Blockchain Technology: En guide för nybörjare

av

Blockchain-teknik är fortfarande ett mysterium för en majoritet av människor. Vissa tycker att det är spännande, och vissa tycker att det är skrämmande, medan andra inte har en aning om det 😊

Och det förstår jag eftersom det fortfarande är i det tidiga utvecklingsstadiet och det finns så mycket att lära och implementera.

Den här artikeln syftar till att introducera dig till grunderna för blockchain-teknik, hur det fungerar och dess tillämpning.

Föreställ dig till att börja med hur lätt livet kan bli om du kunde skicka pengar till din familj, stanna tusentals kilometer bort, på några minuter utan att betala rejäla bankavgifter.

Tänk nu på att ha fullständig kontroll över dina pengar utan att behöva tillstånd från din bank för att se eller överföra dem. Och du kan lagra dina pengar digitalt i en plånbok utan att en bank styr det.

Alla dessa är inte drömmar; de är möjliga med blockchain som erbjuder många möjligheter och fördelar. Detta är anledningen till att människor är intresserade av att lära sig blockchain och anamma det. Det uppskattas också att företagens investeringar i blockchain sannolikt kommer att nå 12,4 miljarder USD till 2022.

Men vad är blockchain egentligen?

Låt oss ta reda på!

Vad är Blockchain-teknik?

Blockchain är en oföränderlig (oföränderlig) och delad digital reskontra som lagrar poster eller transaktioner på flera ställen i ett nätverk av datorer. Här läggs varje verifierad transaktion till i ett utrymme som kallas ett block som länkar till andra efterföljande block med hjälp av kryptografi och bildar en kedja.

Om den definitionen fick dig att klia dig i huvudet, låt oss förstå blockchain-tekniken i enklare termer.

Blockchain är en sorts databas som lagrar data (poster) på en dator elektroniskt.

Block = Ett utrymme som innehåller poster

Kedja = En länk som förbinder poster

Så en kedja av länkade block som innehåller poster kallas en blockkedja.

Alla blockkedjor är databaser, men inte alla databaser är blockkedjor. Skillnaden mellan en databas och blockchain är hur de lagrar data.

Blockchain vs. databas

En databas samlar in en stor mängd information och arrangerar den i ett tabellformat så att användare kan ändra data enkelt och samtidigt. Mer omfattande databaser använder också servrar med kraftfulla datorer för att hysa massiva data och utföra beräkningar. Ett företag eller en individ äger i allmänhet en databas; därför kontrollerar och hanterar de dess åtkomst.

Å andra sidan samlar blockchain data i grupper eller block med en specifik lagringskapacitet. När ett blocks kapacitet är fylld fäster det vid ett annat block och bildar en kedja. Alla nya poster efter det efterföljande, nyligen tillagda blocket kompileras till det nya blocket.

Till skillnad från en traditionell databas har en blockchain inte en enda ägare; istället är den tillgänglig för alla med tillstånd. Det är därför det också kallas ett decentraliserat system, eftersom det inte finns något centralt nav för att styra blockkedjan. På liknande sätt kallas blockchain-teknik för Distributed Ledger Technology (DLT). Det är en distribuerad huvudbok med poster och tillåter användare att dela data eller utföra transaktioner peer-to-peer utan någon central auktoritet.

Blockchain-teknologin uppfanns av en okänd enhet – Satoshi Nakamoto (en individ eller en grupp individer 2008) som en offentlig transaktionsbok för bitcoin. Det syftar till att tidsstämpla ett digitalt dokument och säkerställa att ingen kan manipulera det. Det hjälper till att lösa problem relaterade till dubbla register och utföra säkra transaktioner av tillgångar utan att involvera en tredje parts mellanhand som regeringen eller banken.

Denna teknik fungerar på internet och består av olika delar som databaser, anslutna datorer eller noder, mjukvaruapplikationer och mer.

Exempel: Ett företag kan utnyttja blockkedjeteknologi i sin bokföring för att registrera alla transaktioner. Bokföring innebär dubbel bokföring av transaktioner som kan vara förvirrande och svåra att verifiera uppgifter från andra parter. Dessa poster är också enkla att manipulera, som att redigera, ta bort eller lägga till en ny post; därför kanske de inte är korrekta.

Det är här blockchain kan hjälpa dem genom att säkra transaktioner med hjälp av kryptografi. Det erbjuder ett manipulationssäkert sätt att lagra transaktioner i block.

Vilka är komponenterna i Blockchain?

Blockchain-arkitekturen består av olika lager, såsom infrastruktur eller hårdvara, data, nätverk som noder, verifiering, informationsdistribution och applikationer. Låt oss förstå några av dess komponenter.

Blockera

Som förklarats ovan hänvisar blockchain till en kedja av olika block som innehåller data eller poster. Och data i varje block är baserad på typen av blockkedja. Till exempel kommer en bankblockkedja att ha block som innehåller information som kontonummer, kontoinnehavarens namn, filialnamn etc.

Det första blocket i en blockkedja är känt som Genesis-blocket, och alla blocken innehåller giltiga poster kodade och hashade. Varje block har en egen kryptografisk hash och den för det föregående blocket i samma blockkedja, länkar ihop dem och bildar en kedja. Denna iterativa process validerar de tidigare blockens integritet med digitala signaturer.

Hashing

En hash är som ett fingeravtryck unikt för varje block. Det är en kod skapad med hjälp av en matematisk funktion som förvandlar digital data till en lång rad bokstäver och siffror. Detta 64-siffriga hexadecimala nummer identifierar varje block och dess innehåll, och när det väl har skapats kommer alla ändringar i blocket att ändra hashen. Blockchain-teknologin använder Secure Hash Algorithm (SHA) 256-hashning och är mycket användbar för att upptäcka alla ändringar som görs i transaktionerna. Det gör det också säkert eftersom alla block innehåller hasharna från det föregående blocket.

Så om en angripare ändrar data i ett block, ändras dess hash medan nästa block fortfarande har den gamla hashen för det komprometterade blocket. Därför blir alla efterföljande block ogiltiga som lätt kan spåras.

Tillgångar

Tillgångar kan vara materiella eller immateriella. Materiella tillgångar är fysiska föremål som mark, hus, utrustning, etc., medan immateriella tillgångar är icke-fysiska föremål såsom immateriella rättigheter, patent, etc. Intressant nog kan pengar vara både materiella och immateriella.

Distribuerat Peer-to-Peer (P2P) nätverk

Varje transaktion i en blockchain fungerar i ett distribuerat Peer-to-Peer-nätverk (P2P) som inte har någon central auktoritet att kontrollera data. Det tillåter alla (som har tillgång) att gå med i blockkedjan, och varje dator som läggs till nätverket är en nod.

Så när en användare skapar ett nytt block, går det till varje användare i nätverket, och varje nod måste verifiera detta nya block för att säkerställa att ingen har ändrat det. När verifieringen är klar börjar varje nod lägga till det nya blocket direkt i sin blockkedja.

Alla noder som finns i nätverket gör konsensus, bekräftar giltigheten av block och avvisar de manipulerade.

Typer av blockkedjor

Blockchain är av olika slag, och användare utnyttjar denna teknik för många användningsfall beroende på dess typ. Så olika typer av blockkedjor är:

Offentliga blockkedjor

Blockkedjor underlättar ett decentraliserat, öppet nätverk av flera datorer som vem som helst kan komma åt för att begära eller verifiera en transaktion för noggrannhet. Det tillåter användare att skapa nya block, komma åt alla block i blockkedjan och validera data.

Eftersom de är öppna och behöver utmärkt säkerhet använder de begrepp som bevis på insats eller bevis på arbete. De blockgruvarbetare som validerar transaktioner belönas ekonomiskt. Offentliga blockkedjor används främst för gruvdrift och utbyte av kryptovalutor.

Exempel: Bitcoin, Litecoin och Ethereum blockchains.

Privata blockkedjor

Privata blockkedjor är centraliserade och styrs av en person eller organisation som bestämmer vem som kan komma åt blockkedjan, läggas till som en nod och verifiera poster. Till skillnad från offentliga blockkedjor är privata blockkedjor inte öppna och erbjuder åtkomstbegränsningar. Om någon vill gå med i en privat blockchain måste de få tillstånd från administratören.

Exempel: B2B virtuella valutaväxlingar som Hyperledger.

Konsortium blockkedjor

En grupp företag eller organisationer styr dessa tillåtna blockkedjor istället för en individ. De är mer decentraliserade än en privat blockchain för att åtnjuta mer säkerhet. Det tillåter begränsad åtkomst och de nuvarande noderna bestämmer konsensusprocessen.

Dessutom utgör den en valideringsnod för att initiera, ta emot och verifiera transaktioner medan medlemsnoder har tillstånd att initiera eller acceptera transaktioner. Här kan användare överföra digitala tillgångar från en blockkedja till en annan med förbättrad effektivitet och skalbarhet.

Exempel: Konsortiumblockkedjor används i betalningar och bankverksamhet, som Quorum och Corda.

Hybrid blockchain

Hybridblockkedjor kombinerar attributen hos privata och offentliga blockkedjor. De kan vara centraliserade eller decentraliserade och tillåter organisationer att skapa en tillståndsbaserad privat blockkedja tillsammans med en offentlig blockkedja. Således kan organisationerna styra dataåtkomsten i blockkedjan och vilken data som ska komma åt offentligt.

Exempel: Det används i fastighets- och detaljhandelsbranscher, som IBM Food Trust.

Hur fungerar en blockchain-transaktion?

Så här sker en typisk transaktion i en blockkedja:

Steg 1: Transaktionsbegäran

Först begär en individ en transaktion som involverar fastigheter, bank, kryptovaluta, register, kontrakt, etc.

Steg 2: Distribution

Den begärda transaktionen sänds i peer-to-peer-nätverket genom noder över hela världen.

Steg 3: Validering

Noderna i nätverket validerar transaktionen genom att använda algoritmer och lösa komplexa ekvationer. Om de finner transaktionen legitim, skrivs posterna in i block.

Steg 4: Lägga till block till blockkedjan

Efter att transaktionen är klar, kedjas det nyskapade blocket med det föregående blocket med kryptografi och kryptering. Den har en hashkod och innehåller hashkoden för föregående block. När detta block har fyllt sitt tilldelade utrymme börjar nästa block fyllas och fästas vid det föregående blocket; därför bildas en lång kedja av transaktioner. Detta är oföränderligt och transparent för alla i blockkedjan.

Hur säkerställer Blockchain transaktionssäkerhet?

Blockchain har olika tekniker för att säkerställa en transaktions säkerhet, såsom kryptografi, hash, bevis på arbete, etc. Några av säkerhetsteknikerna är följande:

Oföränderlighet

Oföränderlighet i blockkedjan innebär att ingen kan manipulera data som matas in i blockkedjan. Det beror på att varje block har en unik hashkod och ett annat som refererar till föregående block. De kryptografiska hashkoderna är inte omvända. Om en transaktionsdata har ett fel kan du ange en ny post för korrigering. I det här fallet kommer det att visa båda posterna. Därför finns det ingen risk för fel eller dubbelinmatning.

Kronologisk struktur

Varje block i en blockkedja lagras i kronologisk och linjär ordning, vilket innebär att de alltid fäster i slutet av en blockkedja. Och varje block har en hash och hash för det föregående. Detta sätt följs genom hela blockkedjan som kan innehålla tusentals block. Därför är det utmanande att dra sig tillbaka hela vägen för att ändra rekorden.

Även om någon lyckas ändra ett block, måste de göra det för alla andra block, vilket kräver avsevärd ansträngning, resurser, beräkningskraft och tid. Detta ger användarna tid att verifiera blockeringen och hitta om den har äventyrats. Kostnaden för ett sådant hack kan vara oöverkomligt och för det mesta fruktlöst.

Bevis på arbete (PoW)

Även om hash är ett utmärkt sätt att mildra manipulering, kan angripare fortfarande hacka en blockkedja med hjälp av kraftfulla datorer för att ändra ett block och räkna om efterföljande block, och göra hela blockkedjan giltig.

För att motverka detta använder blockchain Proof of Work, en mekanism för att bromsa skapandet av nya block. Det är en komplex beräkning som kräver lite ansträngning att lösa. Och det tar också mer tid att lösa problemet än att verifiera resultaten. Att beräkna beviset på arbete och lägga till ett nytt block blir därför mycket mer utmanande än att ändra blocket och resten av blocken efter det. Så här gör bevis på arbete blockkedjor säkra.

Många gånger blandar folk ihop PoW och PoS, så de förstår det snabbt.

Bevis på insats (PoS)

Proof of Stake använder kryptografiska algoritmer för att validera transaktioner. Till exempel, inom gruvdrift, görs validering av en utvald validator beroende på antalet mynt de upptar, vilket kallas deras insats.

Användare minar inte tekniskt eller blir belönad utan förfalskar block. Deltagare i processen får mynt, och de som har större insatser har större gruvkraft. Det ökar deras chans att bli vald som validator.

Fördelar och begränsningar med Blockchain

Fördelar 👍

Fördelarna med blockchain är:

Noggrannhet

Alla transaktioner valideras av tusentals noder på ett blockchain-nätverk. Den är tillräckligt kraftfull för att eliminera fel och ge större datanoggrannhet. Även om ett misstag görs kan andra datorer upptäcka det snabbt. Och om detta fel ska råda, skulle minst 51% av det totala antalet datorer i nätverket behöva göra samma misstag, vilket är nästan omöjligt, särskilt när en massiv blockchain som Bitcoin är inblandad.

Decentralisering

Ingen central hub styr eller hanterar en blockchain; istället är det decentraliserat. Det betyder att ett nätverk med tusentals datorer kan komma åt det utan att någon enskild person eller organisation kan styra det. Varje förändring i blockkedjan återspeglas omedelbart på varje nod med tillstånd i nätverket.

Kostnadseffektivitet

Blockchain involverar inte någon tredje part för att godkänna en transaktion tillsammans med deras bearbetningskostnader. Till exempel tar banker eller betalningsprocessorer ut en liten summa för att bearbeta en transaktion. Således kan företag som utför betalningstransaktioner med blockkedjeteknik som Bitcoin spara mycket kostnader.

Fart

Traditionella banksystem tar mycket tid att behandla betalningen, från den påbörjas till att beloppet återspeglas på ditt konto. Dessutom är finansinstitut endast verksamma under deras angivna öppettider och dagar. Så det kan ta dagar att återspegla beloppet på din bank slutligen. Å andra sidan är blockchain ostoppbar. Den är aktiv 24/7/365, och transaktioner kan ta några minuter att slutföra. Det är också mycket fördelaktigt för internationella betalningar.

Oföränderlighet

Alla poster är oföränderliga eller oföränderliga på en blockchain på grund av den pålitliga krypteringsmekanismen, kryptografisk hashing och kronologisk kedja av block. Så det är inte möjligt att ändra eller radera data.

säkerhet

När en transaktion väl har lagts till i en blockchain, verifierar tusentals kraftfulla datorer postens äkthet innan de läggs till i ett block. Blockchain-teknologin använder komplexa beräkningar och algoritmer för validering och tilldelar en unik hash till varje block för identifiering.

Och även om en angripare ändrar något blir det omedelbart synligt för alla noder, vilket kan identifiera felet och göra blocket ogiltigt och blocken efter det. Därför erbjuder den en hög säkerhetsnivå.

Genomskinlighet

Utan någon central auktoritet är de flesta blockkedjor, som offentliga blockkedjor, programvara med öppen källkod. Det ger alla tillgång till koden och revisorer att granska för säkerhet. Vem som helst i nätverket kan föreslå uppgraderingar eller ändringar, och om majoriteten av användarna håller med kan det accepteras. På så sätt erbjuder blockchain högre transparens än traditionella system. Dessutom kan du också vara anonym för att skydda din integritet.

Begränsningar 👎

Olaglig verksamhet

Blockchain lockar till sig massor av illegala aktiviteter och handel trots att det erbjuder säkerhet och integritet till användarna. Det finns många fall av stöld och intrång relaterade till blockkedjebaserade valutor och tjänster.

Miljöproblem

Blockchain-nätverk som Bitcoin förbrukar enorm elektricitet för att bryta och validera transaktioner, vilket påverkar miljön.

Skalbarhetsproblem

Även om blockkedjor är snabbare än traditionella finansiella institutioner, är skalbarhet fortfarande ett problem. De är svåra att skala globalt och kan orsaka ineffektivitet i att göra det. Nya utvecklingar dyker dock upp dessa dagar för att förbättra skalbarheten, som Ethereums Innovative Layer 2 (L2).

Men många hävdar fortfarande att fördelarna med blockchain överskuggar nackdelarna, och därför ser blockchain ökad användning globalt i olika applikationer och industrier.

Blockchain vs Bitcoin

Det finns mycket förvirring och missuppfattningar om blockchain. Många förväxlar blockchain med bitcoin och tror att de är likadana.

Tja, de är definitivt inte samma sak!

Blockchain är en teknologi, medan bitcoin är en tillämpning av blockchain. Blockchain tillåter inspelning och distribution av data men tillåter inte redigering, vilket gör det säkert för Bitcoin och andra FinTech-tjänster.

På tal om Bitcoin, det är en digital valuta (kryptovaluta) byggd på blockchain-teknik. Det är ett peer-to-peer-system utan en tredje part eller styrande organ och använder blockchain för att lagra en redovisning av transaktioner (eller betalningar). För närvarande sker brytning av Bitcoins och administrering av transaktioner i nätverket kollektivt.

Världens största kryptovaluta, Bitcoin (BTC), har en offentlig och öppen källkodsbok. Det låter dig skicka och ta emot Bitcoin-betalningar utan bank inblandad eller betala avgifter till dem.

Användning av blockchain

Blockchain sprids nu i olika branschvertikaler för att erbjuda dem fördelarna med säkerhet, transparens, integritet och många fler. Ledande företag som redan har anammat blockchain är IBM, Siemens, Walmart och fler.

Låt oss titta på några av användningarna av blockchain.

Kryptovaluta

Bitcoin är inte den enda kryptovalutan där ute. Kryptovalutor är digitala valutor som använder stark kryptografi för att lagra transaktionsposter säkert i en reskontra (blockchain). En central myndighet utfärdar det inte, och dess kontroll är decentraliserad.

Det finns många andra kryptovalutor förutom Bitcoin, som Ethereum (ETH), Litecoin (LTC), Namecoin (NME), Dogecoin (DOGE), Ripple (XRP), TRON (TRX) och mer.

Smarta kontrakt

Smarta kontrakt är digitala, blockkedjebaserade föreslagna kontrakt. De kan verkställas eller verkställas utan att involvera mänsklig interaktion. Det eliminerar behovet av en mellanhand mellan två avtalsparter; blockkedjan tar hand om det. Som ett resultat erbjuder det transaktionsautomatisering och minskar friktionen mellan parterna.

Bank och finans

Vissa banker som UBS är intresserade av att implementera blockchain på grund av dess snabbare transaktionshastighet och minskade kostnader. Dessutom sker tokenisering av olika aktier, och nya finansiella tjänster som Initial Coin Offerings (ICOs) och Security Token Offerings (STOs) dyker också upp. Dessa tjänster kan hjälpa till att symbolisera materiella tillgångar som fastigheter.

Försörjningskedjan

Blockchain implementeras inom försörjningskedjan som livsmedelsförsörjning, möbler, mjukvaruutveckling och utvinning av värdefulla varor som diamanter.

Sjukvård

Enligt The Wall Street Journal använde Ernst & Young blockchain för att hjälpa regeringar, flygbolag, arbetsgivare och andra att spåra människor som är immuna mot coronaviruset och de som har genomgått antikroppstester. Kina använde också blockchain för att påskynda sjukförsäkringstransaktioner.

Andra användningsområden: Blockchain används också i videospel som CryptoKitties, P2P energihandel, domännamn och verifiering av dokument, försändelser och produkter.

Blockchains historia

Blockchain är en ny teknik, men vissa delar av detta koncept har funnits länge. Vissa anmärkningsvärda händelser resulterade i grunden för blockchain-teknik. Låt oss få en kort tidslinje över sådana viktiga händelser.

2008

  • Bitcoin, som är ett peer-to-peer elektroniskt kontantsystem, publicerades av Satoshi Nakamoto.

2009

  • Det var en första framgångsrik Bitcoin (BTC) transaktion mellan Satoshi Nakamoto och datavetaren Hal Finney.

2010

  • Laszlo Hanycez, en Florida-baserad programmerare, slutförde det första officiella köpet genom att använda Bitcoin. Han köpte två Papa John’s Pizzas genom att överföra 10 000 BTC värda $60 vid den tiden. För närvarande är de värda 438 miljoner dollar.
  • För närvarande är officiella börsvärde för Bitcoin är 830 miljarder dollar.

2011

  • Flera organisationer som Wikileaks, Electronic Frontier Foundation och många andra började acceptera Bitcoin som donationer.

2012

  • Bitcoin-utvecklaren Vitalik Buterin lanserade Bitcoin Magazine.
  • I den populära tv-serien ”The Good Wife” nämndes blockchain och kryptovaluta för första gången. Så detta var den första introduktionen av blockchain till popkulturen.

2013

  • Börsvärdet för Bitcoin översteg 1 miljard dollar.
  • För första gången nådde priset på BTC mer än $100.
  • Vitalik Buterin publicerade ett papper med namnet ”Ethereum Project” för att antyda att det kan finnas flera andra tillämpningar av blockchain än Bitcoin.

2014

  • Företag som Overstock.com, The D Las Vegas Hotel och det berömda spelföretaget Zynga började acceptera betalningar via Bitcoin.
  • PayPal tillkännagav en integration av deras system med Bitcoin.
  • En grupp på mer än 200 blockkedjeföretag samlades som en grupp vid namn R3 för att hitta nya sätt att implementera blockchain i olika sektorer.
  • Ethereum Project of Buterin fick framgångsrikt crowdfunding genom Initial Coin Offering (ICO) för att samla in mer än $18 miljoner. Detta var den viktigaste händelsen i blockkedjehistorien eftersom det öppnade nya vägar för blockkedjeteknik.

2015

  • Det finns mer än 100 000 handlare som accepterar betalningar via BTC.
  • NASDAQ och San-Fransico blockchain-företag träffas för att testa tekniken för att handla aktier i privata företag.

2016

  • IBM är teknikjätten och tillkännager en blockchain-strategi för bättre molnbaserade affärslösningar.
  • Blockchain och kryptovaluta legaliseras i Japan.

2017

  • Priset på BTC når över $1000 för första gången.
  • Marknadsvärdet för kryptovaluta överstiger 150 miljarder dollar.
  • Dubais regering meddelade att de kommer att drivas av blockchain 2020.
  • BTC-priser når sin rekordnivå vid 19 783,21 $.
  • Jamie Dimon, VD för JP Morgan, sa att han tror på en framtid med blockchain-teknik. Detta gav blockchain-systemet ett förtroendevotum från hela Wall Street.

2018

  • Jättebanker som Barclays och Citi registrerade sig för den blockchain-baserade bankplattformen utvecklad av IBM.
  • Facebook åtog sig att starta en blockchain-grupp och antydde att det finns en möjlighet att Facebooks egen kryptovaluta kommer upp när som helst i framtiden.

2019

  • Skapandet av Bakkt – ett digitalt plånboksföretag för kryptohandel, tillkännagavs av New York Stock Exchange (NYSE).
  • Kinas president, Ji Xinping, omfamnade blockkedjeteknologin offentligt medan Kinas centralbank meddelade att de arbetade med att skapa sin egen kryptovaluta.
  • Vd:n för Twitter & Square, Jack Dorsey, meddelade att de skulle anställa blockchain-ingenjörer i Square för att arbeta med några framtida planer inom kryptoindustrin.

2020

  • Köp, försäljning och innehav av kryptovalutor blev möjligt på PayPal.
  • ”Sand Dollar” blev världens första digitala centralbanksvaluta som Bahamas lanserade.
  • I slutet av 2020 kunde Bitcoin stiga till nivån 30 000 $.
  • Under COVID-19-scenariot blev blockkedjeteknik den viktigaste för att lagra patientinformation och forskningsdata.

Blockchain handlar inte bara om Bitcoin. Även om Bitcoin var orsaken till blockkedjans enorma popularitet under tidigare år, så finns det nu så mycket mer i det. För närvarande finns det gott om tillämpningar av blockchain-teknik inom olika sektorer.

Slutsats 👩‍🏫

Blockchain är en avancerad teknik med en hög nivå av säkerhet och transparens. Med ökande medvetenhet om blockchain, använder fler och fler organisationer det över branscher. Därför kommer denna teknik sannolikt att stanna kvar och kommer att hitta många fler användningsområden i framtiden.

Du kanske också är intresserad av att läsa: Cryptocurrency Mining for Beginners.