Bitcoin, Litecoin, Ethereum, Ripple, Dash… to tylko kilka z dziesiątek powstałych w ostatnim czasie kryptowalut. Z pewnością temat jest bardzo medialny. O skokach cen bitcoina mówią już nie tylko specjalistyczne portale finansowe, ale również mainstreamowe media. Inwestowanie w kryptowaluty stało się nowym trendem, do którego zachęcają niezliczone konferencje i reklamy kusząc klientów takimi hasłami jak „kryptowaluta X od początku roku urosła już 5.000%.” Przyjrzyjmy się zatem z czym się to wszystko je – tak, abyśmy decyzja o inwestowaniu w kryptowaluty nie odbiła nam się finansową czkawką. Jako, że mnogość kryptowalut sprawia, że opisanie, jak i przeanalizowanie ich wszystkich różnic z powodzeniem wystarczyłoby, aby zapełnić stronice pokaźnej książki, przyjrzyjmy się bliżej tej najpopularniejszej z kryptowalut – bitcoinowi. Warto zaznaczyć, że aby prawidłowo przedstawić mechanizm działania bitcoina należałoby się posłużyć olbrzymią ilością specyficznej wiedzy informatycznej, kryptograficznej i matematycznej, więc prezentowane przykłady są bardzo uproszczone – oddają one jednak to, co najważniejsze, aby zrozumieć na jakich zasadach oparte są kryptowaluty.
Łańcuch bloków – podstawa funkcjonowania Bitcoina
Aby lepiej zrozumieć czym jest bitcoin konieczne jest najpierw zrozumienie jak działa. Tutaj istotne jest poruszenie tematu łańcucha bloków (ang.: Blockchain). Mechanizm działania blockchainu najłatwiej wyjaśnić na przykładzie sieci WiFi. Wyobraźmy sobie, że mamy w domu router sieci bezprzewodowej. Do tego jednego centralnego punktu dostępu podłączamy kilka urządzeń – telefon, tablet, drukarkę, komputer, konsolę do gier, telewizor smart, itp. Co się stanie, gdy „padnie” nam router? Stracimy połączenie we wszystkich urządzeniach. To właśnie przykład sieci scentralizowanej – takiej, w której wszystkie odnogi połączone są z jednym punktem centralnym.
A jeśli w domu mamy nie jeden, a powiedzmy 2 routery i do pierwszego podłączymy komputer, telewizor i drukarkę, do drugiego telefon, tablet i konsolę do gier? Wtedy awaria jednego punktu dostępowego nie spowoduje, że stracimy połączenie we wszystkich urządzeniach – dalej będziemy mieć dostęp do Internetu – nie w takim zakresie, jak do tej pory, ale dalej możemy z niego korzystać. Nadal jednak istnieje ryzyko, że zepsuje się na przykład hub gdzieś u naszego dostawcy Internetu – wtedy niezależnie od tego, ile mamy routerów – tracimy połączenie we wszystkich punktach dostępu. Tak skonstruowana sieć jest siecią zdecentralizowaną. Odnogi połączone są w grupy, które to grupy łączą się z jakimś punktem centralnym.
A gdyby tak połączyć wszystkie urządzenia ze sobą wzajemnie? Drukarkę podłączyć bezpośrednio do komputera i telewizora, telefon do konsoli, konsolę do drukarki, telewizor do telefonu – tworząc sieć, w której każde z urządzeń podłączone jest do wszystkich pozostałych – i każde z tych urządzeń ma niezależny dostęp do Internetu – Część urządzeń miałaby Internet satelitarny, część Internet przewodowy, a część mobilny. Wtedy awaria nawet kilku urządzeń nie będzie miała wpływu na funkcjonowanie takiej rozproszonej sieci. Z takiej właśnie koncepcji korzysta blockchain. Każdy z bloków w łańcuchu posiada wszystkie informacje dotyczące wszystkich pozostałych elementów sieci.
Sieć scentralizowana, zdecentralizowana i rozproszona
Teraz przyjrzyjmy się mechanizmowi działania pojedynczego bloku. Bloki składają się z kilku elementów – Nagłówka (Block Header), Hashu poprzedniego bloku, oraz zahashowanych danych dotyczących wszystkich operacji w ramach danego bloku (merkle root). Tutaj zaczynają się przysłowiowe „schody”. Każdy blok zawiera informacje o pozostałych. Nietrudno sobie wyobrazić, że oznacza to ogromną ilość informacji zawartą w każdym jednym elemencie. Jak to zatem możliwe, że jeden blok ma około 1 megabajta? Rozwiązaniem jest wspomniany hash – w kryptografii jest to wynik tak zwanej funkcji skrótu, czyli matematycznego algorytmu przypisującemu dowolnie dużej liczbie lub porcji danych krótką, quasi losową wartość o stałej wielkości.
Wiedząc już czym jest hash spójrzmy ponownie na blok: Mamy zahashowane informacje dotyczące poprzednich bloków. Mamy listę transakcji – dane każdej z nich są zahashowane w pewną strukturę. Tym sposobem mamy bardzo wiele informacji w bardzo małym elemencie. Gdy zahashujemy te informacje raz jeszcze – tworzymy zahashowany nagłówek – element, który wbudowany jest w kolejny blok łańcucha (patrz schemat) Tym sposobem możliwe jest „upakowanie” w każdym bloku informacji o całym łańcuchu. Co ważne taki proces sprawia, że sieć jest bardzo bezpieczna – gdy spojrzymy na schemat sieci rozproszonej zauważymy, że wszystkie bloki zawierają informacje o wszystkich pozostałych. Sprawia to, że wszystkie transakcje są publiczne (w formie zaszyfrowanej, lecz posiadając odpowiedni klucz prywatny –kod –możliwe jest odszyfrowanie danych), a próba zmiany informacji o jednej transakcji w sieci okaże się nieskuteczna – pozostałe bloki w sieci wykryją próbę ingerencji (nie zgodzą się wartości hash) i ingerencja taka zostanie odrzucona. Z punktu widzenia bezpieczeństwa blockchain jest zatem bardzo bezpieczny. Co więcej pozwala on na prześledzenie całej historii operacji od początku istnienia sieci.
Przejdź do części II
Podobał Ci się artykuł? Zaobserwuj naszego bloga, aby nie przegapić kolejnych.
POLSKA OSZCZĘDZA 