Blockchain, Bitcoin, kryptowaluty – ile można stracić?

Jak jest obecnie?

Wyobraź sobie, że właśnie stałeś się szczęśliwym właścicielem nowo kupionej działki rekreacyjnej lub posiadłości. Jedną z rzeczy, jakie powinieneś zrobić, jest zadbanie o właściwy wpis w księgach wieczystych. W tym publicznym rejestrze dokonujesz zapisu, który będzie przedstawiał stan prawny Twojej nieruchomości. Poprzez instytucję poświadczenia, będzie chronił prawa Twoje, jako właściciela, ew. innych współwłaścicieli, wierzycieli zabezpieczonych hipoteką, itd.

Udajesz się więc do notariusza i mówisz mu: „Tutaj mam wszystkie dokumenty, proszę dokonać odpowiedniego wpisu w księdze wieczystej”. Ten wszystko sprawdza, a następnie dokonuje w odpowiednim rejestrze następującego wpisu:

Ok, od teraz już formalnie jesteś właścicielem nieruchomości. Na tyle zaufałeś systemowi (notariuszowi i sądom), żeby powierzyć mu informację o tym, do kogo należy posiadłość. W rzeczywistości nie została podpisana żadna nowa umowa, żadne dokumenty nie zmieniły fizycznie miejsca. Wszystko, co było potrzebne, to wpis w odpowiednim rejestrze. Takie ‘poświadczenie’ trzeciej, niezależnej i wiarygodnej strony, że rzeczywiście coś należy do kogoś. Jednak problem tego systemu polega na tym, że de facto on nie należy przecież do Ciebie, nad niczym nie masz kontroli. Jesteś zależny od ‘pośrednika’. Problem w tym, że pośrednik jest jeden (jeden system). Jeśli więc któryś z uczestników tego systemu chciałby zakłócić jego działanie (celowo lub nieumyślnie), nie będziesz mieć na to żadnego wpływu. Co, jeśli ktoś się pomyli lub sam system ulegnie uszkodzeniu? A co, jeżeli ktoś postanowi Cię oszukać?

Czy można zatem stworzyć system, w którym wiarygodne zapisy można by było robić bez udziału pośrednika? Zastanów się przez chwilę, co w ogóle oznacza wpis w księdze wieczystej? Przecież to tylko zapis w rejestrze. Dlatego istotniejsze jest inne pytanie: Czy można prowadzić taki rejestr między uczestnikami danego rynku, zainteresowanej grupy, zamiast powierzać go komuś obcemu? W przypadku ksiąg wieczystych – sądowi, w przypadku waluty – bankom, itd. I zapewne już domyślasz się odpowiedzi – tak, blockchain to potrafi. Blockchain to metoda pozwalająca skutecznie, trwale i wiarygodnie rejestrować jakiekolwiek informacje o dowolnych zmianach wśród jakiejś grupy użytkowników, bez angażowania żadnej strony trzeciej, żadnych pośredników. Gwarantem wiarygodności są zainteresowani użytkownicy, a sam algorytm jest tak skonstruowany, że praktycznie jest w 100% wiarygodny. Skoro więc istnieje sposób, aby robić coś taniej (odpada koszt pośrednictwa), niezależnie (wyłącznie w interesie uczestników) i co najmniej tak samo wiarygodnie, a często wiarygodniej (o czym będzie dalej), to dlaczego tego nie zrobić? I to właśnie jest jeden z ważniejszych powodów tak rozpędzającej się nowej branży.

OK, ale jak to działa?

Idea blockchain opiera się na założeniu, że w utrzymanie danego rejestru zaangażowana jest wystarczająca liczba osób, zainteresowanych ominięciem pośrednika. Załóżmy więc, że kilka osób postanowiło zaprowadzić swój rejestr, własne ‘księgi wieczyste’. Oczywiście, w tym konkretnym przypadku wymagałoby to zaangażowania na o wiele większą skalę oraz odpowiednich unormowań prawnych (co w niektórych krajach już dzieje się), ale tutaj chodzi nam jedynie o zrozumienie idei. Tak więc, nasi bohaterowie umówili się, że będą nieustannie wzajemnie przechowywać szczegóły wszystkich transakcji/ruchów dot. swoich nieruchomości.

Jedna z zasad blockchain stanowi, że jest to rejestr rozproszony, więc każdy z naszych bohaterów zakłada katalog. Wraz z rozbudową rejestru, każda z tych osób będzie do swojego katalogu dodawać kolejne karty z zapisami. Tenże zbiór kart utworzy rejestr z zapisem transakcji (ruchów, zmian, etc.). W chwili, gdy dojdzie np. do pierwszej konieczności odnotowania nowego właściciela nieruchomości, każdy z naszych bohaterów weźmie czystą kartę i zapisze na niej każdy ruch, jaki wystąpi w ramach całego systemu. Oczywiście, w rzeczywistości dzieje się to w sposób zautomatyzowany, wszystkie te działania kontroluje i zapisuje system informatyczny, a tutaj chodzi nam jedynie o zrozumienie idei.

Prześledźmy więc ten ruch: Dawid stał się posiadaczem nieruchomości. W celu odnotowania tego faktu w ich rejestrze, musi o nim poinformować wszystkich pozostałych uczestników: „Uwaga! Właśnie kupiłem pałac. Zapiszcie wszyscy na swoich kartach, że od tej chwili jestem jego właścicielem.”

Teraz – w uproszczeniu – każdy uczestnik sprawdza, czy Dawid przedstawił odpowiedni dowód posiadania oraz, czy ta posiadłość nie należy już do innej osoby, czy na pewno nie istnieją jakieś przeszkody. Jeśli wszystko jest ok, każdy nanosi taki zapis.

W tym momencie uznaje się, że dokonano odpowiedniego zapisu, procedura zostaje zakończona.

W miarę upływu czasu, nasi kolejni bohaterowie stają się posiadaczami nieruchomości, te zmieniają swoich właścicieli, bądź np. dokonywane są zapisy o obciążeniu danej hipoteki. Wszystkie kolejne zapisy odbywają się analogicznie, jak pierwsza, czyli zostają ogłoszone wszystkim pozostałym uczestnikom sieci. Każdy z nich odnotowuje to na swojej karcie natychmiast, gdy dotrze do niego taka informacja. Czynności te są powtarzane do czasu, gdy skończy się miejsce na karcie. Załóżmy, że jedna karta pomieści 10 wpisów, więc po dziesiątej transakcji każdemu skończy się miejsce.

Zużyte karty wszyscy odkładają do katalogu, a następnie biorą nowe, czyste, na których będą kontynuować proces zapisywania kolejnych ruchów w ich księdze.

Wcześniej jeszcze, każdy z bohaterów musi zapieczętować archiwizowaną kartę specjalnym, unikalnym kluczem. Klucz ten został ustalony wcześniej przez wszystkich uczestników. Takie zabezpieczenie daje naszym bohaterom pewność, że – gdy już karty zostaną odłożone do katalogu – nikt i nigdy nie wprowadzi na nich jakichkolwiek zmian. Innymi słowy – gdy odpowiednio zapieczętowana karta znajdzie się w katalogu, pozostanie w nim na zawsze, nienaruszona. Jest to pierwsza ochrona przed ingerencją. Ważne jest jedynie, aby każdy z naszych bohaterów ufał jakości zabezpieczenia, bo to właśnie ono jest podstawą działania tej metody. W obecnej rzeczywistości to pośrednik (notariusz + sąd) gwarantuje zapisy w księgach. Musimy ufać jemu, temu co zapisał w swoim rejestrze i, że dane te nigdy nie zostaną zmienione (przypadkowo lub z premedytacją). W systemie rozproszonym edycja oraz kontrola jest zdecentralizowana, a jej miejsce zajmuje nasza zaufana pieczęć. Przy okazji: Jedna karta to Blok transakcji (Block), a katalog to Łańcuch (Chain) takich kart – stąd nazwa Blockchain.

W branży generowanie odpowiedniego klucza do zabezpieczenia karty nazywane jest ‘wykopywaniem’ (stąd mogłeś słyszeć np. o kopaniu walut). Jednak, zanim poznamy więcej szczegółów na temat pieczętowania (kopania), musimy ogólnie wiedzieć jak działa taka pieczęć.

Wyobraź sobie np. jakąś maszynę, posiadającą wejście i wyjście. Działa w taki sposób, że jeśli do wejścia wprowadzisz dane, z wyjścia uzyskasz te dane zmienione w określony sposób. Istotną funkcją tej maszyny jest to, że nikt postronny nie wie w jaki sposób zostają zmieniane dane, jaki dokładnie proces w niej zachodzi.

W rzeczywistości ta ‘maszyna’ nazywana jest funkcją haszującą lub mieszającą.

Teraz wyobraź sobie, że do maszyny wprowadzasz liczbę 4, a po przetworzeniu wychodzi z niej fraza ‘dcbea’. Bardzo ważne jest, że tego procesu nie da się odwrócić, czyli mając końcowy wynik (tutaj ‘dcbea’), żadnym sposobem nie da się określić jaka wartość została wprowadzona do maszyny. Natomiast, sam proces jest stały, czyli za każdym razem, kiedy wprowadzisz na wejściu liczbę 4, z wyjścia zawsze uzyskasz ten sam wynik.

To najważniejsza właściwość funkcji haszujących (naszej ‘maszyny’): Patrząc na wynik niezwykle ciężko jest określić, co konkretnie podano na jej wejściu. Jednocześnie bardzo łatwo sprawdzić jaki będzie wynik, gdy na wejściu podamy konkretne dane.

Wracając do naszych ksiąg wieczystych…

Stanęliśmy na etapie konieczności zapieczętowania kart. Teraz użyjemy maszyny do wygenerowania klucza zabezpieczającego, pieczęci dla naszej karty. Załóżmy, że informacja na karcie to liczba 80931 i teoretycznie to ją powinniśmy podać na wejściu maszyny. Jednak to nie wszystko, musimy jeszcze wygenerować pieczęć dla naszej liczby. Czyli musimy odnaleźć taką liczbę, która po dodaniu do tej naszej (80931), a następnie po ponownym włożeniu uzyskanej sumy do maszyny, da wynik zaczynający się jakimś, spodziewanym przez nas schematem, np. liczbę o początku złożonym z czterech jedynek.

Niestety nie wiemy, jaką wartość należy dodać do naszej liczby (80931), żeby na wyjściu otrzymać ciąg zaczynający się od czterech jedynek. Istnieje tylko jedna metoda – musimy tak długo wprowadzać do maszyny każdą liczbę, jaka przyjdzie nam do głowy, aż otrzymamy wynik, który nas interesuje.

Nawiasem mówiąc, to właśnie dlatego ‘wykopywanie’ (np. walut) wiąże się z takim wysiłkiem czasowym (przeliczenia i symulacje komputerowe) i kosztowym (sprzęt i energia). Po wielu tysiącach prób uzyskamy liczbę (np. 91119), która po dodaniu do naszej liczby (80931) da określony wynik (tutaj: 80931 + 91119 = 172050). W chwili, gdy uzyskaną sumę (172050) wprowadzimy do maszyny, uzyskamy ostateczny wynik, spełniający nasze wymagania.