Технология блокчейн изменила наше представление о хранении данных, прозрачности, безопасности и цифровой валюте. Термин «блокчейн» представляет собой точно такой же принцип работы блокчейна: цепочку блоков. Блокчейн — это реестр, в котором регистрируются все транзакции в сети компьютеров. Понимание того, как блоки работают в блокчейне, как они связаны друг с другом, имеет фундаментальное значение. Ответы на все эти вопросы мы дадим в этой статье.
Роль хеширования
Прежде чем узнать, как связаны блоки, давайте узнаем, что содержит блок. Блок содержит метазаголовок, в котором все метаданные о блоке хранятся как его хэш из предыдущего блокчейна, время создания блока, номер, используемый в процессе майнинга блока, хеш всех транзакций в блоке, уникальный идентификатор текущего блока, созданный заголовком блока.
В основе связывания блоков в блокчейне лежит криптографическая хэш-функция. Этот математический алгоритм принимает входные данные любого размера, а затем выдает выходные данные фиксированного размера. В блокчейне данные каждого блока проходят через эту хэш-функцию, создавая значимый идентификатор для этого блока. Этот процесс очень важен для связывания блоков.
Ключевые особенности криптографических хэш-функций, которые делают их идеальными для связывания блоков:
- Один и тот же ввод всегда дает один и тот же вывод хэша.
- Никто не может перепроектировать входные данные из хеша.
- Хеширование является вычислительно быстрым.
- Небольшое изменение во входных результатах приводит к совершенно другому результату хеширования.
- Крайне маловероятно, что два разных входа создадут одинаковый хэш.
Процесс соединения блоков в блокчейне
Вот как блоки связаны в блокчейне:
- Genesis Block: Блокчейн начинается с блока Genesis. Это первый блок, который уникален, поскольку у него нет ссылок на предыдущие блоки.
- Создание нового блока. Когда приходит время добавить новый блок, заголовок текущего блока хешируется для создания собственного уникального хеша блока.
- Связывание со следующим блоком: созданный хеш нового блока включается в заголовок следующего нового блока как «Хеш предыдущего блока». Этот процесс создает криптографическую связь между двумя блоками.
- Цепочка блоков: затем тот же процесс повторяется для каждого блока, где каждый блок содержит хэш предыдущего блока. Этот процесс продолжается, и блоки связываются друг с другом посредством этих хэшей.
Посмотрите этот визуальный пример, чтобы лучше понять связывание блоков:
Блок 1 (блок генезиса) -> Хэш 1 -> Блок 2 (включая хэш) -> Хэш 2 -> Блок 3 (включая хеш)… процесс продолжается для создания цепочки блоков.
Почему метод связывания блоков безопасен?
Этот метод связывания блоков безопасен из-за множества последствий для безопасности:
- Непрактичность вычислений: чтобы подделать или вызвать проблемы с блоком, злоумышленнику придется пересчитывать все хэши для всех последующих блоков, и это слишком быстрее, чем скорость создания новых блоков.
- Доказательства несанкционированного вмешательства: если кто-то попытается изменить что-то в данных, это приведет к изменению хеша этого блока. Это изменение сделает все последующие блоки недействительными, поскольку теперь все блоки содержат другой хэш (подделанный).
- Результаты распределения: самая длинная цепочка блоков, требующая большего количества вычислений, считается сетью действительной цепочкой. Вот почему злоумышленнику очень сложно внедрить мошенническую цепочку.
Прочность цепи
Чем больше блоков, тем прочнее цепочка. Вот как цепочка блоков становится сильнее:
- Старые блоки становится экспоненциально сложнее сломать или изменить, потому что поверх них добавляется больше блоков.
- Каждый новый блок добавляет уникальный уровень подтверждения ко всем предыдущим блокам. Вот почему многим криптовалютам требуется несколько подтверждений блоков, прежде чем они будут рассматривать одно из них как окончательную транзакцию.
Заключение
Метод и процесс связывания блоков посредством хэшей придают блокчейну силу. Эта неразрывная цепочка блоков создает защищенный от несанкционированного доступа, прозрачный и децентрализованный реестр. Понимание всей этой концепции важно для понимания формирования блокчейнов. Этот передовой подход продолжает приносить успехи в области финансов и цепочки поставок.
