Što je lanac blokova blockchain i kako funkcionira?

Što je lanac blokova blockchain i kako funkcionira?

Početnik
Objavljeno May 15, 2023Ažurirano Nov 28, 2024
11m

Ključne činjenice

  • Lanac blokova je digitalna evidencija transakcija koja na siguran način bilježi podatke o transakcijama preko raspodijeljene mreže računala.

  • Lanac blokova osigurava integritet podataka svojom nepromjenjivom prirodom kroz kriptografiju i mehanizam konsenzusa, što znači da se nakon što se informacije zabilježe, one ne mogu retroaktivno mijenjati.

  • Lanac blokova čini okosnicu mreža kriptovaluta poput Bitcoina i Ethereuma te je ključan za poticanje transparentnosti, sigurnosti i povjerenja u raznim sektorima izvan financija.

Uvod

Tehnologija lanca blokova transformirala je industrije, posebno financije, uvođenjem decentraliziranog, transparentnog i sigurnog načina upravljanja podacima i transakcijama. Iako je započeo kao temelj za kriptovalute poput Bitcoina, njegove su se primjene proširile i uključuju upravljanje lancima opskrbe, zdravstveni sustav, izborne sustave i još mnogo toga.

Što je lanac blokova?

Lanac blokova je posebna vrsta baze podataka. To je decentralizirana digitalna evidencija transakcija koju održava raspodijeljena mreža računala. Podaci lanca blokova organizirani su u blokove, koji su kronološki poredani i kriptografski zaštićeni.

Ova struktura osigurava da su podaci transparentni, sigurni i nepromjenjivi. Praktički je nemoguće promijeniti podatke pohranjene u bloku nakon što je blok potvrđen i dodan u lanac. Decentralizirana struktura također uklanja potrebu za središnjim tijelom. Transakcije lanca blokova se mogu odvijati između korisnika bez potrebe za posrednicima.

Postoje različite vrste lanaca blokova s različitim stupnjevima decentralizacije. Unatoč tome, pojam lanac blokova obično se odnosi na decentraliziranu digitalnu evidenciju transakcija koja se upotrebljava za bilježenje transakcija kriptovaluta.

Kratka povijest lanca blokova

Najraniji model lanca blokova nastao je početkom 1990-ih kada su računalni znanstvenik Stuart Haber i fizičar W. Scott Stornetta upotrijebili kriptografske tehnike u lancu blokova kao način zaštite digitalnih dokumenata od neovlaštenog mijenjanja podataka.

Haber i Stornetta nadahnuli su rad mnogih drugih računalnih znanstvenika i entuzijasta kriptografije, što je na kraju dovelo do stvaranja Bitcoina kao prve kriptovalute pokretane tehnologijom lanca blokova. Od tada je prihvaćanje lanca blokova značajno poraslo, a kriptovaluta je sada globalni fenomen.

Iako se tehnologija lanca blokova često upotrebljava za bilježenje transakcija kriptovaluta, prikladna je i za bilježenje mnogih drugih vrsta digitalnih podataka te se može primijeniti u širokom rasponu slučajeva upotrebe.

Ključne značajke i prednosti lanca blokova

  • Decentralizacija: informacije se pohranjuju diljem mreže računala (čvorištima), a ne na jednom središnjem poslužitelju. Velike decentralizirane mreže poput Bitcoina su vrlo otporne na napade.

  • Transparentnost: većina lanaca blokova je javna, što znači da svi sudionici imaju pristup istoj bazi podataka. Transakcije su vidljive svim sudionicima.

  • Nepromjenjivost: nakon što se podaci dodaju u lanac blokova, ne mogu se mijenjati bez konsenzusa mreže.

  • Sigurnost podataka: kriptografija i mehanizmi konsenzusa osiguravaju robusnu zaštitu od neovlaštenog mijenjanja podataka.

  • Učinkovitost: lanac blokova može omogućiti brže i jeftinije transakcije uklanjanjem potrebe za posrednicima. Transakcije se obrađuju gotovo u stvarnom vremenu.

Što je decentralizacija u lancu blokova?

Decentralizacija u lancu blokova odnosi se na ideju da je moć kontrole i donošenja odluka mreže raspoređena među njezinim korisnicima, a ne kontrolirana od strane jednog subjekta, poput banke, vlade ili korporacije.

U decentraliziranoj mreži lanca blokova ne postoji središnje tijelo ili posrednik koji kontrolira protok podataka ili transakcija. Umjesto toga, transakcije potvrđuje i i bilježi raspodijeljena mreža računala koja zajedno rade na održavanju integriteta mreže.

Kako funkcionira lanac blokova?

U svojoj srži, lanac blokova je digitalna evidencija transakcija koja sigurno bilježi transakcije između dvije strane na način koji je zaštićen od neovlaštenih promjena. Te podatke o transakcijama bilježi globalna raspodijeljena mreža računala (čvorišta).

Kada Alice pošalje Bobu nešto bitcoina, transakcija se emitira prema mreži. Svako čvorište ovjerava transakciju putem potvrde digitalnih potpisa i ostalih podataka transakcije. Nakon što se transakcija potvrdi, dodaje se u blok zajedno s drugim transakcijama. Svaki blok možemo smatrati stranicom digitalne evidencije transakcija.

Blokovi su međusobno povezani kriptografskim metodama, tvoreći tako lanac blokova. Postupak potvrde transakcija i njihovog dodavanja u lanac blokova odvija se putem mehanizma konsenzusa, skupa pravila koja reguliraju kako čvorišta na mreži postižu dogovor o stanju lanca blokova i valjanosti transakcija.

Ukratko o lancu blokova

1. Bilježenje transakcija

Kada se pokrene transakcija (npr. prijenos kriptovalute), ona se emitira prema mreži čvorišta. Svako čvorište potvrđuje transakciju prema unaprijed definiranim pravilima.

2. Stvaranje bloka

Potvrđene transakcije grupiraju se u blok. Svaki blok sadrži:

  • Podatke (npr. pojedinosti o transakciji)

  • Vremenski žig

  • Kriptografsku identifikacijsku oznaku: jedinstveni identifikator stvoren pokretanjem podataka bloka kroz algoritam stvaranja identifikacijskih oznaka.

  • Identifikacijsku oznaku prethodnog bloka: to je ono što povezuje blokove zajedno i stvara lanac.

3. Mehanizam konsenzusa

Da bi dodali blok u lanac, sudionici mreže moraju se složiti oko njegove valjanosti. To se postiže korištenjem algoritma konsenzusa, kao što su dokaz o radu (PoW) i dokaz o udjelu (PoS). Uskoro ćemo detaljnije obraditi oboje, a do tada evo kratkog sažetka:

  • Dokaz o radu ((PoW)): upotrebljava ga Bitcoin, a dokaz o radu zahtijeva od validatora bloka korištenje računalne snage za rješavanje složenih problema.

  • Dokaz o udjelu ((PoS)): upotrebljavaju ga noviji lanci blokova poput Ethereuma, gdje se validatori blokova biraju na temelju njihovog uloga u mreži.

4. Povezivanje lanaca

Nakon što se potvrdi, blok se dodaje lancu blokova. Svaki sljedeći blok poziva se na prethodni, osiguravajući strukturu otpornu na neovlaštene promjene. Drugim riječima, da bi se novi blok potvrdio, mora upotrijebiti identifikator prethodnog bloka.

5. Transparentnost

Još jedna značajka lanca blokova je njegova transparentnost. Svatko općenito može provjeriti podatke lanca blokova, uključujući sve podatke o transakcijama i blokovima, na javnim web-mjestima poznatim kao preglednici lanca blokova.  

Na primjer, možete vidjeti svaku transakciju koja je ikada zabilježena na mreži Bitcoina, uključujući adresu novčanika pošiljatelja i primatelja, iznos prijenosa i još mnogo toga. Također možete pratiti sve blokove Bitcoina, i to sve do prvog bloka, poznatijeg kao blok postanka.

Kriptografija lanca blokova

Kriptografija je ključna za lanac blokova kako bi se održao siguran i transparentan zapis transakcija otporan na neovlaštene promjene. Na primjer, stvaranje identifikacijskih oznaka je ključna kriptografska metoda koja se upotrebljava u lancu blokova. To je kriptografski proces koji pretvara ulaz bilo koje veličine u niz znakova fiksne veličine.

Funkcije identifikacijske oznake upotrijebljene u lancu blokova općenito su otporne na kolizije, što znači da su šanse za pronalazak dvaju podataka koji daju isti izlaz astronomski male. Druga značajka naziva se efekt lavine, a odnosi se na pojavu da bi svaka mala promjena u ulaznim podacima proizvela drastično drugačiji izlaz. 

Prikažimo to slikovito uz SHA256, funkciju koja se upotrebljava u Bitcoinu. Kao što vidite, promjena malih slova u velika slova prouzročila je dramatično drugačiji izlaz. Funkcije identifikacijske oznake su također jednosmjerne funkcije jer je računalno neizvedivo doći do ulaznih podataka obrnutim inženjeringom izlaza identifikacijske oznake.

Ulazni podaci

Izlaz SHA256

Binance akademija

886c5fd21b403a139d24f2ea1554ff5c0df42d5f873a56d04dc480808c155af3

Akademija Binance

4733a0602ade574551bf6d977d94e091d571dc2fcfd8e39767d38301d2c459a7

akademija binance

a780cd8a625deb767e999c6bec34bc86e883acc3cf8b7971138f5b25682ab181

Svaki blok unutar lanca blokova sigurno sadrži identifikacijsku oznaku prethodnog bloka, uspostavljajući tako robustan lanac blokova. Svatko tko želi promijeniti jedan blok morao bi izmijeniti sve sljedeće blokove, a to je zadatak koji nije samo tehnički zahtjevan, već i pretjerano skup.

Druga kriptografska metoda koja se naširoko upotrebljava u lancu blokova je kriptografija javnog ključa. Također se naziva asimetričnom kriptografijom, a pomaže u uspostavljanju sigurnih i provjerljivih transakcija između korisnika.

Tako to funkcionira. Svaki sudionik ima jedinstveni par ključeva: privatni ključ, koji drži u tajnosti, i javni ključ, koji se otvoreno dijeli. Kada korisnik pokrene transakcjiu, potpisuje je koristeći se svojim privatnim ključem, stvarajući tako digitalni potpis.

Drugi korisnici u mreži tada mogu potvrditi autentičnost transakcije primjenom javnog ključa pošiljatelja na digitalni potpis. Ovakav pristup osigurava sigurne transakcije jer samo legitimni vlasnik privatnog ključa može odobriti transakciju, a svatko može potvrditi potpise koristeći se javnim ključem.

Što je mehanizam konsenzusa?

Algoritam konsenzusa je mehanizam koji omogućuje korisnicima ili strojevima koordinaciju u distribuiranom okruženju. Mora osigurati da se svi agenti u sustavu mogu složiti oko jednog izvora istine, čak i ako neki agenti to ne učine. 

Mehanizmi konsenzusa osiguravaju da sva čvorišta u mreži imaju istu kopiju evidencije transakcija, koja sadrži zapis svih transakcija.

Kada deseci tisuća čvorišta čuvaju kopiju podataka lanca blokova, mogu se brzo pojaviti neki izazovi, uključujući dosljednost podataka i zlonamjerna čvorišta. Kako bi se osigurala cjelovitost lanca blokova, postoje različiti mehanizmi konsenzusa koji upravljaju načinom na koji čvorišta mreže postižu dogovor. Pogledajmo pobliže glavne mehanizme konsenzusa.

Vrste mehanizama konsenzusa

Što je dokaz o radu?

Dokaz o radu (PoW) je mehanizam konsenzusa koji se upotrebljava u mnogim mrežama lanca blokova za potvrdu transakcije i održavanje cjelovitosti lanca blokova. To je izvorni mehanizam konsenzusa koji upotrebljava Bitcoin.

U dokazu o radu, rudari se natječu u rješavanju složenog matematičkog problema kako bi dodali sljedeći blok lancu blokova. U procesu poznatom kao rudarenje, prvi rudar koji riješi problem nagrađuje se kriptovalutom.

Rudari moraju snažnim računalima rješavati matematičke probleme, rudariti nove virtualne novčiće i osigurati mrežu. Zbog toga proces rudarenja zahtijeva značajne količine resursa (računalne snage i energije). 

Što je dokaz o udjelu?

Dokaz o udjelu (PoS) je mehanizam konsenzusa osmišljen za rješavanje nekih nedostataka dokaza o radu. U sustavu dokaza o udjelu, umjesto da se rudari natječu u rješavanju složenih matematičkih problema kako bi potvrdili transakciju i dodali nove blokove lancu blokova, validatori se biraju na temelju količine kriptovaluta koje „ulože” u mrežu.

Ulog predstavlja količinu kriptovalute koju validator drži kao instrument osiguranja. Uobičajeno se validatori dokaza o udjelu nasumično biraju za stvaranje novih blokova i potvrđivanje transakcija na temelju veličine svojeg uloga. Nagrađuje ih se naknadama za transakciju za stvaranje novih blokova i kao poticaj za djelovanje u najboljem interesu mreže. Ako djeluju zlonamjerno, riskiraju gubitak svoje uložene kriptovalute.

Ostali popularni mehanizmi konsenzusa

Dokaz o radu i dokaz o udjelu su najuobičajeniji algoritmi konsenzusa, no postoji mnogo drugih vrsta. Neki od njih su hibridi koji kombiniraju elemente iz oba sustava, dok su drugi potpuno različite metode.

Na primjer, delegirani dokaz o udjelu (DPoS) sličan je dokazu o udjelu (PoS), ali umjesto da svi validatori imaju pravo stvoriti nove blokove, imatelji tokena biraju manji skup delegata koji to čine u njihovo ime.

S druge strane, u dokazu o ugledu (PoA), validatori se identificiraju prema svojem ugledu ili identitetu, a ne po količini kriptovaluta koje posjeduju. Validatori se biraju na temelju svoje pouzdanosti i mogu biti uklonjeni s mreže ako djeluju zlonamjerno.

Koje su različite vrste mreža lanca blokova?

Javni lanac blokova

Javni lanac blokova je decentralizirana mreža koja je otvorena za sve koji žele sudjelovati. Ove mreže su uobičajeno otvorenog koda, transparentne i bez potrebe za dozvolom, što znači da im svatko može pristupiti i koristiti se njima. Primjeri javnog lanca blokova su Bitcoin i Ethereum.

Privatni lanac blokova

Privatni lanac blokova, kao što i samo ime govori, je mreža lanca blokova koja nije otvorena za javnost. Privatne lance blokova uobičajeno vodi jedan subjekt, poput trgovačkog društva, a upotrebljavaju se za interne svrhe i slučajeve upotrebe.

Privatni lanci blokova okruženja su s potrebom za dopuštenje i utvrđenim pravilima koja diktiraju tko može vidjeti i bilježiti u lanac. Nisu decentralizirani sustavi jer postoji jasna hijerarhija kontrole. Međutim, mogu se distribuirati na način da mnoga čvorišta održavaju kopiju lanca na svojim strojevima.

Lanac blokova konzorcija

Lanac blokova konzorcija je hibrid javnog i privatnog lanca blokova. U lancu blokova konzorcija, više organizacija se udružuje kako bi stvorile zajedničku mrežu lanca blokova koja se zajednički vodi i upravlja. Te mreže mogu biti otvorene ili zatvorene, ovisno o potrebama članova konzorcija.

Umjesto otvorenog sustava u kojem svatko može potvrditi blok ili zatvorenog sustava u kojem samo jedan subjekt određuje proizvođače bloka, lanac konzorcija ima nekoliko jednako moćnih strana koje djeluju kao validatori. 

Pravila sustava su fleksibilna: vidljivost lanca može biti ograničena na validatore, vidljiva ovlaštenim osobama ili vidljiva svima. Ako validatori mogu postići konsenzus, promjene se mogu lako implementirati. Što se tiče načina na koji lanac blokova funkcionira, ako se određeni prag tih strana ponaša pošteno, sustav neće imati problema.

Za što se upotrebljava lanac blokova?

Iako je tehnologija lanca blokova još uvijek u povojima, već ima slučajeve upotrebe u mnogim različitim sektorima. Neke od najčešćih trenutačnih primjena tehnologije lanca blokova uključuju:

1. Kriptovalute

Tehnologija lanca blokova razvijena je kao podrška stvaranju kriptovaluta, koje upotrebljavaju lanac blokova kao sigurnu i decentraliziranu evidenciju transakcija za bilježenje transakcija.

Dok tradicionalne prekogranične transakcije uključuju posrednike i visoke naknade, lanac blokova omogućuje brže, jeftinije i transparentnije međunarodne prijenose. Osim što služi kao sredstvo pohrane vrijednosti, mnogi upotrebljavaju Bitcoin i druge kriptovalute za globalno provođenje doznaka.

2. Pametni ugovori

Pametni ugovori su ugovori koji se sami izvršavaju i mogu se programirati da se automatski izvršavaju kada se ispune određeni uvjeti. Tehnologija lanca blokova omogućuje stvaranje i izvršavanje pametnih ugovora na siguran i decentraliziran način.

Jedna od najpopularnijih primjena pametnih ugovora je za decentralizirane aplikacije (DApps) i organizacije (DAO-i), koji čine veliki dio platformi decentraliziranih financija (DeFi). Platforme decentraliziranih financija koriste se lancem blokova za pružanje financijskih usluga kao što je pozajmljivanje, zaduživanje i trgovanje bez tradicionalnih ustanova. Time se uvodi demokracija u pristup financijskim alatima.

3. Tokenizacija

Fizička imovina (RWA) poput nekretnina, dionica ili umjetnina može se tokenizirati (pretvoriti u digitalni token na lancu blokova). To može poboljšati likvidnost i proširiti pristup investicijskim prilikama.

4. Digitalni identitet

Lanac blokova može se upotrebljavati za stvaranje sigurnog digitalnog identiteta otpornog na neovlaštene izmjene koji se može upotrebljavati za potvrdu osobnih podataka i drugih osjetljivih podataka. To bi moglo postati sve važnije kako se sve više naših osobnih podataka i sredstava seli na internet.

5. Glasovanje

Pružajući decentraliziranu evidenciju transakcija svih danih glasova zaštićenu od neovlaštenih izmjena, tehnologija lanca blokova može se upotrijebiti za stvaranje sigurnog i transparentnog sustava glasovanja koji otklanja mogućnost prijevare birača i osigurava integritet procesa glasovanja.

6. Upravljanje lancem opskrbe

Tehnologija lanca blokova može se upotrijebiti za izradu evidencije svih transakcija unutar lanca opskrbe. Svaka transakcija (ili skupina transakcija) može se zabilježiti kao blok na lancu blokova, stvarajući nepromjenjiv i transparentan zapis cijelog procesa lanca opskrbe.

Završne misli

Tehnologija lanca blokova pruža siguran i transparentan način bilježenja transakcija i pohranjivanja podataka. To je tehnologija koja donosi revoluciju u sektore, donoseći novu razinu povjerenja i sigurnosti u digitalni svijet.

Bilo da se radi o omogućavanju transakcija putem neposredne povezanosti, stvaranju novih oblika digitalnih sredstava ili oglašavanja decentraliziranih aplikacija, tehnologija lanca blokova otvara cijeli svijet mogućnosti. Kako se tehnologija nastavlja razvijati i sve se više prihvaća, možemo očekivati pojavu inovativnijih i transformativnijih slučajeva upotrebe u nadolazećim godinama.

Dodatni materijali za čitanje

Izjava o odricanju odgovornosti: ovaj vam se sadržaj prikazuje u „zatečenom” stanju i namijenjen je isključivo za opće informiranje i obrazovne svrhe, bez ikakvih tvrdnji ili jamstava. Ne smije se tumačiti kao financijski, pravni ili drugi stručni savjet niti je zamišljen kao preporuka kupnje bilo kojeg određenog proizvoda ili usluge. Trebali biste potražiti vlastiti savjet od odgovarajućih stručnih savjetnika. Kada je članak sastavila treća strana, imajte na umu da stavovi izraženi u njemu pripadaju toj trećoj strani i ne odražavaju nužno stavove Akademije Binance. Pročitajte našu cjelokupnu izjavu o odricanju odgovornosti ovdje za više pojedinosti. Cijene digitalnih sredstava mogu biti promjenjive. Vrijednost vašeg ulaganja može pasti ili porasti i možda nećete dobiti natrag iznos koji ste uložili. Isključivo ste vi odgovorni za svoje odluke u vezi s ulaganjem, a Akademija Binance nije odgovorna ni za kakve gubitke koje možete pretrpjeti. Ovaj materijal ne smije se tumačiti kao financijski, pravni ili drugi stručni savjet. Za više informacija pogledajte naše Uvjete korištenja i Upozorenje o riziku.