Klíčové věci
Blockchain je digitální účetní kniha, která bezpečně zaznamenává data transakcí v distribuované síti počítačů.
Blockchain zajišťuje integritu dat díky své neměnné povaze prostřednictvím kryptografie a mechanismů konsenzu, což znamená, že jakmile jsou informace zaznamenány, nelze je zpětně měnit.
Blockchain tvoří páteř kryptoměnových sítí, jako je bitcoin a ethereum, a je nápomocný při podpoře transparentnosti, bezpečnosti a důvěry v různých sektorech mimo finance.
Zavedení
Blockchainová technologie transformovala průmyslová odvětví, zejména finance, tím, že představila decentralizovaný, transparentní a bezpečný způsob správy dat a transakcí. I když začala jako základ pro kryptoměny jako Bitcoin, její aplikace se rozšířily na správu dodavatelského řetězce, zdravotní péči, volební systémy a mnohem více.
Co je blockchain?
Blockchain je speciální druh databáze. Je to decentralizovaná digitální účetní kniha, kterou udržuje distribuovaná síť počítačů. Data v blockchainu jsou organizována do bloků, které jsou chronologicky uspořádány a zabezpečeny kryptografií.
Tato struktura zajišťuje, že data jsou transparentní, bezpečná a neměnná. Je prakticky nemožné změnit data uložená v bloku po potvrzení bloku a jeho přidání do řetězce. Decentralizovaná struktura také odstraňuje potřebu centrální autority. Transakce v blockchainu mohou probíhat mezi uživateli bez potřeby zprostředkovatelů.
Existují různé typy blockchainů s různými stupni decentralizace. Přesto termín blockchain obvykle odkazuje na decentralizovanou digitální účetní knihu používanou k zaznamenávání transakcí kryptoměn.
Stručná historie blockchainu
Nejranější model blockchainu byl vytvořen začátkem 90. let, kdy počítačový vědec Stuart Haber a fyzik W. Scott Stornetta použili kryptografické techniky v řetězci bloků jako způsob, jak zabezpečit digitální dokumenty před manipulací s daty.
Haber a Stornetta inspirovali práci mnoha dalších počítačových vědců a nadšenců kryptografie, což nakonec vedlo ke vzniku Bitcoinu jako první kryptoměny založené na technologii blockchain. Od té doby se přijetí blockchainu výrazně zvýšilo a kryptoměny se nyní staly globálním fenoménem.
Zatímco blockchainová technologie se často používá k zaznamenávání transakcí kryptoměn, je vhodná pro zaznamenávání mnoha dalších typů digitálních dat a může být aplikována na širokou škálu případů použití.
Hlavní vlastnosti a výhody blockchainu
Decentralizace: Informace jsou uloženy v síti počítačů (uzlů), spíše než na jednom centrálním serveru. Velké decentralizované sítě jako Bitcoin jsou vysoce odolné vůči útokům.
Transparentnost: Většina blockchainů je veřejná, což znamená, že všichni účastníci mají přístup ke stejné databázi. Transakce jsou viditelné pro všechny účastníky.
Neměnnost: Jakmile jsou data přidána do blockchainu, nelze je měnit bez konsenzu sítě.
Bezpečnost dat: Kryptografie a konsenzuální mechanismy zajišťují robustní ochranu proti manipulaci s daty.
Efektivita: Blockchain může umožnit rychlejší a levnější transakce tím, že odstraní potřebu zprostředkovatelů. Transakce jsou zpracovávány téměř v reálném čase.
Co je decentralizace v blockchainu?
Decentralizace v blockchainu se týká myšlenky, že kontrola a rozhodovací pravomoc sítě jsou rozděleny mezi její uživatele, spíše než aby byla řízena jednou entitou, jako je banka, vláda nebo korporace.
V decentralizované blockchainové síti neexistuje žádná centrální autorita nebo zprostředkovatel, který by kontroloval tok dat nebo transakcí. Místo toho jsou transakce ověřovány a zaznamenávány distribuovanou sítí počítačů, které spolupracují na udržení integrity sítě.
Jak funguje blockchain?
V jádru je blockchain digitální účetní kniha, která bezpečně zaznamenává transakce mezi dvěma stranami způsobem, který je odolný vůči manipulaci. Tato data o transakcích jsou zaznamenávána globálně distribuovanou sítí počítačů (uzlů).
Když Alice pošle Bobovi nějaké bitcoin, transakce je vysílána do sítě. Každý uzel autentizuje transakci ověřováním digitálních podpisů a dalších dat transakce. Jakmile je transakce ověřena, je přidána do bloku spolu s dalšími transakcemi. Můžeme považovat každý blok za stránku digitální účetní knihy.
Bloky jsou spojeny pomocí kryptografických metod, čímž vzniká blockchain. Proces ověřování transakcí a jejich přidávání do blockchainu probíhá prostřednictvím konsenzuálního mechanismu, souboru pravidel, která určují, jak uzly v síti dospějí k dohodě o stavu blockchainu a platnosti transakcí.
Blockchain v kostce
1. Záznam transakcí
Když je transakce zahájena (např. převod kryptoměny), je vysílána do sítě uzlů. Každý uzel ověřuje transakci pomocí předem definovaných pravidel.
2. Tvorba bloku
Ověřené transakce jsou seskupeny do bloku. Každý blok obsahuje:
Data (např. detaily transakce)
Časové razítko
Kryptografický hash: Jedinečný identifikátor vytvořený procházením dat bloku skrze hashovací algoritmus.
Hash předchozího bloku: To je to, co spojuje bloky dohromady a tvoří řetězec.
3. Konsenzuální mechanismus
Aby byl blok přidán do řetězce, musí se účastníci sítě dohodnout na jeho platnosti. Toho se dosahuje pomocí konsenzuálního algoritmu, jako je Proof of Work (PoW) a Proof of Stake (PoS). Obojí podrobněji probereme brzy, ale zde je stručný přehled:
Proof of Work (PoW): Používá se v Bitcoinu, PoW vyžaduje od ověřovatelů bloku, aby využívali výpočetní výkon k řešení složitých problémů.
Proof of Stake (PoS): Používá se v novějších blockchainech jako Ethereum, kde jsou ověřovatelé bloku vybíráni na základě jejich podílu v síti.
4. Propojování řetězce
Jakmile je ověřen, blok je přidán do blockchainu. Každý následující blok odkazuje na předchozí, čímž se zajišťuje struktura odolná vůči manipulaci. Jinými slovy, aby byl nový blok ověřen, musí použít identifikátor předchozího bloku.
5. Transparentnost
Další funkcí blockchainu je jeho transparentnost. Kdokoli si může obvykle ověřit data blockchainu, včetně všech dat transakcí a dat bloků, na veřejných webových stránkách známých jako blockchain explorery.
Například můžete vidět každou transakci, která byla kdy zaznamenána v síti Bitcoin, včetně adresy peněženky odesílatele a příjemce, částky převodu a mnohem více. Můžete také sledovat všechny bloky Bitcoinu až k prvnímu bloku, známému jako genesis block.
Kryptografie blockchainu
Kryptografie je klíčová pro to, aby blockchain udržoval bezpečný, transparentní a odolný záznam transakcí. Například hashing je zásadní kryptografická metoda používaná v blockchainech. Je to kryptografický proces, který převádí vstup jakékoli velikosti na řetězec znaků pevné velikosti.
Hashovací funkce používané v blockchainech jsou obecně odolné vůči kolizím, což znamená, že pravděpodobnost nalezení dvou kusů dat, které produkují stejný výstup, je astronomicky malá. Další funkcí je nazývána lavinový efekt, což se týká jevu, že jakákoli mírná změna ve vstupních datech by vyprodukovala dramaticky odlišný výstup.
Ilustrujme to pomocí SHA256, funkce používané v Bitcoinu. Jak vidíte, změna velikosti písmen způsobila, že výstup byl dramaticky odlišný. Hashovací funkce jsou také jednosměrné funkce, protože je výpočetně neproveditelné dospět k vstupním datům zpětným inženýrstvím výstupu hashe.
Každý blok v blockchainu bezpečně obsahuje hash předchozího bloku, čímž se vytváří robustní řetěz bloků. Kdokoli, kdo by chtěl upravit jeden blok, by musel změnit všechny následující bloky, což je úkol, který není pouze technicky náročný, ale také extrémně nákladný.
Další kryptografickou metodou široce používanou v blockchainu je kryptografie veřejného klíče. Také nazývána asymetrická kryptografie, pomáhá vytvářet bezpečné a ověřitelné transakce mezi uživateli.
Jak to funguje. Každý účastník má jedinečný pár klíčů: soukromý klíč, který si uchovává v tajnosti, a veřejný klíč, který je sdílen veřejně. Když uživatel zahájí transakci, podepíše ji svým soukromým klíčem, čímž vytvoří digitální podpis.
Další uživatelé v síti mohou poté ověřit autenticitu transakce použitím veřejného klíče odesílatele na digitální podpis. Tento přístup zajišťuje zabezpečené transakce, protože pouze skutečný vlastník soukromého klíče může autorizovat transakci, a každý může ověřit podpisy pomocí veřejného klíče.
Co je to konsenzuální mechanismus?
Konsenzuální algoritmus je mechanismus, který umožňuje uživatelům nebo strojům koordinovat se v distribuovaném prostředí. Musí zajistit, aby všichni agenti v systému mohli souhlasit s jedním zdrojem pravdy, i když někteří agenti selžou.
Konsenzuální mechanismy zajišťují, že všechny uzly v síti mají stejnou kopii účetní knihy, která obsahuje záznam všech transakcí.
Když desítky tisíc uzlů uchovávají kopii dat blockchainu, mohou se rychle vyskytnout určité výzvy, včetně konzistence dat a zlovolných uzlů. Aby byla zajištěna integrita blockchainu, existují různé konsenzuální mechanismy, které určují, jak uzly sítě dospějí k dohodě. Pojďme se podívat na hlavní konsenzuální mechanismy.
Typy konsenzuálních mechanismů
Co je to Proof of Work?
Proof of Work (PoW) je konsenzuální mechanismus používaný v mnoha blockchainových sítích k ověřování transakcí a udržování integrity blockchainu. Je to původní konsenzuální mechanismus používaný Bitcoinem.
V PoW se těžaři snaží vyřešit složitý matematický problém, aby přidali další blok do blockchainu. V procesu známém jako těžba je první těžař, který problém vyřeší, odměněn kryptoměnou.
Těžaři musí používat výkonné počítače k řešení matematických problémů, těžbě nových mincí a zabezpečení sítě. Proto proces těžby vyžaduje značné množství zdrojů (výpočetní výkon a energii).
Co je to Proof of Stake?
Proof of Stake (PoS) je konsenzuální mechanismus navržený tak, aby řešil některé nevýhody Proof of Work (PoW). V systému PoS, místo aby se těžaři snažili řešit složité matematické problémy pro ověřování transakcí a přidávání nových bloků do blockchainu, jsou ověřovatelé vybíráni na základě množství kryptoměny, kterou „sází“ v síti.
Sázka představuje množství kryptoměny, kterou ověřovatelé drží jako zajištění. Obvykle jsou ověřovatelé PoS náhodně vybíráni k vytváření nových bloků a ověřování transakcí na základě velikosti své sázky. Jsou odměňováni poplatky za transakce za vytváření nových bloků a jako pobídka jednat v nejlepším zájmu sítě. Pokud jednají zlovolně, riskují ztrátu své vsazené kryptoměny.
Další populární konsenzuální mechanismy
Proof of Work a Proof of Stake jsou nejběžnějšími konsenzuálními algoritmy, ale existuje mnoho dalších typů. Některé jsou hybridy, které kombinují prvky obou systémů, zatímco jiné jsou zcela odlišné metody.
Například delegovaný Proof of Stake (DPoS) je podobný PoS, ale místo toho, aby byli všichni ověřovatelé způsobilí vytvářet nové bloky, držitelé tokenů volí menší skupinu delegátů, aby to dělali jejich jménem.
Na druhou stranu, v Proof of Authority (PoA) jsou ověřovatelé identifikováni na základě své pověsti nebo identity, nikoli na základě množství kryptoměny, kterou drží. Ověřovatelé jsou vybíráni na základě své důvěryhodnosti a mohou být z sítě odstraněni, pokud jednají zlovolně.
Jaké jsou různé typy blockchainových sítí?
Veřejný blockchain
Veřejný blockchain je decentralizovaná síť, která je otevřená pro každého, kdo se chce účastnit. Tyto sítě jsou obvykle otevřené, transparentní a bez povolení, což znamená, že k nim má přístup a může je používat kdokoli. Bitcoin a Ethereum jsou příklady veřejných blockchainů.
Soukromý blockchain
Soukromý blockchain, jak název napovídá, je blockchainová síť, která není otevřená veřejnosti. Soukromé blockchainy jsou obvykle řízeny jednou entitou, jako je společnost, a používají se pro interní účely a případy použití.
Soukromé blockchainy jsou prostředí s povolením s ustavenými pravidly, která určují, kdo může vidět a zapisovat do řetězce. Nejsou to decentralizované systémy, protože existuje jasná hierarchie kontroly. Mohou však být distribuovány, protože mnoho uzlů uchovává kopii řetězce na svých strojích.
Konsorciový blockchain
Konsorciový blockchain je hybrid veřejných a soukromých blockchainů. V konsorciovém blockchainu se několik organizací spojí, aby vytvořily sdílenou blockchainovou síť, která je společně spravována a řízena. Tyto sítě mohou být buď otevřené, nebo uzavřené, v závislosti na potřebách členů konsorcia.
Místo otevřeného systému, kde může kdokoli ověřit bloky, nebo uzavřeného systému, kde pouze jedna entita určuje výrobce bloků, konsorciový řetězec vidí několik stejně mocných stran jako ověřovatele.
Pravidla systému jsou flexibilní: viditelnost řetězce může být omezena na ověřovatele, viditelná pro autorizované osoby nebo viditelná pro všechny. Pokud mohou ověřovatelé dosáhnout konsenzu, změny mohou být snadno implementovány. Co se týče toho, jak blockchain funguje, pokud určité množství těchto stran jedná čestně, systém se nedostane do problémů.
K čemu se blockchain používá?
I když je blockchainová technologie stále v plenkách, již má využití v mnoha různých průmyslových odvětvích. Některé z nejběžnějších aktuálních aplikací blockchainové technologie zahrnují:
1. Kryptoměny
Blockchainová technologie byla vyvinuta k podpoře vytváření kryptoměn, které používají blockchain jako bezpečnou a decentralizovanou účetní knihu pro zaznamenávání transakcí.
Zatímco tradiční přeshraniční transakce zahrnují zprostředkovatele a vysoké poplatky, blockchain umožňuje rychlejší, levnější a transparentnější mezinárodní převody. Kromě svého vlastnictví hodnoty mnoho lidí používá Bitcoin a další kryptoměny pro globální remitence.
2. Chytré kontrakty
Chytré kontrakty jsou samočinně vykonávané smlouvy, které lze naprogramovat tak, aby se automaticky vykonaly, když jsou splněny určité podmínky. Blockchainová technologie umožňuje vytváření a vykonávání chytrých kontraktů bezpečným a decentralizovaným způsobem.
Jednou z nejpopulárnějších aplikací chytrých kontraktů jsou decentralizované aplikace (DApps) a organizace (DAOs), které jsou velkou součástí platforem decentralizovaných financí (DeFi). Platformy DeFi využívají blockchain k poskytování finančních služeb, jako je půjčování, úvěrování a obchodování bez tradičních institucí. Tím se demokratizuje přístup k finančním nástrojům.
3. Tokenizace
Skutečné aktivum (RWA), jako jsou nemovitosti, akcie nebo umění, mohou být tokenizovány (převedeny na digitální tokeny na blockchainu). To může zlepšit likviditu a rozšířit přístup k investičním příležitostem.
4. Digitální identita
Blockchain může být použit k vytvoření bezpečných a odolných digitálních identit, které mohou být použity k ověření osobních informací a dalších citlivých dat. To by se mohlo stát stále důležitějším, jak se více našich osobních informací a aktiv přesouvá online.
5. Hlasování
Poskytnutím decentralizované, odolné vůči manipulaci účetní knihy všech odevzdaných hlasů může být blockchainová technologie použita k vytvoření bezpečného a transparentního volebního systému, který eliminuje možnost volebního podvodu a zajišťuje integritu volebního procesu.
6. Správa dodavatelského řetězce
Blockchainová technologie může být použita k vytvoření účetní knihy všech transakcí v rámci dodavatelského řetězce. Každá transakce (nebo skupina transakcí) může být zaznamenána jako blok na blockchainu, čímž vzniká neměnný a transparentní záznam celého procesu dodavatelského řetězce.
Závěrečné myšlenky
Blockchainová technologie nabízí bezpečný a transparentní způsob, jak zaznamenávat transakce a ukládat data. Je to technologie, která revolucionalizuje průmyslová odvětví tím, že přináší novou úroveň důvěry a bezpečnosti do digitálního světa.
Ať už umožňuje transakce mezi uživateli, vytváří nové formy digitálních aktiv nebo usnadňuje decentralizované aplikace, blockchainová technologie otevírá svět možností. Jak technologie pokračuje ve vývoji a získává širší přijetí, můžeme očekávat, že se v následujících letech objeví více inovativních a transformativních případů použití.
Další čtení
Co je kryptoměna a jak funguje?
Co je stablecoin?
Co je těžba kryptoměny a jak funguje?
Upozornění: Tento obsah je vám prezentován na základě „jak je“ pro obecné informace a vzdělávací účely pouze, bez jakéhokoli zastoupení nebo záruky jakéhokoli druhu. Nemělo by to být vykládáno jako finanční, právní nebo jiná profesionální rada, ani není určeno k doporučení nákupu jakéhokoli konkrétního produktu nebo služby. Měli byste vyhledat vlastní radu od příslušných profesionálních poradců. Pokud je článek přispěn třetí stranou, prosím, vezměte na vědomí, že názory vyjádřené patří této třetí straně a nemusí nutně odrážet názory Binance Academy. Přečtěte si naše úplné upozornění zde pro další podrobnosti. Ceny digitálních aktiv mohou být volatilní. Hodnota vaší investice může klesnout nebo vzrůst a nemusíte získat zpět investovanou částku. Jste jedině odpovědní za svá investiční rozhodnutí a Binance Academy nenese odpovědnost za jakékoli ztráty, které můžete utrpět. Tento materiál by neměl být vykládán jako finanční, právní nebo jiná profesionální rada. Pro více informací, viz naše Podmínky použití a Varování o riziku.
