Το “Blockchain” έχει γίνει πολύ γνωστή λέξη στο χώρο της τεχνολογίας και οικονομικών. Συχνά αναφέρεται ως πανάκεια για κάθε είδους προβλήματα επιχειρήσεων και διακυβέρνησης. Η δημοτικότητα του “Blockchain” μπορεί να είναι ένα ενθαρρυντικό σημάδι όσον αφορά την καινοτομία, αλλά έχει επίσης ως αποτέλεσμα η λέξη να σημαίνει πάρα πολλά πράγματα για πάρα πολλούς ανθρώπους και στο τέλος σχεδόν τίποτα συγκεκριμένο.
Η λέξη “blockchain” είναι σαν τη λέξη “όχημα” στο ότι και οι δύο περιγράφουν μια ευρεία κατηγορία τεχνολογίας. Αλλά σε αντίθεση με τη λέξη “blockchain” κανείς δεν σας ρωτάει ποτέ, «Πως νιώθεις για το όχημα;» ή αναφωνεί με ενθουσιασμό, «το έχω! Μπορούμε να λύσουμε αυτό το πρόβλημα με το όχημα”. Και ενώ ο καθένας θα μπορούσε να συζητήσει για την «τεχνολογία οχημάτων», ακόμη και αυτό θα ήταν μια περίεργη και αφηρημένη συζήτηση. Πιθανότατα θα πρέπει να μιλάει για αυτοκίνητα, τρένα, σκάφη ή πυραύλους, ανάλογα με το τι οχήματα τον ενδιαφέρουν. Και στο “blockchain” ισχύει το ίδιο. Δεν υπάρχει πλέον ένα μόνο “Blockchain” και η κατηγορία “τεχνολογία blockchain” είναι πολύ ευρεία.
Υπάρχει ένα πράγμα που σίγουρα γνωρίζουμε ότι είναι τεχνολογία blockchain και αυτό είναι το Bitcoin. Αυτό το γνωρίζουμε με βεβαιότητα επειδή η λέξη “blockchain” εφευρέθηκε αρχικά για να ονομάσει και να περιγράψει το κατανεμημένο ledger (σαν λογιστικό βιβλίο ή βιβλίο συναλλαγών bitcoin) που δημιουργείται από το δίκτυο του Bitcoin. Ένα blockchain συλλέγει πληροφορίες και τις ομαδοποιεί, οι ομάδες αυτές είναι γνωστές ως blocks, και περιέχουν σύνολα πληροφοριών. Τα blocks έχουν συγκεκριμένη χωρητικότητα και όταν γεμίσουν συνδέονται με το προηγούμενο γεμάτο block, σχηματίζοντας έτσι μια αλυσίδα δεδομένων γνωστή ως «blockchain».
Αλλά από την εφεύρεση του Bitcoin το 2008, υπήρξαν πολλά άτομα, εταιρείες, κοινοπραξίες και μη κερδοσκοπικοί οργανισμοί που δημιούργησαν νέα δίκτυα ή εργαλεία software που δανείζονται κάτι από το Bitcoin — ίσως να δανείζονται άμεσα κώδικα από το Bitcoin ή ίσως απλά να βασίζονται σε τεχνολογικές ή της θεωρίας παιγνίων ιδέες που αποκαλύφθηκαν με την εμφάνιση του Bitcoin. Έχετε πιθανώς ακούσει για ορισμένες από αυτές τις τεχνολογίες και εταιρείες ή έχετε δει τα λογότυπά τους.
Εκτός από το ότι εμπνέονται κατά κάποιον τρόπο από το Bitcoin, τι έχουν όλες αυτές οι τεχνολογίες από κοινού; Υπάρχει κάτι που μπορούμε να πούμε ότι ισχύει πάντα για την τεχνολογία blockchain; Η απάντηση είναι πως ναι και θα εξηγηθεί παρακάτω:
Κοινά χαρακτηριστικά των blockchains #
Όλες οι τεχνολογίες blockchain πρέπει να έχουν τρία δομικά στοιχεία: δικτύωση peer-to-peer, consensus mechanisms (μηχανισμοί συναίνεσης) και blockchain (!), ή αλλιώς hash-linked data structures (δομές δεδομένων συνδεδεμένων με κατακερματισμό). Ίσως αναρωτιέστε γιατί τα αποκαλούμε τεχνολογίες blockchain εάν το blockchain είναι μόνο ένα από τα τρία βασικά μέρη. Η απάντηση είναι ότι μάλλον είναι καλό branding name. Από τότε που ήταν διαδεδομένα το Napster και το BitTorrent και το ευρύ κοινό δυστυχώς έχει συσχετίσει τα δίκτυα peer-to-peer με πειρατεία και παραβίαση πνευματικών δικαιωμάτων, η λέξη αυτή απορρίφθηκε. Ο «consensus mechanism» ακούγεται πολύ ακαδημαϊκός και αρκετά δύσκολος για να εξηγεί σαν λέξη ένα προϊόν, έτσι απορρίφθηκε και αυτη η λέξη. Ενώ το “blockchain” ακούγεται και ενδιαφέρον και νέο.
Αλλά η κατανόηση κάθε ενός από αυτά τα τρία δομικά στοιχεία ξεχωριστά κάνει ευκολότερη την κατανοήση της τεχνολογίας blockchain. Αυτό συμβαίνει γιατί μπορούμε να γράψουμε μια απλή επεξηγηματική πρόταση για το πώς τα τρία αυτά μέρη επιτυγχάνουν ένα χρήσιμο αποτέλεσμα:
Οι συνδεδεμένοι υπολογιστές έρχονται σε συμφωνία πάνω στα κοινόχρηστα δεδομένα.
Αυτό ουσιαστικά πρέπει να κάνει μια τεχνολογία blockchain. Θα πρέπει να επιτρέπει σε συνδεδεμένους υπολογιστές να έρχονται σε συμφωνία πάνω στα κοινόχρηστα δεδομένα. Και κάθε μέρος αυτής της πρότασης αντιστοιχεί στα τρία δομικά στοιχεία μας.
Συνδεδεμένοι υπολογιστές. Οι υπολογιστές είναι συνδεδεμένοι σε ένα δίκτυο peer-to-peer. Εάν ο υπολογιστής σας είναι μέρος ενός δικτύου blockchain τότε επικοινωνεί απευθείας με άλλους υπολογιστές σε αυτό το δίκτυο, και όχι μέσω ενός κεντρικού διακομιστή που ανήκει σε μια εταιρεία ή σε κάποια άλλο συγκεντρωτικό σημείο.
Έρχονται σε συμφωνία. Η συμφωνία μεταξύ όλων των συνδεδεμένων υπολογιστών διευκολύνεται χρησιμοποιώντας έναν consensus mechanism. Αυτό σημαίνει ότι υπάρχουν κανόνες γραμμένοι στο λογισμικό που εκτελούν οι συνδεδεμένοι υπολογιστές και αυτοί οι κανόνες διασφαλίζουν ότι όλοι οι υπολογιστές στο δίκτυο παραμένουν συγχρονισμένοι και συμφωνούν μεταξύ τους.
Κοινόχρηστα δεδομένα. Και σε αυτό που όλοι συμφωνούν είναι τα κοινόχρηστα δεδομένα που ονομάζονται blockchain. Το “Blockchain” σημαίνει απλώς ότι τα δεδομένα είναι σε συγκεκριμένη μορφή. Αυτή η μορφή απλώς καθιστά τα δεδομένα πιο εύκολα για τα μηχανήματα που επαληθεύουν τη συνοχή ενός μεγάλου και συνεχώς αυξανόμενου αρχείου καταγραφής δεδομένων. Οι μεταγενέστερες καταχωρήσεις δεδομένων πρέπει πάντα να αναφέρονται σε προηγούμενες καταχωρήσεις, δημιουργώντας έτσι μια συνδεδεμένη αλυσίδα δεδομένων. Οποιαδήποτε απόπειρα αλλαγής μιας πρώιμης καταχώρησης συνεπάγεται και την αλλαγή κάθε επόμενης καταχώρησης, διαφορετικά οι ψηφιακές υπογραφές που είναι ενσωματωμένες στα δεδομένα θα αποκαλύψουν αναντιστοιχία. Το πώς όλα αυτά λειτουργούν είναι πέρα από το πεδίο αυτού του οδηγού, αλλά κυρίως σχετίζεται με την επιστήμη της κρυπτογραφίας και των ψηφιακών υπογραφών. Μερικοί άνθρωποι μπορεί να σας πουν ότι αυτό τα blockchain «immutable (αμετάβλητα)», που δεν είναι 100% ακριβές. Η δομή δεδομένων του blockchain θα εμφανίσει τις αλλαγές, αλλά εάν τα άτομα που χρησιμοποιούν τους συνδεδεμένους υπολογιστές επιλέξουν να αποδεχτούν ή να αγνοήσουν τις αλλαγές θα κρίνει κατά πόσο οι αλλαγές αυτές θα μείνουν ή όχι.
Το Bitcoin σαν παράδειγμα #
Η εξήγηση του τρόπου λειτουργίας των παραπάνω στο Bitcoin αποτελεί ένα χρήσιμο παράδειγμα.
Ποιοι είναι οι συνδεδεμένοι υπολογιστές στην τεχνολογία blockchain του Bitcoin; Είναι οποιεσδήποτε συσκευές στο Διαδίκτυο που χρησιμοποιούν λογισμικό συμβατό με Bitcoin. Αυτό το λογισμικό θα μπορούσε να είναι ένα πορτοφόλι ή θα μπορούσε να είναι λογισμικό για «mining» του bitcoin. Εάν, για παράδειγμα, χρησιμοποιείτε ένα πορτοφόλι Bitcoin στο τηλέφωνό σας, τότε όποτε στέλνετε ή λαμβάνετε συναλλαγές Bitcoin, το τηλέφωνό σας επικοινωνεί απευθείας με άλλους υπολογιστές που χρησιμοποιούν λογισμικό Bitcoin, αυτό είναι peer-to-peer. Ορισμένα άτομα αισθάνονται άβολα να χρησιμοποιούν τόσο σημαντικό λογισμικό στις προσωπικές τους συσκευές και αυτό είναι λογικό, επειδή εάν δεν είστε προσεκτικοί όταν εκτελείτε αυτό το λογισμικό, θα μπορούσατε κατά λάθος να χάσετε τα bitcoin σας. Έτσι, ορισμένοι άνθρωποι μπορεί να χρησιμοποιούν ένα πορτοφόλι Bitcoin που δημιουργήθηκε και συντηρείται από μια εταιρεία. Σε αυτήν την περίπτωση, το πορτοφόλι στο smartphone σας θα μιλήσει με έναν διακομιστή που διατηρεί η εταιρεία και αυτός ο διακομιστής συνδέεται στο δίκτυο peer-to-peer εκ μέρους σας.
Τι γίνεται με το consensus mechanism στο Bitcoin; Λοιπόν, όπως συμβαίνει με οποιοδήποτε consensus mechanism, είναι μια σειρά κανόνων γραμμένων σε κώδικα υπολογιστή. Για να είναι συμβατό με το δίκτυο Bitcoin, οποιοδήποτε λογισμικό χρησιμοποιείτε στη συσκευή σας με σύνδεση στο Διαδίκτυο πρέπει να ακολουθεί αυτούς τους κανόνες. Εάν το λογισμικό σας έχει τροποποιηθεί για να προσπαθήσει να παραβιάσει τους κανόνες, τότε τα μηνύματα που στέλνει στο Διαδίκτυο θα αγνοηθούν από όλους τους άλλους υπολογιστές που χρησιμοποιούν το πρωτότυπο λογισμικό που τηρεί τους κανόνες.
Δύο βασικοί κανόνες στο consensus mechanism #
Υπάρχουν πολλοί κανόνες στο consensus mechanism του Bitcoin, αλλά μπορούμε να τονίσουμε δύο από αυτούς εδώ και να τους περιγράψουμε στο περίπου:
- Κανείς δεν μπορεί να στείλει bitcoin που δεν έχουν λάβει ήδη από κάποιον άλλον ή από μια coinbase συναλλαγή.
- Κάθε 10 λεπτά ένας από τους συνδεδεμένους υπολογιστές επιλέγεται για να επιλέξει τη σειρά των έγκυρων συναλλαγών για αυτήν την περίοδο, αυτός ο υπολογιστής μπορεί να δημιουργήσει μια coinbase συναλλαγή.
Θυμηθείτε, ότι οι συνδεδεμένοι υπολογιστές επικοινωνούν απευθείας ο ένας με τον άλλο και λάβετε υπόψη ότι αυτοί οι υπολογιστές θα μπορούσαν να είναι οπουδήποτε στον κόσμο, μιας και όλο αυτό λαμβάνει μέρος στο Διαδίκτυο.
Εάν ορισμένοι υπολογιστές βρίσκονται, για παράδειγμα, στην Κίνα και άλλοι στις ΗΠΑ, είναι πιθανό ότι θα βγουν εκτός συγχρονισμού, επειδή τα μηνύματα σχετικά με τις συναλλαγές θα προέρχονται από διαφορετικά μέρη του κόσμου και θα διαδίδονται μέσω του Διαδικτύου σε διαφορετικές ταχύτητες. Ένας συνδεδεμένος υπολογιστής στην Κίνα μπορεί να πιστεύει ότι οι πιο πρόσφατες συναλλαγές έγιναν με την σειρά: A, B, C. Ενώ ένας υπολογιστής στις ΗΠΑ μπορεί να τους έχει δει με την αντίστροφη σειρά C, B, A. Πώς διασφαλίζουμε ότι όλοι οι υπολογιστές συμφωνούν στην σειρά; Όπως ορίζει ο κανόνας 2, κάθε 10 λεπτά ένας υπολογιστής επιλέγεται για να δηλώσει την έγκυρη σειρά συναλλαγών για τη συγκεκριμένη χρονική περίοδο, και στη συνέχεια επιλέγεται ένας άλλος, και ούτω καθεξής. Στην επιστήμη των υπολογιστών αυτή η ρύθμιση ονομάζεται επαναλαμβανόμενη εκλογή ηγέτη, αλλά σε αντίθεση με τις κανονικές πολιτικές εκλογές, αυτός ο ηγέτης επιλέγεται απλά τυχαία.
Σημειώστε επίσης ότι ο κανόνας 2 ορίζει ότι ο αρχηγός μπορεί να δώσει μόνο τη σειρά των έγκυρων συναλλαγών. Εάν ο επιλεγμένος ηγέτης προσπαθούσε να συμπεριλάβει μια συναλλαγή όπου έδινε στον εαυτό του εκατομμύρια πλαστά bitcoin, τότε θα είχε παραβεί τον κανόνα 1. Αυτά τα μηνύματα-απάτη αγνοούνται απλώς από τους υπόλοιπους υπολογιστές σύμφωνα με τους κανόνες του consensus mechanism.
Τι είναι μια coinbase συναλλαγή; #
Ο επιλεγμένος ηγέτης μπορεί, ωστόσο, να γράψει μια coinbase συναλλαγή η οποία θα ανταμείψει τους συνδεδεμένους υπολογιστές για την έντιμη δουλειά τους στη διατήρηση του δικτύου. Αυτή η συναλλαγή, η οποία είναι μια ειδική συναλλαγή στο πρωτόκολλο του Bitcoin, δημιουργεί νέα bitcoin από το τίποτα, σαν ανταμοιβή για τους miners (συνδεδεμένους υπολογιστές), αλλά πρέπει να ακολουθεί κάποιους κανόνες βάση ενός προκαθορισμένου πλαισίου (δεν μπορεί να επιλέξει το μέγεθος της ανταμοιβής). Αυτό το πλαίσιο είναι ένας άλλος κανόνας στο consensus mechanism του Bitcoin.
Κοινόχρηστα δεδομένα #
Τέλος, υπάρχουν και τα κοινόχρηστα δεδομένα του Bitcoin, το blockchain του. Αυτή είναι απλώς μια λίστα με όλες τις συναλλαγές Bitcoin που έχουν πραγματοποιηθεί από την έναρξη του δικτύου το 2009.
Οι συναλλαγές δεν έχουν μέσα τους ονόματα που αναγνωρίζονται από έναν άνθρωπο. Αντ’ αυτού, ο αποστολέας και ο παραλήπτης αντιπροσωπεύονται από αυτό που ονομάζεται public address (δημόσια διεύθυνση). Είναι μια ψευδοτυχαία αλλά μοναδική σειρά γραμμάτων και αριθμών που δημιουργείται τοπικά στο smartphone ή τον υπολογιστή ενός συγκεκριμένου χρήστη Bitcoin. Μοιάζει με αυτό, bc1qfw7rn3pxd8xy3tvrgwt764ld4qtkyn7w3hu9vg και η συσκευή του χρήστη θα δημιουργήσει επίσης ένα αντίστοιχο private-secret key (ιδιωτικό-μυστικό κλειδί) το οποίο είναι άλλη μια ψευδοτυχαία αλλά μοναδική σειρά γραμμάτων και αριθμών που χρησιμοποιείται στην υπογραφή των συναλλαγών που αποστέλουν χρήματα από αυτήν τη διεύθυνση. Σκεφτείτε το σαν έναν κωδικό πρόσβασης. Συνολικά, ωστόσο, το blockchain είναι πολύ απλό υπό την έννοια ότι είναι απλώς μια λίστα συναλλαγών μεταξύ διευθύνσεων που παρουσιάζονται με τρόπο που διευκολύνει τους υπολογιστές να επαληθεύουν τα δεδομένα.
Πως οι διαφορετικές τεχολογίες blockchain μπορεί να διαφέρουν; #
Τι γίνεται με τις άλλες τεχνολογίες blockchain εκτός του Bitcoin; Όλες ακολουθούν το ίδιο πρότυπο. Έχουν μια δικτύωση peer-to-peer, ένα consensus mechanism και ένα blockchain και θα επιτρέψουν στους συνδεδεμένους υπολογιστές να έρθουν σε συμφωνία πάνω στα κοινόχρηστα δεδομένα.
Ωστόσο, υπάρχουν δύο πράγματα που μπορεί να διαφέρουν από το Bitcoin. Τα κοινόχρηστα δεδομένα μπορεί να είναι διαφορετικά και το consensus mechanism μπορεί να κατασκευάζεται με διαφορετική σχεδίαση.
Διαφορετικά δεδομένα #
Όσον αφορά το πως θα μπορούν να διαφέρουν τα δεδομένα, αντί να είναι μια λίστα bitcoin συναλλαγών, τα κοινόχρηστα δεδομένα θα μπορούσαν να είναι ψήφοι σε εκλογές, ή διαπιστευτήρια ταυτοποίησης (σκεφτείτε το σαν μια tokenized άδεια οδήγησης). Ή τα δεδομένα θα μπορούσαν να είναι η τρέχουσα κατάσταση ενός υπολογισμού που εκτελείται. Με άλλα λόγια, τα δεδομένα θα μπορούσαν να σχετίζονται με έναν παγκόσμιο υπολογιστή στον οποίο επιτρέπεται σε οποιονδήποτε να γράψει ή να διαβάσει δεδομένα. Αυτός είναι ένας τρόπος για να περιγραφεί το Ethereum, ένα άλλο ανοιχτό δίκτυο blockchain εμπνευσμένο από το Bitcoin.
Το consensus mechanism θα μπορούσε επίσης να είναι διαφορετικό από του Bitcoin. Αυτές οι διαφορές δεν είναι απαραίτητα καλές ή κακές. Να θυμάστε ότι το “blockchain” είναι σαν το “όχημα”. Μερικές φορές μπορεί να χρειαστείτε ένα σκάφος, άλλες φορές ένα πύραυλο. Δεν είναι όλα τα οχήματα καλά για όλες τις περιπτώσεις.
Διαφορετικές επιλογές στην σχεδίαση του consensus mechanism #
Υπάρχουν τρεις σημαντικές επιλογές στην σχεδίαση που μπορεί να κάνουν το consensus mechanism διαφορετικό από το Bitcoin. Αυτές οι επιλογές (ή συμβιβασμοί) αξίζουν μια πολύ μεγαλύτερη συζήτηση, αλλά εδώ είναι μια βασική επισκόπηση:
- Άνοιχτό ή κλειστό; Το consensus mechanism επιτρέπει στον οποιονδήποτε να συμμετάσχει ή περιορίζεται η συμμετοχή σε ταυτοποιημένα άτομα στο δίκτυο που είχαν προηγουμένως λάβει διαπιστευτήρια πρόσβασης από μια εταιρεία, μια κοινοπραξία ή κάποια άλλη συγκεντρωτική οργάνωση που δημιουργεί ή εφαρμόζει την τεχνολογία blockchain; Με άλλα λόγια είναι ένα ανοιχτό δίκτυο (όπως το Διαδίκτυο) ή ένα κλειστό ή επιτρεπόμενο δίκτυο (όπως ένα εταιρικό intranet)
- Ιδιωτικό ή Διαφανές; Το consensus mechanism ευνοεί την ιδιωτικότητα των δεδομένων σε σχέση με τη διαφάνεια και τη δυνατότητα ελέγχου των δεδομένων; Ή αντιστρόφως; Σε κάποιο βαθμό, αυτός είναι ένας συμβιβασμός. Πρέπει να υπενθυμίσουμε ότι όλοι οι υπολογιστές πρέπει να έρθουν σε συμφωνία σχετικά με τα κοινόχρηστα δεδομένα. Εάν τα δεδομένα ήταν ιδιωτικά για λίγα άτομα, τότε μόνο τα άτομα στο δίκτυο θα μπορούσαν να επαληθεύσουν και να συμφωνήσουν για τα δεδομένα.
- Η ασφάλεια στην άκρη ή στο κέντρο; Το consensus mechanism θέτει την ασφάλεια στην άκρη του δικτύου ή στο κέντρο του. Τα ανοιχτά δίκτυα blockchain όπως το Bitcoin έχουν consensus mechanisms που ωθούν την ευθύνη για την ασφάλεια στην άκρη του δικτύου, στους μεμονωμένους υπολογιστές που ανήκουν και ελέγχονται από τους χρήστες. Έτσι, εάν λάβετε bitcoin στο smartphone σας χρησιμοποιώντας ένα πορτοφόλι, για παράδειγμα, η συσκευή σας είναι η μόνη συσκευή σε ολόκληρο το δίκτυο που μπορεί τώρα να δαπανήσει αυτά τα bitcoin. Χωρίς το μυστικό κλειδί που δημιουργείται στο τηλέφωνό σας, τα bitcoin δεν μπορούν ποτέ να μετακινηθούν. Αυτό έρχεται σε απόλυτη αντίθεση με τα συστήματα ηλεκτρονικών πληρωμών πριν από το Bitcoin, όπου ένας μεσάζοντας όπως μια εταιρεία πιστωτικών καρτών θα μπορούσε να εισέλθει και να αντιστρέψει μια συναλλαγή ή να μεταφέρει χρήματα από τον λογαριασμό σας χωρίς να χρειάζεται να κάνετε κάποια ενέργεια με την κάρτα ή την τραπεζική σας εφαρμογή. Το να υπάρχει η ασφάλεια στην άκρη του δικτύου μπορεί να είναι μειονέκτημα για κάποιον που χάνει το τηλέφωνό του και δεν έχει δημιουργήσει αντίγραφα ασφαλείας των διαπιστευτηρίων του, αλλά είναι επίσης ένα πλεονέκτημα σε ολόκληρο το σύστημα, επειδή δεν υπάρχει πλέον ένα κεντρικό μέρος που θα μπορούσε να παραβιαστεί ή να είναι ανέντιμο και έτσι να βάλει τα χρήματα ή τα δεδομένα όλων σε κίνδυνο. Οι permissioned τεχνολογίες blockchain διατηρούν κάποια ισχύ στο κέντρο του δικτύου επειδή έτσι θα υπάρχει ένα μέρος που θα βασίζεται στην ταυτοποίηση των επιτρεπόμενων υπολογιστών που συμμετέχουν και θα τους παρέχει διαπιστευτήρια πρόσβασης.
Αυτές είναι οι κυριότερες πιθανές διαφορές μεταξύ των τεχνολογιών blockchain. Υπάρχει ακόμη αρκετός χώρος για παραπάνω επεξεργασία, περισσότερες λεπτομέρειες και μελλοντικές δυνατότητες, αλλά ελπίζουμε να έχετε καλύτερη κατανόηση στη βασική αρχιτεκτονική αυτών των συναρπαστικών νέων εργαλείων. Απλώς να θυμάστε, η τεχνολογία blockchain σημαίνει ότι οι συνδεδεμένοι υπολογιστές έρχονται σε συμφωνία πάνω στα κοινόχρηστα δεδομένα.