Blockchain odpira prihodnost: Predstavitev najboljše tehnologije v letu 2024

Kaj je blockchain?

Blockchain je porazdeljena zbirka podatkov ali glavna knjiga, ki si jo delijo vozlišča računalniškega omrežja. Znane so po ključni vlogi pri vzdrževanju varnih in decentraliziranih zapisov transakcij v sistemih kriptovalut, njihova uporaba pa presega okvire kriptovalut. Z blokovnimi verigami lahko podatki v kateri koli panogi postanejo nespremenljivi – kar pomeni, da jih ni mogoče spremeniti.

Ker blokov ni mogoče spreminjati, je zaupanje potrebno le, kadar podatke vnašajo uporabniki ali programi. To zmanjšuje odvisnost od zaupanja vrednih tretjih oseb, pogosto revizorjev ali drugih oseb, ki povzročajo stroške in napake.

Od predstavitve Bitcoina leta 2009 se je uporaba veriženja blokov povečala z oblikovanjem različnih kriptovalut, decentraliziranih finančnih aplikacij (DeFi), neplačljivih žetonov (NFT) in pametnih pogodb.

Ključne točke o blockchainu

• Blockchain je skupna podatkovna zbirka, ki se od običajnih podatkovnih zbirk razlikuje po načinu shranjevanja informacij; podatke shranjuje v kriptografsko povezanih blokih.
• V verigo blokov je mogoče shraniti različne vrste informacij, vendar se najpogosteje uporablja kot knjiga transakcij.
• Kar zadeva Bitcoin, je veriga blokov decentralizirana, kar pomeni, da nadzora nima noben posameznik ali skupina, temveč si ga delijo vsi uporabniki.
• Decentralizirane verige blokov so nespremenljive, kar pomeni, da enkrat vnesenih podatkov ni mogoče spremeniti. Pri bitcoinih so transakcije trajno zabeležene in dostopne vsakomur.

Kako deluje?

Morda poznate preglednice ali zbirke podatkov. Blockchain je podoben v tem, da je podatkovna zbirka za vnos in shranjevanje informacij. Vendar je glavna razlika med tradicionalnimi podatkovnimi zbirkami ali preglednicami in blockchainom v strukturi in dostopu do podatkov.

Verige blokov so sestavljene iz programov, imenovanih skripte, ki opravljajo naloge, ki jih običajno opravljate v zbirki podatkov: vnašanje in dostopanje do informacij ter njihovo shranjevanje in hranjenje. Blokovne verige so porazdeljene, kar pomeni, da je več kopij shranjenih na več računalnikih, in da bi bile veljavne, se morajo vse ujemati.

Blokovne verige zbirajo informacije o transakcijah in jih vnesejo v blok, podobno kot preglednica vsebuje informacije v celicah. Ko so podatki polni, se izvede kriptografski algoritem, ki ustvari šestnajstiško število, znano kot vrednost hash.

Ta vrednost hash se nato vnese v glavo bloka pod njim in šifrira z uporabo drugih informacij v bloku. Tako nastane niz povezanih blokov.

Postopek transakcije

1. Transakcije potekajo po posebnem postopku, ki je odvisen od verige blokov, v kateri poteka transakcija. Na primer, v verigi blokov Bitcoina začetek transakcije z denarnico s kriptovalutami (aplikacija, ki zagotavlja vmesnik z verigo blokov) sproži vrsto dogodkov.
2. V Bitcoinu se vaša transakcija pošlje v mempool, kjer je shranjena in čaka v čakalni vrsti, dokler je ne prevzame rudar ali validator. Ko je vnesena v blok in je ta zapolnjen s transakcijami, se s kriptografskim algoritmom zapre in šifrira. Nato se začne rudarjenje.
3. Celotno omrežje istočasno rešuje problem hash. Vsak ustvari naključni hash, razen “nonce”, kratice za enkrat uporabljeno številko.
4. Vsak rudar začne z ničelno kodo nonce, ki se doda naključno generiranemu hashu. Če to število ni enako ali je manjše od ciljne vrednosti hash, se nonce doda 1 in ustvari se nova vrednost hash bloka. To se nadaljuje, dokler rudar ne ustvari veljavne vrednosti hasha, zmaga v tekmi in prejme nagrado.
5. Generiranje naključnih vrednosti hash, dokler se ne najde določena vrednost, se pogosto imenuje “dokaz dela” – “dokazuje”, da je rudar opravil delo. Količina dela, ki je potrebna za preverjanje vrednosti hash, je razlog, zakaj omrežje Bitcoin porabi toliko računske moči in energije.
6. Ko je blok zaprt, je transakcija zaključena. Vendar se blok ne šteje za potrjenega, dokler ga ne potrdi še pet blokov. Omrežje za dokončanje potrditve potrebuje približno eno uro, saj vsak blok v povprečju traja manj kot 10 minut (prvi blok, ki vsebuje transakcije, in naslednjih pet blokov, pomnoženih z 10, je približno 60 minut).
7. Vse verige blokov ne sledijo temu postopku. Omrežje Ethereum na primer naključno izbere validatorja med vsemi uporabniki, ki stavijo Ethereum, da preveri blok, nato pa ga potrdi omrežje. Ta postopek je hitrejši in porabi manj energije kot postopek, ki ga uporablja Bitcoin.

Kaj je decentralizacija

Blockchain omogoča, da se podatki v zbirki podatkov porazdelijo po več omrežnih vozliščih (računalnikih ali napravah, na katerih je nameščena programska oprema blockchain). S tem se ne ustvarja le redundanca, temveč se ohranja tudi zvestoba podatkov. Če bi na primer nekdo poskušal spremeniti zapis v enem primeru podatkovne zbirke, bi druga vozlišča to preprečila. Na ta način nobeno posamezno vozlišče v omrežju ne more spremeniti podatkov, shranjenih v njem.

Zaradi te distribucije in kriptografskega dokaza o opravljenem delu so informacije in zapisi (kot transakcije v kriptovaluti) nepovratni. Takšni zapisi so lahko seznam transakcij (kot pri kriptovalutah), v verige blokov pa se lahko shranjujejo tudi različne druge vrste informacij, kot so pravne pogodbe, dokazila o identiteti ali popisi podjetij.

Preglednost

Zaradi decentralizirane narave verige podatkovnih blokov Bitcoin lahko vse transakcije pregledno spremljate z lastništvom osebnega vozlišča ali uporabo raziskovalca verige podatkovnih blokov, ki vsakomur omogoča pregled transakcij v realnem času. Vsako vozlišče ima svojo kopijo verige, ki se posodablja s potrjevanjem in dodajanjem novih blokov. To pomeni, da lahko po želji sledite bitcoinom, kjer koli se nahajajo.

V preteklosti so na primer vdrli v borze, zaradi česar so bile izgubljene velike količine kriptovalut. Čeprav so hekerji lahko anonimni (razen naslovov svojih denarnic), je kriptovaluto, ki so jo pridobili, enostavno izslediti, saj so naslovi denarnic objavljeni v verigi blokov.

Seveda so zapisi, shranjeni v verigi blokov Bitcoin (in večini drugih verig blokov), šifrirani. To pomeni, da lahko svojo identiteto razkrije le oseba, ki ji je bil naslov dodeljen. Zato lahko uporabniki verige blokov ostanejo anonimni, hkrati pa ohranijo preglednost.

Ali je blockchain varen?

Tehnologija veriženja blokov zagotavlja decentralizirano varnost in zaupanje na več načinov. Prvič, novi bloki so vedno shranjeni linearno in kronološko. To pomeni, da so vedno dodani na “konec” verige blokov. Ko je blok dodan na konec verige blokov, se je zelo težko vrniti nazaj in spremeniti vsebino bloka, razen če je večina omrežja dosegla soglasje za to.

Vsaka sprememba podatkov v bloku spremeni njegovo vrednost hash. Ker vsak blok vsebuje vrednost hash prejšnjega bloka, bi ena sprememba vplivala na vse naslednje bloke. Omrežje bi zavrnilo vsak spremenjen blok, ker se vrednosti hash ne bi ujemale.

Vse verige blokov niso 100-odstotno neprebojne. Gre za porazdeljene glavne knjige, ki uporabljajo kodo za ustvarjanje znane ravni varnosti. Če so v kodi ranljivosti, jih je mogoče izkoristiti.

Predpostavimo na primer, da heker upravlja vozlišče v omrežju veriženja blokov in želi spremeniti verigo blokov, da bi drugim ukradel kriptovaluto. Če bi spremenil svojo kopijo, bi moral druga vozlišča prepričati, da je njihova kopija veljavna.

Za to bi morali nadzorovati večino omrežja in ga vstaviti v pravem trenutku. To je znan kot 51-odstotni napad, saj bi za poskus napada morali nadzorovati več kot 50 % omrežja.

Pri takih vrstah napadov je pomemben čas – omrežje se bo verjetno že premaknilo mimo bloka, ki ga želi spremeniti, ko bo heker naredil kakršen koli korak. To je zato, ker se v teh omrežjih hashajo neverjetno hitro – 21. aprila 2023 je bila hitrost hashanja v omrežju Bitcoin 348,1 exahasa na sekundo (to je 18 ničel).

Bitcoin in blockchain

Tehnologijo veriženja blokov sta leta 1991 prvič predstavila raziskovalca Stuart Haber in W. Scott Stornetta, ki sta želela vzpostaviti sistem, v katerem ne bi bilo mogoče spreminjati časovnih žigov dokumentov. Vendar je bil blockchain prvič uporabljen v resničnem svetu šele skoraj dve desetletji pozneje, z uvedbo Bitcoina januarja 2009.

Protokol Bitcoin temelji na verigi blokov. Psevdonimni ustvarjalec Bitcoina, Satoshi Nakamoto, je v raziskovalnem članku, v katerem je predstavil digitalno valuto, opisal Bitcoin kot “nov elektronski denarni sistem, ki je popolnoma enakovreden, brez zaupanja vredne tretje osebe”.

Ključno za razumevanje je, da Bitcoin uporablja verigo blokov kot sredstvo za pregledno evidentiranje knjige plačil med strankami ali drugih transakcij.

V verigo blokov je mogoče trajno zapisati poljubno število podatkovnih točk. To so lahko transakcije, volilni glasovi, popisi izdelkov, državne identifikacije, stanovanjske listine in drugo.

Na deset tisoče projektov si trenutno prizadeva na različne načine uvesti veriženje blokov v pomoč družbi, ne le pri evidentiranju transakcij, temveč na primer kot način varnega glasovanja na demokratičnih volitvah.

Nespremenljivost verige blokov pomeni, da bi bilo goljufivo glasovanje veliko težje. Glasovalni sistem bi lahko na primer vsakemu državljanu države dal eno kriptovaluto ali žeton.

Vsak kandidat bi nato prejel poseben naslov denarnice, volivci pa bi svoj žeton ali kriptovaluto poslali na naslov kandidata, za katerega želijo glasovati. Pregledna in sledljiva narava verige blokov bi odpravila potrebo po ročnem štetju glasov ter možnost, da bi slabi akterji manipulirali s fizičnimi glasovnicami.

Kako se uporablja veriženje blokov?

Znano je, da bloki v verigi blokov Bitcoin shranjujejo podatke o transakcijah. Danes več kot 23.000 drugih sistemov kriptovalut deluje na verigi blokov. Izkazalo pa se je, da je veriga blokov zanesljiv način shranjevanja podatkov tudi o drugih vrstah transakcij.

Z veriženjem blokov eksperimentirajo nekatera podjetja, kot so Walmart, Pfizer, AIG, Siemens in Unilever. IBM je na primer ustvaril verižni blok Food Trust za sledenje poti hrane do njenega cilja.

Zakaj to počnete? V živilski industriji je prišlo do neštetih izbruhov bakterij E. coli, salmonele in listerije; v nekaterih primerih so bile škodljive snovi nenamerno vnesene v živila. V preteklosti je lahko trajalo več tednov, da se je našel vir teh izbruhov ali vzrok bolezni v tem, kar so ljudje jedli.

Z veriženjem blokov lahko blagovne znamke sledijo poti hrane od njenega izvora, prek vsakega postanka do dostave. Ne le to, ta podjetja lahko zdaj vidijo tudi vse drugo, s čimer je hrana morda prišla v stik, kar jim omogoča hitrejše odkrivanje težav in potencialno reševanje življenj. To je eden od primerov veriženja blokov v praksi, vendar obstaja še veliko drugih oblik izvajanja veriženja blokov.

Spodnja linija

Ker je bila tehnologija že velikokrat uporabljena in raziskana v praksi, se je veriženje blokov končno uveljavilo predvsem po zaslugi Bitcoina in kriptovalut. Kot modna beseda na jeziku vsakega vlagatelja po vsej državi lahko blockchain z manj posredniki omogoči natančnejše, učinkovitejše, varnejše in cenejše poslovanje podjetij in vlad.

Ob vstopu v tretje desetletje blockchaina se ne sprašujemo več, ali bodo tradicionalna podjetja dohitela to tehnologijo, temveč kdaj. Danes smo priča vzponu NFT in tokenizaciji sredstev. Tako bodo prihodnja desetletja za veriženje blokov pomenila pomembno obdobje rasti.

Reference

wikipedia