Mi az a „Blockchain”?

Ha az utóbbi időben figyelte a híreket, akkor hallhatott valamiről, úgynevezett blokkláncról. Ez egy olyan koncepció, amely az adatokat rendkívül biztonságosá teszi meghatározott felhasználásokhoz. Valószínűleg hallottad már a Bitcoin kapcsán, de alkalmazásai messze meghaladják mindenki kedvenc kriptovalutáját. Itt van egy gyors magyarázat a működésére.

Minden titkosítással kezdődik

ÖSSZEFÜGGŐ: Mi a Bitcoin és hogyan működik?

A blokkláncok megértéséhez meg kell értenie a kriptográfiát. A rejtjelezés gondolata jóval régebbi, mint a számítógépek: csupán annyit jelent, hogy az információkat úgy kell átrendezni, hogy megértéséhez speciális kulcsra van szükség. Az egyszerű dekóder gyűrűs játék a dobozában talált gabonapehely a legalapvetőbb kriptográfia egyik formája – hozzon létre egy kulcsot (más néven titkosítást), amely egy betűt helyettesít egy számmal, futtassa az üzenetet a kulcson keresztül, majd adja át a kulcsot másnak . Aki kulcs nélkül megtalálja az üzenetet, nem tudja elolvasni, hacsak nem „repedt meg”. A katonaság sokkal bonyolultabb rejtjelezést használt jóval a számítógépek előtt ( Enigma Machine világháború idején például kódolt és dekódolt üzeneteket).

A modern titkosítás azonban teljesen digitális. A mai számítógépek olyan bonyolult és biztonságos titkosítási módszereket használnak, amelyek lehetetlenek lennének megtörni az emberek által végzett egyszerű matematikával. A számítógépes titkosítási technológia azonban nem tökéletes; akkor is „feltörhető”, ha elég okos emberek megtámadják az algoritmust, és az adatok továbbra is sérülékenyek, ha a tulajdonoson kívül valaki megtalálja a kulcsot. De még a fogyasztói szintű titkosítás is, például az AES 128 bites titkosítása, amely ma már az iPhone és az Android alapfelszereltsége, elegendő ahhoz, hogy a zárolt adatokat távol tartsa az FBI-tól.

A Blockchain egy együttműködő, biztonságos adatkönyv

A titkosítást általában a fájlok zárolására használják, így azokhoz csak meghatározott személyek férhetnek hozzá. De mi van akkor, ha vannak olyan információi, amelyeket mindenkinek látnia kell – például mondjuk egy kormányzati ügynökség számviteli információi, amelyeknek törvény szerint nyilvánosaknak kell lennie -, és akkor is biztonságosnak kell lennie? Ott van egy problémád: minél több ember látja és szerkesztheti az információkat, annál kevésbé biztonságos.

A blokkláncokat úgy fejlesztették ki, hogy kielégítsék ezen speciális helyzetek biztonsági igényeit. A blokkláncban minden alkalommal, amikor az információkhoz hozzáférnek és frissülnek, a változást rögzítik és igazolják, majd titkosítással lezárják, nem szerkeszthetők újra. Ezután a változtatások halmaza mentésre kerül és hozzáadódik a teljes rekordhoz. A következő alkalommal, amikor valaki változtatásokat hajt végre, az újrakezdik, megőrizve az információkat egy új „blokkban”, amelyet titkosítottak és az előző blokkhoz csatoltak (tehát „blokklánc”). Ez az ismétlődő folyamat összeköti az információkészlet legelső verzióját a legfrissebbel, így mindenki láthatja az összes valaha végrehajtott változást, de csak a legfrissebb verzióval járulhat hozzá és szerkesztheti.

Ez az ötlet valahogy ellenáll a metaforáknak, de képzelje el, hogy egy tízfős csoportba tartozik, aki LEGO készletet állít össze. Egyszerre csak egy darabot adhat hozzá, és soha nem távolíthat el egyetlen darabot sem. A csoport minden tagjának meg kell állapodnia abban, hogy hová kerül a következő darab. Így bármikor megtekintheti az összes darabot – egészen a projekt legelső darabjáig -, de csak a legújabb darabot módosíthatja.

Valami kicsit relevánsabb megoldásként képzeljen el egy együttműködési dokumentumot, például egy táblázatot a Google Docs-ban vagy az Office 365-ben. Mindenki, aki hozzáfér a dokumentumhoz, szerkesztheti azt, és minden alkalommal, amikor ezt megteszi, a változást új táblázatként menti és rögzíti, majd bezárják a dokumentumelőzményekbe. Tehát lépésről lépésre visszaléphet a végrehajtott változtatásokhoz, de csak a legfrissebb verzióhoz adhat hozzá információkat, a táblázat már zárolt verzióit nem módosíthatja.

Mint valószínűleg már hallottad, a biztonságos, folyamatosan frissülő „főkönyv” ötletét leginkább a pénzügyi adatokra alkalmazzák, ahol ennek a legértelmesebb. Az olyan elosztott digitális pénznemek, mint a Bitcoin, a blokkláncok leggyakoribb használata – valójában a legelső a Bitcoin számára készült, és az ötlet onnan terjedt el.

A technikai dolgok: lépésről lépésre, blokkról blokkra

Hogyan játszódik le mindez valójában a számítógépen? Ez a rejtjelezés és a peer-to-peer hálózatépítés kombinációja.

ÖSSZEFÜGGŐ: Hogyan működik a BitTorrent?

Lehet, hogy ismeri a peer-to-peer fájlmegosztást: szolgáltatások, mint a BitTorrent amelyek lehetővé teszik a felhasználók számára, hogy digitális fájlokat több helyről is hatékonyabban töltsenek fel és töltsenek le, mint egyetlen kapcsolatról. Képzelje el, hogy a „fájlok” a blokklánc alapvető adatai, a letöltési folyamat pedig a titkosítás, amely naprakészen és biztonságosan tartja azokat.

Vagy visszatérve a fenti Google Dokumentumok példához: képzelje el, hogy az együttműködési dokumentum, amelyen dolgozik, nincs tárolva a szerveren. Ehelyett az egyes személyek számítógépén van, amelyek folyamatosan ellenőrzik és frissítik egymást annak érdekében, hogy senki ne módosítsa a korábbi rekordokat. Ez „decentralizáltá” teszi.

Ez a blokklánc alapgondolata: azok a kriptográfiai adatok, amelyekhez folyamatosan hozzáférnek és egyszerre biztosítottak, minden központi szerver vagy tároló nélkül, a változások nyilvántartásával, amely beépül az adatok minden új verziójába.

Tehát három elemet kell figyelembe vennünk ebben a kapcsolatban. Az egyik, a peer-to-peer felhasználók hálózata, amelyek mind a blokklánc-rekord másolatait tárolják. Másrészt az adatok, amelyeket ezek a felhasználók hozzáadnak a legfrissebb információblokkhoz, lehetővé téve azok frissítését és hozzáadását a teljes rekordhoz. Három: az a kriptológiai szekvencia, amelyet a felhasználók generálnak a legújabb blokk megegyezéséhez, és rögzítik azt a rekordot alkotó adatszekvenciában.

Ez az utolsó darab a titkos szósz a blockchain szendvicsben. A digitális kriptográfia segítségével minden felhasználó hozzájárul a számítógép erejéhez, hogy segítsen megoldani néhány olyan szuper-összetett matematikai problémát, amely biztonságban tartja a nyilvántartást. Ezek a rendkívül összetett – „hash” néven ismert – megoldások feloldják a nyilvántartásban szereplő adatok alapvető részeit, például, hogy melyik számla adott pénzt hozzá vagy vonott le egy könyvelési főkönyvben, és hova került vagy származott ez a pénz. Minél sűrűbb az adat, annál összetettebb a kriptográfia, és annál nagyobb feldolgozási erőre van szükség a megoldáshoz. (Egyébként itt játszik szerepet a bitcoin „bányászatának” gondolata.)

Összefoglalva tehát azt gondolhatjuk, hogy a blokklánc egy olyan adat, amely:

1. Folyamatosan frissül. A blockchain felhasználói bármikor hozzáférhetnek az adatokhoz, és információkat adhatnak hozzá a legújabb blokkhoz.
2. Megosztott. A blokklánc-adatok másolatait minden felhasználó tárolja és biztonságban tartja, és mindenkinek meg kell állapodnia az új kiegészítésekről.
3. Ellenőrzött. Mind az új blokkok megváltoztatásáról, mind a régi blokkok másolatairól minden felhasználónak kriptográfiai ellenőrzéssel kell megállapodnia.
4. Biztonságos. A régi adatok meghamisítását és az új adatok biztonságának megváltoztatását megakadályozza mind a kriptográfiai módszer, mind maga az adatok nem központosított tárolása.

Ha hiszed, ha nem, ez még ennél is bonyolultabbá válik … de ez az alapötlet.

A Blockchain működés közben: Mutasd meg nekem a (digitális) pénzt!

Vegyünk tehát egy példát arra, hogy ez miként vonatkozik egy olyan kriptovalutára, mint a Bitcoin. Tegyük fel, hogy van egy Bitcoinunk, és új autóra szeretnénk költeni. (Vagy egy kerékpár, egy ház vagy egy kis-közepes méretű szigetország –bármennyit is ér egy Bitcoin a héten.) Csatlakozol a decentralizált Bitcoin blokklánchoz a szoftvereddel, és elküldöd a kérelmet, hogy továbbítsd a Bitcoinodat az autó eladójának. A tranzakciót ezután továbbítja a rendszerbe.

A rendszer minden tagja láthatja, de az Ön és az eladó személye csak ideiglenes aláírás, apró eleme a hatalmas rejtett matematikai problémáknak, amelyek a digitális kriptográfia alapját képezik. Ezek az értékek bekapcsolódnak a blokklánc egyenletbe, és magát a problémát a peer-to-peer hálózat tagjai kriptográfiai hashokat generálva „oldják meg”.

A tranzakció ellenőrzése után egy Bitcoin áthelyezésre kerül Öntől az eladóhoz, és rögzítésre kerül a lánc legújabb blokkjában. A blokk elkészült, lezárva és titkosítással védett. A tranzakciók következő sorozata megkezdődik, és a blokklánc hosszabbá válik, és minden frissítéskor tartalmaz egy teljes nyilvántartást az összes tranzakcióról.

Most, amikor úgy gondolja, hogy egy blokklánc „biztonságos”, fontos megértenie a kontextust. Az egyes tranzakciók biztonságosak, és a teljes nyilvántartás is biztonságos, mindaddig, amíg a titkosítás biztonságának biztosítására használt módszerek „feltörtek” maradnak. (És ne feledd, ezek a dolgok az igazán nehéz megtörni –még az FBI sem képes pusztán számítási erőforrásokkal.) De a blokklánc leggyengébb láncszeme, hát te – a felhasználó.

Ha megengedi, hogy valaki más használja a személyes kulcsot a lánc eléréséhez, vagy ha megtalálja azt, ha egyszerűen betör a számítógépébe, akkor az Ön adataival kiegészítheti a blokkláncot, és nincs mód arra, hogy megállítsa őket. Így „lopják el” a Bitcoin-t erősen népszerűsített támadások a főbb piacok ellen: a piacokat működtető vállalatok, nem pedig maga a Bitcoin blokklánc veszélybe kerültek. És mivel az ellopott Bitcoins névtelen felhasználókhoz kerül, a blokklánc által ellenőrzött és örökre rögzített folyamat révén, a támadót nem lehet megtalálni vagy letölteni a Bitcoin.

Mit tehetnek még a blokkláncok?

A Blockchain technológia a Bitcoin-nál indult, de ez olyan fontos ötlet, hogy nem sokáig maradt ott. Egy folyamatosan frissülő, bárki számára hozzáférhető, nem központosított hálózat által ellenőrzött és hihetetlenül biztonságos rendszer sok különböző alkalmazással rendelkezik. A pénzügyi intézmények, mint a JP Morgan Chase és az ausztrál tőzsde, blokklánc-rendszereket fejlesztenek a pénzügyi adatok biztosítása és terjesztése érdekében (hagyományos pénzért, nem pedig kriptovalutákért, mint a Bitcoin). A Bill & Melinda Gates alapítvány azt reméli, hogy blokklánc-rendszereket használ, hogy ingyenes, elosztott banki szolgáltatásokat nyújtson azoknak a milliárdoknak, akik nem engedhetik meg maguknak a szokásos bankszámlát.

Nyílt forráskódú eszközök, például Hyperledger megpróbálják a blokklánc-technikákat szélesebb körű emberek számára elérhetővé tenni, bizonyos esetekben anélkül, hogy szükség lenne a más tervek biztosításához szükséges hatalmas mennyiségű feldolgozási teljesítményre. Az együttműködő munkarendszerek blokklánc technikákkal ellenőrizhetők és rögzíthetők. Nagyjából minden, amit folyamatosan rögzíteni, hozzáférni és frissíteni kell, ugyanúgy felhasználható.

Kép jóváírása: posteriori / Shutterstock, Lewis Tse Pui tüdő / Shutterstock, Zack Copley