Czym jest technologia blockchain? Historia oraz rodzaje!

TL;DR

Czym jest technologia blockchain? Historia sieci bloków sięga roku 1991. Jednak to w roku 2008 miało miejsce przełomowe wydarzenie. Satoshi Nakamoto stworzył Bitcoina i na stałe zbudował w świadomości społeczności połączenie: blockchain-Bitcoin.

Blockchain to jednak wyłącznie technologia przechowywania danych. Co za tym idzie, przybiera różne formy. Wyróżniamy 4 rodzaje blockchaniu: publiczny, prywatny, konsorbcjum, hybrydowy. A więcej informacji w dalszej części artykułu. Zapraszam serdecznie!

Czym jest technologia blockchain?

Czy Bitcoin i blockchain to jedno i to samo? No nie. W takim razie, czym jest blockchain i co on ma wspólnego z kryptowalutami? Pójdźmy jeszcze dalej, jak działa blockchain?

Najprościej mówiąc, blockchain to baza danych. Technologia blockchain to specyficzny sposób przechowywania danych, który wykorzystuje kryptografię.

Kryptografia to natomiast dział kryptologii, który jest poświęcony technikom tworzenia szyfrów. Oznacza to, że blockchain to zaszyfrowana baza danych.

A skąd w takim razie ta nazwa? Czym jest blockchain? To akurat bardzo proste. Dane przechowywane są w blokach, które następnie ustawiane są linearnie oraz chronologicznie, czyli tworzą długi łańcuch.

Dlatego właśnie nazwa “block” i “chain”, czyli w wolnym tłumaczeniu łańcuch bloków jest nadspodziewanie dobra. A przynajmniej od razu zdradza, z czym mamy do czynienia.

Technologia blockchain jest fundamentem Web3. Chcesz dowiedzieć się więcej o Internecie 3.0? Jeżeli tak, to pisałem o tym >>TUTAJ<<.

Jaką funkcję pełni blockchain?

Dobrze, ale dlaczego ten blockchain jest taki popularny. Skoro to po prostu baza danych, to gdzie jest przewaga nad klasyczymi bazami?

W końcu firmy od dawna przechowują ogromne, ilości danych i jakoś sobie z tym radzą. I tutaj są dwie istotne kwestie.

Po pierwsze to firmy przechowują nasze dane, co wielu osobom się nie podoba. Po drugie przechowywanie danych jest bardzo drogie, a koszt ten będzie wciąż wzrastał. Produkujemy ogromne objętości danych.

Nigdy wcześniej w historii nie produkowaliśmy ich aż tyle. Według informacji z Solution Review:

“The average cost of storing a single TB of file data is now pegged at $3,351 per year. And that’s just the beginning because storage is only one component of total costs. Organizations must also account for IT resources like the hardware, software, and personnel required to manage and protect their data.”

I teraz robi się ciekawie, bo tak szczerze, to sam nie wiedziałem, ile danych potrafią generować wielkie firmy. Wiedziałem, że dużo, tylko że to raczej mało konkretna wartość.

Według informacji umieszczonych na blogu LoginRadius Twitter generuje 12 TB danych DZIENNIE!

Jeżeli ufać powyższym źródłom, to Twitter produkuje 4 380 TB danych rocznie, a ich średni roczny koszt utrzymania to 14 677 380$. A to sam koszt magazynowania danych, bez pracowników, opłat związanych z zabezpieczeniem informacji itd.

Dużo tych cyferek. Tylko czy blockchain w takim razie rozwiązuje ten problem? Trochę tak, a trochę nie.

Blockchain ma zupełnie inną architekturę. Nie opiera się on na jednym serwerze, a na węzłach, które dobrowolnie biorą udział w sieci.

Czy to minimalizuje koszty do zera? Nie.

Pozwala jednak zminimalizować koszty związane z zabezpieczeniem informacji, ponieważ blockchain jako szyfrowaną bazą danych zapewnia wysoki poziom bezpieństwa.

Wiesz już, czym jest blockchain, ale na tym nie poprzestaniemy. Chcę nieco zmienić Twoje myślenie o tej technologii. Przez to, jak wielki sukces osiągnął Bitcoin, wiele osób uważa, że blockchain został stworzony specjalnie na jego potrzebę. A tak nie jest.

Zapraszam na krótki rys historyczny.

Historia blockchain – czym jest technologia blockchain?

Pamiętasz, w którym roku powstał Bitcoin?

Satoshi Nakamoto opublikował whitepaper w 2008 roku. Nie wiemy, kiedy ruszyły prace, dlatego przyjmijmy, że to rok powstania Bitcoina. Wtedy wiedziano już jednak, czym jest blockchain.

Ta koncepcja została opracowana już w 1991 roku. Została ona opisana przez Stuarta Habera i W. Scotta Stornetta. Dokładnie mówiąc opracowano łańcuch bloków zabezpieczony kryptograficznie.

Rok później, czyli w 1992 Haber, Stornetta oraz Bayer wykorzystali technologię zwaną Merkle Tree do przechowywania dokumentów. Sposób działania drzewa Merkle omówię w kolejnym wpisie poświęconym działaniu blockchainu. Teraz skupmy się na historii rozwoju blockchainu.

Co więcej! Technologia ta była wykorzystywana podczas pracy nad “Bit Gold”, zdecentralizowaną walutą cyfrową, która rozwijana była w roku 1998. Pracował nad nią Nick Szabo, który stał się prawdziwym prekursorem tej technologii.

Bit Gold nigdy nie został wdrożony. Jednak co ciekawe protokół Bit Gold był tak podobny do Bitcoina, że pojawiły się liczne spekulacje dotyczące tego, że Szabo jest Satoshim Nakamoto. Sam Szabo zaprzeczył, aby tak było, ale kto wie.

W tej historii warto zatrzymać się jeszcze przy wydarzeniach z 2000 roku. Stefan Konst opublikował wtedy teorię zabezpieczonych łańcuchów kryptograficznych. Było to istotne wydarzenie, ponieważ Konst wykazał, że blockchain może być bardzo odporny na działanie podmiotów trzecich.

Ostatni przystanek przed Bitcoinem to rok 2004 oraz wprowadzenie systemu “Reusable Proof of Work”. A dokonał tego nie kto inny jak Hal Finney, który również wielokrotnie był “oskarżany” o bycie Nakamoto.

Jak nietrudno się domyślić, Hal Finney tym samym bardzo przyczynił się do rozwiązania problemu podwójnego wydawania środków.

Wystarczy tej historii. Ludzie mnie ciągle pytają, czy blockchain jest tylko jeden, więc jeżeli jeszcze się nie domyślasz, to już odpowiadam!

Rodzaje blockchain

Blockchain to technologia. Jak już wiesz, to forma bazy danych. Nie może być więc wyłącznie jeden. Blockchainów może być nieograniczona ilość, a co więcej, mogą się od siebie znacznie różnić.

Zaskakujące prawda?

Niewiele osób spoza branży wie, że mamy różne rodzaje blockchainów. Najpopularniejszy jest oczywiście ten typ, który wykorzystywany jest przez kryptowaluty takie jak Bitcoin, Ethereum itp.

Jest to blockchain publiczny. Za chwilę dokładnie opiszę, z czego wynika jego nazwa oraz czym się charakteryzuje. Wcześniej jednak poznaj wszystkie 4 typy blockchainów:

• Blockchain prywatny
• Blockchain publiczny
• Blockchain hybrydowy
• Blockchain konsorcjum

Czym jest blockchain publiczny? Klasyczny łańcuch bloków

Zacznę od wariantu publicznego, ponieważ prawdopodobnie jest Ci on najbliższy. Jeżeli interesowałeś się chociaż trochę kryptowalutami, to pewnie mniej więcej wiesz, o co w nim chodzi.

Do niego będę również porównywał pozostałe. W ten sposób najłatwiej będzie uchwycić wszystkie różnice.

No dobrze. Więc dlaczego ten typ blockchainu określany jest jako publiczny. A to akurat bardzo proste. On rzeczywiście jest publiczny.

Każdy, niezależnie od tego, kim jest i gdzie jest, może wziąć w nim udział. Może stać się jednym z węzłów. 

Tak wiem, jeszcze nie pisałem zbyt wiele o samym działaniu blockchainu dlatego, masz prawo jeszcze nie wiedzieć, czym są węzły. Ciesz się poznawaniem typów blockchainów, a technicznymi rzeczami jeszcze zdążę Cię zanudzić w przyszłości.

Z publicznego blockchainu korzystają przeważnie kryptowaluty. Dzięki temu, każdy węzeł ma takie same uprawnienia. Każdy może zostać również walidatorem, który sprawdza, czy dane są poprawne.

Dzięki temu, że publiczne sieci są przeważnie duże, mają sporo członków, to są dobrze zabezpieczone. Publiczne sieci nie wymagają również zaufania do innych uczestników. Każdy węzeł ma takie same możliwości oraz każdy jest kontrolowany i monitorowany przez pozostałe.

Publiczne sieci możesz również dowolnie przeglądać. Służą do tego eksploratory sieci, takie jak btcscan, etherscan czy bscscan. Każdy członek sieci ma dostęp do wszystkich danych, które zostały na niej zapisane.

Sieci publiczne są również zdecentralizowane, a przynajmniej w lekkim uproszczeniu. O decentralizacji pisałem >>TUTAJ<<. Zachęcam do przeczytania, jeżeli jeszcze tego nie zrobiłeś.

Jakie są jednak minusy sieci publicznych? Najczęściej mówi się o dwóch wadach.

Po pierwsze, takie blockchainy mają problem ze skalowalnością. Wynika to z trylematu, o którym niedługo napiszę. W skrócie, twórcy takich blockchainów muszą znaleźć równowagę pomiędzy decentralizacją, bezpieczeństwem a skalowalnością.

Z racji na to, że bezpieczeństwa nie można zaniedbać, a decentralizacja jest kluczowa dla wielu kryptowalut, to kuleje skalowalność. Jest to efekt uboczny dużej ilości użytkowników oraz konieczności weryfikowania transakcji przez wiele węzłów.

Czym jest skalowalność? To ilość transakcji, które mogą być przeprowadzane w danym okresie. Wyraża się je w TPS (Transaction Per Second). I teraz dla przykładu, Bitcoin ma TPS na poziomie 7. To samo źródło donosi, że TPS dla Visa wynosi 1 700.

Można znaleźć wiele źródeł, które informują o tym, że Visa ma 24 000 TPS, ale według Kai Sedgwick, autora artykułu No, Visa Doesn’t Handle 24,000 TPS and Neither Does Your Pet Blockchain, tak nie jest.

Po drugie, sieci publiczne zużywają więcej energii. To również jest spowodowane tym, że dużo węzłów musi podejmować akcje. Jest to szczególnie uporczywe w przypadku algorytmu Proof-of-Work.

Jest to protokół konsensusu wykorzystywany przez Bitcoina. I rzeczywiście pochłania on wiele energii.

Czym jest blockchain prywatny? Bloki dostępne dla wybranych

Sieci prywatne wykorzystywane są najczęściej przez firmy. Skoro blockchain to po prostu specyficzna baza danych, to firmy mogą budować własne sieci, aby dzielić się istotnymi danymi.

Różnice są oczywiście w dostępności. Blockchain publiczny jest dostępny dla każdego. Blockchain prywatny dostępny jest wyłącznie dla wąskiego grona podmiotów, które zostały do niego zaproszone.

Co więcej, nie wszystkie węzły mają równe uprawnienia. Sieć jest administrowana przez węzły z większymi uprawnieniami. Mogą one decydować o tym, który węzeł może wykonywać daną akcję oraz do jakich danych ma dostęp. Bardzo przypomina to klasyczną bazę danych, tam również administrator ma władzę.

Tego typu sieci wykorzystywane są przez firmy do zarządzania łańcuchem dostaw, mogą również być używane do głosowania lub jakiejkolwiek innej czynności związanej z danymi.

Dlaczego firmy decydują się na prywatne blockchainy, zamiast korzystać z publicznych? To akurat wydaje się logiczne.

Przede wszystkim firmom zależy na tej częściowej centralizacji, lubią mieć kontrolę nad tym uprawnieniami poszczególnych uczestników sieci.

Po drugie, sieć prywatna jest mniejsza oraz szybsza. Wynika to z tego, że mniejsza ilość użytkowników musi potwierdzić akcję. Często wystarczy, że zrobi to wyłącznie węzeł administracyjny, a to bardzo przyspiesza cały proces.

Dzięki temu, blockchainy prywatne nie mają problemów ze skalowalnością. Co więcej, mogą dowolnie ustalić parametry blockchainu takie jak rozmiar bloków wyłącznie pod swoje potrzeby.

Takie rozwiązanie ma oczywiście również swoje wady. Jedną z nich jest niższy poziom bezpieczeństwa. Jeżeli podmiot trzeci przejmie węzeł administracyjny, to pojawiają się problemy.

Sieć wymaga również zaufania do innych węzłów. Uczestnicy muszą ufać, że wszyscy inni przestrzegają założeń i nikt (szczególnie administracja) nie nadużywa swojej władzy.

Oczywiście sieć prywatna nie jest również zdecentralizowana, ale w kontekście pracy w ramach jednej firmy to raczej nie jest duży problem lub wada. Nie są zdecentralizowane, bo nie muszą takie być. A czasem nawet nie powinny.

Jeżeli chcesz wiedzieć więcej o prywatnych sieciach, to możesz zapoznać się z działaniem Corda, Hyperledger lub Multichain. To przykładowe sieci, które rozwijają również prywatne sieci.

Czym jest blockchain hybrydowy? Czy to przyszłość technologii blockchain?

Jeżeli chodzi o blockchain hybrydowy to ciężko mi go dokładnie opisać, ponieważ może on być skonstruowany w różny sposób.

Czym jest technologia blockchain w wersji hybrydowej? Najprościej mówiąc, jest to połączenie dwóch wyżej opisanych typów.

Dostęp do części danych może być publiczny, natomiast reszta może być dostępna wyłącznie dla węzłów administracyjnych, tak jak to ma miejsce w przypadku węzłów prywatnych.

Naturalnie łączy on w sobie zalety, ale również wady blockchainów prywatnych i publicznych. Dokładne cechy zależą od proporcji, w jakich taki blockchain został zaprojektowany.

Przykładem takiego rozwiązania jest Dragonchain.

Czym jest blockchain konsorcjum? Biznesowa sieć bloków

Pora na wisienkę na torcie. Na czym polega blockchain konsorcjum? Wykorzystywany jest przez banki oraz organizacje rządowe do przesyłania danych, przeważnie tych wrażliwych.

Mówi się, że jest to blockchain semi-zdecentralizowany. To połączenie od kilku do kilkudziesięciu blockchainów prywatnych.

Działa to tak, że każdy węzeł administracyjny ma swój klasyczny blockchain prywatny, ale wszystkie węzły administracyjne połączone są ze sobą przez sieć, w której każdy ma takie same uprawnienia.

Czyli węzły administracyjne są względem siebie równorzędne, ale nadrzędne względem własnych sieci.

Tego typu platformą jest r3.

Podsumowanie – czym jest technologia blockchain?

Mam nadzieję, że ten artykuł otworzył Ci oczy i teraz już inaczej patrzysz nakryptowaluty. Wiesz, czym jest technologia blockchain oraz jakie są jego rodzaje. A jeżeli nie, to że przynajmniej miło spędziłeś czas i dowiedziałeś się czegoś interesującego.

Blockchain to technologia, która niewątpliwie będzie wciąż rozwijana. Bardzo możliwe, że w przyszłości będzie szeroko wykorzystywana przez wielkie koroporacje w celu bardziej ekonomicznego zarzadzania danymi.

Na koniec ciekawostka dla wytrwałych. Nie każda kryptowaluta korzysta z blockchainu. Dla przykładu IOTA wykorzystuje coś co nazwano „Directed Acyclic Graph”.

Dziękuję za Twój czas!