Курс 9.2 — Как работает блокчейн: от транзакций к консенсусу

Изучите основы работы блокчейна. В этой статье для новичков объясняется, как публичные и закрытые ключи защищают транзакции и как механизмы консенсуса, такие как Proof-of-Work и Proof-of-Stake, обеспечивают сетевое соглашение без участия центрального органа

от
Tony A.

Поговорите с ним о технике письма, криптовалюте и музыке.

Вы когда-нибудь отправляли криптовалюту и задавались вопросом, как она на самом деле работает? Откуда в сети знают, что деньги ваши? И как можно официально зарегистрировать транзакцию без участия банка или компании? Это не волшебство, это умная система, использующая цифровые ключи и сетевые правила.

В этой статье мы рассмотрим две основные части, которые делают блокчейн безопасным и децентрализованным: как одобряются транзакции и как все участники сети договариваются о том, что реально.

Часть 1. Как утверждаются транзакции

Каждая транзакция в блокчейне должна быть полностью безопасной и проверенной. Для этого блокчейны используют так называемую систему криптография с открытым и закрытым ключами. Думайте об этом как о цифровом замке и наборе ключей, но гораздо безопаснее.

  • Ваш приватный ключ это как уникальный секретный пароль, который знаете только вы. Это длинная строка букв и цифр. Этот ключ используется для «подписания» и подтверждения транзакции. Эта подпись доказывает, что вы являетесь реальным владельцем криптовалюты. Вы должны хранить этот ключ в полной безопасности, потому что любой, кто его получит, может контролировать ваши средства. Это как единственный ключ к сундуку с сокровищами.
  • Ваш публичный ключ похоже на общедоступный сейф. Это также длинная строка символов, но она доступна всем. Он создан на основе вашего личного ключа, но таким образом, что по нему невозможно определить ваш секретный ключ. Ваш публичный ключ — это то, что другие люди используют для отправки вам денег. Это также помогает сети проверить, действительно ли указанная вами подпись транзакции соответствует вашему личному ключу.

Если вы хотите отправить криптовалюту, вы создаете транзакцию и подписываете ее с помощью личного ключа. Эта подпись представляет собой цифровая подпись— уникальный код, подтверждающий, что транзакция была совершена вами. Это как ваш личный отпечаток пальца, который невозможно подделать. Затем подписанная транзакция рассылается по всей сети в ожидании, пока другие проверят ее и добавят в блокчейн.

Часть 2. Как сеть во всем согласна

Как только ваша транзакция будет отправлена, децентрализованной сети необходимо, чтобы все согласились с тем, что она реальна и действительна. Вот где Механизмы консенсуса заходи.

Думайте о блокчейне как о публичной записной книжке, которую все могут видеть и писать в ней. Механизм консенсуса — это набор правил, которым все следуют, чтобы никто не стал жульничать. Эти правила очень важны, потому что они решают серьезную проблему под названием «проблема двойных расходов»— где кто-то может попытаться потратить одни и те же деньги дважды. Механизм консенсуса гарантирует, что каждая транзакция проверяется и регистрируется правильно и только один раз.

Давайте рассмотрим два наиболее известных способа согласования между сетями.

Доказательство работы (PoW)

Самый известный метод консенсуса Доказательство работы (PoW), что и использует Биткойн. В этой системе люди, называемые «майнерами», используют мощные компьютеры, чтобы конкурировать друг с другом. Они пытаются решить очень сложную математическую головоломку.

Головоломка спроектирована так, чтобы ее было сложно решить, но всем остальным было бы легко быстро проверить ответ. Это похоже на масштабную игру в угадывание. Первый майнер, который найдет правильный ответ, сможет создать следующий «блок» в блокчейне. По сути, этот блок представляет собой страницу в нашем цифровом блокноте, заполненную всеми новыми проверенными транзакциями.

За свою тяжелую работу майнер, решивший головоломку, получает в награду новый биткойн и комиссию за транзакции в блоке. Этот процесс делает сеть чрезвычайно безопасной, поскольку любому пользователю потребуется огромное количество энергии и компьютерной мощности, чтобы обмануть сеть и контролировать ее.

Подтверждение доли участия (PoS)

Еще один очень популярный метод Подтверждение доли участия (PoS), используемый Ethereum и многими другими блокчейнами. Эта система отличается тем, что она не зависит от конкуренции компьютерных мощностей.

Вместо этого пользователи сети, называемые «валидаторами», могут заблокировать определенное количество собственной криптовалюты — это называется «стейкингом». Думайте об этом как о гарантийном депозите. Затем сеть случайным образом выбирает валидатор для создания следующего блока. Чем больше криптовалюты вложил человек, тем выше его шансы на то, что его выберут, но это не гарантия.

Если для создания нового блока выбран валидатор, он отвечает за проверку всех новых транзакций и их достоверность. За выполнение этой работы они получают вознаграждение от сети, обычно в виде части комиссий за транзакции. Если валидатор попытается мошенничать, он может потерять свою криптовалюту в качестве штрафа.

PoS намного более энергоэффективен, чем PoW, потому что для решения головоломки не требуется гонка. Кроме того, он имеет тенденцию работать быстрее и масштабируемнее, что означает, что он может обрабатывать больше транзакций одновременно.

Основа криптовалюты

Обе эти системы и другие подобные им системы предназначены для обеспечения безопасности сети, предотвращения мошенничества и создания системы, которой можно доверять без вмешательства центрального банка или компании. Они являются основой, позволяющей блокчейну работать прозрачно и безопасно.

Итак, в следующий раз, когда вы отправите криптовалюту, вы поймете, что за кулисами транзакцию подписывает безопасный цифровой ключ, а разумный набор правил гарантирует, что все в сети соглашаются с тем, куда уходят ваши деньги.

Чтобы с уверенностью начать исследовать этот мир, посетите Уолби. Он предоставляет основные инструменты и аналитические данные, необходимые для навигации в криптомире, превращая сложные данные в четкую и полезную информацию для вашего инвестиционного процесса.