Technologia blockchain, będąca podstawą zastosowania Bitcoina, stanowi obecnie przełomowe rozwiązanie w wielu obszarach biznesowych. Blockchain, czyli otwarty, bezpieczny rejestr rozproszony, w którym skutecznie i trwale dokonuje się zapisów transakcji między dwiema stronami, zaczyna znajdować zastosowanie w wielu różnych dziedzinach: od finansowania handlu po prawo.
|
|
Publiczne |
Prywatne |
Konsorcjalne |
|
Uczestnicy |
Bez autoryzacji – (pseudo)-anonimowy, publiczny dostęp do odczytu i zapisu |
Z autoryzacją – w oparciu o identyfikację i zaufanie, bez publicznego dostępu do odczytu i zapisu |
Z autoryzacją – w oparciu o identyfikację i zaufanie, z publicznym dostępem do odczytu i prywatnym dostępem do zapisu |
|
Mechanizm konsensusu |
Dowód pracy (ang. Proof-of-Work, PoW), dowód stawki (ang. Proof-of-Stake, PoS) itp. |
Procedura głosowania lub algorytm konsensusu wielostronnego |
Procedura głosowania lub algorytm konsensusu wielostronnego |
|
Decentralizacja |
Wysoka |
Niska |
Niska |
|
USP |
Przełom dzięki usunięciu pośredników |
Redukcja kosztów |
Redukcja kosztów |
W kryptowalutach baza danych znana jako blockchain przechowuje informacje o saldach użytkowników. Każda osoba (a dokładniej każdy węzeł) musi przechowywać kopię tej bazy danych. W przeciwnym razie szybko pojawiłyby się sprzeczne informacje, które zniweczyłyby cały sens istnienia sieci bitcoin.
Dzięki zastosowaniu kryptografii z kluczem publicznym użytkownicy nie mogą korzystać wzajemnie ze swoich walut. Jednak aby móc określić, czy środki faktycznie zostały już wykorzystane, uczestnicy sieci muszą opierać się na jednym „źródle prawdy”.
W celu synchronizacji działania uczestników Satoshi Nakamoto, wynalazca Bitcoina, zasugerował użycie schematu Dowodu Pracy (ang. Proof-of-Work, PoW). Za chwilę omówimy sposób funkcjonowania PoW, ale najpierw przyjrzyjmy się pewnym cechom, które odróżniają od siebie różne algorytmy konsensusu.
Przede wszystkim, potrzebujemy walidatorów – użytkowników, którzy chcą wnosić bloki. Odstraszająco na skłonność walidatorów do nieuczciwego działania wpływa stawka, czyli pewnego rodzaju wartość, którą są oni zobowiązani przedstawić. Jeżeli skłamią, stracą swoją stawkę. Przykładem może być moc obliczeniowa komputerów, kryptowaluty, a nawet reputacja.
Po co mieliby narażać własne zasoby? Bo jest za to nagroda. Zazwyczaj jest to natywna kryptowaluta protokołu, która składa się z opłat wnoszonych przez innych użytkowników, nowo utworzonych jednostek kryptowalutowych lub też obu tych rzeczy.
Przejrzystość jest ostatnią rzeczą, której potrzebujemy. Musimy być w stanie rozpoznać oszustwo, gdy do niego dojdzie. Zatem wniesienie bloków powinno być dla nich kosztowną operacją, ale ich walidacja – operacją tanią i dostępną dla każdego.
|
Typ |
Opis |
|
Dowód pracy (ang. Proof-of-Work, PoW) |
PoW działa jak zdecentralizowana loteria, która wybiera lidera do zaproponowania nowego bloku w przewidywalnych odstępach czasu |
|
Dowód stawki (ang. Proof-of-Stake, PoS) |
PoS działa jak PoW, ale jako zasób wykorzystuje koszt kapitału, a nie koszt energii elektrycznej, co czyni go zieloną alternatywą dla PoW |
|
Delegowany dowód stawki |
Jest to dodatkowa warstwa do PoS, która pozwala użytkownikom delegować swoje uprawnienia do głosowania walidatorom bez wymaganej od nich autowalidacji. |
|
Dowód ważności (PoI) |
PoI nagradza użytkowników punktami reputacji lub ważności, które z czasem pozwalają im wytwarzać bloki coraz bardziej efektywnie. |
|
Dowód pojemności (PoC) |
PoC wykorzystuje jako zasób koszt magazynowania, a nie koszt elektryczności lub kapitału. |
|
Dowód upływającego czasu (PoET) |
W celu zapewnienia konsensusu PoET wykorzystuje loterię z parametrem czasu. |
|
Dowód aktywności (PoA) |
PoA wykorzystuje czas jako zasób. |
|
Dowód autorytetu (PoA) |
W celu zapewnienia konsensusu PoA polega na reputacji walidatorów. |
|
Dowód spalenia (PoB) |
PoB opiera się na koszcie kapitału jako zasobie. Spalanie jest podobne do stakowania z nieskończonym czasem blokowania. |
|
Bizantyjska tolerancja błędów (BFT) |
BFT opiera się na reputacji, sile prawa do głosowania i znanych tożsamościach |
Koncepcja jest znana od pewnego czasu, ale Bitcoin wykorzystał ją jako pierwszy. Walidatorzy (znani również jako kopacze lub górnicy) – dopóki nie znajdą konkretnego rozwiązania – hashują dane, które chcą wnieść do Proof of Work.
Kiedy dane przechodzą przez funkcję hashującą, tworzony jest hash, czyli pozornie losowy ciąg liter i cyfr. Przy czym jeżeli te same dane są używane wielokrotnie, zawsze otrzymuje się ten sam wynik. Jednak nawet drobna ich zmiana spowoduje powstanie zupełnie innego hashu.
Patrząc na wynik, nie można określić, jakie dane zostały wprowadzone do funkcji. W konsekwencji pomagają one wykazać, że dane były wcześniej znane. Gdy dane zostaną później przekazane, można podać ich hash, który – po jego użyciu przy uruchomieniu funkcji na danych – może posłużyć do sprawdzenia, czy wynik jest taki sam.
Niektóre kryptowaluty płacą wysokie odsetki za takie zobowiązanie, więc stakowanie może być doskonałą metodą lewarowania aktywów kryptograficznych w celach zarobkowych.
Na początku dla Bitcoina zaproponowano Proof of Stake (PoS) jako substytut Proof of Work. W systemie PoS nie ma kopaczy, specjalistycznego sprzętu ani wysokiego zużycia energii. Konieczny jest jedynie standardowy komputer.
Większość systemów kryptowalutowych opiera się na technologii blockchain, która uniemożliwia skopiowanie lub zniszczenie tego typu waluty cyfrowej.
Badane są inne zastosowania technologii blockchain, w których niezmienność danych i bezpieczeństwo odgrywają bardzo ważną rolę. Monitoring darowizn na cele charytatywne, prowadzenie dokumentacji medycznej i zarządzanie łańcuchem dostaw to tylko kilka przykładów.
Bezpieczeństwo blockchainów nie jest jednak prostym zagadnieniem. Kluczowe znaczenie ma zrozumienie podstawowych koncepcji i procedur zapewniających skuteczną ochronę tych najnowocześniejszych systemów.