Weryfikacja i dodawanie transakcji

Rz�dzenie grup� komputer�w z marchewk� i kijem

W kroku poprzednim poszczeg�lne komputery zosta�y przekszta�cone w w�z�y czysto rozproszonego systemu peer-to-peer, kt�re komunikuj� si� ze sob� na temat danych transakcji i nowych blok�w, kt�re maj� zosta� dodane do struktury danych blockchain. Ten krok koncentruje si� na tym, co dzieje si�, gdy w�ze� otrzyma dane transakcji, oraz na tym, jak zapewni�, �e tylko prawid�owe dane transakcji i bloki zostan� dodane do struktury danych �a�cucha blok�w.

Metafora

Rozwa�my firm�, kt�ra oferuje prost� us�ug�: ocenianie test�w wielokrotnego wyboru dla szk� i uniwersytet�w. Szko�y i uniwersytety mog� wysy�a� formularze odpowiedzi na pytania wielu uczni�w wraz z odpowiednimi rozwi�zaniami do firmy, kt�ra z kolei oceni wszystkie arkusze odpowiedzi. Niestety pracownicy firmy wykazuj� niewielk� motywacj� do dobrego wykonywania pracy. W rezultacie, firma przekszta�ca wszystkich swoich pracownik�w w wykonawc�w, kt�rzy otrzymuj� jedynie wynagrodzenie zwi�zane z wynikami, kt�re podlega trzem nast�puj�cym zasadom:

1. Wszystkie arkusze odpowiedzi do oznaczenia, rozwi�zania, a tak�e wszystkie oznaczone arkusze odpowiedzi s� dost�pne dla wszystkich kontrahent�w w dowolnym momencie za po�rednictwem systemu oprogramowania firmy.
2. Tylko pierwszy kontrahent, kt�ry poprawnie oznaczy arkusz odpowiedzi, otrzymuje jednego dolara w nagrod�.
3. Je�eli wykonawca stwierdzi, �e inny wykonawca nieprawid�owo oznaczy� arkusz odpowiedzi, wykonawca, kt�ry pope�ni� b��d, musi zwr�ci� rekompensat�, a ten, kto znalaz� i skorygowa� b��d, otrzyma rekompensat�.

Konsekwencje

Istnieje kilka konsekwencji dla regu� powy�szego scenariusza:
• Z uwagi na fakt, �e wykonawcy otrzymuj� wy��cznie �wiadczenia zwi�zane z wynikami wynagrodzenie, maj� siln� motywacj� ekonomiczn� do przestrzegania zasad.
• Ze wzgl�du na zasad� 1 wszyscy kontrahenci maj� tak� sam� szans� na wniesienie wk�adu w prac� i zarabianie pieni�dzy.
• Zgodnie z regu�� 1 wszyscy kontrahenci posiadaj� niezb�dne informacje do kontrolowania i poprawiania pracy swoich wsp�pracownik�w.
• Ze wzgl�du na zasad� 2 ka�dy wykonawca ma motywacj� do szybkiej pracy. Jednak jako�� pracy mo�e ucierpie� z powodu pr�dko�ci.
• Z uwagi na zasad� 3 ka�dy wykonawca ma motywacj� do sumiennej pracy.
• Z uwagi na zasad� 3 ka�dy wykonawca ma motywacj� do kontrolowania i korygowania pracy swoich wsp�pracownik�w.

Z powodu tych zasad efektywno�� firmy znacznie wzros�a, ale po kilku miesi�cach firma otrzyma�a masowe skargi od swoich klient�w. Jako�� pracy dramatycznie spad�a. Wydaje si�, �e wszystkie testy wielokrotnego wyboru zosta�y oznaczone ca�kowicie losowo. Po przeprowadzeniu bada� firma stwierdzi�a, �e kontrahenci zawarli pakt. Uzgodnili mi�dzy sob�, �e nie b�d� kontrolowa� wynik�w �adnego wsp�pracownika i zamiast tego zrobi� oznaczenie tak szybko, jak to mo�liwe. Poniewa� losowe przypisywanie znak�w jest najszybszym sposobem wykonania zadania, wszyscy wykonawcy ostatecznie zastosowali t� strategi� znakowania. Lekcja wyci�gni�ta z tej metafory polega na tym, �e kombinacja nagrody, kary, presji r�wie�nik�w i konkurencji mo�e by� wykorzystana do zarz�dzania grup� niezale�nie dzia�aj�cych jednostek, o ile nie zbiorowo przeciwdzia�aj�. Ten krok wyja�nia algorytm blockchain, kt�ry jest niczym innym, jak sprytn� implementacj� podej�cia typu marchewka i kij w po��czeniu z konkurencj� i presj� r�wie�nik�w, kt�ra dzia�a w podobny spos�b jak firma w tym przyk�adzie. Wyzwanie polega jednak na prawid�owym u�o�eniu wszystkich szczeg��w.

Cel

Celem jest umo�liwienie ka�demu dodawania nowych danych transakcji do historii danych transakcji przy jednoczesnym zachowaniu ich integralno�ci.

Wyzwanie

Blockchain jest ca�kowicie otwarty. Ka�dy, nawet najbardziej nieuczciwy, mo�e pod��czy� komputery do systemu, dzi�ki czemu mo�e tworzy� transakcje i wysy�a� je do wszystkich innych w�z��w tworz�cych system. W zwi�zku z tym nie mo�na zagwarantowa�, �e transakcje przesy�ane przez sie� s� prawid�owe. Dlatego wyzwaniem jest utrzymanie systemu otwartego dla wszystkich, przy jednoczesnym zapewnieniu, �e dodane zostan� tylko prawid�owe transakcje.

Pomys�

W celu zapewnienia, �e do systemu dodawane s� tylko prawid�owe transakcje, wszystkie w�z�y systemu mog� r�wnie� pe�ni� funkcj� nadzorc�w swoich partner�w i nagradza� je za dodawanie prawid�owych i autoryzowanych transakcji oraz za znajdowanie b��d�w w pracy innych. W rezultacie wszystkie w�z�y systemu maj� motywacj� do prawid�owego przetwarzania transakcji oraz do nadzorowania i wskazywania wszelkich b��d�w pope�nionych przez kt�rykolwiek z jego peer�w.

Jak to dzia�a: bloki konstrukcyjne

Algorytm blockchain to sekwencja instrukcji, kt�ra reguluje spos�b, w jaki w�z�y przetwarzaj� nowe dane transakcji i bloki. Poszczeg�lne zasady i procedury mo�na prze�ledzi� do nast�puj�cych element�w:

• Zasady walidacji
• Nagroda
• Kara
• Konkurencja
• Kontrola peer�w

Zasady walidacji

Ostatecznym celem algorytmu blockchain jest zapewnienie, aby struktura danych blockchain zawiera�a tylko prawid�owe bloki, kt�re z kolei sk�adaj� si� z prawid�owych danych transakcji i prawid�owych nag��wk�w blok�w. Wa�no�� tych danych ocenia si� na podstawie dw�ch odr�bnych grup regu� walidacji:

• Regu�y sprawdzania poprawno�ci danych transakcji
• Regu�y sprawdzania poprawno�ci nag��wk�w blok�w

Regu�y sprawdzania poprawno�ci danych transakcji

Regu�y sprawdzania poprawno�ci danych transakcji okre�laj�, kt�re dane s� wymagane do opisu transakcji. Regu�y te obejmuj� poprawno�� formaln�, poprawno�� semantyczn� i autoryzacj�. W kroku wcze�niejszym om�wiono zasady sprawdzania poprawno�ci danych transakcji. Regu�y te s� specyficzne dla celu aplikacji blockchain. Dlatego blockchain do zarz�dzania w�asno�ci� cyfrowych punkt�w bonusowych mo�e mie� inne regu�y walidacji ni� blockchain, kt�ry zarz�dza w�asno�ci�

Regu�y sprawdzania poprawno�ci dla nag��wk�w blok�w

Regu�y sprawdzania poprawno�ci nag��wk�w blok�w koncentruj� si� na poprawno�ci formalnej i semantycznej nag��wk�w blok�w. Regu�y te s� niezale�ne od zawarto�ci danych transakcji; zamiast tego zajmuj� si� sposobem dodawania informacji do struktury danych blockchain. W kroku 16 om�wiono obowi�zkowe dane nag��wk�w blok�w i ich zasady sprawdzania poprawno�ci. Centralnym elementem sprawdzania poprawno�ci nag��wk�w blok�w jest odpowiednio weryfikacja dowodu pracy lub puzzle. Tylko bloki, kt�rych nag��wki zawieraj� prawid�owe rozwi�zanie poszczeg�lnych �amig��wek mieszaj�cych, s� przetwarzane dalej. Ka�dy blok, kt�rego nag��wek nie powiedzie si�, weryfikacja jego dowodu pracy jest natychmiast odrzucany.

Nagroda

Utworzenie prawid�owych blok�w kosztuje energi�, czas i pieni�dze, poniewa� wymaga rozwi�zania drogiej obliczeniowej �amig��wki, kt�ra jest unikalna dla ka�dego bloku. �amig��wka jest integralnym elementem, kt�ry sprawia, �e struktura danych blockchain jest niezmienna. Dlatego rozwi�zanie zagadki hash jest absolutnie niezb�dne, podobnie jak zwi�zane z tym koszty. Jedynym sposobem, aby przekona� r�wie�nik�w do d�wigania ci�aru rozwi�zania zagadki haszuj�cej, jest zaoferowanie im nagrody jako rekompensaty za ich prac�. Dlatego algorytm blockchain okre�la, w jaki spos�b w�z�y przesy�aj�ce prawid�owe bloki s� nagradzane. Z bardziej abstrakcyjnego punktu widzenia mo�na stwierdzi�, �e nagrod� jest rekompensata za wszystkie obci��enia zwi�zane z osi�gni�ciem i utrzymaniem integralno�ci ca�ego systemu.

Kara

Nagroda jest tylko jednym instrumentem, kt�ry ma zach�ci� partner�w do sprawdzania poprawno�ci danych transakcji i tworzenia prawid�owych blok�w. Blockchain potrzebuje r�wnie� sposobu karania r�wie�nik�w za przeciwdzia�anie integralno�ci systemu. Typowe �rodki karania polegaj� na odbiorze nagrody za bloki, kt�re zosta�y przyj�te w przesz�o�ci, ale zosta�y p�niej uznane za niewa�ne lub bezu�yteczne. Inn� form� kary jest brak nagrody. Pozwalanie w�z�om wykona� dow�d pracy, ale nie wynagradzanie ich poniewa� identyfikowanie bloku jako duplikatu, bycie za starym lub bycie bezu�ytecznym jest kar� sam� w sobie. Dzieje si� tak, poniewa� utworzenie prawid�owego bloku wymaga rozwi�zania puzzli mieszaj�cych, co z kolei poci�ga za sob� koszty. Brak nagrody za utworzenie bloku oznacza, �e koszty jego utworzenia nie mog� zosta� pokryte. Dlatego te� niezrealizowanie nagrody jest r�wnie� form� kary.

Konkurs

Nagradzanie w�z��w za przesy�anie prawid�owych blok�w jest podstawow� koncepcj� algorytmu blockchain, ale rozdawanie nagr�d kosztuje zasoby. Dlatego wa�ne jest, aby zapobiega� marnowaniu zasob�w, przyznaj�c nagrody w�z�om, kt�re nie przyczyniaj� si� znacz�co do utrzymania systemu. Najlepszym sposobem na osi�gni�cie wysokiej jako�ci pracy przy jednoczesnym obni�eniu koszt�w jest ustanowienie konkursu na nagrody w oparciu o dobrze zdefiniowane kryterium. Algorytm blockchain utrzymuje ci�g�� rywalizacj� o nagrody w oparciu o dwa kryteria. Konkurs jest w rzeczywisto�ci kombinacj� nast�puj�cych konkurs�w, kt�re odbywaj� si� kolejno:

• Konkurs pr�dko�ci
• Konkurs jako�ci

Tylko w�ze�, kt�ry wygra oba konkursy, otrzymuje nagrod� za przes�anie nowego bloku. Sztuczka zawod�w polega na tym, �e przegrani w konkursie szybko�ci s� s�dziami w konkursie jako�ci i potwierdzaj� blok, kt�ry zwyci�zca konkursu szybko�ci poddaje. Zapewnia to �cis�e sprawdzenie przes�anego bloku.

Konkurs pr�dko�ci

Konkurs pr�dko�ci mi�dzy w�z�ami oparta jest na �amig��wce. Centralnym elementem tworzenia wa�nego bloku jest tworzenie dowodu pracy, co oznacza rozwi�zywanie unikatowej �amig��wki nowego bloku. W oparciu o natur� kryptograficznych funkcji mieszaj�cych, rozwi�zanie zagadki mieszaj�cej zajmuje nieznany okres czasu. Nie ma mo�liwo�ci wcze�niejszego rozwi�zania �amig��wki, poniewa� zale�y ona od zawarto�ci samego bloku. W rezultacie wszystkie w�z�y bior� udzia� w konkursie na rozwi�zanie �amig��wki nowego bloku. Gdy w�ze� prze�le nowy blok, konkurencja pr�dko�ci dobiega ko�ca. Pierwszy w�ze�, kt�ry przesy�a nowy blok z poprawnym rozwi�zaniem swojej �amig��wki, jest zwyci�zc� konkursu pr�dko�ci i staje si� jedynym kandydatem w konkursie jako�ci.

Konkurs jako�ci

Konkurs jako�ciowy koncentruje si� na poprawno�ci przes�anego bloku. Gdy w�ze� prze�le nowy blok, jest wysy�any do wszystkich w�z��w systemu. Otrzymuj�c nowy blok, ka�dy w�ze� musi dzia�a� jako s�dzia w konkursie na jako��, co oznacza walidacj� nowego bloku na podstawie regu� sprawdzania poprawno�ci danych transakcji i nag��wk�w bloku. Je�li blok zostanie uznany za wa�ny, w�ze�, kt�ry przes�a� nowy blok, otrzymuje nagrod� i rozpoczyna si� nowy konkurs pr�dko�ci z danymi transakcji, kt�re zosta�y lub zosta�y w mi�dzyczasie dostarczone. Je�li oka�e si�, �e blok jest niewa�ny, zostaje wyrzucony, a konkurs pr�dko�ci wznawia si� ze wszystkimi transakcjami, kt�re ju� by�y w gr�. Konkurs jako�ciowy ma interesuj�cy aspekt kontroli peer�w. Otrzymuj�c nowy blok, ka�dy w�ze� zdaje sobie spraw�, �e ju� przegra� konkurs pr�dko�ci i �e musi dzia�a� jako s�dzia w konkursie jako�ci. Jest rzecz� oczywist�, �e s�dziowie ci s� najbardziej skrupulatnymi i surowymi s�dziami, jakie mo�na sobie wyobrazi�, poniewa� ju� stracili konkurs pr�dko�ci, a zatem nie maj� ju� nic do stracenia. W�a�ciwie wszystkie w�z�y wiedz�, �e mog� wr�ci� do gry po nagrod�, je�li udowodni�, �e przes�any blok jest nieprawid�owy. W takim przypadku ponownie rozpoczyna si� konkurs pr�dko�ci i maj� oni szans� uko�czy� w�asny blok, kt�rego uko�czenie zosta�o przerwane, i sami wygra� wy�cig. W rezultacie konkurs na jako�� lub badanie przed�o�onego bloku zostanie przeprowadzone z bardzo wysok� dok�adno�ci�.

Kontrola r�wie�nicza

Nawet najlepsze regu�y s� bezu�yteczne, je�li nikt ich nie przestrzega, nie zauwa�a, �e ich przestrzegano i egzekwuje ich przestrzeganie. Niestety, czysto rozproszone systemy peer-to-peer nie maj� ani nie zaakceptuj� centralnego punktu kontroli lub koordynacji, kt�ry m�g�by nadzorowa� przestrzeganie zasad i egzekwowa� ich wdro�enie. Dlatego algorytm blockchain sprawia, �e wszystkie w�z�y systemu s� nadzorcami wszystkich innych w�z��w. W�z�y systemu s� jednocze�nie pracownikami i nadzorcami, poniewa� weryfikuj� transakcje i tworz� nowe bloki podczas odbierania, przegl�dania i sprawdzania blok�w utworzonych r�wnie� przez inne w�z�y. Praca ka�dego w�z�a przyczynia si� do tworzenia nowych wa�nych blok�w, a tak�e do wykrywania, odmowy lub usuwania nieprawid�owych danych transakcji lub nieprawid�owych blok�w.

Jak to dzia�a: szkielet Regu�y konkursu ustanawiaj� prosty dwustopniowy rytm, kt�ry rz�dzi prac� ka�dego w�z�a w sieci. W dowolnym momencie wszystkie w�z�y systemu znajduj� si� w jednej z dw�ch faz:

1. Ocena nowego bloku, kt�ry zosta� utworzony i przes�any przez jednego z partner�w
2. Staraj�c si� by� nast�pnym w�z�em, kt�ry tworzy nowy blok, kt�ry z kolei musi zosta� oceniony przez wszystkie inne

Jednym z najwa�niejszych wynik�w algorytmu blockchain jest to, �e nie tylko zapewnia on sprawdzanie poprawno�ci danych transakcji i blok�w, ale tak�e zapewnia, �e wszystkie w�z�y maj� identyczny rytm pracy. Ten identyczny rytm pracy jest podstawow� koncepcj� zapewniaj�c�, �e wszystkie bloki zachowuj� identyczn� histori� danych transakcji. Jednak rytm pracy nie jest narzucany w�z�om przez centralny zegar, poniewa� by�oby to sprzeczne z czysto rozproszon� natur� systemu. Co sprawia, �e rytm tyka to nadej�cie wiadomo�ci do poszczeg�lnych w�z��w. Gdy tylko w�ze� otrzyma komunikat zawieraj�cy nowy blok, przechodzi do fazy oceny; a gdy tylko zako�czy si� etap oceny, w�ze� powraca do weryfikacji nowych danych transakcji i utworzenia nowego bloku.

Jak to dzia�a: szczeg�y

Procedura reguluj�ca spos�b, w jaki w�z�y radz� sobie z nowymi danymi transakcji i blokami, kt�re otrzymuj� od swoich r�wie�nik�w, sk�ada si� z nast�puj�cych regu� (regu�y wydrukowane pogrubion� czcionk� to te, kt�re ustalaj� dwuetapowy rytm):

1. Nowe dane transakcji, a tak�e nowe bloki s� przekazywane do wszystkich w�z��w w spos�b plotek.
2. Ka�dy w�ze� zbiera nowe dane transakcji w skrzynce odbiorczej i wybiera je do przetworzenia.
3. Ka�dy w�ze� przetwarza nowe bloki natychmiast z najwy�szym priorytetem.
4. Ka�dy w�ze� przetwarza nowe dane transakcji, sprawdzaj�c je pod k�tem autoryzacji oraz poprawno�ci formalnej i semantycznej.
5. Ka�dy w�ze� zbiera tylko prawid�owe dane transakcji do drzewa Merkle i zaczyna tworzy� nowy blok, rozwi�zuj�c swoj� �amig��wk�.
6. Jak tylko w�ze� zako�czy �amig��wk�, przesy�a nowo utworzony blok do wszystkich innych w�z��w.
7. Ka�dy w�ze� przetwarza nowe bloki, weryfikuj�c rozwi�zanie swojej uk�adanki mieszaj�cej oraz weryfikuj�c wszystkie zawarte w niej dane transakcyjne pod k�tem formalnej poprawno�ci, poprawno�ci semantycznej i autoryzacji.
8. Ka�dy w�ze� dodaje prawid�owe bloki do w�asnej kopii struktury danych blockchain.
9. Je�li nowo przybyty blok zostanie zidentyfikowany jako niewa�ny, zostanie odrzucony, a w�z�y b�d� kontynuowa� przetwarzanie danych transakcji lub zako�czenie uk�adanki mieszaj�cej nowego bloku.
10. Je�li nowo przybyty blok zostanie zidentyfikowany jako wa�ny, w�ze� usuwa transakcje zawarte w nowym bloku ze swojej skrzynki odbiorczej i rozpoczyna przetwarzanie danych transakcji i utworzenie nowego bloku.
11. Je�li blok, kt�ry zosta� dodany do struktury danych �a�cucha blok�w, zostanie p�niej zidentyfikowany jako nieprawid�owy lub bezu�yteczny, ten blok, jak r�wnie� wszystkie jego kolejne bloki, zostan� usuni�te2 ze struktury danych �a�cucha blok�w, a ich transakcje zostan� dodane do skrzynka odbiorcza do ponownego przetworzenia.
12. W�ze�, kt�rego blok zosta� zaakceptowany, otrzyma op�aty dla wszystkich transakcji zawartych w bloku jako nagrod�.
13. Je�li blok zostanie usuni�ty ze struktury danych �a�cucha blok�w, w�wczas nagroda za dodanie go zostanie wycofana z w�z�a, kt�ry pierwotnie go otrzyma�.

Dlaczego to dzia�a

Powody, dla kt�rych dzia�aj� powy�sze regu�y, to:

• Zgodnie z regu�� 1 wszystkie w�z�y otrzymuj� wszystkie informacje potrzebne do weryfikacji i dodania danych transakcji.
• Ze wzgl�du na zasad� 2, w�z�y przetwarzaj� nowe dane transakcji, kt�re otrzymuj�.
• Zgodnie z regu�� 3 bloki utworzone przez inne w�z�y s� przetwarzane natychmiast po przybyciu do skrzynki odbiorczej w�z��w.
• Ze wzgl�du na zasad� 4 tylko prawid�owe dane transakcji s� dodawane do struktury danych blockchain.
• Ze wzgl�du na zasad� 5 wszystkie w�z�y bior� udzia� w wy�cigu o rozwi�zanie zagadki mieszaj�cej. Ze wzgl�du na charakter puzzli haszuj�cych nie mo�na przewidzie�, kt�ry w�ze� rozwi��e j� jako pierwszy.
• Zgodnie z regu�� 6 wszystkie w�z�y s� informowane, gdy w�ze� rozwi�zuje zagadk� hashow� nowego bloku.
• Ze wzgl�du na regu�y 6 i 3 wszystkie w�z�y otrzymuj� nowo utworzony blok i rozpozna� zwyci�zc� wy�cigu za rozwi�zanie zagadki mieszaj�cej.
• Zgodnie z regu�� 7 wszystkie w�z�y systemu sprawdzaj� i weryfikuj� nowo utworzone bloki i upewnij si�, �e akceptowane s� tylko prawid�owe bloki.
• Zgodnie z regu�� 8 wszystkie w�z�y dodaj� nowe bloki do w�asnej kopii struktury blockchain-data, a tym samym rozszerzaj� histori� transakcji.
• Zgodnie z zasad� 9, zbiorowo utrzymywana historia transakcji jest wolna od niewa�nych transakcji, a zatem zachowuje integralno��.
• Zgodnie z regu�� 10 �adne dane transakcji nie zostan� dodane dwukrotnie.
• Zgodnie z regu�� 11 �adna wa�na transakcja nie zostanie utracona, nawet je�li wcze�niej przetworzone bloki s� ponownie przetwarzane.
• Zgodnie z regu�� 11 system mo�e przeprowadza� kontrole wa�no�ci ex post historii transakcji i korygowa� j� retrospektywnie.
• Ze wzgl�du na zasad� 12, w�z�y maj� motywacj� do przetwarzania transakcji i szybkiego tworzenia nowych blok�w.
• Zgodnie z regu�� 12 wszystkie w�z�y maj� motywacj� do informowania wszystkich innych w�z��w o nowym bloku, poniewa� zdobycie nagrody zale�y od zbadania i zaakceptowania transakcji przez wszystkie inne w�z�y.
• Zgodnie z regu�� 13 w�z�y zach�caj� do poprawnej pracy, aby unikn�� akceptowania nieprawid�owych danych transakcji lub tworzenia nieprawid�owych blok�w.
• Zgodnie z regu�� 13 w�z�y zach�caj� do przegl�du i ponownej oceny blok�w i transakcji w spos�b retrospektywny

Radzenie sobie z nieuczciwym zachowaniem

Blockchain ma na celu stworzenie integralno�ci i zaufania w ca�kowicie otwartym systemie peer-to-peer, kt�ry sk�ada si� z nieznanej liczby w�z��w o nieznanej niezawodno�ci i wiarygodno�ci. Najwa�niejsze rodzaje nieuczciwych zachowa� w systemach peer-to-peer zarz�dzaj�cych w�asno�ci� to:

• Przesy�anie transakcji przez udawanie kogo� innego
• Akceptowanie nieprawid�owych danych transakcji lub blok�w
• Przepe�nienie w�z�a wieloma danymi transakcji w celu jego awarii
• Odmowa przetwarzania niekt�rych danych transakcji
• Odmowa przekazania informacji

Wszystkie te przypadki nieuczciwego zachowania s� ju� obj�te:

• Koncepcj� bezpiecze�stwa transakcji (identyfikacja, uwierzytelnianie i autoryzacja za pomoc� kryptografii asymetrycznej i podpis�w cyfrowych), kt�ra ogranicza dost�p do konta do w�a�ciciela odpowiedniego klucza prywatnego
• Modelem komunikacji plotek, kt�ry zapewnia, �e ka�dy w�ze� ostatecznie otrzyma wszystkie informacje
• Architektur� systemu zapewniaj�c� utrzymanie ca�ego systemu, nawet je�li niekt�re pojedyncze w�z�y ulegn� awarii lub przestan� przetwarza� dane

• Algorytmem blockchain

Najwa�niejsz� broni� blockchain przeciwko nieuczciwym w�z�om jest si�a uczciwej wi�kszo�ci oraz skutki nagrody i kary. Nawet je�li niekt�re w�z�y wy�l� sfa�szowane transakcje lub zaakceptuj� nieprawid�owe dane transakcji lub nieprawid�owe bloki, wi�kszo�� uczciwych w�z��w i ich d��enie do nagrody przewa�� pr�by nieuczciwego przeciwdzia�ania integralno�ci systemu. Oczywi�cie podej�cie to zale�y od za�o�enia, �e naprawd� jest wi�kszo�� uczciwych w�z��w.

Perspektywy

W tym kroku wyja�niono, w jaki spos�b blockchain przetwarza dane transakcji i dodaje je do struktury danych blockchain, a tym samym w��cza je do oficjalnej historii danych transakcji. Instrukcje om�wione w tym kroku maj� zapewni�, �e wszystkie w�z�y w systemie zachowuj� identyczne wersje struktury danych blockchain, a tym samym zachowuj� identyczn� histori� danych transakcji. Jednak, czasami w�z�y utrzymuj� r�ne historie, a to oznacza, �e nie zgadzaj� si� co do jednej identycznej historii danych transakcji. Rozwi�zanie tych konflikt�w to kolejne zadanie algorytmu blockchain, kt�re zostanie rozwa�one w nast�pnym kroku.

PODSUMOWANIE

• Algorytm blockchain to szereg zasad i instrukcji, kt�re reguluj� spos�b przetwarzania i dodawania danych transakcyjnych do systemu.
• Wyzwanie rozwi�zane przez algorytm blockchain polega na tym, aby system by� otwarty dla wszystkich, a jednocze�nie dodawa� tylko prawid�owe i autoryzowane transakcje.
• Algorytm blockchain wykorzystuje podej�cie marchewki i kija w po��czeniu z konkurencj� i kontrol� r�wie�nik�w.
• G��wn� ide� algorytmu blockchain jest umo�liwienie wszystkim w�z�om systemu pe�nienia funkcji nadzorczych swoich r�wie�nik�w i nagradzanie ich za dodawanie prawid�owych i autoryzowanych transakcji oraz za znajdowanie b��d�w w pracy innych.
• Ze wzgl�du na regu�y algorytmu blockchain wszystkie w�z�y systemu maj� motywacj� do prawid�owego przetwarzania transakcji oraz do nadzorowania i wskazywania b��d�w pope�nianych przez innych u�ytkownik�w.
• Algorytm blockchain opiera si� na nast�puj�cych koncepcjach:

-Zasady walidacji danych transakcji i nag��wk�w blok�w
-Uwaga za przes�anie prawid�owych blok�w
- Kara za przeciwdzia�anie integralno�ci systemu
-Konkurencja w�r�d r�wie�nik�w o nagrod� w oparciu o szybko�� przetwarzania i jako��
-Peer control

• Zasady konkursu ustanawiaj� dwuetapowy rytm, kt�ry rz�dzi prac� ka�dego w�z�a w sieci. W dowolnym momencie wszystkie w�z�y systemu znajduj� si� w jednej z dw�ch faz:

-Ocena nowego bloku, kt�ry zosta� stworzony przez innych
- Trudno jest by� nast�pnym w�z�em, kt�ry tworzy nowy blok, kt�ry musi zosta� oceniony przez wszystkie inne

• Rytm roboczy jest narzucany przez nadej�cie wiadomo�ci do poszczeg�lnych w�z��w.
• Wi�kszo�� uczciwych w�z��w i ich d��enie do nagrody przewa�� pr�by nieuczciwych w�z��w w celu przeciwdzia�ania integralno�ci systemu.

Blockchain dla Nie-Technik�wNew Economy

Weryfikacja i dodawanie transakcji