Blockchain, inaczej łańcuch bloków, jest zdecentralizowaną i rozproszoną bazą danych opartą na modelu peer-to-peer. Charakteryzuje się w związku z tym przede wszystkim brakiem centralnego punktu zgromadzenia wszystkich danych, jak i centralnego punktu zarządzania całym rejestrem danych. Blockchain, w zależności od sposobu wykorzystania, może być jawny i dostępny dla wszystkich, bądź też prywatny. Charakteryzuje się najczęściej pewną anonimizacją użytkownika – nawet w przypadku publicznego blockchaina dostępne są jedynie informacje dot. transakcji jak i tzw. portfeli, będące zlepkiem cyfr i liter.
Operacje wykonywane w ramach blockchaina nie są darmowe, potwierdzają je, w większości przypadków, tzw. górnicy (minerzy). Górnicy w celu wykopania nowego bloku rozwiązują problem kryptograficzny (za pomocą tzw. koparek posiadających większą moc obliczeniową niż zwykły komputer dzięki połączeniu kilku kart graficznych), w przypadku Bitcoina bazujący na podwójnej funkcji skrótu SHA-256. Rozwiązanie problemu polega na znalezieniu ciągu znaków (tzw. hasha), który spełnia odpowiednie równanie. Protokół kryptowaluty jest open source więc dzięki temu można sprawdzić jaki problem jest rozwiązywany. Miner, który znajdzie rozwiązanie przyznaje sobie nagrodę i ogłasza to w sieci, a pozostali sprawdzają poprawność przekazanego bloku transakcji oraz poprawność rozwiązania równania. Potwierdzone rozwiązanie umożliwia dołączenie bloku do łańcucha bloków i budowania kolejnego bloku na świeżo oddanym.
Istotną cechą blockchaina jest jego nieodwracalność, jak i odporność na nieautoryzowane działanie – wszystkie komputery działająca w ramach konkretnego blockchaina weryfikują transakcje/operacje wykonywane w jego ramach. Wszelkie operacje wykonywane w ramach blockchaina zabezpieczone za pośrednictwem kryptografii.
W jaki sposób technologia blockchain pozwala oszczędzać pieniądze?
rejestr blockchain może posłużyć do zmniejszenia biurokracji i usprawnienia przepływu dokumentów (link),
proponowany przez Forda i zgłoszony jako patent, system oparty na wynagrodzeniu w postaci tokenów oparty na komunikacji między samochodami, zmierzający do zmniejszenia ruchu i ułatwienia dojazdu (link),
System wynagradzania kierowców prowadzących samochody ekologiczne zaproponowany przez Daimler AG, oparty na blockchainie (link),
Zabezpieczenia rozrachunków brutto w czasie rzeczywistym, wykorzystywanych najczęściej w przypadku dużych płatności (link),
Głosowanie za pośrednictwem blockchain, testowane m.in. w Virginii (link),
Przechowywanie dokumentów w sieci blockchain, testowane m.in. przez PKO BP (link),
Wykorzystywanie w celu zabezpieczenia poufnej korespondencji – testowane m.in. przez Cisco (link),
Wykorzystanie w celu ochrony i zarządzania danymi, minimalizując ewentualne przecieki – testowane m.in. przez IBM (link),
Przechowywanie baz danych transakcji energetycznych, w celu ograniczenia podatności na zewnętrzne ataki, testowane m.in. przez Chile (link),
Rejestracja przedsiębiorstw za pośrednictwem blockchaina, testowane przez Szwajcarię i IBM (link),
Zarządzanie wrażliwymi danymi medycznymi (link),
Obniżenie kosztów transakcji, jak i ich przyspieszenie – wykorzystywane m.in przez Santander (protokół Ripple) (link),
Wykorzystanie technologii blockchain jako bazy danych, testowane przez Bank of America (link),
Zarządzanie dostawami i cenami produktów w oparciu o blockchain (patent Wallmart),
Kupno/sprzedaż energii elektrycznej w Japonii. Brak pośrednika pomiędzy małymi lokalnymi producentami a odbiorcami, wszystko w oparciu i Power Ledger z Australii.
Co można osiągnąć przy pomocy blockchain?
Jak wspomniano wcześniej, architekturę bazy danych określanej jako blockchain zastosował Satoshi Nakamoto w 2008 roku, tworząc jednocześnie zalążek pierwszej kryptowaluty – Bitcoina. Co zatem charakteryzuje i odróżnia blockchain od tradycyjnej bazy danych?
Przede wszystkim jest to decentralizacja. W przypadku blockchaina, całe dane nie są skupione w jednym punkcie, lecz rozproszone. Skąd w takim razie pewność do poprawności danych? W tym celu wykorzystywane są rozwiązanie kryptograficzne (stąd nazwa – kryptowaluty), znacznik czasu (timestamp) potwierdzający moment wykonania operacji, a także mechanizm konsensusu. Mechanizm konsensusu jest główną siła technologii blockchain – operacja uznana jest za prawdziwą i prawidłową w momencie w którym określona część użytkowników sieci/minerów potwierdzi ją. W przypadku dużej ilości kryptowalut, m.in. BTC, konsensus opiera się o POW – proof of work. Jest to algorytm, którego celem jest potwierdzanie transakcji i tworzenie łańcuchów w bloku (stąd nazwa – blockchain). Polega najczęściej na rozwiązaniu pewnej łamigłówki matematycznej przez odpowiednie węzły – tzw górników. Górnicy rozwiązują łamigłówkę,konkurującej wzajemnie,tworzą nowy blok oraz potwierdzają transakcję – rozwiązaniem wspomnianej łamigłówki jest hash. W związku z powyższym, jednostka, które chciałaby ‘oszukać’ blockchain, musiałaby oszukać całą sieć. W tym momencie dochodzimy do kolejnej ważnej cechy blockchaina, a mianowicie brakiem zaufanej trzeciej strony. W interesie wszystkich węzłów – górników jest potwierdzanie transakcji i eliminowanie zagrożeń, w celu otrzymywania nagród, a zatem cała sieć opiera się na specyficznym braku zaufania – nie ma jednego podmiotu kontrolującego blockchain, transakcje są sprawdzane przez wszystkie węzły, a zagrożenie ataku jest względnie niskie. Wiąże się to również z jawnością i niezmiennością blockchaina. W przypadku BTC, jak i innych kryptowalut, blockchain jest publiczny i dostępny do wglądu przez każdego. Cały blockchain w przypadku większości kryptowalut jest aktualizowany niemalże w czasie rzeczywistym.
Mając na uwadze wszystkie cechy blockchaina, można stwierdzić, że jego głównym zastosowaniem, zgodnie z wizją Satoshi Nakamoto, jest ułatwienie i przyspieszenie transakcji, w szczególności międzynarodowych.
