Tout ce que vous devez savoir sur l'architecture blockchain

Ce blog sur l'architecture blockchain parle des composants de base de la blockchain - transactions, blocs, réseau P2P, algorithme de consensus, preuve de travail.

Pourquoi ça s'appelle Blockchain ? - Eh bien, c'est parce qu'il stocke les données de transaction dans des blocs, qui sont liés entre eux pour former une chaîne. À mesure que le nombre de transactions augmente, la taille de la blockchain augmente également. Pour mieux comprendre cette glorieuse invention, parlons de son architecture. Tes composants architecturaux ont été généralisés puis modifiés par diverses entreprises, conduisant à différents projets de blockchain comme Bitcoin, Ethereum , Hyperledger etc.Dans ce blog, pour simplifier les choses, nous discuterons de l'architecture de la blockchain Bitcoin.

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Voici une liste des composants architecturaux:





Avant de discuter de l'architecture, clarifions quelques points dans notre tête:

  • La blockchain n'est pas Bitcoin Blockchain est la technologie derrière Bitcoin .
  • Bitcoin est le jeton numérique ou tandis que la blockchain est le registre permettant de suivre les transactions de ces jetons numériques.
  • Bitcoin sans blockchain n'est pas possible, mais vous pouvez avoir une blockchain sans Bitcoin.

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Transaction

Transactionssont les plus petits blocs de construction d'un système blockchain.Ils se composent normalement d'une adresse de destinataire, d'une adresse d'expéditeur et d'une valeur. Il est similaire à un relevé de carte de crédit standard.Le propriétaire transfère la valeur en signant numériquement le hachage produit en ajoutant la transaction précédente et la clé publique du récepteur.

La transaction est ensuite annoncée publiquement au réseau et tous lesnœudsdétiennent indépendamment leur propre copie de la blockchain, et «l'état» actuel connu est calculé en traitant chaque transaction dans l'ordre tel qu'il apparaît dans leblockchain.Les transactions sont regroupées et livrées à chaque nœud sous la forme d'un bloc. Au fur et à mesure que les nouvelles transactions sont réparties sur le réseau, ellesvérifié et «traité» indépendammentpar chaque nœud.Chaque transaction est horodatée et collectée dans un bloc.

Bloquer

Bloquercontient les informations sous forme d'en-tête de bloc et de transactions. Les blocs sont des structures de données dont le but est de regrouper des ensembles de transactions et sont répliqués sur tous les nœuds du réseau. Les blocs dans la blockchain sont créés parmineurs.Exploitation minièreest le processus pour créer un bloc valide qui sera accepté par le reste du réseau. Les nœuds prennent les transactions en attente, vérifient qu'elles sont exactes sur le plan cryptographique et les regroupent en blocs à stocker sur la blockchain.En-tête de blocsont les métadonnées qui aident à vérifier levalidité d'un bloc. Le contenu des métadonnées d'un bloc est affiché dans l'image ci-dessous



Le reste d'un bloc contient des transactions. Il peut s'agir de n'importe quel nombre de transactions regroupées dans un bloc en fonction du choix d'un mineur.

Types de blocs

  1. La plupart des blocs étendent simplement la blockchain principale actuelle, qui est également la plus longue chaîne du réseau. Ces blocs sont appelés «Principaux blocs de branche» .
  2. Certains blocs font référence à un bloc parent qui n'est pas la plus longue blockchain. Ces blocs sont appelés 'Blocs de branche latérale' .
  3. Certains blocs font référence à un bloc parent inconnu du nœud traitant le bloc. Ceux-ci sont appelés 'Blocs orphelins' .

Les blocs de branche latérale peuvent ne pas faire actuellement partie de la branche principale, mais si plus de blocs sont extraits qui les référencent en tant que parent, il est possible qu'une branche latérale particulière soitrestructurédans la branche principale. Cela amène le concept defourche.

Réseau P2P

La blockchain est und'égal à égal(P2P) fonctionnant sur le protocole IP. Un réseau P2P est une topologie plate sans nœud centralisé. Tous les nœuds fournissent et peuvent également consommer des services tout en collaborant via un algorithme de consensus.Les pairs contribuent à la puissance de calcul et au stockage nécessaires à l'entretien du réseau. Les réseaux P2P sont généralement plus sécurisés car ils n'ont pas de point d'attaque ou de panne unique comme dans le cas d'un réseau centralisé.Un réseau blockchain peut être un réseau basé sur des autorisations ainsi qu'un réseau sans autorisation. UNEsans permissionLe réseau est également connu sous le nom de blockchain publique car tout le monde peut rejoindre le réseau, tandis qu'une blockchain basée sur les autorisations est appelée blockchain de consortium. UNEbasé sur l'autorisationblockchain ou blockchain privée nécessite une pré-vérification des participants au sein du réseau et ces parties sont généralement connues les unes des autres.Dans une architecture de blockchain typique, chaque nœud individuel d'un réseau conserve une copie locale de la blockchain. La décentralisation de l'architecture blockchain est le seul crédit du réseau P2P sur lequel elle est construite.

Algorithme de consensus

La façon dont toutes ces copies d'un même grand livre sont synchronisées est due à un algorithme de consensus. Le mécanisme de consensus garantit que quelle que soit la copie locale de chaque partie, elle est cohérente les unes avec les autres et est la plus à jour. La copie de chaque nœud individuel est identique ou similaire les uns aux autres. On pourrait sans doute affirmer que l'algorithme de consensus constitue le cœur de toute architecture de blockchain.Certains des algorithmes de consensus sont décrits ci-dessous:

Preuve de travail (POW)

Il s'agit de résoudre un casse-tête complexe de calcul afin de créer de nouveaux blocs dans le réseau blockchain. Il s'agit essentiellement de deviner la chaîne qui produit un hachage de 256 bits, produit par l'algorithme de hachage populaire SHA256. Le fait que les algorithmes de hachage soient irréversibles constitue le pilier fondamental d'une telle approche de la réalisation du consensus. Puisque quelqu'un doit passer par un million de suppositions pour vérifier le hachage, le processus tire son nom de «preuve de travail».

Preuve d'enjeu (POS)

En cela, les nœuds sont appelés validateurs. Ils valident les transactions pour gagner des frais de transaction. Les nœuds sont choisis au hasard pour valider les blocs et la probabilité de cette sélection aléatoire dépend du montant de la mise d'un nœud particulier.

Tolérance aux pannes byzantine simplifiée (SBFT)

Ici, l'idée de base implique un seul validateur qui regroupe les transactions proposées et forme un nouveau bloc. Ici, le validateur est une partie connue, étant donné la nature basée sur l'autorisation du grand livre. Le consensus est obtenu grâce à un nombre minimum d'autres nœuds du réseau rectifiant le nouveau bloc.

Cela nous amène à la fin de ce blog «Blockchain Architecture». Si vous souhaitez apprendre la blockchain et faire carrière dans les technologies de la blockchain, consultez notre et qui vient avec une formation en direct animée par un instructeur et une expérience de projet réelle. Cette formation vous aidera à comprendre la Blockchain en profondeur et vous aidera à maîtriser le sujet.

Vous avez une question ou des doutes pour nous? Merci de le mentionner dans la section commentaires de ce blog «Blockchain Architecture» et nous vous répondrons dans les plus brefs délais.