blockchain technológia
jan.
1
2020

Blockchain technológia

A blockchain technológia, tükörfordításban blokklánc technológia, egy decentralizált adatbázis, melyet a kriptográfiai titkosítás és korlátozott számítási kapacitás kettőse érvényesít és tesz biztonságosan használhatóvá. Jelenleg a blockchain technolgóia legelterjedtebb falhasználási módjai közé tartoznak a különböző blockchain alapú fizetési rendszerek és kriptovaluták, illetve az okos szerződések használata. A technológia megismerésének egyik fontos eleme mai napig a Bitcoin névre keresztelt kriptovaluta.

A blockchain technológia és a digitális aláírás

A következő sorokon a blockchain technológia által megoldott alapproblémákat és az ezekre adott válaszokat vesszük sorra, valamint megnézzünk, hogy a fogalomban is említett kriptográfia és számítási teljesítmény kifejezések hogyan illeszkednek a blockchain technológia kérdésköréhez. A következő példa a blockchain technológia fizetési rendszerekhez történő felhasználására fog koncentrálni, azonban az alapelvek bármilyen egyéb tranzakcióra vagy személyek közötti megállapodásokra alkalmazhatók.

Első lépésként képzeljünk el egy mindenki számára elérhető főkönyvet, ahol az egyes piaci szereplők közötti tranzakciókat számontartjuk. Minden periódus végén összegezzük ezeket a tranzakciókat. Aki többet költött, mint amennyit keresett, az befizet a közös kasszába, míg aki nettó pozitív számlával rendelkezik, az a közös kasszából megkapja a neki járó összeget. A közös főkönyvi rendszer használatának hála, ha mindenki pontosan teljesíti a kötelezettségét, akkor a zéró összegű játékok szabályinak megfelelően (az én adósságom más követelése) az összes adósság rendezhető. Azonban itt egyből egy bizalmi problémába ütközünk.

Miután a blockchain technológia által használt főkönyv mindenki számára elérhető és hozzáférhető, mi gátol meg abban másokat, hogy saját maguk részére tranzakciókat adjanak hozzá a könyvhöz? Míg a való életben a tranzakciókat a fizető fél aláírásával tudjuk hitelesíteni, addig a blockchain technológia használatánál a fizikai világhoz hasonlóan digitális aláírásokat alkalmazunk.

A digitális aláírás a következőképpen történik: első lépésben minden felhasználó kap egy privát és egy nyilvános kulcsot, mindkettő egy sor véletlenül generált kód. Az aláírás során egy előre meghatározott kriptográfiai függvény a tranzakcióban lévő üzenet és a privátkulcs felhasználásával generál egy aláírást, amelyet egy másik kriptográfiai függvény az aláírás és a nyilvános kód használatával igazol. Ha a privát-nyilvános kód kombinációja vagy az üzenet nem egyezik, akkor a tranzakció érvénytelen lesz.

A hamis tranzakciók hozzáadásának egyetlen módja a privát kulcs kitalálása, amely egy 256 darab 0 vagy 1 számjegyekből álló véletlen számsor, vagy szaknyelven egy 256 bites kód. Ez elsőre talán nem tűnik nehéznek az informatika világában, de a kombinációk valós száma elképzelhetetlenül magas. Egy személetes példával élve a kombinációk szinte nevetségesen magas számára: ha a Földet alkotó összes atom egy mini számítógép lenne és mindegyikük másodpercenként egy kombinációt tudna tesztelni, és a tesztek futnának a Föld keletkezése óta, akkor a lehetséges kombinációk 0.0000000016%-át már teszteltük is volna. Miután a privát kód véletlenszerűen generált, nincs jobb módszer a véletlenszerű tesztelésnél, így kijelenthetjük, hogy a blockchain technológia által használt digitális aláírás fizikai társánál jóval biztonságosabb módszer.

Főkönyvből kriptovaluta

A digitális aláírások használatával már meg is tettük az első fontos lépést egy blokklánc létrehozásához. A digitális aláírás a személyes kulcsok használata lehetetlenné teszi egy adott tranzakció létrehozását a kulcs ismerete nélkül, azonban egy módon még mindig kijátszható a rendszer ebben a formában. Korábbi tranzakciók esetén a kulcs nem is, de az általa és a tranzakció által generált kód ismert és másolható. Azért, hogy ne lehessen ezt a banális módszert felhasználni a rendszer ellen, egész egyszerűen az adott tranzakciókhoz adunk egy sorszámot vagy azonosítót is, így a rendszer egyből tudja, ha valaki egy korábbi tranzakciót akar megismételni. Ezzel a lépéssel a digitális főkönyvünk létre is jött.

A kriptovaluták ebből a digitális főkönyvi rendszerből születtek. A digitális főkönyv képes követni a felek közötti tartozásokat, azonban a rendszer még mindig ki van téve a túlköltekezés veszélyének, azaz, ha valaki tartozás felhalmozás után nem hajlandó kiegyenlíteni a számlát. Ezt elkerülendő, a blockchain alapú fizetőeszközöket úgy alkották meg, hogy meglévő keretünknél magasabb összeget nem tudunk elkölteni. Amennyiben digitális főkönyvünk az összes korábbi tranzakcióval tisztában van, úgy a rendszer nem kíván elszámolást, a felek a befizetésük után kapott kirptovalutában képesek azonnal elszámolni egymás felé tartozásukat. Ahhoz, hogy megértsük hogyan kerül elkölthető kredit a rendszerbe először azt kell szemügyre vennünk, hogy mit értettünk a definícióban szereplő decentralizált jelző alatt.

Eddig a pontig egyetlen főkönyvről beszéltünk, de valóságban épp az a blockchain technológia újítása, hogy az információt tartalmazó könyvet nem egy központi szereplő vezeti, hanem több szereplő számára is párhuzamosan elérhető az adatbázis. De hogy tudjuk garantálni, hogy egy új tranzakció után mindenki az adatbázis azonos másolatával rendelkezik?

Bitcoin bányászat, avagy hogyan jön létre a blokklánc

A megbízható főkönyvi másolatnak egyetlen fontos szabálya van a blockchain technológiák esetében: a befektetett munka. Technikai oldalról a blokkláncok megalkotói a digitális aláírásokhoz hasonlóan itt is a kriptográfiát hívták segítségül. A blockchain technológia ebben a lépésben újfent egy kirptográfiai egyenletet fog alkalmazni, ahol a változó az eddigi tranzakciók listája. Ahogy változik az üzenet, úgy változik az adott függvény eredménye, amely legtöbb esetben itt is a fentről már ismert 256 bites kód.

A bitcoin bányászat gyakorlatilag egy matematikai rejtvény megoldása, szokták mondani, de jobban hasonlítható talán egy lottóhoz. A bányász számítógépe nyomon követi a tranzakciókat és próbál egy számsort találni, amelyet az eddigi trazakciók listájának végére illesztve egy bizonyos 256 bites kódot generál. A feladvány, például, lehet, hogy a bitcoin bányászat során keressünk egy számot, amit az az utolsó 200 tranzakció mögé illesztve függvényünk egy olyan kódot generál, ami 10 nullával kezdődik. Ha sikerült, akkor nyertünk a lottón, és a rendszer erőfeszítéseinkért cserébe kreditet ír jóvá a számlánkon. A rendszer a fő fenntartókat, a digitális könyvelőket jutalmazza.

Ezeket a listákat a kriptográfiai rejtvénynek megfelelően generált számmal a végén nevezzük blokkoknak. Lánc elnevezésüket onnan kapják, hogy minden egyes blokk az előző blokk speciális számával, rejtvényének megoldásával kezdődik. Amennyiben felcserélnénk két blokkot, úgy az összes üzenet is megváltozik, érvénytelenné téve a speciális számokat. Így, ha visszamenőleg próbálnánk megváltoztatni egy adatot, úgy az egész láncot át kéne számolnunk, ami mondanom sem kell, elképzelhetetlen számítástechnikai kapacitást igényelne.

De mi történik, ha két lánc párhuzamosan van jelen? Úgy mindig a hosszabbat fogja igaznak tekinteni a rendszer, így, ha csalárd módon próbáljuk megváltoztatni az eddigi tranzakciók listáját, úgy jobb, ha több számítási kapacitásunk van, mint mindenki másnak a rendszerben, különben sosem fogunk a valósnál hosszabb láncot alkotni.

Mi hát a blockchain technológia?

“A blockchain technológia, tükörfordításban blokklánc technológia, egy decentralizált adatbázis, melyet a kriptográfiai titkosítás és a korlátolt számítási kapacitás kettőse érvényesít és tesz biztonságosan használhatóvá.” Az adatbázis, tranzakciók vagy üzenetek hosszú listája decentralizált, hiszen egyszerre többen is jegyzik azokat, ez a bitcoin bányászat része. A rendszer kriptográfiai titkosítást alkalmaz az digitális aláírás és blokkok speciális azonosítójának létrehozásához. A visszamenőleges változtatáshoz vagy egy új hamis lánc létrehozásához az összes korábbi számítást újra kell végezni, így a számítási kapacitás 50%-a + 1 lenne szükséges a csalás sikerességéhez.

A blockchain technológia felhasználása

A blockchain technológia a számítástechnikai infrastruktúra számos területén hasznosítható. A fent bemutatott példa egy fizetési vagy banki főkönyvhöz hasonló kriptovaluta rendszert ír le, de a digitális főkönyvünkben bármilyen információ szerepelhet. Ezek lehetnek okos szerződések, amelyek feltételei kódolva vannak és teljesülésük mellett a rendszer automatikusan végrehajtja a szerződésben foglaltakat, vagy akár digitális megrendelések és készletezés, ahol készleteink apadása esetén a rendszer automatikusan új megrendelést ad le szállítóink felé. Használhatók értéktőzsdei vagy árupiaci kereskedésre, vagy akár a havi gázszámla befizetésére is.

Fontos kiemelni, hogy a blockchain technológia nem szabadalmazott, így bárki nyíltan felhasználhatja. Aki esetleg az immateriális érték és a technológia eszmei értéke miatt fektetne egy vállalkozásba, jobb, ha tisztában van a technológia szabad felhasználhatóságával. Azok számára, akik blockchain technológiába szeretnének fektetni annak potenciálja, vagy épp csak diverzifikáció miatt, a kriptovaluták közvetlen vétele mellett elérhetőek tőzsdén kereskedett blokklánc alapok, vagy akár a technológiát fejlesztő cégek részvényein keresztül is lehet profitálni belőlük.

Források:

https://www.investopedia.com/terms/b/blockchain.asp

https://www.investopedia.com/terms/s/smart-contracts.asp

https://www.investopedia.com/blockchain-technology-4689758

https://www.investopedia.com/terms/c/cryptocurrency.asp

https://www.docusign.com/how-it-works/electronic-signature/digital-signature/digital-signature-faq