Struktura sieci Blockchain: węzły i rozwidlenia

Technologia stojąca za blockchain całkowicie zmienił sposób, w jaki przechowujemy i wysyłamy dane. Sieć blockchain to zdecentralizowana i rozproszona księga, która może rejestrować transakcje w sposób zarówno bezpieczny, jak i otwarty do publicznej obserwacji. Czy jednak kiedykolwiek zastanawiałeś się nad naturą sieci? Struktura tego? Spójrzmy.

Zrozumienie, jak działa łańcuch bloków

Blockchain stale się rozrasta o listę rekordów zwanych blokami, które są połączone i zabezpieczone za pomocą kryptografii. Wyobraź sobie łańcuch z wieloma ogniwami, z których każde reprezentuje blok w łańcuchu blokowym. Każdy blok zawiera informacje, a po dodaniu bloku do łańcucha informacje, które zawiera, są uważane za trwałe i niezmienne. Aby zapewnić dokładność i bezpieczeństwo informacji, każdy blok zawiera unikalny kod zwany „hash”, jak również hash poprzedniego bloku w łańcuchu.

Tworzy to łącze kryptograficzne, co prawie uniemożliwia zmianę jakichkolwiek poprzednich bloków, ponieważ wymagałoby to zmiany wszystkich skrótów bloków następujących po nich w łańcuchu. Ponadto łańcuchy bloków mogą być publiczne lub prywatne, z wieloma uczestnikami w przypadku publicznego łańcucha bloków lub tylko kilkoma wybranymi w przypadku prywatnego łańcucha bloków. Uczestnicy ci nazywani są „węzłami”, a każdy węzeł ma kompletną kopię łańcucha bloków.

Kiedy nowy blok jest dodawany do łańcucha, jest on weryfikowany przez węzły, a po osiągnięciu konsensusu blok jest dodawany do wszystkich kopii łańcucha bloków w węzłach, dzięki czemu przechowywane w nim informacje są łatwo dostępne dla każdego, kto ma dostęp do sieć.

Węzły i rozwidlenia

Węzły w Blockchain

Węzeł w sieci blockchain to komputer, który uczestniczy w sieci poprzez utrzymywanie kopii łańcucha bloków i sprawdzanie poprawności transakcji.

rodzaje

1. Pełne węzły: Pełne węzły utrzymują kompletną kopię łańcucha blokowego oraz weryfikują transakcje i bloki. Odgrywają ważną rolę w sieci, ponieważ zapewniają integralność łańcucha bloków, weryfikując, czy każdy blok i transakcja jest zgodna z zasadami konsensusu sieci. Pełne węzły rozprzestrzeniają również nowe transakcje i bloki na inne węzły w sieci.

2. Węzły lekkie: Węzły lekkie utrzymują ograniczoną kopię łańcucha blokowego i polegają na pełnych węzłach do sprawdzania poprawności transakcji. Węzły te są zwykle używane przez osoby lub organizacje o ograniczonych zasobach obliczeniowych. Węzły lekkie nie przechowują całego łańcucha bloków, ale zamiast tego przechowują tylko niezbędne informacje potrzebne do walidacji transakcji.

3. Węzły górnicze: Węzły górnicze to węzły uczestniczące w procesie tworzenia nowych bloków i dodawania ich do łańcucha bloków. Weryfikują transakcje, pakują je w bloki, a następnie konkurują z innymi węzłami górniczymi, aby rozwiązać złożony problem matematyczny w celu dodania nowego bloku do łańcucha bloków. Pierwszy górnik, który rozwiąże problem, jest nagradzany określoną kwotą kryptowaluty.

4. Supernody: Supernody to węzły o wysokiej wydajności, które mają dużą moc obliczeniową i przepustowość. Odgrywają kluczową rolę w sieci, przetwarzając duże ilości transakcji i pomagając w utrzymaniu stabilności sieci.

5. Węzły archiwalne: Węzły archiwalne to węzły, które utrzymują pełną kopię łańcucha bloków i zapewniają dostęp do danych historycznych dla sieci. Odgrywają ważną rolę w zachowaniu integralności łańcucha bloków i umożliwiają badaczom i programistom dostęp do danych historycznych w celu analizy.

Forki w Blockchain

Rozwidlenie w łańcuchu blokowym ma miejsce, gdy łańcuch blokowy dzieli się na dwa oddzielne łańcuchy z powodu sprzecznych transakcji lub zmian w regułach konsensusu sieci. Istnieją dwa główne typy widelców: miękkie widelce i twarde widelce.

1. Soft fork: Soft fork to kompatybilna wstecz zmiana protokołu sieci, która dotyczy tylko niektórych węzłów. W miękkim rozwidleniu tylko węzły, które aktualizują się do nowych reguł, nadal podążają za zaktualizowanym łańcuchem bloków, podczas gdy węzły, które nie są aktualizowane, nadal podążają za starym łańcuchem bloków. Miękkie widelce są uważane za mniej destrukcyjne dla sieci, ponieważ nie powodują trwałego podziału łańcucha bloków.

2. Hard fork: Hard fork to zmiana w protokole, która nie jest wstecznie kompatybilna i dzieli blockchain na dwa oddzielne łańcuchy. Nowa sieć ma własny zestaw zasad i działa niezależnie od pierwotnej sieci. Hard forki są często kontrowersyjne i mogą doprowadzić do powstania dwóch oddzielnych kryptowalut.

Inne typy obejmują:

• Kontrowersyjne rozwidlenia: kontrowersyjne rozwidlenia to rodzaj twardych rozwidleń, w których społeczność jest podzielona co do proponowanych zmian w protokole sieci. Ten rodzaj rozwidlenia może skutkować utworzeniem dwóch oddzielnych kryptowalut, z których każda obsługuje inną wersję łańcucha bloków.
• Non-contentious fork: Non-contentious fork to rodzaj hard forku, w którym zmiany w protokole sieci są uzgadniane przez większość społeczności. Ten typ rozwidlenia jest często używany do aktualizacji protokołu sieci i dodawania nowych funkcji.
• Soft fork aktywowany przez użytkownika (UASF): Soft fork aktywowany przez użytkownika (UASF) to rodzaj miękkiego widelca, który jest inicjowany przez użytkowników sieci, a nie programistów. Ten rodzaj rozwidlenia jest używany, gdy społeczność jest niezadowolona z proponowanych zmian w protokole sieci i stara się wyegzekwować nowe zasady za pomocą miękkiego rozwidlenia.

Znaczenie węzłów i rozwidleń dla łańcucha bloków

1. Decentralizacja: Węzły i rozwidlenia odgrywają kluczową rolę w utrzymaniu zdecentralizowanej sieci, umożliwiając rozproszony i demokratyczny mechanizm konsensusu.
2. Bezpieczeństwo: węzły pomagają zabezpieczyć sieć, weryfikując transakcje i bloki, co utrudnia złośliwym podmiotom włamanie się do systemu.
3. Skalowalność: widełki mogą być używane do aktualizacji łańcucha bloków, co pozwala na zwiększenie pojemności i skrócenie czasu przetwarzania.
4. Innowacja: węzły mogą wprowadzać do sieci nowe cechy i funkcje poprzez rozwidlenia, promując innowacje i ewolucję technologii.
5. Przejrzystość: zdecentralizowany charakter węzłów i rozwidleń zapewnia, że ​​wszystkie transakcje są publicznie dostępne i weryfikowalne, promując przejrzystość i odpowiedzialność.
6. Odporność na cenzurę: dzięki globalnym rozmieszczeniu węzłów sieć staje się odporna na cenzurę lub manipulację ze strony pojedynczego podmiotu.
7. Interoperacyjność: Forks może wprowadzać kompatybilność z innymi sieciami blockchain, umożliwiając transakcje międzyłańcuchowe i zwiększając ogólną interoperacyjność.
8. Efekt sieciowy: Duża liczba węzłów zwiększa ogólne bezpieczeństwo i stabilność sieci, czyniąc ją bardziej atrakcyjną dla nowych użytkowników i uczestników.
9. Zdecentralizowane zarządzanie: rozwidlenia mogą być używane jako narzędzie do zdecentralizowanego zarządzania, umożliwiając interesariuszom wspólne podejmowanie decyzji i kierowanie kierunkiem sieci.
10. Odporność: węzły i rozwidlenia zapewniają systemy redundancji i tworzenia kopii zapasowych, zapewniając, że sieć działa nawet w przypadku awarii węzła lub innych zakłóceń.

Final Thoughts

Podsumowując, struktura sieci blockchain jest złożonym i dynamicznym systemem, który odgrywa kluczową rolę w funkcjonowaniu i bezpieczeństwie systemu blockchain. Obejmuje wiele węzłów, mechanizmy konsensusu i protokoły sieciowe, które współpracują ze sobą w celu sprawdzania poprawności transakcji, przechowywania danych i utrzymywania integralności sieci.

Zrozumienie struktury sieci blockchain jest niezbędne dla firm i osób prywatnych, które chcą wykorzystać moc technologii blockchain. Niezależnie od tego, czy budujesz nowy system blockchain, czy po prostu chcesz inwestować w kryptowaluty, solidne zrozumienie podstawowych zasad struktury sieci blockchain postawi Cię na drodze do sukcesu.