Mi a blokklánc technológia és hogyan működik?

Sokan kiváncsiak arra, hogy mi a blokklánc. A blokklánc technológia fogalma 2009-ben kezdett bekerülni a köztudatba, amikor elindult a Bitcoin hálózat. Igazság szerint viszont a blokklánc-technológia megelőzte a Bitcoint, és sokkal több felhasználási lehetőség rejlik benne, minthogy az emberek direkt módon pénzt küldjenek egymásnak (peer-to-peer pénz).

A blokklánc technológia a pénzügyeken kívül ma már sokféle dologban nyújt támogatást. Használják például az áramfogyasztás nyilvántartására vagy a részvényekkel kapcsolatos események rögzítésére is. Mi a blokklánc című útmutatónkban megnézzük, hogy miért jó ez a technológia, mire lehet alkalmazni, és hogyan tudja biztonságosan feljegyezni az adatokat és a tranzakciókat.

Hogyan működik a blokklánc technológia?

Először is ránézünk egy tipikus blokklánc-struktúrára, majd megvizsgáljuk azokat az alapelveket, amelyek több ismert blokkláncot működtetnek.

A blokklánc-technológia működésének megfigyelésére vizsgáljunk meg egy Bitcoin-tranzakciót, és azt, hogy az hogyan válik a megváltoztathatatlan főkönyvi nyilvántartás részévé.

1. Jack küld egy bitcoint Jillnek. Jack a tranzakciót egy Bitcoin-tárca segítségével kezdeményezi, és a tárca alkalmazás továbbítja a tranzakciót a Bitcoin-hálózat felé. Jack tárcája Jack és Jill titkosított címeit használja, nem pedig a valós személyazonosságukat.
2. A Bitcoin-bányászok feldolgozzák a tranzakciót. A hálózat számítógépei, azaz a bányászok megoldanak egy titkosítási problémát, amely tartalmazza a függőben lévő blokk tranzakciókat. Ez a proof of work (PoW), amelyet a Bitcoin a közös megegyezés módszereként alkalmaz.
3. A bányász talál egy blokkot, ahol tárolhatja a tranzakciót. Amíg a tranzakció nem kerül be egy blokkba, addig a mempoolban, egy várakozási területen tartják.
4. A Bitcoin-hálózat ellenőrzi, hogy a blokk érvényes-e. Ha a hálózat rábólint arra, hogy a blokk érvényes, az új blokk felkerül a blokkláncra. A folyamat során az előző blokk hash-ja az új blokk részét képezi. Ez a lépés a blokkokat egy láncban fűzi össze.
5. A Bitcoin-csomópontok frissítik a blokklánc másolataikat. Világszerte több ezer ilyen számítógép tárolja az új verziót, amiben Jacknek eggyel kevesebb, Jillnek pedig eggyel több bitcoinja van számontartva. Az egyes blokkokban lévő tranzakciók időbélyeget kapnak, így elkerülhető, hogy egy bitcoint kétszer költsenek el.

Ez a Jack és Jill közötti tranzakció a blokklánc minden kulcsfontosságú pillérét felöleli: decentralizáció, megváltoztathatatlanság, átláthatóság és biztonság.

Most pedig nézzük meg részletesebben is az egyes pilléreket.

1) Decentralizáció

A decentralizáció azt jelenti, hogy egyetlen szervezet vagy csoport sem rendelkezik túl nagy befolyással. Több blokklánchálózatban a blokklánc több ezer, globálisan elosztott csomóponton (számítógépen) fut.

A konszenzus, vagyis a blokklánc állapotáról való megegyezés is decentralizált módon történik.

Összefoglalva, a tranzakciók érvényességét nem egy központi hatóság felügyeli.

Ehelyett a hálózatban egy szabályrendszer – egy protokoll – dönt, ez határozza meg, hogy a hálózatban mi szerepeljen, és hogy hogyan kerüljenek bele az új tranzakciók a blokkokba.

Ez a módszer más, mint a hagyományos pénzügyi gyakorlat, ahol egy bank vagy egy fizetési processzor dönthet a tranzakciók felől.

A blokklánc-fizetési hálózatok általában kevesebb kritériumot vesznek figyelembe. Jack és Jill-es példánkban a Bitcoin-hálózat csupán azt veszi figyelembe, hogy Jacknek van-e még egy bitcoinja, amit elküldhet Jill számára. A fizetés célja és a résztvevők igazi személyazonossága nem kap szerepet.

Viszont nem minden blokklánc decentralizált. A privát blokkláncok például a konszenzus módszereit, vagy egyéb szempontokat tekintve centralizáltak lehetnek.

Az is előfordulhat, hogy a blokkláncok centralizáltan indulnak, majd a későbbiekben decentralizálttá válnak. Erre példa a Cardano hálózat, mely szeretné decentralizálni a fejlesztést. Ezt szavazással szeretnék elérni, a tervezett Voltaire fork segítségével.

2) Megváltoztathatatlanság : Az adatokat nem lehet megváltoztatni

A blokklánc megváltoztathatatlansága azt jelenti, hogy a blokkláncon tárolt tranzakciókat nem lehet megváltoztatni.

A hagyományos pénzügyekben vagy adattárolásban egy hacker vagy egy rendszergazdai hozzáféréssel bíró személy – ha úgy tartja kedve – megváltoztathatja az adatokat. A Mr. Robot című televíziós sorozat fókuszában egy hackercsoport története állt, amely azáltal, hogy megtámadta a pénzügyi adatbázisokat, el szerette volna törölni a világ fogyasztói adósságait.

Ezzel szemben a blokkláncokat tartósra tervezték, feltételezve, hogy a hálózat csomópontjai továbbra is részt vesznek a működésben.

A megváltoztathatatlanság másik fő szempontja a véglegesség, vagyis az a pont, amikor egy tranzakciót már képtelenség visszafordítani. A Bitcoin-hálózaton például egy tranzakció hat megerősítés (blokk), azaz nagyjából egy óra elteltével mondható véglegesnek. Ezután a tranzakció módosításának számítási költségei olyan magasak, hogy ezzel szinte el is van lehetetlenítve.

Tulajdonképpen a kis tranzakciók a blokkba való bekerülésük után már véglegesek.

A megváltoztathatatlanságnak rengeteg előnye van, például üzleti környezetben is.

• Megelőzi a csalást: A blokklánc megváltoztathatatlansága ellehetetleníti a korábbi tranzakciók megváltoztatását vagy új tranzakciók beillesztését.
• Biztonságos: A pénzügyi tranzakciók és az olyan üzleti alkalmazások, mint az ellátási lánc követése, megbízható adatokra támaszkodnak, és a megváltoztathatatlanság garantálja, hogy az adatok nem módosultak.
• Hatékonyabb auditálás: A blokkláncadatokon alapuló ellenőrzések hatékonyabbak, mint az adatbázis alapján végzettek, amelyek igencsak drágák lehetnek. A blokkláncon az adatok átlthatóak, és változatlanok.
• Elszámoltathatóság: A blokklánc állandó nyilvántartása által bárki, aki blokklánc-hozzáféréssel rendelkezik, követheti az eseményeket, és láthatja, hogy egy adott esemény mikor történt. Ez hasznos lehet a felelősségi kérdések megoldásában illetve a hatékonyság javításában.

3) Átláthatóság: Nyilvános főkönyv

A nyilvános blokkláncok nyilvános főkönyvet alkalmaznak. Ezáltal akárki megnézheti a tranzakció adatait és az előzményeket is. Mivel a blokklánc globálisan másolódik a csomópontokon, az adatok mindenki számára nyitottak.

A blockchain.com például a teljes Bitcoin-blokklánc teljes tranzakciós adatait biztosítja, kezdve a Genesis Blocktól, mely az első Bitcoin-blokk. Az első Ethereum blokk pedig továbbra is mindenki számára elérhető. Azt is jó tudni, hogy a népszerű kriptovaluták blokkláncainak többsége nyilvános főkönyvet használ.

Persze nem mindegyik blokklánc átlátható. A privát blokkláncok jellemzően nem teszik nyilvánosan elérhetővé a tranzakciós adatokat.

4) Biztonság: Titkosítással az információvédelemért

A blokkláncok titkosítást alkalmaznak a hálózat védelmére, a tranzakciók rögzítésére és arra, hogy megóvják a felhasználók személyazonosságát.

A blokkláncok titkosító algoritmusokkal olyan kódokat (ún. kriptográfiai hash-eket) teremtenek, amelyek számokból és betűkből állnak. Ezek az értékek az eredeti adatból erednek, és segítenek megóvni az adatokat, ellenőrizni a tranzakciókat, és garantálni, hogy ne lehessen őket módosítani.

A Bitcoin például dupla SHA-256 kódolást használ az adatbeviteli hash generálásához, lásd a következő példát:

A Bitcoin-bányászat fókuszában a kriptográfia áll, de kriptográfiai hash-eket használnak a pénztárca címekhez és a blokkok összekapcsolásához is.

Korábbi példánknál maradva, amikor Jack egy bitcoint szándékozott küldeni Jillnek, Jack küldő címként a nyilvános tárcacímét használta, és Jill nyilvános címét pedig fogadó címként.

Mindkét blokkláncbeli cím az egyes felhasználók privát kulcsainak titkosításával jött létre, és látszólag véletlenszerű betűk és számok halmazai. Viszont ezek egyáltalán nem a véletlen művei.

Egy adott titkosítási algoritmus használata esetén ugyanaz a bemenet mindig ugyanazt a kimenetet fogja generálni. Ha pedig a bemenet egy karaktere megváltozik, a kapott hash is meg fog.

Egy blokk kriptográfiai hash-ja bekerül a következő blokkba, így egy megváltoztathatatlan láncot teremt, vagyis így mind a tranzakciók, mind a blokkláncon tárolt adatok védve vannak a változásoktól.

Mi a blokklánc – A blokklánc hálózatok 3 fő típusa

A blokklánc-hálózatok olyan számítógépekből tevődnek össze, amelyek tárolják a blokkláncot, ellenőrzik az adatokat és tranzakciókat, és olykor okosszerződéseket is futtatnak. Az okosszerződésekről nemsokára részletesebben is lesz szó.

Ezek a hálózatok többnyire három fő típusba sorolhatók: nyilvános blokklánc hálózatok, privát blokklánc hálózatok és konzorciumi blokkláncok.

Nyilvános blokklánc hálózatok

A korábbi Bitcoin-tranzakciót leíró példánk megmutatja a nyilvános blokklánchálózat fő jellemzőit.

• A nyilvános blokkláncok univerzális hozzáférést nyújtanak. Akárki futtathat egy csomópontot, letöltheti a blokklánc egy példányát, vagy tranzakciókat bonyolíthat le a hálózaton.
• A nyilvános blokkláncok átláthatóak. A nyilvános blokkláncok többsége mindenki számára elérhetővé teszik a blokklánc adatait. Az adatvédelmi blokkláncok, mint például a Monero, rögtön titkosítják a tranzakciók összegét vagy a többi adatot, például a küldő és a fogadó címeket.
• A nyilvános blokkláncok többsége decentralizált. A decentralizáció a hálózat számos tulajdonságát érinti, a blokkláncot tároló csomópontok számától kezdve a konszenzusban részt vevő csomópontok számán át a hálózat fejlesztésére vonatkozó döntéshozatali módszerig.
• A decentralizált konszenzus következtében a nyilvános blokkláncok sokszor lassabbak a privát blokkláncoknál. Az olyan konszenzusos módszerek, mint a Bitcoin proof of work, döcögősebb blokkidőhöz vezetnek (a Bitcoin esetében nagyjából 10 perc).
• A nyilvános blokkláncok álneves címeket alkalmaznak. Az igazi név vagy bejelentkezés helyett a nyilvános blokkláncok a pénztárcacímeket használják a felhasználók azonosítására. Lehetséges viszont, hogy a valós személyazonosságot egyes mintázatok vagy más, nyilvános adatok segítségével össze lehet kapcsolni az illető valódi személyazonosságával.
• A nyilvános blokkláncokat nem lehet megváltoztatni. A blokklánc-technológia fókuszában a tranzakciók véglegessége áll. A tranzakciókat és az adatokat lehetetlen megváltoztatni.

A nyilvános blokkláncokra példa több ismert kriptovaluta rendszere is:

• Bitcoin
• Ethereum
• Avalanche
• Dogecoin
• Litecoin

Privát blokklánc hálózatok

Ahogy a neve is jelzi, a magánhálózatokat egyáltalán nem nyilvános hozzáférésre tervezték. A vállalkozások és szervezetek a privát blokklánchálózatokat a számukra szükséges adatok tárolására használhatják.

• A privát blokkláncok korlátozzák a hozzáférést. Csak azok tekinthetik meg az adatokat vagy vehetnek részt a blokklánc-hálózatban, akik engedélyt is kapnak rá.
• A privát hálózatok saját konszenzusos módszereket alkalmazhatnak. A nyilvános hálózatok értékét a decentralizált konszenzus nyújtja, de a privát hálózatok kevesebb csomópontot bevonva, kevésbé biztonságos módszereket használhatnak.
• A privát blokkláncok lehetővé teszik az ellenőrzések és auditok szabályos véghezvitelét. Az ellenőrzési és auditálási jogok kizárólag a kiválasztottt szereplőket illetik.
• A decentralizáció alkalmazható. A magánhálózatok támogathatják a peer-to-peer (P2P) tranzakciókat és a decentralizált csomópontokat is.
• A legtöbb privát blokklánc megváltoztathatatlan. A privát adatbázisokkal szemben, amelyek könnyen megváltoztathatók, a privát blokkláncok adatai általában módosíthatatlanok.

A Quorum blokklánc, amelyet nemrég vett meg a Consensys, egy példa a privát blokklánc-hálózatra, amely engedélyhez kötött hozzáférést használ. A hálózat az Ethereum blokklánc elágazása volt, és támogatja az okosszerződéseket, de a blokkolási idők akár tízszer is gyorsabbak az Ethereumnál.

A blokklánchálózatok egy másik típusa, a hibrid blokkláncok magán- és nyilvános adatokat egyaránt tárolnak, a nyilvános adatok bárki számára elérhetőek, a magánadatok pedig csak az engedéllyel rendelkező szervezetek számára láthatók. A fent említett Quorum nyílt és privát tranzakciókat egyaránt biztosít.

Konzorciumi blokkláncok

A konzorcium blokklánc egy olyan blokklánc-hálózat típus, amelyet több szereplő – például ugyanazon iparág tagjai vagy egy vállalaton belüli üzleti egységek – közösen működtetnek és kezelnek.

A konzorcium határozza meg, miként kezeljék a blokklánc rendszert a közös célok elérése érdekében.

• A konzorcium blokklánc adatvédelmet biztosít. A hozzáférés az érzékeny adatok védelme érdekében korlátozható.
• Ezek a hálózatok sebes tranzakciókat tesznek lehetővé. A kisebb felhasználói kör és a hatékonyabb konszenzusmechanizmusok miatt gyorsabbak a nyilvános blokklánc rendszereknél. Gyakran alkalmaznak „proof of authority” (a hitelesített szereplők alapján működő konszenzus) módszert, amely az érvényesítéshez pár kiválasztott csomópontot használ.
• A konzorcium blokklánc csomópontjai egységes protokollt követnek. Ugyan eltérő szereplők kezelhetik őket, minden csomópont ugyanazt a szabályrendszert alkalmazza.

A Corda például egy közkedvelt konzorcium blokklánc megoldás, amely hasonló vállalkozásokat – például bankokat, pénzügyi szolgáltatókat vagy biztosítókat – fűz össze, illetve egy vállalaton belüli üzleti egységeket. A Chubb egy Corda-alapú megosztott főkönyvet alkalmazott azért, hogy automatizálja a munkafolyamatokat.

Mi a blokklánc protokoll és platform?

A blokkláncoknak önálló szókincsük és árnyalt jelentésük van. A protokollok és a platformok a blokklánc-technológia két fő összetevőjét képezik, de nem mindig érthetőek egyértelműen.

Blokklánc protokollok: Szabályok és eljárások összessége

Hogy mi a blokklánc protokoll? A protokollok tulajdonképpen szabályrendszerek. A blokklánconál ezek határozzák meg, hogyan működik a hálózat. Amolyan alapréteg. A következő részben majd a platformokról lesz szó, amelyek a másodlagos rétegeket képezik és az alkalmazás-ökoszisztémák működését támogatják. A két fogalom kiegészíti egymást, és sok projekt esetében még átfedés is van köztük.

A protokollok meghatározzák a blokklánc működési szabályait. Pár elemük:

• Irányítás: A decentralizált blokkláncok esetében fontos, hogy legyen irányítási módszerük. Ki dönt a kód módosításáról? Sok projekt lehetővé teszi, hogy az érmebirtokosok szavazzanak fejlesztési javaslatokról. Más esetekben a csomópontokat üzemeltetők szavazás útján dönthetnek a szoftververziók között.
• Konszenzusmódszer: A Bitcoin a „proof of work” mechanizmust használja, hogy a csomópontok megállapodjanak a blokklánc állapotáról. Az Ethereum is ezt alkalmazta eleinte, de azóta áttért a „proof of stake”-re. Más projektek pedig más módszereket használnak.
• Titkosítás: A hash függvények szabályok szerint működnek, igaz, minden projekt más algoritmust választhat. A Bitcoin az SHA-256-ot alkalmazza, gyakran kétszer is lefuttatva (dupla SHA-256). Az Ethereum a Keccak-256-ot használja.
• Blokk méret: A Bitcoin a memória mérete alapján korlátozza a blokkokat, míg az Ethereum a díjak alapján számított célméretet használja.
• Tokenonomika: A protokoll szabályozza, hogyan keletkeznek az új kriptovaluták, és hogyan kezelik a teljes kínálatot.

A mai blokklánc hálózatok is amolyan protokollok a motorháztető alatt.

• Bitcoin protokoll
• Ethereum protokoll
• Solana protokoll
• Cardano protokoll
• Monero protokoll

Blockchain platformok: Ökoszisztémák a telepítéshez

A blokkláncprojektek céljai lehetnek nagyon egyszerűek, a Bitcoint például peer-to-peer elektronikus készpénzrendszerként terveztek. A blokklánc-projektek pedig platformként szolgálhatnak harmadik fél fejlesztésére.

Az Ethereum protokoll támogatja az okosszerződéseket, amelyek olyan feltételes programok, amelyek a blokklánc hálózaton futnak. A későbbi blokkláncok ezt a bővíthetőséget új szintre emelték, és olyan blokkláncokat álmodtak meg, amelyeket további speciális blokkláncok futtatására terveztek, amelyek mindegyike végre tud hajtani intelligens szerződéseket.

• Ethereum
• Avalanche
• Polkadot
• Polygon

Más projektek kereskedelmi alkalmazásokat céloznak meg, és lehetőséget adnak az egyedi iparági felhasználási esetekre tervezett, testreszabott blokkláncok telepítésére.

• R3 Corda
• Hyperledger
• Ethereum
• EOSIO
• ConsenSys Quorum

Mik azok az okosszerződések?

A blokkláncok új lehetőséget kínálnak az adatok és tranzakciók tárolására, de az okosszerződések ennél többre is képesek.

Az okosszerződések amolyan feltételes kapcsolók, programozási nyelvekkel rukkolnak elő: ha ez történik, akkor azt hajtsd végre.

Az Ethereum támogatta első ízben az okosszerződéseket, ezzel az első ilyen blokklánccá vált. Bár maga az ötlet nem volt vadonatúj, hiszen az 1990-es évekből ered.

A nyilvános blokkláncokon az okosszerződések összetett tranzakciókat tesznek lehetővé, és megalapozzák a decentralizált pénzügyi (DeFi) és egyéb alkalmazásokat.

Összehasonlításképp: a Bitcoin inkább küldésre és fogadásra szolgál. Az extra funkciók közé sorolhatók az inskripciók, „bejegyzések” is, de a BTC-t eredetileg decentralizált pénznek tervezték. Az Ethereum viszont teljes funkcionalitású decentralizált alkalmazásokat (dApp-eket) futtat, ilyenek például a tőzsdék, a hitel-és kölcsönplatformok vagy akár a metaverzum világok. Persze az Ethereum saját kriptója, az ether is használható pénzként, mint a bitcoin.

A privát blokkláncokon a „okosszerződések” olyan szakmai célú megállapodásokat is tartalmazhatnak, amelyek bizonyos feltételek teljesülése esetén automatikusan életbe lépnek.

A blokklánc technológia előnyei és hátrányai

A blokklánc-technológia innovációi forradalmasíthatják az eszközökkel és adatokkal való interakcióinkat, de mind a blokkláncok, mind a hagyományos rendszerek járhatnak előnyökkel és hátrányokkal. Hogy melyik a legjobb megoldás, az erősen célfüggő.

Mi a blokklánc technológia – Gyakori kérdések