Блокчейн є децентралізованим розподіленим цифровим реєстром, який забезпечує прозорість і незмінність даних про транзакції, зменшуючи залежність від довіри до централізованих посередників. Це досягається шляхом упаковки транзакцій у "Блоки" в хронологічному порядку та використання криптографічних методів, таких як хеш-функції та механізми консенсусу, для реалізації інформації, яка є незмінною та простежуваною. Крім того, блокчейн підтримує програмовані функції, такі як смарт-контракти, що забезпечують основну основу для децентралізованих додатків (DApps) та фінансових інновацій. Він широко використовується в таких сферах, як криптовалюта та управління ланцюгами постачання.
1. Основні компоненти та структури даних
Блок（Block）
Кожен Блок зазвичай складається з заголовка блоку (включаючи хеш попереднього блоку, мітку часу, нонс тощо) та тіла блоку (список транзакцій). Попередні та наступні блоки з'єднані хешами, щоб забезпечити цілісність Блокчейну.
Хеш та структура ланцюга
Попередній хеш блоку в заголовку блоку зв'язує всі блоки разом; будь-яке втручання в упаковані транзакції змінить значення хешу, що призведе до розриву ланцюга та його відхилення вузлами мережі.
Дерево Меркла та патриційне дерево Меркла-Патрісії
Дерево Меркла використовується для ефективної перевірки того, чи включені транзакції в блок, тоді як Ethereum розширює його до Патриції Меркла-Патриційного дерева, щоб оптимізувати ефективність зберігання та вилучення стану даних.
2. Механізм консенсусу
Вузли в мережі Блокчейн повинні пройти через
Механізм консенсусу(Механізм консенсусу) для досягнення узгодженості стану реєстру, до загальних відносяться Доказ роботи (PoW) і Доказ частки (PoS). Механізм консенсусу не лише визначає, хто має право упакувати нові блоки, але також захищає від атак зловмисних вузлів, забезпечуючи децентралізацію та безпеку мережі.
3. Смарт-контракт
Смарт-контракти - це програми, розгорнуті на Блокчейні, які характеризуються автоматичним виконанням, незмінністю та само-перевіркою, здатні автоматично завершувати узгоджені операції, коли виконуються певні умови. Вони працюють в середовищах, таких як Ethereum Virtual Machine (EVM), і можуть дозволяти різноманітні інноваційні застосування, такі як децентралізована торгівля та безтрендові фінансові інструменти (DeFi) (Ethereum).
4. Безпека та децентралізація
Безпека Блокчейну базується на
Криптографічний Хеш 、
Цифровий підпис і
Розподілене зберігання Механізм робить майже неможливим одночасне втручання або підробка. Водночас мережеві вузли спільно підтримують реєстр без необхідності в централізованій установі, зменшуючи ризики цензури та простоїв, і досягаючи високої доступності та стійкості до цензури.
5. Застосування Блокчейн в індустрії криптовалют
- Цифрова валюта Біткойн, Ефіріум та інші активи, що базуються на блокчейні, стали засобами зберігання та обміну вартістю.
- Децентралізовані фінанси (DeFi) Фінансові інновації, такі як кредитування, автоматизоване формування ринку (AMM) та торгівля деривативами, швидко розвиваються на Блокчейні.
- Кросчейн-мости : Досягнення інтероперабельності активів між різними публічними Блокчейнами, такими як рішення для з'єднання Ethereum з іншими мережами.
- NFT та Метавсесвіт Цифровий сертифікат активу з унікальним ідентифікатором, що забезпечує нову модель для торгівлі мистецтвом, іграми та віртуальними активами.
