Blockchain Flashcards

Blockchain, även känt som en kedja av block, är en teknik som används för att lagra och överföra information på ett decentraliserat och säkert sätt. Data lagras i på varandra följande informationsblock som är kronologiskt ordnade och länkade med hjälp av kryptografi. Varje block innehåller en digital hash av det föregående blocket, vilket skapar en kedja, därav namnet blockchain.

De viktigaste egenskaperna hos blockchain är:

1. **Decentralisering:** Till skillnad från traditionella databaser, som lagras och hanteras av en enda institution, distribuerar blockchain sina data över många oberoende noder (datorer), vilket ökar säkerheten och minskar risken för manipulation eller kontroll av en enda aktör.

2. **Transparens:** Även om användare kan ha anonyma eller pseudonyma adresser, är alla transaktioner som registreras på blockchain offentligt tillgängliga och kan granskas av vem som helst. Detta ökar förtroendet och möjliggör samhällsrevisorer.

3. **Oföränderlighet:** När information väl är registrerad på blockchain, kan den inte ändras eller raderas utan en överdrivet hög beräkningsinsats och medgivande från majoriteten. Detta är avgörande för att upprätthålla dataintegritet.

4. **Konsensus:** I de flesta blockchains krävs tillåtelse från majoriteten av noderna i nätverket för att lägga till ett nytt block. Det finns olika konsensusmekanismer som Proof of Work (PoW) och Proof of Stake (PoS), som säkerställer enighet om nätverkets tillstånd och tillagd information.

5. **Programmerbarhet:** Vissa blockchains, som Ethereum, tillåter skapandet av decentraliserade applikationer (dApps) och smarta kontrakt, som automatiskt utför specifika åtgärder när vissa villkor är uppfyllda. Detta öppnar upp möjligheter för automatisering och nya affärsmodeller.

Blockchain-teknologi har tillämpningar inom många sektorer, från finans och försäkring till logistik, sjukvård, juridik och offentlig förvaltning, och erbjuder transparens, säkerhet och effektivitet där det behövs som mest.

Blockchain, vilket är en kedja av block, består av olika strukturella dataelement som tillsammans säkerställer säkerheten, oföränderligheten och distributionen av data. Nedan är de huvudsakliga strukturella dataelementen i en blockchain:

1. **Block**: Den grundläggande enheten i blockchain-strukturen som innehåller ett antal transaktioner. Varje block har sin unika header och body. Headern innehåller metadata om blocket, såsom dess egen hash, hashen för föregående block (vilket skapar kedjan av block), timestamp (tidsstämpel), nonce (ett nummer som endast används en gång i proof of work-algoritmen) och target (som definierar svårighetsgraden för uppgiften i proof of work).

2. **Transaktion**: Representerar överföring av värde mellan adresser i blockchain-nätverket. Varje transaktion innehåller information såsom avsändarens adress, mottagarens adress, överfört belopp, transaktionsavgift och avsändarens digitala signatur som bekräftar transaktionens äkthet.

3. **Blockchain**: En kontinuerlig kronologisk kedja av block som innehåller transaktioner. Varje block är länkat till föregående block genom en hash, vilket skapar en kontinuerlig, oföränderlig historia över alla transaktioner i nätverket.

4. **Konsensus**: En uppsättning regler och mekanismer som gör det möjligt för alla nätverksdeltagare att enas om ett enda, gemensamt tillstånd för blockchain. De mest populära metoderna för att nå konsensus är Proof of Work (PoW) och Proof of Stake (PoS).

5. **Adress**: En unik identifierare som möjliggör mottagning och sändning av transaktioner i blockchain. Adresser fungerar på liknande sätt som bankkonton i det traditionella finansiella systemet.

6. **Kryptografi**: Asymmetrisk kryptografi används för att skapa digitala signaturer som bekräftar transaktionsdataens äkthet och integritet i blockchain. Den offentliga nyckeln görs offentligt tillgänglig, medan den privata nyckeln hålls hemlig av adressägaren.

Alla dessa element tillsammans skapar en säker och pålitlig datastruktur som är svår att förändra, manipulera eller förfalska på grund av nätverkets distribuerade natur och kryptografiska mekanismer.

En hashfunktion i en blockchain är ett avgörande element i blockchain-teknologin, som möjliggör dataintegritet och säkerhet. Dessa funktioner omvandlar godtyckligt stora dataset till korta, fasta och unika teckensträngar kända som hash-digests. Oavsett storleken på indatadatan kommer hash-utgången alltid att ha samma längd.

Hashfunktioner har flera viktiga egenskaper för blockchain:
1. **Determinism** - samma indatadata kommer alltid att generera samma hash.
2. **Oåterkallelighet** - det är omöjligt att återfå den ursprungliga indatadatan från dess hash.
3. **Effektivitet** - funktionen kan snabbt generera en hash från datan.
4. **Kollisionsmotstånd** - det är praktiskt taget omöjligt att hitta två olika indata som genererar samma hash.

I en blockchain möjliggör hashen en säker och effektiv sammankoppling av blocken i kedjan eftersom varje block innehåller hashen från föregående block, vilket säkerställer oföränderlighet och skyddar mot manipulation. Här är ett exempel på hur en hashfunktion kan se ut i JavaScript, med hjälp av SHA-256-algoritmen från 'crypto'-biblioteket:

Om någon försöker ändra datan i något block, kommer hash-värdet för det blocket också att ändras, vilket orsakar en mismatch med de andra blocken i kedjan. Detta är lätt att upptäcka och förhindrar förfalskning av transaktionshistoriken.

Genesisblocket, även känt som Block 0, är det första blocket i någon blockchain. I fallet med Bitcoin skapades Genesisblocket av Bitcoins skapare, Satoshi Nakamoto, den 3 januari 2009. Det innehåller en enda transaktion, kallad en coinbase-transaktion, som tilldelar de första 50 bitcoin till en adress som tillhör Satoshi Nakamoto. Meddelandet inbäddat i Genesisblocket har också symbolisk och politisk betydelse: "The Times 03/Jan/2009 Chancellor on brink of second bailout for banks," vilket kan tolkas som information om en potentiell ekonomisk räddningsaktion för banker, vilket tjänar som en kritik av det samtida finansiella systemet och introducerar en av Bitcoins kärnelement – behovet av decentralisering.

Genesisblocket lägger grunden för resten av blockkedjan. Varje efterföljande block i nätverket refererar till det föregående blocket, vilket skapar en obruten, kronologisk kedja. Detta innebär att ändra Genesisblocket skulle kräva att man ändrar hela den följande kedjan, vilket säkerställer blockkedjans säkerhet och oföränderlighet.

Genesisblocket är viktigt inte bara ur ett tekniskt perspektiv utan även som en symbol för början på en ny era av digital valuta och decentralisering.