Czym jest blockchain i jak dzia艂a?
Strona G艂贸wna
Artyku艂y
Czym jest blockchain i jak dzia艂a?

Czym jest blockchain i jak dzia艂a?

Pocz膮tkuj膮cy
Opublikowane May 15, 2023Zaktualizowane Dec 11, 2023
11m

TL;DR

  • Blockchain to zdecentralizowana ksi臋ga cyfrowa, kt贸ra w bezpieczny spos贸b rejestruje dane o transakcjach na wielu wyspecjalizowanych komputerach w sieci.

  • Blockchain zapewnia sp贸jno艣膰 danych, poniewa偶 jest z natury niezmienny dzi臋ki kryptografii i mechanizmom konsensusu, co oznacza, 偶e raz zapisanych informacji nie da si臋 zmieni膰 z moc膮 wsteczn膮.

  • Blockchain stanowi podstaw臋 kryptowalut, takich jak Bitcoin oraz Ether, i odgrywa kluczow膮 rol臋 w zwi臋kszaniu przejrzysto艣ci, bezpiecze艅stwa oraz zaufania w r贸偶nych sektorach poza finansami.

Czym jest blockchain?

Blockchain to specjalny rodzaj bazy danych, zwany r贸wnie偶 zdecentralizowan膮 ksi臋g膮 cyfrow膮, kt贸r膮 utrzymuje wiele komputer贸w rozproszonych po ca艂ym 艣wiecie. Dane w sieci blockchain s膮 zorganizowane w bloki, kt贸re s膮 uporz膮dkowane chronologicznie i zabezpieczone kryptograficznie.

Najwcze艣niejszy model sieci blockchain zosta艂 stworzony na pocz膮tku lat 90., kiedy to informatyk Stuart Haber i fizyk W. Scott Stornetta zastosowali techniki kryptograficzne w 艂a艅cuchu blok贸w jako spos贸b na zabezpieczenie dokument贸w cyfrowych przed manipulacj膮 danych.

Haber i Stornetta zainspirowali prace wielu innych informatyk贸w oraz entuzjast贸w kryptografii, co ostatecznie doprowadzi艂o do stworzenia pierwszej kryptowaluty w technologii blockchain, Bitcoina. Od tego czasu popularno艣膰 technologii blockchain stopniowo ro艣nie, a z kryptowalut korzysta coraz wi臋cej ludzi na ca艂ym 艣wiecie.

Chocia偶 technologia blockchain jest cz臋sto wykorzystywana do rejestrowania transakcji kryptowalutowych, nadaje si臋 do rejestrowania wielu innych rodzaj贸w danych cyfrowych i mo偶na j膮 wykorzystywa膰 w szerokim zakresie zastosowa艅 praktycznych.

Czym jest decentralizacja w technologii blockchain?

Decentralizacja w technologii blockchain odnosi si臋 do idei, 偶e kontrola i moc decyzyjna sieci jest rozproszona w艣r贸d jej u偶ytkownik贸w, a nie pod kontrol膮 pojedynczego podmiotu takiego jak rz膮d lub korporacja. Mo偶e to by膰 pomocne w sytuacjach, w kt贸rych ludzie musz膮 koordynowa膰 dzia艂ania z nieznajomymi lub kiedy chc膮 zadba膰 o bezpiecze艅stwo oraz sp贸jno艣膰 swoich danych.

W zdecentralizowanej sieci blockchain nie ma centralnego organu ani po艣rednika, kt贸ry kontrolowa艂by przep艂yw danych lub transakcji. Transakcje s膮 natomiast weryfikowane i rejestrowane przez rozproszon膮 sie膰 komputer贸w, kt贸re we wzajemnej wsp贸艂pracy utrzymuj膮 sp贸jno艣膰 sieci.

Kiedy ludzie m贸wi膮 o technologii blockchain, cz臋sto nie m贸wi膮 tylko o bazie danych. Technologia blockchain stoi za takimi zastosowaniami, jak kryptowaluty i tokeny niewymienne (NFT), umo偶liwiaj膮c ludziom wsp贸艂prac臋 oraz dokonywanie wzajemnych transakcji bez polegania na centralnym organie.

Jak Dzia艂a Blockchain?

Zasadniczo blockchain to cyfrowa ksi臋ga, kt贸ra bezpiecznie rejestruje transakcje mi臋dzy dwiema stronami w spos贸b odporny na manipulacje. Te dane transakcyjne rejestruje globalnie rozproszona sie膰 specjalnych komputer贸w zwanych w臋z艂ami.

Kiedy u偶ytkownik inicjuje transakcj臋 tak膮 jak np. wys艂anie okre艣lonej kwoty kryptowaluty do innego u偶ytkownika, transakcja ta zostaje przes艂ana do sieci. Ka偶dy w臋ze艂 po艣wiadcza transakcj臋, weryfikuj膮c podpisy cyfrowe oraz inne dane transakcji.

Po zweryfikowaniu transakcja zostaje dodana do bloku wraz z innymi ju偶 zweryfikowanymi transakcjami. Bloki s膮 艂膮czone przy u偶yciu metod kryptograficznych i tworz膮 blockchain. Proces weryfikacji transakcji i dodawania ich do blockchaina odbywa si臋 za pomoc膮 mechanizmu konsensusu, czyli zestawu regu艂, kt贸re decyduj膮 o tym, w jaki spos贸b w臋z艂y w sieci dochodz膮 do porozumienia w sprawie stanu blockchaina i poprawno艣ci transakcji.

Kryptografia jest kluczowa dla sieci blockchain, aby da艂o si臋 utrzyma膰 bezpieczny, przejrzysty i odporny na manipulacje zapis transakcji. Kluczow膮 metod膮 kryptograficzn膮 stosowan膮 w sieciach blockchain jest np. hashowanie. Jest to proces kryptograficzny, w ramach kt贸rego dane wej艣ciowe o dowolnym rozmiarze zostaj膮 poddane konwersji na ci膮g znak贸w o sta艂ym rozmiarze.

Funkcje hash stosowane w sieciach blockchain s膮 og贸lnie rzecz bior膮c odporne na kolizje, co oznacza, 偶e szanse na znalezienie dw贸ch fragment贸w danych, kt贸re daj膮 ten sam wynik, s膮 astronomicznie ma艂e. Kolejn膮 w艂a艣ciwo艣ci膮 jest tzw. efekt lawiny, czyli zjawisko polegaj膮ce na tym, 偶e ka偶da niewielka zmiana danych wej艣ciowych powoduje drastyczn膮 zmian臋 danych wyj艣ciowych.聽

Zilustrujmy to na przyk艂adzie SHA256, funkcji stosowanej w sieci Bitcoin. Jak wida膰, z powodu zmiany wielko艣ci liter wyszed艂 diametralnie inny wynik. Funkcje hash s膮 r贸wnie偶 funkcjami jednokierunkowymi, poniewa偶 ustalenie danych wej艣ciowych poprzez analiz臋 wsteczn膮 danych wyj艣ciowych skr贸tu jest obliczeniowo niewykonalne.聽

Wprowadzane dane

Dane wyj艣ciowe SHA256

Akademia Binance

886c5fd21b403a139d24f2ea1554ff5c0df42d5f873a56d04dc480808c155af3

Akademia Binance

4733a0602ade574551bf6d977d94e091d571dc2fcfd8e39767d38301d2c459a7

akademia binance

a780cd8a625deb767e999c6bec34bc86e883acc3cf8b7971138f5b25682ab181

W ka偶dym bloku sieci blockchain bezpiecznie drzemie hash poprzedniego bloku, dzi臋ki czemu powstaje solidny 艂a艅cuch blok贸w. Ka偶dy, kto chcia艂by zmieni膰 jeden blok, musia艂by zmieni膰 wszystkie kolejne bloki, co jest zadaniem nie tylko trudnym technicznie, ale tak偶e zbyt kosztownym.聽

Inn膮 metod膮 kryptograficzn膮 szeroko stosowan膮 w technologii blockchain jest kryptografia klucza publicznego. Metoda ta, nazywana r贸wnie偶 kryptografi膮 asymetryczn膮, u艂atwia ustanawianie bezpiecznych i weryfikowalnych transakcji mi臋dzy u偶ytkownikami.

Wygl膮da to tak. Ka偶dy uczestnik ma niepowtarzaln膮 par臋 kluczy: klucz prywatny, kt贸ry trzyma w tajemnicy, oraz klucz publiczny, kt贸ry jest udost臋pniany jawnie. Kiedy u偶ytkownik inicjuje transakcj臋, podpisuje j膮 swoim kluczem prywatnym, tworz膮c podpis cyfrowy.

Inni u偶ytkownicy w sieci mog膮 nast臋pnie zweryfikowa膰 autentyczno艣膰 transakcji, przyk艂adaj膮c klucz publiczny nadawcy do podpisu cyfrowego. Takie podej艣cie zapewnia bezpiecze艅stwo transakcji, poniewa偶 autoryzowa膰 transakcj臋 mo偶e tylko prawowity w艂a艣ciciel klucza prywatnego, ale weryfikowa膰 podpisy przy u偶yciu klucza publicznego mog膮 wszyscy.聽

Kolejn膮 cech膮 sieci blockchain jest jej przejrzysto艣膰. Og贸lnie rzecz bior膮c, ka偶dy mo偶e sprawdzi膰 dane sieci blockchain 艂膮cznie ze wszystkimi danymi transakcji i danymi blok贸w na publicznych stronach sieci blockchain.聽 Na stronach takiego eksploratora sieci blockchain wida膰 np. ka偶d膮 transakcj臋, jaka kiedykolwiek zosta艂a zarejestrowana w sieci Bitcoin, 艂膮cznie z identyfikatorem nadawcy i odbiorcy, kwot膮 przelewu oraz list膮 w艂a艣cicieli ka偶dego bitcoina. Mo偶na r贸wnie偶 prze艣ledzi膰 bloki od dnia dzisiejszego (blok 788995 z godziny 18:52:21 GMT 29 maja 2023 r.) a偶 po pierwszy blok, zwany blokiem genezy.

Czym jest mechanizm konsensusu?

Algorytm konsensusu to mechanizm umo偶liwiaj膮cy u偶ytkownikom lub maszynom wzajemn膮 koordynacj臋 w 艣rodowisku rozproszonym. Musi dba膰 o to, aby wszystkie podmioty w systemie by艂y w stanie uzgodni膰 jedno 藕r贸d艂o prawdy, nawet je偶eli niekt贸re podmioty przestan膮 dzia艂a膰. Dbaj膮 o to, aby wszystkie w臋z艂y w sieci mia艂y t臋 sam膮 kopi臋 ksi臋gi, kt贸ra zawiera zapis wszystkich transakcji. Mechanizmy konsensusu s膮 w sieci blockchain niezb臋dne, poniewa偶 nie ma centralnego organu, kt贸ry weryfikowa艂by transakcje i utrzymywa艂 sp贸jno艣膰 sieci.

Kiedy dziesi膮tki tysi臋cy w臋z艂贸w maj膮 kopi臋 danych blockchaina, szybko mog膮 si臋 pojawi膰 pewne problemy, m.in. ze sp贸jno艣ci膮 danych i w臋z艂ami o z艂o艣liwych intencjach. Aby zapewni膰 sp贸jno艣膰 blockchaina, s膮 r贸偶ne mechanizmy konsensusu, kt贸re zawiaduj膮 metod膮 osi膮gania porozumienia przez w臋z艂y sieci. Przyjrzyjmy si臋 teraz najwa偶niejszym z nich.

Rodzaje mechanizm贸w konsensusu

Czym jest Proof of Work?

Proof of Work (PoW) to mechanizm konsensusu wykorzystywany w wielu sieciach blockchain do weryfikacji transakcji i utrzymywania sp贸jno艣ci blockchaina. Jest to pierwotny mechanizm konsensusu stosowany w sieci Bitcoin.

W ramach PoW g贸rnicy rywalizuj膮 o to, kto pierwszy rozwi膮偶e z艂o偶one zadanie matematyczne i doda kolejny blok do blockchaina. W ramach procedury zwanej kopaniem, pierwszy g贸rnik, kt贸ry rozwi膮偶e problem, dostaje w nagrod臋 kryptowalut臋.聽

G贸rnicy musz膮 wydobywa膰 nowe monety i zabezpiecza膰 sie膰, rozwi膮zuj膮c problemy matematyczne przy u偶yciu pot臋偶nych komputer贸w. Dlatego do kopania potrzebne s膮 znaczne ilo艣ci mocy obliczeniowej, a tym samym energii.聽

Czym jest Proof of Stake?

Proof of Stake (PoS) to mechanizm konsensusu, kt贸ry ma eliminowa膰 niekt贸re wady Proof of Work (PoW). W systemie PoS zatwierdzanie transakcji i dodawanie nowych blok贸w do blockchaina nie odbywa si臋 poprzez rywalizacj臋 g贸rnik贸w o rozwi膮zanie z艂o偶onych problem贸w matematycznych, a walidatorzy s膮 wybierani na podstawie ilo艣ci kryptowaluty, kt贸r膮 鈥瀞takuj膮鈥 w sieci.

Walidatorzy trzymaj膮 pewn膮 ilo艣膰 kryptowaluty jako zabezpieczenie lub tzw. stawk臋, aby uczestniczy膰 w procesie konsensusu. S膮 nast臋pnie losowo wybierani do tworzenia nowych blok贸w i zatwierdzania transakcji zgodnie z wielko艣ci膮 stawki. Walidatorzy dostaj膮 op艂aty transakcyjne w nagrod臋 za tworzenie nowych blok贸w i jako zach臋t臋 do dzia艂ania w najlepiej poj臋tym interesie sieci.

Inne popularne mechanizmy konsensusu

Proof of Work i Proof of Stake to najpopularniejsze algorytmy konsensusu, ale istniej膮 r贸wnie偶 inne. Niekt贸re z nich to hybrydy b臋d膮ce po艂膮czeniem element贸w obu system贸w, a niekt贸re s膮 w og贸le zupe艂nie innymi metodami.

Np. algorytm delegated Proof of Stake (DPoS) jest podobny do PoS, ale zamiast upowa偶nia膰 do tworzenia nowych blok贸w wszystkich walidator贸w, posiadacze token贸w wybieraj膮 mniejsz膮 grup臋 delegat贸w, kt贸rzy robi膮 to w ich imieniu.

Z kolei w ramach algorytmu Proof of Authority (PoA) identyfikacja walidator贸w przebiega zgodnie z ich reputacj膮 lub to偶samo艣ci膮, a nie ilo艣ci膮 posiadanej kryptowaluty. Walidator贸w wybiera si臋 na podstawie ich wiarygodno艣ci i mo偶na ich usun膮膰 z sieci w razie z艂o艣liwych dzia艂a艅.

Zalety technologii blockchain

1. Decentralizacja

Zdecentralizowany charakter blockchaina oznacza, 偶e nie ma jednego punktu kontroli ani podatno艣ci na awari臋, dzi臋ki czemu system mo偶e by膰 bardziej bezpieczny i odporny na ataki lub naruszenia danych.

2. Przejrzysto艣膰

Transakcje w sieci blockchain s膮 widoczne dla wszystkich uczestnik贸w, co u艂atwia rejestrowanie i weryfikacj臋 transakcji oraz dbanie o ich dok艂adno艣膰.

3. Niezmienno艣膰

Po zapisaniu transakcji w 艂a艅cuchu blok贸w nie da si臋 jej zmieni膰 ani usun膮膰. Tworzy on trwa艂y zapis wszystkich transakcji, kt贸ry mo偶e zweryfikowa膰 ka偶dy, kto ma dost臋p do sieci blockchain. Jest to znacz膮ce odej艣cie od system贸w tradycyjnych, w kt贸rych transakcje s膮 odwracalne.

4. Wydajno艣膰

Sie膰 blockchain mo偶e umo偶liwi膰 szybsze i bardziej wydajne transakcje, poniewa偶 nie wymaga korzystania z po艣rednik贸w takich jak banki.

5. Ni偶sze op艂aty

Eliminuj膮c po艣rednik贸w i automatyzuj膮c procesy, technologia blockchain mo偶e obni偶y膰 koszty transakcji i zwi臋kszy膰 wydajno艣膰 niekt贸rych operacji biznesowych.

6. Brak wymogu zaufania

Technologia blockchain umo偶liwia przejrzyste weryfikowanie i zatwierdzanie transakcji przez samych uczestnik贸w sieci, bez po艣rednik贸w.

Jakie s膮 rodzaje sieci blockchain?

Publiczne sieci blockchain

Publiczna sie膰 blockchain to zdecentralizowana sie膰, kt贸ra jest otwarta dla ka偶dego, kto chce w niej uczestniczy膰. Sieci te s膮 zazwyczaj otwarto藕r贸d艂owe, przejrzyste i niewymagaj膮ce pozwolenia, co oznacza, 偶e ka偶dy mo偶e uzyska膰 do nich dost臋p oraz z nich korzysta膰. Bitcoin i Ethereum to przyk艂ady publicznych blockchain贸w.

Prywatne sieci blockchain

Prywatna sie膰 blockchain to, jak sama nazwa wskazuje, sie膰 blockchain, kt贸ra nie jest publicznie dost臋pna. Prywatne sieci blockchain zazwyczaj obs艂uguje jeden podmiot, np. firma, i s艂u偶膮 do cel贸w oraz praktycznych zastosowa艅 wewn臋trznych.

Prywatne sieci blockchain to wymagaj膮ce pozwolenia 艣rodowiska o ustalonych zasadach, kt贸re dyktuj膮, kto widzi i kto mo偶e dokonywa膰 zapisu w 艂a艅cuchu. Nie s膮 to systemy zdecentralizowane, poniewa偶 istnieje wyra藕na hierarchia kontroli. Mog膮 jednak by膰 rozproszone, poniewa偶 kopi臋 艂a艅cucha ma na swoich maszynach wiele w臋z艂贸w.

Blockchainy konsorcyjne

Blockchain konsorcyjny to hybryda publicznego i prywatnego blockchaina]. W konsorcyjnej sieci blockchain kilka organizacji 艂膮czy si臋 i tworzy wsp贸ln膮 sie膰 blockchain ze wsp贸lnym zarz膮dzaniem i administracj膮. Sieci te mog膮 by膰 otwarte lub zamkni臋te 鈥 w zale偶no艣ci od potrzeb cz艂onk贸w konsorcjum.

Zamiast systemu otwartego, w kt贸rym bloki mo偶e zatwierdza膰 ka偶dy, lub systemu zamkni臋tego, w kt贸rym producent贸w blok贸w wyznacza tylko jeden podmiot, w 艂a艅cuchu konsorcyjnym funkcj臋 walidator贸w pe艂ni garstka stron o takiej samej w艂adzy.聽

Zasady systemu s膮 elastyczne: widoczno艣膰 艂a艅cucha mo偶e by膰 ograniczona do walidator贸w, mo偶e on by膰 widoczny dla os贸b upowa偶nionych lub widoczny dla wszystkich. Je偶eli walidatorzy s膮 w stanie doj艣膰 do konsensusu, mo偶na 艂atwo wdro偶y膰 zmiany. Je偶eli chodzi o dzia艂anie sieci blockchain, to je偶eli pewna progowa liczba tych podmiot贸w zachowuje si臋 uczciwie, system nie natrafia na problemy.

Do czego wykorzystuje si臋 blockchain?

Chocia偶 technologia blockchain jest wci膮偶 w powijakach, ju偶 teraz znajduje zastosowanie w wielu r贸偶nych bran偶ach. Kilka aktualnie najcz臋stszych zastosowa艅 technologii blockchain to m.in.:

1. Kryptowaluty

Technologia blockchain zosta艂a opracowana po to, aby wspomaga膰 tworzenie kryptowalut, kt贸re wykorzystuj膮 sie膰 blockchain jako bezpieczn膮 i zdecentralizowan膮 ksi臋g臋 do rejestrowania transakcji.

2. To偶samo艣膰 cyfrowa

Blockchain mo偶e s艂u偶y膰 do tworzenia bezpiecznych i odpornych na manipulacje to偶samo艣ci cyfrowych, kt贸re mog膮 s艂u偶y膰 do weryfikacji danych osobowych oraz innych danych wra偶liwych. Ten aspekt mo偶e nabiera膰 coraz wi臋kszej wagi w miar臋 jak coraz wi臋cej naszych danych osobowych i aktyw贸w przenosi si臋 do Internetu.

3. G艂osowanie

Dzi臋ki temu, 偶e technologia blockchain gwarantuje zdecentralizowany, odporny na manipulacje rejestr wszystkich oddanych g艂os贸w, mo偶e pos艂u偶y膰 do stworzenia bezpiecznego oraz przejrzystego systemu g艂osowania, kt贸ry eliminuje mo偶liwo艣膰 oszustwa wyborczego i zapewnia uczciwo艣膰 procedury g艂osowania.

4. Organizacja 艂a艅cucha dostaw

Przy u偶yciu technologii blockchain mo偶na prowadzi膰 rejestr wszystkich transakcji w 艂a艅cuchu dostaw. Ka偶d膮 transakcj臋 mo偶na rejestrowa膰 jako blok w blockchainie, tworz膮c niezmienny i przejrzysty zapis ca艂ego procesu 艂a艅cucha dostaw.

5. Smart kontrakty

Smart kontrakty to samowykonuj膮ce si臋 umowy, kt贸re mo偶na zaprogramowa膰 tak, aby wykonywa艂y si臋 automatycznie po spe艂nieniu okre艣lonych warunk贸w. Technologia blockchain umo偶liwia tworzenie oraz wykonywanie smart kontrakt贸w w spos贸b bezpieczny i zdecentralizowany. Jednym z najbardziej obiecuj膮cych zastosowa艅 smart kontrakt贸w s膮 zdecentralizowane aplikacje (dApp) i organizacje (DAO).

Wnioski Ko艅cowe

Technologia blockchain zapewnia bezpieczny i przejrzysty spos贸b rejestrowania transakcji oraz przechowywania danych. Mo偶e rewolucjonizowa膰 r贸偶ne bran偶e, wnosz膮c do cyfrowego 艣wiata nowy poziom zaufania i bezpiecze艅stwa.

Niezale偶nie od tego, czy technologia blockchain s艂u偶y do transakcji peer-to-peer, tworzenia nowych form aktyw贸w cyfrowych, czy te偶 zawiadywania zdecentralizowanymi aplikacjami, otwiera 艣wiat nowych mo偶liwo艣ci. Poniewa偶 technologia ta nadal ewoluuje i coraz bardziej si臋 upowszechnia, mo偶emy liczy膰 na to, 偶e w kolejnych latach b臋d膮 si臋 pojawia膰 jeszcze bardziej nowatorskie i transformacyjne zastosowania praktyczne.

Dalsza Lektura


Wy艂膮czenie Odpowiedzialno艣ci i Ostrze偶enie o Ryzyku: Niniejsza tre艣膰 jest prezentowana w stanie, w jakim si臋 znajduje, wy艂膮cznie w celach informacyjnych i edukacyjnych, bez jakichkolwiek gwarancji. Nie nale偶y jej interpretowa膰 jako porady finansowej, prawnej lub innej porady profesjonalnej, ani te偶 nie ma ona na celu zalecania zakupu jakiegokolwiek konkretnego produktu lub us艂ugi. U偶ytkownik powinien zasi臋gn膮膰 w艂asnej porady u odpowiednich profesjonalnych doradc贸w. W przypadku, gdy artyku艂 zosta艂 napisany przez osob臋 zewn臋trzn膮, nale偶y pami臋ta膰, 偶e wyra偶one pogl膮dy nale偶膮 do osoby zewn臋trznej i nie musz膮 odzwierciedla膰 pogl膮d贸w Akademii Binance. Prosz臋 przeczyta膰 nasze pe艂ne zastrze偶enie tutaj w celu uzyskania dalszych szczeg贸艂贸w. Ceny aktyw贸w cyfrowych mog膮 by膰 zmienne. Warto艣膰 Pa艅stwa inwestycji mo偶e spa艣膰 lub wzrosn膮膰 i mog膮 Pa艅stwo nie odzyska膰 zainwestowanej kwoty. S膮 Pa艅stwo wy艂膮cznie odpowiedzialni za swoje decyzje inwestycyjne, a Akademia Binance nie ponosi odpowiedzialno艣ci za jakiekolwiek straty, kt贸re mog膮 Pa艅stwo ponie艣膰. Ten materia艂 nie powinien by膰 interpretowany jako doradztwo finansowe, prawne lub inne profesjonalne doradztwo. Wi臋cej informacji mo偶na znale藕膰 na naszej stronie Warunki u偶ytkowania oraz Ostrze偶enie o ryzyku.