În era digitală în care trăim, tehnologia blockchain a devenit unul dintre cele mai discutate și intrigante concepte. Cu toate acestea, pentru mulți oameni, înțelegerea profundă a ceea ce reprezintă și a modului în care funcționează rămâne un mister.
Acest articol se propune să aducă lumină în acest domeniu fascinant, dezvăluind aspecte neobișnuite și adesea necunoscute despre tehnologia blockchain și detaliind modul în care aceasta funcționează.
Ce este Blockchain?
Blockchain este o tehnologie digitală revoluționară care a fost inițial dezvoltată pentru a susține criptomonede precum Bitcoin, dar a devenit ulterior un instrument esențial cu potențial vast în numeroase domenii.
La nivel fundamental, blockchain reprezintă o formă de înregistrare digitală distribuită, care stochează și verifică în mod sigur tranzacții sau informații într-o rețea descentralizată de computere sau noduri. Este important să înțelegem câteva aspecte cheie ale blockchain-ului:
- Decentralizare: Spre deosebire de sistemele tradiționale, cum ar fi băncile sau guvernele, care utilizează o autoritate centrală pentru a valida și înregistra tranzacțiile, blockchain funcționează într-un mod descentralizat. Acest lucru înseamnă că nu există o singură entitate care să dețină controlul asupra rețelei. În schimb, tranzacțiile sunt validate de o rețea de noduri independente, fiecare cu o copie a întregului registru.
- Blocuri și lanțuri: Blockchain-ul este format din blocuri, care conțin un set de tranzacții sau informații. Fiecare bloc este legat de celălalt prin intermediul unei funcții matematice criptografice numită „hash”. Această legătură formează lanțul de blocuri, de unde provine și denumirea de „blockchain”.
- Securitate: Blockchain utilizează criptografia pentru a asigura siguranța tranzacțiilor. Odată ce o tranzacție este înregistrată într-un bloc și adăugată la lanțul de blocuri, este foarte dificilă dacă nu imposibilă să fie modificată sau ștearsă. Acest aspect oferă un nivel înalt de securitate și încredere în informațiile stocate în blockchain.
- Transparență și imutabilitate: Toți participanții la rețeaua blockchain au acces la întregul istoric al tranzacțiilor. Acest nivel de transparență înseamnă că informațiile înregistrate nu pot fi ascunse sau falsificate cu ușurință. Acest lucru este deosebit de important în domenii precum contabilitatea și auditul.
Blockchain are aplicații variate în afara criptomonedelor, inclusiv în domeniile financiar, asigurări, sănătate, logistică, vot electronic, identitate digitală și multe altele. Cu capacitatea sa de a crea încredere și de a elimina intermediarii, tehnologia blockchain reprezintă un pas important spre inovare și schimbare în multe aspecte ale societății contemporane.
Cum funcționează un Blockchain?
Funcționarea unui blockchain implică mai multe concepte și procese complexe, iar modul în care aceasta are loc variază în funcție de tipul de blockchain (public sau privat) și al algoritmului specific de consens folosit. Cu toate acestea, pentru a înțelege în linii mari cum funcționează un blockchain, iată un rezumat general al acestui proces:
- Tranzacții: Procesul începe cu înregistrarea unei tranzacții. Aceasta poate fi o tranzacție financiară (cum ar fi transferul de criptomonede) sau orice alt tip de informație digitală (cum ar fi înregistrarea unui contract sau a unui vot).
- Validare: Tranzacțiile sunt colectate și validate de nodurile din rețea. Pentru a fi validate, tranzacțiile trebuie să respecte regulile și acordurile setate în rețea. De exemplu, în cazul criptomonedelor, o tranzacție trebuie să fie semnată digital de proprietarul contului pentru a fi considerată validă.
- Crearea unui bloc: Odată ce un grup de tranzacții este validat, acestea sunt grupate împreună pentru a forma un bloc. Un bloc conține, în general, un set specific de tranzacții, precum și un hash (o valoare criptografică unică) a blocului anterior din lanț.
- Consens: Un aspect esențial al funcționării blockchain-ului este procesul de consens, care determină modul în care se ajunge la un acord în rețea asupra blocurilor care sunt adăugate în lanț. Există diferite algoritme de consens, cum ar fi Proof of Work (PoW) sau Proof of Stake (PoS), care definesc cum nodurile validează blocurile și recompensează minerii sau validatori.
- Adăugarea în lanț: După ce blocul este validat și consensul este atins, acesta este adăugat la lanțul existent de blocuri, devenind parte dintr-un lanț de blocuri în continuă creștere.
- Imutabilitatea și securitatea: Blocurile care sunt adăugate în lanț sunt extrem de dificil de modificat sau eliminate din cauza criptografiei și a distribuirii descentralizate. Acest lucru asigură imutabilitatea datelor stocate în blockchain și crește securitatea rețelei.
- Recompense și taxe: În funcție de algoritmul de consens, minerii sau validatorii care contribuie la securitatea rețelei sunt recompensați cu criptomonede sau alte resurse pentru eforturile lor. În plus, unele tranzacții pot implica taxe pentru a acoperi costurile de validare și menținere a rețelei.
Acesta este un rezumat simplificat al funcționării blockchain-ului. Este important să înțelegeți că există diferite tipuri de blockchain-uri cu caracteristici și reguli proprii. De asemenea, blockchain-urile pot fi publice (deschise pentru oricine să se alăture) sau private (acces restricționat), în funcție de scopul și utilizarea lor specifice.
Hashing–ul și Criptarea
Hashing-ul și criptarea sunt două concepte cheie în securitatea informatică și în protejarea datelor. Cu toate că ambele implică transformarea datelor într-o formă dificil de citit sau de interpretat, ele au scopuri și caracteristici diferite:
- Hashing (Hash Function):
- Scop: Hashing-ul este folosit pentru a transforma datele într-o valoare fixă de lungime fixă, numită „hash”, care este unică pentru un set de date dat.
- Unicitate: Aceeași intrare va produce întotdeauna același hash, dar chiar și cea mai mică modificare în intrare va produce un hash complet diferit.
- Irreversibilitate: Hashing-ul este o operație unidirecțională; adică, nu poți reveni de la hash la datele originale. Acest lucru face ca hashing-ul să fie util pentru stocarea de parole sau pentru verificarea integrității datelor, dar nu pentru criptarea datelor sensibile.
- Viteza: Funcțiile de hashing trebuie să fie eficiente și să poată produce rapid hash-uri pentru volume mari de date.
- Exemplu: Un exemplu comun de funcție de hashing este SHA-256 (parte a protocolului Bitcoin), care produce hash-uri de 256 de biți.
- Criptare (Encryption):
- Scop: Criptarea este utilizată pentru a transforma datele într-o formă ilegibilă, numită „text criptat”, care poate fi ulterior decodificată în datele originale cu ajutorul unei chei.
- Reversibilitate: Este un proces bidirecțional, deoarece datele criptate pot fi decodificate în forma lor originală cu cheia corectă.
- Securitate: Criptarea oferă un nivel ridicat de securitate datelor, deoarece persoanele neautorizate nu pot citi sau interpreta datele criptate fără cheia corectă.
- Exemplu: AES (Advanced Encryption Standard) este un algoritm de criptare comun utilizat în multe aplicații, precum securitatea rețelelor și a dispozitivelor.
Pentru a clarifica, iată o comparație între cele două concepte în ceea ce privește utilizarea comună:
- Hashing este folosit pentru verificarea integrității datelor și pentru stocarea secură a parolelor.
- Criptarea este folosită pentru protejarea confidențialității datelor și pentru securitatea transferului de date sensibile, cum ar fi mesajele sau fișierele criptate.
Tehnologia de Blockchain:
Tehnologia blockchain este cu adevărat remarcabilă, aducând cu ea caracteristici esențiale care au revoluționat modul în care gestionăm și protejăm datele. În primul rând, blockchain-ul conferă datele un nivel de confidențialitate, durabilitate și verificabilitate fără precedent.
Deși înregistrările sunt publice și accesibile oricui, criptarea asigură că acestea sunt ferite de privirile indiscrete și protejate împotriva modificărilor neautorizate. Această combinație unică de transparență și securitate face ca blockchain-ul Bitcoin să fie adesea numit „registrul deschis” al Bitcoin.
Cu toate acestea, este important să subliniem că tehnologia blockchain vine cu unele limitări, cum ar fi consumul intensiv de resurse de calcul și limita de procesare. Hashing-ul și criptarea necesare în procesele blockchain sunt cunoscute pentru a fi mai lente în comparație cu alte metode de procesare a datelor.
În întreaga rețea Bitcoin, viteza de procesare este limitată la aproximativ 4,6 Tranzacții Per Secundă (TPS). În contrast, companiile de carduri de credit procesează în medie 1.700 TPS și pretind că pot suporta chiar 56.000 TPS. Această limită de 4,6 TPS reprezintă principala provocare în ceea ce privește scalabilitatea Bitcoin, iar experții în informatică lucrează neîncetat pentru a găsi soluții pentru îmbunătățirea acestui aspect.
Este interesant de menționat că, în efortul de a valida tranzacțiile Bitcoin, rețeaua de computere alocă o cantitate semnificativă de resurse, ceea ce duce la un consum de energie notabil. Se spune că această rețea consumă mai multă electricitate decât întreaga țară Elveția, evidențiind astfel impactul său ecologic.
În plus, rețeaua Bitcoin este alcătuită din diverse tipuri de noduri, printre care se numără nodurile deținătoare de întreg blockchain-ul (cunoscute și sub numele de noduri depline) și nodurile SPV (Simplified Payment Verification) care efectuează o verificare simplificată a plăților.
Cu toate acestea, numărul exact de noduri rămâne o necunoscută, iar estimările experților variază de la 6.000 la 200.000. Această incertitudine reflectă complexitatea și caracterul descentralizat al rețelei Bitcoin, unde nimeni nu poate oferi cu adevărat un număr exact al nodurilor active în orice moment.
