Ce este un blocaj?

Dacă ați urmărit știrile în ultima vreme, ați fi auzit despre ceva numit bloc. Este un concept care face ca datele să fie extrem de sigure pentru utilizări specifice. Probabil că ați auzit-o în legătură cu Bitcoin, dar are aplicații care depășesc cu mult criptaciunile preferate de toți. Iată o explicație rapidă a modului în care funcționează.

Totul începe cu criptarea

Pentru a înțelege blocurile, trebuie să înțelegeți criptografia. Ideea criptografiei este mult mai veche decât computerele: înseamnă doar rearanjarea informațiilor astfel încât să aveți nevoie de o cheie specifică pentru ao înțelege. Simpla jucărie de decodor pe care ați găsit-o în cutia dvs. de cereale Kix este o formă de criptografie de bază - creați o cheie (cunoscută și ca cifru) care înlocuiește o literă cu un număr, executați mesajul prin cheia și apoi dați cheia pentru altcineva. Oricine găsește mesajul fără cheie nu poate citi, decât dacă este "crăpat". Armata a folosit o criptografie mai complexă cu mult înainte de computere (mașina Enigma a codificat și a decodat mesajele în timpul celui de-al doilea război mondial, de exemplu).

Criptarea modernă, totuși, este în întregime digitală. Calculatoarele actuale folosesc metode de criptare care sunt atât de complexe și de sigure încât ar fi imposibil să le distrugeți prin matematica simplă efectuată de oameni. Tehnologia de criptare a computerului nu este perfectă; acesta poate fi în continuare "crăpat" dacă oamenii suficient de inteligenți atacă algoritmul, iar datele sunt încă vulnerabile dacă cineva alături de proprietar găsește cheia. Dar chiar criptarea la nivel de consumator, cum ar fi criptarea pe 128 biți AES, care este acum standard pe iPhone și Android, este suficientă pentru a păstra datele blocate departe de FBI.

Blockchain-ul este un registru de date colaborativ și securizat

În mod normal, criptarea este utilizată pentru a bloca fișierele, astfel încât acestea să poată fi accesate numai de anumite persoane. Dar dacă aveți informații care trebuie văzute de toată lumea - cum ar fi, de exemplu, informațiile contabile pentru o agenție guvernamentală care trebuie să fie publică prin lege - și trebuie să fie în siguranță? Acolo, aveți o problemă: cu cât mai mulți oameni pot vedea și edita informațiile, cu atât sunt mai puțin siguri.

Blocurile au fost dezvoltate pentru a răspunde nevoilor de securitate ale acestor situații specifice. Într-un bloc de blocuri, de fiecare dată când informațiile sunt accesate și actualizate, schimbarea este înregistrată și verificată, apoi sigilată prin criptare, care nu poate fi modificată din nou. Setul de modificări este apoi salvat și adăugat la înregistrarea totală. Data viitoare când cineva efectuează schimbări, începe din nou, păstrând informațiile într-un nou "bloc" care este criptat și atașat la blocul anterior (de aici "lanț bloc"). Acest proces repetat conectează prima versiune a setului de informații cu cea mai recentă, astfel încât toată lumea să poată vedea toate modificările făcute vreodată, dar poate contribui și edita ultima versiune.

Această idee este un fel de rezistență la metafore, dar imaginați-vă că vă aflați într-un grup de zece persoane care adună un set LEGO. Puteți adăuga o singură bucată la un moment dat și niciodată nu puteți elimina deloc bucăți. Fiecare membru al grupului trebuie să convină asupra modului în care urmează următoarea piesă. În acest fel, puteți vedea toate piesele în orice moment - chiar înapoi la prima piesă a proiectului - dar puteți modifica ultima piesă.

Pentru ceva ceva mai relevant, imaginați-vă un document de colaborare, cum ar fi o foaie de calcul în Documente Google sau Office 365. Orice persoană care are acces la document poate să o editeze și, de fiecare dată, schimbarea este salvată și înregistrată ca o nouă foaie de calcul, apoi blocate în istoricul documentului. Deci, puteți să vă întoarceți, pas cu pas, prin modificările făcute, dar puteți adăuga informații doar la ultima versiune, nu puteți modifica versiunile anterioare ale foii de calcul care au fost deja blocate.

După cum probabil ați auzit, această idee a unui "registru" securizat, actualizat în mod constant se aplică în mare parte datelor financiare, în cazul în care aceasta are cea mai mare importanță. Monedele digitale distribuite, cum ar fi Bitcoin, sunt cele mai uzuale utilizări ale blocurilor - de fapt, primul a fost făcut pentru Bitcoin, iar ideea sa răspândit de acolo.

Lucrurile tehnice: pas cu pas, blocaj blocat

Cum toate aceste lucruri se joacă de fapt pe un computer? Este o combinație de criptografie și rețele de tip peer-to-peer.

S-ar putea să fiți familiarizați cu partajarea de fișiere peer-to-peer: servicii precum BitTorrent care permit utilizatorilor să încarce și să descarce fișierele digitale din mai multe locații mai eficient decât dintr-o singură conexiune. Imaginați-vă "fișierele" ca date de bază într-un bloc de bloc și procesul de descărcare ca criptografie care o actualizează și securizată.

Sau, pentru a reveni la exemplul Google Docs de mai sus: imaginați-vă că documentul colaborativ pe care lucrați nu este stocat pe un server. În schimb, se află pe computerul fiecărui individ, care se verifică și se actualizează constant pentru a se asigura că nimeni nu a modificat înregistrările anterioare. Acest lucru îl face "descentralizat".

Aceasta este ideea principală din spatele blocului: sunt date criptografice accesate și securizate în același timp, fără niciun server sau stocare centralizată, cu o înregistrare a modificărilor care se încorporează în fiecare nouă versiune a datelor.

Deci avem trei elemente de luat în considerare în această relație. Una, rețeaua de utilizatori de peer-to-peer care stochează toate copii ale înregistrării blocului. Două, datele pe care acești utilizatori le adaugă ultimului "bloc" de informații, permițându-le să fie actualizate și adăugate la înregistrarea totală. Trei secvențe criptologice pe care utilizatorii le generează pentru a fi de acord cu cel mai recent bloc, blocându-l în loc în secvența datelor care formează înregistrarea.

Ultimul pic este sosul secret din sandwich-ul de bloc. Utilizând criptografia digitală, fiecare utilizator contribuie cu puterea computerului pentru a ajuta la rezolvarea unor probleme matematice super-complexe care păstrează înregistrarea în siguranță. Aceste soluții extrem de complexe - cunoscute sub numele de "hash" - rezolvă părți de bază ale datelor din registru, cum ar fi contul care a adăugat sau a scos bani într-un registru contabil și unde acești bani au mers sau au venit. Cu cât datele sunt mai dense, cu atât este mai complexă criptografia și este nevoie de mai multă putere de procesare pentru ao rezolva. (Aici vine ideea de "exploatare" în Bitcoin.)

Deci, pentru a rezuma, ne putem gândi la un blockchain este o bucată de date care este:

1. Actualizată constant. Utilizatorii Blockchain pot accesa datele oricând și pot adăuga informații la cel mai nou bloc.
2. distribuit. Copiile datelor blocate sunt stocate și securizate de fiecare utilizator și toți trebuie să fie de acord asupra noilor adăugiri.
3. Verificat. Ambele modificări la blocuri noi și copii ale blocurilor vechi trebuie să fie convenite de toți utilizatorii prin verificarea criptografică.
4. Sigur. Tamperarea cu datele vechi și modificarea metodei de securizare a datelor noi este împiedicată atât de metoda criptografică, cât și de stocarea necentralizată a datelor în sine.

Și crezi sau nu, devine și mai complicată decât asta ... dar asta e ideea de bază.

Blockchain în acțiune: Arată-mi banii (digital)!

Deci, să luăm în considerare un exemplu de modul în care aceasta se aplică unei criptocurrency ca Bitcoin. Spuneți că aveți un Bitcoin și doriți să-l cheltuiți pe o mașină nouă. (Sau o bicicletă sau o casă sau o națiune insulară de dimensiuni mici sau mijlocii - oricât de mult o Bitcoin merită în această săptămână.) Conectezi-te la blocul descentralizat Bitcoin cu software-ul tău și trimite-ți cererea pentru a-ți transfera Bitcoin către vânzătorul mașinii. Tranzacția dvs. este apoi transmisă către sistem.

Fiecare persoană din sistem o poate vedea, însă identitatea și identitatea vânzătorului sunt doar semnături temporare, elemente minuscule ale problemelor de matematică imense care formează inima criptografiei digitale. Aceste valori sunt conectate la ecuația blocului, iar problema în sine este "rezolvată" de membrii rețelei peer-to-peer generând hashinguri de criptografie.

Odată ce tranzacția este verificată, un Bitcoin este mutat de la dvs. către vânzător și înregistrat pe ultimul bloc din lanț. Blocul este terminat, sigilat și protejat prin criptografie. Următoarea serie de tranzacții începe și blocul crește mai mult, conținând o evidență completă a tuturor tranzacțiilor de fiecare dată când este actualizat.

Acum, când vă gândiți la un blocaj ca fiind "sigur", este important să înțelegeți contextul. Tranzacțiile individuale sunt sigure, iar înregistrarea totală este sigură, atâta timp cât metodele folosite pentru securizarea criptografiei rămân "neciopulate". (Și amintiți-vă, aceste lucruri sunt într-adevăr greu de rupt - chiar FBI nu o poate face doar cu resurse de calcul.) Dar cea mai slabă legătură în bloc este, bine, tu - utilizatorul.

Dacă permiteți altcuiva să vă folosească cheia personală pentru a accesa lanțul sau dacă îl găsesc prin simpla hacking în computerul dvs., acesta poate să adauge blocurile cu informațiile dvs. și nu există nicio modalitate de a le opri. Așa se face Bitcoin "furat" în atacuri extrem de mediatizate pe piețele majore: companiile care exploatează piețele, și nu blocchiul Bitcoin în sine, au fost compromise. Și pentru că Bitcoins furate sunt transferați către utilizatori anonimi, printr-un proces verificat de blockchain și înregistrat pentru totdeauna, nu există nici o modalitate de a găsi atacatorul sau extrage Bitcoin-ul.

Ce altceva poate face blocuri?

Tehnologia Blockchain a început cu Bitcoin, însă este o idee atât de importantă încât nu a stat acolo mult timp. Un sistem actualizat constant, accesibil oricui, verificat de o rețea necentralizată și incredibil de sigur, are o mulțime de aplicații diferite. Instituțiile financiare precum JP Morgan Chase și bursa australiană dezvoltă sisteme de blocuri pentru a asigura și distribui datele financiare (pentru banii convenționali, nu pentru criptocurrency precum Bitcoin). Fundația Bill & Melinda Gates speră să folosească sisteme de tip blockchain pentru a oferi servicii bancare gratuite și distribuite miliardelor de persoane care nu își pot permite un cont bancar obișnuit.

Uneltele open source cum ar fi Hyperledger încearcă să pună la dispoziția mai multor persoane tehnici de blocare, în unele cazuri făcând acest lucru fără a avea nevoie de cantitățile monstruoase de putere de procesare necesare pentru a asigura alte modele. Sistemele de lucru colaborative pot fi verificate și înregistrate cu tehnici de blocare. Destul de multe lucruri care trebuie înregistrate, accesate și actualizate pot fi utilizate în același mod.

Creditul imaginii: posteriori / Shutterstock, Lewis Tse Pui Lung / Shutterstock, Zack Copley