Koncept blockchainovej technológie sa začal dostávať do povedomia verejnosti v roku 2009 so spustením bitcoinovej siete. Blockchainová technológia však predchádza Bitcoinu a jej potenciálne využitie siaha ďaleko za rámec úlohy Bitcoinu ako peer-to-peer platobného prostriedku.
Blockchainová technológia v súčasnosti poháňa mnoho typov aplikácií, od spotreby elektriny až po zaznamenávanie transakcií s akciami. V tomto článku preskúmame, čo je blockchain, účel blockchainovej technológie, jej možnosti využitia a to, ako blockchain funguje pri poskytovaní bezpečného záznamu údajov a transakcií.
Čo je blockchain?
Blockchain predstavuje distribuovanú účtovnú knihu, ktorú nemožno meniť. Blockchain si možno predstaviť ako časovú os, záznam o tom, čo sa stalo a kedy.
Zdroj: shutterstock.com
Účtovnú knihu tvorí záznam transakcií, ale blockchainy môžu obsahovať aj ďalšie informácie. V blockchaine je účtovná kniha distribuovaná, čo znamená, že mnoho počítačov (nazývaných uzly) drží kópiu účtovnej knihy. V niektorých blockchainových sieťach môže počet uzlov dosiahnuť desiatky tisíc. Napríklad Bitcoin má na celom svete viac ako 50 000 uzlov.
Blockchainy sú tiež nemenné, čo znamená, že sa nedajú zmeniť – alebo presnejšie – blockchainy sa nedajú ľahko zmeniť. Napríklad transakcie na blockchaine Bitcoin je prostredníctvom dnešnej technológie takmer nemožné zmeniť.
Blockchain poskytuje záznam o transakciách (a prípadne aj iných údajoch), podobne ako databáza. Tieto transakcie sa uchovávajú v blokoch ako kontajner. Na rozdiel od databázy sa však dáta blockchainu nedajú ľahko zmeniť. Blockchainy zabezpečujú dáta ich distribúciou a extrémne sťažujú zmenu historických záznamov.
Ako funguje blockchain?
Pre znázornenie fungovania blockchainovej technológie si pozrime príklad bitcoinovej transakcie a to, ako sa stáva súčasťou nemennej účtovnej knihy.
- Jack pošle Jill jeden Bitcoin. Jack použije bitcoinovú peňaženku na začatie transakcie a aplikácia peňaženky odošle transakciu do bitcoinovej siete. Jackova kryptopeňaženka používa kryptografické adresy Jacka a Jill, a nie ich skutočnú identitu.
- Ťažiari Bitcoinu transakciu preberú. Počítače v sieti nazývané ťažiari pracujú na riešení kryptografického problému, ktorý zahŕňa čakajúce blokové transakcie. Ide o tzv. mechanizmus Proof-of-Work (PoW) používaný ako metóda konsenzu pre Bitcoin.
- Ťažiar nájde blok, v ktorom bude transakcia uchovávaná. Kým transakcia nie je zahrnutá do bloku, je uchovávaná v mempoole, čo je čakacia oblasť.
- Bitcoinová sieť overí, či je blok platný. Keď sieť súhlasí s platnosťou bloku, do blockchainu sa pridá nový blok. Súčasťou procesu je aj kryptografický hash predchádzajúceho bloku, ktorý sa stane súčasťou nového bloku. Tento krok prepojí bloky v sieti.
- Bitcoinové uzly aktualizujú svoje kópie blockchainu. Tisíce bitcoinových uzlov po celom svete teraz hostia novo aktualizovaný blockchain, v ktorom má Jack o jeden Bitcoin menej a Jill o jeden Bitcoin viac. Transakcie v každom bloku používajú časové pečiatky, aby sa zabránilo dvojitému odpočítaniu.
Táto transakcia medzi Jackom a Jill zahŕňa všetky kľúčové vlastnosti blockchainu: decentralizáciu, nemennosť, transparentnosť a bezpečnosť. Ďalej podrobne preskúmame hlavné vlastnosti súčasných blockchainov.
Decentralizácia
Decentralizácia sa vzťahuje na myšlienku, že žiadna entita ani skupina nemá neprimeraný vplyv. V mnohých blockchainových sieťach sa blockchain replikuje na tisíckach uzlov rozmiestnených po celom svete.
Konsenzus, teda dohoda o stave blockchainu, sa dosahuje tiež decentralizovane. Platnosť transakcií teda neupravuje žiadny ústredný orgán.
Zdroj: shutterstock.com
Namiesto toho súbor pravidiel – protokol – určuje, ako sieť dosiahne dohodu o stave blockchainu a ako sa do blokov v reťazci pridávajú nové transakcie. Táto metóda sa líši od tradičných financií, v ktorých môže byť banka alebo spracovateľ platieb konečným článkom pri spracovaní transakcií.
Blockchainy vo všeobecnosti zohľadňujú menej kritérií ako banky. Vo vyššie uvedenom príklade s Jackom a Jill bitcoinová sieť zohľadňuje iba to, či má Jack ešte jeden Bitcoin, ktorý môže poslať Jill. Účel platby a reálna identita účastníkov nie sú relevantné.
Nie všetky blockchainy sú však decentralizované. Napríklad súkromné blockchainy môžu byť centralizované vo svojich konsenzuálnych metódach alebo v iných aspektoch.
Nemennosť
Nemennosť v kontexte blockchainu označuje neschopnosť meniť transakcie uložené v blockchaine. V tradičnom finančnom priemysle alebo v oblasti ukladania dát môže hacker alebo niekto s administrátorským prístupom zmeniť dáta. Naproti tomu blockchainy sú navrhnuté tak, aby boli trvalé za predpokladu, že uzly siete stále existujú.
Ďalší aspekt nemennosti predstavuje konečnosť, čo znamená bod, kedy transakciu nemožno vrátiť späť. Napríklad v sieti Bitcoin sa transakcia považuje za konečnú po šiestich potvrdeniach (blokoch) alebo približne po hodine.
Nemennosť prináša viacero výhod prospešných pre obchodovanie:
- Prevencia podvodov: Nemennosť blockchainu znemožňuje zmenu predchádzajúcich transakcií alebo vloženie nových transakcií s cieľom spáchať podvod.
- Bezpečnosť: Finančné transakcie a obchodné aplikácie sa spoliehajú na dôveryhodné údaje a nemennosť zabezpečuje, že údaje neboli zmenené.
- Efektivita auditu: Audity založené na údajoch z blockchainu sú efektívnejšie ako audity databáz, ktoré môžu byť nákladné.
- Zodpovednosť: Trvalý záznam umožňuje komukoľvek s prístupom k blockchainu sledovať záznamy a presne určiť, kedy k záznamu došlo. To môže byť užitočné pri riešení problémov so zodpovednosťou alebo pri zvyšovaní efektívnosti.
Transparentnosť
Verejné blockchainy používajú verejnú účtovnú knihu. Táto vlastnosť umožňuje komukoľvek zobraziť údaje o transakciách a históriu. Keďže blockchain je replikovaný na uzloch po celom svete, údaje sú dostupné pre všetkých.
Zdroj: shutterstock.com
Napríklad blockchain.com poskytuje kompletné údaje o transakciách pre celý blockchain Bitcoin počnúc blokom Genesis, prvým blokom Bitcoinu. Podobne prvý blok Etherea zostáva dostupný pre všetkých. Väčšina populárnych blockchainov kryptomien používa transparentnú verejnú účtovnú knihu.
Nie všetky blockchainy sú však transparentné. Súkromné blockchainy zvyčajne nesprístupňujú údaje o transakciách verejnosti.
Bezpečnosť
Blockchainy používajú kryptografiu na zabezpečenie siete, zaznamenávanie transakcií a ochranu identít. Kryptomeny dostali svoj názov podľa použitia kryptografie v príslušných sieťach. Blockchainy používajú kryptografické hashe, alfanumerické hodnoty odvodené zo zdrojových údajov pomocou šifrovacieho algoritmu.
Kryptografia je jadrom ťažby Bitcoinu, ale kryptografické hashe sa používajú aj pre adresy peňaženiek a na prepojenie jedného bloku s druhým. Napríklad, keď chcel Jack v predchádzajúcom príklade poslať Jill jeden Bitcoin, použil svoju verejnú adresu peňaženky ako adresu odosielateľa a Jillinu verejnú adresu ako adresu príjemcu.
Obe adresy na blockchaine vznikli šifrovaním súkromných kľúčov každého používateľa, čím sa vygenerovala sada zdanlivo náhodných písmen a čísel. Tie však vôbec nie sú náhodné. Rovnaký vstup bude pri použití daného šifrovacieho algoritmu vždy generovať rovnaký výstup. Ak sa zmení jeden znak vstupu, zmení sa aj výsledný hash.
Kryptografický hash bloku je zahrnutý v ďalšom bloku a vytvára tak nemenný reťazec. Kryptografia tak chráni transakcie aj dáta uložené v blockchaine pred zmenami.
3 hlavné typy blockchainových sietí
Blockchainové siete sú skupiny počítačov, ktoré hostia blockchain, vykonávajú overovanie údajov alebo transakcií, ktoré majú byť zahrnuté do blockchainu, a v niektorých prípadoch vykonávajú inteligentné zmluvy v sieti.
Tieto siete sa vo všeobecnosti delia na tri hlavné typy, ktoré bližšie preberieme v tejto časti.
Verejné blockchainové siete
Vyššie uvedený príklad opisujúci bitcoinovú transakciu objasňuje kľúčové charakteristiky verejnej blockchainovej siete.
- Verejné blockchainy ponúkajú univerzálny prístup. Ktokoľvek môže prevádzkovať uzol, stiahnuť si kópiu blockchainu alebo vykonávať transakcie v sieti.
- Verejné blockchainy sú transparentné. Väčšina verejných blockchainov sprístupňuje údaje blockchainu komukoľvek. Blockchainy založené na súkromí, ako napríklad Monero, však zakrývajú sumy transakcií alebo iné údaje.
- Väčšina verejných blockchainov je decentralizovaná. Decentralizáciu tvorí viacero aspektov siete, od počtu uzlov hostiacich blockchain, cez počet uzlov zapojených do konsenzu, až po metódu rozhodovania o vylepšeniach siete.
- Decentralizovaný konsenzus často spomaľuje verejné blockchainy. Konsenzuálne metódy, ako napríklad Proof of Work v Bitcoine, vedú k pomalším časom blokovania (približne 10 minút u Bitcoinu).
- Verejné blockchainy používajú pseudonymné adresy. Namiesto vášho skutočného mena alebo prihlasovacieho mena používajú verejné blockchainy ako identity používateľov adresy peňaženiek. Je však možné prepojiť vašu skutočnú identitu s blockchainovou adresou pomocou vzorov alebo iných indícií.
- Verejné blockchainy sú nemenné. Konečnosť transakcií je jadrom blockchainovej technológie. Transakcie a dáta nemožno meniť.
Ako príklady verejných blockchainov môžeme uviesť niekoľko známych blockchainov:
- Bitcoin
- Ethereum
- Avalanche
- Dogecoin
- Litecoin
Súkromné blockchainové siete
Ako už názov napovedá, súkromné blockchainové siete nie sú určené pre verejný prístup. Firmy a organizácie môžu používať tieto siete na hosťovanie údajov špecifických pre svoje potreby.
- Súkromné blockchainy obmedzujú prístup. Iba oprávnené entity si môžu prezerať dáta blockchainu alebo sa zapojiť do blockchainovej siete.
- Súkromné siete môžu používať proprietárne metódy konsenzu. Na rozdiel od verejných sietí, ktorých hodnota spočíva v decentralizovanom konsenze, súkromné siete môžu používať menej bezpečné metódy zahŕňajúce menej uzlov.
- Súkromné blockchainy umožňujú bezpečnostnú kontrolu a audit. Vybrané subjekty môžu disponovať právami na kontrolu a audit.
- Môže sa použiť decentralizácia. Súkromné siete môžu podporovať transakcie typu peer-to-peer (P2P) a decentralizované uzly.
- Väčšina súkromných blockchainov je nemenná. Na rozdiel od súkromných databáz, ktoré sa môžu zmeniť len niekoľkými kliknutiami, údaje na súkromných blockchainoch sa vo všeobecnosti meniť nedajú.
Blockchain Quorum, ktorý nedávno kúpila spoločnosť Consensys, je príkladom súkromnej blockchainovej siete, ktorá využíva povolený prístup. Sieť bola odnožou blockchainu Ethereum a podporuje inteligentné zmluvy, ale poskytuje časy blokovania až desaťkrát rýchlejšie ako Ethereum.
Ďalší typ blockchainovej siete, hybridné blockchainy, hostia súkromné aj verejné dáta, pričom verejné dáta sú dostupné komukoľvek a súkromné dáta sú viditeľné iba pre oprávnené subjekty. Vyššie spomenutá Quorum poskytuje otvorené aj súkromné transakcie.
Konzorciálne blockchainové siete
Konzorciálny blockchain je typ blockchainovej siete spravovanej a prevádzkovanej viacerými subjektmi, ako sú napríklad členovia tej istej spoločnosti.
Konzorcium rozhoduje o tom, ako bude spravovať blockchain, aby sa dosiahli spoločné ciele.
- Konzorciálne blockchainy zachovávajú súkromie údajov.Prístup môže byť obmedzený z dôvodu ochrany citlivých údajov a zabezpečenia súkromia.
- Konzorciálne blockchainové siete umožňujú rýchle transakcie.Vďaka menším používateľským základniam v kombinácii s efektívnejšími konsenzuálnymi mechanizmami sú konzorciálne blockchainy oveľa rýchlejšie ako verejné blockchainové siete. Konzorciálne blockchainy často používajú dôkaz autority, metódu konsenzu založenú na dôvere, ktorá na overenie využíva niekoľko vybraných aktérov alebo uzlov.
- Uzly blockchainu konzorcia sa riadia dohodnutým protokolom.Hoci uzly môžu byť spravované rôznymi subjektmi v rámci konzorcia, všetky uzly sa riadia rovnakým protokolom.
Corda, populárne konzorciálne blockchainové riešenie, spája podobné podniky, ako napríklad bankovníctvo, finančné služby alebo poisťovníctvo – alebo obchodné jednotky v rámci spoločnosti. Napríklad Chubb použil distribuovaný ledger založený na Corde na automatizáciu pracovných postupov.
Výhody a nevýhody blockchainovej siete
Inovácie v blockchainovej technológii sľubujú revolúciu v spôsobe, akým interagujeme s aktívami a dátami, ale blockchainy aj tradičné systémy prinášajú svoje výhody aj nevýhody. V tejto časti preto uvedieme pozitíva aj negatíva blockchainu:
Výhody
Blockchain prináša oproti tradičným systémom viacero výhod:
- Nemennosť:Dáta v blockchaine sa nedajú ľahko zmeniť. Ak by sa tak stalo, reťazec by sa prerušil. Ekonomické stimuly zabudované do každého protokolu pomáhajú predchádzať pokusom o zmenu.
- Transparentnosť:Verejné blockchainy sprístupňujú údaje o transakciách komukoľvek. To ponúka množstvo výhod vrátane zvýšenej dôveryhodnosti. Transparentnosť sa často prenáša aj na samotný kód. Väčšina verejných blockchainových protokolov zverejňuje zdrojový kód.
- Odolnosť voči cenzúre:Blockchainové siete používajú pseudonymné adresy peňaženiek ako identifikátory. To umožňuje ľuďom (alebo aplikáciám) vykonávať transakcie bez obáv z finančnej cenzúry.
- Sledovateľnosť:Ktokoľvek si môže overiť akúkoľvek transakciu na blockchaine a dokonca aj históriu transakcií.
- Interoperabilita:Väčšina dnešných blockchainov medzi sebou nemôže komunikovať. Protokoly ako Avalanche, Polygon 2.0 a Chainlink však budujú spôsoby, ako môžu blockchainy medzi sebou komunikovať, čím sprístupňujú aktíva alebo údaje z jedného reťazca aj iným kompatibilným reťazcom.
Nevýhody
Blockchainová technológia prináša aj určité nevýhody v porovnaní s tradičnými systémami:
- Rýchlosť a výkon: Účelovo vytvorené databázy a iné aplikácie môžu bežať oveľa rýchlejšie, čím sa obíde latencia decentralizovaných sietí a pomalšie konsenzuálne metódy.
- Vyššie náklady na implementáciu: Vytvorenie blockchainu môže byť drahé v porovnaní so štandardnými riešeniami alebo vytváraním aplikácie pomocou tradičných kódovacích jazykov.
- Modifikácia údajov: Nemennosť je skvelá, až kým sa nestane chyba. Tradičné systémy umožňujú jednoduchšie opravy nesprávnych údajov.
Čo je blockchain a ako funguje – záver
V tomto článku sme si prešli základné pojmy zo sveta blockchainu. Blockchainová technológia predstavuje revolučný spôsob ukladania údajov a transakcií pomocou blokov údajov prepojených dohromady na vytvorenie časovej osi. Blockchainy sa často replikujú na stovkách alebo tisíckach uzlov po celom svete, čím sa údaje zachovávajú decentralizáciou siete. Vďaka mnohým praktickým aplikáciám fungujúcich na blockchaine má táto technológia veľký budúci potenciál v rôznych sférach a v najbližších rokoch sa očakáva jej širšie prijatie.
Keďže vstupujeme do tretej dekády blockchainu, už nie je otázkou, či sa s touto technológiou stretnú staršie spoločnosti – je otázkou kedy. V súčasnosti možno pozorovať šírenie NFT a tokenizácie aktív. V blízkej budúcnosti môžeme očakávať začlenenie blockchainu a kryptomien do obchodných a spotrebiteľských riešení.
Referencie
- https://bitnodes.io/
- https://roadmap.cardano.org/en/voltaire/
- https://www.blockchain.com/explorer/blocks/btc/000000000019d6689c085ae165831e934ff763ae46a2a6c172b3f1b60a8ce26f
- https://etherscan.io/block/0
- https://en.bitcoin.it/wiki/Protocol_documentation
- https://consensys.io/blog/consensys-acquires-quorum-platform-from-jp-morgan
- https://www.geeksforgeeks.org/quorum-blockchain/
- https://r3.com/products/use-case-directory-all/#managing-multinational-insurance-policies-md
