Naga Markets


grafika prezentująca połączone łańcuchyOd idei wolności finansowej pobrzmiewającej w manifeście Satoshi Nakamoto i pierwszej zakończonej sukcesem implementacji technologii rozporoszonego rejestru do kryptowaluty – Bitcoina, która zbiegła się z apogeum kryzysu finansowego 2008 roku, po obecne zastosowanie w takich dziedzinach jak prawo, rynki finansowe czy transport, blockchain nie przestaje zadziwiać i fascynować. W szerszym wymiarze jest następnym stadium rozwoju internetu, kolejną jego warstwą, tym razem transakcyjną. Żeby w pełni zrozumieć przełomowe znaczenie tej nowej technologii, dobrze byłoby wiedzieć co za nią stoi i jak działa.


Blockchain – co to jest?

Blockchain, czyli łańcuch bloków odnosi się do zdecentralizowanej, najczęściej otwartoźródłowej bazy danych działającej w sieci internetowej o architekturze Peer-to-Peer (bez udziału centralnych komputerów). Ta baza danych, zwana też rejestrem, ma charakter rozproszony, co oznacza, że nie posiada jednego, scentralizowanego serwera, lecz tworzą ją połączone ze sobą w sieć komputery. Stąd wzięła się alternatywna nazwa – technologia rozproszonego rejestru (Distributed Ledger Technology – DLT). Blockchain przechowuje informacje w partiach, zwanych blokami, połączonych ze sobą chronologicznie przy wykorzystaniu kryptografii, tworząc ciąg – łańcuch bloków. Każdy następny blok zawiera jednocześnie odnośnik (hash) poprzedniego bloku.

WARTO WIEDZIEĆ

Hash jest unikalnym identyfikatorem danych zawartych w bloku. Hashowanie (zwane też funkcją mieszającą) działa poprzez standardowy algorytm, przez który zostają przepuszczone dane zawarte w bloku. Są one skompresowane do kodu unikalnego dla bloku. Bez względu na rozmiar pliku czy rodzaj informacji, hash ma ściśle określoną liczbę znaków (np. 64). Wartość hasha danego bloku jest uzależniona od poprzedniego. Żeby wprowadzić jakiekolwiek zmiany, trzeba zmienić wszystkie poprzednie bloki.

Jeśli chcemy dodać nową informację, to nie nadpisujemy istniejących już bloków, lecz dodajemy nowy. Bloki są zakodowane przy użyciu zaawansowanych algorytmów kryptograficznych. W przypadku bitcoina jest to SHA-256. Każdy blok zawiera znacznik czasowy (time stamp) określający kiedy został utworzony. Dzięki temu baza danych jest odporna na manipulacje.

Blockchain – (prawie) wszystko co należy o nim wiedzieć
Pojedynczy blok zawiera dane na temat transakcji, ich hash oraz hash poprzedniego bloku.

Każdy pojedynczy blok zawiera informacje o z góry określonej liczbie transakcji, zaś pot tym, jak zostanie zapełniony danymi, automatycznie tworzy się kolejny. W przypadku bitcoina następuje to co ok. 10 minut. Rozmiar bloku uzależniony jest od specyfikacji protokołu danego blockchaina Przykładowo wielkość bloku Bitcoina może wynosić maksymalnie 1 MB, zaś w przypadku Bitcoin Cash jest to 32 MB.

Transakcje nie ograniczają się od przesyłania kryptowalut i operacji z nimi związanych, mogą zawierać np. dane na temat stanu posiadania akcji, nieruchomości, dane medyczne, informacje o wytworzonych jednostkach energii etc. Więcej szczegółów technicznych na temat blockchaina można dowiedzieć się z poniższego wykładu.

Jak działa blockchain?

Ponieważ nie ma centralnego elementu, który weryfikowałaby transakcje, blockchain opiera się na rozproszonym konsensusie pomiędzy jednostkami, które w normalnych okolicznościach nie polegałby wzajemnie na sobie . Wystarczy natomiast, że będą ufać mechanizmowi osiągania konsensusu. Aby wprowadzić nowe zapisy w bazie, czyli dodać nowy blok do łańcucha, wszystkie komputery muszą je zatwierdzić – proces ten w przypadku blockchainów pierwszej generacji (więcej na temat w dalszej części artykułu) nazywany jest często zamiennie wydobywaniem, kopaniem lub miningiem, i wymaga zaangażowania środków w postaci mocy obliczeniowej do rozwiązywania skomplikowanych zadań matematycznych, przy którym górnicy (osoby zajmujące się miningiem) rywalizują między sobą. Komputer, który je rozwikła dzieli się stosowną informacją z pozostałymi urządzeniami. Następnie sieć weryfikuje czy wszystko się zgadza, a jeśli tak, blok jest dodawany na trwałe do łańcucha.  W nagrodę „zwycięzca” otrzymuje część nowo wydobytych monet i opłatę transakcyjną.

WARTO WIEDZIEĆ

W początkowym etapie działania sieci Bitcoin, nagroda za wydobycie jednego bloku wynosiła 50 bitcoinów. Co cztery lata następuje tzw. halving, co oznacza, że górnicy otrzymują o połowę mniej monet. Ostatni z nich miał miejsce 9 lipca 2016 – nagroda zmniejszyła się do 12,5 BTC, zaś kolejny nastąpi 27 czerwca 2020.

 

Opisany wyżej system osiągania konsensusu zwany jest Proof of Work (PoW) czyli dowód pracy, ze względu na wysiłek związany z zaangażowaniem mocy obliczeniowej a przez to także energii elektrycznej potrzebnej do zasilenia urządzeń. Obecnie zamiast tradycyjnych komputerów zaopatrzonych w jednostki GPU, do miningu używa się wyspecjalizowanych układów scalonych zwanych ASIC. Więcej na ten temat znajdziesz w artykule Wykopywanie bitcoina.

Farma bitcoinowa w Chinach – tysiące urządzeń typu ASIC rozwiązującyh skomplikowane zadania matematyczne; źródło: www.youtube.com

Głównym zadaniem sieci blockchain jest utrzymanie w postaci cyfrowej wspólnego rejestru poszczególnych transakcji. Są one podpisywane cyfrowo za pomocą kryptografii klucza publicznego, w przypadku Bitcoina z użyciem kryptografii krzywych eliptycznych (ECDSA) i są jawne, choć użytkownicy są anonimowi. Ostatnimi czasy istotną zmianą było wprowadzenie tzw. podpisów Schnorra, charakteryzujące się:

  • zwiększoną wydajnością i mniejszą długością (64 bajty, w przypadku ECDSA – pomiędzy 70 a 75 bajtów)
  • ułatwieniami z zakresu multisig (wykorzystywanie wielu podpisów do zatwierdzania transakcji).

W praktycznym aspekcie przesyłania środków z jednego adresu na drugi wykorzystywana jest kryptografii asymetryczna. Każdy użytkownik posiada dwa klucze – prywatny (to z niego generowany jest adres) i publiczny – służący do autoryzacji transakcji. W rzeczywistości tzw. portfele nie przechowują wewnątrz środków, lecz adresy zapewniające kontrolę nad posiadanymi kryptowalutami i nie zawierają danych o tym, kto konkretnie jest ich właścicielem. Zapewnia to możliwość anonimowości przeprowadzanych transakcji

Kto wymyślił blockchain?

Blockchain – (prawie) wszystko co należy o nim wiedzieć
W. Scott Storneta uznawany jest za współtwórcę systemu, będącego prototypem blockchaina. Źródło: youtube.com

Idea stojąca za blockchainem została po raz pierwszy opisana w 1991 roku przez dwóch naukowców, Stuarta Haberaa i W. Scott Stornetta, którzy wprowadzili praktyczne z technologicznego punktu widzenia rozwiązanie wykorzystujące zabezpieczony kryptograficznie łańcuch bloków do zapisywania dokumentów ze znacznikiem czasowym (time stamp), zapobiegające ich datowaniu wstecz lub manipulowaniu. W roku 1992 dodano tzw. drzewa hash (zwane też drzewami Merklego, od ich twórcy Rapha Merkle), będące rodzajem struktury danych, która zawiera drzewo z informacjami zbiorczymi na temat większego fragmentu danych, dzięki czemu w jednym bloku można było zawrzeć kilka dokumentów.

W latach 90-tych podejmowane były wielokrotne próby stworzenia prywatnego pieniądza cyfrowego w oparciu o szyfrowanie asymetryczne, które wówczas skończyły się niepowodzeniem. W Amsterdamie David Chaum stworzył DigiCash, jednak wszystkie transakcje musiały być zatwierdzane przez scentralizowany podmiot. Wraz z bankructwem firmy Chauma w 1998 upadł też cały projekt.

Nick Szabo jest autorem koncepcji “bit gold”, uznawanej za prototyp architektury Bitcoina. źródło: youtube.com

W roku 1998 amerykański informatyk i specjalista od kryptografii Nick Szabo stworzył mechanizm zdecentralizowanej waluty cyfrowej, którą nazwał „bit gold”. Polegał on na tym, że użytkownicy sieci udostępniali moc obliczeniową swoich komputerów do rozwiązywania zadań kryptograficznych, zaś osoba, która tego dokonała otrzymywała stosowną nagrodę przesyłaną na jej klucz publiczny. Każde rozwiązanie stawało się częścią kolejnych zadań, przez co sieć musiała najpierw zweryfikować i opatrzyć znacznikiem czasu nowoutworzone monety. Pomimo tego, że projekt bit gold nigdy nie został wdrożony w życie, uznawany jest za bezpośredniego prekursora architektury Bitcoina. Warto również wiedzieć, iż Szabo jako pierwszy opracował koncepcję smart kontraktów.

Z kolei w roku 1997, angielski naukowiec Adam Back stworzył walutę o nazwie HashCash. Do tworzenia nowych jednostek monetarnych służył system Proof of Work. Oprócz wykorzystania w płatnościach, algorytm ten służył także do ograniczenia wysyłania spamu w wiadomościach email. Jednakże projekt HashCash upadł z uwagi na fakt, że każdą monetę można było użyć tylko raz, co oznaczało konieczność, by za każdym tworzyć nowe jednostki w momencie zakupów.

Blockchain – (prawie) wszystko co należy o nim wiedzieć
Hal Finney był twórcą cyfrowego pieniądza o nazwie CRASH oraz odbiorcą pierwszych bitcoinów przesłanych przez samego Satoshi Nakamoto. Źródło: youtube.com

Rozwiązanie dla problemu Backa znalazł Hal Finney – amerykański programista, działający w branży gier oraz członek cyberpunkowego ruchu, który opracował pierwszy system Proof of Work wielokrotnego użytku (ang. Reusable Proof of Work, RPoW). Zaproponowana przez niego wersja cyfrowego pieniądza nosiła nazwę CRASH (połączenie słów „crypto” i „cash”). Jego prace zbiegły się z publikacją w liście mailingowej poświęconej kryptografii white paper Bitcoina pod koniec 2008 roku. Zamiast korzystania funkcji RPoW, ochronę uzyskano dzięki zdecentralizowanemu protokołowi P2P do śledzenia i weryfikowania transakcji. Hal Finney był pierwszą osobą po Satoshim, która uruchomiła węzeł Bitcoina i był pierwszym odbiorcą bitcoinów w ramach pierwszej transakcji w sieci. Miała ona miejsce 12 stycznia 2009 roku. Wtedy to Satoshi Nakamoto przesłał mu 10 bitcoinów Hal Finney był jednym z pierwszych programistów, którzy zaczęli rozwijać tę kryptowalutę.

O genezie blockchaina i jego technologicznych fundamentach można dowiedzieć się z wykładu wygłoszonego przez znanego eksperta, uznanego autorytetu z zakresu technologii rozproszonego rejestru, a w szczególności sieci bitcoin – Andreasa Antonopoulosa (materiał w języku angielskim).

Blockchain  – co oznacza?

Jako że blockchain jest technologią obejmująca wiele dziedzin życia, dla różnych osób może oznaczać co innego. Deweloperzy i programiści patrzą na nią głównie pod kątem protokołów, technologii szyfrowania i bezpiecznego zapisu danych w ramach rozproszonej sieci. Dla biznesu i świata finansów blockchain to przede wszystkim to kryptowaluty, systemy do szybkiego i taniego przesyłu środków a także możliwości, jakie stwarzają smart kontrakty.

Dla informatyków rozproszony rejestr jest siłą napędowa dla nowej generacji internetu opartego na wartości (Internet of Value). Z kolei socjologowie widzą w blockchainie narzędzie do radykalnych zmian w społeczeństwie i gospodarce prowadzących do decentralizacji i większej sprawiedliwości społecznej.

Wspólny mianownikiem dla wszystkich powyższych aspektów jest to, że dzięki blockchainowi, pojawiają się zupełnie nowe perspektywy do współpracy między ludźmi ludzi bez względu na lokalizację, którzy mogą sobie ufać i przeprowadzać transakcje w ramach sieci P2P bez polegania na scentralizowanym organie sprawującym kontrolę – to sieć buduje zaufanie. Scentralizowane instytucje dysponują nierzadko systemami, które są wydajne w zastosowaniu wewnętrznym, lecz brakuje im elementu interoperacyjności na zewnątrz, przez co w szerszym ujęciu są mało efektywne.

W stosunku do blockchainia często stosowane jest określenie „disruptive” – przełomowy a jednocześnie dokonujący przewrotu w dotychczasowych systemach. Kolejnym jest “trustless” – niewymagający wzajemnego zaufania.

W stosunku do blockchainia często stosowane jest określenie „disruptive” (przełomowy a jednocześnie dokonujący przewrotu w dotychczasowych systemach), co przejawia się w tym, że technologia ta stawia wyzwania dotychczasowemu rozumieniu takich pojęć jak waluta, wartość, własność, a także scentralizowanym instytucjom typu banki, korporacje czy rządy. Jednocześnie jest ona dopełnieniem procesu globalizacji, dodając do niego brakujące elementy takie jak sprawiedliwa wymiana i dystrybucja dóbr.

Blockchain oznacza także nową zasadę organizacyjną, m.in. za sprawą ekonomii tokenów oznaczających szeroko pojęte sparametryzowane jednostki wartości zapisywane i przesyłane na blockchainie, rozumiane szerzej niż waluta, gdyż mogą obejmować np. jednostki energii, udziały w nieruchomościach, spółkach czy polubienia w mediach społecznościowych.  W przyszłości będziemy mieli do czynienia z działającymi autonomicznie sieciami tokenów. W Polsce do propagowania idei tokenów personalnych przyczynił się znany influencer, propagator Bitcoina i innych kryptowalut Szczepan Bentyn a także ostatnimi czasy Rahim Blak, który jest pierwszą osobą w Polsce, która wypłaciła dywidendy posiadaczom jego tokenów osobistych.

O przełomowym znaczeniu technologii blockchain opowiada w wywiadzie udzielonym w telewizji Comparic24tv Marek Parzyński, członek zarządu Izby Gospodarczej Blockchain i Nowych Technologii (IGBiNT).

Rodzaje blockchainów

Bitcoin dał początek kryptowalutom opartym na blockchainie pierwszej generacji.

Pierwsza generacja blockchainów z bitcoinem jako jej głównym przedstawicielem działa jako baza danych służąca do przetwarzania i zapisy transakcji. Ich cechą wspólną jest algorytm osiągania konsensusu PoW. Podobnie jak Bitcoin, ich celem była poprawa istniejącego systemu monetarnego w odpowiedzi na utratę zaufania do scentralizowanych instytucji bankowej wskutek kryzysy finansowego 2008 roku. Kryptowaluty z tej grupy, do których należy także m.in. Litecoin i Dogecoin, oparte są na kodzie źródłowym bitcoina i do ich stworzenia użyto języka programistycznego C + +.

Blockchainy drugiej generacji takie jak Ethereum umożliwiają działanie smart kontraktów i zdecentralizowanych aplikacji (dApps)

Głównym powodem powstania projektów w ramach blockchaina drugiej generacji była ograniczona funkcjonalność Bitcoina i podobnych do niego projektów. W roku 2015 światło dzienne ujrzało Ethereum, będące czymś znacznie większym niż zdecentralizowany system transakcyjny. Wirtualna Maszyna Ethereum przypomina bardziej mega komputer niż rozproszoną bazę danych, umożliwiający działanie smart kontraktów oraz tworzenie zdecentralizowanych aplikacji (dAppsów). Dzięki temu możliwe jest m.in. przeprowadzanie głosowań, weryfikacja dokumentów i tożsamośc, prowadzenie dokumentacji medycznej i wielu innych procesów.  Ethereum stało się także główną platformą do uruchamiania ICO. Przykładem innego projektu drugiej generacji jest Basic Attention Token (BAT).

Trzecia generacja posiada wyższy stopień skalowalności, szybsze przetwarzanie transakcji i mniejsze zużycie energii niż wcześniejsze implementacje blockchaina. Niektóre projekty wykorzystują też inne technologie aby zaradzić ograniczeniom wynikającym z blockchaina, są też i takie, które mają możliwość przetwarzania transakcji między różnymi łańcuchami. Innowacyjnym rozwiązaniem są często wbudowany system zarządzania (governance) czy ulepszona wersja smart kontraktów (np. możliwość weryfikacji ich poprawności). Najczęściej zamiast PoW stosowane są inne algorytmy osiągania konsensusu, w tym Proof of Stake (PoS) (to kto towrzy blok uzależnione może być o od liczby posiadanych monet czy ich wieku).

IOTA to przykład zastosowania blockchainu trzeciej generacji, choć z technicznego punktu widzenia blockchainem nie jest.

Do projektów trzeciej generacji zalicza się m.in. IOTA – kryptowaluta stworzona z myślą o internecie rzeczy (Internet of Things), która z technicznego punktu widzenia nie wykorzystuje tradycyjnego blockchaina, lecz system zwany Tangle. Ma to zapewnić przetwarzanie praktycznie nieograniczonej liczby transakcji. Imponujące osiągi w tym zakresie proponuje także projekt Quarkchain, gdzie dzięki technologii sharding przepustowość wynosić ma nawet 100 tys. transakcji na sekundę, podobnie jak projekt Matrix AI – tu przetwarzanie transakcji na takim poziomie ma być możliwe dzięki zastosowaniu sztucznej inteligencji (AI).

Na razie nie mówi się jeszcze powszechnie o blockchainie 4 generacji, jednak panuje przekonanie, że kolejnym etapem rozwoju technologii będzie połączenie trzeciej generacji ze sztuczną inteligencją. Obecnie w fazie rozwoju są takie projekty jak DeepBrain Chain czy SingularityNet.

Zastosowanie technologii blockchain

Można ją wykorzystać wszędzie tak, gdzie istnieje potrzeba całkowitej wiarygodności i niezmienności danych, ich źródła, bezpieczeństwa oraz pewności pochodzenia. Poprzez zastosowanie odpowiedniego zestawu protokołów, sieć można zaprogramować do zapisywania i śledzenia wszystkiego, co ma wartość, w tym zapisy finansowe, dane medyczne czy tytuły własności.

Poniżej przedstawione zostały zastosowania technologii blockchain wraz z nazwami projektów:

  • Smart kontrakty: Ethereum, Stellar, Waves
  • Zdecentralizowane aplikacje (dAppsy): TRON, EOS
  • Zdecentralizowane organizacje: The DAO, Aragon
  • Pożyczki w systemie P2P: Salt, Celsius Network, Inlocks
  • Rynek energetyczny: decentralizacja sieci, wybór źródła, obrót energią wyprodukowaną przez indywidualne osoby: Power Ledger, WePower
  • Transakcje międzybankowe: Ripple, JP Morgan Coin
  • Przechowywanie treści: począwszy od dokumentacji, poprzez muzykę, zdjęcia, filmy, gry wideo, z opcją zabezpieczenia praw autorskich: Storj, Elastos, FileCoin
  • Systemy do głosowania: Agora, FollowMyVote
  • Media społecznościowe: Steemit; DTube
  • Internet rzeczy (IoT): IOTA
  • Udostępnianie mocy obliczeniowej: Golem, Sparc. SONM
  • Identyfikacja i śledzenie dóbr luksusowych: Aura, Luxchain
  • Tożsamość i jej identyfikacja: Civic, Authenteq, Lynked.World
  • Transport: taksówki – Pchain, carsharing – Bitcab
  • Usługi związane z administracją rządową: BitNation, ShoCard
  • Logistyka: śledzenie łańcucha dostaw: Waltonchain, ShipChain. Modum, Wabi
  • Gry hazardowe, zakłady bukmacherskie: Augur, TrueGame, Cashbet
  • Informacje medyczne: MediBloc, Medicalchain.
  • Tokenizacja dzieł sztuki: Maecenas


tokeneo

Zostaw komentarz logując się za pomocą Facebook

To również Cię zainteresuje - Comparic24.tv

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Please enter your comment!
Please enter your name here