Kaj je to blockchain tehnologija, o kateri zadnje čase vsi govorijo?

Kaj je to blockchain tehnologija oziroma tehnologija veriženja podatkovnih blokov? Kako sploh deluje in za kaj se jo lahko uporablja? Najprej je pomembno poudariti, da blockchain tehnologija ni nujno povezana s kriptovalutami ali z bitcoinom. Bolj pravilno je, če jo umestimo ob bok umetni inteligenci, zloglasnemu 5G omrežju in podobnim tehnologijam prihodnosti.

Blockchain tehnologija je sicer obstajala že pred letom 2009, ko je bil ustvarjen prvi bitcoin. Leta 1991 je to tehnologijo opisala skupina raziskovalcev (Haber, Stornetta in drugi), vendar širša javnost takrat ni pokazala pretiranega zanimanja.

Priljubljenost blockchain tehnologije je začela rasti šele leta 2008, ko je posameznik oziroma skupina posameznikov pod psevdonimom Satoshi Nakamoto (še vedno ni znano, kdo), predstavila njeno uporabno vrednost v t. i. beli knjigi bitcoina (ang. Bitcoin whitepaper). V tem dokumentu je opisan prvotni namen in protokol za Bitcoin omrežje.

Tako bi sicer izgledal opis blockchain tehnologije v eni povedi: blockchain tehnologija je digitalno porazdeljena, decentralizirana, javna računovodska knjiga, ki obstaja v računalniškem omrežju in je ni mogoče spremeniti. Pa poskusimo na čimbolj enostaven in razumljiv način razložiti, kaj je blockchain tehnologija in kako deluje ter za kaj se jo uporablja. Poznavalci namreč menijo, da je to tehnologija prihodnosti.

Kaj je blockchain tehnologija in kako deluje?

Izraz blockchain je tvorjen iz dveh angleških besed; block (blok) in chain (veriga). Osnovni gradniki te tehnologije so bloki, ki obstajajo zgolj v digitalni obliki, torej ‘v računalniku’. Bloki se zaporedno vežejo v verigo; od tu torej slovenski prevod veriga blokov (blockchain). Posamezni blok vsebuje štiri stvari: časovni žig, več različnih podatkov, ‘hash’ bloka, ki si ga lahko predstavljamo kot prstni odtis in hash prejšnjega bloka.

Vrsta podatkov, shranjenih v bloku, je odvisna od tipa blockchaina. Bitcoinovo blockchain omrežje denimo shranjuje podrobnosti o določeni transakciji: podatke o pošiljatelju in prejemniku, ter številu kovancev, ki so udeleženi v transakcijo. Bitcoine je seveda mogoče razdeliti tudi na manjše enote, ki jim pravimo Satoshiji in tako olajšati manjše transakcije.

Vsak blok ima tudi hash, ki identificira posamezen blok in njegovo vsebino (podatke) ter je vedno edinstven, kot prstni odtis. Hash je sicer matematična funkcija, ki vhod poljubne dolžine pretvori v šifriran in kriptografsko zaščiten izhod fiksne dolžine. Ko je blok s podatki enkrat ustvarjen, je izračunan tudi njegov unikatni hash. Če bi torej kdorkoli želel spremeniti podatke v bloku, bi se spremenil tudi njegov hash, in blok ne bil več isti.

Tretji sestavni del vsakega bloka bi lahko poimenovali ‘potrjevalni’ hash prejšnjega bloka. To je dejansko povezovalni del, ki ustvari verigo blokov in zaradi česar je blockchain tehnologija tako varna. Hashi posameznih blokov in potrjevalni hashi se morajo namreč ujemati v točno takšnem zaporedju, kot so bili ustvarjeni. Poglejmo si ponazoritev, kjer bomo blok A namenoma izpustili, saj je malce bolj unikaten. Je namreč prvi ustvarjen blok v verigi, ki (logično) nima predhodnika in se imenuje ‘Genesis block’.

Ponazoritev: sestavni del bloka B so torej podatki, hash B in potrjevalni hash prejšnjega bloka A. Blok C ima prav tako svoje podatke, hash C in potrjevalni hash prejšnjega bloka B in tako naprej. Če torej nekdo spremeni podatke v bloku B, se spremeni tudi hash B in posledično je od te točke naprej veriga neveljavna, saj blok C ne more potrditi bloka (hasha) B. Vendar to še ni dovolj varno, saj so sodobni računalniki zelo zmogljivi. V teoriji bi lahko nekdo s takšnim računalnikom izračunal vse hashe in potrjevalne hashe od spremenjenega bloka naprej ter tako prilagodil celotno verigo blokov.

Dokaz o delu, P2P omrežje in soglasje vseh uporabnikov

Bitcoinovo blockchain omrežje denimo deluje tudi po modelu dokazovanja dela oziroma Proof-of-Work (PoW). To pomeni da morajo vsi, ki ustvarjajo bloke (t. i. rudarji), s pomočjo svojih računalnikov tekmovati pri reševanju zapletenih računskih enačb, da bi potrdili bloke in transakcije, ki se vršijo v omrežju.

Pri ustvarjanju blokov v Bitcoin omrežju je čas reševanja enačb nastavljen na približno 10 minut. Tako bi moral potencialni zlonamernež v svoj čas napada všteti tudi vse minute, ki so bile porabljene za stvaritev vseh blokov v verigi, ki jo želi spremeniti.

Poleg vsega tega, pa verige blokov namesto osrednjega, centralnega sistema za upravljanje blockchaina uporabljajo peer-to-peer (P2P) omrežje. V tem decentraliziranem omrežju so uporabniki med sabo enakovredni, pridruži pa se mu lahko vsak in dobi popolno kopijo verige blokov.

Ko nekdo ustvari nov blok, se ta pošlje vsem v omrežju. Vsak uporabnik (t. i. vozlišče) nato preveri blok, da se prepriča, da ni bil spremenjen. Če je soglasno med vsemi vozlišči vse v redu, nato vsako vozlišče doda ta blok v svojo kopijo verige blokov.

Vsa vozlišča v določenem omrežju torej ustvarjajo soglasje (Consensus) ter določijo, kateri bloki so veljavni in kateri ne. Bloki, ki so prirejeni, bodo zavrnjeni s strani drugih vozlišč v omrežju. Da bi nekdo lahko torej uspešno posegel v verigo blokov, bi moral spremeniti vse bloke v verigi, za vsak blok znova izvesti dokaz dela (PoW) in prevzeti nadzor nad več kot 50 % P2P omrežja. Šele potem bi lahko spremenjen blok sprejeli vsi ostali, kar pa je skoraj nemogoče izvesti.

Javna blockchain omrežja, denimo Bitcoin ali Ethereum, za svoje delovanje sicer potrebujejo kriptovalute, medtem ko pri zasebnih omrežjih to ni potrebno. Zasebna blockchain omrežja sicer ohranijo nekatere glavne lastnosti te tehnologije, vendar izgubijo eno ključno – decentralizacijo. Pravilno bi bilo torej, če bi rekli, da so zasebna blockchain omrežja centralizirana in uporabljajo zgolj t. i. ‘tehnologijo digitalno porazdeljene računovodske knjige’. Po strogi definiciji prav zaradi tega ne sodijo med prava blockchain omrežja, ki sicer iz igre izločajo posrednike.

Za kaj se uporablja blockchain tehnologija?

Poleg tega da omogoča transakcije z bitcoinom in ostalimi kriptovalutami, se blockchain tehnologija med drugim uporablja še za optimizacijo dobavnih verig in čezmejnih plačil, varovanje osebnih in zdravstvenih podatkov ter za sledljivost izdelkov. Koristna je prav v vsakem procesu, kjer je med udeleženci treba digitalno in varno izvesti določeno transakcijo, prenesti zaupne podatke ali kaj podobnega. Vsekakor pa lahko seže veliko dlje od kriptovalut.

Tega se zaveda tudi Evropska komisija, ki na svoji spletni strani navaja, da »želi biti EU vodilna na področju blockchain tehnologije, postati inovatorka na področju blockchaina ter dom pomembnih platform, aplikacij in podjetij«.

»Blockchain tehnologija omogoča ljudem in organizacijam, ki se med seboj morda ne poznajo ali si ne zaupajo, da se kolektivno dogovorijo o informacijah in jih trajno zapišejo brez avtoritete tretje osebe. Z ustvarjanjem zaupanja v podatke na načine, ki prej niso bili mogoči, lahko blockchain povzroči revolucijo v načinu izmenjave informacij in izvajanja spletnih transakcij,« pojasnjuje Evropska komisija.

Strategija Evropske komisije je namenjena doseganju zgoraj omenjenih ciljev in želi podpreti »zlati standard« za blockchain tehnologijo v Evropi, ki v svojem pravnem in regulativnem okviru vključuje evropske vrednote in ideale. Ta zlati standard blockchain tehnologije vključuje: okoljsko varnost, varstvo podatkov, digitalno identiteto, kibernetsko varnost in interoperabilnost.

Izjava o avtorstvu in omejitvi odgovornost: Ta prispevek je del skupnega projekta Wilfried Martens Centra za evropske študije (WMSCES) in Inštituta dr. Antona Korošca (INAK). Projekt sofinancira Evropski parlament.Informacije in stališča v tem članku so avtorjevi in ne odražajo nujno uradnega mnenja institucij Evropske unije/Wilfried Martens Centre for European Studies/Inštituta dr. Antona Korošca. Zgoraj omenjene organizacije ne prevzemajo odgovornosti za informacije in stališča, izražena v tem članku, ali kakršnokoli naknadno uporabo informacij, ki jih vsebuje.

Prispevek v angleškem jeziku je dostopen na spletni strani Inštituta dr. Antona Korošca.