Bitcoinblockkedjan är en sammanslagning av Bitcoin (BTC) och blockchain. En person eller en grupp människor känd som Satoshi Nakamoto skapade Bitcoin-protokollet 2008 för att decentralisera kontrollen över pengar när centraliserade enheter hade svikit världen. En publikation kallad Bitcoin White paper beskrev en uppsättning beräkningsregler som bestämde en ny typ av distribuerad databas:blockkedjan. Nätverket lanserades i januari 2009.

Den mest kända kryptovalutan, Bitcoin, är den som blockkedjeteknologin skapades för. Liksom den amerikanska dollarn är en kryptovaluta ett digitalt utbyte som använder krypteringstekniker för att övervaka upprättandet av monetära enheter och verifiera finansiella överföringar.

Bitcoinblockkedjan hänvisar till data som lagras i "block" av information som sedan länkas samman i en permanent "kedja". Ett block är en samling Bitcoin-transaktioner från en viss period. Staplar av block lagras ovanpå varandra, där varje nytt block förlitar sig på de tidigare. Som ett resultat bildas en kedja av block, vilket ger upphov till ordet "blockchain."

Varje gång ett nytt block läggs till gör det att de tidigare blocken inte går att ändra. Detta säkerställer att varje block är säkrare över tiden, och det är ett exempel på hur Bitcoin-teknologin förändrar hur bank- och finansiella transaktioner görs.

Bitcoin blockchain är dock mycket mer än kryptovaluta:Det är den teknik som de flesta kryptovalutor bygger på, inklusive Bitcoin. Bitcoin blockchain är unik eftersom den säkerställer att alla transaktioner är korrekta. Varje åtgärd i blockkedjan registreras och det finns inget som lämnas utanför nätverket. När en åtgärd väl har registrerats och lagrats i ett av informationsblocken, tidsstämplas och säkras den, och hela posten är tillgänglig för alla i systemet.

Bitcoinblockkedjan är också decentraliserad, vilket innebär att den inte lagras i en huvuddator eller kontrolleras av ett företag. Den distribueras på många datorer som finns i nätverket.

I Bitcoin-blockkedjan finns det koder som kallas hash. En hash är unik för varje block i blockkedjan. Hashing tillåter varje nätverksanvändare att identifiera varje block och dirigerar dem att röra sig i kedjan eftersom varje block har sin egen hash och ett tidigare blocks hash.

Med det senare i åtanke inkluderar de kritiska delarna av blockkedjan poster, block, hash och kedja. Blockposter och transaktionsposter är de två typerna av poster i blockkedjan. Ett block innehåller de senaste Bitcoin-transaktionerna som ännu inte har registrerats i något tidigare block. Transaktionsposter inkluderar tillgångs-, pris- och ägardata som registreras, godkänns och regleras över alla noder på några sekunder.

I huvudsak är en hash en sträng med fast längd som genereras efter att ha transformerat valfri längd av indata i blockchain-nätverket, ett block liknar en sida i en reskontra eller registerbok och en kedja hänvisar till block länkade samman i ett nätverk.

Kort berättelse om Bitcoin blockchain

Idén med blockchain-teknik introducerades 1991 av Stuart Haber och W. Scott Stornetta i deras uppsats "How to Time-Stamp a Digital Document." I den här artikeln förklarade de användningen av en kontinuerlig kedja av tidsstämplar för att registrera information på ett säkert sätt.

Bitcoin skapades till stor del för att underlätta utbyte av Bitcoin kryptovaluta. Men tidiga användare och uppfinnare upptäckte snabbt att det hade mycket större potential. Med detta i åtanke designade de Bitcoins blockchain för att lagra mer än bara data om tokens rörelse.

Bitcoin-teknologin använder peer-to-peer (P2P) transaktioner, vilket gör det möjligt att fungera utan någon bank eller tredje part för att hantera varje finansiell rörelse. Det gör att onlinebetalningar kan skickas direkt från en part till en annan utan att gå via någon finansiell institution.

Relaterat:Historien om Bitcoin:När började Bitcoin?

Begreppet peer-to-peer betyder att datorerna som ingår i nätverket är lika med varandra, att det inte finns några "särskilda" noder och att alla noder delar på bördan av att tillhandahålla nätverkstjänster . Den består av tusentals Bitcoin-noder som kör protokollet. Protokollet ansvarar för att etablera och skydda blockkedjan.

Bildandet av ett peer-to-peer-nätverk är möjligt eftersom användarnas data är relaterade till den person eller enhet de interagerar med, och de är ansvariga för att hålla det distribuerade nätverket igång. Informationen om individen eller enheten skickas sedan från deras Bitcoin-plånbok till deras plats och IP-adress, vilket representerar peer-to-peer Bitcoin-interaktion.

Vad krävs för att Bitcoin-blockkedjan ska fungera?

Bitcoin representerar en digital, tillitslös form av pengar, tillsammans med en rörelse för att decentralisera finansiella tjänster. Innan Bitcoin fanns det ett behov av en pålitlig tredje part för att föra en reskontra – journalföringssystemet för ett företags eller persons finansiella data – för att registrera vem som ägde hur mycket. Alla har en kopia av denna huvudbok med Bitcoin-nätverket, så det finns inget behov av tredje part.

Varje Bitcoin-transaktion sker i Bitcoin-blockkedjenätverket, som är det digitala utrymmet där Bitcoin-brytning och hashkraftgenerering sker. Hashingkraft är den processorkraft som används av din dator eller hårdvara för att utföra och lösa olika hashalgoritmer. Dessa algoritmer används för att skapa nya kryptovalutor och låta dem handla med varandra. Denna process kallas gruvdrift.

Vanligtvis köper Bitcoin-ägare sitt utbud av kryptovalutor via en kryptovalutabörs, en plattform som underlättar transaktioner med Bitcoin och andra kryptovalutor. Den decentraliserade huvudboken är det som gör blockchain-nätverket. Det senare visar att Bitcoin är en mjukvara, en uppsättning processer där deltagarna utför olika uppgifter.

En blockchain är en digital redovisning av dubblerade transaktioner fördelade över blockkedjans nätverk av datorsystem. Varje block i kedjan innehåller flera transaktioner, och varje gång en ny transaktion sker i blockkedjan läggs en post över den transaktionen till i reskontran för varje deltagare.

Denna distribuerade databas hanteras av flera deltagare med hjälp av en teknik som kallas distribuerad ledger-teknologi (DLT). Blockchain är en typ av DLT där transaktioner registreras med en oföränderlig kryptografisk signatur känd som en hash. Transaktionerna organiseras sedan i block. Varje nytt block innehåller en hash av det föregående, vilket effektivt kopplar ihop dem, varför distribuerade redovisningar vanligtvis kallas blockkedjor.

Blockkedjan fungerar som en huvudbok, spårar varje Bitcoin-transaktion och är självverifierande, vilket innebär att hela nätverket av noder – olika datorer som deltar i nätverket – ständigt kommer att kontrollera och säkra varje rörelse. Det är här "gruvarbetarna" kommer in i spelet:Deras datorer gör det tunga arbetet med att underhålla kedjan och får därför Bitcoin som belöning. Dessa regler, tillsammans, är Bitcoin-protokollet.

Bitcoin-gruvarbetare hänvisar till de kraftfulla datorerna som löser komplexa matematiska problem för att slå ett mynt. Gruvarbetare är nätverksdedikerade maskiner som verifierar alla transaktioner och blockerar alla illvilliga aktörer. Bitcoin-gruvarbetare sammanställer så många transaktioner som möjligt till ett block, verifierar sedan blocket och lägger till det i kedjan av tidigare block med hjälp av en matematisk metod. För att tillhandahålla sin datorkraft till nätverket får gruvarbetare betalt i nypräglade Bitcoin.

Hur fungerar Bitcoin-blockkedjan?

En blockchain är en typ av databas som är en samling information som lagras elektroniskt i ett datorsystem. Det som finns i databaser, information eller data är vanligtvis uppbyggt i ett tabellformat som gör det lättare att söka och filtrera information. Databaser är utformade för att lagra stora mängder information som kan nås, filtreras och redigeras enkelt och snabbt av många användare när som helst.

För att göra detta innehåller omfattande databaser data på servrar som är gjorda av potenta datorer. Dessa servrar kan byggas med hjälp av hundratals och hundratals datorer. Varför? Att ha den beräkningsminne och kraft som krävs för att många användare ska få tillgång till databasen samtidigt. Detta är skillnaden från en databas också, låt oss säga, en molnliknande lagringsenhet.

Så här skiljer sig en blockkedja från en databas. Den första skillnaden är hur data är uppbyggd. En databas strukturerar data till tabeller, medan en blockchain samlar in information i grupper, så kallade block, som innehåller datauppsättningar. Varje block har en specifik lagringskapacitet som är kopplad till det föregående fyllda blocket när det fylls, och bildar en kedja av data. Det är därför det kallas blockkedjan:Miljontals block fyllda med data är sammankedjade.

Detta system innebär att varje blockkedja är en databas som är mer komplex eftersom den skapar en oåterkallelig kedja av data när den implementeras i ett decentraliserat system. När ett block är fyllt är det oföränderligt och blir en del av en tidslinje, så varje block i kedjan har en exakt tidsstämpel när de läggs till i kedjan.

Således är målet med blockkedjan att tillåta digital information att registreras och distribueras, men inte redigeras. Det är därför det inte är en databas i sig; ingen kan ändra den när den väl är fylld och kedjad. Med Bitcoin-teknikens uppkomst fick blockchain sin första faktiska tillämpning.

Minska riskerna

Att använda ett blockchain-nätverk har många fördelar. För det första kedjans noggrannhet. Transaktioner som ingår i blockkedjan måste godkännas av tusentals tusentals datorer. Detta tar bort all mänsklig inblandning i verifieringen, vilket innebär att det finns färre mänskliga fel, samt en mer exakt registrering av information.

Men vad händer om en av datorerna i nätverket gör ett beräkningsfel? Felet skulle bara finnas i en kopia av blockkedjan. För att det ska spridas skulle minst 51 % av nätverket behöva ha samma misstag, vilket är mycket osannolikt.

En annan fördel är att blockchain eliminerar behovet av tredjepartsverifierare. Alla medlemmar i Bitcoin-nätverket kan kontrollera och verifiera blockkedjan när som helst.

Blockkedjedata är decentraliserad, vilket innebär att den inte lagras på en central plats utan istället kopieras och sprids över ett stort nätverk av datorer. Detta gör det mycket svårt för någon att manipulera data eftersom en kicker, till exempel, skulle behöva tillgång till alla nätverk för att äventyra den helt.

Slutligen, en viktig del av blockkedjan är att även om alla med en internetanslutning kan se listan över nätverkets transaktionshistorik och få tillgång till detaljer om transaktioner, kan ingen komma åt identifierande information om användarna som gör dessa transaktioner. Varje gång en transaktion registreras, verifieras den av nätverket, vilket innebär att de tusentals datorer som sammanställer den bekräftar om detaljerna för köpet är korrekta.

Blockchain kontra banker

Blockchain fungerar väldigt annorlunda än en traditionell bank eftersom den är 100 % decentraliserad och den förlitar sig på tusentals datorer för att verifiera sina transaktioner. Det betyder att den körs 24/7, alla dagar på året. Den viktigaste fördelen med hela Bitcoin-blockkedjan är dess transparens eftersom blockkedjan fungerar som en offentlig reskontra för varje transaktion som görs i Bitcoin-nätverket.

Andra skillnader är att transaktionshastigheten är så lite som 15 minuter eller så mycket som över en timme, beroende på nätverkets överbelastning. Medan kortbetalningar och checkinsättningar kan ta från 24 till 72 timmar.

Bitcoinblockkedjan har rörliga avgifter, vanligtvis från $0 till $50. Även om avgiften inte är relaterad till beloppet som överförs, bestäms den av nätverksförhållandena för tillfället och transaktionens datastorlek. Eftersom ett block på Bitcoin-blockkedjan bara kan innehålla en megabyte (MB) data, är antalet transaktioner som ingår i ett enda block begränsat.

En annan skillnad är sättet att göra transaktioner. Medan blockkedjan tillåter alla med en internetanslutning att göra en överföring, behöver bankerna att du har ett konto, en mobiltelefon eller en dator.

Alla dessa skillnader gör blockkedjetekniken till en stor störning av traditionella finanser och banksektorn. De är manipuleringssäkra och decentraliserade, fasta kedjor som inte bara minskar kostnaderna utan skapar ett transparent nätverk där användare kan känna sig bemyndigade och säkra.

Blockkedjans begränsningar

Även om blockkedjan kommer med många fördelar, som allting, har den sina nackdelar. Den första är att blockkedjan kan sakta ner när det finns för många användare på nätverket. Det är också svårare att skala på grund av dess konsensusarbetsmetod.

En annan begränsning är att data i blockkedjan är oföränderlig, du kan inte gå tillbaka och ändra det föregående blocket när det väl är skrivet. Vissa kan se det som en imitation som kräver självunderhåll, vilket innebär att användare måste behålla sina egna plånböcker, annars kan de förlora åtkomst.

En stor begränsning är att blockkedjetekniken fortfarande inte är mogen. Dessutom erbjuder den inte interoperabilitet med andra blockkedjor och andra finansiella system, och är svår att integrera i äldre system.

Tekniska framsteg

Lightning Network

The Lightning Network (LN) tillåter deltagare att överföra BTC mellan varandra utan några avgifter med hjälp av sina digitala plånböcker. Ett andra lager läggs till Bitcoin-nätverket för att möjliggöra transaktioner mellan parter utanför blockkedjan, vilket kallas transaktioner utanför kedjan. Ett andra lager ökar genomströmningen utan att kompromissa med någon av den ursprungliga blockkedjans decentralisering eller säkerhetsfunktioner.

Lightning Network skapar betalningskanaler mellan två användare i en distribuerad databas så att de kan handla med varandra, utan att alla andra användare får sin information, vilket definierar transaktioner utanför kedjan.

Det anses vara en spelväxlare i kryptovalutavärlden eftersom det har utformats för att påskynda transaktionsbearbetningen och minska tillhörande kostnader för Bitcoin-blockkedjan. Den skapades 2015 och håller på att vidareutvecklas och aktiveras.

Forskare har dock varnat för att när Lightning Network växer kommer det att bli ett mer tilltalande mål för angripare. Bitcoin på det växande betalningsnätverket kan bli stulen om användarna inte är försiktiga och det kan vara svårt att garantera säkerheten för tillgångar i framtiden.

Enligt experter från hebreiska universitetet i Jerusalem kan Bitcoin som för närvarande är låst i Lightning Networks betalningskanal, som för närvarande är cirka 9 miljoner dollar i Bitcoin, plundras av angripare. Även om felet har potential att vara allvarligt, är forskarna optimistiska om att det går att åtgärda på lång sikt.

SegWit

Segregated Witness, eller SegWit, hänvisar till en processförändring i hur Bitcoin underhåller transaktionsdata i blockkedjan. Segregera betyder att separera och vittnen är transaktionens signaturer. Den skapades för att förnya sättet på vilket data lagras på Bitcoins blockchain. Detta gör att nätverket kan hålla fler transaktioner i ett enda block, vilket förbättrar transaktionsgenomströmningen. SegWit gick aktivt på Bitcoin i augusti 2017 efter att koden för uppdateringen släpptes 2015.

SegWit ökar blockstorleksgränsen för en blockkedja genom att ta bort signaturdata från Bitcoin-transaktioner. När delar av en transaktion tas bort frigörs utrymme och det gör också kapacitet att lägga till fler transaktioner i kedjan.

SegWit förbättrade inte bara Bitcoins transaktionsbearbetningshastighet utan löste också en svaghet i protokollet som gjorde det möjligt för noder att manipulera med transaktionsformbarhetsproblem (TXID) på nätverket. Genom att ta bort vad som kallas "signaturdata" eller "vittnesdata" från inmatningsfältet i ett block, ökade Segwit antalet transaktioner som kunde passa in i ett block och åtgärdade transaktionens formbarhetsfel.

På Bitcoin-nätverket introducerades SegWit-uppdateringen som en mjuk gaffel i augusti 2017. En mjuk gaffel är en bakåtkompatibel uppdatering som gör att uppgraderade noder kan kommunicera med icke-uppgraderade noder. En mjuk gaffel innehåller vanligtvis en ny regel som inte strider mot de befintliga. Men på grund av de höga kostnaderna för att driva en nod (särskilt i utvecklingsländer) ställdes uppgraderingen på is den 8 november 2017.

Taproot

Bitcoin Core-utvecklaren Greg Maxwell föreslog Taproot-förbättringen i januari 2018. Kriteriet på 90 % för block utvunna med en stödsignal från gruvarbetare uppfylldes tre år senare den 12 juni 2021. Det betyder att 1 815 av de 2 016 blocken som utvinns under den två veckor långa tidsramen hade en del kodad data kvar av gruvarbetare för att visa sitt stöd för uppgraderingen.

Taproot är en mjuk gaffel som förbättrar Bitcoins skript för att förbättra integriteten och öka anonymiteten i nätverket. När en användare inte använder Taproot kan vem som helst upptäcka transaktioner. När de använder Taproot kan de "dölja" sina transaktioner. Taproot gör det till och med möjligt att dölja att ett Bitcoin-skript överhuvudtaget kördes. Från och med oktober 2020 slås Taproot samman med Bitcoin Core-biblioteket.

En av de viktigaste förändringarna i nätverket är ersättningen av Schnorr-signaturer för Bitcoins nuvarande elliptiska kurva digitala signaturteknik (ECDSA). ECDSA-tekniken genererar publika nycklar från slumpmässigt genererade privata nycklar, vilket gör det omöjligt att bestämma en privat nyckel från en Bitcoin-adress eller publik nyckel. Dessutom kommer Schnorr-signaturen att frigöra utrymme och bandbredd på Bitcoin-nätverket genom att göra transaktioner snabbare och mindre.

Genom att tillåta diskreta loggkontrakt (DLC) kan Schnorr-signaturen hjälpa till att förenkla komplexa smarta kontrakt på Bitcoin-blockkedjan. DLC:erna är ett förslag om att lägga till en smart kontraktsimplementering till Bitcoin, vilket möjliggör etablering av enkla, säkra och lättanvända blockchain-orakel.

Det kan också hjälpa till med skalningen av lager-två betalningskanaler som Lightning Network, vilket möjliggör omedelbara transaktioner på Bitcoin-nätverket.