Blockchain je vinformatike špeciálny druhdistribuovanej decentralizovanej databázy uchovávajúcej neustále sa rozširujúci počet záznamov, ktoré sú chránené proti neoprávnenému zásahu tak z vonkajšej strany, ako aj zo strany samotných uzlovpeer-to-peer siete. Najčastejšou aplikáciou technológieblockchainu je použitie ako účtovná knihakryptomien (napr.bitcoinu), ktorá uchováva transakcie vykonané užívateľmi. Kombinácia s kryptografiou umožňuje zaistiť atomicitu operácií a zabrániť neoprávneným transakciám.
Medzi hlavné výhody blockchainu patrí:
- Schopnosť veľkého počtuuzlov dospieť k jednémukonsenzu ohľadom najaktuálnejšieho stavu veľkého množstva dát, napríklad záznamov vúčtovnej knihe. To platí aj v prípade, keď sú jednotlivéuzly anonymné, pripojené cez nespoľahlivé spojenie jeden k druhému, či vedené podvodníkmi, ktorí sa snažia transakcie upravovať vo svoj prospech.
- Schopnosť ktoréhokoľvekuzla rozhodnúť sa s prijateľnou mierou istoty, že zadanátransakcia doblockchainu spadá alebo nie.
- Schopnosť ľubovoľnéhouzla, ktorý vytvoril či prijímatransakciu, po nejakej dobe rozhodnúť s uchádzajúcou mierou istoty, či jetransakcia validná a začleniteľná do blockchainu natrvalo a či nedošlo ku kolízii dvochtransakcií. To je dôležité k riešeniu problémudouble-spendigu (dvojutrácania).
- Dostatočne veľká prekážka, ktorá bráni útočníkom v úpravách či prepísaniutransakcií.
- Automatická forma riešenia konfliktnýchtransakcií, ktorá zaisťuje, že nevalidnátransakcia (napríklad snaha minúť sumu na účte viackrát) sa nikdy nestanú súčasťou potvrdenéhodatasetu.
Implementáciablockchainu pozostáva z dvoch druhov záznamov:transakcií ablokov.Transakcie predstavujú dáta vložené do databázy užívateľovi,bloky potom záznamy potvrdzujúce, kedy a ako bola konkrétna transakcia pridaná do databázy blockchainu.Transakcie sú vytvárané užívateľmi, ktorí systém používajú akodatabázu (v prípadekryptomeny ako účtovnú knihu).Bloky oproti tomu vytvárajúťažiari, ktorí používajúsoftvér čihardvér vytvorený špecificky na vytváranieblokov.
Transakcie vytvorené užívateľmi sú voľne odovzdávané oduzla kuzlu podľa toho, kto má práve s kým naviazané spojenie. Definícia validnejtransakcie sa líši v závislosti na štandarde, ktorý implementuje väčšinauzlov v sieti. V prípade väčšinykryptomien je za validnútransakciu väčšinou považovaná taká, ktorá má správnyelektronický podpis užívateľa, míňa peniaze z existujúcej peňaženky, ku ktorej užívateľ podpisom preukazuje vlastníctvo, a zároveň spĺňa niekoľko ďalších podmienok, ako napríklad patričnýhonorár (fee) preťažiara alebo uplynutie dostatočnej doby od chvíle, kedy bola zadaná posledná transakcie s týmto kusom meny.
Ťažobné spoločnosti sa potom snažia vytvoriťblok, ktorý potvrdzuje a začleňuje tietotransakcie doblockchainu. Vkryptomenách založených na Bitcoine súťažiari motivovaní kťaženiu dvomi druhmi odmien: preddefinovanou odmenou za vyťaženýblok a transakčnými poplatkami či honorármi (fee), ktoré sú vyplatené ktorémukoľvekťažiarovi, ktorý správne potvrdítransakciu.
Každýuzol v sieti decentralizovanejkryptomeny obsahuje kompletnú či čiastočnú kópiublockchainu. Tým je vyriešený problém centralizovanej databázy, ktorú používajú ostatné technológie, ako napríklad bankovníctvo aleboPayPal. Kým bežná účtovná kniha iba pasívne zaznamenáva presuny peňazí, bankových poukážok či príkazov na úhradu, ktoré existujú nezávisle na tejto knihe, v prípadekryptomeny sú jednotky meny ablockchain pevne spojené.Blockchain možno v týchto prípadoch považovať za jediné miesto, kde jednotkykryptomeny existujú vo forme neutrateného súčtu všetkýchtransakcií.
Transakcie vo forme záznamovplatca X posiela Y jednotiek meny príjemcovi Z sú propagované celou sieťou použitím softvérových prostriedkov aasymetrickej kryptografie. Ktorýkoľvekuzol siete je schopný tútotransakciu overiť, pridať do kópie svojej účtovnej knihy a preposlať tieto prírastky ostatnýmuzlom.
V decentralizovaných distribuovaných databázach vzniká nový druh problému, ktorý je v prípade klasických (centralizovaných) databáz riešenýatomicitou systémových operácií. Ide o takzvanýdouble spending problém, slovensky tiež problémdvojutrácania,viacutrácania aleboproblém viacnásobného míňania. Tento problém bránil prakticky do vzniku bitcoinu vytvoreniu distribuovaných databáz.
Problém vzniká, ak dva alebo viacuzlov vtopologicky vzdialených bodoch siete v rovnaký okamih zadajútransakciu prikazujúcu presun peňazí z rovnakého účtu tak, že vo výslednej sume je presúvaná suma väčšia ako zostatok. Stav, kedy by po určitom čase došlo k propagácii všetkých zadanýchtransakcií, by viedol k nejednotnosti zostatkov na účtoch. Tie by sa tak mohli dostať do mínusu, čo by v konečnom dôsledku viedlo k strate dôvery v sieť a jej zánik.
Rôznekryptomeny sa s týmto problémom vyrovnávajú rôznymi spôsobmi, najčastejšie použitím systémov decentralizovaných časových pečiatok a hlasovanie o poradítransakcií založených na algoritmochproof of work (hlasovanie na základe preukázaného vlastníctva výpočtového výkonu) čiproof of stake (hlasovanie na základe preukázania vlastníctva podielukryptomeny).
V oboch prípadoch môže dôjsť k takzvanému 51% útoku, kedy vlastník viac ako 51%kryptomeny alebo výpočtového výkonu získava možnosť falšovať či upravovaťtransakcie. Väčšina implementáciíkryptomeny tak obsahuje ešte ďalšie, dodatočné poistky, ktoré majú viesť k diverzifikácii sieteťažiarov (memory hard hashovacie algoritmy), aby týmto útokom bolo možné predchádzať.
Pojemblock time predstavuje parameter udávajúci dobu medzi dvoma vydanýmiblokmi. Väčšinakryptomien používablock time v rade desiatok minút (10 minút v prípadebitcoinu), poslednou dobou sa ale objavujú nové systémy, ktoré túto dobu znižujú na rádovo desiatky sekúnd. Príkladom takéhoto systému je napr.Ethereum, ktoré sa pohybuje medzi 10-20 sekundami.
Hodnotablock time hrá dôležitú úlohu pri overovaní validity transakcií, pretože väčšina systémov považuje transakciu kvôliproblému viacnásobného míňania za validnú až po niekoľkých ďalších blokoch (v prípade bitcoinu ich je šesť), do ktorých je transakcia začlenená.
Vo všeobecnosti sa teda dá povedať, že čím kratší čas medzi vydaním dvoch blokov, tým rýchlejšie môžu prebiehať dôveryhodné obchodné transakcie.
Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článkuBlockchain na českej Wikipédii.
