Blockchain je tehnologija koja se koristi za sigurno i transparentno čuvanje podataka. Najjednostavnije rečeno, to je lanac blokova (otuda naziv blockchain) u kojem se podaci pohranjuju na način koji je teško mijenjati ili hakirati.
Kako funkcionira blockchain?
Blockchain je tehnologija distribuirane baze podataka koja omogućuje sigurno i transparentno pohranjivanje podataka. Umjesto da se podaci nalaze na jednom centraliziranom mjestu (kao što je to slučaj s tradicionalnim bazama podataka), blockchain koristi mrežu računala (tzv. čvorova) za dijeljenje i sinkronizaciju informacija.
Blockchain se sastoji od niza blokova koji su međusobno povezani u linearnom, kronološkom slijedu. Svaki blok sadrži:
- Podatke – to mogu biti transakcije, zapisi o vlasništvu, pametni ugovori ili bilo koja druga vrsta informacija.
- Hash – jedinstveni kriptografski potpis bloka koji služi kao njegov identifikator. Hash se generira na temelju sadržaja bloka.
- Hash prethodnog bloka – ovaj element povezuje blok s prethodnim u lancu, stvarajući neprekinuti niz blokova.
Ova struktura osigurava da je svaki blok čvrsto povezan s onim prije njega, a promjena bilo kojeg podatka u jednom bloku automatski mijenja njegov hash, što narušava cijeli lanac.
Kako se podaci dodaju u blockchain? 2 načina
Kada korisnici žele dodati nove podatke (npr. transakciju), ti podaci prvo moraju biti potvrđeni od strane mreže čvorova. Ovaj proces provjere naziva se konsenzusni mehanizam, a najčešće korišteni mehanizmi su sljedeći:
1. Proof of Work (PoW)
Proof of Work (PoW), ili “dokaz o radu”, je temeljni mehanizam koji omogućuje funkcioniranje mnogih blockchain mreža, uključujući Bitcoin. Ovaj koncept, iako naizgled složen, zapravo je elegantno rješenje za osiguravanje sigurnosti i integriteta decentraliziranih sustava.
Zamislite blockchain kao veliku digitalnu knjigu transakcija. Svaka stranica te knjige predstavlja jedan “blok” koji sadrži niz transakcija. Međutim, za razliku od tradicionalne knjige, ovu knjigu istovremeno piše i održava tisuće računala diljem svijeta. Pitanje koje se nameće je kako osigurati da svi zapisi budu točni i da nitko ne može manipulirati podacima?
Tu na scenu stupa Proof of Work. Ovaj mehanizam funkcionira poput složene matematičke zagonetke koju računala moraju riješiti prije nego što mogu dodati novi “blok” u blockchain. Ova zagonetka je namjerno dizajnirana da bude teška za rješavanje, ali laka za provjeru jednom kada je riješena.
Računala koja sudjeluju u ovom procesu nazivaju se “rudari”. Oni koriste svoju procesorsku snagu za rješavanje ovih zagonetki, što zahtijeva značajnu količinu energije i računalnih resursa. Kada rudar uspješno riješi zagonetku, on predlaže novi blok ostalim sudionicima u mreži. Ostali rudari tada brzo provjeravaju je li rješenje točno. Ako jest, novi blok se dodaje u lanac, a rudar koji ga je riješio dobiva nagradu u obliku novostvorenih bitcoina.
Ovaj proces ima nekoliko prednosti. Prvo, čini manipulaciju izuzetno teškom i skupom. Da bi netko promijenio podatke u jednom bloku, morao bi ponovno riješiti zagonetku za taj blok i sve blokove nakon njega, što bi zahtijevalo ogromnu količinu računalne snage. Drugo, osigurava da se novi bitcoini stvaraju predvidljivom brzinom, održavajući stabilnost sustava.
Međutim, Proof of Work ima i svoje izazove. Najznačajniji je ogromna potrošnja energije. Kako vrijednost bitcoina raste, sve više rudara se uključuje u mrežu, povećavajući ukupnu potrošnju energije. Ovo je dovelo do zabrinutosti o utjecaju na okoliš i potaknulo razvoj alternativnih mehanizama konsenzusa, poput Proof of Stake.
Unatoč izazovima, Proof of Work ostaje najvažniji element Bitcoina i mnogih drugih kriptovaluta. Njegova robusnost i dokazana sigurnost učinili su ga temeljem revolucije u digitalnim valutama i decentraliziranim sustavima. Dok tehnologija napreduje, vjerojatno je da će se Proof of Work nastaviti razvijati, tražeći ravnotežu između sigurnosti, učinkovitosti i održivosti.
2. Proof of Stake (PoS)
Proof of Stake (PoS) je inovativni mehanizam konsenzusa koji je Ethereum usvojio kao dio svoje nadogradnje na Ethereum 2.0. Ovaj sustav predstavlja značajan odmak od energetski intenzivnog Proof of Work (PoW) mehanizma, nudeći učinkovitije i održivije rješenje za validaciju transakcija i održavanje sigurnosti ove mreže.
U PoS sustavu, umjesto rudara koji koriste računalnu snagu za rješavanje složenih matematičkih problema, imamo validatore koji “ulažu” svoju kriptovalutu. Za Ethereum 2.0, minimalni ulog je 32 ETH. Što više ETH-a validator uloži i što ga duže drži uloženog, to ima veće šanse biti odabran za validaciju novih blokova.
Kako to izgleda? Validatori ulažu svoju kriptovalutu kao zalog. Sustav nasumično odabire validatore za predlaganje i potvrđivanje novih blokova. Odabrani validator provjerava transakcije, stvara novi blok i dodaje ga u blockchain. Ostali validatori potvrđuju ispravnost novog bloka. Ako je blok ispravan, validator dobiva nagradu u obliku novih tokena i naknada za transakcije.
PoS troši znatno manje energije od PoW sustava, a struktura nagrađivanja čini napade na mrežu manje isplativima.
Također, PoS može obraditi više transakcija u sekundi u usporedbi s PoW sustavima.
Međutim, niti PoS nije savršen. Glavni je rizik od centralizacije, jer oni s više uloženih sredstava imaju veću kontrolu nad mrežom. Ethereum pokušava ublažiti ovaj rizik kroz različite mehanizme, uključujući nasumični odabir validatora.
Prelazak Ethereuma na PoS je postupan proces koji se odvija u fazama, poznat kao Ethereum 2.0. Ovaj prelazak obećava značajna poboljšanja u brzini, skalabilnosti i energetskoj učinkovitosti mreže, što bi moglo privući više developera i korisnika na platformu.
Za sudjelovanje u PoS sustavu Ethereuma 2.0, korisnici moraju uložiti minimalno 32 ETH. Procjenjuje se da bi validatori mogli zarađivati oko 10% godišnje kamate na svoj ulog, što čini ovu opciju potencijalno atraktivnom za dugoročne vlasnike Ethera.
Nakon što mreža postigne konsenzus, novi blok se dodaje u lanac, a svi čvorovi ažuriraju svoju kopiju blockchaina.
Zašto je blockchain tehnologija sigurna?
Ova tehnologija se često ističe kao izuzetno sigurno rješenje za pohranu i prijenos podataka, a razlozi za to leže u nekoliko bitnih karakteristika ove inovativne arhitekture.
Sigurnost blockchaina proizlazi iz njegove decentralizirane prirode. Za razliku od tradicionalnih centraliziranih sustava, on se oslanja na mrežu distribuiranih čvorova koji zajedno održavaju i verificiraju podatke. Ova decentralizacija eliminira jedinstvenu točku kvara i otežava potencijalnim napadačima manipulaciju sustavom, jer bi za uspješan napad trebali kompromitirati većinu mreže istovremeno.
Kriptografija igra važnu ulogu u osiguravanju integriteta blockchaina. Svaki blok u lancu sadrži jedinstveni kriptografski potpis (hash) koji ga povezuje s prethodnim blokom, stvarajući neraskidivu vezu kroz cijeli lanac. Ova kriptografska veza čini gotovo nemogućim mijenjanje podataka u jednom bloku bez narušavanja cijelog lanca, što bi odmah bilo vidljivo ostalim sudionicima mreže.
Konsenzusni mehanizmi, poput Proof of Work (PoW) ili Proof of Stake (PoS), dodatno pojačavaju sigurnost. Ovi mehanizmi osiguravaju da se nove transakcije dodaju u blockchain samo nakon što ih verificira i potvrdi većina sudionika mreže, što značajno otežava unos lažnih ili zlonamjernih transakcija.
Primjer primjene najbolje možemo vidjeti u financijskom sektoru. Kompanija Block Armour razvila je sigurnosno rješenje koje koristi privatnu blockchain mrežu za zaštitu korporativnih podataka. Ovo rješenje pohranjuje digitalne identitete u blockchain, čineći ih nepromjenjivima i neosporivima.
Dodatno, zapisi o pristupu također se pohranjuju u blockchain, omogućujući kompanijama da gotovo trenutno otkriju potencijalne napade na svoj sustav, za razliku od tradicionalnih metoda gdje otkrivanje napada može potrajati i do 100 dana.
Zanimljivo je da blockchain tehnologija nalazi primjenu i izvan financijskog sektora. Na primjer, u području glasovanja na ovaj se način može osigurati integritet izbornog procesa. Kriptografska sigurnost može jamčiti provjeru identiteta birača, pratiti glasovanje, zbrojiti glasove i osigurati transparentnost cijelog procesa, istovremeno štiteći privatnost birača.
Unatoč svim ovim sigurnosnim prednostima, važno je napomenuti da blockchain nije potpuno imun na sve vrste napada. Napadi su teoretski mogući, iako izuzetno teški za izvođenje na velikim, dobro uspostavljenim mrežama. Također, iako je sam blockchain izuzetno siguran, aplikacije i sustavi koji se grade na njemu mogu imati ranjivosti koje hakeri mogu iskoristiti.
Gdje se sve koristi blockchain?
Blockchain tehnologija, koja je prvi put stekla popularnost kroz kriptovalute poput Bitcoina, danas se koristi u širokom spektru industrija i sektora. Njena sposobnost da osigura transparentnost, sigurnost i decentralizaciju čini je posebno važnim alatom za rješavanje mnogih suvremenih izazova.
Blockchain je najpoznatiji po svojoj ulozi u stvaranju i upravljanju kriptovalutama. Bitcoin, prva kriptovaluta, predstavio je blockchain kao decentraliziranu glavnu knjigu koja bilježi sve transakcije bez potrebe za posrednicima poput banaka. Danas se koristi za brže i jeftinije međunarodne transakcije, eliminirajući potrebu za tradicionalnim bankovnim sustavima. Na primjer, Ripple koristi blockchain za gotovo trenutne prijenose vrijednosti s niskim troškovima.
Osim toga, ova tehnologija omogućuje izdavanje sigurnosnih tokena (STO), koji predstavljaju vlasništvo nad imovinom poput dionica ili nekretnina. Ovi tokeni pojednostavljuju proces kapitalnog prikupljanja i omogućuju transparentnu trgovinu putem pametnih ugovora.
Jedna od najvažnijih primjena izvan financijskog sektora je u praćenju lanca opskrbe. Tvrtke poput Walmarta koriste blockchain kako bi osigurale transparentnost u praćenju proizvoda od proizvođača do krajnjeg korisnika. Na primjer, De Beers koristi blockchain za praćenje dijamanata kako bi se osiguralo da dolaze iz etičkih izvora. U prehrambenoj industriji, Walmart ga koristi za praćenje podrijetla hrane, što omogućuje brzo otkrivanje potencijalnih problema poput kontaminacije.
U zdravstvenom sektoru on omogućuje sigurno pohranjivanje medicinskih podataka pacijenata. Umjesto da se podaci nalaze na različitim mjestima, blockchain omogućuje centraliziranu, ali sigurnu bazu podataka kojoj mogu pristupiti samo ovlaštene osobe. Ovo ne samo da poboljšava sigurnost podataka nego i omogućuje brži pristup informacijama potrebnim za liječenje pacijenata.
Primjer takve primjene može se vidjeti u Estoniji, gdje je zdravstveni sustav integrirao blockchain kako bi pacijentima omogućio kontrolu nad vlastitim medicinskim zapisima.
Ova tehnologija također mijenja način na koji funkcionira tržište nekretnina. Transparentnost koju pruža omogućuje sigurno bilježenje vlasničkih prava te smanjuje papirologiju i troškove transakcija. Na primjer, putem pametnih ugovora moguće je automatizirati cijeli proces kupoprodaje nekretnine – od provjere vlasništva do prijenosa sredstava.
Jedna od najzanimljivijih primjena blockchaina jest u demokratskim procesima poput glasovanja. On može osigurati transparentnost izbora dok istovremeno štiti privatnost glasača. Svaki glas zabilježen na blockchainu bio bi nepromjenjiv i lako provjerljiv, čime bi se spriječile izborne prijevare. Iako su ovakvi sustavi još uvijek u razvoju, nekoliko pilot-projekata već je testirano u zemljama poput Švicarske.
U kreativnim industrijama pomaže umjetnicima osigurati prava na svoja djela. Na primjer, glazbenici mogu koristiti blockchain za praćenje distribucije svojih pjesama i osiguravanje da dobivaju poštene naknade putem plaćanja izravno od slušatelja. NFT-ovi (nezamjenjivi tokeni) dodatno su popularizirali ovu tehnologiju u umjetnosti i sportu, omogućujući kreiranje digitalnih kolekcionarskih predmeta.
Zašto je blockchain tehnologija važna?
Blockchain tehnologija predstavlja jednu od najvažnijih inovacija digitalnog doba, a njezina važnost leži u sposobnosti da transformira način na koji pohranjujemo, dijelimo i osiguravamo podatke. Iako je prvotno razvijen kao temelj za kriptovalute poput Bitcoina, blockchain je danas mnogo više od toga. Njegov značaj proizlazi iz karakteristika kao što su decentralizacija, sigurnost, transparentnost i nepromjenjivost podataka, koje omogućuju rješavanje problema u brojnim industrijama i sektorima.
Decentralizacija
Jedan od glavnih razloga zašto je blockchain važan jest njegova decentralizirana priroda. U tradicionalnim sustavima povjerenje se oslanja na centralne autoritete poput banaka, vlada ili drugih institucija. On uklanja potrebu za tim posrednicima jer omogućuje direktnu interakciju među sudionicima mreže.
Na primjer, u financijskim transakcijama korisnici mogu slati novac jedni drugima bez potrebe za bankom koja bi verificirala prijenos. Ovo ne samo da smanjuje troškove, već i ubrzava procese te omogućuje financijsku inkluziju za ljude koji nemaju pristup tradicionalnim bankarskim uslugama.
Sigurnost i nepromjenjivost podataka
Blockchain je izuzetno siguran zbog svoje strukture. Svaki zapis ili transakcija pohranjeni su u blokovima koji su povezani kriptografskim algoritmima. Jednom kada se podaci dodaju u blockchain, oni postaju nepromjenjivi – što znači da ih nitko ne može mijenjati ili brisati bez pristanka većine sudionika mreže. Ova značajka ga čini idealnim za primjene gdje je integritet podataka najbitnija stavka, poput zdravstvenih zapisa, vlasničkih prava ili lanaca opskrbe.
Na primjer, u zdravstvenom sektoru blockchain omogućuje sigurno pohranjivanje medicinskih podataka pacijenata. Umjesto da se ti podaci nalaze na različitim mjestima i budu podložni manipulaciji ili krađi, on osigurava da su zapisi točni i dostupni samo ovlaštenim osobama.
Transparentnost
Transparentnost koju pruža još je jedan razlog njegove važnosti. Svi sudionici mreže mogu vidjeti povijest transakcija ili promjena unutar sustava, što smanjuje mogućnost prijevara i korupcije. Ovo je posebno korisno u javnom sektoru i lancima opskrbe. Na primjer, pomoću blockchaina moguće je pratiti put hrane od farme do stola, osiguravajući potrošačima informacije o porijeklu proizvoda i njegovoj kvaliteti.
U javnoj upravi blockchain može osigurati transparentnost u procesima poput glasovanja. Svaki glas zabilježen na blockchainu bio bi nepromjenjiv i lako provjerljiv, čime bi se spriječile izborne prijevare i povećalo povjerenje građana u demokratske procese.
Povećanje učinkovitosti i smanjenje troškova
Blockchain tehnologija ima potencijal značajno povećati učinkovitost poslovnih procesa. Automatizacijom kroz pametne ugovore (smart contracts), koji izvršavaju određene radnje kada su ispunjeni unaprijed definirani uvjeti, eliminira se potreba za ručnim provjerama i papirologijom. Ovo štedi vrijeme i novac te smanjuje mogućnost ljudske pogreške.
Primjer toga može se vidjeti u industriji nekretnina. Tradicionalno, kupoprodaja nekretnina uključuje složenu papirologiju i posrednike poput odvjetnika ili agencija za nekretnine. Blockchain omogućuje automatizaciju ovog procesa putem pametnih ugovora koji automatski prenose vlasništvo nakon što su ispunjeni svi uvjeti transakcije.
Financijska inkluzija
Blockchain ima potencijal promijeniti živote milijuna ljudi koji nemaju pristup tradicionalnim financijskim uslugama. Prema Svjetskoj banci, više od 1,4 milijarde ljudi diljem svijeta nema bankovni račun. Blockchain omogućuje tim ljudima pristup digitalnim financijskim uslugama putem mobilnih uređaja, pružajući im priliku za sudjelovanje u globalnom gospodarstvu.
Kriptovalute poput Bitcoina ili Ethereuma već igraju važnu ulogu u ovom procesu jer omogućuju ljudima slanje i primanje novca bez obzira na njihovu lokaciju ili status u tradicionalnom bankarskom sustavu.
Jedan od najpoznatijih primjera primjene blockchaina dolazi iz logistike. Tvrtka Maersk razvila je platformu TradeLens koja koristi blockchain za praćenje međunarodnih pošiljaka. Ovaj sustav omogućuje svim sudionicima lanca opskrbe – od luka do carinskih službi – da imaju pregled nad dokumentacijom vezanom uz robu koja se šalje diljem svijeta. Time se smanjuju kašnjenja i troškovi te povećava transparentnost.