Sve počinje s šifriranjem
Da biste razumjeli blokove, morate razumjeti kriptografiju. Ideja kriptografije daleko je veća od računala: to samo znači preraspodjeljivanje informacija na takav način da vam je potreban određeni ključ kako bi je razumjeli. Jednostavna dekoderska prstenasta igračka koju ste pronašli u kutiji Kix žitarica oblik je osnovne kriptografije - stvorite ključ (također poznat kao šifra) koji zamjenjuje slovo s brojem, pokrenite poruku putem ključa, a zatim dajte ključ za nekoga drugoga. Svatko tko pronađe poruku bez ključa ne može ga pročitati, osim ako nije "napuknut". Vojska je koristila složenije kriptografije davno prije računala (Enigma Machine kodirala je i dekodirala poruke tijekom Drugog svjetskog rata, na primjer).
Suvremena enkripcija, međutim, posve je digitalna. Današnja računala koriste metode šifriranja koja su toliko složena i tako sigurna da bi ih bilo nemoguće razbiti jednostavnim matematikom koju čine ljudi. Tehnologija šifriranja računala nije savršena, iako; još uvijek može biti "napuknut" ako dovoljno pametni ljudi napadaju algoritam, a podaci su i dalje ranjivi ako netko osim vlasnika pronađe ključ. No čak i enkripcija na razini potrošača, poput 128-bitnog AES enkripcije koja je sada standardna na iPhoneu i Androidu, dovoljna je da zadrži zaključane podatke od FBI-a.
Blockchain je suradnički, Secure Data Ledger
Šifriranje se obično koristi za zaključavanje datoteka tako da ih određeni ljudi mogu pristupiti samo njima. Ali što ako imate informacije koje trebaju vidjeti svi - recimo, računovodstvene informacije za vladinu agenciju koja mora biti zakonom javna - i još uvijek mora biti sigurna? Tamo imate problem: što više ljudi može vidjeti i urediti podatke, to je manje sigurna.
Blockchains razvijeni su kako bi zadovoljili sigurnosne potrebe tih specifičnih situacija. U blockchainu, svaki put kad se informacije pristupaju i ažuriraju, promjena je snimljena i potvrđena, a zatim zapečaćena šifriranjem, nije mogla biti ponovno uređena. Skup promjena se zatim sprema i dodaje u ukupni zapis. Sljedeći put kada netko mijenja izmjene, on počinje iznova, čuvajući podatke u novom "bloku" koji je šifriran i povezan s prethodnim blokom (dakle "blok-lanac"). Ovaj ponovljeni postupak povezuje prvu verziju podataka s najnovijim, tako da svatko može vidjeti sve promjene ikada napravljene, ali može samo pridonijeti i uređivati najnoviju verziju.
Ova je ideja otporna na metafore, ali zamislite da ste u skupini od deset ljudi koji su sastavili LEGO set. Možete dodati samo jedan komad istodobno i nikada ne možete ukloniti nikakve dijelove. Svaki član grupe mora se točno dogovoriti o tome gdje slijedi sljedeći komad. Na taj način možete vidjeti sve dijelove u bilo kojem trenutku - odmah do prvog dijela u projektu - ali možete izmijeniti najnoviji komad.
Za nešto malo bitnije, zamislite suradnički dokument, kao što je proračunska tablica na Google dokumentima ili Officeu 365. Svatko tko ima pristup dokumentu može je urediti, a svaki put kada to učine, ta se promjena spremaju i bilježi kao nova proračunska tablica, zatim zaključana u povijesti dokumenta. Stoga se možete vratiti korak po korak kroz izmjene, ali možete dodati podatke samo na najnoviju verziju, a ne mijenjati prethodne verzije proračunske tablice koja je već zaključana.
Kao što ste vjerojatno čuli, ova ideja sigurne, stalno ažurirane "knjige" uglavnom se primjenjuje na financijske podatke, gdje ima najviše smisla. Distribuirane digitalne valute poput Bitcoina najčešća su uporaba blokova - u stvari, prvi je napravljen za Bitcoin i ideja se proširila od tamo.
Tehničke stvari: korak po korak, Block by Block
Kako sve to zapravo igra na računalu? To je kombinacija kriptografije i peer-to-peer umrežavanja.
Možda ste upoznati s dijeljenjem peer-to-peer datoteka: uslugama poput BitTorrenta koji korisnicima omogućuju da učinkovitije prenesu i preuzimaju digitalne datoteke s više lokacija nego s jedne veze. Zamislite "datoteke" kao jezgrene podatke u blok mreži i proces preuzimanja kao kriptografija koja je ažurirana i sigurna.
Ili se vratite na gore navedeni primjer Google Dokumenata: zamislite da suradnički dokument na kojem radite nije pohranjen na poslužitelju. Umjesto toga, to je na računalu svakog pojedinca, koja stalno provjerava i ažurira jedni druge kako bi se uvjerili da nitko nije izmijenio prethodne zapise. To ga čini "decentraliziranim".
To je temeljna ideja iza bloka: kriptografski podaci koji se neprekidno pristupa i osiguravaju istodobno, bez centraliziranog poslužitelja ili pohrane, s zapisom o promjenama koje se uključuju u svaku novu verziju podataka.
To je zadnji bit taj je tajni umak u sendviču s blokovima. Korištenje digitalne kriptografije, svaki korisnik pridonosi snazi računala kako bi pomogao u rješavanju nekih od tih složenih matematičkih problema koji čuvaju zapis sigurno. Ova izuzetno složena rješenja - poznata kao "hash" - rješavaju ključne dijelove podataka u zapisu, kao što je račun dodao ili oduzimao novac u računovodstvenoj knjizi i gdje je taj novac otišao ili došao. Što su podatci gusto, složenija je kriptografija, a više je procesorske snage potrebna za rješavanje. (Usput rečeno, ideja "rudarstva" u Bitcoinu).
Dakle, da bismo se složili, možemo zamisliti da je blockchain dio podataka koji je:
- Stalno ažurirano. Korisnici Blockchaina mogu pristupiti podacima u bilo kojem trenutku i dodati podatke najnovijem bloku.
- Distributed. Kopije blokiranih podataka pohranjuju i osiguravaju svaki korisnik, a svi se moraju složiti oko novih dodataka.
- Provjereno. Obje izmjene na novim blokovima i kopijama starih blokova moraju biti dogovorene od strane svih korisnika putem kriptografske provjere.
- Siguran, Neodgovarajući sa starim podacima i mijenjanjem načina osiguravanja novih podataka onemogućuje se i kriptografska metoda i ne-centralizirano pohranjivanje samih podataka.
I vjeruj to ili ne, postaje još kompliciraniji od ovoga … ali to je osnovna ideja.
Blockchain in Action: Pokaži mi (digitalni) novac!
Zato razmotrimo primjer kako to vrijedi za kriptoturenciju poput Bitcoina. Recimo da imate jedan Bitcoin i želite ga potrošiti na novi automobil. (Ili bicikl ili kuću ili male ili srednje velike otočne nacije - koliko god Bitcoin vrijedi ovaj tjedan.) Povezujete se s decentraliziranom Bitcoin blockchainom sa svojim softverom, a vi svoj zahtjev šaljete za prijenos vašeg Bitcoin prodavaču automobila. Transakcija se zatim prenosi u sustav.
Svaka osoba na sustavu to može vidjeti, ali vaš identitet i identitet prodavatelja su samo privremeni potpisi, sitni elementi velikih matematičkih problema koji čine srce digitalne kriptografije. Ove su vrijednosti priključene u jednadžbu blockchain, a sam problem "rješava" članovi na peer-to-peer mreži koji generiraju kriptografske hashe.
Nakon provjere transakcije, jedan Bitcoin premješta se od vas do prodavatelja i zabilježen na najnoviji blok u lancu. Blok je završen, zapečaćen i zaštićen kriptografijom. Sljedeći niz transakcija počinje, a blokkani lanac traje dulje, a sadrži cjelovit rekord svih transakcija svaki put kad se ažurira.
Sada, kada mislite da je blok-lanac "siguran", važno je razumjeti kontekst. Pojedinačne transakcije su sigurne, a ukupni zapis je siguran, sve dok metode koje se koriste za osiguranje kriptografije ostaju "neiskrena". (I zapamtite, ovo je stvarno teško je slomiti - čak i FBI to ne može učiniti samo pomoću računalnih resursa.) No, najslabiji je link u blok-mreži, pa, vi - korisnik.
Ako dopustite nekome da upotrebljava osobni ključ za pristup lancu ili ako ga pronađu jednostavnim hakiranjem na vaše računalo, mogu dodati blokove s vašim podacima i ne postoji način zaustavljanja. Tako Bitcoin postaje "ukraden" u visoko objavljenim napadima na glavna tržišta: tvrtke koje su djelovale na tržištima, a ne i sam Bitcoin blok-kabel, koje su bile ugrožene. I zato što su ukradeni Bitcoins preneseni na anonimne korisnike, kroz proces koji je potvrdio blockchain i zabilježen zauvijek, ne postoji način za pronalaženje napadačailipreuzeti Bitcoin.
Što drugo može blokirati?
Tehnologija Blockchaina počela je s Bitcoinom, ali je toliko važna ideja da nije dugo ostala tamo. Sustav koji se stalno ažurira, dostupan svima, ovjeren ne-centraliziranom mrežom i nevjerojatno siguran, ima mnogo različitih aplikacija. Financijske institucije kao što su JP Morgan Chase i australska burza razvijaju blokove za osiguranje i distribuciju financijskih podataka (za konvencionalni novac, a ne kriptoznanost poput Bitcoina). Zaklada Bill & Melinda Gates nada se da će koristiti sustave blockchaina za pružanje besplatnih, distribuiranih bankovnih usluga milijardama ljudi koji ne mogu priuštiti redovni bankovni račun.
Alati otvorenog koda kao što je Hyperledger pokušavaju napraviti tehnike blokiranja dostupne širem rasponu ljudi, u nekim slučajevima to čine bez potrebe za čudovišnim količinama snage obrade koja je potrebna da bi se osigurala druga dizajna. Suradnički radni sustavi mogu se verificirati i snimati pomoću tehnika blokiranja. Mnogo toga što se treba stalno snimati, pristupiti i ažurirati može se koristiti na isti način.
