Objaśnienie Technologii Blockchain

Nowy Paradygmat Technologiczny

Podstawą wszystkich technologii blockchain i kryptograficznych jest sieć peer-to-peer. Tradycyjnie, kiedy myślimy o zaufaniu, myślimy o instytucjach jako o pośredniku. W tej chwili, gdybym chciał wysłać Ci 100$, musielibyśmy skorzystać z przelewu bankowego:

1 Po pierwsze, złożyłbym przelew w banku.

2 Następnie, mój bank pobierałby procentową opłatę za przeprowadzenie transakcji

3 Mój bank potwierdza, że mam 100$ na koncie

4 Mój bank pyta Twój bank, czy Twoje konto jest ważne i otwarte dla wpłat

5 Mój bank aktualizuje swoją księgę rachunkową, odejmując z mojego konta 100$

6 Bank uaktualnia swoją księgę, dodając na Twoje konto 100$.

Sieć peer-to-peer nie wymaga pośrednika. Zamiast tego, do przetwarzania transakcji wykorzystuje księgę rozproszoną. Każdy komputer będący częścią sieci utrzymuje kopię księgi, a transakcje są do niej systematycznie dodawane. Niewiarygodnie trudno jest zmienić raz zapisaną księgę, ponieważ wymagałoby to zmiany kopii księgi na tysiącach komputerów w całej sieci peer-to-peer. Oto jak ten sam przelew 100 $ działałby w sieci peer-to-peer z rozproszoną księgą główną:

1 Po pierwsze, składam zlecenie przelewu do sieci

2 Następnie najbliższe mi komputery w sieci sprawdzają, czy mam wystarczającą ilość waluty na koncie i czy Twoje konto odbiorcze jest ważne

3 Po zweryfikowaniu transakcji, rozgłaszają ją do wszystkich komputerów w sieci, które znajdują się w ich pobliżu

4 Z kolei te komputery ponownie weryfikują transakcję i przekazują ją dalej, co prowadzi do efektu wodospadu, aż transakcja zostanie dodana do każdej księgi w sieci peer-to-peer.

Ponieważ komputery w sieci peer-to-peer są zarówno użytkownikami, jak i weryfikatorami, transakcje blockchain mają potencjał, aby być bezkosztowe. Efekt wodospadowy weryfikacji transakcji oznacza, że transakcja może zostać przetworzona w ciągu minut lub godzin, zamiast dni.

Tylko na podstawie tych korzyści, blockchain jest często ogłaszany jako koniec instytucji. Wyobraź sobie szybkie, pozbawione zakłóceń transakcje dla każdego na świecie. Nietrudno dostrzec potencjalne korzyści, ale blockchain stwarza możliwości jeszcze większych zmian społecznych.

Budowanie Zaufania

Charakter peer-to-peer blockchaina buduje zaufanie bez instytucji. Ponieważ każdy, kto korzysta z sieci, ma kopię księgi głównej, blockchain obiecuje nową erę przejrzystości w księgowości. Mogę łatwo sprawdzić, czy wysłałeś mi 100 dolarów i czy transakcja została zweryfikowana. Kiedy to zrobisz, wiem, że nie będziesz w stanie cofnąć transakcji lub anulować opłaty, ponieważ została ona zweryfikowana przez sieć. Nowe osiągnięcia w dziedzinie blockchain oznaczają również, że mogę stworzyć umowę między nami, która płaci tylko wtedy, gdy spełnione są pewne warunki, co pozwala nam prowadzić interesy wiedząc, że umowa jest finansowana i będzie wypłacana tylko wtedy, gdy praca zostanie wykonana.

Zwiększanie Połączenia

Jedną z największych potencjalnych korzyści płynących z technologii blockchain jest zwiększenie globalnych połączeń. Kiedy można łatwo wysłać walutę do każdego na świecie, granice krajowe i regionalne zaczynają się załamywać. Łatwiej jest zaufać nieznajomym, niezależnie od tego, w którym miejscu świata się znajdują. W ten sam sposób, w jaki Internet połączył świat, blockchain obiecuje teraz stworzyć zaufanie między ludźmi na świecie. Ale sieci peer-to-peer, zabezpieczone blockchainem, nie służą tylko do transakcji finansowych. Blockchain można wykorzystać do tworzenia umów między nieznajomymi, umożliwienia obywatelom anonimowego głosowania i położenia kresu manipulowaniu wyborami, a także do łączenia inteligentnych urządzeń, które zapewniają bezpieczeństwo obywateli. Możliwe jest nawet, że blockchain mógłby być wykorzystywany do codziennych lub cotygodniowych referendów publicznych w sprawie nowych praw, w których można by głosować z osobistego komputera. Prawdziwa demokracja ludowa trwale zmieniłaby sposób funkcjonowania rządu, oddając kontrolę nad prawem i polityką w ręce społeczeństwa.

Zwiększenie Wydajności

Drugą korzyścią z blockchaina jest zwiększona produktywność. Obecnie instytucje stanowią obciążenie dla gospodarki, ponieważ rządy pobierają podatki na prowadzenie biurokracji, a banki pobierają opłaty za przekazywanie i przechowywanie pieniędzy. Gospodarka i społeczeństwo oparte na blockchainie ma potencjał, aby być znacznie bardziej wydajne. Jako efekt uboczny, ten sam poziom zaufania społecznego mógłby zostać utrzymany przy znacznym zmniejszeniu ilości wymaganej pracy.

Bezpieczeństwo & Prywatność

Tak więc blockchain ma potencjał, aby weryfikować relacje, umowy i transakcje bardziej efektywnie niż duże instytucje. Ale wydajność jest bez znaczenia, jeśli system nie jest również wysoce bezpieczny. Choć technologia peer-to-peer istnieje od czasu powstania internetu, sieci te nie były zabezpieczone w sposób, jakiego oczekujemy od instytucji finansowych i rządów. Tradycyjny bank chroni prywatność, ograniczając dostęp do informacji tylko do zaangażowanych stron. Księgi bankowe są dokumentami wewnętrznymi, a kiedy sprawdzasz historię swoich transakcji, widzisz tylko te transakcje, w które jesteś zaangażowany. Ta rola zaufanej strony trzeciej, prowadzącej niepubliczną księgę, jest podstawową rolą banku. Upublicznianie księgi jest podstawą bezpieczeństwa blockchain, ale publiczna księga oznacza, że prywatność jest zagrożona. Był to jeden z podstawowych problemów dla transakcji peer-to-peer przed 2008 r. Nikt nie mógł wymyślić, jak zagwarantować prywatność przy użyciu publicznie dostępnej księgi. Korzyści płynące z rozproszonej księgi były ogromne, jeśli chodzi o szybkość, koszty i niezawodność. Jednak konsumenci nie byli skłonni przyjąć systemu, w którym wszystkie ich transakcje mogłyby być śledzone.

Kryptografia

Pierwszą warstwą zabezpieczeń i ochrony prywatności na blockchainie jest kryptografia. Informacje o transakcjach są łączone razem. Obejmuje to identyfikator transakcji, czas, kwotę, adres nadawcy i adres odbiorcy. Informacje o transakcjach są następnie przepuszczane przez kryptograficzną funkcję haszującą, zanim zostaną dodane do księgi głównej. Po zaszyfrowaniu informacji o transakcji wygląda to następująco (przykład transakcji Bitcoin z 20 października 2017 r.):

aba128d3931e54ce63a69d8c2c1c705ea9f39ca950df13655d92db662515eacf

Kryptograficzna funkcja hash skraca i standaryzuje liczbę znaków w opisie transakcji, co oznacza, że więcej transakcji może być przesłanych przez sieć w dowolnym czasie. Patrząc tylko na listę transakcji, nie da się powiedzieć nic o nadawcy, odbiorcy i kwocie. Jednakże, ponieważ standardy szyfrowania Bitcoin są publicznie dostępne jest nadal możliwe do odszyfrowania transakcji i dowiedzieć się więcej szczegółów, w tym klucz publiczny nadawcy, klucz publiczny odbiorcy, a kwota wysłana.

Nowsi konkurenci Bitcoina używają różnych rodzajów kryptografii, aby jeszcze bardziej ukryć informacje o transakcji, uniemożliwiając uzyskanie informacji o transakcji, gdy została ona już włączona do księgi głównej.

Szyfrowanie i haszowanie omówimy dokładniej w jednym z przyszłych rozdziałów.

Księga Rozproszona = Trudna Do Zmiany

Rozproszona księga, jedno z głównych wyzwań dla prywatności, jest również kluczem do bezpieczeństwa blockchain. Tradycyjna księga prowadzona przez bank jest chroniona wieloma warstwami zabezpieczeń, aby zapobiec nieautoryzowanym zmianom. Jeśli jednak osoba atakująca byłaby w stanie uzyskać dostęp do księgi, mogłaby natychmiast wprowadzić zmiany. Księgi prowadzone przez jednego właściciela są również narażone na oszukańcze transakcje. Jeśli złodziej tożsamości lub złośliwy sprzedawca wysłałby żądanie transakcji do banku w Twoim imieniu, możliwe jest, że transakcja zostałaby zatwierdzona bez Twojej wiedzy. Posiadanie jednego właściciela księgi oznacza, że banki muszą poświęcić znaczną ilość energii i kosztów ogólnych na rozpatrywanie skarg i podejmowanie działań w przypadkach oszustw. Księga rozproszona zmienia te problemy. Ponieważ tysiące niezależnych kopii księgi istnieje na poszczególnych komputerach w sieci, raz dodana transakcja do księgi jest prawie niemożliwa do zmiany. (Techniczne powody, dla których tak się dzieje, omówimy w dalszej części rozdziału).

Anonimowość & Klucze Prywatne

Ponieważ technologia blockchain wykorzystuje księgę rozproszoną, każdy ma kopię wszystkich transakcji, które odbywają się w sieci. Aby księga transakcji działała, musi być publiczna. Jednak bez odpowiednich środków bezpieczeństwa, każdy na świecie może zobaczyć, co kupiłeś i od kogo. Implementacje Blockchain rozwiązują ten problem bezpieczeństwa na różne sposoby, ale większość z nich opiera się na systemie, który odłącza Twoje dane osobowe od Twojego konta. Na przykład, portfele Bitcoin są anonimowe i można mieć ich więcej niż jeden. Jedyną rzeczą wymaganą do uzyskania dostępu do konta jest klucz prywatny, który zna tylko użytkownik. Podczas gdy każdy może zobaczyć publiczny adres portfela, nie będzie wiedział nic o tym, do kogo należy portfel. W oryginalnej białej księdze dla Bitcoin, sugeruje się, aby utworzyć nowy portfel dla każdej transakcji, którą przeprowadzasz w sieci Bitcoin w celu zachowania anonimowości. Inne kryptowaluty, takie jak Monero, mają nadzieję na dalszy postęp w poziomie prywatności transakcji blockchain. Monero używa ukrytych adresów, oddziela identyfikatory użytkowników od kwot transakcji i zaciemnia ślady transakcji, aby zagwarantować prywatność (więcej informacji na ten temat można znaleźć w rozdziale o Monero). Rezultatem jest całkowicie nieśledzalna kryptowaluta, która jest nadal wspierana przez rozproszoną księgę publiczną.

Wyobrażenie Przyszłości Blockchain

Do tej pory omówiliśmy podstawy tego, dlaczego blockchain został wynaleziony, co robi, oraz ogólny przegląd metod, z których korzysta blockchain. Jednak to tylko zarysowanie powierzchni, a w następnym rozdziale zajmiemy się szczegółami technicznymi rozwiązań blockchain. Najpierw jednak przyjrzyjmy się kilku potencjalnym przypadkom użycia technologii blockchain. Ważne jest, aby zdać sobie sprawę, że technologia blockchain jest czymś znacznie większym niż tylko Bitcoin. Nawet jeśli Bitcoin jutro upadnie, technologia blockchain będzie nadal przydatna w wielu branżach. W miarę rozwoju sieci peer-to-peer, programowania blockchain i nowych form kryptografii, trend w kierunku rozproszonego zaufania będzie się utrzymywał ze względu na oczywiste korzyści w zakresie szybkości, kosztów i bezpieczeństwa. Choć może to nie Bitcoin czy Ethereum będą napędzać przyszłość blockchain, możesz być pewien, że technologie stojące za blockchain zostaną wdrożone w ciągu najbliższych kilku dekad. Ogólnym efektem będą bardziej efektywne kontrakty, szybsze transakcje i niższe koszty dla operatorów. Blockchain ma również potencjał, aby zmienić sposób, w jaki robimy zakupy, podróżujemy, wybieramy przywódców, pracujemy i żyjemy.

Finanse

Finansowe zastosowania blockchain są najczęściej opisywane w mediach i są zazwyczaj pierwszymi platformami opartymi na blockchain, o których słyszą konsumenci. Jest prawdopodobne, że Twoja pierwsza styczność ze słowem “blockchain” była poprzez dyskusję o Bitcoinie. To ma sens z dwóch powodów. Po pierwsze, blockchain wykorzystuje księgi, a księgi są najlepiej dostosowane do świata finansów. Technologia ta jest idealna do zastosowań finansowych. Po drugie, pierwsza udana implementacja blockchain, Bitcoin, została zaprojektowana od podstaw jako waluta. Finansowa przyszłość oparta na blockchainie wygląda radykalnie inaczej niż obecny system bankowy. Użycie gotówki już teraz jest w zaniku, i jest prawdopodobne, że kraje zachodnie mogłyby z łatwością przejść na całkowicie elektroniczną bankowość w najbliższej przyszłości. W przyszłości opartej na blockchainie, wszystkie transakcje mogłyby być opłacane z portfela kryptowalutowego. Nowa, wysoce skalowalna technologia oznacza, że Twoja transakcja mogłaby zostać przetworzona i zweryfikowana w ciągu kilku sekund. Sprzedawcy nie musieliby płacić za przetwarzanie płatności, a zakup czegokolwiek byłoby równie proste jak autoryzacja transakcji za pomocą telefonu lub innego podłączonego urządzenia. Chociaż przyszłość bez gotówki wydaje się prawdopodobna, nie jest jasne, kto będzie kontrolował cyfrową walutę. To, czy zdecentralizowane waluty, takie jak Bitcoin, czy też duże banki, ostatecznie zwyciężą, jest kwestią wciąż poddawaną pod dyskusję. Banki już teraz rozważają sposoby integracji technologii blockchain ze swoimi obecnymi rozwiązaniami, próbując wykorzystać zalety blockchain, a jednocześnie utrzymać swoją rolę zaufanego pośrednika w transakcjach finansowych. Zmieni się również regulacja rynków finansowych. Rządy muszą zbierać podatki i zwalczać pranie brudnych pieniędzy, a oba te zadania stają się łatwiejsze i trudniejsze przy użyciu blockchain. Ponieważ księga jest publiczna, śledzenie transakcji jest znacznie łatwiejsze, ale z anonimowymi transakcjami i kontami ukrytymi, jest prawdopodobne, że rządowe regulacje finansowe staną się trudniejsze. Jest to jeden z powodów, dla których duże banki mogą nadal kontrolować rynki finansowe, nawet po wdrożeniu najlepszych praktyk blockchain.

Kontrakty

Płatności są jednym z przykładów kontraktu opartego na blockchainie, ale istnieje już wiele aplikacji opracowywanych na blockchainie. Kontrakty te wykorzystują rozproszoną naturę blockchaina do tworzenia wiarygodności bez potrzeby istnienia instytucji, i nie mogą zostać zniszczone lub zakłócone przez podmioty zewnętrzne. Ethereum jest blockchainem, na którym budowana jest większość tych aplikacji i jest drugim najcenniejszym blockchainem na świecie, po Bitcoinie. Ethereum pozwala programistom budować na szczycie swojego blockchaina, a programiści mogą tworzyć programy na Ethereum tak, jak w każdym innym języku programowania. Oznacza to, że na Ethereum działają gry online, platformy mediów społecznościowych i dostawcy usług, tak jak w Internecie. Jedyna różnica polega na tym, że te programy są zdecentralizowane. Raz stworzone, będą trwać tak długo, jak długo trwa blockchain Ethereum. Ponieważ użytkownicy z całego świata podtrzymują blockchain Ethereum, rząd nie może nakazać usunięcia usługi, a żaden użytkownik nie może usunąć ani zmienić jej zawartości. Fajną rzeczą w inteligentnych kontraktach jest to, że są one nieograniczone. Wszystko, co można zakodować na komputerze, może być zakodowane na blockchainie. W przyszłości prawdopodobnie obejmie to również sztuczną inteligencję i inne formy uczenia maszynowego, dzięki czemu AI będzie łatwo dostępna dla każdego, kto jest częścią sieci peer-to-peer blockchain.

Zarządzanie

Technologia blockchain nie jest ograniczona do finansów. W ostatnich latach pojawiły się technologie, które pozwalają programistom na tworzenie programów na szczycie blockchain. Oznacza to, że fragment kodu jest osadzony w blockchainie i egzekwowany przez sieć peer-to-peer. Jednym z doskonałych przykładów tego, jak to może działać, jest głosowanie. W tej chwili polegamy na komisjach wyborczych, instytucjach centralnych, które zarządzają wyborami i liczą głosy. Systemy te nie są doskonałe. Wymagają osobistego udania się do lokalu wyborczego w określonym dniu, zweryfikowania swojej tożsamości i uprawnień do głosowania oraz oddania tajnej karty do głosowania w kabinie. Każdy z tych etapów wprowadza problemy dla wyborców. Jeśli nie będę w stanie dotrzeć do lokalu wyborczego w danym dniu, nie będę mógł głosować. Jeśli nie mam przy sobie dokumentu tożsamości lub nie wydano mi stanowego dokumentu tożsamości, nie mogę głosować. Jeśli nieprawidłowo wypełnię kartę do głosowania, mój głos nie zostanie policzony, a w niektórych przypadkach, usterki techniczne lub błędne liczenie głosów oznaczają, że głosy nie zostaną uwzględnione. Pod koniec dnia wyborów, muszę zaufać pracownikom wyborczym w całym kraju, że nie oszukują i uczciwie liczą głosy. W krajach, w których władzę sprawuje dyktator lub instytucje nie są silne, wybory mogą zostać sfałszowane bez możliwości odwołania się przez wyborców. Twórcy blockchain mają nadzieję rozwiązać te problemy dzięki inteligentnym kontraktom wyborczym poprzez rozproszoną księgę na blockchainie. Pomysł jest prosty: stworzyć sieć peer-to-peer, w której osoby fizyczne mogą oddawać swoje głosy bez konieczności zaufania do komisji wyborczej lub osobistej obecności. Realizacja jest jednak trudna. Jak zweryfikować tożsamość? Jak powstrzymać ludzi przed głosowaniem więcej niż jeden raz? Jeśli księga jest na blockchainie, jak zachować anonimowość głosów? Zanim będziemy mieli głosowanie oparte na blockchainie, potrzeba będzie trochę inteligentnej kryptografii, ale następstwa są ogromne. Gdy tylko głosowanie stanie się tak proste, jak zalogowanie się na telefonie lub komputerze i oddanie głosu, demokracja bezpośrednia i częste referenda publiczne staną się bardziej wykonalne. Decyzje polityczne mogłyby być podejmowane przez masy. W rzeczywistości, mógłbyś głosować na referenda w swoim mieście wiele razy dziennie.

Chociaż zapewnienie, że eksperci piszą i sprawdzają polityki, nad którymi głosuje społeczeństwo, będzie wymagało pracy, nie jest daleko idącą przesadą myślenie, że rządy mogą stać się szybsze i bardziej elastyczne dzięki blockchainowi.