Blockchain əslində necə işləyir

2024 Müəllif: Seth Attwood | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2023-12-16 15:57

Bu yazı hər kəsə blokçeynin nə üçün icad edildiyini, kriptovalyutaların necə işlədiyini və məntiq nöqteyi-nəzərindən nə üçün son illərin ən gözəl sistemi olduğunu izah etmək məqsədi daşıyır.

Dərhal sizi xəbərdar edəcəyəm ki, kəsilmənin altında BÖYÜK bir mətn vərəqi var və əgər kriptovalyutalar mövzusunda sualı birdəfəlik "bağlamağa" hazır deyilsinizsə, indi sevimlilərinizə bir giriş əlavə edin və vaxt ayırın)

Blockchain texnologiyadır, yeni, qəribə, anlaşılmaz, lakin sizin bu hekayələrinizdən fərqli olaraq dünyanı dəyişir. Görünür, o, uzun müddətdir bizimlədir.

Bu yazı sanki kompüterdən çox uzaq olan və onları ancaq səthi bilən insanlara deyilən kimi yazılıb, məsələn, təsəvvür edin ki, o, valideynlərinizə hazırlaşır. Mən bunu hətta humanitar elm yoldaşlarıma da ata bilərəm və əminəm ki, onlar başa düşəcəklər.

Və Oleq bu çətin məsələdə hamımıza kömək edəcək. Tanış olun!

Oleqi bəyənməsən, mən onu qovacağam.

Əsaslar: niyə bizə blockchain lazımdır?

Blokçeyn Satoshi Nakamoto-nun “Bitcoin: A Peer-to-Peer Elektron Pul Sistemi” məqaləsində təsvir edilmişdir. Orada, cəmi səkkiz səhifədə müəllif Blockchain alqoritminə əsaslanan Bitcoin kriptovalyutasının əsaslarını təsvir etdi.

Dəyişdirilə bilməyən siyahı

Blockchain - bloklar zənciri və ya başqa sözlə əlaqəli siyahı. Belə siyahıda hər bir növbəti qeyd əvvəlki birinə istinad edir və zəncirvari birinciyə qədər belə davam edir. Qatarın vaqonları kimi, hər biri növbətisini sürüyür. Siyahılara gəldikdə, Nikita Likhachev-in TJ-də yaxşı bir məqaləsi var, burada tamamilə yeni başlayanlar üçün eyni şey izah olunur. Bənzətmələr qismən oradan götürülüb.

Bir misal götürək

Oleqin dostları ondan daim borc pul alırlar. Oleq mehribandır, lakin son dərəcə unutqandır. Bir həftə sonra o, artıq kimin ona olan borcunu qaytarmadığını xatırlamır, amma bu barədə hamıdan soruşmağa utanır. Buna görə də bir gün evində borc götürdüyü dostlarının siyahısını lövhədə yaradaraq buna son qoymaq qərarına gəldi.

İndi Oleq həmişə lövhəyə gedib Maksın hər şeyi qaytardığına əmin ola bilər, amma Vanya onsuz da 700 rubl vermir. Bir gün Oleq Vanyanı evinə içki içməyə dəvət edir. Oleq tualetə gedərkən Vanya "Vanya üçün 200 rubl borc aldım" yazısını silir və yerinə "Vanya 500 rubl verdi" yazır.

Siyahısına etibar edən Oleq borcunu unudur və 700 rubl itirir. O, birtəhər mübarizə aparmaq qərarına gəlir. Keçən il Oleq bir proqramlaşdırma kursunda iştirak etdi, burada ona hashing haqqında məlumat verildi. O xatırlayır ki, hər hansı bir sətir birmənalı simvollar toplusuna - hashə çevrilə bilər və sətirdəki hər hansı simvolun dəyişdirilməsi onu tamamilə dəyişəcək.

Sonda bir nöqtə əlavə etmək son hashı tanınmayacaq dərəcədə dəyişdi - ondan istifadə edə bilərsiniz.

Oleq məşhur SHA-256 hash-i götürür və hər bir qeydi onunla heş edir və nəticəni sonunda əlavə edir. İndi Oleq heç kimin öz rekordlarını dəyişmədiyinə əmin ola bilər ki, onları yenidən hashing və yaşıl ilə müqayisə etsin.

Lakin EVIL IVAN SHA-256-dan necə istifadə edəcəyini də bilir və girişi hash ilə birlikdə asanlıqla dəyişə bilər. Xüsusən də əgər heş lövhədə onun düz yanında yazılıbsa.

Buna görə də, daha çox təhlükəsizlik üçün Oleq təkcə qeydin özünü deyil, həm də əvvəlki qeyddən hash ilə birlikdə əlavə etmək qərarına gəlir. İndi bütün aşağıdakı girişlər əvvəlkilərdən asılıdır. Ən azı bir sətir dəyişdirsəniz, siyahıda aşağıdakı bütün digərlərinin hashlərini yenidən hesablamalı olacaqsınız.

Amma bir gün İvan gecə gizlicə gəlib ona lazım olan girişi dəyişdirir və bütün siyahı üçün hashləri sona qədər yeniləyir. Ona bir neçə saat vaxt lazımdır, lakin Oleq hələ də dərin yuxudadır və eşidə bilmir. Səhər Oleq tamamilə düzgün bir siyahı tapır - bütün hashlər uyğun gəlir. Ancaq İvan yuxusuz gecəni keçirsə də, hər halda onu aldatdı. Özünüzü Gecə İvanından başqa necə qoruya bilərsiniz?

Oleq həyatını birtəhər çətinləşdirmək qərarına gəlir. İndi siyahıya yeni bir giriş əlavə etmək üçün Oleq onunla əlaqəli mürəkkəb bir problemi, məsələn, riyazi tənliyi həll edəcək. O, cavabı son hash-ə əlavə edəcək.

Oleq riyaziyyatda yaxşıdır, lakin hətta bir giriş əlavə etmək on dəqiqə çəkir. Buna baxmayaraq, sərf olunan vaxt buna dəyər, çünki İvan bir daha nəyisə dəyişmək istəsə, hər cərgə üçün tənlikləri yenidən həll etməli olacaq və onlarla belə ola bilər. Bu, çox vaxt aparacaq, çünki tənliklər hər dəfə unikaldır və müəyyən bir qeydlə əlaqələndirilir.

Ancaq siyahını yoxlamaq da sadədir: əvvəlcə əvvəlki kimi hashları müqayisə etməli, sonra isə sadə əvəzetmə ilə tənliklərin həllini yoxlamaq lazımdır. Hər şey birləşirsə, siyahı dəyişdirilmir.

Reallıqda tənliklərlə iş o qədər də yaxşı deyil: kompüterlər onları çox yaxşı həll edir və bu qədər unikal tənlikləri harada saxlamaq olar. Buna görə də, blokçeynin müəllifləri daha gözəl bir problemlə qarşılaşdılar: belə bir rəqəm (bir dəfə) tapmaq lazımdır ki, bütün rekordun yekun hashı 10 sıfırla başlasın. Belə bir qeyri-müəyyənliyi tapmaq çətindir, lakin nəticə həmişə yalnız gözlərlə yoxlanıla bilər.

İndi Oleq bütün hashları yoxlayır və əlavə olaraq hər birinin müəyyən edilmiş sıfır sayı ilə başladığına əmin olur. Sly İvan, hətta güclü bir noutbukla silahlanmış olsa da, şərti təmin etmək üçün bir gecədə bütün hashları yenidən hesablamağa vaxt tapmayacaq - kifayət qədər vaxt olmayacaq.

Belə bir siyahı, əslində, dizinin üstündəki ev blokçeynidir. Onun təhlükəsizliyinə riyaziyyatçılar zəmanət verirlər ki, bu hashləri kobud gücdən başqa bir şəkildə daha sürətli hesablamaq mümkün deyil. Hər bir qeyd üçün hashlərin belə sayılması mədənçilikdir, bu gün çox və ətraflı şəkildə olacaq.

Etibarın mərkəzləşdirilməsi

Dostlarımız “kim kimə borc götürüb” kimi saxta siyahı tutmaq fikrini bəyəndilər. Barda kimin kimə pul ödədiyini və hələ də nə qədər borcu olduğunu xatırlamaq istəmirlər - hər şey divarda yazılıb. Siz ideyanı müzakirə etdiniz və qərara gəldiniz ki, indi hamı üçün vahid siyahıya ehtiyacınız var.

Bəs belə mühüm mühasibatlıq kimə həvalə edilməlidir? Axı puldan söhbət gedəndə inam ön plana çıxır. Pulumuzu saxlamaq üçün naməlumlara etibar etməyəcəyik. Bunun üçün əcdadlarımız zaman keçdikcə etibar olunmağa başlayan bankları icad etdilər, çünki onların arxasında Mərkəzi Bankın lisenziyası, qanunları və sığortası var.

Dostlar dairəsində hamı bir-birinə güvənir və siz sadəcə olaraq bu rol üçün ən məsuliyyətli olanı seçə bilərsiniz. Bəs sual yad insanlar haqqındadırsa nə etməli? Bitcoin ilə olduğu kimi bütöv bir şəhər, ölkə və ya bütün dünya? Ümumiyyətlə, orada heç kim heç kimə etibar edə bilməz.

Mərkəzsizləşdirmə: heç kim heç kimə güvənmir

Beləliklə, onlar alternativ bir yanaşma tapdılar: siyahının bir nüsxəsini hamı üçün saxlayın. Beləliklə, təcavüzkar yalnız bir siyahını yenidən yazmalı deyil, həm də hər evə gizlicə girib oradakı siyahıları yenidən yazmalıdır. Və sonra məlum olur ki, kimsə evdə heç kimin bilmədiyi bir neçə siyahı saxlayır. Bu mərkəzsizləşdirmədir.

Bu yanaşmanın mənfi tərəfi odur ki, yeni qeydlər etmək üçün siz bütün digər iştirakçılara zəng etməli və onların hər birinə ən son dəyişikliklər barədə məlumat verməli olacaqsınız. Ancaq bu iştirakçılar ruhsuz maşınlardırsa, bu, ümumiyyətlə, hər hansı bir problem olmaqdan çıxır.

Belə bir sistemdə tək bir güvən nöqtəsi yoxdur və buna görə də rüşvət və fırıldaq ehtimalı var. Sistemin bütün iştirakçıları bir qaydaya əsasən hərəkət edirlər: heç kim heç kimə etibar etmir. Hər kəs yalnız öz ixtiyarında olan məlumatlara inanır. Bu, hər hansı bir mərkəzləşdirilməmiş şəbəkənin əsas qanunudur.

Əməliyyatlar

Mağazada bir qazan alarkən, kartınızdan pin kodu daxil edirsiniz, bu da mağazanın bankdan hesabınızda 35 rubl olub olmadığını soruşmasına imkan verir. Başqa sözlə, bankın təsdiq etdiyi və ya rədd etdiyi pin kodunuzla 35 rubla əməliyyat imzalayırsınız.

“Vanya 500 rubl borc aldım” tipli qeydlərimiz də əməliyyatlardır. Amma bizdə əməliyyatların müəllifinə icazə verən bank yoxdur. İvanın "Maksın Oleqə 100.500 rubl borcu var" girişini sakitcə əlavə etmədiyini necə yoxlaya bilərik?

Blockchain bunun üçün açıq və şəxsi açarlar mexanizmindən istifadə edir; İT mütəxəssisləri çoxdan eyni SSH-də avtorizasiya üçün onlardan istifadə edirlər. Bunu "Şifrələməyə giriş" bölməsindəki "Təhlükəsizlik, şifrələmə, kiberpunk" yazısında barmaqlarımla izah etdim.

Bu mürəkkəb, lakin gözəl riyaziyyatın necə işlədiyi haqqında qısaca: siz kompüterinizdə bir cüt uzun sadə ədəd yaradırsınız - açıq və gizli açar. Şəxsi açar super məxfi hesab olunur, çünki o, ictimaiyyətdə şifrələnmiş şeyi deşifrə edə bilir.

Amma bunun əksi də işləyir. Əgər siz açıq açarı bütün dostlarınızla paylaşsanız, onlar hər hansı mesajı onlar üçün şifrələyə biləcəklər ki, şəxsi açar siz olduğunuz üçün onu yalnız siz oxuya biləsiniz.

Bununla yanaşı, açıq açarın faydalı təsiri var - onunla məlumatın özünü deşifrə etmədən məlumatların şəxsi açarınızla şifrələndiyini yoxlaya bilərsiniz. Bütün bu xüsusiyyətlər "Şifrələr Kitabı"nda yaxşı təsvir edilmişdir.

Biz heç kimə etibar edilə bilməyən mərkəzləşdirilməmiş internetdəyik. Əməliyyat şəxsi açarla imzalanır və açıq açarla birlikdə xüsusi yaddaşa - təsdiqlənməmiş əməliyyatlar hovuzuna göndərilir. Beləliklə, şəbəkənin hər hansı bir üzvü təsdiq edə bilər ki, bunu təşəbbüskar sizsiniz və başqası sizin pulunuzla ödəmək istəmir.

Bu, şəbəkənin açıqlığını və təhlükəsizliyini təmin edir. Əgər əvvəllər banklar buna görə məsuliyyət daşıyırdılarsa, blokçeyndə riyaziyyatçılar buna cavabdehdirlər.

Şəxsi açarların necə veriləcəyini və saxlanacağını anlamaq istəməyən adi istifadəçilər üçün onlayn pul kisəsi xidmətləri kömək edəcəkdir. Uzun açıq açarları kopyalamaq üçün orada rahat QR kodları hazırlanır. Məsələn, Blockchain Wallet, çünki o, rahat mobil proqrama malikdir və iki əsas kriptovalyutanı - BTC və ETH-ni dəstəkləyir.

"Balans" anlayışının olmaması

İdarə heyətimiz kimi, blokçeyn də yalnız əməliyyat tarixindən ibarətdir. O, hər bir pul kisəsinin balansını saxlamır, əks halda biz əlavə qorunma üsulları icad etməli olardıq.

Yalnız şəxsi açar pul kisəsinin sahibliyini təsdiq edir. Bəs şəbəkənin digər üzvləri mənim almaq üçün kifayət qədər pulum olduğuna necə əmin ola bilərlər?

Bizdə tarazlıq olmadığı üçün bunu sübut etməlisən. Buna görə də, blokçeyn əməliyyatı yalnız imzanızı və nə qədər xərcləmək istədiyinizi deyil, həm də lazımi miqdarda pul aldığınız əvvəlki əməliyyatlara keçidləri ehtiva edir.

Yəni, 400 rubl xərcləmək istəyirsinizsə, bütün gəlir və xərclər tarixçənizi gəzirsiniz və sizə 100 + 250 + 50 rubl verildiyi gəlirləri əməliyyatınıza əlavə edirsiniz və bununla da bu 400 rublun olduğunu sübut edirsiniz.

Şəbəkənin hər bir üzvü bir daha iki dəfə gəlir əlavə etmədiyinizi yoxlamağa əmin olacaq. Maksın keçən həftə verdiyi 300 rublu, həqiqətən, hələ xərcləməmisiniz.

Tranzaksiyaya əlavə edilən bu cür gəlirlər blokçeyndə girişlər, pulun bütün alıcıları isə çıxışlar adlanır. Bütün girişlərin cəmi nadir hallarda eyni vaxtda köçürmək istədiyinizlə eyni olur - buna görə də çıxışlardan biri çox vaxt özünüz olacaq. Başqa sözlə, blokçeyn üzrə əməliyyat “Mənə 3 və 2 BTC verildi, onlardan 4 BTC köçürmək və yerdə qalan 1 BTC-ni geri qaytarmaq istəyirəm” kimi görünür.

Blockchain-in gözəlliyi ondan ibarətdir ki, girişlər bir cüzdandan gəlməməlidir. Axı, yalnız açar yoxlanılır. Bütün daxiletmələrin şəxsi açarını bilirsinizsə, o zaman onları asanlıqla əməliyyatınıza əlavə edə və bu pulla ödəyə bilərsiniz. Sanki pin kodu bildiyiniz bir neçə kartla supermarketdə ödəniş edirsiniz.

Bununla belə, şəxsi açarınızı itirsəniz, diskiniz ölürsə və ya laptopunuz oğurlansa, bitkoinləriniz əbədi olaraq itiriləcək. Heç kim onlardan yeni əməliyyatlar üçün giriş kimi istifadə edə bilməz.

Bu məbləğ bütün dünya üçün əbədi olaraq əlçatmaz olacaq - sanki bir bağlama əskinas yandırırsan. Pasportunuzun surəti ilə ərizə yaza biləcəyiniz bir bank yoxdur və o, onu çap edəcək. Bu, yeni bitkoinlərin əlavə olaraq "havadan kənarda" buraxılmasını tələb edir.

İkiqat xərcləmə problemi

Yuxarıda dedim ki, əməliyyatlar xüsusi “təsdiqlənməmiş əməliyyatlar hovuzuna” əlavə edilir. Əgər faktiki olaraq hazır imzalanmış əməliyyatlarımız varsa, bizə hansısa aralıq qurum nəyə lazımdır? Niyə onları birbaşa blockchain-ə yazmırsınız?

Çünki A nöqtəsindən B nöqtəsinə siqnallar həmişə gecikmə ilə gedir. İki əməliyyat tamamilə fərqli yollarla gedə bilər. Əvvəlcə başlayan əməliyyat daha sonra alıcıya çata bilər, çünki daha uzun bir yol tutdu.

Bu, eyni pulun eyni vaxtda iki ünvana göndərildiyi zaman ikiqat xərclə nəticələnir ki, onlar bunu təxmin belə edə bilməzlər. Bu, hesabları əldən-ələ ötürmək deyil.

Heç kimin etibar edilə bilməyəcəyi mərkəzləşdirilməmiş şəbəkə üçün bu problem xüsusilə kəskindir. Bir əməliyyatın mütləq digərindən əvvəl olduğuna necə əmin olursunuz? Göndərəndən ona göndərilmə vaxtını tikməsini xahiş et, elə deyilmi? Ancaq unutmayın - heç kimə, hətta göndərənə də etibar edə bilməzsiniz.

Bütün kompüterlərdə vaxt mütləq fərqli olacaq və onları sinxronizasiya etməyin zəmanətli yolu yoxdur. Blockchain-in bir nüsxəsi şəbəkədəki hər bir kompüterdə saxlanılır və hər bir iştirakçı yalnız ona etibar edir.

Bir əməliyyatın digərindən daha erkən olduğuna necə əmin olmaq olar?

Cavab sadədir: mümkün deyil. Mərkəzləşdirilməmiş bir şəbəkədə əməliyyatın vaxtını təsdiqləmək üçün heç bir yol yoxdur. Və bu problemin həlli Satoşinin icad etdiyi üçüncü mühüm blokçeyn ideyasıdır və qəribə də olsa, düz onun adında yazılıb - bloklar.

Bloklar blokçeynin əsasını təşkil edir

Şəbəkədəki hər bir işləyən kompüter ümumi hovuzdan bəyəndiyi istənilən əməliyyatı seçir. Adətən onun qazana biləcəyi ən yüksək komissiya üçün. Beləliklə, o, ümumi ölçüsü razılaşdırılmış həddə çatana qədər əməliyyatları özü üçün toplayır. Bitcoin-də bu blok ölçüsü limiti 1 MB (SegWit2x-dən sonra 2 MB olacaq), Bitcoin Cash-də isə 8 MB təşkil edir.

Bütün blokçeyn mahiyyətcə bu cür blokların siyahısıdır, burada hər biri əvvəlki birinə istinad edir. O, bütün tarixdə hər hansı bir əməliyyatı izləmək üçün istifadə edilə bilər, blokçeyni hətta ilk rekorda qədər açır.

Məhz bu siyahı indi yüzlərlə gigabayt ağırlığındadır və şəbəkədə iştirak etmək istəyən bütün kompüterlərə tam yüklənməlidir (lakin bu, sadəcə əməliyyatlar yaratmaq və pul köçürmək üçün lazım deyil). Şəbəkədəki bütün ən yaxın kompüterlərdən eyni şəkildə yüklənir, sanki torrentdən bir serial yükləyirsən, hər 10 dəqiqədən bir yalnız yeni yeni epizodlar buraxılır.

Hovuzdan əməliyyatları özü üçün yazdıqdan sonra kompüter, evdə lövhədəki yazının əvvəlində etdiyimiz kimi, onlardan eyni unudulmaz siyahı yaratmağa başlayır.

Yalnız o, ağac şəklində düzəldir - qeydləri cüt-cüt hash edir, sonra nəticə yenidən cüt-cüt olur və yalnız bir hash qalana qədər - bloka əlavə olunan ağacın kökü. Niyə məhz bir ağacla - cavabı tapa bilmədim, amma güman edirəm ki, bu, sadəcə olaraq daha sürətlidir. Vikidə daha çox oxuyun: Merkle ağacı.

Mövcud blokçeyn artıq yükləndiyi üçün kompüterimiz onun içində sonuncu blokun nə olduğunu dəqiq bilir. O, sadəcə blok başlığına ona bir keçid əlavə etməlidir, hamısını hash edib şəbəkədəki bütün digər kompüterlərə “bax, mən yeni blok yaratdım, onu blokçeynimizə əlavə edək” deməlidir.

Qalanları blokun bütün qaydalara uyğun qurulduğunu və oraya lazımsız əməliyyatlar əlavə etmədiyimizi yoxlamalı və sonra onları zəncirlərimizə əlavə etməlidir. İndi oradakı bütün əməliyyatlar təsdiqlənib, blokçeyn bir blok artırılıb və hər şey yaxşı gedir, elə deyilmi?

Amma yox. Şəbəkədə eyni vaxtda minlərlə kompüter işləyir və onlar yeni blok yığan kimi, demək olar ki, eyni vaxtda hər kəsə onların blokunun ilk yaradıldığını bildirməyə tələsirlər. Və əvvəlki bölmədən biz artıq bilirik ki, mərkəzləşdirilməmiş şəbəkədə həqiqətən kimin birinci olduğunu sübut etmək mümkün deyil.

Məktəbdə olduğu kimi, hamı çətin testi həll edərkən nadir hallarda belə olurdu ki, hətta əlaçılar eyni vaxtda cavabları alırlar.

Ancaq bir insan üçün may tətilinə çıxması üçün tətil planlaşdırmaq çətin bir işdirsə və dənizə biletlər ucuzdursa, kompüter üçün belə bir nömrəni (birdəfəlik) sonuna əlavə etmək lazımdır. blok edin ki, nəticədə bütün blok üçün SHA-256 hash başlayır, deyək ki, 10 sıfır. Bu, Bitcoin şəbəkəsinə blok əlavə etmək üçün həll edilməli olan problemdir. Digər şəbəkələr üçün tapşırıqlar fərqli ola bilər.

Beləliklə, biz son illərdə hər kəsin çox maraqlandığı mədənçilik anlayışına gəlirik.

Mədən

Bitcoin mədənçilik bir növ müqəddəs mərasim deyil. Madencilik internetin dərinliklərində hardasa yeni bitkoinlər tapmaqdan ibarət deyil. Madencilik dünyanın hər yerində minlərlə kompüterin zirzəmilərdə vızıldaması, saniyədə milyonlarla rəqəmdən keçməsi, 10 sıfırla başlayan hash tapmağa çalışmasıdır. Bunun üçün onların onlayn olmasına belə ehtiyac yoxdur.

Yüzlərlə paralel nüvəyə malik video kartlar bu problemi istənilən CPU-dan daha sürətli həll edir.

Niyə məhz 10 sıfır? Və eynilə, bunun heç bir mənası yoxdur. Beləliklə, Satoshi gəldi. Çünki bu, həmişə həlli olan problemlərdən biridir, lakin bu, əlbəttə ki, uzun monoton variantların sadalanmasından daha sürətli tapıla bilməz.

Mədənin mürəkkəbliyi birbaşa şəbəkənin ölçüsündən, yəni ümumi gücündən asılıdır. Öz blokçeyninizi yaratsanız və onu evdə iki noutbukda özünüz idarə etsəniz, tapşırıq daha sadə olmalıdır. Məsələn, hash yalnız bir sıfırla başlasın və ya cüt rəqəmlərin cəmi tək olanların cəminə bərabər olsun.

Bir kompüterin 10 sıfırla başlayan hash tapmaq üçün bir neçə onilliklər lazımdır. Amma minlərlə kompüteri bir şəbəkədə birləşdirib paralel axtarış aparsanız, ehtimal nəzəriyyəsinə görə bu problem orta hesabla 10 dəqiqəyə həll olunur. Bu, bitcoin blokçeynində yeni blokun göründüyü vaxtdır.

Hər 8-12 dəqiqədən bir yer üzündə kimsə belə bir hash tapır və öz kəşfini hamıya elan etmək imtiyazını əldə edir və bununla da kimin birinci olması problemindən qaçır.

Cavab tapmaq üçün kompüter (2017-ci ilə kimi) 12,5 BTC alır - bu, bitcoin sistemi tərəfindən "havadan" yaranan və hər dörd ildən bir azalan mükafat məbləğidir.

Texniki cəhətdən bu o deməkdir ki, hər bir mədənçi həmişə öz blokuna başqa bir əməliyyat əlavə edir - “12.5 BTC yaradın və onları pul kisəmə göndərin”. “Dünyada bitkoinlərin sayı 21 milyon ilə məhdudlaşır, indi onlar artıq 16 milyonu işə götürüblər” sözlərini eşidəndə – bunlar şəbəkənin yaratdığı mükafatlardır.

Xüsusi saytlardan birində real canlı Bitcoin blokuna baxın. Girişlər və çıxışlar ilə əməliyyatlar və başlanğıcda 18 sıfır və yuxarıda təsvir edilən bütün hashlar da var.

Blockchain-ə yaranan əməliyyatları əlavə edən mədənçilərdir. Beləliklə, kimsə sizə "**** üçün blokçeyn hazırlayacağını" söyləyirsə, cavab verməli olduğu ilk sual, onu kimin və nə üçün minalayacağıdır. Çox vaxt düzgün cavab "hamı edəcək, çünki mədənçilik üçün biz sikkələrimizi veririk, bu da böyüyəcək və mədənçilər üçün sərfəlidir". Amma bu, bütün layihələrə şamil edilmir.

Məsələn, sabah hansısa Səhiyyə Nazirliyi həkimlər üçün özünün qapalı blokçeynini yaradır (və bunu istəyirlər), onu kim minalayacaq? Həftə sonu terapevtləri?

Bəs sonradan, mükafatlar yoxa çıxanda və ya az olduqda mədənçilərə nə faydası olacaq?

Yaradanın ideyasına görə, o vaxta qədər insanlar bitkoinin reallığına inanmalı olacaqlar və mədənçilik hər bir tranzaksiyaya daxil olan rüsumların məbləği ilə öz bəhrəsini verməyə başlayacaq. Hər şeyin getdiyi yer budur: 2012-ci ildə bütün komissiyalar sıfır idi, mədənçilər yalnız bloklardan alınan mükafatlar üçün minalanmışdılar. Bu gün sıfır komissiya ilə bir əməliyyat hovuzda bir neçə saat dayana bilər, çünki rəqabət var və insanlar sürət üçün pul ödəməyə hazırdırlar.

Yəni mədənçiliyin mahiyyəti mənasız problemlərin həllindədir. Bütün bu gücdən daha faydalı bir şey üçün istifadə edilə bilməzmi - məsələn, xərçəngin müalicəsi üçün axtarış?

Mədənin mahiyyəti istənilən hesablama problemini həll etməkdir. Bu tapşırıq şəbəkə iştirakçılarının cavab tapmaq üçün sabit ehtimala sahib olması üçün kifayət qədər sadə olmalıdır - əks halda, əməliyyatlar əbədi olaraq təsdiqlənəcəkdir. Təsəvvür edin ki, mağazada kassada bankın əməliyyatınızı təsdiqləməsi üçün hər dəfə yarım saat gözləməli olursunuz. Heç kim belə bir bankdan istifadə etməyəcək.

Ancaq tapşırıq eyni zamanda çətin olmalıdır ki, bütün netizenlər bir anda cavab tapmasın. Çünki bu zaman şəbəkəyə eyni əməliyyatlarla çoxlu bloklar elan edəcəklər və qeyd etdiyim “ikiqat israf” ehtimalı yaranacaq. Və ya daha da pisi - bir blokcheyni bir neçə filiala bölmək, orada heç kim hansı əməliyyatın təsdiqləndiyini və hansının olmadığını başa düşə bilməz.

12,5 BTC mükafatı yalnız hər 10 dəqiqədə bir dəfə və bloku tapan bir şəxsə verilirsə, belə çıxır ki, bir gün 40.000 dollar düşəcəyim ümidi ilə bir neçə il video kartları israf etməliyəm. cari məzənnə)?

Bu, bitcoin üçün tam olaraq belədir. Amma həmişə belə olmayıb. Əvvəllər şəbəkə daha kiçik idi, mürəkkəblik daha az idi, yəni təkbaşına yeni blok üçün hash tapmaq ehtimalı daha yüksəkdir. Amma o zaman bitkoin o qədər də baha deyildi.

İndi heç kim təkbaşına bitcoin hasil etmir. İndi iştirakçılar xüsusi qruplarda - mədən hovuzlarında birləşirlər, burada hamı birlikdə düzgün hash tapmağa çalışır.

Qrupdan ən azı biri taparsa, bütün mükafat ümumi işə töhfələrindən asılı olaraq iştirakçılar arasında bölünür. Belə çıxır ki, siz mədənçilik edirsiniz və hər həftə ümumi paydan bir qəpik alırsınız.

Lakin solo mədən digər şəbəkələrdə olduqca mümkündür. Son vaxtlara qədər hər 10 saniyədən bir blokların tapıldığı Ethereum-u minalamaq asan idi. Blok mükafatı orada daha aşağıdır, lakin kifayət qədər qəpik qazanma ehtimalı daha yüksəkdir.

Beləliklə, minlərlə video kartı boş yerə yandıracağıq və çıxış yolu yoxdur?

Bəli, amma fikirlər var. Təsvir etdiyim mədənçilik klassikdir və Proof-of-Work (iş sübutu) adlanır. Yəni hər bir maşın verilmiş ehtimalla mənasız məsələləri həll etməklə şəbəkənin xeyrinə işlədiyini sübut edir.

Ancaq bəzi uşaqlar digər mədənçilik növləri ilə blokçeynlər yaratmağa başlayırlar. İndi ikinci ən populyar konsepsiya Proof-of-Stake (proof of stake)-dir. Bu tip mədənçilikdə şəbəkə iştirakçısının hesabında nə qədər çox “qəpik” varsa, o, blokçeynə öz blokunu daxil etmək ehtimalı bir o qədər yüksəkdir. Kəndin ən səs-küylü oğlanı kimi.

Siz digər mədən növləri haqqında düşünə bilərsiniz. Artıq təklif edildiyi kimi, şəbəkədəki bütün kompüterlər xərçəngin müalicəsini axtara bilər, yalnız bu halda sistemə öz töhfələrini necə qeyd etmək lazım olduğunu başa düşməlisiniz. Axı mən də iştirak etdiyimi bəyan edə bilərəm, amma video kartımı söndürüb heç nə sayma.

Xərçəngin müalicəsinin tapılmasında hər bir iştirakçının töhfəsini necə qiymətləndirirsiniz? Əgər bununla məşğul olsanız - CancerCoin-inizi kəsməyə cəsarət edin, mediada bir şırınga sizə zəmanət verilir.

Blockchain

Təsəvvür edin ki, bütün ehtimal nəzəriyyəmizə baxmayaraq, iki mədənçi yenə də eyni anda düzgün cavabı tapa bildi. Şəbəkə üzərindən iki tamamilə düzgün blok göndərməyə başlayırlar.

Bu blokların fərqli olacağına zəmanət verilir, çünki onlar möcüzəvi şəkildə hovuzdan eyni əməliyyatları seçsələr, tamamilə eyni ağaclar yaratsalar və eyni təsadüfi nömrəni (bir dəfə) təxmin etsələr də, onların hashləri yenə də fərqli olacaq, çünki hər biri öz pul kisəsinin nömrəsini yazacaq. mükafat üçün blok.

İndi iki etibarlı blokumuz var və yenə kimin ilk olaraq nəzərdən keçirilməli olduğu problemi yaranır. Bu halda şəbəkə özünü necə aparacaq?

Blockchain alqoritmi bildirir ki, şəbəkə iştirakçıları sadəcə onlara çatan ilk düzgün cavabı qəbul edirlər. Sonra onlar öz dünya mənzərəsi əsasında yaşayırlar.

Hər iki mədənçi mükafatlarını alacaq və qalanların hamısı şəxsən aldıqları son bloka güvənərək, qalanların hamısını ataraq mina etməyə başlayırlar. Şəbəkədə düzgün blokçeynin iki versiyası görünür. Paradoks belədir.

Bu, ehtimal nəzəriyyəsinin yenidən kömək etdiyi adi bir vəziyyətdir. Şəbəkə, mədənçilərdən biri bu zəncirlərdən birinin növbəti blokunu tapana qədər belə ikiləşmiş vəziyyətdə işləyir.

Belə bir blok tapılan və zəncirə daxil edilən kimi, o, daha uzun olur və blokçeyn şəbəkəsinin razılaşmalarından biri daxil edilir: istənilən şəraitdə ən uzun blokçeyn bütün şəbəkə üçün yeganə doğru kimi qəbul edilir.

Qısa zəncir, bütün düzgünlüyünə baxmayaraq, şəbəkənin bütün iştirakçıları tərəfindən rədd edilir. Ondan edilən əməliyyatlar hovuza qaytarılır (əgər onlar başqasında təsdiqlənməyibsə) və onların işlənməsi yenidən başlayır. Mədənçi mükafatını itirir, çünki onun bloku artıq mövcud deyil.

Şəbəkənin böyüməsi ilə "çox az" olan bu cür təsadüflər "yaxşı, bəzən belə olur" kateqoriyasına daxil olur. Köhnələr deyirlər ki, dörd bloklu zəncirin birdən düşdüyü hallar olub.

Buna görə zəncirin üç sonu etibarsızlığı qaydaları icad edilmişdir:

1. Mining üçün mükafatlar, alındıqdan sonra başqa 20 təsdiqlənmiş blokdan sonra istifadə edilə bilər. Bitcoin üçün bu, təxminən üç saatdır.

2. Əgər sizə bitkoinlər göndərilibsə, siz onlardan yalnız 1-5 blokdan sonra yeni əməliyyatlarda giriş kimi istifadə edə bilərsiniz.

3. Qaydalar 1 və 2 sadəcə olaraq hər bir müştərinin parametrlərində yazılıb. Onların əməlinə heç kim nəzarət etmir. Ancaq ən uzun zəncir qanunu, sistemi tətbiq etməmək üçün aldatmağa çalışsanız, bütün əməliyyatlarınızı siləcək.

Blokçeyni aldatmağa çalışır

İndi siz mədənçilik, blokçeynin cihazı və ən uzun zəncirin qaydası haqqında hər şeyi bildiyiniz üçün bir sualınız ola bilər: ən uzun zənciri özünüz yaradaraq, saxta əməliyyatlarınızı təsdiqləməklə konkret olaraq blokçeyni keçmək mümkündürmü?

Deyək ki, siz yer üzündəki ən güclü kompüterə sahibsiniz. Google və Amazon məlumat mərkəzləri sizin ixtiyarınızdadır və siz şəbəkənin ən uzun blokçeyninə çevriləcək belə bir zənciri hesablamağa çalışırsınız.

Zəncirin bir neçə blokunu götürüb dərhal hesablaya bilməzsiniz, çünki hər növbəti blok əvvəlki blokdan asılıdır. Sonra bütün digər iştirakçıların əsas blokçenini necə artırmağa davam etdiyinə paralel olaraq nəhəng məlumat mərkəzlərinizdəki hər bloku saymağa mümkün qədər tez qərar verirsiniz. Onları qabaqlamaq mümkündürmü? Yəqin ki, bəli.

Əgər sizin hesablama gücünüz bütün şəbəkə iştirakçılarının gücünün 50%-dən çoxunu təşkil edirsə, onda 50% ehtimalla siz bütün digərlərinin birləşdiyindən daha sürətli zəncir qura biləcəksiniz. Bu, daha uzun əməliyyatlar zəncirini hesablayaraq blokçeyni aldatmağın nəzəri cəhətdən mümkün yoludur. O zaman real şəbəkənin bütün əməliyyatları etibarsız sayılacaq və siz bütün mükafatları toplayıb kriptovalyuta tarixində “blokçeyn bölgüsü” adlanan yeni mərhələyə başlayacaqsınız. Bir dəfə koddakı səhvə görə Ethereum-da belə olmuşdu.

Amma reallıqda heç bir məlumat mərkəzi güc baxımından dünyanın bütün kompüterləri ilə müqayisə edilə bilməz. Bir yarım milyard çinli icics, daha bir yarım milyard ac hindli mədən fermaları və ucuz elektrik - bu, nəhəng hesablama gücüdür. Dünyada hələ heç kim onlarla təkbaşına rəqabət apara bilməz, hətta Google belə.

Bu, küçəyə çıxıb dünyada hər kəsi dolların indi 1 rubl dəyərində olduğuna inandırmağa çalışmaq və media sizi ifşa etməzdən əvvəl vaxtında olmaq kimi bir şeydir. Əgər hamını inandıra bilsəniz, dünya iqtisadiyyatını çökdürə bilərsiniz. Teorik olaraq, bu mümkün deyilmi? Amma praktikada nədənsə heç kim uğur qazana bilmədi.

Blockchain də bu ehtimala əsaslanır. Daha çox iştirakçı-mədənçi, şəbəkəyə daha çox təhlükəsizlik və etibar. Buna görə də, Çində başqa bir böyük mədən ferması əhatə olunduqda, nisbət çökür. Hər kəs qorxur ki, dünyanın bir yerində artıq ~ 49% tutumda mədənçilər hovuzunu toplayan pis bir dahi var idi.

Nəticə

Blockchain ciddi şəkildə müəyyən edilmiş alqoritmlər dəsti deyil. Bu, heç kimin heç kimə etibar edə bilməyəcəyi iştirakçılar arasında saxta şəbəkə qurmaq üçün qurulmuş bir quruluşdur. Oxuyarkən yəqin ki, bir dəfədən çox fikirləşmisiniz ki, “sən bunu belə edə bilərsən və bu, daha da faydalı olacaq”. Bu o deməkdir ki, siz blokçeyni başa düşürsünüz, təbrik edirəm.

Dünyadakı bəzi uşaqlar da bunu başa düşdülər və bəzi xüsusi tapşırıqları təkmilləşdirmək və ya uyğunlaşdırmaq istədilər. Kriptovalyutalar eyni deyil, baxmayaraq ki, onların çoxu var. Budur, blokçeyn ideyasının yenidən nəzərdən keçirilməsi sayəsində müəyyən qədər populyarlıq qazanmış bəzi ideya və layihələrin qısa siyahısı.

Ethereum

“Eterlər” kriptovalyuta xəbərlərində Bitcoin-dən sonra eşitdiyiniz ən populyar ikinci sözdür. Adi insanlar üçün bu, başqa bir kriptovalyuta və ICO adlı ən dəbdə olan şeyi etmək üçün bir yoldur. Saytdakı tərtibatçılar Ethereum-u “ehtiyaclarınız üçün blokçeyn qurucusu” kimi təsvir edirlər. Bu da mümkündür, bəli.

Ancaq daha da dərinə qazarsanız, efir sadəcə sikkələr şəbəkəsi deyil. Bu nəhəng qlobal hesablama maşınıdır, burada istifadəçilər başqalarının proqramlarının kodunu (ağıllı müqavilələr) yerinə yetirir, yerinə yetirilən hər bir xətt üçün mükafat alır. Və bütün bunlar mərkəzləşdirilməmiş, sarsılmaz və blokçeynin bütün zəmanətləri ilə.

Ethereum və ağıllı müqavilələr haqqında o qədər uzun müddət danışa bilərik ki, başqa bir belə yazı üçün kifayət edər. Buna görə də, biz ən yaxşı bloqçuların üslubunda hərəkət edəcəyik: əgər bu yazı aktiv şəkildə repost edilsə və retvit edilsə və cümə gününə qədər ən azı 1500 unikal baxış əldə etsə, Ethereum və smart kontraktlar haqqında davamı yazacam.