Объяснение метаданных в транзакциях блокчейна
Дополнительные данные или информация, которые могут быть добавлены к криптотранзакции в блокчейне, называются метаданными в транзакциях блокчейна.
Хотя основной функцией блокчейна является документирование и аутентификация передачи цифровых активов, включая такие криптовалюты, как эфир (ETH) или биткойн (BTC), метаданные позволяют пользователям добавлять дополнительную информацию или контекст к своим транзакциям.
Метаданные — это данные о данных. В контексте транзакций блокчейна он включает информацию, которая не связана напрямую с передачей криптовалюты, но может обеспечить дополнительную функциональность транзакции.
В транзакциях блокчейна есть два основных типа метаданных:
Метаданные в цепочке
Поскольку эти метаданные немедленно сохраняются в блокчейне, они являются частью данных транзакции, которые там хранятся. Любой, у кого есть доступ к блокчейну, может это увидеть. Такая информация, как метки транзакций, примечания или ссылки на внешние контракты или документы, можно найти в метаданных цепочки.
Метаданные вне сети
Эти данные упоминаются в транзакции, но не сохраняются непосредственно в блокчейне. Ссылки на другой контент, такой как файлы, документы или веб-URL-адреса, которые предоставляют дополнительную информацию о транзакции, могут быть включены в метаданные вне цепочки. Метаданные вне сети — это инструмент, который пользователи могут использовать для уменьшения беспорядка в блокчейне.
Как хранятся метаданные внутри и вне цепочки
Метаданные внутри цепочки, такие как сведения о транзакциях, код смарт-контракта и свойства токена, являются неотъемлемой частью структуры данных блокчейна, постоянно хранятся и реплицируются по узлам сети. Напротив, метаданные вне цепочки хранятся снаружи с использованием криптографических ссылок, что повышает эффективность и гибкость блокчейна.
Структура данных блокчейна изначально содержит внутрицепочные метаданные. Эта информация постоянно сохраняется и реплицируется во всех узлах сети и является компонентом реестра блокчейна. Большая часть метаданных в цепочке хранится в рамках реальных транзакций. В блокчейне каждая транзакция имеет полезную нагрузку с соответствующими метаданными. Например, отправитель, получатель, сумма и дата транзакции записываются как метаданные в цепочке при отправке криптовалюты между адресами.
Когда дело доходит до смарт-контрактов, код контракта и сопутствующие данные хранятся в блокчейне как метаданные в цепочке. Сюда входят функции, переменные состояния и связанные данные контракта. Каждый блок имеет заголовки, содержащие определенные метаданные, которые легко доступны для проверки, например временные метки блоков, номера блоков и идентификаторы транзакций. Метаданные, касающиеся свойств токена (например, имени токена, символа, ресурса), часто хранятся в блокчейне для таких токенов, как ERC-721 и ERC-20 Ethereum.
Напротив, метаданные вне цепочки хранятся вне блокчейна. Его можно хранить в самых разных местах, включая решения для автономного масштабирования, такие как Lightning Network, децентрализованные системы хранения, такие как Межпланетная файловая система (IPFS), и внешние базы данных. Блокчейн использует криптографические хеши или указатели для обращения к метаданным вне цепочки, что освобождает место в блокчейне для хранения более или менее важных данных, уменьшает перегрузку и обеспечивает гибкость приложениям, которым нужна частная или динамическая информация.
Примеры метаданных в транзакциях блокчейна
Метаданные в блокчейне включают временные метки, детали транзакций, данные смарт-контрактов, цифровые подписи, плату за газ, ссылки IPFS, информацию оракулов и метаданные невзаимозаменяемых токенов (NFT), что обеспечивает разнообразные функциональные возможности и хранение информации в сети блокчейна.
Временные метки
Каждый блок блокчейна содержит временную метку, показывающую момент добавления блока в цепочку. Время транзакции записывается с помощью этих метаданных.
Детали транзакции
Адреса отправителя и получателя, суммы транзакций и отдельные идентификаторы транзакций — это лишь несколько примеров метаданных, которые могут быть включены в каждую транзакцию в блокчейне.
Данные смарт-контракта
Параметры и входные данные, необходимые для работы контракта, могут быть включены в метаданные, когда смарт-контракты выполняются в блокчейне.
Цифровые подписи
Чтобы подтвердить легитимность транзакций и продемонстрировать право собственности, метаданные содержат цифровые подписи.
Плата за газ
В блокчейнах, таких как Ethereum, метаданные могут включать подробную информацию о комиссиях за газ, связанных с обработкой транзакций. Эта информация нужна майнерам и валидаторам для определения приоритетов транзакций.
Ссылки на межпланетную файловую систему
Ссылки на IPFS, децентрализованную систему хранения файлов, можно найти в метаданных блокчейна. Пользователи могут получить доступ к данным в блокчейне, получив ссылку, обычно в форме хеша, на файл IPFS по мере необходимости. С помощью этого метода можно хранить большие файлы, включая изображения, видео или документы, связанные с активами в цепочке, такими как NFT.
Оракулы
Оракулы — это внешние сервисы, которые предоставляют смарт-контрактам доступ к реальным данным. Информация этих оракулов может быть включена в метаданные блокчейна, чтобы активировать действия смарт-контракта.
Невзаимозаменяемые метаданные токена
NFT часто содержат метаданные, такие как создатели, описания и другие сведения о цифровых или физических активах, которые они представляют.
Как добавить метаданные в транзакцию блокчейна?
Когда пользователь хочет добавить метаданные в транзакцию блокчейна, он может сделать это через смарт-контракт, который представляет собой самоисполняющийся контракт с заранее определенными условиями, закодированными в нем.
Давайте разберемся в этом процессе на примере Ethereum, который известен своей способностью включать метаданные в транзакции посредством смарт-контрактов.
Создайте смарт-контракт
Смарт-контракт должен быть создан до добавления метаданных. Инструкции о том, где и как будут храниться метаданные, включены в этот контракт. Метаданные могут храниться в переменной, которая определяется, обычно в виде строки. Вот упрощенный пример, написанный на Solidity,
В приведенном выше примере смарт-контракт MyContract имеет общедоступную переменную метаданных и функцию setMetadata, которая позволяет обновлять метаданные.
Взаимодействие со смарт-контрактом
Человек должен связаться со смарт-контрактом, отправив транзакцию для добавления метаданных в транзакцию блокчейна. Это можно сделать с помощью таких библиотек, как web3.js или ethers.js, или с помощью приложений-кошельков Ethereum.
Проверка метаданных
Взаимодействуя со смарт-контрактом и считывая переменную метаданных, любой может проверить метаданные после того, как транзакция будет подтверждена и добавлена в блокчейн. Однако важно помнить, что при добавлении метаданных в транзакцию блокчейна следует учитывать такие факторы, как стоимость газа, безопасность и конфиденциальность.
Варианты использования метаданных блокчейна
Метаданные блокчейна находят применение в широком спектре отраслей, включая управление цепочками поставок, цифровую идентификацию, смарт-контракты, NFT и здравоохранение.
Управление цепочками поставок
Предприятия могут улучшить отслеживаемость и прозрачность, поместив метаданные о производстве, транспортировке и качестве продукции в блокчейн. Например, производитель продуктов питания может отслеживать информацию о происхождении материалов, их прохождении через цепочку поставок и проверках качества.
Эта информация необходима для решения таких проблем, как мошенничество или отзыв продукции, а также для обеспечения соблюдения нормативных требований и подтверждения подлинности. Кроме того, клиенты могут использовать эти метаданные для принятия обоснованных решений относительно приобретаемых товаров.
Цифровая идентификация и аутентификация
Метаданные блокчейна можно использовать для безопасного управления и сохранения учетных данных и личных данных. Люди несут ответственность за свои данные и могут разрешать или запрещать доступ тем, кому это разрешено, что снижает вероятность кражи личных данных и нарушений конфиденциальности. Предприятия, правительства и образовательные учреждения могут использовать эту технологию для повышения безопасности услуг и ускорения процедур проверки личности.
Смарт-контракты
Еще одна область, в которой метаданные блокчейна имеют важное значение, — это смарт-контракты. Метаданные используются этими самоисполняющимися контрактами, чтобы решить, когда и как выполнить определенное условие. Например, страховой смарт-контракт может использовать метеорологические данные в качестве метаданных для немедленного инициирования выплат держателям полисов, пострадавшим от неблагоприятных погодных условий.
В финансовой отрасли кредитные соглашения могут устанавливать право на получение кредита и процентные ставки на основе кредитных рейтингов и истории транзакций, которые сохраняются в виде метаданных, что позволяет проводить более автоматизированные и эффективные процедуры кредитования.
Невзаимозаменяемые токены и цифровые активы
NFT и цифровые активы часто используют информацию блокчейна для придания цифровым предметам коллекционирования, произведениям искусства и активам смысла и ценности. Информация об создателе, истории владения и характеристиках цифрового объекта являются примерами метаданных. Отслеживание происхождения, аутентификация произведений искусства и создание децентрализованных приложений (DApps), основанных на NFT, могут значительно выиграть от этих знаний.
Медицинские записи и безопасность данных
Кроме того, сектор здравоохранения использует метаданные блокчейна для безопасного управления записями пациентов и гарантии целостности данных. Медицинские истории, формы согласия пациентов и журналы доступа к данным могут храниться в метаданных, что повышает безопасность и конфиденциальность медицинской информации. Кроме того, это облегчает связь между различными системами здравоохранения и позволяет службам экстренной помощи быстрее получать жизненно важную медицинскую информацию.
Проблемы, связанные с метаданными блокчейна
Преодоление проблем с метаданными блокчейна, включая проблемы масштабируемости, проблемы безопасности данных и надежности оракулов, имеет важное значение для устойчивого развития технологий и их широкого внедрения.
Обеспокоенность по поводу масштабируемости и затрат на хранение важна, поскольку по мере увеличения размеров сетей блокчейнов они могут стать менее эффективными и требовать больше ресурсов. Большие объемы хранения данных в блокчейне могут вызвать нагрузку на сетевую архитектуру и повысить риск централизации.
Другая проблема — безопасность и конфиденциальность данных, особенно при работе с частными или конфиденциальными данными. Прозрачность блокчейна может противоречить правилам конфиденциальности, поэтому реализация и проектирование должны осуществляться тщательно. Кроме того, на надежность приложений блокчейна и смарт-контрактов может повлиять вредоносный или ошибочный ввод данных, когда получение внешних данных зависит от оракулов.
Решение этих проблем имеет решающее значение для дальнейшего развития и внедрения технологии блокчейн в различных отраслях. Преодоление этих препятствий в метаданных блокчейна требует диверсифицированной стратегии. Разработчики могут изучить решения уровня 2 и методы сегментирования, чтобы выгрузить определенные данные из основной цепочки и избежать проблем с масштабируемостью.
Шифрование и разрешенные блокчейны можно использовать для повышения безопасности и конфиденциальности конфиденциальных данных. Надежность Oracle можно обеспечить за счет использования нескольких источников данных для механизмов проверки и репутации. Следовательно, метаданные блокчейна можно сделать более эффективными и безопасными с помощью надежных протоколов безопасности, изобретательных технологий и тщательного проектирования.
