블록체인의 4가지 핵심기술은 무엇인가요?

블록체인의 네 가지 핵심 기술: 1. 블록체인에서 데이터 저장 역할을 하는 분산 원장 2. 블록체인에서 노드의 동작을 조정하고 데이터 처리 규칙을 명확히 하는 합의 메커니즘 3. . 데이터 보안을 보장하고 데이터 소유권을 확인할 수 있는 암호화 4. 블록체인에서 데이터 실행 및 적용 역할을 하는 스마트 계약.

이 튜토리얼의 운영 환경: Windows 10 시스템, Dell G3 컴퓨터.

실제로 지난 10년 동안 블록체인은 기본적으로 큰 변화와 발전을 이루었습니다. 현재 블록체인의 4가지 핵심 기술은 분산 원장, 합의 메커니즘, 암호화 및 지능화를 통해 이루어졌습니다. 블록체인에서의 데이터 저장, 데이터 처리, 데이터 보안 및 데이터 응용의 역할. 일반적으로 4가지 핵심 기술은 블록체인에서 각각 고유한 역할을 가지며, 블록체인의 기반을 공동으로 구축합니다.

1. 분산 원장 - 저장 기능

우선, 분산 원장은 본질적으로 모든 사람이 데이터를 생성하고 처리할 때 블록체인의 프레임워크를 구축합니다. 이 데이터베이스, 분산 원장은 블록체인에서 데이터 저장 역할을 합니다.

블록체인은 엔드투엔드 네트워크를 형성하는 많은 노드로 구성되며 중앙화된 장비와 관리 조직이 없으며 노드 간 데이터 교환이 검증됩니다. 확립된 규칙에 따라 수행되는 한 인위적인 상호 신뢰 없이 디지털 서명 기술을 통해 수행됩니다. 노드는 다른 노드를 속일 수 없습니다. 전체 네트워크가 분산되어 있기 때문에 모든 사람이 참여자이며 발언권이 있습니다.

두 번째, 합의 메커니즘 - 노드 조정, 데이터 처리

두 번째, 분산 원장의 분산 특성으로 인해 블록체인 네트워크는 분산 구조이므로 누구나 자유롭게 참여할 수 있고, 데이터 기록에 공동으로 참여할 수 있으며, 그러나 동시에 문제가 되는 "비잔틴 장군" 문제가 발생합니다. 즉, 더 많은 사람들이 네트워크에 참여할수록 전체 네트워크가 통합을 달성하기가 더 어려워지므로 이를 조정하기 위한 또 다른 메커니즘이 필요합니다. 모든 노드의 계정이 일관되게 유지되도록 하기 위해 합의 메커니즘은 모든 사람이 데이터를 처리하는 방법을 명확하게 하고, 회계 권한을 놓고 경쟁하여 노드 간의 의견 통일을 달성하기 위한 일련의 규칙을 공식화합니다. 전체 네트워크의 승자. 데이터를 처리하는 사람. 따라서 합의 메커니즘은 블록체인에서 노드의 행동을 조정하고 데이터 처리의 역할을 명확하게 하는 역할을 합니다.

누구나 블록체인 네트워크에 참여할 수 있습니다. 각 노드는 완전한 데이터베이스를 얻을 수 있으며, 블록체인에는 전체 네트워크를 공동으로 유지하는 합의 메커니즘이 있습니다. , 노드 하나에 장애가 발생하더라도 나머지 노드는 여전히 정상적으로 작동할 수 있습니다. 이는 게임 규칙을 인식하는 것과 같습니다. 비트코인에는 비트코인의 합의 메커니즘이 있습니다. 세계가 이를 인식하면 비트코인 ​​채굴에 참여할 수 있습니다. 합의 메커니즘을 인식한다는 것은 게임 규칙을 인식하는 것으로도 이해할 수 있습니다. 비트코인의 규칙은 엄청난 계산을 수행하는 것이며, 이를 먼저 계산하는 사람은 POW로 보상을 받습니다.

참고: PoW, PoS 및 DPoS와 비교하여 합의 메커니즘의 장점과 단점은 무엇입니까?

PoW는 매우 영리한 방법입니다.

• 알고리즘은 간단합니다. , 구현이 쉽습니다.

• 합의에 도달하기 위해 추가 정보를 교환할 필요가 없습니다.

• 시스템을 파괴하려면 막대한 비용이 필요합니다.

단점도 매우 분명합니다.

• 블록 확인 시간을 단축하기 어렵습니다.

• 새로운 블록체인은 다른 해싱 알고리즘을 찾아야 합니다. 그렇지 않으면 비트코인의 컴퓨팅 성능 공격에 직면하게 됩니다.

• 포크를 생성하기 쉽습니다.

• 최종성은 없으며, 최종성을 보충하려면 체크포인트 메커니즘이 필요합니다.

PoS는 PoW의 컴퓨팅 성능을 시스템 형평성으로 변경하는 형평성 증명입니다. 당신이 가지고 있는 자산이 많을수록 다음 회계사가 될 확률이 높아집니다. 이 메커니즘의 장점은 Pow만큼 에너지 집약적이지는 않지만 많은 단점도 있습니다.

• 전문적이지 않으며 권리와 이익을 가진 참가자가 회계에 참여하기를 원하지 않을 수 있습니다. 포크가 발생하기 쉽고 많은 대기가 필요합니다.

• 최종성은 없으며 최종성을 보충하려면 체크포인트 메커니즘이 필요합니다.

• DPoS는 PoS를 기반으로 장부 담당자의 역할을 전문화합니다. , 먼저 자기자본을 통해 장부를 선택하고, 그 다음 장부가 번갈아 가며 장부를 관리합니다. 이 접근 방식은 여전히 ​​최종성 문제를 해결하지 못합니다.

DBFT(위임 BFT)는 향상된 비잔틴 내결함성 알고리즘을 제안하여 블록체인 시스템에 적용할 수 있는 범용 합의 메커니즘 모듈입니다.

DBFT는 블록체인 기술을 기반으로 한 프로토콜입니다. 사용자는 물리적 세계의 자산과 권리를 디지털화하고 P2P 네트워크를 통해 등록, 발행, 이체 거래, 청산 및 배송과 같은 금융 서비스를 위한 분산 네트워크 프로토콜을 수행할 수 있습니다. Xiaoyi는 중국의 '계약법'과 '회사법'에서 인정하는 회사 지분을 발행할 수 있으며, 이는 디지털 화폐계뿐만 아니라 주류 인터넷 금융에서도 가능합니다. Xiaoyi는 주식 크라우드 펀딩, P2P 온라인 대출, 디지털 자산 관리, 스마트 계약 등에 사용될 수 있습니다.

이 합의 메커니즘은 Castro와 Liskov가 제안한 "Practical Byzantine Fault Tolerance"를 기반으로 하며 블록체인 시스템에 적합하도록 개선되었습니다. 비잔틴 내결함성 기술은 분산 파일 시스템, 분산 협업 시스템, 클라우드 컴퓨팅 등과 같은 분산 시스템에서 널리 사용됩니다. dBFT는 주로 다음과 같은 개선을 이루었습니다.

• C/S 아키텍처의 요청 응답 모드를 P2P 네트워크에 적합한 피어 노드 모드로 개선했습니다.

• 동적 합의에 참여하는 노드를 동적으로 개선했습니다. 참여 노드

• 합의 참여 노드 생성을 위해 보유 지분 비율을 기반으로 투표 메커니즘을 설계하고 투표를 통해 합의 참여 노드(회계 노드)를 결정했습니다.

• 블록체인에 도입됨 디지털 인증서 해결; 투표에서 회계 노드의 실제 신원을 인증하는 문제

드디어 그런 솔루션을 채택한 이유는 무엇입니까?

답변: 블록체인은 분산 원장 시스템이며 내부 경제 모델은 각 참가자가 소위 무신뢰(Trustless)라고 불리는 다른 참가자를 신뢰해야 합니다. 비잔틴 장군 문제(Byzantine Generals Problem)는 참가자들이 어떻게 신뢰 없이 합의에 도달할 수 있는지를 설명하고 있으며, 비잔틴 결함 허용(Byzantine Fault Tolerance) 기술은 이러한 문제에 대한 해결책입니다. 또한, 블록체인의 네트워크 환경은 매우 복잡하여 네트워크 지연, 전송 오류, 소프트웨어 오류, 보안 허점, 해커 침입 등의 문제에 직면할 뿐만 아니라 다양한 악성 노드가 이를 허용할 수 있습니다. 계획.

dBFT 메커니즘은 형평성을 기준으로 장부를 선택하고 장부는 비잔틴 내결함성 알고리즘을 통해 합의에 도달합니다. 이 방법의 장점은 다음과 같습니다.

• 회계는 여러 사람에 의해 완료되며 각 블록은 최종적이며 포크되지 않습니다.

• 알고리즘의 신뢰성은 엄격한 수학적 증명을 갖습니다.

• 단점:

• 1/3 이상인 경우 장부가 작동을 멈추면 시스템이 서비스를 제공할 수 없게 됩니다.

1/3 이상의 장부가 공동으로 악행을 저지르고, 다른 장부가 모두 악행을 저지를 경우 사람들이 두 개의 네트워크 섬으로 나누어지면 악의적인 장부가 시스템을 포크시킬 수 있습니다.

• 요약하자면, dBFT 메커니즘의 핵심은 블록체인이 실제 금융 응용 시나리오에 적용될 수 있도록 시스템의 최종성을 극대화하는 것입니다. 예를 들어 콜럼버스 합의 메커니즘은 DPOS+DBFT 합의 메커니즘입니다. 전체 노드의 한 사람이나 장치가 종료되더라도 다른 노드는 계속 정상적으로 작동하며 전체 네트워크 시스템에 영향을 미치지 않습니다. 하지만 Tencent 서버가 종료되면 데이터를 검색할 장소가 없기 때문에 모든 사람의 WeChat을 열 수 없습니다. 이것이 중앙 집중식 서버와 블록체인 서버의 차이점입니다.

• 세 번째, 암호학

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  데이터의 보안은 데이터의 소유권을 확인하고, 변조 및 추적이 가능합니다

그리고 데이터가 분산 데이터베이스에 들어갈 때, 단순히 패키징된 것이 아니라 모든 것이 기본 데이터 아키텍처는 블록체인 암호화에 의해 결정됩니다. 패키지된 데이터 블록은 암호화의 해시 함수를 통해 체인 구조로 처리됩니다. 알고리즘은 단방향 및 변조 방지 특성을 가지므로 블록체인 네트워크에서만 데이터가 체인에 업로드되면 변조가 불가능하고 추적이 가능합니다. 또한 계정도 비대칭 암호화를 통해 암호화됩니다. 데이터 보안을 보장하고 데이터 소유권을 확인합니다.

단일 또는 여러 데이터베이스를 수정해도 다른 데이터베이스에는 영향을 미칠 수 없습니다. 전체 네트워크 데이터의 51% 이상이 동시에 수정되지 않는 한 이러한 일은 발생할 가능성이 거의 없습니다. 블록체인의 각 거래는 두 개의 인접한 블록과 암호화 방식으로 연결되므로 모든 거래의 과거와 현재를 추적할 수 있습니다. 블록체인, 블록헤더, 블록본체의 데이터 구조는 다음과 같습니다. 암호화 해시 값, 타임스탬프는 타임스탬프를 통해 순서를 결정하며 이를 방해하지 않습니다.

이 원칙은 제품 시스템을 포함한 우리의 비즈니스 시스템에서 작동합니다. 우리가 추적성이라고 부르는 기능을 통해 제품이 어디서 생산되었는지, 원자재가 무엇인지를 뒤에서 앞으로 확인할 수 있습니다. 동시에, 정보 데이터가 블록체인 시스템에 기록되며, 이 시스템을 통해 원자재가 사용되었는지, 이 프로세스를 통해 생산되었는지 확인할 수 있습니다. 이러한 데이터 구조 저장을 통해 우리는 이 제품이 실제로 이런 방식으로 생산되었다는 것을 공동으로 믿을 수 있고, 그것이 사실이라고 믿을 수 있습니다.

또한 데이터를 수정할 수 없습니다. 수정하려면 지분의 51%에 도달해야 합니다. 지분의 관점에서 볼 때 회사 지분 51%를 소유한 경우 회사에서 발언할 권리가 있습니다. 형평성. 이것은 단지 가능성일 뿐입니다. 블록체인 기술이 인터넷 기술보다 효과적이고 안전한 이유는 내부의 데이터를 수정하려면 해커가 이 계정을 기록하고 있는 모든 컴퓨터를 찾아 수정해야 하기 때문입니다. 어쩌면 그 중 하나를 빨리 찾아서 변경할 수는 있지만 모두 변경하는 것은 어렵습니다.

블록체인의 모든 거래 정보는 공개되므로 모든 거래는 모든 노드에서 볼 수 있습니다. 노드는 분산되어 있으므로 노드 간 신원을 공개할 필요가 없으며 각 노드는 익명입니다. 예를 들어, 각 컴퓨팅 기계가 시작된 후에는 누가 각 컴퓨팅 기계를 시작했는지, 누가 시작하지 않았는지 알 수 없습니다.

4. 스마트 계약 - 실행 애플리케이션

마지막으로 분산 원장을 기반으로 애플리케이션 수준의 스마트 계약을 구축할 수 있습니다. 일부 신뢰 문제를 해결하고 싶을 때 스마트 계약을 사용하여 사용자 간의 계약을 코드 형식으로 공식화하고 조건을 명확하게 나열한 후 프로그램을 통해 실행할 수 있으며 스마트 계약을 통해 블록체인의 데이터를 호출할 수 있습니다. 따라서 Zhitong 계약은 블록체인에서 데이터 실행 및 적용 역할을 합니다.

스마트 계약은 중개인의 서비스를 피하면서 투명하고 갈등 없는 방식으로 금전, 재산, 주식 또는 가치 있는 모든 것을 교환하는 데 도움이 됩니다. 심지어 스마트 계약이 미래에 변호사의 지위를 대체할 것이라고 합니다. 스마트 계약을 통해 자산 또는 통화가 프로그램으로 전송되고, 프로그램이 이 코드를 실행하고 특정 시점에 자동으로 조건을 확인하여 자산이 한 사람에게 전달되어야 하는지 아니면 다른 사람에게 반환되어야 하는지 자동으로 결정합니다. 아니면 즉시 보낸 사람에게 반송해야 합니까? (자동 시행, 실패 보장 없음) 동시에 분산 원장은 파일을 저장하고 복사하여 어느 정도의 보안과 불변성을 제공합니다.

스마트 계약의 특징

• 자율성 - 중개인과 제3자를 제거합니다. 계약을 체결하는 사람은 바로 귀하이며, 확인을 위해 브로커, 변호사 또는 기타 중개자에게 의존할 필요가 없습니다. 또한 실수를 저지를 수 있는 잠재적으로 편향된 개인이 아닌 네트워크에 의해 실행이 자동으로 관리되므로 제3자가 조작할 위험도 제거됩니다.

• 신뢰 - 귀하의 파일은 공유 원장에서 암호화됩니다. 누군가는 그것을 잃었다고 말할 수 없습니다.

• 백업 – 은행이 저축 계좌를 분실했다고 상상해 보세요. 블록체인에서는 모든 친구들이 당신의 뒤를 지켜줍니다. 귀하의 문서가 여러 번 복제되었습니다.

• 보안 - 암호화, 웹사이트 암호화, 파일을 안전하게 유지하세요. 해킹이 없습니다. 실제로 코드를 해독하고 침투하려면 매우 똑똑한 해커가 필요합니다.

• 속도 ​​– 일반적으로 문서를 수동으로 처리하려면 많은 시간과 서류 작업을 소비해야 합니다. 스마트 계약은 소프트웨어 코드를 사용하여 작업을 자동화하고 다양한 비즈니스 프로세스에 소요되는 시간을 단축합니다.

• 비용 절감 – 스마트 계약은 중개인을 제거하므로 비용을 절약할 수 있습니다. 예를 들어, 거래를 목격하려면 공증인에게 비용을 지불해야 합니다.

• 정확성 – 자동 계약은 더 빠르고 저렴할 뿐만 아니라 수동으로 양식을 작성하는 데 따른 오류도 제거합니다.

스마트 계약을 설명하는 가장 좋은 방법은 기술을 자판기에 비유하는 것입니다. 일반적으로 변호사나 공증인에게 가서 비용을 지불하고 문서를 받을 때까지 기다립니다. 스마트 계약을 사용하면 비트코인을 자판기(장부 등)에 넣고 에스크로, 운전면허증 등을 계정에 넣기만 하면 됩니다. 게다가 스마트 계약은 기존 계약과 동일한 방식으로 계약의 규칙과 처벌을 정의할 뿐만 아니라 이러한 의무를 자동으로 시행합니다.

스마트 계약 및 블록체인

블록체인의 가장 좋은 점은 허용된 모든 당사자 사이에 존재하는 분산형 시스템이므로 중개자(중개자)에게 비용을 지불할 필요가 없고 시간과 갈등을 절약할 수 있다는 것입니다. 블록체인에는 문제가 있지만 기존 시스템보다 더 빠르고, 더 빠르고, 더 저렴하고, 더 안전하다는 평가를 받고 있습니다. 이것이 바로 은행과 정부가 블록체인에 눈을 돌리는 이유입니다. 블록체인 기술의 특성을 활용하고 이를 스마트 계약에 적용하면 일과 생활에서 다양한 계약을 보다 쉽게 ​​개선할 수 있을 것입니다.

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