Technologie blockchain zůstává pro mnoho lidí neprobádaným územím. Někteří ji vnímají jako fascinující příležitost, jiní jako něco zastrašujícího, a někteří o ní nemají téměř žádné povědomí. 😊
A je to pochopitelné, protože se stále jedná o relativně novou oblast, která vyžaduje další studium a vývoj.
Tento článek si klade za cíl představit vám základy blockchainu, vysvětlit, jak funguje, a ukázat, kde všude se dá uplatnit.
Představte si, jak jednoduchý by byl život, kdybyste mohli poslat peníze svým blízkým na druhém konci světa během několika minut bez vysokých bankovních poplatků.
A co kdybyste měli absolutní kontrolu nad svými financemi bez nutnosti žádat o povolení banku k jejich zobrazení nebo převodu? A své prostředky byste mohli bezpečně ukládat v digitální peněžence, mimo dosah tradičních bank.
To nejsou pouhé fantazie. To vše je realitou díky technologii blockchain, která přináší obrovské množství možností a výhod. Proto se stále více lidí snaží porozumět blockchainu a začlenit jej do svého života. Odhaduje se, že investice firem do blockchainových technologií dosáhnou do roku 2022 částky 12,4 miliardy USD.
Ale co je to vlastně blockchain?
Pojďme se na to podívat!
Co je to blockchain?
Blockchain je neměnná a sdílená digitální kniha, která uchovává záznamy nebo transakce na mnoha místech v počítačové síti. Každá ověřená transakce se přidává do prostoru, který se nazývá blok. Tyto bloky se pak pomocí kryptografie spojují s dalšími, a tak vzniká řetězec.
Pokud vás tato definice trochu zmátla, pokusíme se to vysvětlit srozumitelněji.
Blockchain je typ databáze, která uchovává data (záznamy) elektronicky.
Blok = Prostor pro uložení záznamů
Řetězec = Spojení mezi záznamy
Řetězec propojených bloků se záznamy se tedy nazývá blockchain.
Všechny blockchainy jsou databáze, ale ne všechny databáze jsou blockchainy. Rozdíl je v tom, jak data ukládají.
Blockchain vs. databáze
Databáze shromažďuje velké množství informací a organizuje je do tabulek, aby s nimi uživatelé mohli snadno a současně pracovat. Pro rozsáhlejší databáze se používají servery s výkonnými počítači. Databázi obvykle vlastní společnost nebo jednotlivec, který má kontrolu nad přístupem k ní.
Naproti tomu blockchain shromažďuje data do skupin neboli bloků s omezenou kapacitou. Po zaplnění kapacity se blok připojí k dalšímu bloku, čímž vzniká řetězec. Všechny nové záznamy se pak ukládají do nově přidaného bloku.
Na rozdíl od tradiční databáze, blockchain nemá jednoho vlastníka. Je přístupný všem s příslušným oprávněním. Proto se také nazývá decentralizovaný systém, protože nemá žádné centrální místo pro řízení. Technologie blockchain je proto také označována jako Distribuovaná účetní kniha (DLT). Uživatelé mohou sdílet data nebo provádět transakce peer-to-peer bez centrální autority.
Blockchain vynalezla neznámá entita pod jménem Satoshi Nakamoto v roce 2008 jako veřejnou knihu pro bitcoinové transakce. Jejím cílem bylo digitálně označit dokument časovým razítkem, aby s ním nikdo nemohl manipulovat. Pomáhá řešit problémy s duplicitními záznamy a umožňuje bezpečné transakce s majetkem bez zapojení třetích stran, jako jsou banky nebo vlády.
Tato technologie je založena na internetu a zahrnuje různé prvky, jako jsou databáze, propojené počítače (uzly), softwarové aplikace a další.
Příklad: Společnost může využít blockchain pro účetnictví a evidenci všech transakcí. Účetnictví zahrnuje podvojné účtování transakcí, což může být matoucí a obtížné pro ověření. S takovými záznamy se také dá snadno manipulovat (upravovat, mazat či přidávat nové záznamy), a proto nemusí být přesné.
Zde může blockchain pomoci zabezpečit transakce pomocí kryptografie. Nabízí bezpečný způsob ukládání transakcí do bloků.
Z čeho se skládá blockchain?
Architektura blockchainu zahrnuje různé vrstvy, jako je infrastruktura (hardware), data, síťové uzly, ověřování, distribuce informací a aplikace. Pojďme se podívat na některé z jeho součástí.
Blok
Jak už bylo zmíněno, blockchain je tvořen řetězcem bloků, které obsahují data nebo záznamy. Data v každém bloku závisí na typu blockchainu. Například bankovní blockchain bude obsahovat informace jako číslo účtu, jméno majitele, název pobočky atd.
První blok v blockchainu se nazývá Genesis blok a všechny bloky obsahují platné záznamy, které jsou zakódované a hašované. Každý blok má svůj vlastní kryptografický hash a kryptografický hash předchozího bloku. Tento proces spojuje bloky do řetězce. Tento iterační proces pomocí digitálních podpisů ověřuje integritu předchozích bloků.
Hašování
Hash je jedinečný otisk prstu každého bloku. Jedná se o kód vytvořený pomocí matematické funkce, která transformuje digitální data na dlouhý řetězec písmen a číslic. Toto 64místné hexadecimální číslo identifikuje každý blok a jeho obsah. Jakákoli úprava bloku způsobí změnu hashe. Blockchain využívá algoritmus SHA-256 hašování. Je velmi užitečný pro detekci změn v transakcích, a také zabezpečuje systém, protože všechny bloky obsahují hash předchozího bloku.
Pokud útočník změní data v bloku, jeho hash se změní, zatímco další blok bude stále obsahovat starý hash kompromitovaného bloku. Tím se všechny následující bloky stanou neplatnými, což lze snadno sledovat.
Aktiva
Aktiva mohou být hmotná nebo nehmotná. Mezi hmotná aktiva patří fyzické položky jako pozemky, domy, vybavení atd. Nehmotná aktiva jsou nehmotné věci jako smlouvy o duševním vlastnictví, autorská práva, patenty atd. Zajímavostí je, že peníze mohou být jak hmotné, tak i nehmotné.
Distribuovaná P2P síť
Každá transakce v blockchainu probíhá v distribuované síti peer-to-peer (P2P), která nemá centrální autoritu pro kontrolu dat. Každý s příslušným přístupem se může připojit k blockchainu. Každý počítač v síti se nazývá uzel.
Když uživatel vytvoří nový blok, je tento blok poslán všem uživatelům v síti. Každý uzel musí tento nový blok ověřit, aby se zajistilo, že ho nikdo nezměnil. Po ověření každý uzel přidá nový blok do svého vlastního blockchainu.
Všechny uzly v síti se shodnou, potvrdí platnost bloků a odmítnou zmanipulované bloky.
Typy blockchainů
Existuje několik typů blockchainů, které se liší podle použití. Mezi nejznámější patří:
Veřejné blockchainy
Veřejné blockchainy umožňují decentralizovanou a otevřenou síť počítačů. Kdokoli k nim má přístup a může požádat nebo ověřit správnost transakce. Uživatelé mohou vytvářet nové bloky, přistupovat ke všem blokům v blockchainu a ověřovat data.
Protože jsou otevřené a vyžadují robustní zabezpečení, využívají koncepty jako Proof of Stake nebo Proof of Work. Těžaři bloků, kteří ověřují transakce, dostávají finanční odměnu. Veřejné blockchainy se používají především pro těžbu a obchodování s kryptoměnami.
Příklady: Bitcoin, Litecoin a Ethereum.
Soukromé blockchainy
Soukromé blockchainy jsou centralizované a spravované jednou osobou nebo organizací, která rozhoduje o tom, kdo může mít přístup k blockchainu, kdo může být přidán jako uzel a kdo může ověřovat záznamy. Na rozdíl od veřejných blockchainů soukromé blockchainy nejsou otevřené a nabízejí omezený přístup. Pro připojení k soukromému blockchainu musíte získat povolení od správce.
Příklad: B2B virtuální směnárny jako Hyperledger.
Blockchainy konsorcia
Tyto blockchainy spravuje skupina společností nebo organizací, nikoliv jednotlivec. Jsou více decentralizované než soukromý blockchain, což zvyšuje úroveň zabezpečení. Nabízí omezený přístup, a proces konsenzu je definován současnými uzly.
Uzel validátoru iniciuje, přijímá a ověřuje transakce, zatímco členské uzly mají právo iniciovat nebo přijímat transakce. Uživatelé mohou převádět digitální aktiva mezi různými blockchainy s vyšší efektivitou a škálovatelností.
Příklady: Blockchainy konsorcia se využívají v platbách a bankovnictví, například Quorum a Corda.
Hybridní blockchain
Hybridní blockchainy kombinují vlastnosti soukromých a veřejných blockchainů. Mohou být centralizované i decentralizované a umožňují organizacím vytvořit si soukromý blockchain s přístupem na základě oprávnění, spolu s veřejným blockchainem. Organizace tak má kontrolu nad přístupem k datům v blockchainu a nad tím, která data jsou veřejně dostupná.
Příklady: Používají se v realitách a maloobchodu, například IBM Food Trust.
Jak probíhá transakce v blockchainu?
Níže je uveden postup typické transakce v blockchainu:
Krok 1: Žádost o transakci
Nejprve uživatel požádá o transakci, která se týká nemovitostí, bankovnictví, kryptoměn, záznamů, smluv atd.
Krok 2: Distribuce
Požadovaná transakce se odešle v peer-to-peer síti prostřednictvím uzlů rozmístěných po celém světě.
Krok 3: Ověření
Uzly v síti ověří transakci pomocí algoritmů a řešení komplexních rovnic. Pokud je transakce shledána legitimní, jsou záznamy vloženy do bloků.
Krok 4: Přidání bloků do blockchainu
Po dokončení transakce se nově vytvořený blok spojí s předchozím blokem pomocí kryptografie a šifrování. Obsahuje hash kód aktuálního bloku a hash kód předchozího bloku. Jakmile se blok zaplní, začne se plnit a připojovat další blok. Tak se vytváří dlouhý řetězec transakcí. Ten je neměnný a transparentní pro všechny v blockchainu.
Jak blockchain zabezpečuje transakce?
Blockchain využívá několik technik pro zabezpečení transakcí, například kryptografii, hašování, Proof of Work atd. Mezi bezpečnostní techniky patří:
Neměnnost
Neměnnost v blockchainu znamená, že nikdo nemůže manipulovat s daty zadanými v blockchainu. Každý blok má jedinečný hash kód a další, který odkazuje na předchozí blok. Kryptografické hash kódy nelze analyzovat zpětně. V případě, že data transakce obsahují chybu, můžete zadat nový záznam pro opravu. V tomto případě se zobrazí oba záznamy. Neexistuje tedy šance na chyby nebo duplicitní záznamy.
Chronologická struktura
Každý blok v blockchainu je uložen v chronologickém a lineárním pořadí. To znamená, že se vždy připojí na konec blockchainu. Každý blok má svůj hash a hash předchozího bloku. Tento způsob se dodržuje v celém blockchainu, který může obsahovat tisíce bloků. Proto je obtížné vrátit se zpět a měnit záznamy.
I kdyby se někomu podařilo změnit blok, musel by to udělat pro všechny ostatní bloky. To by vyžadovalo značné úsilí, zdroje, výpočetní výkon a čas. To dá uživatelům čas na ověření bloku a zjištění, zda nebyl kompromitován. Náklady na takový hack by byly obrovské a v podstatě neúspěšné.
Proof of Work (PoW)
I když je hašování výborný způsob, jak zabránit neoprávněným zásahům, útočníci mohou blockchain hacknout pomocí výkonných počítačů. Mohou změnit blok a přepočítat následující bloky, a tím celý blockchain zvalidovat.
Aby se tomu zabránilo, blockchain používá mechanismus Proof of Work (PoW) pro zpomalení vytváření nových bloků. Je to složitý výpočet, jehož řešení vyžaduje značné úsilí. Řešení problému trvá mnohem déle než ověření výsledků. Proto je výpočet Proof of Work a přidání nového bloku mnohem náročnější než změna bloku a ostatních bloků po něm. Tímto způsobem Proof of Work zabezpečuje blockchainy.
Lidé si často pletou PoW a PoS, takže si je rychle ujasníme.
Proof of Stake (PoS)
Proof of Stake používá pro ověření transakcí kryptografické algoritmy. Při těžbě validaci provádí vybraný validátor v závislosti na počtu mincí, které drží (tzv. sázka).
Uživatelé technicky netěží a nedostávají odměny, ale vytvářejí bloky. Účastníci tohoto procesu získávají coiny a ti s větším podílem mají větší těžební sílu. Zvyšuje se tak jejich šance, že budou vybráni jako validátor.
Výhody a omezení blockchainu
Výhody 👍
Mezi výhody blockchainu patří:
Přesnost
Všechny transakce ověřují tisíce uzlů v blockchainové síti. Tím se eliminují chyby a zajišťuje se vyšší přesnost dat. I pokud k chybě dojde, ostatní počítače ji rychle odhalí. Aby chyba prošla, 51 % počítačů v síti by muselo udělat stejnou chybu, což je téměř nemožné, zejména u rozsáhlých blockchainů jako je Bitcoin.
Decentralizace
Žádné centrální centrum neřídí blockchain. Je decentralizovaný. To znamená, že k němu má přístup síť tisíců počítačů bez jediného vlastníka nebo organizace. Jakákoli změna v blockchainu se okamžitě projeví na každém oprávněném uzlu v síti.
Nákladová efektivita
Blockchain nevyžaduje zapojení třetí strany, která by schvalovala transakce a účtovala si poplatky za zpracování. Například banky nebo zpracovatelé plateb si účtují malý poplatek za každou transakci. Společnosti, které používají blockchain (např. Bitcoin) pro platební transakce, tak mohou ušetřit spoustu nákladů.
Rychlost
Tradiční bankovní systémy zpracovávají platby dlouhou dobu, od zahájení transakce až po připsání částky na účet. Navíc finanční instituce fungují pouze v určité pracovní době a dnech. Může tak trvat i několik dní, než se peníze objeví na vašem účtu. Blockchain naproti tomu funguje nepřetržitě 24/7/365. Dokončení transakcí může trvat jen několik minut. To je velmi výhodné zejména u mezinárodních plateb.
Neměnnost
Všechny záznamy v blockchainu jsou neměnné díky robustnímu šifrovacímu mechanismu, kryptografickému hašování a chronologickému řetězení bloků. Data tak nelze upravovat ani mazat.
Bezpečnost
Jakmile je transakce přidána do blockchainu, tisíce výkonných počítačů ověří její pravost, než se přidá do bloku. Technologie blockchain využívá komplexní výpočty a algoritmy pro ověření. Každému bloku je přiřazen jedinečný hash pro identifikaci.
I kdyby útočník provedl nějakou změnu, okamžitě by se to zobrazilo všem uzlům, které by chybu identifikovaly. Blok by byl označen jako neplatný, a stejně tak i následující bloky. Blockchain tak nabízí vysokou úroveň zabezpečení.
Transparentnost
Většina blockchainů, jako jsou veřejné blockchainy, je software s otevřeným zdrojovým kódem. Kód je tak přístupný každému, a auditoři mohou zkontrolovat zabezpečení. Kdokoli v síti může navrhnout vylepšení nebo změny, a pokud s nimi většina uživatelů souhlasí, mohou být implementovány. Blockchain tak nabízí větší transparentnost než tradiční systémy. Můžete také zůstat v anonymitě a chránit tak své soukromí.
Omezení 👎
Nelegální činnost
Blockchain přitahuje mnoho nelegálních aktivit i přes to, že uživatelům nabízí bezpečnost a soukromí. Existuje mnoho případů krádeží a narušení bezpečnosti, které se týkají měn a služeb založených na blockchainu.
Dopad na životní prostředí
Blockchainové sítě, jako je například Bitcoin, spotřebovávají enormní množství elektřiny pro těžbu a ověřování transakcí, což má negativní dopad na životní prostředí.
Problémy se škálovatelností
Přestože jsou blockchainy rychlejší než tradiční finanční instituce, škálovatelnost zůstává problémem. Je obtížné je škálovat v globálním měřítku, což může vést k neefektivnosti. V současné době se ale objevují nové trendy, které mají za cíl škálovatelnost zlepšit, jako je například Innovative Layer 2 (L2) od společnosti Ethereum.
Mnoho lidí se ale shoduje, že klady blockchainu převažují nad nevýhodami, a proto se blockchain ve světě prosazuje v různých aplikacích a odvětvích.
Blockchain vs. Bitcoin
O blockchainu koluje mnoho nejasností a mylných představ. Mnoho lidí si plete blockchain s Bitcoinem a myslí si, že jde o totéž.
To ale rozhodně není pravda!
Blockchain je technologie, zatímco Bitcoin je aplikace blockchainu. Blockchain umožňuje záznam a distribuci dat, ale neumožňuje jejich úpravy, což je výhodné pro Bitcoin a další FinTech služby.
Bitcoin je digitální měna (kryptoměna) založená na technologii blockchain. Jedná se o peer-to-peer systém bez třetí strany nebo řídicího orgánu. Blockchain se využívá k ukládání účetní knihy transakcí (neboli plateb). Těžba Bitcoinu a správa transakcí v síti v současné době probíhá společně.
Největší kryptoměna na světě, Bitcoin (BTC), má veřejnou a open-source knihu. Umožňuje posílat a přijímat platby v Bitcoinech bez účasti banky a bez poplatků.
Využití blockchainu
Blockchain se nyní rozšiřuje do různých průmyslových odvětví, kde nabízí výhody jako bezpečnost, transparentnost, soukromí a další. Mezi přední společnosti, které již zavedly blockchain, patří IBM, Siemens, Walmart a další.
Pojďme se podívat na některá využití blockchainu.
Kryptoměna
Bitcoin není jedinou kryptoměnou. Kryptoměny jsou digitální měny, které využívají robustní kryptografii k bezpečnému ukládání transakčních záznamů do účetní knihy (blockchainu). Nevydává je centrální orgán a jejich kontrola je decentralizovaná.
Kromě Bitcoinu existuje mnoho dalších kryptoměn, jako je Ethereum (ETH), Litecoin (LTC), Namecoin (NME), Dogecoin (DOGE), Ripple (XRP), TRON (TRX) a další.
Chytré smlouvy
Chytré smlouvy jsou digitálně navržené smlouvy založené na blockchainu. Mohou být automaticky vynucovány nebo prováděny bez lidského zásahu. Eliminuje se tak nutnost prostředníka mezi dvěma smluvními stranami. Blockchain se o vše postará. Chytré smlouvy automatizují transakce a snižují tření mezi stranami.
Bankovnictví a finance
Některé banky, například UBS, mají zájem o implementaci blockchainu kvůli rychlejšímu zpracování transakcí a snížení nákladů. Kromě toho dochází k tokenizaci různých akcií a objevují se také nové finanční služby, jako Initial Coin Offerings (ICO) a Security Token Offerings (STO). Tyto služby mohou pomoci tokenizovat hmotná aktiva, jako jsou nemovitosti.
Dodavatelský řetězec
Blockchain se implementuje i v dodavatelských řetězcích (např. v dodávkách potravin, nábytku, vývoji softwaru či těžbě drahých kovů, jako jsou diamanty).
Zdravotnictví
Podle The Wall Street Journal, společnost Ernst & Young používala blockchain k pomoci vládám, leteckým společnostem, zaměstnavatelům a dalším při sledování lidí, kteří jsou imunní vůči koronaviru a těch, kteří podstoupili testy na protilátky. Čína využívala blockchain k urychlení transakcí zdravotního pojištění.
Další využití: Blockchain se používá i ve videohrách (například CryptoKitties), v obchodování s energií P2P, v oblasti doménových jmen a pro ověřování dokumentů, zásilek a produktů.
Historie blockchainu
Blockchain je poměrně nová technologie, ale některé koncepty jsou tu s námi už dlouhou dobu. Zmíníme si některé významné události, které vedly ke vzniku blockchainu.
2008
- Satoshi Nakamoto publikuje koncept Bitcoinu, elektronického hotovostního systému peer-to-peer.
2009
- Dochází k první úspěšné bitcoinové (BTC) transakci mezi Satoshi Nakamotem a počítačovým vědcem Halem Finneym.
2010
- Programátor z Floridy, Laszlo Hanycez, uskutečnil první oficiální nákup za Bitcoin. Za 10 000 BTC, které v té době měly hodnotu 60 dolarů, koupil dvě pizzy od Papa John’s. V současné době má tato částka hodnotu 438 milionů dolarů.
- Oficiální tržní kapitalizace Bitcoinu je v současnosti 830 miliard dolarů.
2011
- Některé organizace, jako je Wikileaks, Electronic Frontier Foundation a další, začínají přijímat Bitcoin jako dary.
2012
- Vývojář Bitcoinu, Vitalik Buterin, zakládá Bitcoin Magazine.
- V populárním televizním seriálu „The Good Wife“ jsou poprvé zmíněny blockchain a kryptoměna. Je to první představení blockchainu v popkultuře.
2013
- Tržní kapitalizace Bitcoinu přesáhla 1 miliardu dolarů.
- Cena BTC poprvé překročila 100 dolarů.
- Vitalik Buterin publikoval článek s názvem „Ethereum Project“, ve kterém naznačil, že kromě Bitcoinu může existovat několik dalších aplikací blockchainu.
2014
- Společnosti jako Overstock.com, The D Las Vegas Hotel a herní společnost Zynga začaly přijímat platby prostřednictvím Bitcoinu.
- PayPal oznámil integraci svých systémů s Bitcoinem.
- Skupina více než 200 blockchainových firem se sdružila do skupiny R3, aby našla nové způsoby implementace blockchainu v různých odvětvích.
- Projekt Ethereum od Buterina úspěšně získal finanční prostředky prostřednictvím Initial Coin Offering (ICO) a získal více než 18 milionů dolarů. Šlo o významnou událost v historii blockchainu, protože otevřela nové cesty pro tuto technologii.
2015
- Více než 100 000 obchodníků přijímá platby prostřednictvím BTC.
- Blockchainové společnosti NASDAQ a San Francisco se sešly, aby otestovaly technologii pro obchodování s podíly v soukromých společnostech.
2016
- Technologický gigant IBM oznamuje blockchainovou strategii pro vylepšená cloudová obchodní řešení.
- Japonsko legalizovalo blockchain a kryptoměny.
2017
- Cena BTC poprvé překročila 1000 dolarů.
- Tržní kapitalizace kryptoměn překročila 150 miliard dolarů.
- Vláda Dubaje oznámila, že do roku 2020 bude poháněna blockchainem.
- Ceny BTC dosáhly svého historického maxima 19 783,21 dolarů.
- Generální ředitel JP Morgan, Jamie Dimon, prohlásil, že věří v budoucnost s technologií blockchain. To posílilo důvěru v blockchain ze strany Wall Street.
2018
- Bankovní giganti jako Barclays a Citi se připojily k bankovní platformě založené na blockchainu, kterou vyvinula společnost IBM.
- Facebook se zavázal založit blockchainovou skupinu a naznačil, že v budoucnu je možné, že se objeví vlastní kryptoměna Facebooku.
2019
- Newyorská burza cenných papírů (NYSE) oznámila založení společnosti Bakkt – digitální peněženky pro obchodování s kryptoměnami.
- Čínský prezident Si Ťin-pching veřejně podpořil technologii blockchain, zatímco Čínská centrální banka oznámila, že pracuje na vytvoření vlastní kryptoměny.
- CEO Twitteru a Square, Jack Dorsey, oznámil, že ve Square najme blockchainové inženýry, kteří budou pracovat na budoucích plánech v kryptoprůmyslu.
2020
- Na platformě PayPal bylo možné nakupovat, prodávat a držet kryptoměny.
- „Sand Dollar“ se stal první digitální měnou centrální banky na světě, kterou Bahamy uvedly na trh.
- Do konce roku 2020 dokázal Bitcoin vystoupat na úroveň 30 000 dolarů.
- Během pandemie COVID-19 se blockchain stal nejdůležitější technologií pro ukládání informací o pacientech a výzkumných datech.
Blockchain není jen o Bitcoinu. I když byl Bitcoin v prvních letech důvodem obrovské popularity blockchainu, nyní je toho mnohem více. V současné době existuje spousta aplikací technologie blockchain v různých odvětvích.
Závěr 👩🏫
Blockchain je vyspělá technologie s vysokou úrovní zabezpečení a transparentnosti. S rostoucím povědomím o blockchainu ho přijímá stále více organizací napříč odvětvími. Tato technologie se pravděpodobně udrží a v budoucnu najde mnoho dalších využití.
Mohlo by vás zajímat také: Těžba kryptoměn pro začátečníky.