Co to jest blockchain? Przewodnik dla początkujących

Ostatnie lata to ogromny wzrost popularności i znaczenia technologii blockchain na całym świecie. O blockchainie można usłyszeć w zasadzie co chwila w świecie IT i ogólnie technologii, aczkolwiek rzadko kiedy idzie za tym jakaś większa treść. Jeżeli czytasz ten poradnik, najpewniej znasz blockchain, dzięki jego roli w świecie kryptowalut. Jednak co to dokładnie jest blockchain? Sprawdźmy: czym jest, jak działa i co warto o nim wiedzieć.

Co to jest blockchain?

Blockchain to zdecentralizowana baza danych, w której każdy wpis to osobny blok. Ponieważ bloki są połączone w taki sposób, że każdy kolejny ma znacznik czasu, dane transakcji oraz hasz poprzedniego, tworzą jednokierunkową linię, czyli formują łańcuch bloków (ang. blockchain). Dzięki temu nowo tworzone bloki są połączone ze wszystkimi wcześniejszymi. Raz zapisane w ten sposób informacje są niemodyfikowalne, co czyni tę technologię wyjątkowo przejrzystą i bezpieczną.

Wielu ludzi zastanawia się, jaka jest różnica między blockchainem i kryptowalutami. Blockchain to technologia, która umożliwia działanie kryptowalut, ale znajdzie zastosowanie wszędzie tam, gdzie liczy się bezpieczeństwo, przejrzystość i możliwość śledzenia danych. Popularność zdobyła właśnie dzięki takiemu zastosowaniu, jednak wraz z rozwojem blockchain zaznaczył swoją obecność również w innych dziedzinach, np. w logistyce, opiece zdrowotnej, czy administracji publicznej.

Jak działa blockchain?

Jak się właśnie dowiedzieliśmy, blockchain działa jako zdecentralizowany rejestr danych, którego głównym zadaniem jest zapisywanie danych w sposób bezpieczny, przejrzysty i odporny na zmiany. Jeśli chcemy odpowiedzieć na pytanie, jak działa blockchain, musimy prześledzić jego kluczowe elementy.

• Struktura danych – Każdy z bloków w łańcuchu zawiera trzy główne elementy:

• hash bloku – unikalny identyfikator generowany na podstawie zawartości bloku,
• hash poprzedniego bloku – tworzy łącznik między blokami (element łańcucha),
• dane – po prostu dane zawarte w konkretnym bloku, np. informacje o transakcji.

1. Decentralizacja – Brak centralnego organu kontrolnego sprawia, że nie ma jednostki, która miałaby dostęp do danych. Blockchain działa w sieci komputerów, zwanych węzłami (ang. nodes), z których każdy ma swoją kopię łańcucha i uczestniczy w weryfikacji nowych bloków.
2. Proces weryfikacji – W celu dodania nowego bloku do łańcucha, dane muszą zostać zweryfikowane przez wszystkie węzły. W celu potwierdzenia weryfikacji używa się metod konsensusu, które zapewniają zgodność w sieci i eliminują potrzebę centralnego nadzoru. Bitcoin używa mechanizmu Proof of Work (PoW). W nim komputery muszą rozwiązać skomplikowane zadania algebraiczne.
3. Dodawanie bloku – Po zatwierdzeniu informacji przez sieć, dane są zapisywane w nowym bloku. Przez połączenie z poprzednim za pomocą hasha nowy blok staje się kolejnym ogniwem łańcucha.

W takim systemie dane są bezpieczne, ponieważ zmiana w jednym bloku wymagałaby zmiany wszystkich bloków, do czego byłaby potrzebna zgoda większości węzłów w sieci.

Rodzaje blockchain

Istnieją trzy rodzaje sieci blockchain:

• Blockchain publiczny – Otwarty i zdecentralizowany rejestr danych, dostępny dla każdego użytkownika internetu. Każdy może dołączyć do sieci, weryfikować transakcje i uczestniczyć w procesie konsensusu. To właśnie publiczny blockchain jest używany przy kryptowalutach.
• Blockchain prywatny – Sieć kontrolowana przez jedną organizację lub grupę, która decyduje, kto ma dostęp do sieci i jakie operacje można wykonywać. Przykładowe zastosowania to przede wszystkim wewnętrzne sieci firmowe.
• Blockchain federacyjny (konsorcjum) – Można go również spotkać pod nazwą „hybrydowy”. Łączy cechy sieci publicznej i prywatnej. Jest zarządzany przez grupę organizacji (np. grupę banków), które wspólnie decydują o zasadach działania sieci.

Warto wiedzieć: różne rodzaje kryptowalut mogą używać innych sieci blockchain.

Kiedy wykorzystuje się blockchain?

Od 2008 roku, kiedy powstał Bitcoin wraz z technologią blockchain, minęło sporo czasu. Jego popularność zaczęła jednak rosnąć dopiero później. Wspomnieliśmy już, że współcześnie blockchain można spotkać w wielu dziedzinach życia. Przyjrzyjmy się im z bliska.

Kiedy i gdzie wykorzystuje się blockchain?

• Finanse i bankowość – W tym momencie już wszyscy wiemy, że głównym zastosowaniem blockchain w kontekście finansów, są kryptowaluty. Blockchain służy jednak również np. do przelewów międzynarodowych, które dzięki niemu są szybsze i tańsze.
• Logistyka – Pozwala na śledzenie drogi towaru od producenta do konsumenta w celu wyeliminowania fałszerstw. Z tych samych powodów ułatwia zarządzanie dokumentacją.
• Opieka zdrowotna – Blockchain pozwala na bezpieczne przechowywanie danych o stanie zdrowia, do których dostęp będą mieli tylko pacjenci i lekarze. Podobnie, jak w poprzednim punkcie pozwala na kontrolę nad łańcuchami dostaw.
• Administracja publiczna – Blockchain może podnieść na wyższy poziom bezpieczeństwa rejestry publiczne. Akty własności, rejestry pojazdów czy dokumenty tożsamości mogą być przechowywane w blockchainie, co usprawnia dostęp i redukuje biurokrację.
• Sztuka – Blockchain został wykorzystany w stworzeniu NFT (Non-Fungible Tokens), dzięki czemu uzyskano możliwość tworzenia unikalnych cyfrowych dzieł sztuki.
• Gaming – Producenci gier są w stanie na podstawie NFT stworzyć unikatowe skiny.
• Edukacja – Blockchain zapobiega fałszowaniu dokumentów przez możliwość ich weryfikacji.

Zastosowanie technologii blockchain jest wyjątkowo szerokie i ciągle się rozwija. Możliwości, jakie oferuje pod kątem bezpieczeństwa i zapobiegania fałszerstwom sprawiają, że trudno wyobrazić sobie branżę, w której implementacja blockchain nie miałaby zalet.

Zalety technologii blockchain

Blockchain jest aktualnie jedną z najpopularniejszych i najbardziej innowacyjnych technologii w świecie IT. Zawdzięcza to wielu swoim zaletom:

• Bezpieczeństwo – Najprawdopodobniej największa zaleta tej technologii. Blockchain minimalizuje ryzyko manipulacji danymi. Ich edycja jest praktycznie niemożliwa, a dodatkowo są zabezpieczone przez zaawansowane algorytmy kryptograficzne (w połączeniu z kluczem prywatnym i publicznym) i brak centralnej bazy.
• Przejrzystość – W publicznych sieciach blockchain wszystkie transakcje są widoczne dla każdego użytkownika. Pełna historia wszystkich operacji również jest zawsze dostępna.
• Decentralizacja – Blockchain eliminuje potrzebę pośredników pokroju banków, czy notariuszy, co znacząco obniża koszty. Brak centralnej jednostki zarządzającej oznacza równy dostęp do danych dla wszystkich uczestników.
• Efektywność i oszczędność kosztów – Większość procesów może być wykonywana automatycznie, co ponownie wpływa na zmniejszenie kosztów obsługi.
• Skalowalność i elastyczność – Technologię blockchain można dostosować do potrzeb. To nie tylko kryptowaluty, ale również zarządzanie danymi w wewnętrznych sieciach firmowych.
• Odporność na cenzurę – Brak centralnej kontroli sprawia, że zablokowanie transakcji lub manipulowanie danymi jest praktycznie niemożliwe.
• Dostępność globalna – Blockchain jest dostępny na całym świecie, bez względu na geografię.

Czy blockchain jest bezpieczny?

Co prawda w przypadku blockchain ataki hakerskie są dużo trudniejsze i bardziej czasochłonne do przeprowadzenia, to jednak nie możemy ich wykluczyć. Blockchain to technologia o ogromnym potencjale, która wciąż się rozwija, a możliwe, że również nie odkryliśmy jeszcze całości jego potencjału.