Alles, was Sie über die Blockchain-Architektur wissen müssen

Blockchain liegt im Trend und hat eine breite Akzeptanz gefunden. Aber was ist das eigentlich, und wie funktioniert es? Hier erfahren Sie alles, was Sie über dieses System, seine Arten und die zugänglichen Komponenten wissen müssen.

Was ist Blockchain?

Es ist ziemlich offensichtlich, aber es handelt sich um eine Datenbank, die verschlüsselte Datenblöcke speichert und diese dann verkettet. Dieses System wurde vor 30 Jahren von einem Expertenteam veröffentlicht, und es wurde entwickelt, um digitale Dokumente mit einem Zeitstempel zu versehen, so dass jeder in der Lage ist, sie zu verewigen oder zu bearbeiten.

Die Blockchain-Technologie blieb jedoch größtenteils ungenutzt, bis sie vor mehr als zehn Jahren zur Einführung der größten virtuellen Münze namens BTC eingesetzt wurde.

Dabei handelt es sich um ein verteiltes Hauptbuch, das für alle Parteien vollständig zugänglich ist. Es ist wichtig zu wissen, dass, sobald die Informationen in eine Blockchain integriert sind, die Mitglieder nicht in der Lage sind, sie zu bearbeiten. Lassen Sie uns über Blöcke und ihre Funktionsweise sprechen.

Jeder Block in einer Blockchain enthält ein Stück Information, den Hash des Blocks selbst und den Hash der vorherigen Einheit. Welche Daten in einem Block gespeichert werden, hängt von der Art der Blockchain ab. Ein weit verbreitetes und bekanntes System ist zum Beispiel die Bitcoin-Blockchain. Sie sammelt alle Informationen über die Kunden einer Überweisung und die Anzahl der Vermögenswerte.

Jeder Block hat auch einen Hash, der einzigartig ist. Ein Hash identifiziert den Block und seinen gesamten Inhalt und ist immer „herausragend“, genau wie ein Fingerabdruck. Sobald ein Block erstellt ist, wird sein Hash berechnet. Wenn Sie etwas innerhalb des Blocks verändern, ändert sich der Hash-Wert. Wenn sich also der Hash eines Blocks ändert, handelt es sich nicht mehr um dasselbe Element.

Das dritte Element in jedem Block ist der Hash der vorherigen Einheit. Auf diese Weise entsteht eine Kette von Blöcken, und genau diese Technik macht eine Blockchain so sicher und solide.

Die Änderung eines einzigen Blocks beschädigt alle folgenden Blöcke und macht sie unwirksam. Die Verwendung von Hashes reicht jedoch nicht aus, um Fälschungen zu vermeiden. Spitzentechnologien können eine riesige Anzahl von Hashes pro Sekunde berechnen. Das bedeutet, dass man einen Block fälschen und alle Hashes der anderen Blöcke neu berechnen kann, um die Blockchain wieder gültig zu machen.

Blockchains setzen Arbeitsnachweise ein, um die Entwicklung neuer Blöcke zu verlangsamen. Im Falle von Bitcoin dauert es etwa zehn Minuten, um den erforderlichen Arbeitsnachweis zu berechnen und einen neuen Block in die Kette zu integrieren. Dieser Mechanismus macht es unmöglich, Blöcke zu manipulieren, denn wenn man einen Block verändert, muss man den Arbeitsnachweis für alle folgenden Blöcke neu berechnen.

Die Sicherheit des Systems hängt von der kreativen Nutzung der Hashing- und Proof-of-Work-Mechanismen ab. Darüber hinaus ist das System weit verbreitet.

Anstelle einer einzigen Instanz, die die Kette überwacht, verwendet eine Blockchain ein P2P-Netzwerk, dem jeder beitreten kann (vorausgesetzt, die Blockchain ist öffentlich). Wenn jemand diesem Blockchain-Netzwerk beitritt, erhält er eine vollständige Kopie des Systems. Dieser Knoten kann dann die Kopie der Blockchain verwenden, um sicherzustellen, dass alles korrekt ist.

Nun wollen wir sehen, ob ein neuer Block in ein System integriert werden kann. Dieser neue Block wird an alle Knoten im Netzwerk weitergeleitet. Jeder Knoten prüft dann den Block, um sicherzustellen, dass er nicht gefälscht ist. Sobald er bestätigt wurde, nimmt jeder Knoten diesen Block in sein eigenes Ökosystem auf. Die Knoten im Netzwerk erreichen schließlich einen Konsens: Sie einigen sich darauf, welche Einheiten aktiv und welche nicht aktiv sind.

Blöcke, die geändert wurden, werden von anderen Knoten im System ausgeschlossen. Sie können sie nicht ändern, weil sie mehr als die Hälfte des Netzes unter Kontrolle bringen müssen.

Woraus besteht sie?

Eine Blockchain ist ein offenes Finanzbuch oder eine Aufzeichnung, in der jede Transaktion nachgewiesen und genehmigt wird. Eine Blockchain wird als dezentrales Netzwerk von Millionen elektronischer Maschinen entwickelt, die gemeinhin als Knoten bezeichnet werden. Es handelt sich um eine verteilte Datenbankarchitektur, bei der jeder Teil die Rolle eines Netzwerkadministrators spielt, der sich freiwillig in das Ökosystem einbringt. Es gibt keine konsolidierten Daten, und sie werden ständig von den Nutzern überprüft. Hacks sind also unwahrscheinlich.

Die Architektur unterstützt eine wachsende Zahl geordneter Datensätze, die als Blöcke bezeichnet werden. Jeder Block hat einen Zeitstempel und ist mit dem vorherigen Element verbunden.

Komponenten einer Blockchain-Architektur:

Im Folgenden werden die Hauptkomponenten einer Blockchain-Architektur beschrieben:

Knoten – eine elektronische Maschine in der gesamten Architektur (jeder Knoten hat eine autonome Kopie des gesamten Hauptbuchs)

Block – Ein versiegeltes Datenfach, das Folgendes enthält:

  • den Hash-Code der vorherigen Einheit in der Blockreihe.
  • ein nativer Hash-Code, der den Block erkennt.
  • eine Reihe von Transaktionen mit Zeitstempel.

Transaktion – Ein von den Teilnehmern verifizierter Datensatz, der als nahezu unveränderliche Bestätigung der Authentizität einer Finanztransaktion oder eines Vertrags dient

Miner – Knotenpunkte, die Blöcke validieren, bevor sie dem System hinzugefügt werden.

Kette – Eine Reihenfolge von Einheiten, die als Blöcke bekannt sind

Konsens (Protokoll) – ein Satz von Regeln und Vereinbarungen für die Ausführung der Blockchain

Arten

 

Privat

Eine private Blockchain-Architektur ermöglicht nur einer bestimmten Gruppe von Mitgliedern (Organisationen oder Personen) den Zugang zu Materialien. Solche Blockchain-Architekturen werden von Unternehmen mit dem Ziel aufgebaut, den Gesamtnutzen oder die Effizienz zu steigern. Ihre Zuverlässigkeit wird durch die gemeinsamen Ziele der Teilnehmer und die Konsensalgorithmen Proof of Stake (PoS) und Byzantine Fault Tolerance (BFT) gewährleistet.

Bei einer privaten Blockchain-Architektur wird das Haupt-Blockchain-Protokoll von der Smart-Contract-Schicht entkoppelt. Mit einer privaten Blockchain können Sie einen programmierbaren Transaktionsbereich, einen so genannten Smart Contract, sowie Online-Märkte eröffnen.

 

Öffentlich

Eine öffentliche Blockchain-Architektur arbeitet auf der Grundlage von Proof-of-Work (PoW)-Konsensalgorithmen und verwendet entsprechende Protokolle. Eine öffentliche Blockchain benötigt keine Genehmigung, da sie quelloffen ist. Da sie quelloffen ist, können Sie neue Blöcke mit ihrem bestehenden Zustand definieren. Sie können auch den Code einer Blockchain herunterladen und Transaktionen im Netzwerk überprüfen.

Dadurch werden Transaktionen im gesamten Ökosystem möglich. Eine öffentliche Blockchain-Architektur bietet transparente, aber nicht offengelegte oder pseudonyme Vorgänge. Die Ethereum-, Bitcoin- und Litecoin-Blockchains sind öffentlich.

 

Konsortium

Und zu guter Letzt ein Konsortiumssystem. Bei dieser Art von Blockchain-Architektur kann jeder Teilnehmer beitreten und sie einsehen, aber es ist nur möglich, Informationen zu ändern oder hinzuzufügen, wenn die anderen Parteien zustimmen. Solche Blockchains werden von Unternehmen genutzt, um ihre Kunden an sich zu binden. Sie ist vertrauenswürdig, da Vertrauen zwischen den Nutzern besteht und die Konsensalgorithmen PoS und BFT gleich sind.

Je nach Art der Blockchain-Struktur und ihrem Kontext kann dieses Ökosystem eher zentralisiert oder dezentralisiert sein. Dies hängt von der Gestaltung der Blockchain-Architektur ab und davon, wer das Ledger verwaltet. Eine private Blockchain ist zentralisiert, da sie von einem Team mit hoher Privatsphäre verwaltet wird. Im Gegensatz dazu ist eine öffentliche Version offen und weit verbreitet.

Bei einer öffentlichen Blockchain sind alle Aufzeichnungen für jedermann zugänglich, und jeder kann sich daran beteiligen. Diese Art von Blockchain ist jedoch weniger effizient, da es sehr lange dauert, bis jeder neue Datensatz in die Blockchain-Architektur aufgenommen wird.

In Bezug auf die Leistung und die Zeit, die für die Verarbeitung jedes Vorgangs in einer öffentlichen Blockchain benötigt wird, ist sie auch nicht umweltfreundlich. Im Vergleich zur Blockchain-Architektur ist die größte Verarbeitungsleistung erforderlich.

Vorteile

 

Vertrauenswürdig

Am herkömmlichen Transaktionsprozess ist ein Dritter beteiligt, z. B. ein Bankhaus, eine Zahlungsplattform oder eine Bankkarte. Diese verlangen für die Abwicklung jeder Transaktion eine zusätzliche Provision. Der große Vorteil der Blockchain-Technologie ist, dass jede Transaktion öffentlich ist. Außerdem werden die Gesamtkosten gesenkt und den Verbrauchern wird eine äußerst niedrige Provision geboten.

Die verteilten Netzwerkknoten der Blockchain-Technologie verifizieren jeden Transaktionsschritt und ersetzen die Notwendigkeit der Einschaltung eines Dritten. Der Prozess, bei dem die Miner ständig alle Arten von Transaktionen rund um die Uhr überprüfen, wird als Mining bezeichnet.

Die Blockchain-Technologie versäumt es also nie, Transaktionsaspekte zu überwachen und ist für Betrug nahezu undurchdringlich. Der Ausschluss von Zwischenhändlern verringert die Risiken, die mit der Abhängigkeit von einem einzigen Unternehmen verbunden sind, und senkt auch die Kosten.

 

Sofortige Zahlungen zu geringeren Kosten

Die über die Blockchain abgewickelten Überweisungen erfolgen schnell und zu geringeren Gesamtkosten. Die traditionellen papierlastigen Prozesse der Transaktionsphasen werden mühelos durch die einmalige Aufzeichnung der Blockchain ersetzt. Sie wird mit vertrauenswürdigen Geschäften, auch ohne Einmischung Dritter, gut durchgeführt.

Es gibt keinen Platz für harten Papierkram, und die Transaktionen werden reibungslos und nahezu fehlerfrei abgewickelt. Virtuelle Vermögenswerte tragen dazu bei, Prozesse schneller und zu niedrigsten Gebühren zu rationalisieren.

 

Stabil

Einer der Hauptvorteile ist seine Stabilität. Unternehmen können sich auf diese Systeme verlassen, die eine höhere Verweildauer in ihren Diensten haben. Sobald die Daten in das digitale Hauptbuch heruntergeladen sind, haben Sie keine Möglichkeit mehr, sie auszuschließen oder zu bearbeiten. Es kann also eine großartige Lösung für eine Plattform sein.

Alle in einer Blockchain gespeicherten Daten sind transparent und für alle Teilnehmer zugänglich. Die Genauigkeit und das papierlose Ökosystem ermöglichen mehr Transparenz während des gesamten Transaktionsprozesses.

Es ist auch einfach, früh getätigte Überweisungen zu verfolgen. Es besteht keine Notwendigkeit, mehrere Ledger für verschiedene Mitglieder zu erstellen. Ein einziges stabiles Hauptbuch wird für die Mitglieder mit den wenigsten betrügerischen Aktivitäten ausgestellt.

 

Kein Platz für totale Kontrolle

Die Blockchain-Technologie kann die von den bestehenden Behörden verwalteten Schlüsseldienste effektiver kontrollieren. Sie kann zu jedem Zeitpunkt Daten über jeden einzelnen Vorgang erstellen, aufbewahren und verarbeiten.

Die Finanzbehörden und auch die Behörden haben keine Kontrolle über Kryptowährungen. Und der Hauptgrund dafür ist die Blockchain-Technologie. Wie wir wissen, hat das Eingreifen der Behörden oft zum Zusammenbruch des Fiat-Geldes geführt und Inflation oder Hyperinflation verursacht, weil zu viele Fiat-Münzen in einem kurzen Zeitraum ausgegeben wurden.

Da es bei der Blockchain keine zentrale Regierung gibt, haben die Behörden der verschiedenen Länder keine Möglichkeit, sie unter Kontrolle zu bringen oder Einfluss auf Krypto-Vermögenswerte zu nehmen.

 

Verbesserte Sicherheit und höhere Leistung

Wie bereits erwähnt, ist der Blockchain-Prozess im Gegensatz zu herkömmlichen Manipulationen schneller und vertrauenswürdiger. Darüber hinaus gibt es keine Eingriffe von Dritten, was zu einer größeren Effizienz führt. Mit einem solchen System können Kunden Geldmittel und zeitsparende Transaktionsprozesse nutzen.

Die Menschen werden auf Blockchains angewiesen sein, weil sie sich nicht auf eine einzige Firma für ihren gesamten Prozess verlassen müssen. Sobald eine Transaktion geltend gemacht wird, verbreitet das System die Informationen an eine Vielzahl offener Netzwerke statt an einen einzigen Ort wie beim herkömmlichen System für Transaktionen. Dies kann illegale Aktivitäten und Cyberkriminalität verhindern.

Nachteile

Leider hat die Blockchain auch einige Nachteile. Wie in den neuesten Untersuchungen festgestellt wurde, gibt es einige Arten von Angriffen, die heutzutage in der Branche auftreten. Sie sollten sich dieser Probleme bewusst sein, und hier sind sie.

 

Probleme mit dem privaten Schlüssel

Adressen setzen sich aus einzelnen privaten Schlüsseln zusammen. Das bedeutet, dass jeder Teilnehmer seinen privaten Schlüssel hat, um diese Transaktionen durchzuführen. Die Verschlüsselung ist mit der Public-Key-Blockchain und ihren Prozessen verbunden. Diese Public-Key-Adresse wird mit Einzelpersonen geteilt, die über ihre privaten Schlüssel Zugang erhalten.

Verliert die Person ihren privaten Schlüssel, wird der Prozess zum Fehlschlag. Sie kann dann nichts mehr tun, um ihr Geld oder weitere Transaktionsvorgänge zu retten.

 

Sie ist nicht 100 % sicher

Wir alle wissen, dass die Blockchain ein Höchstmaß an Zuverlässigkeit und Sicherheit für ihre Nutzer bietet. Aber es ist wichtig zu wissen, dass sie nicht vollständig geschützt ist und dass sie immer noch häufig angegriffen wird.

Es ist so wichtig, dass Betrüger sich einhacken und die Kontrolle über das System erlangen können. Die Sicherheitsbedrohung wird durch die verborgene Natur des Bitcoin-Systems noch verschärft. Anonymität wird zwar begrüßt, aber es ist ziemlich schwierig, Betrüger zu identifizieren, die versuchen, illegale Transaktionen durchzuführen, und das ist eine Schwachstelle der Blockchain-Technologie.

 

Skalierbarkeit Probleme

IT-Experten und andere Teilnehmer der Sphäre stellen fest, dass BTC die beste Münze ist, die man wählen kann. Deshalb verdient die Blockchain-Technologie Aufmerksamkeit. Es sollte jedoch hervorgehoben werden, dass sie nur sieben Operationen in einer Sekunde verarbeitet.

Hinsichtlich der Skalierbarkeitsprobleme ist es wichtig zu erwähnen, dass die Anzahl der Transaktionen in jedem Knoten begrenzt ist. Daher haben die Verbraucher manchmal Probleme und müssen warten, bis ihre Transaktionen abgeschlossen sind.

Wenn wir die Transaktionsgeschwindigkeit der Blockchain berücksichtigen, ist eine Ausweitung des Kreises der aktiven Teilnehmer eine schlechte Idee. Gewöhnliche Bankverfahren sind im Vergleich zur Blockchain schneller und skalierbarer.

 

Äußerst volatil

Altcoins, die auf der Blockchain-Technologie basieren, sind volatil. Zum Beispiel die wilde Fahrt von BTC. Sein Preis ändert sich jede Minute.

Einer der Gründe für diese wilden Preisschwankungen ist, dass sowohl die Assets als auch die dezentrale Blockchain-Technologie Neulinge im Finanzsegment sind. Das bedeutet, dass Unternehmen, Behörden und andere Gruppen die Möglichkeit haben, die Preise zu beeinflussen und starke Schwankungen zu verursachen. Diese Kursschwankungen wecken bei potenziellen Anlegern Bedenken. Daher fällt es ihnen schwer, mit BTC oder einem anderen Altcoin zu beginnen.

 

Es ist schwer zu ändern

Bei der Blockchain-Technologie ist es schwierig, Details hinzuzufügen oder zu ändern, sobald sie aufgezeichnet sind. Dies kann auch als Nachteil betrachtet werden. Das Problem ist, dass man Codes ändern und neu schreiben muss, um Daten zu ändern. Dieser Prozess ist also sehr zeitaufwändig.

Es ist jedoch wichtig zu sagen, dass ein stabiles System nicht so gut ist, wie es eigentlich sein sollte. So können unumkehrbare Datensätze und komplizierte Änderungsprozesse als Hauptmerkmale der Blockchain-Technologie negative Auswirkungen auf den Dienst haben.