Blockchain
Podróżując po świecie kryptowalut na pewno spotkałeś się nieraz z hasłem blockchain. Jednak czy zastanawiałeś się kiedykolwiek jak on funkcjonuje? Jeśli tak to dobrze trafiłeś. W tym artykule wykopiesz najważniejsze informacje i ciekawostki na temat blockchaina. Zatem rozsiądź się wygodnie i ruszaj w czeluści cyfryzacji.
Wstęp
Z dnia na dzień technologia czyni coraz większe postępy zaskakując społeczeństwo swoimi osiągnięciami i możliwościami. Wiele dużych przedsiębiorstw i znaczących graczy z sektora finansów zaczyna zdawać sobie sprawę z korzyści wdrażania nowoczesnych technologii w swoje struktury, gdyż daje im to przewagę nad konkurencją. Podobnie sytuacja wygląda na rynku kryptowalut, wielu inwestorów będących już w tym wspaniałym uniwersum przez jakiś czas, zaczyna rozumieć sposób działania danych kryptowalut, aplikacji czy technologii, z której wiodącą jest technologia blockchain. Ta wiedza zapewnia sporą przewagę nad innymi uczestnikami rynku, gdyż wpływa ona na podjęcie lepszej decyzji inwestycyjnej, dając nam pełny obraz funkcjonowania danego projektu. Gdy zagłębimy się w tajniki funkcjonowania systemu na którym oparty jest wszystkim znany świat kryptowalut, dostrzeżemy że blockchain to potężne narzędzie, mogącę w przyszłości zrewolucjonizować nie tylko sektor finansów, lecz także wiele przedsiębiorstw z różnych branż gospodarczych na całym świecie. Zatem rozsiądźcie się wygodnie i poznajcie technologię, która ma szansę zostania drugim internetem.
Co to Blockchain?
Zacznijmy więc od powiedzenia sobie co to właściwie blockchain, odpowiedź jest bardzo prosta. Otóż blockchain to rozproszona baza danych, składająca się z bloków. Bloki natomiast składają się z trzech elementów, a mianowicie: znacznika czasu – dzięki któremu możemy określić kiedy dana transakcja miała miejsce, danych transakcyjnych – np. kwota przelanych środków czy adres docelowy oraz haszu(z ang. hash) – czyli formie kryptograficznego skrótu poprzedniego bloku. To właśnie ten ostatni element bloku – hasz, odpowiada za charakterystyczną jednokierunkową strukturę blockchaina tworząc tak zwany “łańcuch bloków”, ponieważ w każdym kolejnym bloku będzie znajdować się informacja o poprzednim. Dlatego też każda ingerencja w zapis na blockchainie prowadzi do powstania nowego haszu ale więcej o tym w dalszej części artykułu.
Jak działa Blockchain?
No dobrze skoro wiemy już co to blockchain, możemy przejść dalej aby poznać jego schemat działania. Otóż blockchain działa w oparciu o system peer-to-peer (P2P), jest to nic innego jak po prostu sposób wymiany danych między dwoma lub więcej komputerami bez obecności pośredników takich jak np. banki. Więcej na temat P2P przeczytasz tutaj. To właśnie system P2P jest charakterystyczny dla blockchaina gdyż transakcje odbywają się tylko i wyłącznie między użytkownikami, zapewniając większe bezpieczeństwo. Jednak taki sposób płatności jest możliwy tylko w przypadku zdecentralizowanych sieci blockchain, czyli takich gdzie nie występują pośrednicy.
Graficzna struktura blockchaina
Blockchain nie bez powodu jest nazywany “łańcuchem bloków”, ponieważ jeśli przyjrzymy się jego graficznej strukturze zamieszczonej poniżej, to zobaczymy, że połączone ze sobą bloki tworzą jeden długi łańcuch. Warto się w tym miejscu na chwilę zatrzymać i omówić po kolei rodzaje bloków występujących w blockchainie.
Idąc od dołu, widzimy pierwszy zielony blok nazywany w języku krypto jako “genesis block”. Posiada on fundamentalne znaczenie dla działania całej sieci, ponieważ to właśnie do tego bloku odwołuje się każdy pozostały w swoim haszu.
Następnie możemy zauważyć blok koloru czarnego, który rozgałęzia się na kolejne czarne bloki. Jak się pewnie domyślacie jest to główny łańcuch blockchaina, który składa się z wcześniej już wspomnianych elementów czyli: zatwierdzonych transakcji oraz ich danych, znacznika czasu i najważniejszego – haszu. To właśnie ten rodzaj bloku stanowi lwią część całej sieci, tworząc ciągłą sekwencję.
Ostatnim rodzajem bloku występującym w blockchainie jest tak zwany blok “sierocy”, zaznaczony kolorem fioletowym. Nazwa pochodzi z bardzo prostego faktu, bloki “sieroce” pozostają poza głównym łańcuchem na skutek braku walidacji czyli zatwierdzenia bloku przez inne komputery podpięte do sieci. Dzieje się tak podczas gdy do walidacji trafiają dwa takie same bloki, wówczas jeden z nich zostaje zatwierdzony i włączony do sieci (jako blok czarny) a drugi pozostaje poza łańcuchem głównym.
Jak walidowane są transakcje na Blockchainie?
Wspomniany został wcześniej termin “walidowania” transakcji, nie ma się czemu dziwić, gdyż jest to popularne i dosyć często używane hasło w języku krypto, jeśli chcesz nauczyć się mówić w tym języku kliknij tutaj. No dobrze, ale o co chodzi z walidowaniem transakcji? Jest to potoczna nazwa na proces ich zatwierdzania, czyli dodawania nowych bloków na blockchain, przez walidatorów czyli komputery podpięte do sieci. Działa to w bardzo prosty sposób, mianowicie podczas dokonywania transakcji, na jednym węźle tworzy się zapytanie o odjęcie środków z jednego portfela i dodanie ich na drugi portfel. Następnie kiedy 51% (w zależności od konsensusu) węzłów z całej sieci otrzyma takie zapytanie, transakcja jest akceptowana. Można zatem łatwo wywnioskować, że skoro do zatwierdzenia transakcji potrzebne jest uzyskanie zgody od ponad połowy sieci, to wszelkie próby hakerskie mające na celu przejęcie kontroli, zostają zminimalizowane praktycznie do zera ponieważ nie jest możliwe posiadanie tak ogromnej mocy obliczeniowej w przypadku znaczących projektów takich jak np. bitcoin. Właśnie dlatego technologia blockchain jest aktualnie jednym z najbezpieczniejszych rozwiązań pod względem przesyłu środków pieniężnych i nie tylko.
Blockchain w prostych słowach na przykładzie
Aby mieć pełen obraz i jak najlepiej zrozumieć funkcjonowanie tej technologii posłużymy się prostym przykładem. Wyobraź sobie wielką książkę, w której zapisywane są wszystkie transakcje na świecie. Każda strona tej książki to blok w świecie kryptowalut, a połączenie wszystkich stron w jedną książkę nazywamy blockchainem. Warto dodać, że każdy kto posiada dostęp do internetu może zajrzeć do tej książki i prześledzić każdą dokonaną transakcję. Jednak nikt nie jest w stanie wprowadzać zmian, gdyż jej kopię posiadają setki tysięcy komputerów na całym świecie, które na bieżąco monitorują zgodność dokonywanych transakcji. Z kolei te komputery nazywane są górnikami, które są odpowiedzialne za wydobywanie nowych bloków do blockchaina.
Kto może przeglądać Blockchain?
Blockchain może przeglądać każda osoba posiadająca dostęp do internetu, gdyż wgląd do niego jest ogólnodostępny. Dzieje się tak ze względu na charakterystyczną publiczną bazę danych, w której transakcje są anonimowe za sprawą nieodwracalnego skrótu o nazwie hasz. Dlatego też każdy kto przegląda blockchain nie jest w stanie ustalić danych osobowych adresata bądź odbiorcy płatności na podstawie haszu.
Co odróżnia blockchain od zwykłej bazy danych?
Przyjrzyjmy się teraz co tak właściwie wyróżnia blockchain od zwykłej bazy danych i dlaczego coraz większa część społeczeństwa decyduje się na dokonywanie transakcji właśnie na blockchainie. Otóż cała różnica opiera się na sposobie działania obydwu technologii, gdyż baza danych działa w sposób scentralizowany a blockchain zdecentralizowany. No dobrze tylko co to znaczy? Generalnie chodzi tutaj o sposób gromadzenia i przechowywania danych. W przypadku tradycyjnej bazy danych, informacje gromadzone w jednej bazie, zazwyczaj na danym serwerze, nad którym konkretna osoba lub grupa osób sprawuje kontrolę. Natomiast w przypadku blockchaina, dane przechowywane są na tysiącach komputerów rozproszonych na całym świecie, dlatego nie jest możliwe aby ktokolwiek mógł przejąć kontrolę, jedynym sposobem aby tego dokonać jest posiadanie 51% mocy obliczeniowej całej sieci. Więcej na temat różnic między centralizacją a decentralizacją przeczytasz tutaj.
Kolejnym ważnym aspektem wyróżniającym blockchain od tradycyjnych baz danych, dzięki któremu coraz więcej ludzi wybiera tą pierwszą technologię jest bezpieczeństwo. Jak już wiecie, baza danych działa na zasadzie gromadzenia informacji na jednym, konkretnym serwerze. Zatem co w przypadku jeśli sieć uległa by awarii? W takim przypadku zostaje ona całkowicie sparaliżowana i prowadzi to do utraty możliwości dalszego przesyłu danych. Z kolei na blockchainie, składającego się z wielu węzłów, awaria jednego z nich nie wpłynie w żaden sposób na działanie całej sieci, gdyż transakcje będą się odbywać na pozostałych z nich. Sprawia to, że blockchain pozostaje odporny na różnego rodzaju ataki hakerskie, co zapewnia bezpieczeństwo na najwyższym poziomie.
Jeszcze inną różnicą między sieciami jest sposób zapisu danych historycznych. W aktualnych bazach danych zapisywane są one na bieżąco co sprawia, że dane starsze dane mogą być nadpisywane co prowadzi do utraty historii zmian. Natomiast w przypadku blockchaina, wszystkie bloki są ze sobą powiązane za pomocą haszu, dzięki czemu każdy użytkownik sieci może prześledzić każdą zapisaną transakcje łatwo i czytelnie.
Ostatnim ważnym aspektem jest anonimowość i prywatność. Jako, że blockchain jest platformą zdecentralizowaną, wszystkie transakcje odbywają się w sposób poufny, przez co nie jest możliwe zidentyfikowanie danego użytkownika sieci z imienia i nazwiska, bezpośrednio przeglądając bloki. Odwrotnie sytuacja wygląda w tradycyjnych bazach danych. Tutaj ze względu na scentralizowany sposób zawierania transakcji, łatwo i szybko możemy sprawdzić dane dowolnego użytkownika sieci.
Warto dodać, że przez swoje właściwości, blockchain możemy traktować jako pewien rodzaj bazy danych, jednak nie możemy traktować tradycyjnej bazy danych jako blockchain.
Dlaczego blockchain jest bezpieczny?
Przejdźmy więc do fundamentalnego pytania – dlaczego blockchain jest bezpieczny? Na to pytanie częściowo odpowiedzieliśmy w punkcie wyżej, jednak warto zebrać wszystkie te informacje w jedno miejsce. Mogłoby się wydawać, że skoro nad siecią nikt nie ma kontroli to stanowi ona łatwy cel dla hakerów. Jednak nic bardziej mylnego, to właśnie dzięki decentralizacji, blockchain stanowi obecnie jedną z najbezpieczniejszych platform wykorzystywanych do zawierania transakcji na świecie.
Jego główną zaletą jest wspomniana decentralizacja, czyli możliwość dokonywania transakcji P2P (o których więcej tutaj.), bez pośredników, takich jak np. banki. Ma to fundamentalne znaczenie ponieważ wiemy że nasze środki zostaną wysłane bezpośrednio na portfel odbiorcy i nie musimy się martwić o różnego rodzaju prowizję pośredników.
Następną zaletą jest anonimowość i prywatność wykonywanych transakcji. Podczas zatwierdzenia bloku na blockchainie tworzy się zapis, pod którym kryją się dane transakcyjne, na skutek czego nikt nie jest w stanie zidentyfikować użytkownika sieci.
Kolejnym fundamentem bezpieczeństwa jest sama struktura sieci. Z racji, że blockchain jest zdecentralizowany to posiada wiele węzłów walidujących transakcje, czyli po prostu komputerów podpiętych do sieci, nazywanych walidatorami. W przypadku gdy którykolwiek węzeł ulegnie awarii, nie wpłynie to na działanie całej sieci, gdyż transakcje będą się odbywały dalej na sprawnie działających węzłach.
No dobrze, skoro znamy już fundamenty bezpieczeństwa blockchaina, posłużmy się przykładem aby jeszcze lepiej je zobrazować. Załóżmy hipotetyczną sytuację, podczas której policja ściga twórców piramidy finansowej. Może się wydawać, że trudno będzie udowodnić winę sprawcom, jednak właściwości blockchaina, które umożliwiają łatwy, chronologiczny wgląd do wszystkich transakcji, znacząco ułatwią to zadanie. Zatem organom ścigania zostaje wejść na blockchain i odszukać po dacie wszystkie dokonane przez oszustów i ofiary transakcje, a następnie porównać adresy z sieci do adresów portfeli oszustów.
Co to fork blockchaina?
Zagłębiając się coraz dalej w specyfikę blockchaina możemy natknąć się na termin “fork”. Co to dokładnie znaczy? Odpowiedź jest prostsza niż by się mogło wydawać. Otóż fork to nic innego jak zmiana w protokole blockchaina. Mówiąc inaczej jest to sytuacja, gdy podczas aktualizacji oprogramowania sieci, w blokach zmienia się hasz, prowadząc do powstania alternatywnej wersji blockchaina. Takie aktualizacje wynikają najczęściej z chęci poprawy bezpieczeństwa czy udoskonalenia danych funkcji konkretnego projektu.
Mógłby ktoś zapytać, no dobrze ale skąd nazwa fork? Odpowiedź na to pytanie jest oczywista ponieważ jeśli spojrzymy na zamieszczoną niżej grafikę, to zobaczymy że proces zmiany haszu w bloku prowadzi do “rozszczepienia” blockchaina przypominając kształt widelca. W prawdzie widelec stołowy powinien mieć więcej niż dwa zęby, ale na potrzeby przykładu posłużymy się nieco uboższą wersją 🙂
Widzimy z lewej strony pierwotny łańcuch blockchaina, który na skutek wprowadzenia poprawek ulega rozszczepieniu na dwie wersję – alternatywną (zielony łańcuch) i pierwotną (niebieski łańcuch).
Warto w tym miejscu wspomnieć, że w świecie kryptowalut wyróżniamy dwa rodzaje forków. Pierwszy z nich to “Hard Fork”, który prowadzi do powstania alternatywnej wersji blockchaina, tak jak zostało pokazane na grafice powyżej. Dzieję się tak ze względu na występujące w protokole blockchaina radykalne niezgodności, które prowadzą do powstania dwóch odrębnych gałęzi, działających niezależnie od siebie. Najbardziej znanym przykładem hard forka jest blockchain Bitcoin Cash.
Drugim rodzajem forka jest “Soft Fork”, który jak sama nazwa wskazuje, nie wprowadza tak radykalnych zmian w protokole jak w przypadku hard forka. Natomiast nowe oprogramowanie, mogące zawierać nowe funkcję, nadal jest zgodne z wcześniejszym, co nie wymaga rozczepienia blockchaina na dwie wersję i zgodności całej sieci do akceptacji takiej zmiany. Soft forki zazwyczaj powstają na skutek drobnych nieścisłości związanych z siecią.
Generalnie rzecz ujmując forki to nieodłączna część świata kryptowalut i rozwoju sieci blockchain, bez których nie byłoby możliwe ciągłe udoskonalanie tej technologii. Należy jednak pamiętać o komunikacji i wcześniejszym dokładnym zaplanowaniu forka aby uniknąć niepowodzeń takich jak utrata bezpieczeństwa sieci, czy rozłamy społeczności. W tym celu znaczna większość zmian wprowadzanych na blockchain jest podejmowana przez jego twórców czy deweloperów.
Co to portfel blockchain?
Jednym z ważniejszych tematów w całym świecie kryptowalut są portfele blockchain, czyli platforma, na której przechowujemy nasze kryptowaluty. Jest to na tyle obszerny i ważny temat, że poświęciliśmy mu osobny artykuł. Więc jeśli nie chcesz stracić swoich środków, trzymając je na giełdzie, a jednocześnie pragniesz poznać rodzaje portfeli i dowiedzieć się, który wybrać dla siebie, kliknij tutaj.
Jak działa system peer-to-peer (P2P)?
Jeśli zagłębimy się nieco w świat kryptowalut, to na pewno spotkamy się ze skrótem P2P, może się to zdarzyć najczęściej przy zasilaniu naszego konto giełdowego, w celu kupna kryptowalut. Jednak co to właściwie znaczy P2P? Jest to bowiem skrót od tytułowego peer-to-peer czyli modelu komunikacji w sieci komputerowej, na którym opiera się funkcjonowanie blockchaina. W skrócie polega on na wymianie danych między dwoma lub więcej komputerami podpiętych do jednej sieci, w której każdy komputer ma takie same uprawnienia, a wszystko odbywa się bez pośredników. Aby łatwiej to zrozumieć spójrzmy na niżej zamieszczoną grafikę.
Widzimy tutaj, że wszystkie komputery są ze sobą połączone za pomocą strzałki, co oznacza równe uprawnienia każdego z nich. Takie rozwiązanie zapewnia większe bezpieczeństwo dokonywanych transakcji, gdyż mamy pewność, że nasze środki zostaną przesłane bezpośrednio na adres odbiorcy bez ingerencji wspomnianych wcześniej pośredników takich jak np. banki pobierające swoją prowizję. Nie bez powodu blockchain oparty jest właśnie na systemie peer-to-peer, ponieważ oddaje on idealny obraz decentralizacji, co jest jego główną zaletą.
W porządku tylko czy P2P jest wykorzystywany gdzieś indziej niż tylko jako baza dla funkcjonowania blockchaina? Mógłby ktoś zapytać. Odpowiedź brzmi, tak. Jak wspomnieliśmy wcześniej możemy się zderzyć z tym system np. podczas wpłacania środków na nasze konto giełdowe. Wpłata środków za pomocą P2P jest bardzo popularna i ceniona przez wielu inwestorów ponieważ jest ona relatywnie bezpieczna. Wysyłając środki mamy pewność że trafią one bezpośrednio na nasze konto, bez obaw o potrącenie jakiejkolwiek prowizji, ponieważ jak już wiecie, w systemie peer-to-peer nie występują pośrednicy transakcji.
Jak wyglądają perspektywy Blockchaina?
Zmierzając ku końcowi, warto podsumować wszystkie wymienione wyżej aspekty blockchaina i zastanowić się jak może wyglądać przyszłość tej innowacyjnej technologii. Na początku warto sobie uświadomić, że blockchain jest relatywnie młodą technologią, która jeszcze “raczkuje” i jest w ciągłej fazie rozwoju, co aktualnie może się wiązać z pewnymi niedoskonałościami. Jednakże innowacyjny, zdecentralizowany sposób działania blockchaina w oparciu o system peer-to-peer, zapewniający dokonywanie anonimowych płatności na niespotykanym dotąd nigdzie poziomie bezpieczeństwa, już dziś czyni go najkorzystniejszą platformą do zawierania transakcji. Zważywszy na wszystkie wymienione w tym artykule zalety blockchaina oraz jego zainteresowaniem przez duże, znaczące przedsiębiorstwa, możemy wywnioskować, że zostanie on z nami na długi czas, nie stanowiąc jedynie chwilowej mody, a gruby filar ery cyfryzacji.
