Blockchain

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
Struktura blockchain: łańcuch główny (czarny) składa się z najdłużej serii bloków począwszy od bloku startowego (genesis) (zielony) do obecnego bloku. Bloki sieroce (fioletowe) pozostają poza łańcuchem głównym.

Blockchain, oryginalnie block chain[1][2] (łańcuch bloków)[3][2] (czasem też łańcuch blokowy[4]) – architektura przechowywania informacji w sposób gwarantujący niezmienność danych historycznych; Podstawowa architektura kryptowalut przechowywania danych o transakcjach.

Jest to zdecentralizowana (bez centralnych jednostek zarządzających) i rozproszona baza danych[2] lub rejestr transakcji lub zdarzeń[1], funkcjonujący jako rosnąca lista jednokierunkowa rekordów zwanych blokami[2], posiadającymi łącza do bloków poprzednich utworzone z użyciem funkcji kryptograficznych[5] oraz znaczniki czasowe[2]. Architektura przechowuje dane (np. typu księgowego: transakcje, płatności, innych zapisy księgowych[6]) zakodowane za pomocą algorytmów kryptograficznych.

Powiązanie bloków w łańcuchu, gdzie każdy następny blok przechowuje hash z informacji z bloku poprzedniego, sprawia, że informacje w blokach są możliwe do zapisywana tylko w trakcie tworzenia bloku i niemożliwe do modyfikacji po upublicznieniu i rozpowszechnieniu bloku[2].

Historia[edytuj | edytuj kod]

Po raz pierwszy technologia stojąca za blockchain została opisana w 1991 roku przez Stuarta Habera i W. Scotta Stornetta i dotyczyła oznaczania dokumentów znacznikami czasowymi[7]. System używał zabezpieczonych kryptograficznie ciągów bloków do przechowywania dokumentów ze znacznikami czasu. W 1992 do technologii zostało wprowadzone drzewo hashy, czyniąc system bardziej wydajnym pozwalając na kolekcjonowanie kilku dokumentów w jeden blok. Technologia ta nie weszła do użycia, a patent wygasł w 2004 roku[8].

W 2000 roku Sefan Konst opublikował koncepcję rozproszonej księgi transakcji opracowaną w celu umożliwienia dostępu do danych finansowych zaufania publicznego, generowanych przez bankowość internetową, handel online i handel elektroniczny. Głównym założeniem jest fakt, że każdy powiernik księgi jest niezależny od innych[9].

W 2004 roku Hal Finney opracował system RPoW, Reusable Proof Of Work[10], który pozwalał na wymianę między użytkownikami tokenów podpisanych z użyciem klucza RSA, które powstała jako wynik – dowód wykonania dokonywania pewnych obliczeń[8].

W 2005 Nick Szabo opublikował koncepcję wirtualnej waluty Bit Gold[11] opartej o blockchain i opisane wcześniej koncepcje[12][13]. W 2006 podobny koncept waluty o nazwie b-money opublikował Wai Dai[14][15].

Pierwsze zastosowanie, łączące poprzednie technologie, zarazem powszechne rozwiązanie tego typu zostało upublicznione 9 listopada 2008 roku pod nazwą Bitcoin w postaci dokumentacji typ white paper[16], przez osobę lub organizację występującą pod nazwa Satoshi Nakamoto[1][16]. W 2009 została uruchomiona publiczna sieć Bitcoin i wyemitowany pierwszy blok[8].

W 2014 ukazała się technologia Ethereum, będąca technologią blockchain 2.0, która wprowadziła do bloków możliwość uchamiania kodu programowego, zwanego smart contractami[8].

W 2016 Linux Fundation w składzie 30 członków, w tym Guartime, SWIFT, R3, ConsenSys, VMware, Blockchain.com, IBM, rozpoczęła pracę nad uniwersalną platformą blockchain o nazwie Hyperledger[17].

Transakcje[edytuj | edytuj kod]

Transakcje są podpisywane cyfrowo za pomocą kryptografii klucza publicznego z użyciem kryptografii krzywych eliptycznych (ECDSA) i są jawne, choć użytkownicy są anonimowi. Transakcje mają charakter rozproszony, co oznacza, że nie są monitorowane przez głównego pośrednika. Są przetwarzane przez komputery w sieci peer-to-peer, która nie weryfikuje transakcji poprzez wykorzystanie centralnych komputerów[18]. Transakcje nazywane są węzłami i po potwierdzeniu poprawności, dodawane do replikowanego i znakowanego czasem dziennika transakcji, nazywanego blokiem[19]. Przetwarzanie transakcji nie jest bezpłatne[20].

Architektura[edytuj | edytuj kod]

Struktura bloków Bitcoin

W istocie blockchain to swoisty zdecentralizowany i rozproszony rejestr transakcji w rozproszonej infrastrukturze sieciowej. Jednym z kluczowych celów blockchain jest „utrzymanie wspólnej i zbiorowej księgi rachunkowej transakcji w cyfrowej postaci, rozproszonej po sieci, w takich samych kopiach”[21].

Sieć[edytuj | edytuj kod]

Sieć blockchain często funkcjonują w oparciu o architekturę peer-to-peer (P2P) z różnym stopniem zaawansowania w funkcjonowanie sieci i specjalizacji węzłów – każdy urządzenie podłączone do sieci może brać udział w przesyłaniu oraz uwierzytelnianiu transakcji[21].

Łańcuch / rejestr[edytuj | edytuj kod]

Lista jednokierunkowa rekordów (bloków), z możliwością dodawania nowych bloków tylko na jej końcu, powiązanych ze sobą w taki sposób, że każdy następny blok zawiera oznaczenie czasu (timestamp), kiedy został stworzony oraz link do poprzedniego bloku, będący zaszyfrowanym „streszczeniem” (hash) jego zawartości[2].

Bloki[edytuj | edytuj kod]

Block jest podstawowym elementem składowym: składa się z nagłówka i danych (transakcje). W nagłówku mamy m.in. zapisane odniesienie do poprzedniego bloku w łańcuchu (jego skrót, ang. hash), znacznik czasowy utworzenia bloku oraz korzeń drzewa haszy (merkle tree root)[2]. Sekcja danych zawiera określoną liczbę zapisów z transakcjami. Rozmiar bloku uzależniony jest od konkretnej implementacji, oraz charakterystyki danej implementacji[22]. Przykładowo wielkość bloku bitcoin może wynosić maksymalnie do wartości 1 MB, co wynika ze specyfikacji.

 Osobny artykuł: Bitcoin - tworzenie bloków.

Właściwości[edytuj | edytuj kod]

  • Transparentność (przejrzystość) – sieci wykorzystujące blockchain gwarantują równy dostęp do danych każdemu uczestnikowi sieci;
  • Anonimowość – przez zastąpienie danych użytkowników identyfikatorami wewnątrz sieci;
  • Niezależność – technologia blockchain oparta na zakodowanej strukturze kryptograficznej, nie potrzebuje żadnej instytucji pośredniczącej, weryfikującej dane z transakcji czy potwierdzającej jej uczestników[23];
  • Bezpieczeństwo – odporność na cyberataki[24]; Transakcje zapisane w łańcuchu bloków są nieodwracalne (…) każda próba zmiany jednego bloku pociąga za sobą zmianę całego następującego po nim łańcucha bloków. W wypadku próby oszustwa: zmiany albo wprowadzenia nieautoryzowanej transakcji, węzły blockchain w procesie weryfikacji odkryją, niezgodność kopii z zapisami sieci odmawiając jej uwzględnienia w łańcuchu bloków”[25].

Zastosowania[edytuj | edytuj kod]

Jednym z zastosowań są kryptowaluty, np. bitcoin. Blockchain to system, na którym zbudowany jest bitcoin. Kryptowaluta bitcoin to aplikacja stworzona na blockchainie, a nie odwrotnie

Najpopularniejszym i najpowszechniejszym z zastosowań technologii blockchain są kryptowaluty (bitcoin, ethereum)[1], chociaż zyskuje na znaczeniu w wielu innych zastosowaniach w wielu branżach, np. internet rzeczy (IoT)[26] czy Distributed Autonomous Organizations (DAO), czyli autonomiczne organizacje rozproszone[27] oraz Distributed Ledger Technology (DLT), czyli zdecentralizowane bazy danych księgowych[28].

Znane obszary zastosowań blockchain:

  • Sektor finansowy: księgi rachunkowe, kryptowaluty (Bitcon), transfery międzynarodowe i międzybankowe (Ripple, Coinbase)[1], wymiana walut, płatności oraz pożyczki peer-to-peer – globalna sieć przekazów pieniężnych i pożyczek, eliminująca pośredników (Abra, BTC Jam);
  • Sektor opieki zdrowotnej, np. wykorzystywanie łańcucha bloków do bezpiecznego przechowywania dokumentacji medycznej pacjentów[29],
  • Głosowania i referenda[1] – rozproszone, niezaprzeczalne, automatyczne zliczanie głosów z pełną historią (FollowMyVote);
  • Transakcje giełdowe bez pośredników i instytucji[30];
  • Internet rzeczy (Internet of Things) – śledzenie stanu, historii, wymiana zdarzeń. Przykład: Filament;
  • Księgi wieczyste z pominięciem notariusza i sądów ksiąg wieczystych[31],
  • Handel[1]: zdecentralizowane rynki – transakcje zawierane bez pośredników i instytucji, sprzedaż, współdzielenie i wynajem własności (Open Bazaar, Slock.it), obrót energią elektryczną prosument-odbiorca, bez pośredników,
  • Dystrybucja i produkcja energii – przeniesienie do blockchain rozliczania transportu energii, liczników energii, producentów energii (np. osób odsprzedających energię z ogniw fotowoltaicznych), wydawanie certyfikatów i analiza (LO3Energy, Brooklyn Microgrid, SolarChange)[31];
  • Rejestr właścicieli aut i historii kupna-sprzedaży oraz ich ubezpieczenia (porównaj CEPiK),
  • księgi akcyjne.
  • Transport – wynajem przejazdów, prywatni kierowcy, współdzielenie przejazdów, przewóz osób i rzeczy. Dzięki blockchain i przezroczystości możliwe ominięcie pośredników i regulacji państw (Arcade City);
  • Tożsamość i jej weryfikacja – rozproszone systemy identyfikacji osób, cyfrowe podpisy, autoryzacje, reputacja (UniquId, OneName, WorldTable);
  • Składowanie danych – zaufane, rozproszone, odporne na awarie i próby wpłynięcia na integralność danych systemy składowania danych (NXT, PeerNova);
  • Inteligentne kontrakty – automatycznie zawierane i wykonywane kontrakty których nikt nie kontroluje, ale każdy (w obrębie blockchaina) im ufa (zautomatyzowane łańcuchy dostaw). (UbiMS, Mirror);
  • Hazard, systemy gier, przewidywanie zdarzeń – anonimizacja graczy, przekazy wygranych, osiągnięcia, własne waluty w grach komputerowych, systemy przewidywania (np. ruchu przeciwnika) (Augur, Deckbound);
  • Digitalizacja dokumentów – składowanie odpowiedników w formie inteligentnych kontraktów, składowanie skanów, odpowiedników w formie plików danych, gwarancja niezaprzeczalności. Przykład: składowanie paragonów w blockchain w celach gwarancyjnych (Colu).
  • Identyfikacja, śledzenie dóbr luksusowych – śledzenie dzieł sztuki, diamentów, zegarków, dóbr kolekcjonerskich (Everledger, BlockVerify, Chainlink);
  • Usługi rządowe – podatki, składki, hipoteki, akty własności, księgi wieczyste, rejestry (PESEL, NIP itp.) (BitNation, ShoCard).

Znaczenie blockchain w gospodarce[edytuj | edytuj kod]

Technologia blockchain, jako innowacyjne rozwiązanie odgrywa ogromną rolę w ekonomii, przyczyniając się tym samym do rozwoju gospodarczego. Pierwszą branżą, która rozpoznała jej potencjał był rynek finansowy. Już od roku 2014 obserwowany jest ciągły wzrost zainteresowania blockchain a technologie kryptowalut są stale rozwijane i udoskonalane[32]. Trwają prace w branży FinTech, łączącej finanse z technologią, a branża ubezpieczeniowa tworzy własną technologię InsurTech. Tak dynamiczny i efektywny rozwój branży blockchain jest korzystny z punktu widzenia przedsiębiorców, którzy dotychczas poszukiwali optymalnych rozwiązań w zakresie zarządzania danymi w swojej codziennej działalności. Ciągłe poszerzanie i rozwój tej dziedziny wpływa na wzrost gospodarki jako całości.

Także w tradycyjnej branży finansowej dostrzega się nowe możliwości jakie niesie ze sobą opisywana technologia. „W 2015 roku powstało konsorcjum R3 założone przez banki i firmy z branży FinTech, którego celem jest właśnie rozwijanie technologii blockchain[25]”. Co znaczące „w skład tego konsorcjum weszły m.in.: Citi, Bank of America, Morgan Stanley, HSBC, Barclays czy Goldman Sachs. W lipcu 2016 roku Citi ogłosił, że wypracował własną kryptowalutę: citicoin. Natomiast FinTechowy start-up Chain.com otrzymał 30 mln dolarów dofinansowania w celu zbudowania rozwiązania, dzięki któremu będzie możliwość przesyłania różnych wartościowych aktywów w sieci, np. punktów lojalnościowych czy instrumentów finansowych”[21].

Kolejną branżą, która dostrzegła potencjał technologii blockchain jest energetyka. „Blockchain idealnie nadaje się do rozliczania transakcji kupna-sprzedaży energii pomiędzy jej małymi producentami, (…) gospodarstwami domowymi a ich klientami, odbiorcami energii, także rozproszonymi np. elektrycznymi samochodami”[33].

W obecnej chwili rządy wielu państw inwestują ogromne sumy pieniędzy w rozwój technologii, które wykorzystują blockchain. Powstają także setki start-upów, które zbierają pieniądze na rozwój i badania. Światowe Forum Ekonomiczne umieszcza technologię blockchain w TOP10”[25].

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. a b c d e f g Richard Twesige, Bitcoin A simple explanation of Bitcoin and Block Chain technology JANUARY 2015 RICHARD LEE TWESIGE, 2015, DOI10.13140/2.1.1385.2486 [dostęp 2020-10-25] (ang.).
  2. a b c d e f g h Krzysztof Piech, Leksykon pojęć na temat technologii blockchain oraz kryptowalutStrumień „Blockchain i Kryptowaluty” programu „Od papierowej do cyfrowej Polski”, 8 listopada 2016 [dostęp 2020-10-26] [zarchiwizowane z adresu 2017-10-18] (pol.).
  3. Łańcuch bloków w służbie fiskusa, archiwum.rp.pl.
  4. Co to jest blockchain i jak go wykorzystać?, GazetaPrawna.pl, 23 czerwca 2019 [dostęp 2020-10-26] (pol.).
  5. Arvind Narayanan, Bitcoin and cryptocurrency technologies. A comprehensive introduction, Princeton, New Jersey, ISBN 978-0-691-17169-2, OCLC 948878724 [dostęp 2020-10-25].
  6. Technologia Blockchain – wprowadzenie.
  7. Stuart Haber, W. Scott Stornetta, How to time-stamp a digital document, „Journal of Cryptology”, 3 (2), 1991, s. 99–111, DOI10.1007/BF00196791, ISSN 0933-2790 [dostęp 2020-10-25] (ang.).
  8. a b c d History of Blockchain, Binance Academy [dostęp 2020-10-25] (ang.).
  9. Universitätsbibliothek Braunschweig, Sichere Log-Dateien auf Grundlage kryptographisch verketteter Einträge, Universitätsbibliothek Braunschweig, 2000, DOI10.24355/dbbs.084-201707191306 [dostęp 2020-10-25] (niem.).
  10. Hal Finney, Rüttelplatten Baublog – Rütteln, Verdichten, Befestigen, Rüttelplatten Baublog, 15 sierpnia 2004 [dostęp 2020-10-26] [zarchiwizowane z adresu 2006-06-16] (niem.).
  11. Bit Gold | Satoshi Nakamoto Institute, nakamotoinstitute.org [dostęp 2020-10-26].
  12. Nick Szabo, Unenumerated: Bit gold, Unenumerated, 27 grudnia 2008 [dostęp 2020-10-26] [zarchiwizowane z adresu 2006-03-29] (ang.).
  13. Nick Szabo BitGold – Satoshi Nakamoto – BitcoinWiki, en.bitcoinwiki.org [dostęp 2020-10-26] (ang.).
  14. Wei Dai, b-money, a scheme for a group of untraceable digital pseudonyms to pay each other with money and to enforce contracts amongst themselves without outside help, Wei Dai, 2 grudnia 2006 [dostęp 2020-10-26] [zarchiwizowane z adresu 2006-12-02] (ang.).
  15. Wei Dai – Bitcoin Wiki, en.bitcoin.it [dostęp 2020-10-26] (ang.).
  16. a b Satoshi Nakamoto, Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System, 24 marca 2009 [dostęp 2020-10-26].
  17. Hyperledger History: Everything You Need To Know, 101 Blockchains, 4 marca 2020 [dostęp 2020-10-25] (ang.).
  18. Portal kryptowaluty: Kryptolifestyle, Blockchain – wyjaśnienie terminu i sposobu działania, [dostęp 2018-02-25] (pol.).
  19. Istotne ograniczenia Blockchain w zastosowaniach komercyjnych.
  20. Blockchain wiki – info o tom, jak technologie funguje – E15.cz, „E15.cz” [dostęp 2018-02-19].
  21. a b c Technologia Blockchain – wprowadzenie, Uczelnia Łazarskiego [dostęp 2020-10-13] (pol.).
  22. Alternatywne kryptowaluty, xbinop.com/pl [dostęp 2018-06-16].
  23. Blockchain – gigantyczna księga rozrachunkowa w Sieci. Leksykon 2017.
  24. Ministerstwo Cyfryzacji rozpoczyna Projekt Blockchain. Umożliwia funkcjonowanie państwa nawet w czasie okupacji. „Technologia ważniejsza niż Internet”.
  25. a b c Technologia Blockchain – wprowadzenie, Uczelnia Łazarskiego [dostęp 2020-10-13] (pol.).
  26. Blockchain: technologia przyszłości?
  27. DAO, czyli autonomiczne organizacje rozproszone.
  28. System rejestrujący transakcje w bitcoinach może zrewolucjonizować tradycyjne systemy płatnicze. W Estonii służy do rozliczania podatków i rejestracji aut.
  29. Technologia Blockchain – co to jest? | Tokeneo, Bitcoin News, kursy kryptowalut, blockchain | Tokeneo News [dostęp 2020-04-14] (pol.).
  30. Blockchain jest nadzieją, a może być pogromcą sektora finansowego.
  31. a b Patryk, Blockchain – co to jest?, „Tokeny.pl – Kryptowaluty, Tokeny, Blockchain”, 28 października 2018 [dostęp 2018-10-28] (pol.).
  32. Blockchain Kategoria, MIT Sloan Management Review Polska [dostęp 2019-09-26] (pol.).
  33. Tom Pisze, Istotne ograniczenia Blockchain w zastosowaniach komercyjnych, ITwiz, 6 września 2016 [dostęp 2020-10-13] (pol.).

Linki zewnętrzne[edytuj | edytuj kod]