Analyse approfondie de l'architecture technique sous-jacente des crypto-monnaies

L'architecture technique sous-jacente des crypto-monnaies est basée sur la blockchain, et ses caractéristiques principales sont la décentralisation, la sécurité et l'immuabilité. 1. La blockchain est composée de "blocs" et de "chaîne", qui garantit la transparence des données et la sécurité par des livres distribués, des fonctions de hachage, des horodatages et des arbres Merkel; 2. Des mécanismes de consensus tels que POW, POS et DPOS garantissent la cohérence des données et la sécurité du réseau, où le POW concourt pour les droits comptables par le biais de l'exploitation minière; 3. La cryptométrie utilise le chiffrement des clés publics, les signatures numériques et les fonctions de hachage pour assurer la confidentialité, l'intégrité et la non-refutabilité des transactions. Les signatures numériques réalisent l'authentification des transactions par le biais de signatures de clés privées et de la vérification des clés publiques; 4. Stocker et stocker les clés publiques et les clés privées, divisées en stockage chaud et en stockage froid, en mnémoniques ou en clés privées sont les seules informations d'identification pour l'accès aux actifs; 5. Les transactions peuvent être effectuées par des échanges centralisés (CEX) ou des échanges décentralisés (DEX). Les transactions CEX sont pratiques mais reposent sur des tiers, et Dex améliore la sécurité et l'autonomie; 6. Les CEX traditionnels incluent Binance, OKX et Huobi, fournissant des liquidités élevées et des services diversifiés. La compréhension de ces principes techniques vous aidera à bien comprendre le mécanisme de fonctionnement de l'écosystème de crypto-monnaie et à fournir une base solide pour les futures décisions d'application et d'investissement.

Dans la vague de l'ère numérique, les crypto-monnaies modifient le paysage économique mondial à un rythme sans précédent avec leurs innovations financières perturbatrices. Cependant, pour de nombreux débutants, le monde des crypto-monnaies est comme un brouillard, et les principes techniques complexes derrière lui sont encore plus prohibitifs. Cet article analysera l'architecture technique sous-jacente des crypto-monnaies de manière facile à comprendre et révèle les mystères de sa décentralisation, de sa sécurité et de son immutabilité. Nous explorerons la technologie de base de la blockchain et comprendrons comment il peut créer un réseau de transmission de valeur sans faire confiance à des tiers via des livres distribués, des algorithmes de chiffrement et des mécanismes de consensus. Dans le même temps, nous discuterons également des détails techniques impliqués dans des liens clés tels que l'émission, le commerce et l'exploitation minière des crypto-monnaies pour aider les lecteurs à bien comprendre les principes d'exploitation de cet écosystème financier émergent.

Blockchain: la pierre angulaire des crypto-monnaies

La blockchain, comme son nom l'indique, est une technologie de base de données distribuée composée de "blocs" et de "chaîne". Chaque "bloc" enregistre les informations de transaction pendant une certaine période et est cryptée. Ces blocs sont "enchaînés" ensemble dans l'ordre chronologique pour former un grand livre distribué non-imprégné. Cette fonctionnalité est la garantie fondamentale de la transparence et de la sécurité des crypto-monnaies.

• Structure du bloc: chaque bloc contient des en-têtes de bloc et des données de transaction. L'en-tête de bloc stocke la valeur de hachage, l'horodatage, la cible de difficulté, le nombre aléatoire et la racine Merkel du bloc précédent.
• Merkel Tree: Toutes les transactions dans le bloc seront hachées via la structure de l'arborescence Merkel, et enfin une racine de Merkel unique est générée pour assurer l'intégrité des données de transaction.
• Fonction de hachage: SHA-256 et d'autres fonctions de hachage cryptographique sont utilisées pour chiffrer les données de blocage, générer une valeur de hachage de longueur fixe pour s'assurer que les données sont irréversibles et imprégnées.
• Timestamp: enregistre l'heure de la création de blocs pour assurer l'ordre et l'irréversibilité des blocs.

Mécanisme de consensus: la pierre angulaire du maintien de la sécurité du réseau

Dans un réseau décentralisé, la façon de faire en sorte que tous les participants soient d'accord sur l'efficacité des transactions est le problème de base auquel est confrontée la blockchain. Un mécanisme de consensus est apparu, qui est la clé pour assurer la cohérence et la sécurité des données du réseau blockchain. Différents mécanismes de consensus fonctionnent différemment, mais l'objectif est de garantir que tous les nœuds atteignent un consensus sur l'état de la blockchain.

• Preuve de travail (POW): concourir pour les droits comptables en calculant un puzzle mathématique difficile mais facile à vérifier, tels que les mécanismes adoptés par Bitcoin. Le processus d'extraction consomme de nombreuses ressources informatiques.
• Preuve de participation (POS): les droits comptables sont alloués en fonction du nombre de crypto-monnaies (actions) détenues par le nœud. Plus il y a de capitaux propres, plus la possibilité d'obtenir les droits comptables est grande.
• Preuve déléguée de participation (DPOS): les utilisateurs votent pour élire quelques nœuds représentatifs pour être responsables de la production et de la vérification des blocs, et améliorer la vitesse et l'efficacité des transactions.

Tutoriel de creusement de pow:

L'exploitation k est le processus de génération de nouveaux blocs et de vérification des transactions dans le mécanisme de consensus POW. Il nécessite du matériel et des logiciels spécialisés. Voici les étapes détaillées:

• Choisissez la bonne crypto-monnaie: toutes les crypto-monnaies n'utilisent pas POW, comme Bitcoin, Ethereum (History), et choisissez la monnaie POW que vous souhaitez exploiter.
• Choisissez de miner le matériel K:
  • Machine d'exploitation ASIC: une machine d'exploration de circuits intégrée spéciale conçue pour des crypto-monnaies spécifiques (telles que le bitcoin), avec l'efficacité la plus élevée de l'exploitation minière. Par exemple, la série S19 de Bitmain.
  • Machine d'extraction GPU: machine d'exploration de processeurs graphiques, adaptée à diverses crypto-monnaies telles que Ethereum (POW historique), avec une plus grande flexibilité. Par exemple, la série NVIDIA RTX 30 ou la série AMD Radeon RX 6000.
• Sélectionnez le logiciel K-Director:
  • CGMINER: Logiciel d'exploration de ligne de commande qui prend en charge plusieurs algorithmes POW.
  • BFGMINER: est également un logiciel de ligne de commande, prenant en charge l'ASIC et FPGA Mining.
  • PhoenixMiner: principalement utilisé pour l'exploitation GPU Ethereum (POW historique).
  • Ethminer: logiciel officiel de mine K pour Ethereum (POW historique).
• Sélectionnez une piscine minière:
  • Un pool minière est une organisation où les mineurs rassemblent leur pouvoir de calcul pour travailler ensemble pour exploiter K. Il peut augmenter la probabilité de blocs miniers, puis allouer des récompenses en fonction de la contribution de la puissance de calcul.
  • Les piscines minières courantes comprennent: F2Pool, Antpool, viaBtc, etc.
  • Étapes pour rejoindre une piscine minière:
    • L'enregistrement d'un compte de pool minier nécessite généralement une vérification par e-mail.
    • Créez un travailleur et définissez un nom et un mot de passe pour chaque mineur (généralement le mot de passe n'est pas important).
    • Obtenez l'adresse du serveur et le numéro de port du pool minier. Ces informations se trouvent généralement sur la page d'aide ou de démarrage de l'extrait k du pool minière.
• Configurer le logiciel de diffusion K:
  • Prenant un exemple CGMiner, vous devez généralement créer un fichier batch (fichier .bat) pour démarrer l'exploitation minière.
  • Exemple de contenu de fichier batch: cgmin.exe --scrypt -o stratum tcp: //us-east.stratum.f2pool.com: 8888 -u nom d'utilisateur de pool minier. Votre nom de mineur-p votre mot de passe mineur
    • cgmin.exe: Dig K Fichier exécutable du logiciel.
    • - Scrypt: Spécifiez l'algorithme d'exploitation K et choisissez en fonction de la monnaie que vous minez. Par exemple, Bitcoin est SHA-256 et Litecoin est Scrypt.
    • -o Stratum TCP: //us-East.stratum.f2pool.com: 8888: Adresse et numéro de port du serveur de pool.
    • -U Nom d'utilisateur de la piscine miniers. Votre nom de mineur: votre nom de compte de pool minier et le nom de nom de mineur pour la machine minière actuelle.
    • -p votre mot de passe mineur: votre mot de passe mineur. Si le pool minière ne le nécessite pas, vous pouvez définir n'importe quel mot de passe.
  • Pour le logiciel d'exploration de GPU, la méthode de configuration est similaire et il y a généralement une interface graphique ou un fichier de configuration.
• Définir l'adresse de stockage:
  • Vous avez besoin d'une adresse de stockage de crypto-monnaie qui reçoit des récompenses minières.
  • Dans les paramètres du pool minière, liez votre adresse de stockage pour vous assurer que les pièces extraites peuvent être envoyées directement à votre stockage personnel.
• Commencez à miner: exécutez le fichier batch ou le logiciel d'extraction que vous avez configuré, qui commencera à se connecter au pool minier et à calculer le hachage. Vous verrez les données de puissance de calcul (Hashrate).
• Surveillez l'état de l'exploitation minière:
  • Connectez-vous à votre compte sur le site Web de la piscine minière pour afficher l'état de votre machine miniers, la puissance de calcul, les revenus et les récompenses payées en temps réel.
  • Assurez-vous que la température du mineur est normale, le ventilateur fonctionne bien et évitez la surchauffe.

Cryptotechnologie: un outil puissant pour assurer la sécurité des transactions

La cryptoologie est au cœur de la sécurité des crypto-monnaies. Il assure la confidentialité, l'intégrité et la non-répudiation des transactions à travers une série d'algorithmes mathématiques. Le cryptage des clés publics et la signature numérique sont deux des concepts les plus importants.

• Cryptage des clés publics (cryptage asymétrique): Chaque utilisateur a une paire de clés: clés publiques et privées. La clé publique peut être divulguée et utilisée pour crypter les informations; La clé privée doit être maintenue confidentielle et utilisée pour décrypter des informations.
• Signature numérique: l'expéditeur utilise sa propre clé privée pour signer les informations de transaction, et le récepteur utilise la clé publique de l'expéditeur pour vérifier la validité de la signature, assurant l'authenticité et l'immuabilité de la transaction.
• Fonction de hachage: Carte les données d'entrée de n'importe quelle longueur dans une sortie de longueur fixe (valeur de hachage), avec des effets unidirectionnels, résistance aux collisions et avalanche, utilisé pour générer du hachage de bloc et du hachage de transaction.

Le processus de génération d'une signature numérique:

Les signatures numériques sont une technologie clé dans les transactions de crypto-monnaie pour vérifier l'authenticité des transactions, empêcher la falsification et assurer la non-refutabilité. Voici ses étapes de génération et de vérification détaillées:

• Préalable: l'utilisateur A (expéditeur) possède une paire de clés public-privé. Les clés publiques peuvent être rendues publiques, tandis que les clés privées doivent être strictement confidentielles.
• Étape 1: générer des données de transaction:
  • L'utilisateur A construit d'abord une transaction, y compris les informations suivantes: adresse de l'expéditeur (clé publique de l'utilisateur A), adresse du récepteur (clé publique de l'utilisateur B), montant, heure de transaction, etc.
  • Ces données sont généralement représentées sous des formes structurées (comme JSON ou binaire).
• Étape 2: Calculez la valeur de hachage des données de transaction:
  • L'utilisateur A entre dans les données de transaction complètes dans une fonction de hachage cryptée (comme SHA-256).
  • La fonction de hachage calcule une valeur de hachage unique de longueur fixe (ou "Digest des messages"). Même si les données de transaction ne changent que légèrement, la valeur de hachage changera considérablement.
  • Cette valeur de hachage peut être considérée comme «l'empreinte digitale» des données de transaction.
• Étape 3: Signe avec la clé privée:
  • L'utilisateur A utilise sa propre clé privée pour crypter le hachage de transaction généré à l'étape précédente.
  • Le résultat de ce processus de chiffrement est la signature numérique.
  • Important: les clés privées sont le seul outil qui peut générer des signatures valides. Personne ne peut dériver une clé privée à partir d'une clé publique, et on ne peut générer une signature valide sans clé privée.
• Étape 4: diffusion des transactions et signatures:
  • L'utilisateur A diffuse les données de transaction d'origine, la signature numérique calculée et sa propre clé publique du réseau de crypto-monnaie.
  • Ces trois parties sont les éléments clés qui constituent une transaction complète.

Le processus de vérification des signatures numériques:

Lorsque d'autres nœuds du réseau (mineur ou nœud de vérification) reçoivent des transactions diffusées par l'utilisateur A, ils effectuent les étapes suivantes pour vérifier la validité de la signature:

• Étape 1: Obtenez les données de transaction et la signature:
  • Le nœud extrait les données de transaction d'origine, les signatures numériques et la clé publique de l'utilisateur A de la transaction reçue.
• Étape 2: Recalculer la valeur de hachage des données de transaction:
  • Le nœud entre indépendamment les données de transaction d'origine reçues dans la même fonction de hachage cryptographique et recalcule la valeur de hachage des données de transaction.
  • Cette étape garantit que les données de transaction ne sont pas falsifiées pendant la transmission.
• Étape 3: Vérifiez la signature en utilisant la clé publique:
  • Le nœud décrypte ou vérifie la signature numérique reçue à l'aide de la clé publique de l'utilisateur A.
  • Si le déchiffrement ou la vérification est réussi et le résultat du déchiffrement / vérification correspond exactement à la valeur de hachage de transaction recalculée à l'étape 2, la signature numérique est considérée comme valide.
• résultat:
  • Si la signature est valide, prouvez que:
    • Cette transaction est en effet initiée par l'utilisateur A qui est propriétaire de la clé privée (authenticité).
    • Les données de transaction n'ont été falsifiées par aucune partie depuis sa signature (intégrité).
    • L'utilisateur A ne peut pas nier d'avoir envoyé la transaction (pas de refus).
  • Si la signature n'est pas valide (comme la valeur de hachage ne correspond pas ou que la clé publique ne peut pas déchiffrer la signature), la transaction sera rejetée par le réseau.

Stockage: un outil pour gérer les actifs cryptographiques

Le stockage des crypto-monnaies ne stocke pas vraiment la crypto-monnaie elle-même, mais stocke vos clés publiques et privées. Avec la clé privée, vous pouvez contrôler vos actifs cryptographiques sur la blockchain, effectuer des opérations d'envoi et de réception. La sécurité du stockage est cruciale.

• Stockage chaud: le stockage connecté à Internet est facile à utiliser, mais a une sécurité relativement faible (comme le stockage d'échange, le stockage d'applications mobiles).
• Stockage à froid: stockage qui n'est pas connecté à Internet, a une sécurité extrêmement élevée et convient au stockage à long terme de grandes quantités d'actifs (tels que le stockage matériel, le stockage papier).
• Mnémonique / clé privée: il s'agit du seul diplôme pour la récupération ou l'accès au stockage. Il doit être conservé correctement. S'il est perdu ou divulgué, les actifs seront en danger.

Échanges décentralisés (DEX) et échanges centralisés (CEX)

Le trading des crypto-monnaies est principalement effectué par deux types d'échanges: les échanges décentralisés (DEX) et les échanges centralisés (CEX). Il existe des différences significatives dans l'architecture technique et l'expérience utilisateur entre les deux.

• Échange centralisé (CEX):
  • Les utilisateurs doivent recharger les fonds dans le stockage de l'échange, et les transactions sont égales sur le serveur centralisé dans l'échange.
  • Les avantages sont une vitesse de négociation rapide, une bonne liquidité, des dépôts et des retraits de monnaie fiduciaires de soutien et fournissent une multitude d'outils de trading.
  • L'inconvénient est que l'utilisateur n'a pas la clé privée, et il y a un risque que l'échange soit attaqué ou s'enfuir.
  • Exemples: Binance, Okx, Huobi.
• Échange décentralisé (DEX):
  • Les transactions sont réalisées directement sur la blockchain et les fonds d'utilisateurs sont toujours dans leur propre stockage sans faire confiance à des tiers.
  • Les avantages sont une haute sécurité, une résistance à la censure et aucun KYC requis (connaissez vos clients).
  • Les inconvénients sont que la vitesse de transaction est relativement lente, les frais de transaction sont élevés et la liquidité peut être insuffisante.
  • Exemple: uniswap, pancakeswap.

Introduction aux échanges de crypto-monnaie traditionnels

Dans le monde du commerce de la crypto-monnaie, le choix d'un échange fiable est crucial. Voici les trois principaux échanges centralisés au monde qui fonctionnent de façon exceptionnelle en termes de sécurité, de liquidité, d'expérience commerciale, etc.

1. Binance

• L'un des plus grands échanges de crypto-monnaie au monde.
• Fournit un large éventail de paires de trading de crypto-monnaie, y compris le spot, les contrats, l'effet de levier, etc.
• Il a un écosystème riche, notamment la chaîne BNB, le marché NFT, le LaunchPad, etc.
• L'interface utilisateur est conviviale, prend en charge le multicangue et le service couvre le monde.

2. Okx (ou yi)

• Une plate-forme de trading de crypto-monnaie de renommée mondiale avec une énorme base d'utilisateurs.
• Fournit une variété de produits commerciaux, couvrant le point, les dérivés, la gestion financière, etc.
• Concentrez-vous sur l'innovation technologique et lancez continuellement de nouvelles fonctions et produits.
• Les centres d'opération sont mis en place dans de nombreux pays et régions du monde.

3. Huobi (Huobi)

• Un ancien échange de crypto-monnaie avec de nombreuses années d'expérience dans l'industrie.
• Fournir des services complets de crypto-monnaie, y compris les transactions, la vente libre, la gestion financière, etc.
• Ont une forte influence de la marque sur de nombreux marchés du monde entier.
• Concentrez-vous sur les opérations de conformité et efforcez-vous de fournir un environnement commercial sûr et stable.

L'architecture technique sous-jacente des crypto-monnaies est un système énorme et complexe, couvrant plusieurs disciplines interdisciplinaires telles que la cryptographie, les systèmes distribués et les protocoles de réseau. Comprendre ces principes techniques de base nous aidera à mieux saisir la valeur des crypto-monnaies et faire des jugements plus sages sur les tendances futures de développement. Avec l'évolution continue de la technologie et l'expansion des scénarios d'application, les crypto-monnaies continueront sans aucun doute de jouer leur rôle unique dans la finance, la technologie et même la vie sociale.

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