Метаданные в транзакциях блокчейн, пояснения
Дополнительные данные или информация, которые могут быть приложены к криптотранзакции в блокчейне, называются метаданными в транзакциях блокчейна.
Хотя основной функцией блокчейна является документирование и аутентификация передачи цифровых активов, включая такие криптовалюты, как Ether (ETH) или Bitcoin (BTC), метаданные позволяют пользователям добавлять дополнительную информацию или контекст к своим транзакциям.
Метаданные – это данные о данных. В контексте транзакций с использованием блокчейн они включают информацию, которая не имеет прямого отношения к передаче криптовалюты, но может обеспечить дополнительную функциональность транзакции.
Существует два основных типа метаданных в транзакциях blockchain:
Метаданные в цепочке
Поскольку эти метаданные сразу же сохраняются в блокчейне, они являются частью хранящихся там данных о транзакциях. Любой человек, имеющий доступ к блокчейну, может их увидеть. Такая информация, как метки транзакций, примечания или ссылки на внешние контракты или документы, может быть найдена в метаданных на цепочке.
Внецепочечные метаданные
Эти данные упоминаются в транзакции, но не хранятся непосредственно в блокчейне. Ссылки на другой контент, например, файлы, документы или веб-адреса, которые предоставляют дополнительные сведения о транзакции, могут быть включены во внецепочечные метаданные. Внецепочечные метаданные – это инструмент, который пользователи могут использовать для уменьшения беспорядка в блокчейне.
Как хранятся метаданные на цепочке и вне цепочки
Метаданные “на цепи”, такие как детали транзакций, код смарт-контракта и свойства токенов, являются неотъемлемой частью структуры данных блокчейна, постоянно хранятся и реплицируются на всех узлах сети. В отличие от этого, метаданные вне цепи хранятся вне сети, с использованием криптографических ссылок, что повышает эффективность и гибкость блокчейна.
Структура данных блокчейна содержит метаданные “на цепи”. Эта информация постоянно сохраняется и реплицируется на всех узлах сети и является компонентом бухгалтерской книги блокчейна. Большая часть метаданных в цепочке хранится в самих транзакциях. В блокчейне каждая транзакция имеет полезную нагрузку с соответствующими метаданными. Например, отправитель, получатель, сумма и дата транзакции записываются в качестве метаданных на цепочке при пересылке криптовалюты между адресами.
Когда речь идет о смарт-контрактах, код контракта и сопутствующие данные хранятся в блокчейне как метаданные на цепи. Они охватывают функции, переменные состояния и связанные с ними данные контракта. Каждый блок имеет заголовки, в которых содержатся определенные метаданные, легко доступные для проверки, например, временные метки блоков, номера блоков и идентификаторы транзакций. Метаданные, касающиеся свойств токенов (например, название токена, символ, предложение), часто хранятся в блокчейне для таких токенов, как ERC-721 и ERC-20 в Ethereum.
В отличие от этого, внецепочечные метаданные хранятся вне блокчейна. Они могут храниться в различных местах, включая решения для масштабирования вне цепочки, такие как Lightning Network, децентрализованные системы хранения данных, такие как InterPlanetary File System (IPFS), и внешние базы данных. Блокчейн использует криптографические хэши или указатели для ссылки на метаданные вне цепи, что позволяет освободить место на блокчейне для хранения более или менее важных данных, уменьшить перегрузку и обеспечить гибкость приложений, которым нужна приватная или динамическая информация.
Примеры метаданных в транзакциях блокчейна
Метаданные в блокчейне включают в себя временные метки, детали транзакций, данные смарт-контрактов, цифровые подписи, плату за газ, ссылки на IPFS, информацию об оракулах и метаданные о нефункционирующих токенах (NFT), обеспечивая разнообразные функциональные возможности и хранение информации в сети блокчейн.
Временные метки
Каждый блок блокчейна содержит временную метку, которая показывает момент добавления блока в цепь. С помощью этих метаданных записывается время транзакции.
Детали транзакции
Адреса отправителя и получателя, суммы транзакций и отдельные идентификаторы транзакций – вот 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 на блокчейне.
Цифровые подписи
Для подтверждения легитимности транзакций и демонстрации права собственности метаданные содержат цифровые подписи.
Плата за газ
В таких блокчейнах, как Ethereum, метаданные могут содержать подробную информацию о газовых сборах, связанных с обработкой транзакций. Майнерам и валидаторам эта информация необходима для определения приоритетности транзакций.
Ссылки на Межпланетную файловую систему
Ссылки на IPFS, децентрализованную систему хранения файлов, могут быть найдены в метаданных блокчейна. Пользователи могут получить доступ к данным в блокчейне, извлекая при необходимости ссылку, обычно в виде хэша, на файл IPFS. С помощью этого метода можно хранить большие файлы, включая изображения, видео или документы, связанные с активами на цепочке, такими как НМТ.
Оракулы
Оракулы – это внешние сервисы, которые предоставляют смарт-контрактам доступ к данным реального мира. Информация об этих оракулах может быть включена в метаданные блокчейна, чтобы вызвать действия смарт-контракта.
Метаданные нефункционирующих токенов
НМТ часто содержат метаданные, такие как создатели, описания и другие подробности о цифровых или физических активах, которые они представляют.
Как добавить метаданные к транзакции в блокчейн?
Когда пользователь хочет добавить метаданные к транзакции в блокчейн, он может сделать это с помощью смарт-контракта, 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 с помощью смарт-контрактов.
Создание смарт-контракта
Перед добавлением метаданных должен быть создан смарт-контракт. Инструкции о том, где и как будут храниться метаданные, включаются в этот контракт. Метаданные могут храниться в определенной переменной, обычно в виде строки. Приведем упрощенный пример, написанный на языке Solidity, файл
В приведенном выше примере смарт-контракт под названием MyContract имеет публично читаемую переменную метаданных и функцию setMetadata, которая позволяет обновлять метаданные.
Взаимодействие со смарт-контрактом
Человек должен взаимодействовать со смарт-контрактом, отправляя транзакцию для добавления метаданных к транзакции в блокчейн. Это можно сделать с помощью таких библиотек, как web3.js или ethers.js, или через приложения кошелька 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 крайне важно помнить, что при добавлении метаданных к транзакции в блокчейн следует учитывать такие соображения, как стоимость газа, безопасность и конфиденциальность.
Варианты использования метаданных блокчейна
Метаданные блокчейна находят применение в самых разных отраслях, включая управление цепочками поставок, цифровую идентификацию, смарт-контракты, НМТ и здравоохранение.
Управление цепочками поставок
Предприятия могут улучшить прослеживаемость и прозрачность, поместив метаданные о производстве, транспортировке и качестве продукции в блокчейн. Например, производитель продуктов питания может отслеживать информацию о происхождении материалов, их прохождении по цепочке поставок и проверке качества.
Эта информация необходима для решения таких проблем, как мошенничество или отзыв товара, гарантирования соответствия нормативным требованиям и подтверждения подлинности. Кроме того, покупатели могут использовать эти метаданные для принятия обоснованных решений относительно приобретаемых ими товаров.
Цифровая идентификация и аутентификация
Метаданные Blockchain могут быть использованы для безопасного управления и сохранения учетных данных и персональных данных. Люди сами отвечают за свои данные и могут разрешать или запрещать доступ тем, кому разрешено, что снижает вероятность кражи личности и нарушения 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 играют важную роль, – это смарт-контракты. Метаданные используются этими самоисполняющимися контрактами для принятия решения о том, когда и как выполнить то или иное условие. Например, смарт-контракт в сфере страхования может использовать метеорологические данные в качестве метаданных, чтобы немедленно инициировать выплаты для страхователей, пострадавших от неблагоприятных погодных условий.
В финансовой отрасли кредитные договоры могут устанавливать право на получение кредита и процентные ставки на основе кредитного рейтинга и истории операций, которые хранятся в виде метаданных, что позволяет автоматизировать и повысить эффективность процедур кредитования.
Несгораемые токены и цифровые активы
НМТ и цифровые активы часто используют информацию blockchain для придания цифровым коллекционным предметам, произведениям искусства и активам смысла и ценности. Информация о создателе, история владения и характеристики цифрового предмета являются примерами метаданных. Отслеживание происхождения, аутентификация произведений искусства и создание децентрализованных приложений (DApps), основанных на НФТ, могут извлечь большую пользу из этих знаний.
Медицинские документы и безопасность данных
Кроме того, сектор здравоохранения использует метаданные blockchain для безопасного управления записями пациентов и гарантии целостности данных. Истории болезни, формы согласия пациента и журналы доступа к данным – все это может храниться в метаданных, что повышает безопасность и конфиденциальность медицинской информации. Кроме того, это облегчает коммуникацию между различными системами здравоохранения и позволяет службам экстренного реагирования быстрее получать жизненно важную медицинскую информацию.
Проблемы, связанные с метаданными блокчейна
Преодоление проблем, связанных с метаданными блокчейна, включая проблемы масштабируемости, безопасности данных и надежности оракула, необходимо для устойчивого развития технологии и ее широкого внедрения.
Озабоченность по поводу масштабируемости и стоимости хранения данных важна, поскольку по мере роста размеров сетей блокчейн они могут становиться менее эффективными и нуждаться в большем количестве ресурсов. Большие объемы хранения данных в блокчейне могут создавать нагрузку на архитектуру сети и увеличивать риск централизации.
Еще одна проблема – безопасность и конфиденциальность данных, особенно при работе с частными или конфиденциальными данными. Прозрачность блокчейна может противоречить нормам конфиденциальности, поэтому реализация и проектирование должны быть выполнены с особой тщательностью. Кроме того, на надежность блокчейн-приложений и смарт-контрактов может повлиять злоумышленный или ошибочный ввод данных, когда они зависят от оракулов для получения внешних данных.
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 второго уровня и техники шардинга для выгрузки определенных данных из основной цепи, чтобы избежать трудностей с масштабируемостью.
Шифрование и блокчейн с правами доступа могут быть использованы для повышения безопасности и конфиденциальности конфиденциальных данных. Надежность оракула может быть обеспечена за счет использования нескольких источников данных для проверки и механизмов репутации. Следовательно, метаданные блокчейна можно сделать более эффективными и безопасными с помощью надежных протоколов безопасности, изобретательных технологий и тщательного проектирования.
