Wrocław Blockchain Meetup

#12 Meetup, 21 May 2018

Agenda

18:30 - Introduction (for first-timers)
19:00 - Talks and networking
21:30 - Quiz
21:45 - After Party (Podwale 7)

After Party

Talks

Crypto exchanges technologies and algorithmic trading
by Marek Koza, Empirica
Robo Advisors, how to they work?
by Hanif Nezhad, Empirica
Marc Hautle, Swissrealcoin

Call for talks

Let us know if you want to be a speaker next time.

Also suggest who we should invite.

Czym jest Blockchain?

Rozproszona struktura danych - organizująca "transakcję"/zdarzenia - rejestr
Algorytm Konsensusu - aby zdecydować kto może tę strukturę modyfikować
Trochę kryptografi - żeby to było bezpieczne/odporne na modyfikacje (tamperproof)
Zachęty (Incentives) - żeby mogło działać bez nadzoru i zaufania

Spróbujmy zbudować bezpieczny rejestr transakcji

Razem ze znajomymi rozliczamy się ile i kto jest komu winien.
Każdy może dodać nową transakcję
Rozliczamy się pod koniec miesiąca

Rejestr

Alicja płaci Bolkowi $100
Bolek płaci Cyrylowi $10
Daniel płaci Alicji $70

Czy możesz ufać swoim przyjaciołom?

Alicja płaci Bolkowi $100
Bolek płaci Cyrylowi $10
Daniel płaci Alicji $70
Alicja płaci Bolkowi $1000
Cyryl płaci Bolkowi $1000
Daniel płaci Bolkowi $1000

Jak zabezpieczyć sie przed oszustwem?

Podpisy cyfrowe

Każda osoba generuje swój klucz prywatny i odpowiadający mu klucz publiczny
Każda transakcja musi być podpisana przez nadawcę
Uczestnicy identyfikowani są przez klucz publiczny

Podpisy cyfrowe

SIGN(Message, SK) -> Signature
RECOVER(Signature, Message) -> PK

Sygnatury nie mogą być skopiowane bo zależą od wiadomości
Nie można "podrobić" podpisu - bezpieczna kryptografia

Alicja płaci Bolkowi $100
+ Sygnatura Alicji
Bolek płaci Cyrylowi $10
+ Sygnatura Bolka
Daniel płaci Alicji $70
+ Sygnatura Daniela

Jak wygląda rejestr?

Co jeżeli skopiujemy całą transakcję?

Alicja płaci Bolkowi $100
+ Sygnatura Alicji
Bolek płaci Cyrylowi $10
+ Sygnatura Bolka
Daniel płaci Alicji $70
+ Sygnatura Daniela
Alicja płaci Bolkowi $100
+ Sygnatura Alicji
Alicja płaci Bolkowi $100
+ Sygnatura Alicji

Jak się przed tym zabezpieczyć?

Replay protection

Ponumerujmy wszystkie transakcje
Sygnatura dodatkowo musi uwzględniać numer transakcji

1. Alicja płaci Bolkowi $100
+ Sygnatura Alicji
2. Bolek płaci Cyrylowi $10
+ Sygnatura Bolka
3. Daniel płaci Alicji $70
+ Sygnatura Daniela

Jak wygląda rejestr?

Czy widzicie jeszcze jakiś problem?

Kolejne problemy

Transakcje można wymienić
Jeżeli transakcje będą powstawać równolegle możemy mieć konflikt
Najlepiej byłoby gdyby sygnatura każdej transakcji zawierała cały rejestr
Co oczywiście jest niepraktyczne na dłuższą metę

1. Alicja płaci Bolkowi $100
+ Sygnatura Alicji
2. Bolek płaci Cyrylowi $10
+ Sygnatura Bolka
3. Daniel płaci Alicji $70
+ Sygnatura Daniela

TransactionChain

Alicja płaci Bolkowi $100+ Sygnatura Alicji

Bolek płaci Cyrylowi $10 + Sygnatura Bolka

Daniel płaci Alicji $70 + Sygnatura Daniela

BlockChain

1. Alicja płaci Bolkowi $100+ Sygnatura Alicji

1. Bolek płaci Cyrylowi $10 + Sygnatura Bolka

1. Daniel płaci Alicji $70 + Sygnatura Daniela

Lista zmian

Metadane/ poprzedni stan

Genesis State

Blockchain

Niemutowalna struktura danych zawierająca wszystkie zmiany który zostały zaplikowane do danego punktu w czasie

Blockchain

Hashes - prevent tampering (e.g. KECCAK256)

Signatures - authorize the actions (e.g. ECDSA)

Parent = hash(B0)
Timestamp = 150..000
Number = 1

Hash = hash(B1)

transfer(A, B, 5)

sig(A)

transfer(C, B, 1)

sig(C)

Parent = hash(B2)
Timestamp = 150..000
Number = 2

Hash = hash(B1)

transfer(B, A, 5)

sig(B)

Dan Finlay's Intro to how Ethereum works
https://youtu.be/-SMliFtoPn8

Algorytm Konsensusu

Kto może tworzyć nowe bloki?

sig(Authority1)

hash(B0)

hash(B1)

sig(Authority2)

hash(B2)

sig(Authority1)

Proof of Authority

Akceptujemy bloki tylko podpisane przez pre-definiowaną listę adresów.

Bloki muszą być podpisywane na przemian, maksymalnie jeden blok na 3 s.

Algorytm Konsensusu

Kto może tworzyć nowe bloki?

Difficulty=2
Sol.=0b001..
SolvedBy=A

hash(B0)

hash(B1)

hash(B2)

Proof of Work

Akceptujemy tylko bloki, które zawierają rozwiązanie matematycznej zagadki.

Trudność zagadki dopasowuje się do szybkości rozwiązań, tak żeby mieć stabilny czas bloku.

Difficulty=4
Sol.=0b00001..
SolvedBy=B

Difficulty=3
Sol.=0b0001..
SolvedBy=A

Dlaczego ktoś chciałby marnować energię i tworzyć bloki?

Jest zachęta (incentive)

=

Dostaniesz nagrodę

Jak to działa?

(Boot) Node 1

Node 2

New Node

Hey! Could you give me all your peers?

Jak to działa?

(Boot) Node 1

Node 2

New Node

Hey! Send me all them blocks, will ya?

Block 5

Block 4

Block 0

Jak to działa?

(Boot) Node 1

Node 2

New Node

Hey! I've got a transaction to include in block.

Block 5

transfer(N, B, 5)

sig(N)

Jak to działa?

(Boot) Node 1

Node 2

New Node

Block 5

transfer(N, B, 5)

sig(N)

transfer(N, B, 5)

sig(N)

Cool, I'm mining and will include the tx for a small fee.

Jak to działa?

(Boot) Node 1

Node 2

New Node

Block 6

Block 5

transfer(N, B, 5)

sig(N)

transfer(N, B, 5)

sig(N)

Block 6

Managed to mine new block, here it is guys!

Jak to działa?

(Boot) Node 1

Node 2

New Node

Block 6

Łańcuch kanoniczny

Co jeżeli powstaną dwa bloki z tym samym hashem rodzica?
Który powinienem wybrać?

Block 1

Block 2

Block 3

"Fork"

Łańcuch kanoniczny

Wybieramy "najdłuższy" łańcuch.

Ethereum wybiera łańcuch z największą trudnością.

Block 1

Block 2

Block 3

Block 4

Do zapamiętania: najnowszy stan może się zmieniać, to co widzisz może zostać odwrócone - czekaj na potwierdzenia

Czym jest Bitcoin?

Bitcoin to pierwszy publiczny Blockchain.

Block Time	10 minutes
Consensus	Proof of Work - hashcash
State	Account Balances of BTC / UTXO*
Transactions	Value Transfers*
Launched	2009
Block Reward	12BTC (halving) ~ 21M total coins

Dan Finlay's Intro to how Ethereum works
https://youtu.be/-SMliFtoPn8

Czym jest Ethereum?

Ethereum to "The World Computer"

Block Time	14 seconds
Consensus	Proof of Work - ethash*
State	Arbitrary
Transactions	Turing-complete / programmable
Launched	2015
Block Reward	5ETH (+uncles) ~ Unlimited coins

Pytania?

Blockchain pozwala na transakcje pomiędzy wieloma stronami, które nie muszą sobie ufać.

Lista innych ważnych pojęć

Genesis Block
Blockchain
Protocol
Consensus
Incentives
Miner
Hashing Power
Hard/Soft Fork
Canonical Chain
Chain re-org

Decentralization
Distributed Ledger
Bitcoin
UTXO
Ethereum / EVM
Smart Contracts
Altcoins
Tokens
Fiat currency