Wstęp
Kiedy Bitcoin został uruchomiony, położył podwaliny pod branżę skupioną wokół technologii leżącej u podstaw protokołu: blockchain. Zapaleni innowatorzy odkryli teraz potencjał tej technologii i badają jej zastosowania w każdej możliwej branży.
Bitcoin to tak zwana kryptowaluta – forma cyfrowej gotówki, która nie jest kontrolowana przez żaden pojedynczy podmiot. Zamiast tego wykorzystuje kombinację technologii rozproszonych baz danych, zachęt finansowych i technik kryptograficznych, aby umożliwić koordynację szerokiego ekosystemu bez liderów i administratorów.
Struktura danych wykorzystywana przez sieć Bitcoin zyskała powszechną popularność w ciągu ponad 10 lat od jej powstania. Obecnie technologia blockchain jest eksperymentowana w różnych sektorach, od finansów i łańcuchów dostaw po systemy prawne i rząd.
Jeśli przegapiłeś nasz przewodnik dla początkujących po technologii blockchain: blockchain to prosta struktura danych, której wpisów nie można edytować, a jedynie rozszerzać. Pomocne może być myślenie o tym jak o arkuszu kalkulacyjnym, w którym każda komórka wskazuje na poprzednią, dzięki czemu każda próba modyfikacji wcześniejszej komórki będzie natychmiast widoczna. Ogólnie rzecz biorąc, blockchain będzie przechowywać informacje o transakcjach finansowych, ale można go używać z dowolnym rodzajem danych cyfrowych.
Kontynuując naszą analogię z arkuszem kalkulacyjnym, sam dokument byłby w posiadaniu wielu stron. Każdy z nich uruchamia na swoim urządzeniu specjalistyczne oprogramowanie, które łączy się z innymi urządzeniami, na których działa oprogramowanie, dzięki czemu wszyscy uczestnicy mają aktualną bazę danych.
Nie ma centralnego źródła, z którego uczestnicy czerpią te informacje (sieć jest rozproszona). Oznacza to, że propagacja informacji jest wolniejsza, ale wzmacnia sieć pod względem bezpieczeństwa i redundancji.
W następnym artykule przyjrzymy się trzem rodzajom łańcuchów bloków – łańcuchom prywatnym, publicznym i konsorcjacyjnym. Wcześniej przypomnijmy kilka kluczowych cech wspólnych wszystkim trzem:
Księga tylko do dołączania – aby kwalifikować się jako łańcuch bloków, system musi przestrzegać struktury łańcucha bloków, w której każdy blok jest powiązany z ostatnim. Jeśli nasz łańcuch bloków jest zbiorem komórek w naszym arkuszu kalkulacyjnym, bloki są pojedynczymi komórkami.
Sieć peerów – każdy uczestnik sieci posiada kopię blockchainu. Uczestnicy ci nazywani są węzłami i współdziałają ze sobą w sposób peer-to-peer.
Mechanizm konsensusu – musi istnieć mechanizm umożliwiający węzłom uzgadnianie poprawności transakcji propagowanych w sieci, aby mieć pewność, że w łańcuchu nie zostaną zapisane fałszywe dane.
Poniższa tabela podsumowuje niektóre z głównych różnic.
Publiczne łańcuchy bloków
Jeśli ostatnio korzystałeś z kryptowaluty, istnieje duże prawdopodobieństwo, że miałeś kontakt z publicznym blockchainem. Stanowią one przeważającą większość istniejących obecnie rozproszonych rejestrów. Nazywamy je publicznymi, ponieważ każdy może przeglądać odbywające się transakcje, a dołączenie polega po prostu na pobraniu niezbędnego oprogramowania.
Często używamy również terminu „bez pozwolenia” w kontekście „publiczny”. Żaden strażnik nie może przeszkodzić uczestnictwu i każdy może zaangażować się w mechanizm konsensusu (na przykład poprzez wydobywanie lub stakowanie). Ponieważ każdy może dołączyć i zostać nagrodzony za swoją rolę w osiąganiu konsensusu, spodziewalibyśmy się wysoce zdecentralizowanej topologii w sieci utworzonej wokół łańcucha publicznego.
W tym samym duchu spodziewalibyśmy się, że publiczny blockchain będzie bardziej odporny na cenzurę niż prywatny (lub półprywatny). Ponieważ każdy może dołączyć do sieci, protokół musi zawierać pewne mechanizmy uniemożliwiające złośliwym aktorom anonimowe zdobycie przewagi.
Podejście zorientowane na bezpieczeństwo w sieciach publicznych wiąże się jednak z kompromisami w zakresie wydajności. Wiele z nich napotyka przeszkody związane ze skalowaniem, a przepustowość jest stosunkowo słaba. Co więcej, wprowadzanie zmian w sieci bez jej rozbijania może być wyzwaniem, ponieważ rzadko zdarza się, aby wszyscy uczestnicy zgadzali się na proponowane zmiany.
Prywatne łańcuchy bloków
W jaskrawym przeciwieństwie do publicznego łańcucha bloków pozbawionego uprawnień, prywatne łańcuchy bloków ustanawiają zasady określające, kto może widzieć i zapisywać w łańcuchu (są to środowiska z uprawnieniami). Nie są to systemy zdecentralizowane, ponieważ istnieje wyraźna hierarchia w zakresie kontroli. Są one jednak rozproszone w tym sensie, że wiele węzłów nadal utrzymuje kopię łańcucha na swoich komputerach.
Sieci prywatne lepiej nadają się do zastosowań korporacyjnych, w których organizacja chce korzystać z właściwości blockchain bez udostępniania swojej sieci z zewnątrz.
Proof of Work jest marnotrawstwem, ale okazał się niezbędny w otwartym środowisku, biorąc pod uwagę model bezpieczeństwa. Jednak w prywatnym blockchainie zagrożenia, które odstrasza PoW, nie są tak szkodliwe – tożsamość każdego uczestnika jest znana, a zarządzanie jest praktyczne.
W tym przypadku bardziej wydajnym algorytmem jest algorytm z wyznaczonymi walidatorami, czyli węzłami wybranymi do podejmowania określonych funkcji w celu walidacji transakcji. Ogólnie rzecz biorąc, dotyczy to asortymentu węzłów, które muszą się podpisać w każdym bloku. Jeśli węzły zaczną działać złośliwie, można je szybko przechwycić i usunąć z sieci. Biorąc pod uwagę odgórną kontrolę nad łańcuchem bloków, koordynacja odwrócenia będzie dość łatwa.
Konsorcjum Blockchain
Blockchain konsorcjum znajduje się na pograniczu sieci publicznych i prywatnych, łącząc elementy obu. Najbardziej zauważalną różnicę w stosunku do obu systemów można zaobserwować na poziomie konsensusu. Zamiast systemu otwartego, w którym każdy może walidować bloki, lub systemu zamkniętego, w którym tylko jeden podmiot wyznacza producentów bloków, w łańcuchu konsorcjów rolę walidatorów pełni garstka równie potężnych stron.
Od tego momentu zasady systemu są elastyczne: widoczność łańcucha może być ograniczona do walidatorów, widoczna dla upoważnionych osób lub przez wszystkich. Pod warunkiem, że walidatorzy osiągną konsensus, zmiany można łatwo wdrożyć. Jeśli chodzi o funkcjonowanie blockchainu, jeśli pewien próg tych stron będzie zachowywał się uczciwie, system nie napotka żadnych problemów.
Blockchain konsorcjum byłby najbardziej korzystny w środowisku, w którym wiele organizacji działa w tej samej branży i wymaga wspólnej podstawy do przeprowadzania transakcji lub przekazywania informacji. Dołączenie do tego rodzaju konsorcjum mogłoby być korzystne dla organizacji, ponieważ umożliwiłoby jej dzielenie się spostrzeżeniami na temat swojej branży z innymi graczami.
Co jest lepsze?
Zasadniczo blockchainy publiczne, prywatne i konsorcjum nie są ze sobą sprzeczne – są to różne technologie:
Dobrze zaprojektowane sieci publiczne zwykle wyróżniają się odpornością na cenzurę, kosztem szybkości i przepustowości. Najlepiej nadają się one do zapewnienia większego bezpieczeństwa rozliczeń transakcji (lub inteligentnych kontraktów).
Sieć prywatna może nadać priorytet szybkości systemu, ponieważ nie musi martwić się centralnymi punktami awarii w takim stopniu, w jakim robią to publiczne łańcuchy bloków. Idealnie sprawdzają się one w sytuacjach, gdy osoba lub organizacja musi zachować kontrolę, a informacje muszą pozostać prywatne.
Łańcuchy konsorcjum ograniczają niektóre ryzyko kontrahenta występujące w łańcuchu prywatnym (poprzez usunięcie scentralizowanej kontroli), a mniejsza liczba węzłów zazwyczaj pozwala im działać znacznie efektywniej niż łańcuch publiczny. Konsorcja będą prawdopodobnie atrakcyjne dla organizacji, które chcą usprawnić komunikację między sobą.
Zamykające myśli
Istnieje niezliczona ilość opcji blockchain dla osób fizycznych i firm prowadzących różne działania. Nawet w kategoriach łańcuchów bloków publicznych, prywatnych i konsorcjów istnieje wiele zawiłości, które prowadzą do różnych doświadczeń użytkowników. W zależności od przypadku użycia użytkownicy będą musieli wybrać to, co najlepiej pasuje do osiągnięcia ich własnych celów.