Wszystko co musisz wiedzieć o technologii Blockchain?

Co to jest Blockchain i jak działa?

Zacznijmy od teorii czym jest łańcuch bloków (Blockchain). Jest to zdecentralizowana i rozproszona baza danych oparta na otwartym kodzie źródłowym (open source) działająca w sieci internet o architekturze peer-to-peer (p2p). Topologia tej architektury nie posiada centralnych komputerów, ani scentralizowanego miejsca przechowywania informacji na temat zapisów księgowych, transakcji czy płatności.  Nad bezpieczeństwem przechowywanych i przesyłanych danych czuwają algorytmy kryptograficzne. Innymi słowy Blockchain stanowi publiczny i zdecentralizowany rejestr transakcji do którego dostęp może uzyskać każdy. Jest to więc zdecentralizowana platforma transakcyjna o rozproszonej strukturze sieciowej.

źródło: Autonomous Research

Każda nowa informacja szyfrowana jest za pomocą kluczy: prywatnego i publicznego. Takie podwójne zabezpieczenie jest bardzo skuteczne i trudne do złamania. Klucz publiczny (można go wyobrazić sobie jako adres korespondencyjny odbiorcy) używany jest do zaszyfrowania informacji, natomiast klucz prywatny (przechowywany w tajemnicy) służy do autoryzowania wysyłanych wiadomości, a także odczytywania przez odbiorcę zaszyfrowanych treści (można go porównać do klucza od skrzynki pocztowej). Jeśli zgubimy nasz klucz spowoduje to nieodwracalną utratę kontroli nad naszym kontem.

Blockchain to nic innego jak baza danych lub księga (rejestr), która przechowuje informacje coraz większej liczby transakcji. Jest to arkusz danych tyle, że dużo bardziej zaawansowany technicznie, choć w gruncie rzeczy spełniający taką samą rolę. Wyróżnia to że jest:

  • Publicznie udostępniony, każdy może uzyskać dostęp i przejrzeć listę transakcji,
  • Zdecentralizowany, rozproszona struktura charakterystyczna dla sieci p2p,
  • Bezpieczny, posiadające zaawansowane algorytmy kryptograficzne,
  • Zaufany, komputery w sieci muszą nawiązać wzajemne połączenie, aby zrealizować transakcję,
  • Zautomatyzowany, nie wymaga moderacji.

Przykład transakcji w Blockchain

źródło: Autonomous Research

Czym jest rozproszona księga (rejestr)

Każdy blok jest tworzony w trakcie akceptacji i walidacji przez pozostałe węzły. Nie ma więc potrzeby, aby tworzyć centralną i jednostkę autoryzującą transakcję w trakcie gdy poszczególni uczestnicy sieci (wszyscy) zgadzają się i weryfikują transakcję.

Węzęł (node) to każdy uczestnik wymiany (księgi czy rejestru). W tradycyjnym rozumieniu usług finansowych mianem węzła nazwalibyśmy np. bank.

Walidacja jest zakończona gdy węzły dochodzą do konsensusu.

Czym zatem jest konsensus?

To nic innego jak zgoda wszystkich węzłów na transakcje, zbiorowa akceptacja i walidacja.

Istnieją dwa główne mechanizmy, które są wykorzystywane do tego celu. 

Proof of Work –(POW) metoda polega na ustalaniu funkcji skrótu przez użytkowników w celu zweryfikowania transakcji.

Proof of Stake – (POS) metoda ta z odróżnieniu od metody proof of work prosi użytkowników o potwierdzenie posiadania pewnej ilości waluty.  Metoda ta znana jest również jako Mining, czyli kopanie.

Jedna z powyższych metod przechowuje informacje o wartości, a druga z nich o nią pyta. Księga (rejestr) nie ujawnia kto jest właścicielem, a jedynie przechowuje informacje na temat transakcji.

Czym jest kopanie (mining)?

Sieć BitCoin istnieje dzięki zaawansowanym zabezpieczeniom kryptograficznym. Każda operacja wymaga mocy obliczeniowej, a wraz ze wzrostem sieci mocy tej potrzeba coraz więcej. Miner (koparka) to komputer o wysokiej mocy obliczeniowej podłączony do internetu, który rozwiązuje zadania kryptograficzne sieci BitCoin w zamian za BitCoin.

Komu potrzebny jest Blochchain?

Technologia Blockchain jest obecnie wykorzystywana do przechowywania i przesyłania informacji o transakcjach w sieci internet. Wszystkie transakcje zgromadzone są w formie następujących po sobie bloków. Każdy blok danych zwiera szczegółowe informacje na temat transakcji. Następujące po sobie bloki tworzą łańcuch informacji. Może on zawierać informacje o:

  • Udziałach
  • Akcjach
  • Transakcjach handlowych
  • Stanie własności
  • Wytworzeniu energii elektrycznej
  • Kupnie i sprzedaży walut (również kryptowalut)

Głównym zadaniem łańcucha danych jest utrzymanie spójnej księgi transakcji w jednolitej formie w rozproszonej sieci. Księga ta jest dostępna dla wszystkich, lecz dzięki zabezpieczeniom kryptograficznym umożliwia jedynie dostęp autoryzowanym użytkownikom. Dzięki swojej strukturze i zabezpieczeniom nie można manipulować, zmieniać czy cofać dokonanych transakcji. Każdy nowy blok dopisany do łańcucha zapisywany jest na zawsze. Całą historię można przejrzeć od początku istnienia sieci do jej końca.

Jak można wykorzystać Blockchain?

Obecnie blockchain jest wykorzystywany głównie do zapisu transakcji na rynku kryptowalut.  Niewykluczone, że w przyszłości technologia ta znajdzie swoje zastosowanie w księgowości, w systemach uwierzytelnień dokumentów, podpisów cyfrowych czy zapisów notarialnych. Wszędzie tam gdzie istotna i wymagana jest bezpieczna i odporna manipulację historia zmian.  Najważniejszym problemem jaki rozwiązuje technologia łańcucha bloków jest brak obecności podmiotu odpowiedzialnego za spójność i historię danych. Transakcje mogą odbywać się bez pośrednictwa baku, notariusza czy jakiejkolwiek instytucji. Jedynym warunkiem niezbędnym do dokonania transakcji jest komputer z dostępem do internetu. W ramach Blockchain można przechowywać dowolnie zdefiniowane wartości.

Branża finansowa jako jedna z pierwszych dostrzegła potencjał technologii. Równolegle BitCoin stanowi poważne i realne zagrożenie w przyszłości dla statusu quo systemu finansowego jaki znamy. Dzięki rozwojowi technologii obserwujemy trend powstawania nowych przedsiębiorstw i kategorii FinTech. Rynek finansowy i ubezpieczeniowy (InsurTech) na całym świecie bardzo intensywnie eksploruje dostępne technologie pod kątem ich szerokiego zastosowania.  Kolejną z nich jest energetyka. Technologia łańcucha bloków idealnie pasuje do tego rynku w kontekście rozliczania transakcji zakupu energii elektrycznej pomiędzy różnymi podmiotami. Powyższe to tylko najbardziej oczywiste przykłady zastosowania Blockchain.

Bezpieczeństwo technologii łańcucha danych

Zapis na wielu różnych komputerach tej samej kopii księgi transakcji oraz nazwijmy to umownie suma kontrolna uniemożliwia jej nadpisanie. Nad poprawnością danych czuwają algorytmy kryptograficzne, które uniemożliwiają wprowadzenie zmian w dokonanym już zapisie w łańcuchu. Szacuje się, że aby złamać zabezpieczenia i podrobić zawartość łańcucha danych potrzebna jest moc obliczeniowa równa mocy obliczeniowej połowy komputerów podłączonych do internetu. Dopiero komputery kwantowe będą mieć na tyle mocy obliczeniowej, aby potencjalnie zagrozić bezpieczeństwu całego systemu. Należy mieć na uwadze, że wraz z tą zmianą aktualizacji ulegną również metody kryptograficzne.