Čo je blokáda?

Ak ste v poslednej dobe sledovali novinky, možno ste počuli o niečom, čo sa nazýva blokáda. Je to koncept, ktorý robia dáta extrémne bezpečné pre konkrétne použitie. Pravdepodobne ste to počuli v súvislosti s Bitcoinom, ale má aplikácie, ktoré ďaleko presahujú všetky obľúbené kryptocentre. Tu je rýchle vysvetlenie toho, ako to funguje.

Všetko začína šifrovaním

Aby ste pochopili blokové reťazce, musíte rozumieť kryptografii. Myšlienka kryptografie je oveľa staršia ako počítač: znamená to len preskupenie informácií takým spôsobom, že potrebujete určitý kľúč, aby ste to pochopili. Jednoduchá hračka s dekodérovým krúžkom, ktorú ste našli vo svojej krabici obilnín Kix, je forma najzákladnejšej kryptografie - vytvorte kľúč (tiež známy ako šifra), ktorý nahradí písmeno s číslom, spustite správu pomocou kľúča a potom dajte kľúč k niekomu inému. Ktokoľvek, kto nájde správu bez kľúča, ju nedokáže prečítať, pokiaľ to nie je "rozbité". Armáda používala zložitejšiu kryptografiu dlho pred počítačmi (stroj Enigma zakódoval a dekódoval správy počas druhej svetovej vojny).

Moderné šifrovanie je však úplne digitálne. Dnešné počítače používajú šifrovacie metódy, ktoré sú také zložité a také bezpečné, že by bolo nemožné ich zlomiť jednoduchou matematikou. Technológia počítačového šifrovania nie je dokonalá. môže to byť stále "popraskané", ak algoritmus zaútočí na dostatočne inteligentné ľudia a údaje sú stále zraniteľné, ak niekto oddelene od vlastníka nájde kľúč. Ale aj šifrovanie na úrovni spotrebiteľa, ako je 128-bitové šifrovanie AES, ktoré je teraz štandardné pre iPhone a Android, stačí na to, aby uchovávali uzamknuté dáta mimo FBI.

Blockchain je kooperatívna, bezpečná dátová kniha

Šifrovanie sa zvyčajne používa na uzamknutie súborov, aby boli prístupné iba konkrétnym ľuďom. Ale čo, ak máte informácie, ktoré musia byť vnímané všetkými - napríklad, povedzme, účtovné informácie pre vládnu agentúru, ktorá musí byť zverejnená zákonom - a stále musí byť bezpečná? Tam máte problém: čím viac ľudí, ktorí vidia a upravujú informácie, to je menej bezpečné.

Blokové reťazce boli vyvinuté tak, aby vyhovovali bezpečnostným potrebám týchto špecifických situácií. V blokovej reťazovej karte sa zakaždým, keď sa informácie sprístupňujú a aktualizujú, zmena sa zaznamená a overí, potom sa zapečatí šifrovaním a nedá sa znova upraviť. Sada zmien sa potom uloží a pripočíta k celkovému záznamu. Pri ďalšom vykonávaní zmien začne znova a zachová informácie v novom bloku, ktorý je zašifrovaný a pripojený k predchádzajúcemu bloku (teda "blokový reťazec"). Tento opakujúci sa proces spája prvú verziu informačného súboru s najnovšou, takže každý môže vidieť všetky zmeny, ktoré sa kedy vykonali, ale môže prispieť a upraviť najnovšiu verziu.

Táto myšlienka je trochu odolná voči metaforám, ale predstavte si, že ste v skupine desiatich ľudí, ktorí zostavili súpravu LEGO. Môžete pridať iba jeden kus naraz a nikdy ho nemôžete odstrániť. Každý člen skupiny sa musí osobitne dohodnúť na tom, kde sa bude pokračovať. Týmto spôsobom môžete vidieť všetky kusy kedykoľvek - hneď späť k prvému kusu projektu - ale môžete upraviť len posledný kus.

Pre niečo oveľa dôležitejšie si predstavte spoločný dokument ako tabuľkový procesor v službe Dokumenty Google alebo Office 365. Každý, kto má prístup k dokumentu, ho môže upraviť a vždy, keď to urobí, zmena sa uloží a zaznamená ako nová tabuľka, potom zamknuté v histórii dokumentov. Takže sa môžete vrátiť krok za krokom prostredníctvom vykonaných zmien, ale môžete pridať iba informácie k najnovšej verzii, nemodifikovať predchádzajúce verzie tabuľky, ktoré už boli uzamknuté.

Ako ste pravdepodobne počuli, táto myšlienka bezpečnej a neustále aktualizovanej "knihy" sa väčšinou aplikuje na finančné údaje, kde má najväčší zmysel. Distribuované digitálne meny ako Bitcoin sú najčastejšie používané blokové reťazce - v skutočnosti bola prvá z nich vytvorená pre spoločnosť Bitcoin a myšlienka sa rozširovala odtiaľ.

Technický materiál: krok za krokom, blokovanie podľa blokov

Ako to všetko skutočne hrajú na počítači? Je to kombinácia kryptografie a siete typu peer-to-peer.

Môžete sa oboznámiť so zdieľaním súborov peer-to-peer: služby ako BitTorrent, ktoré umožňujú používateľom načítavať a sťahovať digitálne súbory z viacerých miest efektívnejšie ako z jedného pripojenia. Predstavte si "súbory" ako základné údaje v blokovej reťazci a proces sťahovania ako kryptografia, ktorá ju udržiava aktualizovanú a bezpečnú.

Alebo sa vráťte späť do nášho príkladu služby Dokumenty Google vyššie: Predstavte si, že spolupracujúci dokument, na ktorom pracujete, nie je uložený na serveri. Namiesto toho je to na počítači každého jednotlivca, ktorý sa neustále kontroluje a aktualizuje navzájom, aby sa ubezpečil, že nikto nezmenil predchádzajúce záznamy. To spôsobuje, že je "decentralizované".

To je základná myšlienka za blokovacím reťazcom: je to kryptografické dáta, ktoré sú nepretržite prístupné a zabezpečené súčasne bez centralizovaného servera alebo úložiska so záznamom o zmenách, ktoré sa zapracujú do každej novej verzie dát.

Preto máme v tomto vzťahu tri prvky. Jedna, sieť používateľov typu peer-to-peer, ktoré ukladajú všetky kópie záznamu blokády. Dve, ​​dáta, ktoré títo používatelia pridávajú k najnovšiemu "bloku" informácií, umožňujúc ich aktualizáciu a pridanie k celkovému záznamu. Tri, šifrovacie sekvencie, ktoré používatelia vytvárajú, aby sa dohodli na najnovšom bloku, uzamkli ho na mieste v poradí dát, ktoré tvoria záznam.

Je to ten posledný kúsok, ktorý je tajnou omáčkou v sendvičovom bloku. Pomocou digitálnej kryptografie každý používateľ prispieva svojou silou k počítaču, aby pomohol vyriešiť niektoré z týchto super-komplexných matematických problémov, ktoré udržiavajú záznam bezpečný. Tieto mimoriadne zložité riešenia - známe ako "hash" - vyriešia kľúčové časti údajov v zázname, ako napríklad účet, ktorý pridal alebo odpočítal peniaze v účtovnej knihe a odkiaľ tieto peniaze idú alebo pochádzajú. Čím hustšie sú údaje, tým zložitejšia je kryptografia a vyššia výkonnosť na spracovanie. (Toto je miesto, kde sa myšlienka "baníctva" v Bitcoin vracia mimochodom.)

Takže, aby sme to zhrnuli, môžeme myslieť na blokovku je časť dát, ktorá je:

1. Neustále aktualizované. Používatelia blokov môžu kedykoľvek pristupovať k údajom a pridať informácie k najnovšiemu bloku.
2. Distribuované. Kópie údajov blokády sú uložené a zabezpečené každým používateľom a všetci sa musia dohodnúť na nových dodatkoch.
3. overená. Obe zmeny na nové bloky a kópie starých blokov musia byť odsúhlasené všetkými používateľmi prostredníctvom kryptografického overenia.
4. Zabezpečiť. Zneužívanie starých údajov a zmena spôsobu zabezpečenia nových údajov je zabránené tak kryptografickou metódou, ako aj necentralizovaným ukladaním samotných údajov.

A verte tomu alebo nie, je to ešte zložitejšie ako toto ... ale to je základná myšlienka.

Blockchain in Action: Ukáž mi (digitálne) peniaze!

Pozrime sa teda na príklad toho, ako to platí pre kryptocurčenie ako Bitcoin. Povedz, že máte jeden Bitcoin a chcete ho minúť na nové auto. (Alebo bicykel alebo dom, alebo malý až stredne veľký ostrovný národ - napriek tomu, že jeden Bitcoin stojí za tento týždeň.) Svoj softvér sa pripojíte k decentralizovanému bloku Bitcoin a pošlete svoju požiadavku, aby ste Bitva na predajcu vozidla. Vaša transakcia sa potom prenesie do systému.

Každá osoba v systéme to vidí, ale vaša identita a predávajúci sú len dočasné podpisy, malé prvky obrovských matematických problémov, ktoré tvoria srdce digitálnej kryptografie. Tieto hodnoty sú zapojené do blokovacej rovnice a samotný problém je "vyriešený" členmi v sieti peer-to-peer vytvárajúcej šifrovacie šifry.

Po overení transakcie sa jeden Bitcoin presunie z vás na predávajúceho a zaznamená sa na posledný blok v reťazci. Blok je dokončený, zapečatený a chránený kryptografiou. Nasledujúca séria transakcií začína a blokový reťazec rastie dlhšie a obsahuje kompletný záznam o všetkých transakciách vždy, keď je aktualizovaný.

Teraz, keď si myslíte, že bloková skupina je "bezpečná", je dôležité pochopiť kontext. Jednotlivé transakcie sú zabezpečené a celkový záznam je bezpečný, pokiaľ metódy používané na zabezpečenie kryptografie zostanú "roztrhané". (A pamätajte, tieto veci sú naozaj ťažko prelomiť - dokonca aj FBI to nemôže robiť len s pouhými výpočtovými zdrojmi.) Ale najslabší článok v blokovej reťaze je, vy,.

Ak povolíte niekomu inému, aby používal váš osobný kľúč na prístup k reťaze, alebo ak ho nájdu jednoducho hackovaním do vášho počítača, môžu s vašimi informáciami urobiť dodatky k blokovej reťaze a nie je možné ich zastaviť. Takto sa Bitcoin "ukradne" vo vysoko propagovanom útoku na hlavných trhoch: spoločnosti, ktoré prevádzkujú trhy, nie Bitcoin blockchain sám, boli ohrozené. A pretože ukradnuté Bitcoins sú prenesené na anonymných používateľov procesom overeným blokádou a zaznamenaným navždy, neexistuje žiadny spôsob, ako nájsť útočníka alebo načítať Bitcoin.

Čo iné môže blokovať?

Technológia Blockchain začala s Bitcoinom, ale je to tak dôležitá myšlienka, že tam dlho nezostala. Systém, ktorý je neustále aktualizovaný, prístupný každému, overený necentralizovanou sieťou a neuveriteľne bezpečný, má veľa rôznych aplikácií. Finančné inštitúcie, ako JP Morgan Chase a austrálska burza, vyvíjajú blokové systémy na zabezpečenie a distribúciu finančných údajov (pre konvenčné peniaze, nie pre šifrovanie ako Bitcoin). Nadácia Bill & Melinda Gates dúfa, že používa blokové systémy na poskytovanie bezplatných distribuovaných bankových služieb miliónom ľudí, ktorí si nemôžu dovoliť pravidelný bankový účet.

Nástroje open source, ako je Hyperledger, sa snažia sprístupniť blokové techniky širšiemu okruhu ľudí, v niektorých prípadoch to robia bez toho, aby potrebovali obrovské množstvá spracovateľskej sily, ktorú potrebuje na zabezpečenie iných návrhov. Spolupracujúce pracovné systémy môžu byť overené a zaznamenávané pomocou blokových techník. Docela rovnaké je všetko, čo je potrebné neustále zaznamenávať, pristupovať a aktualizovať.

Obrazový kredit: posteriori / shutterstock, Lewis Tse Pui Lung / Shutterstock, Zack Copley