![Kontrakt tokenu
contract MyToken {
/* tablica zawierająca salda */
mapping (address => uint256) public balanceOf;
/* konstruktor kontraktu */
function MyToken(uint256 initialSupply) {
balanceOf[msg.sender] = initialSupply; // właściciel otrzyma początkowe tokeny
}
/* wykonanie transferu środków */
function transfer(address _to, uint256 _value) {
if (balanceOf[msg.sender] < _value) throw; // sprawdzenie salda
if (balanceOf[_to] + _value < balanceOf[_to]) throw; // sprawdzenie przepełnienia
balanceOf[msg.sender] -= _value; // zmiana salda zlecającego
balanceOf[_to] += _value; // zmiana salda odbierającego
}
}
21](https://image.slidesharecdn.com/blockchain-ethereum-slides-170609100320/85/Jak-dziala-blockchain-22-320.jpg)
Jak działa blockchain?
- 1. Jak działa blockchain? Wprowadzenie do Ethereum Piotr Nazimek 8 czerwca 2017 Sages sp. z o.o.
- 2. Rejestr transakcji −→ Anna 50 PLN −→ Andrzej 50 PLN Andrzej −→ Anna 10 PLN Anna −→ Marcin 20 PLN Marcin −→ Marta 10 PLN Andrzej −→ Marta 20 PLN Anna −→ Andrzej 10 PLN ... 1
- 3. Funkcje skrótu → 01d58360dd9f4f295cd2c09171c798905cd4be3c7fd31d55985eb7c11f2709f6 • usługa integralności • dla dowolnej wiadomości wartością funkcji jest ciąg bitów o określonej długości • używamy funkcji dla których jest problemem trudnym znalezienie dwóch dowolnych wiadomości o tym samym skrócie • funkcje odporne na kolizje (ang. collision resistance) • przykłady funkcji skrótu: SHA-256, SHA3-256, Keccak-256, Tiger 2
- 4. Integralny rejestr transakcji −→ Anna 50 PLN −→ Andrzej 50 PLN dbde8e92f4e4472418239795a29c0a5e931710c8b7016b2cde25d818c970c41a Andrzej −→ Anna 10 PLN Anna −→ Marcin 20 PLN 3989e7283513c13d72b6b87c7dbcf44db1cf8c68bdc4224395fdee37c185fd38 Marcin −→ Marta 10 PLN Andrzej −→ Marta 20 PLN Anna −→ Andrzej 10 PLN 9e4115f10a26506db2cd89279d8aa94b1866bc1c51de72174f03b9139b046386 3
- 5. Integralny rejestr transakcji −→ Anna 50 PLN −→ Andrzej 50 PLN dbde8e92f4e4472418239795a29c0a5e931710c8b7016b2cde25d818c970c41a Andrzej −→ Anna 10 PLN Anna −→ Marcin 20 PLN a4e9436dbd3e889d5dd0f353de31e821fa737876fa131db2df6663af38179f5c Marcin −→ Marta 10 PLN Andrzej −→ Marta 20 PLN Anna −→ Andrzej 10 PLN 9e4115f10a26506db2cd89279d8aa94b1866bc1c51de72174f03b9139b046386 4
- 6. Integralny rejestr transakcji −→ Anna 50 PLN −→ Andrzej 50 PLN dbde8e92f4e4472418239795a29c0a5e931710c8b7016b2cde25d818c970c41a Andrzej −→ Anna 10 PLN Anna −→ Marcin 20 PLN a4e9436dbd3e889d5dd0f353de31e821fa737876fa131db2df6663af38179f5c Marcin −→ Marta 10 PLN Andrzej −→ Marta 20 PLN Anna −→ Andrzej 10 PLN 813b24a5d1075820113835b11efbbd4957b974857fda32a90cbfe7c39d17a4b3 5
- 7. Podpis cyfrowy • usługa uwierzytelnienia • użytkownik generuje losową parę kluczy: prywatny i publiczny → −→ → ? • dla danego klucza do weryfikacji (publicznego) jest operacją trudną obliczeniowo wygenerowanie podpisu dla dowolnej wiadomości • z podpisu nie da się uzyskać klucza do podpisu (prywatnego) • jest operacją trudną obliczeniowo (również dla właściciela klucza do podpisu) znalezienie dwóch różnych wiadomości z tą samą wartością podpisu • przykłady algorytmów podpisu cyfrowego: RSA, DSA, ECDSA 6
- 8. Integralny rejestr z uwierzytelnieniem transakcji −→ Anna 50 PLN −→ Andrzej 50 PLN dbde8e92f4e4472418239795a29c0a5e931710c8b7016b2cde25d818c970c41a Andrzej −→ Anna 10 PLN 9604c2c1f51ee2376deb52719e6a678... Anna −→ Marcin 20 PLN d68a612281f4958ebbf5ecb85134575... 065d58a27162f67714b160ec63e39c71b6a1d207d77179d0bc8d109ed0f520f4 Marcin −→ Marta 10 PLN 7677e840df3c7343dfb2181761affb7... Andrzej −→ Marta 20 PLN 39c2bc43e65f5157bb8f7b054717f82... Anna −→ Andrzej 10 PLN cf3d2dbfaf9b43903391cde5899faa2... fa4ae3e527a72bc130db24a253c20b55e14d94242743a009ff23196f2f775810 7
- 9. Integralny rejestr z uwierzytelnieniem transakcji −→ 2db36af02... 50 PLN −→ Andrzej 50 PLN dbde8e92f4e4472418239795a29c0a5e931710c8b7016b2cde25d818c970c41a Andrzej −→ 2db36af02... 10 PLN 9604c2c1f51ee2376deb52719e6a678... 2db36af02... −→ Marcin 20 PLN d68a612281f4958ebbf5ecb85134575... 065d58a27162f67714b160ec63e39c71b6a1d207d77179d0bc8d109ed0f520f4 Marcin −→ Marta 10 PLN 7677e840df3c7343dfb2181761affb7... Andrzej −→ Marta 20 PLN 39c2bc43e65f5157bb8f7b054717f82... 2db36af02... −→ Andrzej 10 PLN cf3d2dbfaf9b43903391cde5899faa2... fa4ae3e527a72bc130db24a253c20b55e14d94242743a009ff23196f2f775810 8
- 10. Integralny rejestr z uwierzytelnieniem transakcji −→ 2db36af02... 50 PLN −→ 6d340b451... 50 PLN dbde8e92f4e4472418239795a29c0a5e931710c8b7016b2cde25d818c970c41a 6d340b451... −→ 2db36af02... 10 PLN 9604c2c1f51ee2376deb52719e6a678... 2db36af02... −→ Marcin 20 PLN d68a612281f4958ebbf5ecb85134575... 065d58a27162f67714b160ec63e39c71b6a1d207d77179d0bc8d109ed0f520f4 Marcin −→ Marta 10 PLN 7677e840df3c7343dfb2181761affb7... 6d340b451... −→ Marta 20 PLN 39c2bc43e65f5157bb8f7b054717f82... 2db36af02... −→ 6d340b451... 10 PLN cf3d2dbfaf9b43903391cde5899faa2... fa4ae3e527a72bc130db24a253c20b55e14d94242743a009ff23196f2f775810 9
- 11. Integralny rejestr z uwierzytelnieniem transakcji −→ 2db36af02... 50 PLN −→ 6d340b451... 50 PLN dbde8e92f4e4472418239795a29c0a5e931710c8b7016b2cde25d818c970c41a 6d340b451... −→ 2db36af02... 10 PLN 9604c2c1f51ee2376deb52719e6a678... 2db36af02... −→ aa748279f... 20 PLN d68a612281f4958ebbf5ecb85134575... 065d58a27162f67714b160ec63e39c71b6a1d207d77179d0bc8d109ed0f520f4 aa748279f... −→ 39927fb83... 10 PLN 7677e840df3c7343dfb2181761affb7... 6d340b451... −→ 39927fb83... 20 PLN 39c2bc43e65f5157bb8f7b054717f82... 2db36af02... −→ 6d340b451... 10 PLN cf3d2dbfaf9b43903391cde5899faa2... fa4ae3e527a72bc130db24a253c20b55e14d94242743a009ff23196f2f775810 10
- 12. Blockchain • łańcuch bloków • to globalnie współdzielona baza transakcji (rozproszona) • każdy z węzłów sieci przechowuje kopię łańcucha • nie wymaga zaufania pomiędzy korzystającymi z bazy • wymaga akceptacji zasad • jest jawna, każdy może ją odczytać • każdy może utworzyć transakcję, ale musi ona być zaakceptowana przez pozostałych • zatwierdzona transakcja nie może być zmieniona przez nikogo • transakcje są podpisane przez zlecających • transakcje łączone są w bloki • kolejne bloki są zależne od poprzednich 11
- 13. Algorytm konsensusu • każdy może tworzyć bloki • który powinien być następny? • algorytm konsensusu to rozwiązanie problemu uzgadniania przez zbiór jednostek jednej wartości spośród zbioru wartości zaproponowanych wstępnie przez te jednostki • najczęściej wykorzystywane typy algorytmów w blockchain to dowód pracy i dowód stawki • wydajne i zarazem efektywne algorytmy konsensusu to obiekt aktualnych poszukiwań 12
- 14. Dowód pracy i kopanie • ang. proof of work, PoW • dowodem jest wykonanie pewnej pracy, najczęściej zużywanie mocy obliczeniowej • bazują na losowości • prawdopodobieństwo wykonania pracy zależy od dostarczonej mocy obliczeniowej • proces ten nazywany jest zazwyczaj kopaniem ang. mining • transakcje trafiają co węzłów sieci, które analizują i potwierdzają blok transakcji • potwierdzenie bloku polega na rozwiązaniu trudnego problemu matematycznego – wymaga zaangażowania mocy obliczeniowej • kto pierwszy ten lepszy, kto pierwszy ten dostaje wynagrodzenie • często kopiący łączą się w grupy (pools) i dzielą zyskiem 13
- 15. Dowód stawki • ang. proof of stake, PoS, wirtualne kopanie • użytkownicy zgłaszają się jako potwierdzający i wnoszą swoje środki • z odpowiednim prawdopodobieństwem, proporcjonalnym do ilości środków, wybierany jest węzeł zatwierdzający transakcję • jeśli jej nie zatwierdzi w określonym czasie to wybierany jest kolejny węzeł • jest wiele wariantów tego typu algorytmów • stawka zależna od wieku środków • nagrody za blok, kary za nieprawidłowe działanie • wprowadzenie głosowania w węzłach • nie ma potrzeby zużywania energii na cele zabezpieczania bloków • nie ma potrzeby emisji dużej ilości nowych jednostek 14
- 16. Inne mechanizmy • dowód aktywności ang. proof of activity – łączy mechanizmy dowodu pracy oraz dowodu stawki • dowód spalenia ang. proof of burn – opłata za potwierdzenie bloku • dowód pojemności ang. proof of capacity – uzależnienie od posiadanych zasobów przestrzenii dyskowej • dowód upływającego czasu ang. proof of elapsed time – wykorzystuje zaufany sprzęt do losowej symulacji dowodu pracy (przez co nie zużywa tyle energii) • ... 15
- 17. Kryptowaluta • ang. cryptocurrency • system rozliczeń bazujący na mechanizmach kryptograficznych • przykładem jest bitcoin • zazwyczaj w jednostkach umownych • kontrola nad portfelem realizowana jest najczęściej przez mechanizm podpisu cyfrowego • kryptowaluta nie jest pieniądzem elektronicznym • w wielu krajach prawnie nie jest walutą • każdy może utworzyć własną kryptowalutę • problemem jest tylko to kto będzie chciał jej używać • blockchain jest często wykorzystywany do budowania kryptowalut 16
- 18. Ethereum • projekt mający na celu uogólnioną implementację bazy transakcyjnej umożliwiającą realizację bezpiecznych transakcji pomiędzy niezaufanymi jednostkami • założenia projektu i zasady działania opisane są w dokumencie Yellow Paper • wartością w sieci jest wewnętrzna waluta Ether (ETH) • 1 ETH = 1018 Wei • 1 Szabo = 1012 Wei • 1 Finney = 1015 Wei • New York Times: „a single shared computer that is run by the network of users and on which resources are parceled out and paid for by Ether” • sieć wystartowała 30 lipca 2015 17
- 19. Architektura Ethereum • wykorzystywane są algorytmy: Keccak-256 i ECDSA • system umożliwia wykonywanie kodu – rozproszony komputer • jako algorytm PoW wykorzystywany jest Ethash – algorytm jest skomplikowany pamięciowo (co utrudnia wykorzystanie dedykowanego sprzętu) • jako algorytm konsensusu wykorzystywany jest GHOST • wycena realizacji transakcji odbywa się przez naliczenie gas • zlecający proponuje swoją opłatę za gas wyrażoną w ETH • ETH nie należy traktować jak waluty, ale raczej jak paliwo za korzystanie z blockchain 18
- 20. Konta w Ethereum • dwa rodzaje kont • konta zewnętrzne (ang. external accounts) – zarządzane są przez operacje na kluczu prywatnym • konta kontraktów (ang. contract accounts) – kontrolowane są przez kod, który przechowywany jest razem z kontem • konta mają swoje adresy: • dla kont zewnętrznych adres określany jest na podstawie klucza publicznego • dla kont kontraktów adres ma ten sam format i określany jest na podstawie adresu twórcy oraz unikalnej liczby (nonce) zleconych przez niego transakcji • adresy mogą mieć sumę kontrolną wyrażaną wielkością liter 19
- 21. Inteligentne kontrakty • ang. smart contracts • przeniesienie idei prawa, zależności ekonomicznych i społecznych do świata cyfrowego • kontrakt jest tworzony przez wysłanie transakcji z pustym polem odbiorcy • zawiera kod bajtowy do wykonania przez maszynę wirtualną EVM • widzą aktualny stan danych w blockchain • zwracją dane do umieszczenia w bloku • różne narzędzia do tworzenia kontraktów • języki: Solidity, Serpent, LLL • http://etherscripter.com • wyrocznia (ang. oracle) dla kontraktu 20
- 22. Kontrakt tokenu contract MyToken { /* tablica zawierająca salda */ mapping (address => uint256) public balanceOf; /* konstruktor kontraktu */ function MyToken(uint256 initialSupply) { balanceOf[msg.sender] = initialSupply; // właściciel otrzyma początkowe tokeny } /* wykonanie transferu środków */ function transfer(address _to, uint256 _value) { if (balanceOf[msg.sender] < _value) throw; // sprawdzenie salda if (balanceOf[_to] + _value < balanceOf[_to]) throw; // sprawdzenie przepełnienia balanceOf[msg.sender] -= _value; // zmiana salda zlecającego balanceOf[_to] += _value; // zmiana salda odbierającego } } 21
- 23. Zastosowania • baza jako dowód istnienia, posiadania, przynależności, zdarzenia • baza zarządzająca kontraktami, baza tworząca społeczność • przechowywanie dowolnych, wymiennych wartości (systemy lojalnościowe, wirtualne waluty, jednostki reprezentujące liczbę biletów, minut) • powiązania adresów z wartością w świecie realnym (akcje, złoto, banknoty, ...), powiązanie przynależności • prawa autorskie • historia wypożyczeń • zakłady (loterie) • ubezpieczenia • głosowanie • blockchain hype – blockchain do wszystkiego! • co z danymi poufnymi (dane medyczne, wrażliwe, finansowe)? • rozmiar bazy danych (media, filmy, muzyka)? 22
- 24. Polecane materiały Community, Bitcoin. Bitcoin Wiki. https://en.bitcoin.it/wiki/Main_Page. Ethereum Blog. https://blog.ethereum.org/. Ethereum Frontier Guide. https://www.gitbook.com/book/ethereum/frontier-guide/. Ethereum Homestead Documentation. http://www.ethdocs.org/en/latest/. Ethereum Project. https://www.ethereum.org/. Pietrosanti, Fabio. Not every elliptic curve is the same: trough on ECC security. http://infosecurity.ch/20100926/not-every-elliptic-curve-is-the-same-trough-on-ecc- security/. Solidity. https://solidity.readthedocs.io/en/develop/. Wardyński i Wspólnicy. Blockchain, inteligentne kontrakty i DAO. http://www.codozasady.pl/. Wood, Gavin. Ethereum: A Secure Decentralised Generalised Transaction Ledger. http://yellowpaper.io/. 23
- 25. http://www.sages.com.pl/ Jak uruchomić prywatny blockchain i poeksperymentować z kontraktami dowiesz się z naszego bloga http://www.sages.com.pl/blog/