Учебное пособие по блокчейну - руководство по технологии блокчейн для новичков

Рост биткойнов и Технология блокчейн был настолько быстрым, что даже те, кто не слышал о криптовалюте или не знал о ее работе, стремятся инвестировать и исследовать эту область. Этот учебный блог о блокчейне по существу предоставит вам все необходимые фундаментальные знания о биткойнах и блокчейнах в следующей последовательности:

1. Проблемы с действующей банковской системой
2. Как блокчейн решает эти проблемы
3. Что такое блокчейн и биткойн
4. Особенности блокчейна
5. Пример использования
6. Демонстрация: внедрение цифрового банкинга с использованием блокчейна

Вы можете просмотреть эту запись учебного пособия по блокчейну, где наш эксперт подробно объяснил темы с примерами, которые помогут вам лучше понять эту концепцию.

Учебное пособие по блокчейну | Технология блокчейн | Эдурека

Технология блокчейн и криптовалюты сегодня превратились в параллельную платформу, на которой люди начали выполнять свои стандартные транзакции. Теперь, если новая система медленно заменяет существующую систему, то должны быть некоторые проблемы с текущей системой. Мы начнем этот учебник по блокчейну с понимания проблем текущей банковской системы.

Проблемы с текущей банковской системой:

Любая существующая система будет иметь некоторые проблемы. Давайте посмотрим на некоторые из наиболее часто встречающихся проблем с банковской системой:

• Высокие комиссии за транзакции
  

Давайте рассмотрим пример, чтобы лучше понять эту проблему:

Здесь Чендлер отправляет Джо 100 долларов, ноэто должно пройтичерез доверенную третью сторону, такую ​​как банк или финансовую компанию, прежде чем Джо сможет его получить. Комиссия за транзакцию в размере 2% вычитается из этой суммы, и Джо получает только 98 долларов в конце транзакции. Это может показаться небольшой суммой, но представьте, что если вы отправляете 100 000 долларов вместо 100, то комиссия за транзакцию также увеличивается до 2 000 долларов, что является большой суммой. Согласно отчету SNL Financial и CNNMoney, JPMorgan Chase, Bank of America и Wells Fargo заработали более 6 миллиардов долларов на комиссионных сборах в банкоматах и ​​овердрафте в 2015 году. .

• Двойные расходы

Двойное расходование - это ошибка в схеме цифровых денег, при которой один и тот же цифровой токен расходуется дважды или больше. Чтобы помочь вам лучше понять эту проблему, позвольте мне привести пример:

Здесь у Питера на счету всего 500 долларов. Он инициирует 2 транзакции одновременно с Адамом на 400 долларов и Мэри на 500 долларов. Обычно эта транзакция не проходит, так как на его счету недостаточно средств в размере 900 долларов США. Однако, дублируя или фальсифицируя цифровой токен, связанный с каждой цифровой транзакцией, он может завершить эти транзакции без необходимого баланса. Эта операция известна как двойные расходы.

• Сетевое мошенничество и взлом аккаунтов

В Индии количество случаев мошенничества, связанных с кредитными / дебетовыми картами и интернет-банкингом, составило 14 824 крор за 2016 год. Чистая сумма, вовлеченная в эти мошенничества, составила 77,79 крор рупий, из которых 21 крор были связаны с мошенничеством в Интернете, а 41,64 крор были связаны с мошенничеством в Интернете. от мошенничества, связанного с банкоматами / дебетовыми картами.

• Финансовый кризис и крах

Представьте, что вы отдаете все свои сбережения кому-то, кому доверяете, только для того, чтобы знать, что они ушли и потеряли их где-то еще. Именно это произошло в 2007-08 гг., Когда банки и инвестиционные организации брали большие ссуды и ссужали их в качестве субстандартной ипотеки людям, которые не могли даже выплатить эти ссуды. Это, в свою очередь, привело к одному из величайших финансовых кризисов, когда-либо существовавших, и, по оценкам, принесло убытки в размере около 11 триллионов долларов (11 000 000 000 000 долларов США) во всем мире. Это был лишь один из самых популярных примеров. Как часто мы слышали о банкротстве банков и компаний, предоставляющих финансовые услуги, из-за внутреннего мошенничества? Вся сторонняя система построена на слепом доверии посреднику.

Мы видели некоторые из наиболее распространенных проблем, с которыми сталкивается каждый. Было бы здорово иметь систему, которая преодолела эти проблемы и предоставила нам то, что делает технология Blockchain.

Давайте теперь попробуем понять, как Blockchain и Bitcoins решают эти проблемы, в следующей части этого учебного блога Blockchain.

Как блокчейн решает эти проблемы?

Ниже приведены некоторые способы, с помощью которых технология Blockchain решает вышеупомянутые проблемы:

• Децентрализованная система

Система Blockchain следует децентрализованному подходу по сравнению с банками и финансовыми организациями, которые контролируются и управляются центральными или федеральными властями. Здесь каждый, кто является частью системы, становится в равной степени ответственным за рост и падение системы. Власть принадлежит не одному субъекту, а каждому, кто связан с системой.

• Публичные книги

Реестр, в котором хранятся детали всех транзакций, которые происходят в блокчейне, открыт и полностью доступен для всех, кто связан с системой. После того, как вы присоединитесь к сети Blockchain, вы сможете загрузить полный список транзакций с момента их запуска. Несмотря на то, что полная бухгалтерская книга общедоступна, сведения о людях, участвующих в транзакциях, остаются полностью анонимными.

• Проверка каждой отдельной транзакции

Каждая транзакция проверяется перекрестной проверкойбухгалтерская книгаи сигнал подтверждения транзакции отправляется через несколько минут. За счет использования нескольких сложных алгоритмов шифрования и хеширования проблема двойных расходов устраняется.

• Низкая комиссия за транзакцию или ее отсутствие

Комиссия за транзакцию обычно не применимы, но некоторые варианты блокчейна реализуют определенные минимальные комиссии за транзакции. Однако эти комиссии за транзакции относительно меньше по сравнению с комиссиями, взимаемыми банками и другими финансовыми организациями. Если транзакция должна быть завершена с приоритетом, то пользователь может добавить дополнительную комиссию за транзакцию, чтобы транзакция была подтверждена по приоритету.

Теперь, когда мы поговорили о проблемах с текущей существующей системой и поняли, как технология Blockchain преодолевает эти проблемы, я совершенно уверен, что вы, должно быть, получили некоторое представление о системе Blockchain.

На данный момент вам все еще может быть интересно, что же такое блокчейн и биткойн. Итак, давайте попробуем понять эти важные концепции в следующей части этого руководства по блокчейну.

Получите сертификат по отраслевым проектам и ускорьте свою карьеру

Что такое блокчейн и биткойн?

Прежде чем мы продолжим понимать, что такое блокчейн, важно, чтобы вы понимали, что такое биткойн:

Биткойны - это криптовалюта и система цифровых платежей, изобретенная неизвестным программистом или группой программистов под именем Сатоши Накамото. Это означает, что их можно использовать как обычную валюту, но физически они не существуют, как долларовые купюры. Это онлайн-валюта, которую можно использовать для покупок. Они похожи на «цифровые деньги», которые существуют в виде битов на компьютерах людей. Биткойны существуют только в облаке, например Paypal, Citrus или Paytm. Несмотря на то, что они являются виртуальными, а не физическими, они используются как наличные при переводе между людьми через Интернет.

Система Биткойн основана на одноранговой сети, и транзакции между пользователями происходят напрямую, без посредников. Эти транзакции проверяются сетевыми узлами и записываются в общедоступный распределенный реестр, называемый блокчейном. Поскольку система работает без центрального репозитория или единого администратора, Биткойн называют первой децентрализованной цифровой валютой.

Производство биткойнов делает их уникальной валютой. В отличие от обычных валют, биткойны не могут быть созданы по мере необходимости. Может быть создан только 21 миллион биткойнов, из которых 17 миллионов уже созданы. Биткойн создается всякий раз, когда блок, содержащий действительные транзакции, добавляется в цепочку блоков. Это единственное средство для создания биткойнов, и с помощью различных математических алгоритмов и алгоритмов шифрования мы гарантируем, что поддельные биткойны не будут созданы и распространены. Давайте теперь лучше поймем Blockchain.

Что такое блокчейн?

Блокчейн можно назвать стержнем всей криптовалютной системы. Технология блокчейн не только помогает пользователям выполнять транзакции с использованием криптовалют, но также обеспечивает безопасность и анонимность вовлеченных пользователей. Это постоянно растущий список записей, называемых блоками, которые связаны и защищены с помощью криптографических методов. Блокчейн может служить «открытым и распределенным реестром, который может фиксировать транзакции между двумя сторонами поддающимся проверке и постоянным способом». Этот реестр, который доступен всем участникам сети, является общедоступным для всех, что обеспечивает прозрачность и доверие к системе.

Блок - это «текущая» часть цепочки блоков, которая записывает некоторые или все недавние транзакции и после завершения попадает в цепочку блоков в качестве постоянной базы данных. Каждый раз, когда блок завершается, создается новый блок.

разница в Java между hashmap и hashtable

Блокчейн обычно управляется одноранговой сетью, коллективно придерживающейся протокола для проверки новых блоков. После записи данные в любом данном блоке не могут быть изменены задним числом без изменения всех последующих блоков и без сговора большинства сети. Транзакции, однажды сохраненные в блокчейне, являются постоянными. Их нельзя взломать или манипулировать ими. Мы узнаем об этом больше, когда познакомимся с концепциями блокчейна.

Вы можете просмотреть это короткое анимированное видео о том, что такое блокчейн, чтобы понять темы с примерами, которые помогут вам лучше понять эту концепцию.

Что такое блокчейн | Что такое биткойн | Учебное пособие по блокчейну | Эдурека

Теперь я надеюсь, что вы лучше понимаете как биткойн, так и блокчейн. Забегая вперед, в нашем учебном блоге о блокчейне, давайте рассмотрим особенности технологии блокчейн, чтобы понять, почему она стала такой популярной.

Особенности блокчейна

Ниже приведены наиболее важные особенности технологии Blockchain, которые сделали ее революционной:

• Хеш-функция SHA256
• Криптография с открытым ключом
• Распределенная книга и одноранговая сеть
• Доказательство работы
• Стимулы для валидации

Давайте попробуем разобраться в каждом из них по очереди.

Хеш-функция SHA256

Основным алгоритмом хеширования, используемым в технологии блокчейн, является SHA256. Цель использования хэша заключается в том, что вывод не является «шифрованием», то есть его нельзя расшифровать до исходного текста. Это «односторонняя» криптографическая функция, имеющая фиксированный размер для любого размера исходного текста. Чтобы лучше понять, давайте посмотрим на пример ниже:

Если вы посмотрите на первый пример, мы подаем ввод как «Hello World» и получаем вывод как «a591a6d40bf420404a011733cfb7b190d62c65bf0bcda32b57b277d9ad9f146e». Однако, просто добавив «!» в конце вывод полностью меняется на «7f83b1657ff1fc53b92dc18148a1d65dfc2d4b1fa3d677284addd200126d9069». Если мы изменим «H» на «h» и «W» на «w», то выходное значение изменится на «7509e5bda0c762d2bac7f90d758b5b2263fa01ccbc542ab5e3df163be08e6ca9».

Я надеюсь, что с помощью этого примера вы поняли, насколько сложен алгоритм, поскольку даже малейшее изменение во входных данных может вызвать серьезные изменения в выходных данных.

Криптография с открытым ключом

Этот криптографический метод помогает пользователю, создавая набор ключей, называемых открытым ключом и закрытым ключом. Здесь открытый ключ используется совместно с другими, тогда как закрытый ключ хранится в секрете пользователем. Чтобы понять роль этих ключей, давайте рассмотрим приведенный ниже пример, чтобы лучше понять:

Если Чендлер отправит Джои несколько биткойнов, эта транзакция будет содержать три части информации:

• Биткойн-адрес Джои. (Открытый ключ Джои).
• Количество биткойнов, которое Чендлер отправляет Джоуи.
• Биткойн-адрес Чендлера. (Открытый ключ Чендлера).

Теперь все эти данные вместе с зашифрованной цифровой подписью отправляются по сети на проверку. Цифровая подпись снова представляет собой хеш-значение, полученное путем комбинации биткойн-адреса Чендлера и суммы, которую он отправляет Джоуи. Эта цифровая подпись зашифрована закрытым ключом. После получения этих данных майнером, который должен подтвердить эту транзакцию, он выполняет 2 процесса одновременно:

1. Он берет все незашифрованные данные, такие как сумма транзакции и открытые ключи Джои и Чендлера, и передает их в алгоритм хеширования, чтобы получить значение хеш-функции, которое мы назовем Hash1.
2. Он берет цифровую подпись и расшифровывает ее с помощью открытого ключа Чендлера, чтобы получить хеш-значение, которое мы назовем Hash2.

Если и Hash1, и Hash2 одинаковы, это означает, что это действительная транзакция.

Распределенная книга и P2P-сеть

У каждого человека в сети есть копия бухгалтерской книги. Нет единой централизованной копии. Позвольте мне помочь вам понять, что такое бухгалтерская книга, на следующем примере:Предположим, вам нужно отправить 10 биткойнов своему другу Джону, у которого ваш баланс в биткойнах составляет 974,65, и Джону, который имеет баланс 37. С вашего баланса будет вычтено 10 биткойнов и зачислено на счет Джона.

У блокчейна есть уникальный способ реализовать это. В бухгалтерской книге цепочки биткойнов нет счетов и остатков. Каждая транзакция, начиная с первой, хранится в постоянно растущей базе данных под названием Blockchain. Есть блоки, в которых в среднем около 2050 транзакций, и на сегодняшний день в цепочке блоков 484000 блоков с примерно 250 миллионами транзакций.

Этот реестр распределен между всеми пользователями цепочки блоков биткойнов, т.е. реестр не имеет центрального места, где он хранится. Каждый в сети владеет копией реестра, а истинная копия - это совокупность всех распределенных реестров.

Доказательство работы

Вам может быть интересно, все ли в равной степени владеют реестром, кто добавляет блоки в цепочку блоков? Как люди могут доверять этому человеку?

Для этого у нас есть концепция доказательства работы. По сути, это похоже на решение очень большой головоломки. Это требует больших вычислительных усилий. Эту работу выполняют люди в сети Биткойн, которых мы называем майнерами.Работа этих майнеров заключается в проверке транзакций и решении сложной математической задачи, связанной с создаваемым блоком. Сложность задачи настроена так, что в среднем блок решается за 10 минут. Майнеры ищут конкретный одноразовый номер (математическое значение), который дает желаемый хэш, который задан заранее. Текущий уровень сложности таков, что вам нужно попробовать около 20,6 квадриллиона nonce, чтобы получить правильный хеш.

как использовать браузер БД для sqlite

Каждый блок имеет хеш-значение, которое представляет собой комбинацию последнего хеш-кода предыдущего блока, хеш-значения данных транзакции и одноразового номера. Окончательный результирующий хэш для блока должен начинаться с заданного количества конечных нулей. Это вычисление, чтобы найти одноразовый номер, который удовлетворяет условию, которое делает майнинг таким вычислительно затратным.

Таким образом, человек, который находит этот одноразовый номер, является успешным майнером, и он / она может добавить свой блок в цепочку блоков. Через нашу распределенную сеть P2P он / она транслирует свой блок, и каждый проверяет, совпадают ли хэши, обновляет свою цепочку блоков и немедленно переходит к решению следующего блока.

Стимулы для валидации

Последний шаг биткойн-транзакции - награждение майнера, который создал последний блок. Это вознаграждение предоставляется системой Blockchain для проверки транзакций и поддержки Blockchain. В настоящее время вознаграждение за блок составляет 12,5 BTC (Rs 3 427 850 /- или 53 390 долларов США ). Это самая интересная часть биткойн-майнинга.

Биткойн-стимулы - это единственный способ генерировать новую валюту в системе, и считается, что к 2140 году будет добыт весь 21 миллион биткойнов.

Я надеюсь, что благодаря этому вы стали лучше понимать и ценить технологию Blockchain. Блокчейн - это намного больше, чем биткойн. Финансы - лишь одна из многих отраслей, которые блокчейн стремится разрушить. Продвигаясь вперед с нашим учебником по блокчейну, давайте теперь рассмотрим один из таких примеров IBM и Maersk, чтобы понять, как блокчейн нарушает индустрию цепочек поставок.

Учебное пособие по блокчейну: пример использования

Maersk - датский бизнес-конгломерат, работающий в секторах транспорта, логистики и энергетики. Maersk является крупнейшим оператором контейнеровозов и судов снабжения в мире с 1996 года. Компания базируется в Копенгагене, Дания, имеет дочерние компании и офисы в 130 странах и около 88 000 сотрудников.

IBM - американская транснациональная технологическая компания, которая с 1921 года занимается в основном бизнес-решениями, решениями безопасности и решениями для хранения данных.

Деловые потребности:

Поскольку мы являемся частью чрезвычайно динамичной отрасли цепочки поставок, отслеживание малейших изменений является высшим приоритетом для клиента. Им требовалось решение, которое позволило бы им завершить процесс доставки без задержки с оформлением документов. Решение, которое могло бы объединить всех участников системы и предоставить статус отгрузки в режиме реального времени.

Проблемы:

Сегодня 90% товаров в мировой торговле осуществляется судоходством. Эта цепочка поставок обусловлена ​​сложностью и огромным объемом связи точка-точка. Эти коммуникации осуществляются через слабосвязанную сеть поставщиков наземных перевозок, экспедиторов, таможни, брокеров, государственных портов и морских перевозчиков.Документы и информация для контейнерной перевозки оценивается более чем в два раза дороже реальной перевозки.

Решение:

IBM и Maersk решают эту проблему с помощью платформы распределенных разрешений, доступной для экосистемы цепочки поставок, предназначенной для обмена данными о событиях и обрабатываемых рабочих процессов документов.

Merck и IBM применяют технологию Blockchain для создания глобальной системы защиты от несанкционированного доступа за счет оцифровки рабочего процесса и отслеживания поставок от начала до конца. Это устраняет трения, в том числе дорогостоящую связь точка-точка. Сотрудничество начнется с потенциальной возможностью отслеживать миллионы контейнерных перевозок в год и интегрироваться с таможенными органами на выбранных торговых маршрутах.

Результаты:

• Обеспечено безопасное Обмен данными платформа для всех заинтересованных сторон, вовлеченных в систему цепочки поставок.
• Создал Хранилище с защитой от взлома для хранения всех документов, участвующих в процессе.
• Регулярные судоходные мероприятия помогают значительно сократить Задержки и мошенничество , экономя миллиарды долларов ежегодно.
• Снижен барьер между торговыми организациями, тем самым увеличивая мировой ВВП на 3%.
• Помог увеличить общий объем торговли на 12%.

Вот как технология Blockchain помогла Maersk и многим другим компаниям по всему миру. Наконец, в рамках этого руководства по блокчейну мы рассмотрим демонстрацию того, как вы настраиваете частный автономный блокчейн в своей системе.

Учебник по блокчейну: демонстрация

Мы реализуем цифровой банк с использованием Ethereum Blockchain. Ethereum - это общедоступная платформа распределенных вычислений на основе блокчейна с открытым исходным кодом. Системы позволят нам:

1. Сделайте криптовалюту с фиксированным предложением на рынке и токенами, отражающими стоимость активов в реальном мире.
2. Создайте автономный частный блокчейн с правилами траты денег.
3. Добывайте новый эфир, проверяя транзакции.

Демонстрацию можно разделить на 4 этапа:

1. Клонирование кода Geth
2. Создание блока генезиса
3. Создание правил для нашего блокчейна
4. Проверка и добыча эфира

Шаг 1. Клонирование кода Geth:

geth - это интерфейс командной строки для запуска полного узла Ethereum, реализованного в Go. Установив и запустивгет, вы можете принять участие в живой сети ethereum frontier и

• Мой настоящий эфир
• Переводить средства между адресами
• Создавайте контракты и отправляйте транзакции
• Изучить историю блоков

Клонирование репозитория geth из github. Для этого откройте новый терминал и выполните следующую команду:

$ git clone https://github.com/ethereum/go-ethereum

После того, как вы успешно клонировали файл из github, нам нужно создать ветвь последней версии geth.

$ cd go-ethereum тег $ git

Теги $ git checkout / v1.6.7 -b EdurekaEthereumV1.6.7 $ git ветка

$ сделать все

Шаг 2: Создание Genesis Block

Блок генезиса - это первый блок цепочки блоков. Изменение генезисного блока - это способ окончательно отделиться от блокчейна биткойнов, то есть начать новую сеть с собственной отдельной историей. Чтобы создать файл Genesis, выполните следующие команды:

$ cd go-ethereum $ mkdir генезис $ cd genesis $ gedit genesis.json

Шаг 3: Создание правил для нашей цепочки блоков

Правила для нашей цепочки блоков будут включены в созданный нами файл genesis.json. Добавьте следующий код в свой файл genesis.json:

{{'config': {'chainId': 123, 'homesteadBlock': 0, 'eip155Block': 0, 'eip158Block': 0,}, 'nonce': '0x3', 'timestamp': '0x0', ' parentHash ':' 0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000 ',' extraData ':' 0x0 ',' gasLimit ':' 0x4c4b40 ',' сложность ':: 0x400', 'mixhash': '0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 : {}}

нунций: 64-битный хэш, который в сочетании с микс-хешем доказывает, что для этого блока был выполнен достаточный объем вычислений.

отметка времени: Скалярное значение, равное разумному результату функции Unix time () в начале этого блока.

микшаш : 256-битный хеш, который в сочетании с одноразовым значением доказывает, что для этого блока был выполнен достаточный объем вычислений.

сложность: Скалярное значение, соответствующее уровню сложности, применяемому при обнаружении одноразового блока.

выделить : Позволяет определить список предварительно заполненных кошельков. Это особая функция Ethereum для обработки периода предварительной продажи эфира.

parentHash : 256-битный хэш Keccak всего заголовка родительского блока (включая его одноразовый номер и микшеш).

extraData : По желанию бесплатно, но макс. 32-байтовое пространство для хранения умных вещей для ethernity.

gasLimit : Скалярное значение, равное текущему пределу расхода газа на блок для всей цепочки.

монетная база: Самая первая транзакция, включенная майнерами в блок.

Теперь нам нужно инициализировать блокчейн. Вы можете сделать это с помощью следующей команды:

$ / home / edureka / go-ethereum / build / bin / geth --datadir ~ / ethereum / net3 init genesis / genesis3.json

Теперь, когда мы инициализировали блокчейн, пришло время предоставить ему доступ к управлению geth. Выполните следующую команду, чтобы запустить консоль geth:

$ / home / edureka / go-ethereum / build / bin / geth --datadir ~ / ethereum / net3 / --networkid 3 console

Шаг 4: Проверка и добыча эфира.

В консоли Geth выполните следующую команду:

personal.newAccount () : он создает новую учетную запись как часть вашей цепочки блоков, к которой привязан определенный кошелек.

eth.accounts: Это поможет вам проверить различные учетные записи, которые являются частью вашей цепочки блоков.

eth.blockNumber (): это поможет вам определить количество блоков, которые являются частью вашей цепочки блоков.

miner.start (): эта функция используется для запуска процесса майнинга.

Ниже вы можете увидеть запущенное приложение для майнинга:

miner.stop (): он останавливает процесс майнинга

как изменить double на int в java

eth.blockNumber (): выполнение этой команды после того, как процесс майнинга сообщает вам, на каком номере блока вы находитесь после выполнения операции майнинга
eth.getBalance: («Номер счета»): эта команда используется для проверки баланса эфира в указанной учетной записи.

выход: Выйдите из консоли geth.

Таким образом, мы успешно добыли эфир и завершили нашу банковскую демонстрацию. На этом мы подошли к концу этого блога. Надеюсь, вам понравился этот учебник по блокчейну. Это был первый блог из серии руководств по блокчейну. За этим учебным блогом о блокчейне последует мой следующий блог, в котором основное внимание будет уделено технологиям блокчейн и транзакциям с биткойнами. Прочтите их также, чтобы узнать больше о Blockchain.

Если вы хотите изучить Blockchain и построить карьеру в Blockchain Technologies, ознакомьтесь с нашими Подготовка который включает в себя живое обучение под руководством инструктора и реальный проектный опыт. Этот тренинг поможет вам глубже понять Blockchain и поможет вам достичь мастерства в этом предмете.

Есть вопрос к нам? Пожалуйста, укажите это в комментариях, и мы свяжемся с вами.