hvilket definerer transaktioner uden for kæden.

Det betragtes som en game-changer i kryptovaluta-verdenen, da det er designet til at fremskynde transaktionsbehandlingen og reducere de tilknyttede omkostninger ved Bitcoin blockchain. Den blev udtænkt i 2015 og er ved at blive videreudviklet og aktiveret.

Forskere har dog advaret om, at efterhånden som Lightning-netværket vokser, vil det blive et mere tiltalende mål for angribere. Bitcoin på betalingsnetværket under udvikling kan blive stjålet, hvis brugerne ikke er forsigtige, og det kan være svært at sikre sikkerheden af ​​aktiver i fremtiden.

Ifølge eksperter fra det hebraiske universitet i Jerusalem kan Bitcoin, der i øjeblikket er låst i Lightning Network-betalingskanalen, som i øjeblikket er omkring 9 millioner dollars i Bitcoin, blive plyndret af angribere. Selvom fejlen har potentiale til at være alvorlig, er forskerne optimistiske om, at den kan rettes på lang sigt.

SegWit

Segregated Witness, eller SegWit, henviser til en procesændring i, hvordan Bitcoin vedligeholder transaktionsdata i blockchain. Adskille betyder at adskille og vidner er transaktionens signaturer. Den blev skabt for at forny måden, hvorpå data lagres på Bitcoins blockchain. Dette gør det muligt for netværket at holde flere transaktioner i en enkelt blok, hvilket øger transaktionsgennemstrømningen. SegWit blev aktiv på Bitcoin i august 2017, efter at koden til opdateringen blev udgivet i 2015.

SegWit øger blokstørrelsesgrænsen for en blockchain ved at fjerne signaturdata fra Bitcoin-transaktioner. Når dele af en transaktion fjernes, frigøres plads, og det samme gør kapacitet til at tilføje flere transaktioner til kæden.

SegWit forbedrede ikke kun Bitcoins transaktionsbehandlingshastighed, men løste også en svaghed i protokollen, der gjorde det muligt for noder at manipulere med transaktionssmidbarhedsproblemer (TXID'er) på netværket. Ved at fjerne det, der er kendt som "signaturdata" eller "vidnedataene" fra inputfeltet i en blok, øgede Segwit antallet af transaktioner, der kunne passe ind i en blok, og fiksede transaktionens formbarhedsfejl.

På Bitcoin-netværket blev SegWit-opdateringen introduceret som en soft fork i august 2017. En soft fork er en bagudkompatibel opdatering, der tillader opgraderede noder at kommunikere med ikke-opgraderede noder. En blød gaffel indeholder normalt en ny regel, der ikke er i konflikt med de eksisterende. Men på grund af de høje omkostninger ved at drive en node (især i udviklingslande), blev opgraderingen sat i bero den 8. november 2017.

Pælerod

Bitcoin Core-udvikler Greg Maxwell foreslog Taproot-forbedringen i januar 2018. Kriteriet på 90 % for blokke udvundet med et støttesignal fra minearbejdere blev opfyldt tre år senere den 12. juni 2021. Det betyder, at 1.815 af de 2.016 blokke, der blev udvundet i løbet af den to-ugers tidsramme, havde nogle kodede data tilbage af minearbejdere for at demonstrere deres støtte til opgraderingen.

Taproot er en blød gaffel, der forbedrer Bitcoins scripts for at forbedre privatlivets fred og øge anonymiteten på netværket. Når en bruger ikke bruger Taproot, kan enhver registrere transaktioner. Når de bruger Taproot, kan de "kappe" deres transaktioner. Taproot gør det endda muligt at skjule, at et Bitcoin-script overhovedet kørte. Fra oktober 2020 er Taproot fusioneret med Bitcoin Core-biblioteket.

En af de vigtigste ændringer i netværket er erstatningen af ​​Schnorr-signaturer til Bitcoins nuværende elliptiske kurve-digitale signaturteknik (ECDSA). ECDSA-teknikken genererer offentlige nøgler fra tilfældigt genererede private nøgler, hvilket gør det umuligt at bestemme en privat nøgle fra en Bitcoin-adresse eller offentlig nøgle. Desuden vil Schnorr-signaturen frigøre plads og båndbredde på Bitcoin-netværket ved at gøre transaktioner hurtigere og mindre.

Ved at tillade diskrete logkontrakter (DLC'er) kan Schnorr-signaturen hjælpe med at forenkle komplekse smarte kontrakter på Bitcoin blockchain. DLC'erne er et forslag om at tilføje en smart kontraktimplementering til Bitcoin, hvilket muliggør etablering af enkle, sikre og brugervenlige blockchain-orakler.

Det kan også hjælpe med skaleringen af ​​lag-to betalingskanaler såsom Lightning Network, som giver mulighed for øjeblikkelige transaktioner på Bitcoin-netværket.


Bitcoin
  1. Blockchain
  2. Bitcoin
  3. Ethereum
  4. Digital valutaveksling
  5. Minedrift