Ce este blockchain?

Fără a intra în detalii tehnice complicate, uitând de terminologia științifică și de alte aspecte care nu sunt foarte clare pentru un începător, ce este blockchain – este un sistem digital. Acesta stochează datele astfel încât ele să nu poată fi modificate sau șterse fără acordul tuturor participanților.

În acest articol, vom descompune conceptul de ”blockchain” în toate componentele sale. Vom vedea modul în care funcționează, ce sarcini rezolvă și multe altele. 👇

Ce este blockchain în termeni obișnuiți

Blockchain — este un lanț de înregistrări, unde fiecare înregistrare este legată de cea anterioară. Un astfel de sistem poate fi reprezentat sub forma unui tabel în care sunt înregistrate toate tranzacțiile sau datele și nimeni nu poate schimba înregistrările anterioare fără acordul tuturor participanților.

Acest sistem protejează informațiile împotriva falsificării și le pune la dispoziția tuturor persoanelor implicate.

Istoria creării blockchain

Prima menționare a tehnologiei blockchain datează din anii 1970, când informaticianul Ralph Merkle a brevetat conceptul de arbore hash sau arbore Merkle. La acel moment, au fost dezvoltate doar liniile generale ale blockchain-ului modern. Merkle a descris arborele ca blocuri legate prin hash-uri criptografice.

Această invenție nu a fost apreciată la început, deoarece s-a dovedit a fi prea inovatoare pentru acea perioadă. S-au întors la arbore doar 20 de ani mai târziu. Cercetătorii în criptografie Stuart Haber și W. Scott Stornetta au folosit lucrarea lui Merkle pentru a crea un sistem ordonat în care marcajele temporale ale documentelor nu pot fi înlocuite. Acest eveniment a fost punctul de plecare pentru dezvoltarea ulterioară a tehnologiei.

Următoarea menționare a blockchain a fost în 2008. Un anume Satoshi Nakamoto a publicat white paper în care a explicat principiile bitcoin folosind tehnologia blockchain. Satoshi a stabilit o limită de 1MB privind dimensiunea blocurilor de date pentru tranzacțiile Bitcoin. Atunci a fost creată prima generație de blockchain.

Cum funcționează blockchain

Să analizăm termenul „blockchain” prin prisma lingvisticii. Cuvântul „blockchain” poate fi împărțit în două părți: „block” (bloc) și „chain” (lanț). Astfel, blockchain este un lanț de blocuri interconectate care nu pot fi rupte sau falsificate.

Blockchain poate fi comparat cu o bază de date, dar cu o diferență esențială: informațiile din blockchain nu sunt stocate pe un server centralizat. În schimb, datele sunt distribuite între computerele tuturor membrilor rețelei. Prin urmare, chiar dacă un computer este compromis, întreaga rețea nu va fi afectată.

Aceste computere sunt numite noduri – sarcina lor este de a sprijini funcționarea rețelei, stocând copii ale datelor pentru toate tranzacțiile și asigurând verificarea acestora. Acestea sunt implicate în reconcilierea informațiilor pentru a se asigura că toate datele din blockchain sunt corecte și respectă regulile sistemului.

Pentru a vă oferi o înțelegere completă a modului în care au loc tranzacțiile prin tehnologia blockchain, haideți să studiem toți pașii din proces:

1. Crearea unei cereri. În această etapă, se face o cerere pentru a adăuga o tranzacție la blockchain. Sub forma unui bloc, cererea intră în rețea, ea conține toate datele despre tranzacția în sine: când a fost efectuată, cine a participat la ea, câte active au fost transferate etc.;
2. Obținerea consensului. Tranzacția este apoi verificată de participanții rețelei. Aceștia trebuie să confirme că înregistrarea este valabilă și respectă normele;
3. Legarea de blocuri. După obținerea consensului, cererea va fi înregistrată pe blockchain. Blocului creat i se atribuie un hash criptografic, care acționează ca un lanț. Dacă oricare dintre datele din bloc se modifică, se va modifica și valoarea hash. În acest fel, blocurile și lanțurile sunt conectate în siguranță și nu pot fi editate;
4. Actualizarea registrului. După adăugarea unui nou bloc și hash, versiunea actualizată a registrului este distribuită participanților din rețea.

Acest proces se repetă de câteva ori pe secundă, în funcție de rețeaua blockchain specifică. Prin aceste acțiuni, blockchain-ul rămâne transparent și sigur, neexistând nicio modalitate de a modifica sau hackui rețeaua.

Consensul și tipurile sale

Un mecanism de consens este o modalitate de a ajunge la un acord general între participanții la rețea, care este necesar pentru a adăuga o tranzacție la blockchain (crearea unui bloc și a unui hash). În funcție de rețeaua blockchain, mecanismele de consens pot varia.

Vom detalia în continuare tipurile de consens și diferențele dintre acestea.

Mecanismul de consens PoW (Proof-of-Work), principiul după care funcționează multe criptomonede populare, cum ar fi Bitcoin, Litecoin, Dogecoin ș.a., el necesită o cantitate mare de putere de calcul pentru a adăuga noi tranzacții în registrul blockchain. Nodurile care verifică tranzacțiile și oferă blocuri noi sunt numite mineri.

Pentru a debloca următorul bloc din lanț, minerul trebuie să genereze cel mai rapid un număr aleatoriu. Primul care va face acest lucru va primi o recompensă sub forma unui comision pentru tranzacția adăugată la bloc.

În mecanismul de consens PoS (Proof-of-Stake) locul nodurilor este preluat de validatori. Ei verifică datele tranzacției înainte de a le trimite la bloc. Nu este nevoie de putere de calcul pentru a face acest lucru; este suficient să fie blocat un anumit număr de tokenuri de blockchain pentru o anumită perioadă de timp – acesta va fi un gaj în sistem.

Cu cât mai multe jetoane de blockchain a înghețat un validator, cu atât are mai multe șanse de a include tranzacții într-un nou bloc. Pentru adăugarea cererii la blockchain, acesta va fi recompensat sub forma comisionului plătit de utilizator la efectuarea tranzacției. Cele mai populare criptomonede care utilizează PoS: Ethereum 2.0, Cardano, Tron etc.

În ce fel diferă blockchainul de o bază de date obișnuită

Prin rețea distribuită înțelegem tehnologia blockchain, iar prin rețea centralizată înțelegem un server online obișnuit (site web, platformă etc.). Să detaliem fiecare dintre aceste tipuri.

După cum am aflat mai devreme, o rețea distribuită funcționează pe principiul sincronizării diferitelor noduri care fac schimb de date, creând un singur lanț. Rețelele distribuite sunt ușor scalabile, deoarece adăugarea de noi noduri nu creează o sarcină semnificativă asupra sistemului central.

Într-o rețea centralizată, există un nod principal (server) care gestionează toate datele și resursele și cu care interacționează toate celelalte noduri (utilizatorii). Extinderea unei rețele centralizate poate fi limitată de capacitatea nodului central.

Ce tipuri de rețele blockchain există?

Rețelele Blockchain sunt împărțite în patru tipuri: public, privat, hibrid și consorțiu. Să le analizăm pe fiecare dintre ele mai în detaliu:

• Blockchain public permite tuturor să participe la viața rețelei. Orice utilizator poate citi și adăuga date. Bitcoin, Litecoin și alte blockchains funcționează pe acest principiu;
• Blockchain privat oferă acces la rețea numai anumitor utilizatori. Un astfel de blockchain este mai puțin descentralizat, deoarece este gestionat de o anumită organizație. Blockchain-ul privat este utilizat de Walmart, Amazon și Facebook;
• Blockchain hibrid combină elemente ale unei rețele publice și private, oferind acces controlat la date. Acesta vă permite să alegeți ce informații ar trebui să fie deschise tuturor membrilor rețelei și ce informații ar trebui să fie disponibile numai anumitor utilizatori. Blockchain hibrid este folosit de Dragonchain, XinFin, IBM Food Trust și altele;
• Consorțiu Blockchain — este un blockchain privat la care are acces doar un anumit grup de organizații. În cadrul acesteia, mai mulți participanți gestionează și controlează împreună rețeaua, ceea ce contribuie la îmbunătățirea securității și transparenței activităților lor comune. Consortium blockchains sunt utilizate de companii precum Energy Web Chain, R3 Corda, B3i (Blockchain Insurance Industry Initiative) și altele.

În ce domenii este folosit blockchain-ul?

Astăzi, blockchain-ul este folosit în multe domenii. Să aruncăm o privire la cele mai populare:

• Finanțe. Datorită blockchain-ului, există criptomonedele. În plus, multe economii din întreaga lume încep să aplice blockchain pentru a digitaliza moneda guvernamentală (rubla digitală, yuanul digital etc.);
• Tokenizarea bunurilor imobiliare. Acesta este procesul de conversie a activelor reale, cum ar fi bunurile imobiliare, în jetoane digitale pe blockchain. Aceste jetoane (tokenuri) reprezintă un interes de proprietate în imobile și pot fi transferate sau vândute altor persoane;
• Artă. Picturile, muzica, cărțile și alte opere de artă pot fi tonifiate sub forma NFT;
• Logistică. Folosind lanțurile blockchain, puteți urmări cu ușurință calea unui produs de la producător la consumatorul final. De asemenea, este foarte convenabil să utilizați o rețea descentralizată pentru a transfera anumite documente;
• Medicină. Blockchain poate fi utilizat și în medicină: programări la medic, fișe ale pacienților, rețete pentru medicamente. Prin tehnologia blockchain, aceste date pot fi stocate în siguranță. Acest factor este deosebit de relevant atunci când se verifică autenticitatea medicamentelor prin urmărirea acestora de-a lungul lanțului de aprovizionare;
• Servicii guvernamentale. Toate registrele, bazele de date, registrele funciare și alte documente importante pot fi mutate în blockchain pentru a evita compromiterea. Tehnologia blockchain ar putea fi utilizată și în sistemele de vot electronic pentru a spori transparența și a proteja împotriva fraudei.

Perspective pentru dezvoltarea blockchain

Tehnologia nu stă pe loc. În fiecare zi, dezvoltatori, criptografi și alți oameni de știință lucrează pentru a îmbunătăți tehnologia blockchain. Companiile concurează între ele pentru a crea soluții noi și mai bune în acest domeniu.

Credem că în viitor este posibilă o integrare mai largă a criptografiei și blockchain în domeniile de zi cu zi. Multe industrii se pot lăuda deja cu utilizarea acestei tehnologii, iar numărul acestora va crește în fiecare zi. A treia, a patra și următoarele generații de blockchains vor fi create pentru a completa și îmbunătăți evoluțiile existente.

Dezavantaje ale tehnologiei blockchain

Datorită structurii sale, orice tranzacție finalizată pe blockchain este ireversibilă. Dacă, din neglijență, trimiteți criptomonedă la o adresă greșită sau confundați rețeaua monedei, nu veți putea solicita asistența tehnică pentru o rambursare.

Daunele aduse mediului de consumul ridicat de energie electrică nu pot fi trecute cu vederea. Pentru alimentarea platformelor miniere, anual sunt cheltuiți terawatt*oră de curent electric.

Primul lucru care vine în minte ca răspuns la întrebarea: ce este „blockchain”? – este anonimatul. Pe de o parte, acesta este un lucru bun, dar, pe de altă parte, acest factor sporește oportunitățile pentru activitatea infracțională: spălarea banilor, finanțarea terorismului, traficul de droguri etc.