Blockchain Mimarisi: Genel ve Özel Blockchainler

Giriş

Uzun yıllara dayanan deneyime sahip deneyimli bir blockchain geliştiricisi olarak, sıfırdan bir blockchain projesi oluşturmanın ilgi çekici ve karmaşık bir yolculuk olduğunu rahatlıkla söyleyebilirim. Kişisel deneyimime dayanarak, hem halka açık hem de özel blok zincirleri oluşturmaya ilişkin bazı bilgileri paylaşmak istiyorum.

Blockchain teknolojisi alanında kaydedilen ilerleme artık göz ardı edilemeyecek bir şeydir. Merkeziyetsizliğin, artırılmış güvenliğin ve eşsiz şeffaflığın cezbedici beklentisini sunuyor. Bu alana girmeyi amaçlayan geliştiriciler için yalnızca kodlama becerisine sahip olmak değil, aynı zamanda temel kavramları da sağlam bir şekilde kavramak çok önemlidir. Blockchain mimarisinin inceliklerinde gezinmek ilk bakışta korkutucu görünebilir. Korkma! Bu makale, mimarinin, ayırt edici özelliklerin, tercih edilen araçların ve çerçevelerin ve büyük blok zincirlerinin oluşturulmasına yönelik tekniklerin derinlemesine incelenmesini sağlar.

Blockchain Mimarisi Türleri

Genel Blok Zinciri Mimarisi
- Merkeziyetsizlik: Gerekli tüm verileri veya işlem doğrulamasını tutan merkezi bir otorite yoktur; bunun yerine bunların tümü ağ üzerinden dağıtılır. Her düğüm, işlemleri kendi başına kontrol eder ve bir şeyler ters gitse bile sistemin çalışmaya devam etmesini sağlar.
- Merkeziyetsizlik, tek bir varlığın güce sahip olmadığı Blockchain’in omurgasıdır.
- Şeffaflık ve Değişmezlik: Tüm düğümler ve katılımcılar, ağ genelinde şeffaflık sağlayan defteri görüntüleyebilir. Ayrıca herhangi bir işlemi gerçekleştirmeden önce çok dikkatli olunması gerekir çünkü işlem tamamlandıktan sonra daha fazla değiştirilemez. Bu özellik, dolandırıcılık ve çifte harcamaların önlenmesinde oldukça faydalıdır.
- Konsensüs Mekanizmaları: Bunlar, bir ağın tüm bölümlerinin aynı bilgi ve ağın işleyişi konusunda fikir birliğine varmasını sağlayan kurallardır. Herkesin olup bitenler konusunda aynı fikirde kalmasına yardımcı olurlar. Bu mekanizmalar yalnızca PoS ve PoW ile sınırlı değil, ötesindedir. Daha yeni mekanizmalar PoA’dır (Yetki Kanıtı) ve DPoS, işlemi doğrulamak ve yeni bloklar oluşturmak için oylamayı ve delegeleri kullanır. PBFT, bir fikir birliğine varmak için düğümler arasında mesaj alışverişinde bulunur. Bu protokolleri kavramak ve uygulamaya koymak, ağları güçlü ve güvenli tutmak için çok önemlidir.

Özel Blockchain Mimarisi
- İzinli Ağ: Özel blockchain, izin düğümleri ile kontrollü bir ortamda çalışır. Erişim kontrollerini yapılandırmak ve rolleri yönetmek önemli görevlerdir. Kontrollü erişim, yalnızca yetkili kullanıcıların ağ ile etkileşime girebilmesini sağlar, bir güvenlik ve gizlilik katmanı sağlıyor.
- Gizlilik ve Gizlilik: Gizlilik, Özel blockchainlerin temelidir. Gizliliği korumak için bu blok zincirleri sıfır bilgi kanıtları ve veri şifreleme gibi özellikleri kullanır. Bu, sağlık ve finans gibi hassas bilgilerle ilgilenen sektörler için önemlidir.
- Ölçeklenebilirlik ve Performans: Ölçeklenebilirlik ve performans, kontrollü bir kurulum olduğundan özel blockchain tarafından iyi bir şekilde yönetilir. Bunun için kullanılan yöntemler arasında işlerin daha hızlı ve sorunsuz yürümesini sağlamak için zincir dışı işlemler, parçalama ve akıllı fikir birliği yöntemleri (Pratik Bizans Hata Toleransı gibi) yer alır.

Genel Blok Zinciri Oluşturmak

Düğüm Kurulumu ve Yapılandırması

Gerekli yazılımı yükleyin (örn. Ethereum için Geth).

Düğümleri başlatın ve yapılandırın:
bash

geth init genesis.json
geth -networkid 1234 -nodiscover -maxpeers 0 -datadir ./node1

2. Akıllı Sözleşme Geliştirme

Solidity’de basit bir akıllı sözleşme yazın (ör. token sözleşmesi):
solidity

pragma sağlamlığı ^0.8.0;

sözleşme SimpleToken {
    string public name = “SimpleToken”;
    string public sembol = “STK”;
    uint8 public ondalık sayılar = 18;
    uint256 public totalSupply;

mapping(address => uint256) publicbalanceOf;

constructor(uint256 _initialSupply) {
totalSupply = _initialSupply * 10 ** uint256(ondalık sayılar);
balanceOf[msg.sender] = totalSupply;

Akıllı sözleşmeyi Truffle veya Hardhat kullanarak derleyin ve dağıtın:
bash
Kodu kopyala

trüf mantarı derlemesi
trüf mantarı geçişi -ağ geliştirme

3. Ağ Dağıtımı ve Bakımı

Genel blockchain ağını dağıtın:
bash

geth -networkid 1234 -mine -minerthreads=1 -datadir ./node1

Düğüm senkronizasyonunu ve performansını kontrol ederek ağı izleyin ve bakımını yapın.

4. Birlikte Çalışabilirlik ve Entegrasyon

Birlikte çalışabilen ve bunları mevcut merkezi olmayan uygulamalara (dApp’ler) bağlayabilen uyumlu sistemler oluşturun.

Özel Bir Blockchain Oluşturmak

Ağ Tasarımı ve Yapılandırması

Ağ topolojisini tasarlayın ve izin verilen düğümleri yapılandırın:
bash
Kodu kopyala

configtxgen -profil SampleDevModeSolo -outputBlock Genesis.block
configtxgen -profil SampleDevModeSolo -outputChannelCreateTx kanalı.tx
-kanal kimliği kanalım

Zincir Kodu/Akıllı Sözleşme Geliştirme

Go, Node.js veya Java’da iş mantığı için zincir kodu yazın:
go

ana paket

içe aktarma (
    “fmt”
    “github.com/hyperledger/fabric-contract-api-go/contractapi”
)
< br/> SimpleAsset yazın struct {
    contractapi.Contract

func (s *SimpleAsset) InitLedger(ctx Contractapi.TransactionContextInterface) hata {
    asset := “ myAsset”
    değer := “100”
    hata := ctx.GetStub.PutState(asset, []byte(value))
    dönüş hatası

< br/>func main {
    zincir kodu, err := Contractapi.NewChaincode(new(SimpleAsset))
    if err != nil {
        fmt.Printf(“SimpleAsset zincir kodu oluşturulurken hata oluştu: %s ”, err.Error)
        return

    if err := zincir kodu.Başlat; err != nil {
        fmt.Printf(“SimpleAsset zincir kodunu başlatırken hata: %s”, err.Error)

}

Zincir kodunu dağıtın:
bash

eş zincir kodu kurulumu -n simpleasset -v 1.0 -p github.com/simpleassetpeer zincir kodu örneği oluşturma -o orderer.example.com:7050 -C kanalım -n simpleasset -v 1.0 -c ‘{“Args”:[“”]}’

Veri Gizliliği ve Güvenliği

Bilgileri etkili bir şekilde korumak için güçlü şifreleme teknikleri ve güvenlik önlemleri uygulayın. Veriyi kaynağında şifreleyip yalnızca varış yerinde şifresini çözerek uçtan uca güvenli bir veri aktarım süreci sağlayın. Gizliliği korumak için verileri maskeleme yoluyla hassas bir şekilde gizleyin. Ek olarak, ek bir koruma katmanı için çok faktörlü kimlik doğrulamayı (MFA) zorunlu kılın. Son olarak, ağ iletişimi sırasında düğümler arasındaki veri aktarımını güvence altına almak için Aktarım Katmanı Güvenliği’ni (TLS) kullanın.

Ağ Yönetimi ve Ölçeklendirme

Düğümlerin işleyişini ve katılımlarını denetleme: Yetkilendirmeyi yalnızca onaylı düğümler arasında sürdürerek düğümler için işlevler ve erişim düzeyleri atayın. Herhangi bir kötü niyetli davranışı tespit etmek için sürekli gözetim ve değerlendirme şarttır. Genişletme için, fikir birliği mekanizmalarını geliştirmek amacıyla Sharding ve yan zincirler dahil Katman 2 çözümleri gibi teknikler kullanılır.

Araçlar ve Çerçeveler

Genel Blockchain Geliştirme Araçları
- Truffle Suite, Ethereum için kullanılır ve akıllı sözleşmeleri test etmek, yazmak ve dağıtmak için bir çerçeve içerir.
- Ganache, yerel blockchain testi ve geliştirmesi için kullanılıyor
- Hardhaht, Ethereum için kullanılır, Esnek bir geliştirme ortamı sağlar ve geliştirme için bir eklenti sistemine ve yerleşik bir yerel Ethereum ağına sahiptir.
Özel Blockchain Geliştirme Araçları
- İş ağlarını modellemeye yönelik Hyperledger Composer, varlıkları ve işlemleri tanımlamaya yönelik Yüksek düzeyli bir dildir.
- Hyperledger, javascript mantığını uygular ve ağlar için REST API’yi otomatik olarak oluşturur.
- Finansal uygulamalara yönelik Corda geliştirme seti, doğrudan ve özel işlemlere odaklanır.
- Corda akıllı sözleşmeleri Kotlin’de yazar ve iş akışını yönetmek için Flow çerçevesine sahiptir.

Ayrıca Okuyun: Blockchain Ağlarını ve Düğümlerini Anlamak

2024-07-15 15:23