Charakterystyka technologii blockchain i jej właściwości

Technologia blockchain, tłumaczona na język polski jako technologia łańcu-cha bloków, często określana również jako technologia rozproszonego rejestru (DLT – distributed ledger technology), jest zdecentralizowanym, rozproszonym zapisem danych (bazą danych), pogrupowanych w połączone ze sobą bloki,

1 Warto zauważyć, że w tytule badania pojawia się nazwa blockchain, jednak w dalszej części użyto określenia DLT, oznaczającego technologie rozproszonego rejestru będącego, z założenia, pojęciem nadrzędnym w stosunku do technologii blockchain. Ze względu na częste stosowanie tych pojęć wymiennie podyktowane stosunkowo wczesnym stadium rozwoju technologii czy też dużym zróżnicowaniem obserwowanych rozwiązań, pozwolono sobie w referacie na cyto-wanie badań i analiz, które to dotyczą zarówno technologii blockchain, jak i technologii DLT.

2 Przytoczone oszczędności dotyczą jedynie amerykańskiego rynku papierów wartościowych, a  dokładnie rozliczeń i rozrachunków na takich instrumentach, jak akcje, transakcje repo i obligacje lewarowane, co sygnalizuje, że możliwe są nawet większe oszczędności, gdy uwzględ-ni się inne instrumenty, takie jak waluty, surowce czy też transakcje OTC.

Katarzyna Maria Ciupa, Technologia Blockchain i jej wpływ na rozwój infrastruktury rynku... 97

gdzie zachodzące operacje, zgodnie z pierwotnym założeniem, są transmitowa-ne jednocześnie do wszystkich uczestników systemu (szczególtransmitowa-ne rodzaje łańcu-chów danych zostały opisane w punkcie III)³.

Warto zaznaczyć, że technologia łańcucha bloków jest określeniem pod-rzędnym do technologii rozproszonego rejestru, ze względu na różnice m.in.

w architekturze danych, gdyż blockchain z reguły zakłada sieć powiązanych ze sobą bloków, co nie jest wymagane w przypadku DLT. Wspólną cechą jest odej-ście od konieczności kontrolowania rozproszonej bazy danych przez centralną jednostkę, decydującą o przynależności do systemu i gwarantującą, że uczestni-czący gracze postępują zgodnie z zasadami, na rzecz systemu, który pozwala na osiąganie zgodności co do poprawności zapisu i synchronizacji danych, nawet w przypadku gdy należące do niego podmioty nie znają się wzajemnie.

Technologia blockchain jest zatem szczególnym przykładem bazy danych, która to nie jest przechowywana i zarządzana przez centralny podmiot, ale jest siecią powiązanych ze sobą kopii, które to łącznie stanowią kompletny system (Tapscott i Tapscott, 2017).

Dobrym sposobem opisania technologii jest wskazanie jej głównych charak-terystyk, przy czym należy pamiętać, że owe charakterystyki są zgodne z pier-wotnym założeniem technologii zaprezentowanym w 2008 roku, a obecnie istniejące rozwiązania różnią się w mniejszym lub większym stopniu od pier-wotnego schematu.

Do charakterystyk technologii blockchain zalicza się:

– zdecentralizowanie (decentralisation), co oznacza, że nie ma jednego cen-tralnego ośrodka odpowiedzialnego za weryfikowanie, przetwarzanie i obróbkę danych;

– rozproszenie (distribution) wskazujące na sieć połączonych ze sobą pod-miotów, które są w posiadaniu jednakowej repliki bazy danych (różnice pomiędzy siecią zcentralizowaną, zdecentralizowaną i rozproszoną zapre-zentowano na rysunku 1);

– zsynchronizowany zapis, umożliwiający automatyczne aktualizowanie się zapisu na wszystkich replikach będących w posiadaniu uczestników systemu;

– użycie kryptografii do celu szyfrowania danych pozwalające na bezpieczne transferowanie i egzekwowanie praw własności;

– wbudowany mechanizm decydowania o poprawności i ciągłości zapisu (consensus mechanizm), pozwalający na osiąganie zgodności co do zapisów,

3 W dalszej części referatu nazwy technologia blockchain, baza danych czy tez łańcuch bloków zostały użyte zamiennie.

bez konieczności znajomości i zaufania do innych uczestników czy też bez konieczności ingerencji strony trzeciej;

– konieczności rozwiązania zdefiniowanej przez system łamigłówki (proof of work) w celu dodania nowych bloków do istniejącej sieci;

– nieodwracalność, zapewniającą niezmienny zapis przeszłych zdarzeń, dzięki powiazaniu nowych zdarzeń ze zdarzeniami przeszłymi;

– transparentność pozwalającą w każdym momencie na dokładną i przejrzystą analizę wszelkich dotychczasowych działań.

R y s u n e k 1. Rodzaje sieci

Sieć zcentralizowana Sieć zdecentralizowana Sieć rozproszona Źródło: opracowanie własne na podstawie: Bank for International Settlement, 2017 (https://www.bis.

org/cpmi/publ/d157.pdf).

Technologia blockchain pozwala zatem na zniesienie nadrzędnej roli cen-tralnej jednostki, nadaje wszystkim uczestnikom równorzędne prawa dostępu i w sposób ciągły zapewnia o poprawności danych, potwierdzając tym samym nieodwracalność zapisów. Zaufanie do jednej, centralnej jednostki zostaje zastąpione poprzez zaufanie „do nikogo”, gdyż każdy uczestnik może samo-dzielnie i w dowolnym momencie sprawdzić dokładny zapis i dokonać oceny dokonanych operacji. Proces decydowania o poprawności zachodzących w ramach bloku transakcji i dołączania nowych bloków do sieci bloków wcze-śniejszych również odbywa się w ramach sieci rozproszonych podmiotów, które to, mając dostęp do przeszłych zapisów, są w stanie samodzielnie, bez koniecz-ności udziału centralnego zarządcy, sprawdzić i zadecydować o poprawkoniecz-ności lub niezgodności działań. Co więcej, baza danych jest odporna na wrogie ataki mające na celu manipulacje dokonywanego zapisu, gdyż jakakolwiek zmiana dokonana na jednej replice bazy danych jest niewystarczająca i zostanie odrzu-cona przez sieć, a dokonanie zmian na wszystkich replikach jest praktycznie niemożliwe, ze względu na ich rozproszenie. Ponadto niemożliwe jest

rów-Katarzyna Maria Ciupa, Technologia Blockchain i jej wpływ na rozwój infrastruktury rynku... 99

nież dokonywanie zmian wcześniejszych zapisów, gdyż, dzięki wbudowanemu systemowi proof of work i powiązaniu bloków za pomocą systemu unikalnych identyfikatorów (hash), podmiot chcący dokonać zmiany musiałby rozwiązać wszystkie poprzednie łamigłówki, co także jest praktycznie niemożliwe ze względu na ogromną ilość pracy potrzebnej do wykonania operacji⁴. Rysunek 2 przedstawia najważniejsze z wymienionych powyżej cech.

R y s u n e k 2. Charakterystyka technologii blockchain

Zdecentralizowanie Rozproszenie Zaufanie Niepodatność na ataki

Niezależność od jednostki

Źródło: opracowanie własne na podstawie: Innovate Finance, 2017 (http://www.ey.com/Publication/

vwLUAssets/ey-blockchain-dlt-and-the-markets-journey/$FILE/ey-blockchain-dlt-and-the capital--markets-journey.pdf).

Gideon Greenspan, CEO firmy Coin Sciences Ltd. (MultiChain – otwartej platformy do tworzenia aplikacji w ramach blockchain) stwierdził, że „Block-chain to nowy rodzaj bazy danych pozwalający na jej współdzielenie przez wszystkich uczestników, którzy to w sposób bezpieczny mogą dokonywać modyfikacji, nawet w przypadku gdy sobie wzajemnie nie ufają”. Mundeeb Ali, współzałożyciel firmy Blockcstack (promującej się jako Internet zdecentralizo-wanych aplikacji), słusznie zauważył, że „Technologia blockchain pozwala na odejście od schematu „należy postępować zgodnie z zasadami” na rzecz podej-ścia „niemożliwe jest złe postepowanie” (Hileman i Rauchs, 2017). Blockchain

4 W odniesieniu do technologii blockchain, koszt pracy liczony jest w ilości zużytej energii, niezbędnej do wykonania operacji obliczeniowych.

bowiem w pewnym sensie wymaga, aby wszyscy działali zgodnie z ustalonymi regułami, gdyż jakakolwiek manipulacja zostanie odrzucona poprzez pozosta-łych użytkowników⁵.