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blockchain [Blokzincir] Cos’è e come funziona?

blockchain [Blokzincir] Cos'è e come funziona?

Blockchain è emersa come una delle tecnologie più recenti e popolari. Le aspettative rispetto a questa tecnologia sono piuttosto alte. Uno dei migliori esempi di ciò è che quasi il 77% degli istituti finanziari ha iniziato a integrare questa tecnologia nei propri processi e sistemi di produzione.

Tuttavia, la blockchain non è ben compresa nel mondo di Internet. Questo è uno dei maggiori ostacoli all’adozione della tecnologia. Circa l’80% delle persone nel mondo non sa o non capisce cosa sia la tecnologia blockchain.

Con questo articolo esamineremo più da vicino temi come la blockchain e la storia di questa tecnologia, come funziona, tipologie di blockchain e nodi blockchain. Parleremo anche di come è emersa questa tecnologia.

blockchain [Blokzincir] Qual è la sua tecnologia?

Blockchain è un software che consente a una rete di computer di connettersi direttamente tra loro, indipendentemente dagli intermediari. Consente l’installazione di una rete informatica distribuita o decentralizzata in cui i valori possono essere inviati e scambiati istantaneamente e archiviati in modo sicuro e a un costo inferiore.

Nella tecnologia blockchain, i dati vengono copiati su più nodi e ciascuno di questi nodi esegue una copia della blockchain. Per questo motivo la blockchain, che memorizza i dati in maniera immutabile, elimina la possibilità che i record digitali vadano perduti. Riduce inoltre la possibilità di esfiltrazione di documenti e l’indisponibilità dei documenti quando il computer di un utente è inaccessibile.

Oltre alla definizione di cui sopra, nella blockchain i dati vengono archiviati in blocchi e poi, man mano che le transazioni continuano ad essere effettuate sulla rete, i blocchi vengono accumulati e protetti. La blockchain è interconnessa, il che rende più forte il collegamento tra le transazioni.

Aspetti chiave della tecnologia Blockchain

La Blockchain risolve tre cose che Internet non può risolvere. Possiamo elencarli come segue:

Aspetti fondamentali
Valore La Blockchain crea valore sugli asset digitali. Questo valore è controllato esclusivamente dal proprietario, senza intermediari, e non può essere censurato dal governo.
Fiducia La blockchain protegge la proprietà, le spese e i registri in modo permanente e immutabile. Inoltre, tiene traccia di questa proprietà in modo che sia pubblicamente disponibile e tracciabile.
Affidabilità La Blockchain elimina i singoli punti di guasto. Se il punto centrale del veicolo in grado di archiviare e controllare i dati in un unico posto non è disponibile, tali dati non saranno mai disponibili.

Storia della tecnologia Blockchain

La tecnologia Blockchain è stata introdotta nel 1991. È nata dalla necessità di un metodo in grado di contrassegnare la data e l’ora dei documenti digitali per evitare che vengano manomessi o datati. I ricercatori Stuart Haber (sì, il cognome è Haber 😄) e W. Scott Stornetta hanno descritto questa tecnologia utilizzando una blockchain protetta tramite crittografia per archiviare documenti con timestamp.

Successivamente è diventato possibile includere molti documenti in un unico blocco e quindi collegare un blocco all’altro. Questi sviluppi sono stati introdotti nel 1992 per rendere la tecnologia blockchain più efficiente. Merkle alberoQuesto dopo l’aggiunta al design.

Un blocco può quindi memorizzare una serie di record di dati, l’ultimo dei quali può essere collegato al successivo contenente la storia dell’intero blocco. Il brevetto sulla tecnologia blockchain è scaduto nel 2004, e da allora la tecnologia è rimasta inutilizzata.

Hal Finney, un attivista crittografico, ha aperto la strada all’introduzione della Reusable Proof of Work (RPoW), o criptovalute, nel 2004 come prototipo del denaro digitale. Questi token non fungibili utilizzati sulla rete si basano sulla prova di lavoro di Hashcash e non possono essere modificati. Potrebbe essere trasmesso solo da persona a persona. In questo sistema, il token può essere archiviato su un server affidabile e gli utenti di tutto il mondo possono verificarne l’autenticità e l’integrità.

La teoria della blockchain distribuita è stata successivamente introdotta da Satoshi Nakamoto nel 2008. Con questa innovazione è diventato possibile aggiungere blocchi alla catena senza richiedere la firma da parte di soggetti o intermediari fidati. Gli alberi modificati possono ora contenere una cronologia sicura del registro dei dati, ogni modifica può essere contrassegnata con data e ora e possono essere verificati dai partecipanti alla rete peer-to-peer. Il progetto di Satoshi Nakamoto viene quindi presentato come il registro pubblico di tutte le transazioni di criptovaluta sulla blockchain. Sebbene Nakamoto abbia utilizzato le parole blocco e catena separatamente nel suo articolo originale descrivendo Bitcoin, è stato solo nel 2016 che sono diventate popolari come un’unica parola, Blockchain.

Versioni Blockchain

Blockchain versione 1.0: La prima applicazione della tecnologia dei registri distribuiti per creare denaro risolvendo enigmi informatici è stata introdotta da Hal Finney nel 2005.

Blockchain 2.0: Contratti intelligenti: Si tratta di programmi informatici gratuiti che risiedono su una blockchain. Vengono eseguiti automaticamente per verificare le condizioni di agevolazione, verifica o esecuzione. In fin dei conti, la blockchain garantisce la sicurezza dei programmi automatizzati, rendendoli impossibili da manomettere.

Gli sviluppatori possono ora creare e distribuire le loro applicazioni (dApp) sulla blockchain. Un buon esempio di implementazione dei contratti intelligenti è Ethereum sulla blockchain.

Blockchain 3.0: DApp: Sono definiti come applicazioni decentralizzate basate su blockchain. Usano archiviazione e comunicazione decentralizzate. Il codice front-end di una dApp è ospitato su uno storage decentralizzato, mentre l’interfaccia utente è codificata in qualsiasi lingua, proprio come nel caso di un’applicazione tradizionale.

Tipi di blockchain

blockchain pubblicanon ha alcuna autorità centrale che controlli o diriga le sue operazioni. Ciò rende la tecnologia altamente resistente alla censura. Perché chiunque può aderire alla rete, indipendentemente dal luogo e dalla nazionalità. Ecco perché non è facile spegnerlo.

La blockchain pubblica dispone di criptovalute che servono come forma di ricompensa per gli utenti per mantenere la rete aperta, proteggerne le operazioni e convalidare le transazioni su di essa. Le transazioni su una blockchain pubblica sono pubbliche e visibili a chiunque tramite gli esploratori.

Conosciute anche come reti autorizzate blockchain privata Le loro reti sono gestite da organizzazioni private. L’organizzazione o il gruppo agisce come mezzo di centralizzazione in quanto limita i partecipanti secondo determinati criteri e definisce chi si connetterà ed effettuerà transazioni sulla rete.

Le transazioni su queste reti sono pubbliche e più centralizzate. Perché i partecipanti devono rispettare le regole delle entità che gestiscono le blockchain. Un esempio è quando un’azienda vuole collaborare con più persone per condividere dati sensibili che non possono essere esposti attraverso una blockchain pubblica. Queste blockchain possono o meno avere una criptovaluta come asset nativo.

Esempi di reti blockchain private, IBM blockchain del consorzio come blockchain. In questo caso, un gruppo di organizzazioni private concorda su questioni di governance per vantaggi condivisi, come la condivisione dei dati dei clienti. IBM Blockchain si basa sull’Hyperledger Fabric open source. IBM implementa anche la blockchain per scopi diversi con diversi consorzi.

Per fornire ulteriori esempi, la catena di fornitura include la blockchain, in cui l’azienda consente a diversi partecipanti al settore della logistica di condividere e proteggere i dati aziendali, aumentando l’efficienza e accelerando le transazioni transfrontaliere. Le aziende possono esaminare esempi di reti blockchain a cui possono aderire per trarre vantaggio da ciò che viene condiviso su queste reti. Le banche centrali e i governi possono anche collaborare attraverso blockchain consortili per interessi comuni.

Alcune blockchain private non memorizzano dati sulla persona o azienda coinvolta nella transazione, ma altre sì. Tuttavia, invece di Utilizzare un nome reale, viene archiviato come una sorta di “firma digitale”. Un codice di crittografia univoco, noto come “hash”, è archiviato nella blockchain che separa un blocco da un altro.

blockchain ibrida combina i vantaggi in termini di privacy ottenuti in una rete autorizzata con i vantaggi di trasparenza ottenuti in una blockchain pubblica. In questo modo, le aziende possono rendere privati ​​alcuni dati garantendo al contempo la trasparenza divulgando pubblicamente altri tipi di dati e informazioni.

Un esempio di rete blockchain ibrida è Dragonchain, un protocollo che consente ai suoi utenti di connettersi con diversi utenti su altri protocolli blockchain. Le aziende possono utilizzare questo protocollo per collaborare con altri, servendo gli utenti su più blockchain, private o pubbliche.

Come funziona la Blockchain?

Un nodo viene utilizzato per accedere a una copia completa della blockchain. Chiunque voglia eseguire una blockchain può scaricarla e sincronizzarla con la rete. È però possibile operare su di esso senza averne una copia completa. Un modo è utilizzare un’applicazione decentralizzata dedicata. Ciò che rende la blockchain una Piattaforma è che gli utenti e le aziende possono creare il proprio software ed estenderlo come desiderano, poiché è open source.

Gli individui e le aziende possono anche accedere e utilizzare la blockchain tramite software specializzati di terze parti come estensioni del browser, estensioni del portafoglio o portafogli autonomi. Le aziende possono anche connettersi tramite integrazioni API.

Ad esempio, un’azienda può sviluppare la propria rete blockchain privata o un’applicazione decentralizzata per raggiungere obiettivi specifici, come proteggere i propri dati, creare una criptovaluta o un token digitale. Può anche usarlo per integrare i suoi pagamenti con i fornitori.

Un’azienda può anche ospitare tutti i suoi processi di acquisto e vendita sulla blockchain, consentendo ai propri clienti di pagare con criptovalute. Tutto ciò di cui un’azienda ha bisogno sono gli strumenti adeguati per costruire una blockchain o un’applicazione da zero. Altri scelgono di personalizzare le blockchain pubbliche open source esistenti come Bitcoin ed Ethereum in una blockchain privata.

Invece di costruire blockchain da zero, la maggior parte delle aziende sta sviluppando applicazioni blockchain (chiamate dApp) in grado di eseguire varie transazioni. Questo perché costruire da zero richiede più tempo e risorse rispetto alla creazione di una dApp o alla personalizzazione di una blockchain esistente. Un’azienda deve anche assumere sviluppatori blockchain in questo processo.

Nodi Blockchain

Lo scopo principale della blockchain è quello di creare una “rete decentralizzata priva di intermediari”, nota come punto singolo di guasto poiché una rete centralizzata fallirebbe se si verificasse un problema con l’archiviazione centrale o il proprietario.

Chiunque può quindi utilizzare questa rete decentralizzata o distribuita per archiviare dati o valorizzare, condividere, effettuare transazioni e scambiare dati e contribuire con risorse per attività come il mining. Puoi anche unirti a questa rete per comunicare con altre persone.

Blockchain consente la creazione di registri digitali distribuiti che possono essere archiviati in copie su più computer gestiti da utenti diversi. Tutti gli utenti condividono lo stesso registro in tempo reale. Approvano inoltre tutti gli aggiornamenti e le modifiche al registro.

Una rete blockchain può estendersi per chilometri e connettere utenti in diversi paesi e continenti in tutto il mondo. Ad esempio, in tutto il mondo sono distribuiti circa 10.000 nodi, ciascuno dei quali esegue una copia della blockchain di Bitcoin. Ma questo non significa che Bitcoin abbia 10.000 utenti. Bitcoin ha milioni di utenti in tutto il mondo. Alcuni si connettono anche tramite metodi come portafogli digitali e altri software.

Con la mappa qui sotto vedrai la distribuzione globale dei nodi Bitcoin:

I nodi blockchain agiscono per verificare ogni transazione sulla catena rispetto a un insieme di dati per dimostrare che è legittima in base ai requisiti della rete. Proprio come i tuoi dati vengono verificati da un contabile presso una banca prima che ti consentano di effettuare transazioni, le transazioni su una blockchain devono essere verificate per verificarne la validità.

Ad esempio, i nodi che eseguono una copia della blockchain di rete confermeranno che il mittente ha un valore sufficiente per consentire il passaggio della transazione e la aggiungeranno a un blocco e quindi a una catena. Inoltre, se l’importo non è sufficiente o si verifica qualche frode come un tentativo di doppia spesa, la transazione verrà rifiutata.

Una volta dato il via libera, la transazione viene memorizzata nel blocco insieme alle altre transazioni accettate. Il blocco viene quindi aggiunto ai blocchi precedenti nella catena e tutti i nodi lo eseguono, aggiornandosi alla catena aggiornata.

Al blocco viene assegnato un codice hash prima di essere aggiunto alla catena. Il blocco diventa quindi pubblicamente disponibile affinché chiunque possa visualizzare la cronologia delle transazioni, chi ha aggiunto il blocco e altri dettagli pubblici come quando (altezza) è stato aggiunto alla catena.

Gli esploratori Blockchain possono essere utilizzati da chiunque per visualizzare tutte le transazioni e altri dettagli sulla blockchain. I dettagli del mittente come il nome del mittente rimangono altamente privati. Blockchain.com è un esempio di blockchain explorer che può essere utilizzato per visualizzare le transazioni su varie blockchain. Ricordiamo ancora una volta che queste transazioni non possono essere modificate.

In che modo la Blockchain mantiene sicuri i dati e le informazioni?

Blockchain utilizza la crittografia, che utilizza algoritmi informatici di crittografia e decrittografia a chiave pubblica e privata per proteggere i dati dell’utente. La crittografia consente di convertire i dati grezzi trasmessi su una rete, come Internet o una rete blockchain, o in modalità di salvataggio in un formato illeggibile che non ha alcun significato per i lettori di terze parti.

Ciò significa che le transazioni e lo scambio di informazioni su una blockchain sono sicuri e privati. Un utente può utilizzare una chiave pubblica per crittografare i dati prima di inviarli al secondo utente. Può quindi leggere le informazioni decodificandole utilizzando una chiave privata associata ai dati durante la crittografia. Questo è il motivo per cui la blockchain è una delle tecnologie più sicure per proteggere i dati delle organizzazioni.

La sicurezza è molto importante. Ad esempio, poiché una blockchain consentirà di trasferire una risorsa digitale da un utente a un altro o di archiviare o utilizzare un prodotto, non dovrebbe essere possibile che questo valore venga copiato, rubato o contraffatto.

Gli elementi costitutivi della Blockchain

Un algoritmo di consenso all’interno di una blockchain è un insieme di regole su come è governata la blockchain, su come gli utenti formulano e accettano le regole e su come avvengono le transazioni. La governance è una considerazione importante per una blockchain perché determina quanto sia decentralizzata o centralizzata la rete.

Ad esempio, gli algoritmi di consenso blockchain consentono a qualsiasi utente di proporre modifiche sulla rete e ad altri di votare tali proposte. Nelle versioni delegate, gli utenti eleggono rappresentanti che stabiliscono le regole e gestiscono la rete per conto di altri utenti.

Alcune versioni consentono agli utenti di contribuire alla governance in base al numero di risorse (quantità di calcolo o criptovaluta) che contribuiscono. In Bitcoin, ad esempio, i minatori votano sui cambiamenti in base al numero di risorse informatiche o alla potenza di calcolo che contribuiscono a supportare la rete e confermare le transazioni.

Nell’algoritmo Proof of Work, i miner competono per creare un blocco. La persona che crea con successo un blocco viene quindi ricompensata con criptovaluta. I minatori votano per consentire o rifiutare le offerte di aggiornamento inviate da altri utenti.

Prova di lavoro (PoW): Questo algoritmo si basa sull’idea di risolvere un puzzle matematico complesso per dare un blocco di soluzioni. Richiede molta potenza di calcolo.

Prova di partecipazione (PoS): Questo algoritmo verifica un blocco selezionando il creatore del blocco in base al numero di token registrati nel portafoglio. Vengono quindi ricompensati per aver trovato il blocco. In altre parole, il codice informatico dell’algoritmo offre alla persona con il maggior numero di token nel pool del validatore la migliore possibilità di estrarre la maggior parte delle transazioni e quindi dei blocchi.

Nei successivi cicli di verifica, le possibilità del validatore precedentemente selezionato continuano a diminuire finché anche altri validatori non hanno la possibilità di verificare un blocco.

Proof-of-Stake delegataIn (DPoS), gli staker eleggono i delegati. Affida loro la verifica dei blocchi. Le parti interessate votano per eleggere i delegati.

Conclusione

Come riepilogo finale, Blockchain fornisce un registro distribuito che può essere condiviso tra i dispositivi collegati in rete. Le persone sulla rete possono condividere in modo sicuro file come criptovalute senza bisogno di intermediari. Ciò significa meno interruzioni. La rete ha un’elevata affidabilità. Grazie alla crittografia, tutte le risorse sono protette con elevata sicurezza.

L’aspetto più importante della blockchain è la sua sicurezza, fornita dalla crittografia. Scalabilità, dove la rete deve ospitare milioni di utenti senza compromettere la sicurezza e l’affidabilità; La decentralizzazione, che significa controllo e governance, dovrebbe essere raggiunta da tutti gli individui della rete, non da pochi eletti.

Le regole in base alle quali gli individui concordano sulle transazioni e sulla creazione della catena sono chiamate algoritmi o meccanismi di consenso. La base di questi meccanismi è la prova del lavoro, in cui gli individui concordano quando le transazioni avvengono o vengono elaborate in base alla quantità di potenza di elaborazione del computer che contribuiscono.