Blockchain

Stránka ve výstavbě

Na této stránce se právě pracuje. Prosím needitujte tuto stránku, dokud na ní zůstává tato šablona. Předejdete tak editačnímu konfliktu. Jestliže uběhla od poslední editace doba alespoň dvou dnů, neváhejte tuto šablonu odstranit.

Definice databáze

Databáze je systém sloužící k modelování objektů a vztahů reálného světa (včetně abstraktních nebo fiktivních) prostřednictvím digitálních dat uspořádaných tak, aby se s nimi dalo efektivně manipulovat, tj. rychle vyhledat, načíst do paměti a provádět s nimi potřebné operace - zobrazení, přidání nových nebo aktualizace stávajících údajů, matematické výpočty, uspořádání do pohledů a sestav apod.

Distribuovaná databáze databáze

Distribuovaná databáze databáze rozmístěná v prostředí počítačové sítě. Decentralizované rozdělení do uzlů sítě se může týkat jak dat (fyzická distribuce - horizontální či vertikální fragmentace nebo replikace), tak logického modelu databáze (logická distribuce) i programu pro práci s daty (distribuovaný SŘBD). Uživatel má díky jednotnému komunikačnímu protokolu a uživatelskému rozhraní zajištěn transparentní pohled na distribuovanou databázi jako na jednotný celek.

Centralizovaná databáze

Co je to centralizovaná databáze, jsme si pověděli hned na začátku. Jsou to například “uskladněné” fotky či videa z instagramu, anebo produkty na eshopu. Tato data najdete v jedné centralizované databázi, ve velkém fyzickém datovém centru s množstvím serverů a pevných disků. Problém centralizované databáze je právě v její centralizovanosti – je snadno zničitelná společně se všemi cennými daty.

Obrovskou nevýhodou je i to, že centralizovaná databáze má jednu jedinou centrální autoritu, která jako jediná o databázi rozhoduje.

Decentralizovaná databáze

Decentralizovanost velmi úzce souvisí s distribucí databáze (fungující na více zařízeních). Decentralizovaná databáze znamená, že tato databáze nemá žádné jedno hlavní centrum, data se tudíž nešíří pouze z jednoho místa, ale mají více hlavních uzlů. Je šířena a upravována dle daných pravidel všemi uživateli sítě. Její výhoda spočívá právě v její decentralizované povaze – výpadek jednoho uživatele nemá jakýkoli vliv na další fungování sítě. například Litecoin. Tyto kryptoměny se pak dají snadno směnit za klasické peníze, které známe z běžného života.

Definice Blockchainu

Blockchain, do češtiny jej lze přeložit i jako bločenka (tento termín byl vybrán v roce 2017, jako český ekvivalent)

Blockchain je druh distribuované decentralizované databáze uchovávající neustále se rozšiřující řetězec chronologických záznamů (dat), které jsou propojeny pomocí kryptograficky zabezpečených peer-to-peer uzlů (řetězů). Data jsou v blockchainu uložena navždy a jsou veřejně přístupná. Zjednodušeně řečeno, blockchain je jakousi online knihou účetních záznamů a velmi specifický druh databáze. Na rozdíl od běžných databází není centralizovaná, ale decentralizovaná, což znamená, že nemá žádného centrálního správce a nachází se na velkém množství počítačů po celém světě. Veřejný blockchain je přístupný každému a zapisovat data do něj lze pouze na základě konsenzu (pravidel) finančně motivovaných účastníků sítě (těžařů). Nutno však poznamenat, že blockchain nemusí být vždy veřejný. Takto lze bezpečně a navždy ukládat transakce či data zcela bez nadřazené centrální autority. Ověřování transakcí má v kompetenci síť samotná. Uživatelé sítě, kteří se na validaci podílejí (těžaři), získávají jako odměnu za vynaložené úsilí síťové tokeny (kryptoměny). Ať už se jedná o Bitcoin, Ethereum nebo například Litecoin. Tyto kryptoměny se pak dají snadno směnit za klasické peníze, které známe z běžného života.

Blockchain využívá asymetrickou kryprografii a hashovací funkce na základě P2P sítě tak umožňuje uzlům společně vytvořit nezpochybnitelnou "účetní knihu", tedy dochází k řetězení záznamů, aniž by obsah mohl jeden uzel (osoba) ovlivnit či s ním manipulovat.

Hlavní výhody blockchainu:

• Databáze je distribuována mezi jednotlivé uživatele, čímž je zaručena bezpečnost.
• Systém funguje bez dohledu nějaké centrální autority, který by mohla celý smysl ohrožovat.
• Za potvrzování transakcí jsou poskytovány odměny.
• Integrita tohoto typu databáze je chráněna řetězením bloků a procesem těžení.
• Autenticita transakcí je chráněna asymetrickou kryptografií.

Hlavní nevýhody blockchainu:

• V nesvobodných zemích s diktátorskou vládou mohou blockchainová data znamenat ještě větší kontrolu
• Další velkou nevýhodou blockchainu může být jeho nadměrné využívání, které síť zpomalí. Vytvoření bloku nějakou dobu trvá a za předpokladu, že by všichni tento systém současně využívali, došlo by k přetížení sítě. Toto je však nejspíše problém dočasný, jelikož se na vývoji blockchainové technologie pracuje a neustále se posouvá a zlepšuje.
• přidávání nových záznamů do blockchainové databáze je velmi náročné na výkon počítače. S tím se zvyšuje i energetická náročnost.
• Další komplikací na cestě k zavedení blockchainové technologie je nutnost přítomnosti internetu, což není ve všech oblastech světa možné.

Typy blockchainu:

Liší se tím, kdo má oprávnění zobrazovat si data z databáze a kdo má oprávnění data měnit.

• Veřejný blockchain: kdokoliv má přístup k záznamům v databázi a kdokoliv se správným softwarem může databázi aktualizovat.
• Částečně veřejný / soukromý blockchain: pouze některé osoby mají přístup k údajům v databázi a pouze některé osoby mohou aktualizovat záznamy v databázi.

Z jakých technologií se blockchain skládá? Blockchainové databáze využívají soukromé a veřejné kryptografické klíče, P2P síť s distribuovanou databází, a blockchainový protokol.

Blockchain a kryptoměny

Kryptoměny, konkrétně Bitcoin, celou tuto technologii proslavily. Občase se stává, že se někteří lidé domnívají, že blockchain = Bitcoin, což není pravdou. Kryptoměny využívají tuto technologii právě kvůli její bezpečnosti a decentralizovanosti.

Jako první přišel s využitím blockchainu společně s kryptoměnami Satoshi Nakamoto, což je buďto jeden člověk, nebo společenství lidí, kteří se nikdy prokazatelně neidentifikovali. Nikdo neví, o koho se jedná. Satoshi Nakamoto vytvořil Bitcoin – první kryptoměnu na světě, která využívala blockchainovou technologii. Obrazně se dá říci, že blockchain je takový otec Bitcoinu a všech ostatních kryptoměn.

K čemu je blockchain užitečný?

Blockchain umožnil lidem, kteří si vzájemně nedůvěřují, prostřednictvím internetu vyměňovat nebo vytvářet záznamy zcela bezpečnou cestou, a to bez nějakého prostředníka (například notáře, banky, správce databáze nějaké MMO hry). Na jeho provozu se totiž podílejí místo centrálního správce přímo jeho uživatelé. Každý se může zapojit jak přímo do ověřování transakcí (těžby kryptoměn), tak do hlídání těch, kdo v daném blockchainu transakce ověřuje. Stačí k tomu provozovat takzvaný nod, což není nic jiného než aktuální kopie blockchainové databáze. Ve zkratce blockchain představuje velmi specifickou formu databáze. Je distribuovaná, nemá centrálního správce, může ji číst kdokoli, ale zapisovat do ní lze jen na základě konsenzu. Ten vzniká prostřednictvím hlasování finančně motivovaných účastníků sítě (tedy alespoň v případě veřejného blockchainu, existují totiž i jiné koncepty). Díky tomu je možné bezpečně a trvale uchovávat data nebo transakce bez nutnosti centrální dohledové autority, a tím pádem také bez jediného snadno zranitelného místa.

Příklady využití blockchainové technologie v praxi

Jaké konkrétní výhody přináší blockchain v porovnání s tradičními databázemi? Popravdě je jich opravdu hodně. Já jsem pro zjednodušení vybral dvě:

• decentralizovaná a sdílená kontrola
• nezkorumpovatelnost a nezměnitelnost záznamů

• Ochrana autorských práv: Sdílená kontrola a praktická nezkorumpovatelnost umožňuje dvěma soupeřícím stranám spolupracovat k oboustranné spokojenosti. Toho využívají například Open Music Initiative nebo UjoMusic, což jsou blockchainové projekty, které zjednodušují hlídání práv a kompenzace hudebníkům a držitelům práv k hudebním nahrávkám (není přitom u toho potřeba žádná OSA).

• WWW, bitcoin a ethereum: Pokud je síť decentralizovaná a dostatečně otevřená pro všechny, zbývá již jen krůček (dostatečný network efekt), aby se stala novou veřejnou službou, podobně jako se to stalo internetu a WWW. Pro příklady nemusíme chodit daleko, bitcoin jako „internetové peníze“, ethereum jako jednoduchý světový decentralizovaný superpočítač.

• Zápisy v katastru nemovitostí: Zapsat data do (veřejného) blockchainu je podobné jako vytesat je do kamene. To je užitečné, například pokud jde o zápisy v katastru nemovitostí (BenBen, Bitfury, Velox.re), které umožňují eliminovat podvody (neoprávněné nakládání s nemovitostmi, zpronevěry finančních záloh – platbu je možné zahrnout rovnou do smart kontraktu) a snížit celkové náklady na zápis a provoz databáze.

• Zamezení odcizení identity: v roce 2017 bylo zaznamenáné na 16,7 milionů případů odcizení identity. Díky centralizovanosti dat se hackeři snadno dostanou například k bankovnímu účtu konkrétní osoby. S decentralizovanou blockchain technologií by k tomu však nemuselo dojít. Odborníci na ochranu soukromí si od digitální identity na blockchainu slibují mnohé.

Blockchainové projekty se zatím soustředí na následující oblasti:

• Kryptoměny
• Smart Contracts (např. Microsoft Azure Blockchain Service[5])
• Dodavatelské řetězce, logistika
• Katastr nemovitostí (pilotní projekt ve Švédsku[6])
• Vypořádání obchodů s cennými papíry a deriváty
• Přímé mezinárodní platby bez účasti korespondenčních bank
• Blockchain pro finanční instituce

Zdroje

Doporučená literatura

• FINCK, Michèle. Blockchain regulation and governance in Europe. First published. Cambridge: Cambridge University Press, 2019. ix, 214 stran. ISBN 978-1-108-47475-7.
• Blockchain technology: platforms, tools and use cases [online]. Cambridge, MA: Academic Press, an imprint of Elsevier, 2018. Advances in Computers; Volume 111 [cit. 2021-01-31]. ISBN 978-0-12-813884-7. Dostupné z: https://ebookcentral.proquest.com/lib/natl-ebooks/detail.action?docID=5496313.
• DE FILIPPI, Primavera a WRIGHT, Aaron. Blockchain and the law: the rule of code. Cambridge, Massachusetts: Harvard University Press, 2018. 300 stran. ISBN 978-0-674-97642-9.
• VANEETVELDE, Kenny. Ethereum projects for beginners: build blockchain-based cryptocurrencies, smart contracts, and DApps [online]. Birmingham: Packt Publishing, 2018 [cit. 2021-01-31]. ISBN 978-1-78953-164-0. Dostupné z: https://ebookcentral.proquest.com/lib/natl-ebooks/detail.action?docID=5477670.
• Handbook of blockchain, digital finance, and inclusion. Volume 1, Cryptocurrency, finTech, insurTech, and regulation [online]. London, England: Academic Press, 2018, ©2018 [cit. 2021-01-31]. ISBN 978-0-12-810442-2. Dostupné z: https://ebookcentral.proquest.com/lib/natl-ebooks/detail.action?docID=4939374.

Související články

Změny podnikového paradigmatu a jejich reflexe v oblasti podnikové informatiky
Bitcoin
Kyberprostor

Klíčová slova

blockchain, internet, kryptografie, virtuální měna, bitcoin, kryptoměna