Blockchain jest rozproszoną bazą danych istniejącą w chmurze. W świecie kryptowalut technologia ta jest wykorzystywana jako księga rachunkowa. Węzły wielu sieci komputerowych współdzielą między sobą informacje zapisywane na sieci blockchain. Informacje te są przechowywane w postaci cyfrowej. Chociaż dziś znamy blockchainy ze względu na to, jak istotną funkcję pełnią w systemach kryptowalutowych. Ta technologia miała swoje zastosowanie nawet kilka dekad temu. Dzisiejsza innowacja w systemach blockchain polega na tym, że sieć pozwala na zachowanie pełnej autonomiczności, decentralizacji, bezpieczeństwa. Dzięki temu generuje zaufanie użytkowników bez konieczności przyłączania do systemu osób trzecich, które będą sprawowały władzę nad przedsięwzięciem.
Kluczową różnicą między zwykłą bazą danych i blockchainem jest strukturyzacja zapisywanych danych. Blockchain gromadzi pewien zapis informacji w blokach danych, które są ze sobą następnie złączane i weryfikowane jeden po drugim. Bloki mają określoną z góry pojemność. Po zapełnieniu bloku jest on zamykany i przyłączany do poprzedniego. W ten sposób łańcuch bloków w księdze rachunkowej staje się coraz większy. Wszystkie nowe informacje, które następują po tym świeżo dodanym bloku, są kompilowane w nowo utworzonym bloku, który następnie zostanie również dodany do łańcucha po wypełnieniu.
Zatem blockchain strukturyzuje dane w drobnych kawałkach (blokach), a następnie je zabezpiecza. Następnie przyłącza kolejne informacje w ten sam sposób i tak w nieskończoność. Zwykłe bazy danych zwykle opierają się na tabelach z informacjami. Brak chronologicznego zabezpieczania poszczególnych informacji w standardowych bazach danych wiąże się z pewnym ryzykiem. Zdecentralizowane blockchainy eliminują to ryzyko, ponieważ każdy kolejny blok danych otrzymuje swój przydział na linii czasu i jest kilkukrotnie zweryfikowany, zanim zostanie zatwierdzony w sieci. Typowym bazom danych brakuje takiej spójności.
W jaki sposób działa sieć blockchain?
Celem blockchainu jest zapis, potwierdzanie i dystrybucja informacji między poszczególnymi osobami, które partycypują w działaniu sieci. W odróżnieniu od podstawowych baz danych blockchain nie zezwala jednak na edycję zapisanych informacji. Innymi słowy, mamy do czynienia z niezmiennymi księgami informacyjnymi. Nie mogą zostać skradzione, przejęte, zniszczone lub edytowanie. Dlatego nazywamy zdecentralizowane blockchainy technologią rozproszonych ksiąg (Distrbuted Ledger Technology – DLT).
Pierwszy raz zasłyszano o pomyśle dotyczącym zastosowaniu technologii blockchain w praktyce mniej więcej w 1991 roku. Jednak koncepcja ta została użyta na masową skalę dopiero w 2009 roku, gdy oficjalnie uruchomiono działanie bitcoina. Tworzenie coraz większej ilości kryptowalut na przestrzeni ostatniej dekady przyspieszyło rozpoznawalność technologii blockchain. Dziś technologia ta jest oparciem dla różnych technologii, takich jak NFT, inteligentne kontrakty, zdecentralizowane finanse (DeFi).
Na czym polega decentralizacja sieci blockchain?
Aby lepiej zrozumieć tę technologię, wyobraźmy sobie na moment, że firma posiada farmę 10 000 komputerów. Są one używane do przechowywania istotnych dla działania spółki informacji. Dane zawierają zapisy o kontach klientów oraz ich informacje osobowe. Prawdopodobnie firma posiada budynek magazynowy mieszczący wszystkie komputery na jednej hali. Zastanówmy się w tym momencie nad tym, co się stanie, jeżeli dojdzie do awarii i zabraknie dostępu do elektryczności? Co się stanie, jeśli w firmie wybuchnie pożar i wszystkie komputery spłoną wraz z danymi lub dojdzie do awarii łącza internetowego i komputery nie będą mogły połączyć się z siecią. Dane mogą zostać utracone lub po prostu fizycznie uszkodzone na dziesiątki różnych sposobów.
Blockchain umożliwia rozmieszczanie takich danych między partycypującymi w sieci węzłami. Równocześnie utrzymuje wiarygodność przechowywanych danych, jak i trwałość oraz ich bezpieczeństwo. Spójność zdecentralizowanego blockchainu broni dane przed niechcianymi włamaniami. Jeżeli ktoś zacznie edytować informacje w jednym z bloków, reszta bloków zacznie automatycznie się potwierdzać i wskaże, który z bloków posiada błędny zapis transakcji. Zdecentralizowany system ułatwia zachowanie prostej w odczycie i chronologicznej kolejności zdarzeń. Żaden z pojedynczych węzłów sieci blockchainu nie może edytować danych, które mogłyby wpłynąć na resztę systemu.
Historia całej sieci wraz ze wszystkimi potwierdzeniami i transakcjami jest nieodwracalna oraz publiczna. Aby zatwierdzić inny przebieg zdarzeń, ktoś musiałby posiadać ponad połowę mocy obliczeniowej całej sieci. Mechanizm konsensusu sprawia, że blockchain jest bezpieczny.
Przejrzystość zdecentralizowanych blockchainów
Ze względu na publiczną naturę blockchainu bitcoina, wszystkie transakcje mogą być przeglądane przez zainteresowane osoby. Możemy w tym celu uruchomić własny node lub po prostu skorzystać z eksploratora sieci. Na przykład blockchain explorer dostępny z poziomu przeglądarki umożliwia każdemu sprawdzić transakcje przechodzące na żywo przez system. Każdy węzeł ma swoją kopię łańcucha bloków, którą możemy śledzić za pośrednictwem eksploratora bloków.
Dzięki szyfrowaniu możemy zachować taką przejrzystość przy równoczesnej anonimowości. Na przykład możemy śledzić skradzione w przeszłości z giełdy bitcoiny, jednak nie odkryjemy w ten sposób tożsamości złodzieja. Tylko właściciel rekordu w sieci może odszyfrować swoje dane za pośrednictwem połączenia klucza publicznego i klucza prywatnego.
Jak możemy ocenić bezpieczeństwo zdecentralizowanej technologii blockchain?
Wprowadzenie nieautoryzowanych danych do blockchainu jest praktycznie niemożliwe. Blockchain osiąga wysoki poziom bezpieczeństwo na kilka różnych sposobów. Każdy nowy blok jest przyłączany do łańcucha poprzednich bloków i na tej podstawie zostaje również zweryfikowany, co sprawia, że niezwykle trudno o to, aby zmienić coś w historii zapisu danych. Wszystkie informacje są poukładane liniowo i chronologicznie.
Każdy blok zawiera oryginalny hash wraz z hashem poprzedniego bloku. Kody hashujące zostają z kolei stworzone przez matematyczne obliczenia. Informacje cyfrowe są zamieniane podczas obliczeń w ciąg liczb i liter. Jeżeli chcielibyśmy wpłynąć na same informacje, musielibyśmy równocześnie zmienić ciągłość kodu hashującego. Z kolei do tego potrzeba konsensusu w postaci panowania nad ponad połową sieci blockchain.
Innymi słowy, gdyby haker chciał włamać się bezpośrednio do łańcucha bloków bitcoina, aby podmienić informacje i wykraść komuś kryptowalutę, mógłby zmienić jedynie swoją pojedynczą kopię informacji. Wówczas stałaby się ona niekompatybilna z całym poprzednim rekordem bloków informacyjnych w sieci. Blockchain automatycznie odrzuca takie kopie w procesie weryfikacji bloków, ponieważ uznaje je za nieprawdziwe.
Szansa na sukcesywne włamanie wymagałaby kontroli nad ponad 51% mocy obliczeniowej całej sieci bitcoina. Oznacza to, że ktoś musiałby wydać w tym celu dosłownie miliardy dolarów, a i tak nie miałby całkowitej pewności co do tego, że atak się powiedzie. Jeżeli weźmiemy pod uwagę ile mocy obliczeniowej potrzeba do podtrzymywania działania dużych kryptowalut, szybko zauważymy, że przejęcie ponad 50% mocy obliczeniowej przez jedną osobę lub firmę jest praktycznie niemożliwe.
Znaczenie technologii blockchain w sieci bitcoina
Stuart Haber i Scott Stornett byli badaczami, którzy po raz pierwszy w 1991 roku zarysowali pomysł dotyczący użycia sieci blockchain. Chcieli wdrożyć ten system po to, aby stworzyć sieć do przechowywania dokumentów odporną na manipulację z zewnątrz. Bitcoin powstał dopiero dwie dekady później w 2009 roku. Wtedy właśnie blockchain odnotował zastosowanie na szeroką skalę po raz pierwszy na świecie.
Protokół bitcoina został opisany przez jego twórcę Satoshiego Nakamoto jako cyfrowa waluta będąca środkiem transakcyjnym typu peer to peer. Jak widać, Satoshi wykorzystał blockchain, aby stworzyć walutę cyfrową, która nie potrzebuje zwierzchnika do prawidłowego funkcjonowania.
Warto również zrozumieć w tym przypadku, że blockchain został wykorzystany w bitcoinie do stworzenia przejrzystej, bezpiecznej i niezależnej od nikogo księgi rachunkowej. Jednak blockchain jest jedynie narzędziem i może zostać wykorzystany do wielu różnorodnych rzeczy.
W dzisiejszych czasach ta technologia staje się coraz popularniejsza. Z tego powodu podmioty na całym świecie szukają sposobów na to, aby wdrożyć blockchain do swoich firm, systemów transakcyjnych lub kontraktów. Stworzenie zdecentralizowanego blockchainu sprawia, że zapisane w nim informacje stają się odporne na zewnętrzną manipulację.
Możemy to sobie łatwo wyobrazić na podstawie systemu głosowania, który można by stworzyć za pośrednictwem technologii blockchain. Wystarczy, że w takiej sieci dalibyśmy każdemu obywatelowi jeden token kryptowalutowy. Następnie musielibyśmy stworzyć adresy portfeli, które odpowiadałyby głosom na poszczególnych kandydatów politycznych. W tym momencie wystarczyłoby, że każdy obywatel wyśle swój token na preferowanego kandydata. Uczestnik sieci mógłby także wstrzymać się od głosowania poprzez zaniechanie wysłania kryptowaluty na jakikolwiek z adresów. W ten sposób przejrzystość zdecentralizowanej sieci blockchain mogłaby posłużyć nam za prosty w obsłudze i godny zaufania sposób do obsługi cyfrowego głosowania. Tym samym moglibyśmy wyeliminować fizyczną zdolność do manipulowania kartami do głosowania.
Porównanie działania sieci blockchain i systemów banków centralnych
Blockchain w sieci bitcoina został wdrożony z myślą o tym, aby zakłócić działanie klasycznych sektorów finansowych. Dlatego poniżej przyjrzymy się różnicom między funkcjonowaniem systemów banków centralnych i bitcoina.
Godziny otwarcia
Banki centralne: Typowy bank jest zazwyczaj otwarty od godziny 9:00 do 17:00. Pamiętajmy o tym, że pracownicy banku mają wolne w trakcie świąt, a większość banków nie pracuje nawet w weekendy.
Bitcoin: Zdecentralizowany blockchain jest autonomiczny i nie wymaga zastosowania godzin otwarcia. Zapis danych działa automatycznie przez cały rok, 24 godziny na dobę.
Prowizje transakcyjne
Banki centralne: Opłata różni się w zależności od firmy operującej kartą. Opłaty transakcyjne nie są opłacane bezpośrednio przez użytkownika. Wliczenie opłat transakcyjnych leży po stronie sklepów. Ze względu na to, że duże przedsiębiorstwa muszą wliczyć w ceny swoich produktów i usług opłaty transakcyjne za poszczególne karty bankowe, musimy liczyć się z tym, że w przyszłości podwyżka opłat transakcyjnych w bankach może wywołać bezpośredni wzrost cen towarów i usług.
Bitcoin: BTC ma zmienne opłaty transakcyjne, które są uzależnione od tego, jak dużo transakcji aktualnie oczekuje na zatwierdzenie. Opłata może wynosić nawet od 0 do 50 dolarów za jednorazowy transfer. Mimo wszystko warto zwrócić uwagę na to, że koszty przelewu za pośrednictwem blockchaina nie są uzależnione od kwoty, którą przelewamy. Zapłacimy tyle samo za przesłanie jednego bitcoina, jak i za przesłanie 100 000 bitcoinów.
Szybkość transakcji
Banki centralne: Większość transakcji wykonanych za pośrednictwem karty bankowej zostaje zaksięgowanych w przedziale od 24 do 48 godzin. Proces ten może się wydłużyć, jeżeli wykonujemy przelewy międzynarodowe. Warto również zwrócić uwagę na to, że przelewy bankowe zwykle nie są przetwarzane w święta.
Bitcoin: Transfery bitcoina zazwyczaj zajmują kwadrans. Mogą się przedłużyć do godziny, jeżeli sieć jest przeciążona.
Obsługa zasad KYC (Know Your Customer)
Banki centralne: Samo założenie konta bankowego w banku wymaga ogromnej ilości procedur weryfikacyjnych. Ponadto nasze dane mogą być zgodnie z prawem udostępniane dla organów państwowych, urzędników, służby porządkowe oraz organy dbające o bezpieczeństwo. Oznacza to, że prawnie wymagane jest, aby banki rejestrowały identyfikację klienta przed otwarciem konta, co wiąże się z brakiem jakiejkolwiek prywatności.
Bitcoin: Teoretycznie każdy może uczestniczyć w sieci bitcoina anonimowo i z dowolnego miejsca na świecie. Nawet komputer wyposażony w sztuczną inteligencję mógłby obsługiwać funkcjonalność oferowaną przez bitcoina. W praktyce jest jednak coraz mniej kolorowo, ponieważ mnóstwo instytucji regulacyjnych stara się utrudnić dostęp do anonimowych kryptowalut przeciętnemu użytkownikowi.
Do którego systemu łatwiej uzyskać dostęp?
Banki centralne: Do założenia konta w banku musimy przejść przez długie i skomplikowane procedury. Podpisać z bankiem umowy, których klauzule mogą zmienić się bez naszej zgody. Bank wymaga od nas wydanego przez rząd dokumentu tożsamości, telefonu komórkowego i stałego adresu.
Bitcoin: Minimalne wymagania w zasadzie nie istnieją. Do obsługi bitcoina wystarczy telefon komórkowy lub komputer podłączony do internetu.
Poziom prywatności
Banki centralne: Informacje o koncie bankowym są przechowywane przez prywatne serwery należące do banku. Zatem nasza prywatność zależy od tego, jakie zabezpieczenia na swoich serwerach wdroży sam bank, w którym mamy konto. Jeżeli serwery bankowe zostaną zagrożone, wówczas musimy liczyć się z tym, że konto indywidualne również znajdzie się w niebezpieczeństwie.
Bitcoin: W przypadku zdecentralizowanej kryptowaluty sami jesteśmy odpowiedzialni za nasze bezpieczeństwo. Jeżeli kupujemy kryptowaluty na giełdach, które mają wdrożony system KYC, urząd będzie mógł namierzyć nasze transakcje. Jeżeli jednak kupimy bitcoina anonimowo, możemy cieszyć się pełną prywatnością.
Bezpieczeństwo systemu
Banki centralne: Jeżeli klient zachowuje różne środki bezpieczeństwa, zazwyczaj nie musi przejmować się tym, że ktoś wyczyści mu konto bankowe. Połączenie bezpiecznych haseł wraz z uwierzytelnianiem dwuskładnikowym jest zazwyczaj dostatecznie dobrym zabezpieczeniem.
Bitcoin: W przypadku zdecentralizowanej kryptowaluty poziom bezpieczeństwa stale rośnie, ponieważ im większa jest sieć (czyli moc hashowania niezbędne do podtrzymania działania blockchainu), tym trudniej zhakować system. Dlatego możemy śmiało założyć, że poziom bezpieczeństwa posiadacza bitcoina jest w pełni zależny od niego. Jeżeli zadbamy o bezpieczeństwo naszych kryptowalutowych oszczędności, nikt nam ich nie odbierze. Najlepiej używać w tym celu zimnego portfela.
Zatwierdzanie transakcji i zajęcie konta
Banki centralne: Banki centralne zastrzegają sobie prawo do tego, aby móc odrzucić nasze transakcje bez konkretnego powodu. Bank może zamrozić nasze konto, a nawet zablokować je lub udostępnić komornikowi w celu pobrania naszego zadłużenia z konta. Rządy mogą dowolnie śledzić nasze aktywa bankowe zgodnie z prawem, a nawet przechwycić je, jeśli zaistnieje podejrzenie, że pozyskaliśmy pieniądze z nielegalnych źródeł.
Bitcoin: Sieć bitcoina nie dyktuje, w jaki sposób korzystamy z naszych zasobów. Użytkownicy korzystają z posiadanych tokenów w taki sposób, jaki uważają za stosowny. Należy jednak pamiętać o tym, że jesteśmy również ograniczeni prawem w zależności od kraju, w którym aktualnie się znajdujemy.
Jeżeli kupiliśmy bitcoina anonimowo i nie poinformowaliśmy o tym nikogo, rządy lub służby bezpieczeństwa prawdopodobnie nigdy nie dowiedzą się o tym, że go posiadamy do czasu wypłaty środków.
W jaki sposób blockchain jest używany w dzisiejszych czasach?
Blockchain jest doskonałą technologią do przechowywania, przesyłania i weryfikowania danych. Niekoniecznie muszą być to dane związane z systemem finansowym tak jak w przypadku bitcoina. W dzisiejszych czasach niektóre firmy zaczynają zauważać zalety tej technologii i przenoszą swoje bazy danych do systemu blockchain. Do tych firm należą na przykład giganci, tacy jak Pfizer, Walmart, Siemens.
Technologia blockchain w sferze finansowej
Nic nie stoi na przeszkodzie ku temu, aby różnorodne branże zastąpiły swoje staromodne bazy danych dobrze skonfigurowanym blockchainem. Z całą pewnością skorzystałyby na tym banki i różne firmy świadczące usługi finansowe. Zintegrowanie systemów finansowych z technologią blockchain ułatwiłaby przepływ finansów na całym świecie. Już wcześniej wspomnieliśmy o tym, że instytucje finansowe działają jedynie w godzinach pracy. W przypadku banków zwykle jest to pięć dni w tygodniu. Przelewy w soboty i niedziele nie są realizowane. Ponadto banki mają swoje ścisłe sesje.
Jeżeli na przykład ostatnia sesja transakcyjna twojego banku kończy się w piątek o godzinie 18:00, możesz wykonać transakcję o 18:01, a pieniądze dotrą do celu dopiero w poniedziałek podczas otwarcia pierwszej sesji bankowej. W zależności od tego, z jakiej metody płatności skorzystasz, możesz dokonać wpłaty nawet w godzinach pracy banku, a weryfikacja niektórych przelewów zajmie nawet do trzech dni. Jednak nie w przypadku blockchainu. Ta technologia nigdy nie śpi. Umożliwia operacje finansowe przez 24 godziny na dobę, 365 dni w roku.
Po zintegrowaniu systemu transakcyjnego z siecią blockchain zauważysz, że przelewy nie zajmą więcej niż 10-15 minut. Wyjątek stanowi okres, w którym sieć jest przeciążona. Jednak nawet wtedy czas oczekiwania nie potrwa dłużej niż godzinę lub dwie. Strach pomyśleć co by się stało, gdyby sieć bankowa została przeciążona! Jeżeli dokonujemy transakcji zagranicznych, banki zajmują jeszcze więcej czasu, aby sfinalizować nasze żądanie. Blockchain działa niezależnie od granic państwowych.
Zastosowanie technologii blockchain w służbie zdrowia
Nawet dostawcy usług medycznych mogliby odnieść mnóstwo korzyści, gdyby tylko przenieśli swoje bazy danych do technologii blockchain. Dostawcy usług medycznych przechowują wiele wrażliwych danych na temat swoich pacjentów. Dzięki technologii blockchain mają możliwość wdrożyć system, który umożliwia bezpieczne, tanie i wygodne sortowanie takich informacji. Każdy nowy rekord medyczny mógłby zostać wygenerowany i zapisany w sieci połączonych ze sobą bloków. Zapewniłoby to pacjentom dowód dotyczący tego, że ich informacje nie zostaną wykasowane, zmienione lub naruszone. Oczywiście pod warunkiem, że blockchain byłby zdecentralizowany.
Podsumowanie: Zalety i wady technologii blockchain
Tak naprawdę złożoność związana z tym, w jaki sposób ludzkość mogłaby wdrożyć technologię blockchain do dzisiejszych finansów, urzędów, polityki i setek wielu innych biznesów jest wręcz nieograniczona. Jedynym wyznacznikiem jest tutaj nasza pomysłowość. Blockchain jest narzędziem, które możemy wykorzystać dowolnie. Zapewnia mnóstwo prywatności, bezpieczeństwo i zmniejsza opłaty za przetwarzanie informacji. Oczywiście wszystko ma pewne wady i zalety. Nawet tak pomocna technologia ma swoje minusy, które przedstawimy w naszym podsumowaniu.
[i2pc show_title=”false” title=”Pros & Cons” show_button=”false” pros_title=”Zalety” cons_title=”Wady” ][i2pros]Wyeliminowanie roli człowieka podczas weryfikowania danych. Wszystko zostaje zautomatyzowane, co przyspiesza proces weryfikacji i sprawia, że jest dokładniejszy;
Brak osób trzecich niezbędnych do zweryfikowania działania sieci sprawia, że zmniejszamy koszty prowadzenia przedsięwzięcia;
Kiedy wdrożymy zdecentralizowany system, sprawiamy, że nikt nie może manipulować informacjami z zewnątrz;
Zapewnia alternatywę bankową i sposób zabezpieczenia danych osobowych dla obywateli krajów o niestabilnych lub słabo rozwiniętych rządach (wystarczy przyjrzeć się wielu słabiej rozwiniętym państwom afrykańskim bez dostępu do bankowości).
[/i2pros][i2cons]Duże sieci, takie jak na przykład bitcoin wymagają nałożenia ogromnych zasobów do podtrzymania pracy systemu;
Liczba przesyłanych danych na sekundę jest ograniczona. Każdy blok danych ma swój limit.[/i2cons][/i2pc]
