Newsletter Subscribe

Enter your email address below and subscribe to our newsletter

Co to jest blockchain i jak działa poza kryptowalutami

Share your love

Blockchain kojarzy się przede wszystkim z bitcoinem i innymi kryptowalutami, ale samo pytanie “co to jest blockchain” dotyczy czegoś szerszego. To sposób zapisywania i zabezpieczania danych, z którego korzystają dziś także firmy logistyczne, szpitale, banki i urzędy – najczęściej bez udziału jakiejkolwiek waluty cyfrowej.

Co to jest blockchain

Blockchain to zdecentralizowany system baz danych. Przechowuje informacje jednocześnie w wielu lokalizacjach i jest odporny na manipulacje. Każdy blok ma własny, unikalny identyfikator kryptograficznie powiązany z poprzednim – dlatego zmiana zapisanych danych bez wykrycia jest w praktyce niemożliwa. Kopię całego rejestru przechowuje sieć niezależnych komputerów, czyli węzłów, a nie jeden centralny właściciel systemu. Każdy węzeł może samodzielnie zweryfikować poprawność danych.

Historia blockchaina

Koncepcja jest starsza niż kryptowaluty. Jej podwaliny opisał już na początku lat osiemdziesiątych David Chaum. Pierwszy praktyczny mechanizm łańcucha bloków opisali w 1991 roku Stuart Haber i W. Scott Stornetta – posłużył do znakowania czasem dokumentów cyfrowych, tak by nie dało się ich sfałszować bez śladu. Białą księgę Bitcoina, pod pseudonimem Satoshi Nakamoto, opublikowano 9 listopada 2008 roku, a publiczna sieć Bitcoin ruszyła 3 stycznia 2009 roku – dopiero wtedy blockchain zyskał swoje najbardziej znane dziś zastosowanie.

Jak działa blockchain w praktyce

Blockchain zapisuje dane w blokach połączonych chronologicznie w łańcuch. Stąd nazwa. Zamiast jednego centralnego serwera kopię rejestru przechowuje sieć niezależnych węzłów. Nowa informacja trafia do łańcucha dopiero po zatwierdzeniu przez odpowiednią liczbę uczestników sieci, zgodnie z ustalonym mechanizmem konsensusu. Nie trzeba więc ufać jednej instytucji. System jest też odporny na pojedyncze awarie czy próby oszustwa. Wiele wdrożeń wykorzystuje też smart kontrakty, czyli samowykonujące się programy, które uruchamiają się automatycznie po spełnieniu określonych warunków, bez udziału pośredników.

Mechanizmy konsensusu: Proof of Work i Proof of Stake

To, który blok trafi do łańcucha, sieć musi wspólnie zatwierdzić – służą do tego mechanizmy konsensusu. W Proof of Work uczestnicy sieci, czyli górnicy, konkurują w rozwiązywaniu złożonych zadań obliczeniowych, a zwycięzca zyskuje prawo dodania nowego bloku i nagrodę w kryptowalucie. Tak działa Bitcoin. Metoda jest bezpieczna, ale bardzo energochłonna, co bywa krytykowane ze względu na środowisko. W Proof of Stake walidatorzy zabezpieczają sieć, blokując własne środki, czyli tzw. stawkę, zamiast zużywać moc obliczeniową – prawdopodobieństwo zatwierdzenia bloku rośnie wraz z wielkością tej stawki. To rozwiązanie jest znacznie bardziej efektywne energetycznie i korzysta z niego między innymi Ethereum po aktualizacji do wersji 2.0.

Rodzaje blockchain: publiczny, prywatny, hybrydowy i konsorcjum

W praktyce funkcjonuje kilka modeli sieci blockchain, różniących się poziomem otwartości:

  • publiczny – dostępny dla każdego, bez specjalnych uprawnień;
  • prywatny – kontrolowany przez jedną organizację;
  • hybrydowy – łączący cechy sieci publicznej i prywatnej;
  • konsorcjum – współdzielony przez grupę organizacji, na przykład banków.

Wybór modelu zależy od tego, czy dane mają być dostępne publicznie, czy tylko dla zaufanych uczestników danego procesu biznesowego.

Logistyka i łańcuchy dostaw

Logistyka i łańcuchy dostaw to jeden z najlepiej udokumentowanych obszarów zastosowania blockchaina poza kryptowalutami. Sądząc po skali wdrożeń, to właśnie ten sektor najszerzej korzysta z niej poza finansami. Armator Maersk i IBM prowadziły projekt TradeLens, którego celem było zautomatyzowanie handlu morskiego. Podobne rozwiązanie wdrożył Walmart razem z IBM. System śledzi produkty w czasie rzeczywistym. Źródło problemu, na przykład skażenia żywności, da się więc wskazać w kilka sekund, a nie dni. Na podobnej zasadzie działa platforma IBM Food Trust, która monitoruje przepływ żywności od producenta do konsumenta i pozwala szybciej wykrywać problemy jakościowe. W logistyce farmaceutycznej blockchain pomaga też zapobiegać przedostawaniu się podrobionych leków do łańcucha dostaw, a koncerny farmaceutyczne testują wykorzystanie tej technologii w kontroli badań klinicznych.

Ochrona zdrowia i dokumentacja medyczna

W ochronie zdrowia blockchain wspiera bezpieczne przechowywanie dokumentacji medycznej i kontrolę dostępu do danych pacjentów. Projekty MedRec, Ancile i OmniPHR wykorzystują tę technologię do zarządzania elektroniczną dokumentacją medyczną, dając pacjentom większą kontrolę nad własnymi danymi. Pacjent ma unikalny klucz prywatny. Może więc pozostać jedynym właścicielem swoich danych i udostępniać je wybranym lekarzom tylko na określony czas, zamiast przekazywać pełny dostęp jednej placówce.

Sektor finansowy i bankowość poza kryptowalutami

Polskie banki wykorzystują blockchain do dostarczania klientom dokumentów cyfrowych na tzw. trwałym nośniku – rozwiązanie zapewnia bezpieczeństwo przed nieuprawnionym dostępem i niezmienność danych, co potwierdza Urząd Komisji Nadzoru Finansowego. Technologia obsługuje też emisję pieniądza elektronicznego opartego na polskim złotym i funcie brytyjskim, wymienianego na gotówkę tradycyjną w punktach kasowych. Bankowość to sektor o wartości około 135 bilionów dolarów. Ma jednak swoje bolączki:

  • powolny transfer środków,
  • ryzyko cyberprzestępczości,
  • rosnące koszty transakcji,
  • pranie pieniędzy.

Blockchain łagodzi część tych problemów dzięki przejrzystości, która ułatwia wdrożenie procedury KYC (Know Your Customer) wymaganej przez instytucje finansowe.

W płatnościach międzynarodowych firma Ripple oferuje rozwiązanie z dwustronnym protokołem komunikacji, pozwalające rozliczyć transakcję w czasie rzeczywistym. To odmienne podejście niż w jednokierunkowym systemie SWIFT, w którym rozliczenie wymaga akceptacji obu stron i przechodzi przez kolejnych pośredników. Konsorcjum we.trade używa blockchaina, by ułatwić bankom międzynarodowy handel elektroniczny. Osobnym wątkiem jest Ethereum – otwarta, zdecentralizowana platforma blockchain, która umożliwia tworzenie smart kontraktów i stoi za rozwojem ekosystemu zdecentralizowanych finansów (DeFi). Blockchain wspiera też tokenizację aktywów tradycyjnych, takich jak nieruchomości, akcje czy surowce – reprezentowanie ich cyfrowymi tokenami zmienia sposób ich emisji, sprzedaży i zarządzania.

Ubezpieczenia i Internet Rzeczy

W ubezpieczeniach blockchain automatyzuje procesy, które wcześniej ktoś musiał sprawdzać ręcznie. Inicjatywa B3i wykorzystuje tę technologię do automatyzacji likwidacji szkód. W 2023 roku firma TradeWaltz wprowadziła własne rozwiązanie ubezpieczeniowe – z platformy korzystają między innymi japońscy ubezpieczyciele Sompo i Tokio Marine, oferujący na niej ubezpieczenia morskie. W obszarze Internetu Rzeczy projekt IOTA zabezpiecza komunikację między autonomicznymi urządzeniami, co ma znaczenie na przykład przy zdalnym monitorowaniu maszyn i czujników przemysłowych.

Energetyka i handel energią

W energetyce blockchain umożliwia bezpośrednie transakcje między małymi producentami energii a jej odbiorcami, co obniża koszty pośrednictwa. Firmy testują ją też w rozliczeniach za ładowanie samochodów elektrycznych. Platforma Power Ledger pozwala tokenizować i sprzedawać kredyty węglowe oraz certyfikaty energii odnawialnej w modelu peer-to-peer. Projekt Brooklyn Microgrid umożliwia z kolei lokalny handel energią ze źródeł odnawialnych bezpośrednio między prosumentami.

Administracja publiczna i tożsamość cyfrowa

Instytucje testują blockchain między innymi do obsługi podpisu cyfrowego i przechowywania dokumentów z gwarancją ich trwałości, a także w notariacie, rejestrach publicznych i systemach głosowania. Modelowym przykładem pozostaje Estonia. Kraj chroni blockchainem:

  • rejestry publiczne,
  • dane zdrowotne,
  • system sądowniczy,
  • bezpieczne głosowanie online.

To nie jedyny przykład. Z technologii korzysta też Światowe Forum Ekonomiczne – system Known Traveller Digital Identity ma usprawnić podróże międzynarodowe bez konieczności okazywania fizycznych dokumentów. W Stanach Zjednoczonych z kolei rozwiązania Follow My Vote i Voatz oferują wyborcom mechanizmy głosowania oparte na blockchainie. Podobny cel mają projekty Civic i uPort, które tworzą systemy zarządzania tożsamością cyfrową eliminujące potrzebę korzystania ze scentralizowanych dostawców tożsamości.

Sztuka, prawa autorskie i weryfikacja autentyczności

W sztuce i prawie autorskim blockchain pozwala cyfrowo potwierdzać oryginalność dzieł. Rozwiązania takie jak Aura Blockchain Consortium, Authena czy Seal śledzą i weryfikują autentyczność zarówno plików cyfrowych, jak i fizycznych przedmiotów – na przykład towarów luksusowych czy dzieł sztuki. Twórcy mogą też wydawać własne tokeny reprezentujące prawo do dzieła, a zapisany w smart kontrakcie mechanizm automatycznie przekazuje im procent zysku przy każdej kolejnej odsprzedaży.

Korzyści i wyzwania wdrożenia

Do głównych zalet blockchaina należą odporność na manipulacje, przejrzystość dla wszystkich uczestników sieci oraz możliwość automatyzacji procesów dzięki smart kontraktom. Są też minusy. Wdrożenie tej technologii ma konkretne ograniczenia:

  • wysokie zużycie energii – zwłaszcza w sieciach opartych na mechanizmie konsensusu Proof of Work, takich jak Bitcoin;
  • ograniczona skalowalność i przepustowość, co przy dużym obciążeniu wydłuża czas rozliczenia transakcji i podnosi opłaty;
  • brak interoperacyjności między różnymi systemami blockchain;
  • potrzeba zaawansowanej wiedzy technicznej po stronie firm i instytucji wdrażających rozwiązanie.

Dlatego mimo rosnącej liczby wdrożeń w logistyce, ochronie zdrowia, finansach, energetyce i administracji, decyzja o wykorzystaniu blockchaina wciąż wymaga dokładnej analizy kosztów i realnych korzyści dla konkretnego procesu.

Najczęściej zadawane pytania

Co to jest technologia blockchain i jak działa?

Blockchain to zdecentralizowany rejestr danych. Przechowuje je jednocześnie wiele niezależnych komputerów w sieci, czyli węzłów, a kolejne bloki informacji są ze sobą kryptograficznie powiązane. Nową informację dopisuje się do łańcucha dopiero po zatwierdzeniu przez sieć, zgodnie z mechanizmem konsensusu takim jak Proof of Work albo Proof of Stake. Dzięki temu dane raz zapisane są w praktyce niemożliwe do sfałszowania.

Jakie są przykłady blockchain?

Najbardziej znany jest oczywiście Bitcoin. Poza kryptowalutami blockchain działa też w logistyce (TradeLens Maersk i IBM, IBM Food Trust), w ochronie zdrowia (MedRec, OmniPHR), w administracji (cyfrowa tożsamość w Estonii), w energetyce (Power Ledger) i w weryfikacji autentyczności dzieł sztuki (Aura Blockchain Consortium). Każdy z tych przykładów wykorzystuje tę samą zasadę: rozproszony, odporny na manipulacje zapis danych.

Jakie są transakcje blockchain?

Transakcja to zapis przeniesienia danych lub wartości między dwoma adresami w sieci. Jest podpisywana cyfrowo za pomocą kryptografii klucza publicznego, w Bitcoinie za pomocą algorytmu ECDSA, dzięki czemu można zweryfikować, kto ją zainicjował, mimo że sami użytkownicy pozostają anonimowi. Po zatwierdzeniu przez sieć transakcja trafia do bloku i staje się częścią łańcucha – nie da się jej już wycofać ani zmienić.

Źródła:

Podziel się swoją opinią
Redakcja
Redakcja
Artykuły: 269

Podobne wpisy