Czym jest blockchain i jak działa?

Blockchain to rodzaj technologii rozproszonego rejestru (DLT) i podstawa działania kryptowalut. Technologia ta jest bazą danych, która przechowuje bloki danych chronologicznie. Każdy blok jest powiązanym z poprzednim, zawierającym hash ostatniego bloku i znacznik czasowy. Sieć blockchain jest obsługiwana i dzielona między węzłami komputerowymi, dlatego ludzie uważają ją za sieć zdecentralizowaną.

Dane w sieci blockchain są przechowywane chronologicznie i w sposób zdecentralizowany, co czyni je praktycznie niemożliwymi do manipulowania, przez co są teoretycznie niezmienne.

Dlaczego blockchain?

Początki blockchain to projekt badawczy w 1991 roku prowadzony przez Stuarta Habera i W. Scotta Stornetta, badający możliwość i wykorzystanie bazy danych ze znacznikiem czasowym. Jednak dopiero gdy nieznany podmiot o imieniu Satoshi Nakamoto wymyślił Bitcoin (BTC) w 2009 roku, mogliśmy wreszcie zaobserwować powszechne, praktyczne zastosowanie takiej technologii.

W kolejnych latach zaskoczyło nas wiele kreatywnych zastosowań, a nawet dalszy rozwój technologii blockchain i kryptowalut. Aby zrozumieć, dlaczego ludzie ciągle mówią o technologii blockchain, musimy zrozumieć Bitcoin i jak on działa.

Bitcoin to cyfrowa waluta i system elektronicznej gotówki peer-to-peer na podstawie technologii blockchain, zabezpieczony kryptografią. Wielu osobom nie udało się stworzyć cyfrowej waluty przed BTC ze względu na nieunikniony problem podwójnego wydawania i scentralizowanej władzy.

W przeciwieństwie do pieniędzy fizycznych, które wydajemy płacąc za realne przedmioty lub usługi, waluta cyfrowa jest rejestrem transakcji. Ci, którzy kontrolują ten rejestr, technicznie posiadają wszystkie pieniądze, ponieważ mogą zmienić każdy zapis transakcji. Mówiąc wprost, zaufanie jest tym, co uniemożliwia cyfrowej walucie całkowite zastąpienie tradycyjnego pieniądza. Technologia blockchain mogłaby całkowicie rozwiązać problem zaufania.

Jak dokładnie działa blockchain?

Blockchain opiera się na technologii rozproszonego rejestru, ale jak dokładnie rozprasza dane? Czym różni się od bazy danych i kopii zapasowych?

Jedną z najważniejszych różnic pomiędzy bazą danych a siecią blockchain jest to, że węzły tej ostatniej zwykle rozrzucone są w różnych lokalizacjach i rękach odrębnych podmiotów.

Każdy węzeł w sieci utrzymuje cały rejestr blockchain. Muszą one osiągnąć konsensus poprzez kworum. Innymi słowy, żaden pojedynczy podmiot nie ma pełnej kontroli nad siecią i jej zapisami. W przypadku typowej bazy danych wystarczyłoby jedno naciśnięcie klawisza, aby wymazać wszystkie dane, niezależnie od tego, ile zapasowych baz zostało zaimplementowanych. W przypadku technologii blockchain, zmiana zapisów sieci wymaga kontrolowania ponad 50% węzłów. Pojawia się pytanie, co jeśli jeden podmiot mógłby stworzyć więcej węzłów, aby przejąć kontrolę nad siecią? Czy nie manipulowałby zapisami i nie osiągnąłby kworum wykorzystując własne węzły? Nad tym właśnie czuwa mechanizm konsensusu.

Kryptograficzny mechanizm konsensusu

W przypadku publicznego i pozbawionego zezwoleń blockchainu, w którym może uczestniczyć każdy, mechanizm konsensusu jest niezbędny, aby zapobiec niezamierzonym manipulacjom. Inaczej niektóre podmioty mogłyby wprowadzić do sieci nowe bloki, z nowymi haszami i spowodować ich akceptację dzięki mocy obliczeniowej dzisiejszej technologii.

Weźmy na przykład BTC: ta sieć wykorzystuje Proof-of-Work jako mechanizm konsensusu. Proof-of-Work to rodzaj konsensusu kryptograficznego w którym węzły, muszą udowodnić, że dokonały odpowiednich obliczeń. W przypadku Bitcoina, węzły są opiekunami sieci, znanymi również jako górnicy (ang. miners). Muszą oni konkurować dokonując wielu skomplikowanych obliczeń, aby wykopać (ang. mine) blok i dodać go do sieci. Prawo do tego uzyskuje tylko jeden węzeł, który rozwiąże matematyczną zagadkę. Dodatkowo taki węzeł otrzyma w zamian za swoją moc obliczeniową jeden token (BTC).

Ponieważ każdy węzeł zapewnia za każdym razem wszystkie swoje moce obliczeniowe, podmiot chcący zmienić zapiski blockchainu musiałby unieważnić 50% sieci. Jest to często niemożliwe ze względu na jej ogromny rozmiar.

Kluczem do niezmienności technologii blockchain jest nie odporność na wszelkie ataki, ale zniechęcanie podmiotów trzecich. Połączenie proof-of-work i konieczności uzyskania konsensusu wśród węzłów w sieci sprawia, że wysiłek włożony w manipulację sieci blockchain jest niezmiernie większy niż możliwe zyski.

Proof-of-Work brzmi dobrze w teorii. Ma on jednak znaczące wady, które wiążą się właśnie z poziomem bezpieczeństwa. Proof-of-work wymaga od węzłów sieci konkurowania w obliczeniach matematycznych. Oczywiście im więcej węzłów jest w sieci, tym bardziej jest ona zdecentralizowana. Większa konkurencja obliczeniowa przekłada się też na większe zużycie energii. Dlatego społeczność zawsze szukała alternatywy, która mogłaby zapewnić podobny poziom bezpieczeństwa, nie zużywając przy tym ogromnej ilości energii. Najlepszym konkurentem Proof-of-Work był Proof-of-Stake.

Niektóre z popularnych blockchainów, takie jak Cardano, Algorand czy od niedawna Ethereum wykorzystują Proof-of-Stake. Jest on wykorzystywany coraz częściej, ale ten rodzaj konsensusu też nie jest idealny, zwłaszcza, że technologia ta stale się rozwija.

Blockchain to coś więcej niż Bitcoin

Choć blockchain początkowo służył jako rejestr zapisów transakcji pieniężnych (Bitcoin), to może również bezpiecznie przechowywać dowolne zapisy danych. Obecnie wiele firm przygląda się różnym funkcjonalnościom i możliwościom technologii blockchain. Na przykład IBM stworzył food trust blockchain, aby śledzić i rejestrować transport produktów spożywczych. Ta sieć pozwala użytkownikom na natychmiastowe sprawdzenie drogi produktu, jeśli po spożyciu tych produktów dojdzie do jakiegokolwiek niebezpiecznego zdarzenia. Wszystkie dane w sieci blockchain są niezmienne i przejrzyste, dzięki czemu zapis jest wiarygodny dla każdej ze stron. Rozwiązania tego typu rozprzestrzeniają się w różnych branżach: systemy głosowania, łańcuchy dostaw, opieka zdrowotna itp.

Smart kontrakty

Smart kontrakty to programy, które są realizowane automatycznie i samoistnie po spełnieniu wcześniej ustalonych warunków. Ta cecha sprawiła, że blockchainy stały się czymś więcej niż rejestrem danych. Umożliwiły sieci blockchain wykonanie serii działań bez pośrednika.

Brak pośredników jest jedną z najważniejszych cech smart kontraktów. Przykładowo, smart kontrakt może pomagać w transferze środków za produkty: Osoba A przekazuje pieniądze osobie B dopiero po dostarczeniu produktu. Zazwyczaj potrzeba trzeciej strony, która przechowa fundusze osoby A, dopóki osoba B nie wypełni swojej strony umowy. Wykorzystując smart kontrakty sieć blockchain może przekazać środki automatycznie bez ingerencji osoby A lub osoby trzeciej, gdy potwierdzi, że osoba B przekazała produkt osobie A.

Istnieje zbyt wiele blockchainów i smart kontraktów, żeby opisać użycie i funkcjonalności każdego z nich. Dlatego ten przewodnik to tylko wprowadzenie początkujących w świat blockchain. Jesteśmy pewni, że blockchain będzie fundamentem technologii przyszłości.

Obserwuj nas w mediach społecznościowych, aby nigdy nie przegapić żadnych wiadomości

Twitter | Telegram | Youtube | Facebook | Instagram | TikTok

... i zarejestruj konto w Bitget, aby odebrać nagrody dla nowych użytkowników!

Zastrzeżenie: Opinie wyrażone w tym artykule mają charakter wyłącznie informacyjny. Nie stanowi on wyrazu poparcia dla żadnego z omawianych produktów i usług ani porady inwestycyjnej, finansowej lub handlowej. Przed podjęciem decyzji inwestycyjnych należy zasięgnąć opinii wykwalifikowanych specjalistów.