ブロックチェーン技術の詳細な説明、仕組み

ブロックチェーンは、デジタル暗号通貨ビットコインのコア技術です。ブロックチェーンは、参加者間で実行および共有されたすべてのトランザクションまたはデジタルイベントの記録を含む分散型データベースです。すべてのトランザクションは、システムの参加者の大多数によって検証されます。すべてのトランザクションのすべてのレコードが含まれています。ビットコインは最も人気のある暗号通貨であり、ブロックチェーンの例です。ブロックチェーン技術が最初に登場したのは 2008 年で、「サトシナカモト」と呼ばれる個人またはグループが「ビットコイン: ピアツーピア電子キャッシュシステム」に関するホワイトペーパーを公開しました。ブロックチェーン技術は、ネットワーク全体に分散されたデジタル台帳にトランザクションを記録し、破損の影響を受けないようにします。土地資産、車など、価値のあるものはすべて、トランザクションとしてブロックチェーンに記録できます。

ブロックチェーン技術はどのように機能しますか?

ブロックチェーンのよく知られた用途の 1 つはビットコインです。ビットコインは、デジタル資産をオンラインで交換するために使用される暗号通貨です。ビットコインは、第三者による信頼ではなく暗号証明を使用して、2 者がインターネット上でトランザクションを実行できるようにします。すべてのトランザクションはデジタル署名で保護されています。

分散型データベース: ブロックチェーンデータを保持する中央サーバーやシステムはありません。データは、世界中のブロックチェーンに接続された何百万ものコンピューターに分散されています。このシステムでは、各ノードでデータの公証が可能であり、公的に検証可能です。

ノードのネットワーク: ノードは、ブロックチェーンネットワークに接続されたコンピューターです。ノードはクライアントを使用してブロックチェーンに接続します。クライアントは、トランザクションを検証してブロックチェーンに伝播するのに役立ちます。コンピューターがブロックチェーンに接続されると、ブロックチェーンデータのコピーがシステムにダウンロードされ、ノードがブロックチェーン上の最新のデータブロックと同期されます。ブロックチェーンに接続されたノードはマイナーと呼ばれ、報酬と引き換えにトランザクションを実行するのに役立ちます。

現在の取引システムの欠点:

現金は少額の現地取引にのみ使用できます。
トランザクション処理中の膨大な待ち時間。
トランザクションを検証して実行するには第三者が必要であり、プロセスが複雑になります。
中央サーバー (銀行など) が侵害された場合、参加者を含むシステム全体が影響を受けます。
検証を行う組織は、プロセスに対して多額の料金を請求するため、プロセスが高価になります。

ブロックチェーンによる信頼の構築:

ブロックチェーンは、ビジネスネットワーク全体の信頼を高めます。ブロックチェーンネットワーク上で操作するために信頼される必要のない人々を信頼できないと言っているわけではありません.

ブロックチェーンは、次の 5 つのプロパティを通じて信頼を構築します。

分散型 : すべての着信トランザクションは、分散型台帳とブロックチェーンに接続されたノードの間で共有および更新されます。データを制御する中央サーバーがないため、これはすべてリアルタイムで行われます。
セキュリティ : アクセス許可と暗号化により、ブロックチェーンへの不正アクセスはありません。
透過的 : ブロックチェーンのすべてのノードまたは参加者はブロックチェーンデータのコピーを持っているため、すべてのトランザクションデータにアクセスできます。仲介者を必要とせずに、身元を自分で確認できます。
コンセンサスベース : 関連するすべてのネットワーク参加者は、トランザクションが有効であることに同意する必要があります。これは、コンセンサスアルゴリズムを使用して実現されます。
柔軟 : 特定の条件に基づいて実行されるスマートコントラクトをプラットフォームに書き込むことができます。ブロックチェーンネットワークは、ビジネスプロセスと並行して進化できます。

ブロックチェーン技術の利点:

時間の節約 : 決済は中央当局による検証を必要としないため、決済プロセスがより迅速かつ安価になります。
コスト削減 : ブロックチェーンネットワークは、いくつかの方法で料金を削減できます。第三者による検証は必要ありません。参加者はアセットを直接共有できます。仲介業者が減ります。各参加者は台帳を共有しているため、トランザクションのワークロードが最小限に抑えられます。
より厳格なセキュリティ : ブロックチェーンデータは何百万人もの参加者によって共有されているため、誰もブロックチェーンデータを微調整することはできません。このシステムは、サイバー犯罪や詐欺から安全です。

ブロックチェーンは、インターネット上で分散化を可能にするいくつかの重要な特性を備えたブロックチェーンにすぎません。分散化とは、1 人の人物がネットワークに対して完全な権限や制御を持っていないことを意味しますが、権限はそれを使用するユーザー間で分散され、ブロックチェーンの場合はマイナーとユーザーの間で分散されます。

ブロックチェーンは不変性を提供します（理論的には、内容を変更することは可能ですが、必要な計算能力のために、ほとんどの場合、これはほとんど不可能です。イーサリアムにバグがない限り、2 つのハードフォークが作成されました。コンテンツのバージョンと、2 つの通貨、イーサリアムとイーサリアムクラシック)。
ブロックチェーンは透明性と信頼を提供します。ブロックチェーンは共有されているため、システムが透明になり、誰もがその中に存在するデータを検証できます。
ブロックチェーンは安全です。有名で信頼できるブロックチェーンは、世界中の暗号専門家によって承認および使用されている暗号機能を使用しています。ただし、これは量子コンピューティングが発展するにつれて変わる可能性があります。
ブロックチェーンは、システムが p2p ネットワーク内の数千のピアに基づいているため、可用性が高くなります。

最も基本的な方法では、ブロックチェーンをリンクされたリストと考えることができます。リストの次の項目は、ブロックチェーンにハードコードされている最初のブロック (ジェネシスブロックとも呼ばれます) を除いて、すべて前の項目に依存しています。

10 個のブロックチェーンがあり、10 番目のブロックは 9 番目のブロックに依存し、9 番目のブロックは 8 番目のブロックに依存するとします。したがって、ある意味では、10 番目のブロックも以前のすべてのブロックとジェネシスブロックに依存しています。したがって、誰かが 2 番目のブロックのデータを変更しようとすると、後続のすべてのブロックのデータも変更する必要があります。そうしないと、後続のブロックが 2 番目のブロックのデータに依存するため、ブロックチェーンが無効になります。2 番目のブロックは変更されていますが、変更されていません。以下のブロック。したがって、ブロックが追加されると不変性が増し、後で説明するように、ブロックの変更はコストのかかる操作になります。

また、ブロックチェーンにブロックを追加/変更するには、何らかの証拠を示す必要があります。ブロックチェーンに大量のブロックを追加することを避けるために、難易度の概念が導入されました。ブロックを追加するには、ブロックのハッシュを計算する必要があります。ハッシュには、ハッシュの計算に時間がかかる特定のプロパティが含まれています。たとえば、ハッシュの先頭に特定の数のゼロを含めるのが難しい場合があります。そのため、ナンスをランダムに変更する (ハッシュされたプロパティが一定に保たれるように任意のデータが存在する) ことにより、プロパティを保持するブロックのハッシュを見つける必要があります。

マイニングブロックの平均一定レートを維持するために、一定の時間が経過すると難易度が調整されます。

採掘されたブロック

マイニングブロックとは、ブロックチェーンネットワークに存在するブロックを追加することを意味します。マイナーはトランザクションのプールから一連のトランザクションを選択し、ブロックをマイニングするか、ハッシュを計算してブロックをネットワークに追加します。2 人以上のマイナーが同時に同じブロックをマイニングしている場合、古いブロックとして知られる、より難しいブロックが選択されます。マイニングは通常、マイナーにブロックチェーン通貨で報酬を与えます。

ビットコイン

ビットコインは、第三者の仲介者を必要とせずに取引を容易にするために主に使用される暗号通貨 (デジタル通貨) です。それはすべて、2009年にサトシ・ナカモト（その正体はまだ不明）という謎の男が「ビットコイン：ピアツーピア電子キャッシュシステム」（ビットコイン：ピアツーピア電子キャッシュシステム）という論文を発表したときに始まりました。 -to-Peer 電子キャッシュシステム)。サトシはビットコインの最小単位です。サトシの単位は0.00000001ビットコイン！

ここで最も興味深いのは、これらのビットコインが中央銀行や当局によって発行されていないことです。それらは、「マイナー」として知られる人々のグループによって「採掘」されます。一定量のビットコインと引き換えに、複雑な数学の問題やパズルを解きます。