Podstawy blockchainu - czym jest i dlaczego jest bezpieczny?

Czym jest łańcuch bloków?

Jak można wytłumaczyć coś pozornie skomplikowanego w prosty, zrozumiały sposób? Otóż to – poprzez analogię! Wyobraźmy sobie klasyczny system księgowości. Pośród sterty dokumentów, faktur i raportów przechowywanych za zamkniętymi drzwiami lub na dyskach twardych centralnego serwera znajdują się księgi, w których zapisano dane dotyczące przeróżnych transakcji. Blockchain pełni dokładnie taką samą rolę.

Dowiedzieliśmy się zatem, że łańcuch bloków robi praktycznie to samo, co obecne systemy księgowości. W tym momencie trzeba wspomnieć, że robi to w sposób znacznie lepszy, bardziej przejrzysty i bezpieczny.

O co chodzi z tym bezpieczeństwem?

Wróćmy do klasycznych systemów księgowości. Zarówno w przypadku wersji papierowej jak i cyfrowej dane przechowywane są w jednym miejscu, a mówiąc profesjonalnie – w scentralizowanej bazie. Mawia się, że „wypadki się zdarzają”. Pożar, powódź, huragan – kartki papieru niezbyt dobrze znoszą spotkanie z żywiołami natury. Podobnie zresztą ma się sprawa z bazami cyfrowymi. Tutaj dodatkowo w grę wchodzą awarie sprzętu.

W porządku, ale żadne szanujące się biuro rachunkowe lub serwerownia nie będą przechowywać bazy danych w pojedynczym egzemplarzu. Kopie zapasowe to podstawa, a w zasadzie zdrowy rozsądek. Racja, słuszny argument. Wobec tego porozmawiajmy o integralności danych i „złych graczach”.

Załóżmy, że któryś z pracowników biura rachunkowego zamierza zaryzykować swoją karierę zawodową i wprowadzić nieautoryzowane zmiany w dokumentacji. Przede wszystkim zaowocują one sporą ilością niespójności między różnymi dokumentami. Jeśli natomiast dokumenty te występują w kilku kopiach, to one również staną się niezgodne ze sobą. Jest to przypadek dosyć ekstremalny, ale nawet jeśli założymy, że zmiany zostały wprowadzone w sposób legalny, to należy je powielić we wszystkich kopiach bazy danych. To z kolei pochłania spore ilości czasu i również wprowadza ryzyko naruszenia integralności.

W dzisiejszych czasach, w których „informacje to potęga”, należy dbać o integralność i bezpieczeństwo danych. Owszem, można tworzyć niezliczone ilości kopii informacji. Z drugiej strony każda zmiana w bazie będzie wymagała zaktualizowania wszystkich jej kopii. W ten sposób poświęcamy integralność na rzecz bezpieczeństwa. Działa to również w drugą stronę – jeśli dane będą przechowywane tylko w jednym egzemplarzu, integralność nie będzie już kłopotem. Problem w tym, że poziom bezpieczeństwa takich danych będzie pozostawiał wiele do życzenia. Gdyby tylko istniała technologia, w ramach której bezpieczeństwo i integralność danych idą ze sobą w parze…

Blockchain na ratunek!

Łańcuchy bloków posiadają bardzo istotną cechę, która odróżnia je na tle innych technologii przechowywania danych. Jest nią decentralizacja. W przypadku klasycznych baz danych wszystkie informacje przechowywane są w jednym miejscu, na przykład na serwerze. Wszyscy klienci, czyli osoby zainteresowane dostępem do danych, podłączają się do serwera i uzyskują dostęp do informacji. Blockchain działa zupełnie inaczej. Nie ma tutaj centralnego serwera, a zamiast tego dane przechowywane są w ogromnej sieci komputerów, zwanych również węzłami. Wszystkie komputery są sobie równe, tworząc cyfrową sieć peer-to-peer.

Jak to się ma do bezpieczeństwa? Jeśli wszystkie węzły sieci są sobie równe, to wszystkie przechowują kopie bazy danych. Nieautoryzowana zmiana zostanie wychwycona przez pozostałe węzły i skorygowana. W przypadku zmian pożądanych nastąpi automatyczna aktualizacja każdego węzła. Im więcej uczestników sieci, tym większy poziom bezpieczeństwa, ponieważ z każdym kolejnym węzłem fałszowanie danych staje się trudniejsze. Niemożliwe staje się także sfałszowanie historii transakcji. Każda zmiana w blockchainie pozostaje w nim na zawsze, a wszyscy uczestnicy sieci mają w nią wgląd.

Opiszmy powyższe za pomocą przykładu. Wyobraźmy sobie firmę księgową, która przechowuje dane w blockchainie. Pan Marek wprowadził właśnie dane dotyczące pewnego przelewu. Popełnił jednak pomyłkę i poprosił swoją koleżankę o całkowite usunięcie wpisu z blockchainu. Pani Marta, zajmująca się kwestiami związanymi z łańcuchem bloków, przekazała panu Markowi smutną informację, że danych nie da się tak po prostu usunąć. Zostały one już zsynchronizowane ze wszystkimi węzłami i pozostaną w łańcuchu na zawsze – jakkolwiek wstydliwe by one nie były. Jedyną opcją poprawki danych będzie ich aktualizacja, która zostanie odnotowana w blockchainie jako zupełnie nowe zdarzenie. Wszyscy użytkownicy blockchainu będą mieli wgląd w pierwotną pomyłkę i jej poprawkę. Zatuszowanie informacji nie jest możliwe pod czujnym okiem łańcucha bloków.

Przejrzystość jako dodatkowa warstwa bezpieczeństwa

Powyżej wspomnieliśmy o decentralizacji, która jest kluczową składową poziomu bezpieczeństwa oferowanego przez technologię blockchain. Zdecentralizowany charakter łańcucha bloków oznacza, że żadna pojedyncza jednostka nie ma kontroli nad całym systemem, co czyni go bezpiecznym i odpornym na coraz powszechniejsze manipulacje i cyberataki. Jest to ogromny benefit, jeśli próbujemy porównać blockchain z tradycyjnymi sposobami weryfikacji transakcji w dzisiejszym ekosystemie cyfrowym.

Decentralizacja łańcucha bloków wpływa również na jego większą przejrzystość. W ten sposób każda jednostka ma możliwość przeglądania wszystkich transakcji na danym blockchainie. Ta przejrzystość jest szczególnie istotna w branżach, w których zaufanie jest najważniejsze. Mowa tutaj o usługach finansowych, zarządzaniu łańcuchami dostaw i opiece zdrowotnej. Ponadto blockchain pozwala weryfikować transakcje w sposób automatyczny, a co za tym idzie – eliminuje on potrzebę angażowania pośredników. Dzięki temu transakcje są szybsze i tańsze.

Podsumowanie

Dowiedzieliśmy się już, że blockchain można postrzegać jako nową generację cyfrowych systemów księgowości. Nie tylko oferuje on funkcjonalności udostępniane przez istniejące już technologie, lecz przewyższa je pod wieloma aspektami. Zdecentralizowany charakter łańcuchów bloków wpływa pozytywnie na kwestie bezpieczeństwa i przejrzystości. Żadnego ryzyka utraty danych, żadnego tuszowania faktów i brak jakiejkolwiek możliwości manipulacji danych. Wszyscy użytkownicy blockchainu są sobie równi i mają wgląd we wszystkie transakcje.

To raptem pierwszy z trzech artykułów poświęcony podstawom blockchainu. W kolejnej części omówimy zastosowania tej technologii i obszary (poza kryptowalutami), w których została ona już wdrożona.