Fejezetek
1. fejezet – A legfontosabb tudnivalók a blokkláncról
Tartalom
Mi az a blokklánc?
A blokklánc egy speciális típusú adatbázis. Talán hallott már az elosztott főkönyvi technológia (vagy DLT) kifejezésről is – sok esetben ugyanarra a dologra utalnak.
A blokkláncnak van néhány egyedi tulajdonsága. Az adatok hozzáadásának szabályai vannak, és ha az adatokat egyszer már eltárolták, gyakorlatilag lehetetlen módosítani vagy törölni őket.
Az adatok idővel blokkoknak nevezett struktúrákban kerülnek hozzáadásra. Minden blokk az előzőre épül, és tartalmaz egy olyan információt, amely visszautal az előzőre. A legfrissebb blokkot megnézve ellenőrizhetjük, hogy az utolsó után jött-e létre. Ha tehát végigmegyünk a „láncon”, akkor elérjük a legelső blokkot, amelyet genezis blokknak nevezünk.
Analógiaképpen tegyük fel, hogy van egy kétoszlopos táblázata. Az első sor első cellájába írjon be bármilyen adatot, amelyet szeretne eltárolni.
Az első cella adatait egy kétbetűs azonosítóvá alakítják, amelyet a következő bejegyzés részeként használnak fel. Ebben a példában a kétbetűs KP azonosítót kell használni a második sor következő cellájának kitöltéséhez (defKP). Ez azt jelenti, hogy ha megváltoztatjuk az elsőként bevitt adatot (abcAA), akkor az összes többi cellában más betűkombinációt kapunk.
Egy olyan adatbázis, ahol minden bejegyzés kapcsolódik az előzőhöz.
Ha megnézzük a 4. sort, a legutóbbi azonosítónk a TH. Emlékszik, hogy azt mondtuk, hogy nem tud visszamenőleg eltávolítani vagy törölni bejegyzéseket? Ez azért van, mert bárki számára könnyű lenne azt mondani, hogy ez már megtörtént, és egyszerűen figyelmen kívül hagynák a változtatási kísérletet.
Tegyük fel, hogy megváltoztatjuk az adatokat a legelső cellában – más azonosítót kapunk, ami azt jelenti, hogy a második blokkban más adatok lesznek, ami más azonosítót eredményez a 2. sorban, és így tovább. A TH lényegében az előtte érkező összes információ terméke.
Hogyan kapcsolódnak a blokkok?
Amiről fentebb beszéltünk – a kétbetűs azonosítóinkkal – az egy leegyszerűsített analógia arra, hogy a blokklánc hogyan használja a hash-funkciókat. A hash algoritmusok ragasztóként működnek, amelyek összetartják a blokkokat. Ennek során tetszőleges méretű adatokat veszünk, és egy matematikai függvényen átvezetve olyan kimenetet (hash) állítunk elő, amely mindig ugyanolyan hosszú.
A blokkláncokban használt hashek érdekesek abból a szempontból, hogy csillagászatian kicsi az esélye annak, hogy két olyan adatot találunk, amelyek pontosan ugyanazt a kimenetet adják. A fenti azonosítókhoz hasonlóan a bemeneti adatok bármilyen apró módosítása teljesen más kimenetet fog eredményezni.
Szemléltessük SHA256-tal, a Bitcoin esetében széles körben használt funkcióval. Amint láthatja, már a kis és nagybetűk megváltoztatása is elég ahhoz, hogy a kimenet teljesen összekavarodjon.
Bevitt adat | SHA256 kimenet |
|---|---|
Binance Academy | 886c5fd21b403a139d24f2ea1554ff5c0df42d5f873a56d04dc480808c155af3 |
Binance academy | 4733a0602ade574551bf6d977d94e091d571dc2fcfd8e39767d38301d2c459a7 |
binance academy | a780cd8a625deb767e999c6bec34bc86e883acc3cf8b7971138f5b25682ab181 |
Az a tény, hogy nincsenek ismert SHA256 ütközések (azaz, hogy két különböző bemenet ugyanazt a kimenetet adja), hihetetlenül értékes a blokkláncok szempontjából. Ez azt jelenti, hogy minden blokk visszautalhat az előzőre azáltal, hogy tartalmazza annak hashét, és minden régebbi blokk szerkesztésére tett kísérlet azonnal nyilvánvalóvá válik.
Minden blokk tartalmazza az előző blokk lenyomatát.
Blokkláncok és decentralizáció
Elmagyaráztuk a blokklánc alapvető felépítését. De amikor az emberek a blokklánc technológiáról beszélnek, valószínűleg nem csak magáról az adatbázisról, hanem a blokkláncok köré épített ökoszisztémákról is szót ejtenek.
Önálló adatstruktúraként a blokkláncok csak specifikus alkalmazásokban hasznosak. A dolgok akkor válnak érdekessé, amikor idegenek számára eszközként használjuk őket az egymás közötti koordinációra. Más technológiákkal és némi játékelmélettel kombinálva a blokklánc olyan elosztott főkönyvként működhet, amelyet senki sem irányít.
Ez azt jelenti, hogy senkinek sincs joga a bejegyzéseket szerkeszteni a rendszer szabályain kívül (a szabályokról hamarosan bővebben). Tehát mondhatjuk úgy is, hogy a főkönyv mindenki tulajdonában van egyszerre: a résztvevők megegyeznek abban, hogy az adott pillanatban hogyan nézzen ki.
A bizánci tábornokok problémája
Az igazi kihívás, amely a fentiekhez hasonló rendszerek útjában áll, az úgynevezett bizánci tábornokok problémája. Az 1980-as években született, és egy olyan dilemmát ír le, amelyben egymástól elszigetelt résztvevőknek kell kommunikálniuk, hogy összehangolják cselekvéseiket. A konkrét dilemmában egy hadsereg néhány tábornoka vesz körül egy várost, és arról próbálnak dönteni, hogy megtámadják-e azt. A tábornokok csak hírnökön keresztül tudnak kommunikálni.
Mindegyiküknek el kell döntenie, hogy támad vagy visszavonul. Nem számít, hogy támadnak-e vagy visszavonulnak, amíg minden tábornok egyetért a közös döntésben. Ha úgy döntenek, hogy támadnak, csak akkor lesz sikeres a támadás, ha egyszerre támadnak. Hogyan biztosíthatjuk tehát, hogy ezt véghez tudják vinni?
Persze, kommunikálhatnak hírnökön keresztül. De mi van akkor, ha a hírnököt elfogják egy olyan üzenettel, hogy "hajnalban támadunk", és ezt az üzenetet kicserélik egy üzenetre, ami azt írja, hogy "ma este támadunk"? Mi van, ha az egyik tábornok rosszindulatú, és szándékosan félrevezeti a többieket, hogy biztosítsa vereségüket?
Minden tábornok sikeres ha támadnak (balra). Ha egyesek visszavonulnak, míg mások támadnak, vereséget szenvednek (jobbra).
Olyan stratégiára van szükségünk, amellyel konszenzusra lehet jutni, még akkor is, ha a résztvevők rosszindulatúak vagy az üzeneteket elkobozzák. Egy adatbázis fenntartása nem olyan élet-halál kérdés, mintha erősítés nélkül támadnánk meg egy várost, de ugyanez az elv érvényes. Ha nincs senki, aki felügyelné a blokkláncot és "helyes" információkat adna a felhasználóknak, akkor a felhasználóknak képesnek kell lenniük egymás között kommunikálni.
Az egy (vagy több) felhasználó esetleges kudarcának leküzdése érdekében a blokklánc mechanizmusait gondosan meg kell tervezni, hogy ellenálljanak az ilyen problémáknak. Azt a rendszert, amely képes erre, bizánci hibatűrőnek nevezik. Amint azt rövidesen látni fogjuk, a konszenzusos algoritmusokat robusztus szabályok érvényesítésére használják.
Miért kell a blokkláncokat decentralizálni?
Egy blokkláncot természetesen egyedül is üzemeltethet. De így az adatbázis a jobb alternatívákhoz képest nehézkes lenne. Igazi potenciálját egy decentralizált környezetben lehet kiaknázni – vagyis olyan környezetben, ahol minden felhasználó egyenlő. Így a blokkláncot nem lehet törölni vagy rosszindulatúan átvenni. Az igazság egyetlen forrása, amelyet bárki láthat.
Mi az a peer-to-peer hálózat?
A peer-to-peer (P2P) hálózat a felhasználók (vagy az előző példánkban a tábornokok) rétege. Nincs rendszergazda, így ahelyett, hogy egy központi szerverre telefonálnának bármikor, amikor információt szeretnének cserélni egy másik felhasználóval, a felhasználó közvetlenül elküldi azt a társainak.
Tekintsük meg az alábbi ábrát. A bal oldalon A-nak a szerveren keresztül kell továbbítania az üzenetét, hogy eljuttassa azt F-hez. A jobb oldalon azonban közvetítő nélkül csatlakoznak.
Centralizált hálózat (balra) és decentralizált hálózat (jobbra).
Általában a szerver tartalmazza az összes olyan információt, amelyre a felhasználóknak szükségük van. Amikor megnyitja a Binance Academy oldalát, arra kéri a szervereit, hogy az összes cikket betöltsék Önnek. Ha a weblap offline állapotba kerül, nem fogja látni őket. Ha azonban letöltötte az összes tartalmat, akkor a Binance Academy lekérdezése nélkül is betöltheti azt a számítógépére.
Lényegében minden peer ezt teszi a blokklánccal: a teljes adatbázist a saját számítógépén tárolja. Ha valaki elhagyja a hálózatot, a többi felhasználó továbbra is hozzáférhet a blokklánchoz, és megoszthatják egymással az információkat. Amikor egy új blokkot adunk a lánchoz, az adatok elterjednek a hálózaton, így mindenki frissítheti a főkönyv saját példányát.
Az ilyen típusú hálózatokról részletesebben a Magyarázat a Peer-to-Peer hálózatokhoz című cikkünkben olvashat.
Mik azok a blokklánc csomópontok?
A csomópontok egyszerűen a hálózathoz csatlakozó gépeket jelentik – ők azok, amelyek a blokklánc másolatait tárolják, és információkat osztanak meg más gépekkel. A felhasználóknak nem kell manuálisan kezelniük ezeket a folyamatokat. Általában elég ha letöltik és futtatják a blokklánc szoftverét, a többiről pedig automatikusan gondoskodik a rendszer.
A fentiek a legszorosabb értelemben vett csomópontot írják le, de a definíció magában foglalhat más felhasználókat is, akik bármilyen módon kapcsolatba lépnek a hálózattal. A kriptovaluták esetében például egy egyszerű telefonos tárcaalkalmazás egy úgynevezett könnyű csomópont.
Publikus vs. privát blokkláncok
Mint azt bizonyára tudja, a Bitcoin teremtette meg az alapot ahhoz, hogy a blokkláncipar ott lehessen, ahol most van. Mióta a Bitcoin törvényes pénzügyi eszközzé kezdett válni, az innovátorok azon gondolkodnak, hogyan lehet az alapul szolgáló technológiát más területeken is használni. Ennek eredményeképp a blokkláncot számtalan, nem pénzügyi területen is felfedezték.
A bitcoint publikus blokkláncnak hívjuk. Ez azt jelenti, hogy bárki megtekintheti a tranzakciókat, és a csatlakozáshoz mindössze internetkapcsolatra és a szükséges szoftverre van szükség. Mivel a részvételnek nincsenek egyéb feltételei, ezt engedély nélküli környezetnek tekinthetjük.
Ezzel szemben léteznek más típusú blokkláncok, az úgynevezett privát blokkláncok. Ezek a rendszerek szabályokat állapítanak meg arra vonatkozóan, hogy ki láthatja a blokkláncot, és ki léphet kapcsolatba vele. Ennélfogva engedélyköteles környezeteknek nevezzük őket. Bár a privát blokkláncok elsőre feleslegesnek tűnhetnek, van néhány fontos alkalmazásuk – főként vállalati környezetben.
A témáról bővebben lásd: Publikus, privát és konzorcium blokkláncok - mi a különbség?
Belépne a kriptovaluták világába? Vegyen bitcoint a Binance-en!
Hogyan működnek a tranzakciók?
Ha Alíz banki átutalással akar fizetni Robinak, értesíti a bankját. Az egyszerűség kedvéért tegyük fel, hogy a két fél ugyanazt a bankot használja. A bank ellenőrzi, hogy Alíz rendelkezik-e a tranzakció végrehajtásához szükséges összeggel, mielőtt frissítené az adatbázisát (pl. -50 $ Alíznak, +50 $ Robinak).
Ez nem különbözik túlságosan attól, ami a blokkláncokkal történik. Végül is ez is egy adatbázis. A legfontosabb különbség az, hogy nincs egy konkrét fél, aki elvégzi az ellenőrzéseket és frissíti az egyenleget. Minden csomópontnak meg kell ezt tennie.
Ha Alíz öt bitcoint akar küldeni Robinak, akkor erről üzenetet küld a hálózatnak. Nem kerül azonnal a blokkláncra – a csomópontok látni fogják, de a tranzakció megerősítéséhez más műveleteket is végre kell hajtani. Lásd: Hogyan adnak blokkokat a blokklánchoz?
Miután a tranzakciót hozzáadták a blokklánchoz, az összes csomópont láthatja, hogy megtörtént. Frissíteni fogják a blokkláncuk másolatát ennek tükrében. Ezután Alíz nem tudja elküldeni ugyanazt az öt egységet Cilinek (tehát dupla költés), mert a hálózat tudja, hogy már elköltötte őket egy korábbi tranzakció során.
Nincsenek felhasználónevek és jelszavak – nyilvános kulcsú kriptográfiát használnak a pénzeszközök tulajdonjogának bizonyítására. Ahhoz, hogy pénzeszközöket tudjon fogadni, Robinak létre kell hoznia egy privátkulcsot . Ez csak egy nagyon hosszú véletlenszerű számsorozat, amit gyakorlatilag lehetetlen lenne bárkinek is kitalálni, még akkor is, ha több száz év állna a rendelkezésére. De ha bárkivel megosztja a privátkulcsát, az igazolni tudja, hogy birtokolja a pénzt (így el is költheti). Ezért fontos, hogy titokban tartsa.
Azt azonban megteheti Robi, hogy publikus kulcsot hoz létre a privátkulcsa alapján. Ezután bárkivel megoszthatja a publikus kulcsot, mert szinte lehetetlen visszafejteni azt, hogy megszerezzék a privátkulcsot. Többnyire a publikus kulcson egy másik műveletet (például hashelés) hajt végre, hogy megkapja a publikus címet.
Megadja Alíznak a publikus címet, hogy tudja, hová küldje a pénzt. Egy tranzakciót hoz létre, amely azt mondja, hogy fizesse be ezt az összeget erre a publikus címre. Ezután, hogy bizonyítsa a hálózatnak, hogy nem próbál olyan pénzeszközöket elkölteni, amelyek nem az övéi, digitális aláírást generál a saját privátkulcsával. Bárki foghatja Alíz aláírt üzenetét, összehasonlíthatja azt a publikus kulcsával, és megállapíthatja, hogy jogosult elküldeni az összeget Robinak.
Hogyan hajtsunk végre Bitcoin tranzakciókat?
Annak szemléltetésére, hogyan hajthat végre Bitcoin-tranzakciókat, képzeljünk el két különböző forgatókönyvet. Az első abból áll, hogy bitcoint hív le a Binance-ről, a második pedig abból, hogy pénzt küld TrustWalletről az Electrum tárcájába.
Hogyan lehet bitcoint lehívni a Binance-ről?
1. Jelentkezzen be Binance-fiókjába. Ha még nincs Bitcoinja, tekintse meg Bitcoin vásárlási útmutatónkat.
2.. A [Tárcák] menüpont alatt kattintson az Azonnali tárca lehetőségre.
3. Kattintson a bal oldali oldalsávban található Lehívás gombra.
4. Válassza ki a lehívni kívánt érmét – jelen esetben a BTC-t.
5. Másolja ki a címet , amelyre le szeretné hívni a bitcoint, és illessze be a Címzett BTC-címe mezőbe.
6. Adja meg a lehívni kívánt összeget.
7. Kattintson a Küldés gombra.
8. Hamarosan kapni fog egy megerősítő e-mailt. Gondosan ellenőrizze a címet. Ha mindent rendben talált, erősítse meg a tranzakciót e-mailben.
9. Várjon, amíg a tranzakció megerősítésre kerül a blokkláncon. A státuszt a Letétbe helyezési és lehívási előzmények fülön vagy egy blokkfelfedező segítségével követheti nyomon.
Hogyan lehet bitcoint küldeni Trust Walletből az Electrumra?
Ebben a példában bitcoint küldünk Trust Walletből az Electrumra.
1. Nyissa meg a Trust Wallet alkalmazást.
2. Koppintson a Bitcoin-fiókjára.
3. Koppintson a Küldés gombra.
4. Nyissa meg Electrum-tárcáját.
5. Kattintson az Electrumban a Fogadás fülre, és másolja ki a címet.
Vagy visszaléphet a Trust Walletbe, és a [–] ikonra koppintva beolvashatja az Electrum címére mutató QR-kódot.
6. Illessze be Bitcoin-címét a Trust Walletben a címzett címe mezőbe.
7. Adja meg az összeget.
8. Ha minden jónak tűnik, erősítse meg a tranzakciót.
9. Készen is van! Várjon, amíg a tranzakció megerősítésre kerül a blokkláncon. A státuszt úgy tudja nyomon követni, ha átmásolja címét egy blokkfelfedezőbe.
Belépne a kriptovaluták világába? Vegyen bitcoint a Binance-en!
Ki találta fel a blokklánc-technológiát?
A blokklánc technológia 2009-ben vált hivatalossá, amikor megjelent a Bitcoin – az első és legnépszerűbb blokklánc. Az álnevet használó alkotója, Satoshi Nakamoto, azonban korábbi technológiákból és javaslatokból merített ihletet.
A blokkláncok nagymértékben használják a hash-funkciókat és a kriptográfiát, amelyek már évtizedekkel a Bitcoin megjelenése előtt is léteztek. Érdekes módon a blokklánc felépítése az 1990-es évek elejére vezethető vissza, bár akkor még csak dokumentumok időbélyegzésére használták, hogy azokat később ne lehessen módosítani.
A témával kapcsolatos további részletekért lásd: A blokklánc története.
A blokklánc technológia előnyei és hátrányai
A megfelelően kidolgozott blokkláncok olyan problémát oldanak meg, amely a pénzügyektől kezdve a mezőgazdaságig számos iparágat sújt. Az elosztott hálózat számos előnnyel jár a hagyományos ügyfél-kiszolgáló modellel szemben, de bizonyos kompromisszumokkal is jár.
Előnyök
A Bitcoin fehér könyvében említett egyik közvetlen előnye az, hogy a fizetéseket közvetítő nélkül lehet továbbítani. A későbbi blokkláncok ezt még tovább vitték, lehetővé téve a felhasználók számára, hogy bármilyen információt elküldhessenek. A partnerek kiiktatása azt jelenti, hogy az érintett felhasználók számára kisebb a kockázat, és alacsonyabbak a díjak, mivel nincs közvetítő, aki részesedést kapna.
Ahogy korábban említettük, a publikus blokklánc-hálózat szintén engedély nélküli – nincs akadálya a belépésnek, mivel nincs aki ellenőrizze. Ha egy leendő felhasználó csatlakozni tud az internethez, akkor képes interakcióba lépni a hálózaton lévő többi társával.
Sokan azt állítják, hogy a blokkláncok legfontosabb tulajdonsága a nagyfokú cenzúramentesség. Egy centralizált szolgáltatás megbénításához egy rosszindulatú személynek elég egy szervert megcéloznia. Egy peer-to-peer hálózaton azonban minden csomópont önálló szerverként működik.
Egy olyan rendszer, mint a Bitcoin, több mint 10 000 látható csomóponttal rendelkezik világszerte, ami gyakorlatilag egy jól felszerelt támadó számára is lehetetlenné teszi azt, hogy veszélyeztesse a hálózatot. Érdemes tudni azt is, hogy sok rejtett csomópont is van, amelyek a szélesebb hálózat számára nem láthatóak.
Ezek az általános előnyök. A blokkláncok számos konkrét felhasználási lehetőséget szolgálnak ki, amint azt láthatja a Mire használható a blokklánc? című cikkünkben is.
Hátrányok
A blokkláncok nem jelentenek megoldást minden problémára. Mivel az előző szakaszban említett előnyökre optimalizálták őket, más területeken hiányt szenvednek. A blokkláncok tömeges elterjedésének legnyilvánvalóbb akadálya, hogy nem skálázódnak túl jól.
Ez minden elosztott hálózatra igaz. Mivel minden résztvevőnek szinkronban kell maradnia, nem lehet túl gyorsan új információkat hozzáadni, mivel a csomópontok nem tudnának lépést tartani. Ezért a fejlesztők szándékosan korlátozzák a blokklánc frissítésének sebességét, hogy a rendszer decentralizált maradjon.
A hálózat felhasználói számára ez hosszú várakozási időkben nyilvánulhat meg, ha túl sokan próbálnak egyszerre tranzakciót végrehajtani. A blokkok csak bizonyos mennyiségű adatot képesek tárolni, és az adatok nem kerülnek azonnal a láncra. Ha több tranzakció van, mint amennyi a blokkban elfér, akkor az esetleges további tranzakcióknak várniuk kell a következő blokkra.
A decentralizált blokklánc-rendszerek másik lehetséges hátránya, hogy nem lehet őket könnyen frissíteni. Saját szoftver készítésekor tetszés szerint adhat hozzá új funkciókat. Nem kell másokkal együtt dolgoznia, vagy engedélyt kérnie a módosításokhoz.
Egy potenciálisan több millió felhasználóból álló környezetben a változtatások végrehajtása lényegesen nehezebb. Módosíthatja a csomópontszoftver néhány paraméterét, de végül elszakad a hálózattól. Ha a módosított szoftver nem kompatibilis más csomópontokkal, azok felismerik ezt, és megtagadják a kapcsolatot az Ön csomópontjával.
Tegyük fel, hogy meg akarja változtatni a blokkok méretére vonatkozó szabályt (1 MB-ról 2 MB-ra). Megpróbálhatja elküldeni ezt a blokkot a csomópontoknak, amelyekhez csatlakozott, de van egy szabályuk, amely szerint „nem fogadnak el 1 MB-nál nagyobb blokkokat”. Ha nagyobb blokkot kapnak, azt nem veszik fel a blokklánc másolatába.
A változtatásokat csak úgy lehet végrehajtani, ha az ökoszisztéma többsége elfogadja azokat. A nagyobb blokkláncok esetében hónapokig vagy akár évekig tarthat a fórumokon folytatott intenzív vita, mielőtt a változtatásokat összehangolják. További információért lásd a Hard fork és soft fork elágazások című részt.
2. fejezet – Hogyan működik a blokklánc?
Tartalom
Hogyan adnak blokkokat a blokklánchoz?
Sok mindent átvettünk eddig. Tudjuk, hogy a csomópontok egymással kapcsolatban állnak, és a blokklánc másolatait tárolják. Információkat közölnek egymással a tranzakciókról és az új blokkokról. Azt már tudjuk, hogy mik azok a csomópontok, de vajon hogyan kerülnek új blokkok a blokkláncra?
Nincs semmi, ami megmondaná a felhasználóknak, hogy mit tegyenek. Mivel minden csomópont egyenlő hatalommal rendelkezik, szükség van egy olyan mechanizmusra, amely igazságosan el tudja dönteni, hogy ki adhat blokkokat a blokklánchoz. Olyan rendszerre van szükségünk, amely elrettenti a felhasználókat a csalástól, de jutalmazza őket a tisztességes viselkedésért. Minden értelmes felhasználó úgy szeretne eljárni, hogy az gazdaságilag előnyös legyen számára.
Mivel a hálózat engedély nélküli, a blokkok létrehozásának bárki számára hozzáférhetőnek kell lennie. A protokollok gyakran úgy biztosítják ezt, hogy megkövetelik a felhasználóktól, hogy a „saját bőrüket vigyék vásárra” – vagyis a saját pénzüket kell kockáztatniuk. Ez lehetővé teszi számukra, hogy részt vegyenek a blokkok létrehozásában, és ha érvényes blokkot hoznak létre, jutalmat kapnak.
Ha azonban megpróbálnak csalni, a hálózat többi tagja tudni fogja. Bármilyen tétet is tettek fel, elvesztik. Ezeket a mechanizmusokat konszenzus algoritmusoknak nevezzük, mivel lehetővé teszik a hálózat résztvevői számára, hogy konszenzusra jussanak arról, hogy melyik blokkot kell legközelebb hozzáadni.
Bányászat (Proof of Work)
A bányászat messze a leggyakrabban használt konszenzus algoritmus. A bányászatban Proof of Work (PoW) algoritmust használnak. Ennek során a felhasználók számítási kapacitást áldoznak fel, hogy megpróbálják megoldani a protokoll által meghatározott feladványokat.
A feladvány megoldásához, a felhasználóknak a tranzakciókat és a blokkban szereplő egyéb információkat hash algoritmusokon kell keresztül vezetniük. Ahhoz azonban, hogy a hash érvényesnek minősüljön, egy bizonyos szám alá kell esnie. Mivel nem lehet előre megjósolni, hogy mi lesz az adott kimenet, a bányászoknak addig kell próbálkozniuk kissé módosított adatokkal, amíg nem találnak érvényes megoldást.
Nyilvánvaló, hogy az adatok folyamatos hashelése számítási szempontból költséges. A Proof of Work blokkláncok esetében a felhasználók által felajánlott „tét” a bányászszámítógépekbe és az azok működtetéséhez használt villamos energiába fektetett pénz. Ezt a blokkjutalom reményében vállalják.
Emlékszik, hogy korábban azt mondtuk, hogy gyakorlatilag lehetetlen visszafordítani egy hash-t, de könnyű ellenőrizni? Amikor egy bányász elküld egy új blokkot a hálózatnak, az összes többi csomópont azt egy hash-függvény bemeneteként használja. Csak egyszer kell lefuttatniuk, hogy ellenőrizzék, hogy a blokk érvényes-e a blokklánc szabályai szerint. Ha nem, akkor a bányász nem kapja meg a jutalmat, és feleslegesen pazarolta az áramot.
Az első Proof of Work blokklánc a Bitcoiné volt. Létrehozása óta számos más blokklánc is átvette a PoW mechanizmust.
A Proof of Work előnyei
A mai napig bevált módszer – a Proof of Work a legkiforrottabb konszenzus algoritmus, és több százmilliárd dollárnyi értéket biztosított.
Engedély nélküli – bárki csatlakozhat a bányászversenyhez, vagy futtathat egy validáló csomópontot.
Decentralizáció – a bányászok egymás ellen versenyeznek a blokkok előállításáért, ami azt jelenti, hogy a hash teljesítményt soha nem egyetlen fél irányítja.
A Proof of Work hátrányai
Pazarlás – a bányászat hatalmas mennyiségű villamos energiát fogyaszt.
Egyre magasabb belépési korlátok – ahogy egyre több bányász csatlakozik a hálózathoz, a protokollok növelik a bányászati feladványok nehézségét. Ahhoz, hogy versenyben maradjanak, a felhasználóknak jobb berendezésekbe kell beruházniuk. Ez sok bányászt eltántoríthat.
51%-os támadások – bár a bányászat elősegíti a decentralizációt, fennáll annak a lehetősége, hogy egy bányász megszerzi a hash teljesítmény többségét. Ilyen esetben, elméletileg visszacsinálhatják a tranzakciókat, és alááshatják a blokklánc biztonságát.
Stakelés (Proof of Stake)
A Proof of Work rendszerekben, ami arra ösztönzi, hogy tisztességesen járjon el, az a pénz, amit a bányászszámítógépekért és az áramért fizetett. Nem fog megtérülni a befektetése, ha nem megfelelően bányássza a blokkokat.
A Proof of Stake (PoS) esetében nincs külső költség. Bányászok helyett validátorok vannak, akik blokkokat javasolnak (vagy „előállítanak”). Egy hagyományos számítógépet is használhatnak új blokkok létrehozására, de a kiváltságért a pénzük jelentős részét kockára kell tenniük. A stakelés a blokklánc natív kriptovalutájának egy meghatározott összegével történik, az egyes protokollok szabályai szerint.
A különböző implementációknak különböző variációi vannak, de ha egy validátor stakelte az eszközeit, akkor a protokoll véletlenszerűen kiválaszthatja őket a következő blokk bejelentésére. Ha ezt tisztességesen teszik, jutalmat kapnak. Alternatív megoldásként több validátor is megállapodhat a következő blokkról, és a jutalmat az egyes validátorok által felajánlott stake arányában osztják szét.
A „Pure” PoS blokkláncok kevésbé elterjedtek, mint a DPoS (Delegated Proof of Stake) blokkláncok, amelyeknél a felhasználóknak szavazniuk kell a csomópontokról (tanúkról), hogy a blokkokat az egész hálózat számára érvényesítsék.
Az Ethereum, az okosszerződések vezető blokklánca, hamarosan átáll Proof of Stake-re az ETH 2.0-ra való áttérés során.
A Proof of Stake előnyei
Környezetbarát – a PoS ökológiai lábnyoma töredéke a PoW bányászaténak. A stakelés szükségtelenné teszi az erőforrás-igényes hashing műveleteket.
Gyorsabb tranzakciók – mivel nincs szükség további számítási teljesítményre a protokoll által önkényesen meghatározott feladványok megoldásához, a PoS egyes hívei úgy gondolják, hogy növekedhet a tranzakciók teljesítménye.
Stakelési jutalmak és kamatok - a bányászok helyett, a hálózat biztosításáért járó jutalmakat közvetlenül a tokentulajdonosoknak fizetik ki. Bizonyos esetekben a PoS lehetővé teszi a felhasználók számára, hogy passzív jövedelemre tegyenek szert airdrop vagy kamat formájában, egyszerűen azáltal, hogy stakelik eszközeiket.
A Proof of Stake hátrányai
Viszonylag kevésbé tesztelt – a PoS protokollokat még nem tesztelték széles körben. Lehetnek még nem ismert sebezhetőségek a megvalósításában vagy a kriptogazdaságban.
Plutokrácia – olyan aggályok vannak, miszerint a PoS a „gazdagok még gazdagabbak lesznek” ökoszisztémát ösztönzi, mivel a nagy stake-el rendelkező validátorok általában több jutalmat kapnak.
Nothing-at-stake probléma – a PoW-ban a felhasználók csak egy láncra "fogadhatnak" – azon a láncon bányásznak, amelyikről úgy gondolják, hogy a legesélyesebb a sikerre. Egy hard fork során nem tudnak több láncra fogadni azonos hash-teljesítménnyel. A PoS-ek validátorai azonban kis többletköltség mellett több láncon is működhetnek, ami gazdasági problémákat okozhat.
Egyéb konszenzus algoritmusok
A Proof of Work és a Proof of Stake a legelterjedtebb konszenzus algoritmusok, de sok más is létezik. Vannak hibridek, amelyek ötvözik a két rendszer elemeit, míg mások teljesen másképp működnek.
Most nem térünk ki rájuk, de ha érdekli, nézze meg a következő cikkeket:
Visszafordíthatom a blokklánc-tranzakciókat?
A blokkláncok a felépítésükből adódóan nagyon robusztus adatbázisok. Sajátos tulajdonságaik rendkívül megnehezítik a blokkláncadatok eltávolítását vagy módosítását a rögzítés után. A Bitcoin és más nagy hálózatok esetében ez szinte lehetetlen. Amikor tehát tranzakciót hajt végre egy blokkláncon, jobb, ha úgy tekint rá, hogy az örökre kőbe vésett lesz.
Mindemellett a blokkláncnak számos különböző megvalósítása létezik, és a legalapvetőbb különbség közöttük az, hogy hogyan érnek el konszenzust a hálózaton belül. Ez azt jelenti, hogy egyes megvalósításokban a résztvevők egy viszonylag kis csoportja elegendő hatalmat szerezhet a hálózaton belül a tranzakciók hatékony visszafordításához. Ez különösen a kis hálózatokon futó altcoinok esetében aggasztó (a csekély bányászati verseny miatti alacsony hash rátával).
Mit jelent a blokklánc skálázhatóság?
A blokklánc skálázhatóságot általában gyűjtőfogalomként használják, amely arra utal, hogy a blokklánc-rendszer képes kiszolgálni a növekvő keresletet. Bár a blokkláncok előnyös tulajdonságokkal rendelkeznek (például decentralizáció, cenzúramentesség, megváltoztathatatlanság), ezeknek ára van.
A decentralizált rendszerekkel ellentétben a centralizált adatbázis lényegesen nagyobb sebességgel és teljesítménnyel képes működni. Logikus, mivel nincs szükség arra, hogy a világ összes csomópontja szinkronizálódjon a hálózattal minden egyes alkalommal, amikor annak tartalma módosul. A blokkláncok esetében azonban más a helyzet. Ennek eredményeképpen a skálázhatóság évek óta hevesen vitatott téma a blokklánc-fejlesztők körében.
Számos különböző megoldást javasoltak vagy valósítottak meg a blokkláncok teljesítménybeli hátrányainak javítására. Jelenleg azonban nincs egyértelmű jó megoldás. Valószínű, hogy sok különböző lehetőséget kell kipróbálni, amíg a skálázhatósági problémára megoldások születnek.
Van azonban egy alapvető kérdés a skálázhatósággal kapcsolatban: A blokklánc teljesítményét kell javítanunk (on-chain skálázás), vagy lehetővé kell tennünk a tranzakciók végrehajtását anélkül, hogy túlterhelnénk a fő blokkláncot (off-chain skálázás)?
Mindkettőnek lehetnek egyértelmű előnyei. Az on-chain skálázási megoldások közé tartozhat a tranzakciók méretének csökkentése, vagy akár csak az adatok blokkokban való tárolásának optimalizálása. Másrészt az off-chain megoldásokban a tranzakciókat a fő blokkláncon kívül csoportokba rendezik és csak később adják hozzá. A legjelentősebb off-chain megoldások közé tartoznak az oldalláncok és a fizetési csatornák.
Ha szeretne mélyebben elmerülni ebben a témában, olvassa el a Blokkláncok skálázhatósága: Oldalláncok és fizetési csatornák című cikkünket.
Miért van szükség a blokklánc skálázására?
Ahhoz, hogy a blokklánc-rendszerek versenyképesek lehessenek a centralizált társaikkal, legalább olyan teljesítményt kell nyújtaniuk, mint ők. Reálisan azonban valószínűleg még jobban kell teljesíteniük ahhoz, hogy rávegyék a fejlesztőket és a felhasználókat arra, hogy átálljanak a blokkláncalapú platformokra és alkalmazásokra.
Ez azt jelenti, hogy a centralizált rendszerekhez viszonyítva a blokkláncoknak gyorsabbnak, olcsóbbnak és egyszerűbbnek kell lenniük mind a fejlesztők, mind a felhasználók számára. Nem könnyű feladat a blokkláncok korábban tárgyalt meghatározó jellemzőinek fenntartása mellett.
Mi az a blokklánc fork?
Mint minden szoftvernek, a blokkláncnak is szüksége van frissítésekre a problémák kijavítására, új szabályok hozzáadására vagy régiek eltávolítására. Mivel a legtöbb blokkláncszoftver nyílt forráskódú, elméletileg bárki javasolhat új frissítéseket a hálózatot irányító szoftverhez.
Ne feledje, hogy a blokkláncok elosztott hálózatok. A szoftver frissítése után a világ összes csomópontjának képesnek kell lennie a kommunikációra és az új verzió implementálására. De mi történik, ha a résztvevők nem tudnak megegyezni abban, hogy milyen frissítést hajtsanak végre? Általában nincs olyan szervezet, amely bevett döntéshozatali folyamattal rendelkezne. Így soft és hard forkot kell alkalmaznunk.
Soft fork
Ha van egy általános megállapodás arról, hogyan kell kinéznie a frissítésnek, akkor viszonylag egyszerű a dolog. Ilyen esetben a szoftver visszamenőlegesen kompatibilis módosítással frissül, ami azt jelenti, hogy a frissített csomópontok továbbra is képesek lesznek kommunikálni a nem frissített csomópontokkal. Valószínűleg azonban, idővel szinte minden csomópont frissülni fog. Ezt hívjuk soft forknak.
Hard fork
A hard fork ennél bonyolultabb. A végrehajtás után az új szabályok összeegyeztethetetlenek lesznek a régi szabályokkal. Ha tehát egy csomópont, amely az új szabályokat futtatja, megpróbál kapcsolatba lépni egy olyan csomóponttal, amely a régi szabályokat futtatja, nem tudnak kommunikálni. A hard fork során a blokklánc kettéválik – az egyik ágon a régi szoftver fut, a másikon pedig az új szabályok kerülnek bevezetésre.
A hard fork elágazás után lényegében két különböző hálózat futtat két különböző protokollt egymással párhuzamosan. Érdemes megjegyezni, hogy az elágazás időpontjában a blokklánc natív egységében nyilvántartott egyenlegeket klónozzák a régi hálózatról. Tehát, ha a régi láncon az elágazás időpontjában Önnek volt egyenlege, akkor az új láncon is lesz.
További információért lásd a Hard fork és soft fork elágazások című részt.
3. fejezet – Mire használják a blokkláncot?
Tartalom
A blokklánc-technológiának számos különböző felhasználási módja van. Vegyünk át ezek közül néhányat.
Blokklánc az ellátási láncokhoz
A hatékony ellátási láncok számtalan sikeres vállalkozás lényegi elemét képezik, és alapvetően az áruk kezelésével foglalkoznak a beszállítótól egészen a fogyasztóig. Hagyományosan nehéz feladatnak bizonyul, ha egy adott ágazat több érintettjét koordinálni kell. Ugyanakkor a blokklánc-technológia az átláthatóság új dimenzióit nyitná meg sok ágazatban. A megbízhatóság és a terhelhetőség növeléséhez számos iparágban pont egy olyan interoperábilis ellátási lánc ökoszisztémára van szükség, amely egy megváltoztathatatlan adatbázis köré épül.
Ha többet szeretne megtudni, akkor tekintse meg a A blokklánc felhasználási területei: Az ellátási lánc című bejegyzést.
Blokklánc és játékipar
A játékipar a világ egyik legnagyobb szórakoztatóipari ágazatává vált és sokat nyerhet a blokklánc-technológiával. A gamerek általában ki vannak szolgáltatva a játékfejlesztőknek. A legtöbb online játékban a gamerek kénytelenek a fejlesztők szervertárhelyére támaszkodni és követni a folyamatosan változó szabályaikat. Ebben a kontextusban a blokklánc segíthet decentralizálni az online játékokhoz kapcsolódó tulajdonlást, menedzsmentet és karbantartást.
Ugyanakkor a legnagyobb problémát az jelentheti, hogy a játékbeli tárgyak az adott játékon kívül nem létezhetnek, ezzel kizárva a tényleges tulajdonlás és a másodlagos piacterek lehetőségét. A blokkláncalapú megközelítést választva a játékok hosszú távon fenntarthatóbbá válnának, a játékon belül kripto-gyűjteménydarabként kiadott tárgyak pedig valódi értékkel bírnának.
Ha többet szeretne megtudni, akkor tekintse meg a A blokklánc felhasználási területei: Játékok című bejegyzést.
Blokklánc az egészségügyhöz
Az egészségügyi adatok megbízható tárolása minden egészségügyi rendszerben létfontosságú, és a központi szerverek alkalmazása sebezhető helyzetbe hozza az érzékeny információkat. A blokklánc-technológia az átláthatósága és biztonsága okán ideális platform az egészségügyi adatok tárolására.
Azzal, hogy az adataikat kriptográfiai módszerekkel biztosítják a blokkláncon, a betegek titokban tarthatják kilétüket, miközben bármely egészségügyi intézménnyel megosztják egészségügyi adataikat. Ha a jelenlegi, fragmentált egészségügyi rendszer összes résztvevője csatlakozhatna egy biztonságos, globális adatbázishoz, akkor az információáramlás sokkal gyorsabb lenne közöttük.
Ha többet szeretne megtudni, akkor tekintse meg a A blokklánc felhasználási területei: Egészségügy című bejegyzést.
Blokklánc átutalások
A nemzetközi átutalás a hagyományos bankrendszeren keresztül igen nehézkes. Leginkább a közvetítők hálózatának telítettsége miatt a hagyományos bankok használatának díja és az elszámoláshoz szükséges idő egyszerre teszi drága és megbízhatatlan megoldássá a sürgős tranzakciók lebonyolítására.
A kriptovaluták és a blokkláncok leszámolnak ezzel a közvetítői ökoszisztémával, és olcsó, valamint gyors átutalásokat biztosítanak világszerte. Bár a blokkláncok kétség kívül beáldozzák a teljesítményt néhány kívánatos tulajdonságukért, számos projekt fogja munkára a technológiát az olcsó, szinte azonnali tranzakciók lebonyolításához.
Ha többet szeretne megtudni, akkor tekintse meg a A blokklánc felhasználási területei: Átutalások című bejegyzést.
Belépne a kriptovaluták világába? Vegyen bitcoint a Binance-en!
Blokklánc és digitális identitás
A személyazonosság biztonságos online kezelése területén nagyon nagy szükség van egy gyors megoldásra. Rendkívül nagy mennyiségű személyes adatot tárolnak központi szervereken és elemeznek gépi tanulási algoritmusokkal a tudomásunk és hozzájárulásunk nélkül.
A blokklánc-technológia lehetővé teszi, hogy a felhasználók saját kezükbe vegyék az adataik sorsát, és szelektív módon fedjék fel a szükséges információikat harmadik felek előtt. Ez a fajta kriptográfiai varázslat az adatvédelem feláldozása nélkül tenné lehetővé a zökkenőmentesebb online élményt.
Ha többet szeretne megtudni, akkor tekintse meg a A blokklánc felhasználási területei: Digitális identitás bejegyzést.
Blokklánc és a Dolgok Internete (Internet of Things – IoT)
Rendkívül sok fizikai eszközt csatlakoztatnak az internetre, és ezek száma csak növekedni fog. Egyesek arra számítanak, hogy a blokklánc-technológia jelentősen felerősítheti a kommunikációt és együttműködést az ilyen eszközök között. Az automatizált gép-gép (M2M) mikroátutalások új gazdasági ökoszisztémát alkothatnának, amely egy biztonságos, nagy áteresztőképességű adatbázis-megoldásra támaszkodik.
Ha többet szeretne megtudni, akkor tekintse meg a A blokklánc felhasználási területei: A Dolgok Internete (Internet of Things (IoT) című bejegyzést.
Blokklánc az irányításhoz
Az elosztott hálózatok számítógépes kód formájában képesek meghatározni és kikényszeríteni a saját szabályozási formáikat. Nem meglepő, hogy a blokklánc megteremtheti a lehetőségét, hogy helyi, nemzeti és akár nemzetközi szinten közvetítőmentesítsük a különböző irányítási folyamatokat.
Sőt mi több, megoldhatja a nyílt forráskódú fejlesztési környezetek jelenlegi legnagyobb problémáját: a pénzforrások elosztását szolgáló, megbízható mechanizmusok hiányát. A blokklánc-irányítás biztosítja az összes résztvevő bevonását a döntéshozatalba, és világos áttekintést nyújt arról, hogy melyik szabályzatok érvényesülnek.
Ha többet szeretne megtudni, akkor tekintse meg a A blokklánc felhasználási területei: Irányítás című bejegyzést.
Blokklánc a jótékonysághoz
A jótékonysági szervezeteket gyakran akadályozzák a pénzeszközök elfogadására érvényes korlátok. És ami még frusztrálóbb, nehéz pontosan nyomon követni az adományozott összegek végcélját, ami kétségtelenül sokakat eltántorít attól, hogy ilyen szervezeteket támogassanak.
A „kriptofilantrópia” azzal foglalkozik, hogy a blokklánc-technológiával megkerülhetővé tegye ezeket a korlátokat. Ez a feltörekvő terület a technológia veleszületett tulajdonságaira támaszkodva igyekszik nagyobb átláthatóságot, globális részvételt és alacsonyabb költségigényt teremteni a jótékonysági szervezetek hatásának maximalizálása érdekében. Az egyik ilyen szervezet a Blockchain Charity Foundation.
Ha többet szeretne megtudni, akkor tekintse meg a A blokklánc felhasználási területei: Jótékonyság című bejegyzést.
Blokklánc a spekulációhoz
Kétségtelen, hogy a blokklánc-technológia egyik legnépszerűbb felhasználási területe a spekuláció. A tőzsdék közötti súrlódásmentes átutalások, a letétbe helyezés nélküli kereskedési megoldások és a derivatívák növekvő ökoszisztémája ideális játszótérré teszi mindenfajta spekulációhoz.
A veleszületett tulajdonságainak köszönhetően a blokklánc kiváló eszköz azok kezében, akik vállalják egy ilyen bimbódzó eszközosztályban folytatott kereskedés kockázatát. Egyesek egyenesen azt képzelik, hogy a technológia és az azt körülvevő szabályozási környezet fejlődésével egyszer az összes globális spekulatív piac tokenizált formában megjelenik majd a blokkláncon.
Ha többet szeretne megtudni, akkor tekintse meg a A blokklánc felhasználási területei: Hírpiacok című bejegyzést.
Közösségi finanszírozás a blokklánccal
Az online közösségi finanszírozási (crowdfunding) platformok már majdnem egy évtizede lefektették a közvetítőmentes (peer-to-peer) gazdaság alapjait. Ezen oldalak népszerűsége mutatja, hogy valódi érdeklődés mutatkozik a közösségi finanszírozású termékfejlesztés iránt. Ugyanakkor mivel ezek a platformok egyben a pénzeszközök letétkezelői is, azok egy jelentős részét díjként elvonhatják. Emellett mindegyiknek megvan a saját szabályrendszere a különböző felek közötti megállapodás elősegítésére.
A blokklánc-technológia, konkrétabban az okosszerződések egy biztonságosabb, automatizált közösségi finanszírozást tennének lehetővé, ahol a megállapodási feltételeket számítógépes kód rögzítené.
A blokkláncon folytatott közösségi finanszírozás másik alkalmazási területe az elsődleges érmekibocsátás (Initial Coin Offering – ICO) és az elsődleges tőzsdei kibocsátás (Initial Exchange Offering – IEO). Az ilyen tokenértékesítések során a befektetők abban a reményben adnak át pénzeszközöket, hogy a hálózat a jövőben sikeres lesz, az ő befektetésük pedig megtérül.
Blokklánc és elosztott fájlrendszerek
A fájltárolás elosztása az interneten keresztül számos előnyt kínál a hagyományos, központi megoldásokhoz képest. A felhőben tárolt adatok jelentős része központi szerverekre és szolgáltatókra támaszkodik, amelyek általában sebezhetőbbek a támadásokkal és adatvesztésekkel szemben. Az is előfordul, hogy a felhasználók a központi szerverek cenzúrája miatt hozzáférési problémákkal szembesülnek.
Felhasználói szempontból a blokkláncalapú fájltárolási megoldások pontosan úgy működnek, mint más felhőalapú tárolási megoldások – a felhasználó feltöltheti, tárolhatja és elérheti a fájlokat. A háttérben azonban jelentős különbségek mutatkoznak.
Amikor Ön feltölt egy fájlt egy blokkláncalapú tárhelyre, azt a rendszer számos csomópont között elosztja és másolja. Egyes esetekben minden csomópont a fájl más részét tárolja el. A részadattal nem sok mindent tudnak kezdeni, de Ön később kérelmezheti, hogy a csomópontok visszaszolgáltassák az egyes részeket, Ön pedig azokat összeállítva visszanyerheti a teljes fájlt.
A tárhelyet a résztvevők adják, akik a saját tárhelyüket és sávszélességüket nyújtják a hálózatnak. Ezek a résztvevők általában valamilyen gazdasági ösztönzés hatására ajánlják fel az erőforrásaikat, és gazdasági jellegű büntetést kapnak, ha nem tartják be a szabályokat vagy nem tárolják/adják ki a fájlokat.
A Bitcoinhoz hasonló rendszerként is gondolhatunk ezekre a hálózatokra. Ebben az esetben azonban a fő cél nem a pénzügyi értéktranszferek támogatása, hanem a cenzúramentes, decentralizált fájltárolás lehetővé tétele.
Más nyílt forráskódú protokollok, mint az interplanetáris fájlrendszer (IPFS) már megnyitja az utat ennek az új, nagyobb állandóságot biztosító és elosztott hálózatnak. Bár az IPFS egy protokoll és egy peer-to-peer (közvetítő nélküli) hálózat), egész pontosan nem egy blokklánc. Ám alkalmazza a blokklánc-technológia néhány alapelvét a biztonság és a hatékonyság javítására.