블록체인은 데이터 저장을 어떻게 처리합니까?

블록체인 데이터 구조 이해

1. 블록체인은 데이터를 순차적 블록에 저장하며, 각 블록에는 거래 또는 기록 목록이 포함됩니다. 이러한 블록은 암호화 해시를 사용하여 서로 연결되어 불변의 체인을 형성합니다.

2. 모든 블록에는 이전 블록의 해시에 대한 참조가 포함되어 있어 이전 블록이 변경되면 모든 후속 블록이 무효화됩니다. 이 설계는 전체 네트워크에 걸쳐 데이터 무결성을 강화합니다.

3. 블록체인의 분산형 특성은 원장의 사본이 여러 노드에 걸쳐 유지된다는 것을 의미합니다. 단일 개체가 전체 데이터 세트를 제어하지 않으므로 변조 위험과 중앙 오류 지점이 줄어듭니다.

4. 거래는 작업 증명 또는 지분 증명과 같은 합의 메커니즘을 통해 검증된 후 블록으로 그룹화됩니다. 확인되면 영구 기록의 일부가 됩니다.

5. 데이터 불변성은 블록체인 스토리지의 핵심 기능 중 하나입니다. 일단 기록되면 정보는 감지 없이 ​​변경될 수 없습니다.

분산원장 기술과 노드 참여

1. 블록체인 네트워크에 참여하는 각 노드는 원장의 전체 또는 부분 사본을 보유합니다. 풀 노드는 전체 거래 내역을 저장하여 투명성과 신뢰성을 향상시킵니다.

2. 새로운 데이터가 추가되면 P2P 네트워크를 통해 브로드캐스팅됩니다. 노드는 정보를 블록체인의 로컬 복사본에 추가하기 전에 독립적으로 유효성을 검사합니다.

3. 합의 알고리즘은 거래가 유효한지, 어떤 순서로 기록해야 하는지에 대한 노드 간의 합의를 보장하여 이중 지출 및 사기성 항목을 방지합니다.

4. Bitcoin이나 이더리움과 같은 퍼블릭 블록체인에서는 누구나 노드를 운영하고 전체 거래 내역에 접근할 수 있어 공개 검증 및 감사 가능성이 높아집니다.

5. 분산 스토리지가 제공하는 중복성은 블록체인을 데이터 손실 및 검열 시도에 대한 저항력을 높여줍니다.

온체인과 오프체인 스토리지 솔루션

1. 온체인 스토리지는 데이터를 블록체인 블록 내에 직접 저장하는 것을 의미합니다. 이 방법은 보안과 영속성을 보장하지만 비용이 많이 들고 확장성에 제한이 따릅니다.

2. 이더리움과 같은 네트워크의 크기 제약과 가스 요금으로 인해 대용량 파일을 체인에 직접 저장하는 것은 비현실적입니다. 결과적으로 많은 애플리케이션은 대량 데이터를 위해 오프체인 솔루션을 사용합니다.

3. 오프체인 스토리지에는 IPFS(InterPlanetary File System)와 같은 외부 시스템에 데이터를 보관하는 동시에 블록체인에는 파일의 암호화 해시만 저장합니다.

4. 이 하이브리드 접근 방식을 사용하면 실제 콘텐츠가 다른 곳에 있더라도 온체인 해시를 통해 데이터 신뢰성을 확인할 수 있습니다. 효율성과 검증 가능성의 균형을 유지합니다.

5. 온체인 해시로 오프체인 데이터를 고정함으로써 블록체인 시스템은 성능 저하 없이 신뢰를 유지합니다.

스마트 계약 및 상태 관리

1. 이더리움과 같은 플랫폼에서 스마트 계약은 블록체인에 저장된 자체 실행 프로그램입니다. 해당 코드와 상태는 동일한 논리를 실행하는 모든 노드에 복제됩니다.

2. 계약 기능이 호출될 때마다 결과적인 상태 변경 사항이 블록체인의 상태 트리(계정 잔액 및 계약 저장을 추적하는 데이터 구조)에 기록됩니다.

3. 더 많은 상호 작용이 발생함에 따라 시간이 지남에 따라 상태 데이터가 증가하여 블록체인 팽창에 기여합니다. 이러한 확장을 관리하기 위해 가지치기 기술과 주 임대료 모델이 제안되었습니다.

4. Ethereum Virtual Machine과 같은 실행 환경은 계약 호출을 처리할 때 모든 노드가 동일한 결론에 도달하도록 결정적인 결과를 보장합니다.

5. 노드 전체에 걸쳐 일관된 상태 복제는 안정성을 보장하고 분산형 애플리케이션 동작의 불일치를 제거합니다.

자주 묻는 질문

누군가가 완성된 블록의 데이터를 변경하는 것을 방지하는 것은 무엇입니까? 암호화 해싱 및 합의 규칙으로 인해 변경이 거의 불가능해졌습니다. 데이터 조각을 변경하려면 해당 블록과 모든 후속 블록의 해시를 다시 계산해야 하며 대부분의 경우 네트워크 컴퓨팅 성능의 대부분을 제어해야 합니다.

블록체인을 사용하여 이미지나 비디오와 같은 파일을 저장할 수 있나요? 기술적으로는 그렇습니다. 하지만 비효율적이고 비용이 많이 듭니다. 대부분의 프로젝트는 IPFS 또는 Arweave와 같은 분산형 스토리지 네트워크에서 실제 파일을 호스팅하는 동안 파일의 해시만 체인에 저장합니다.

노드는 네트워크 전체에서 데이터를 어떻게 동기화합니까? 노드는 피어 투 피어 프로토콜을 통해 통신하여 피어로부터 누락된 블록이나 트랜잭션을 요청합니다. 새로운 블록이 채굴되면 네트워크를 통해 전파되며 각 노드는 이를 검증하고 로컬 체인에 추가합니다.

모든 블록체인 데이터는 공개적으로 접근 가능합니까? 퍼블릭 블록체인에서는 거래 데이터가 투명하고 누구나 볼 수 있습니다. 그러나 프라이빗 또는 허가된 블록체인은 승인된 참가자에게만 액세스를 제한하여 필요한 경우 기밀성을 제공합니다.