ブロックチェーンで不変性をどのように達成できますか？

ブロックチェーンの不変性を理解する

ブロックチェーンの不変性とは、分散型台帳に記録されたデータの不変の性質を指します。この特徴は、ブロックチェーンに改ざんに対する信頼性と抵抗を与える基礎原則の1つです。

1. 各ブロックには、前のブロックの暗号化ハッシュが含まれており、時系列鎖が作成されます。
2. トランザクションデータの変更はブロックのハッシュを変更し、後続のブロックでリンクを破壊します。
3. ネットワーク内のノードは、元帳に受け入れる前に新しいブロックを検証します。
4. チェーンに確認されて埋め込まれたら、トランザクションを逆にするには、多数派のネットワーク制御が必要です。
5. 公共元帳の透明性により、すべての参加者が歴史的記録の完全性を検証することができます。

暗号化の役割

暗号化は、ブロックチェーン全体でデータの完全性を維持する上で中心的な役割を果たします。すべてのブロックは、決定論的なハッシュ関数を介してデータを処理し、一意の固定サイズの出力を生成します。

1. SHA-256は、Bitcoinおよび安全なハッシュのために他のいくつかのブロックチェーンで一般的に使用されています。
2. ハッシュ値は、ブロックのデジタルフィンガープリントとして機能し、迅速な検証を可能にします。
3. Merkle Trees Aggregateトランザクションハッシュにより、効率的で安全なバッチ検証が可能になります。
4. 悪意のある俳優が単一のトランザクションを変更すると、マークルルートが一致しなくなり、ブロックが無効になります。
5. ハッシュポインターはブロックを接続し、ハッシュの不一致のために遡及的な編集を明らかにします。

コンセンサスメカニズムとネットワーク契約

ブロックチェーンが不変のままであるためには、すべての参加者が新しいブロックのそれぞれの有効性に同意する必要があります。コンセンサスアルゴリズムは、詐欺的なエントリを防ぎ、ノード全体の均一性を維持するルールを実施します。

1. 仕事の証明では、鉱夫は複雑なパズルを解決するために競争し、有効なブロックのみが追加されるようにします。
2. 古いブロックを変更するには、そのブロックとその後のすべてのブロックを再マイニングする必要があり、計り知れない計算能力が必要です。
3. Proof-of-of-of-of-of-of-of-of-ofは、経済的利害関係に基づいてバリデーターを選択し、悪意のある行動を妨害します。
4. バリデーターは、不正なデータを承認しようとすると、杭打ちの資産を失うリスクがあります。
5. 最新のブロックチェーンの最終的なプロトコルは、現在のコンセンサス状態でブロックが不可逆的になることを確認します。

防御層としての地方分権

ブロックチェーンネットワークの分散された性質により、単一の障害または制御を排除することにより、不変性が向上します。データは世界中の何千ものノードに存在し、それぞれが元帳のコピーを維持しています。

1. 中央当局は、一方的に取引履歴を変更することはできません。
2. ピアツーピアの伝播により、合法的な更新の迅速な普及が保証されます。
3. 正直なノードは、プロトコルルールに違反するか、改ざんの兆候を示すブロックを拒否します。
4. ノード間の定期的な同期により、一貫性が強化され、異常が検出されます。
5. オープンソースの実装により、コードの公的精査により、隠された脆弱性が減少します。

よくある質問

誰かが過去のブロックを変更しようとするとどうなりますか？過去のブロックを変更しようとすると、ハッシュが変更され、その上に構築されたすべてのブロックが無効になります。ネットワークの残りの部分は元のチェーンで継続され、攻撃者がネットワークのリソースの大部分を制御しない限り、変更されたバージョンを孤立させます。

分散化なしに不変性を達成できますか？プライベートまたは許可されたブロックチェーンでは、不変性は依然として存在しますが、経済的または計算セキュリティよりもアクセス制御に依存しています。これらのシステムは、集中監視による公共のブロックチェーンと比較して、限られた不変性を提供します。

ブロックチェーンは本当に100％不変ですか？不変になるように設計されていますが、51％の攻撃などの理論的攻撃は、いくつかの仕事の証明チェーンで古いブロックを損なう可能性があります。ただし、そのような攻撃はまれで、費用がかかり、しばしば迅速に検出され、実際的な影響を制限します。

アップグレードまたはフォークは不変性にどのように影響しますか？プロトコルのアップグレードでは、ソフトフォークまたはハードフォークが導入される場合があります。ソフトフォークは、後方の互換性を維持し、不変性を破らないでください。ハードフォークは発散チェーンを作成しますが、元のデータはレガシーパスでは変わらず、各ブランチ内の歴史的な完全性を維持します。