Blockchain

Co to jest łańcuch bloków?

Blockchain to technologia, która dla wielu stała się synonimem kryptowalut, a zwłaszcza bitcoina, najsłynniejszego przedstawiciela cyfrowych walut. To jednak tylko wierzchołek góry lodowej. W swojej istocie blockchain to rewolucyjne narzędzie, które przede wszystkim zmienia sposób, w jaki przechowujemy i zabezpieczamy informacje. Jego główną siłą jest zapewnienie niezmienności danych – raz zapisane informacje pozostają trwałe, przejrzyste i odporne na manipulacje. To właśnie ta cecha sprawia, że blockchain ma potencjał, by zrewolucjonizować nie tylko finanse, ale także wiele innych dziedzin życia.

Decentralizacja

Blockchain umożliwia przechowywanie danych w sposób zdecentralizowany. Decentralizacja polega na tym, że dane nie są przechowywane w jednej centralnej bazie danych, jak to często ma miejsce w tradycyjnych systemach klient serwer. W sieci blockchain dane są przechowywane na wielu komputerach (tzw. węzłach). Tego rodzaju sieć ma strukturę równorzędną, gdzie każdy komputer może pełnić zarówno funkcję klienta jak i serwera¹. Sieci tego typu określane są mianem peer-to-peer (P2P).

Struktura Bloków

W sieciach blockchain dane są grupowane w „bloki” (stąd wzięła się nazwa tej technologii). Każdy blok to zestaw transakcji lub innych danych. Blok taki oznaczony jest unikalnym kodem, zwanym hashem, który jest generowany na podstawie danych zawartych w danym bloku oraz hasha poprzedniego bloku. W ten sposób bloki tworzą „łańcuch” gdzie każdy blok jest połączony z poprzednim.

Jak strukrura bloków wpływa na bezpieczeństwo?

Każda zmiana w poprzednim bloku wymaga zmiany hashy wszystkich kolejnych bloków. Zatem chcąc sfałszować transakcję (np. zmieniając jej kwotę) trzeba byłoby dokonać zmian hashy we wszystkich kolejnych blokach. Jest to jest praktycznie niemożliwe do wykonania w dużej sieci.

Dodatkowo transakcje są szyfrowane i podpisywane cyfrowo, co zapewnia autentyczność i integralność danych.

Konsensus

Jak wspomniano na wstępie zamiast jednego centralnego serwera, blokchain jest zarządzany przez sieć komputerów (węzłów). Każdy węzeł ma zapisaną kopię całego łańcucha bloków. Decyzje dotyczące dodawania nowych bloków są podejmowane przez konsensus w sieci, co zapobiega manipulacji danymi przez pojedyncze jednostki.

Mechanizmy konsensusu (np. Proof of Work, Proof of Stake) określają, jak nowe bloki są dodawane do łańcucha. Proof of Work, na przykład, polega na rozwiązywaniu przez komputery skomplikowanych problemów matematycznych, aby dodać blok, co wymaga dużej mocy obliczeniowej.

Transparentność i niezmienność

Transparentność (inaczej przezroczystość) to termin oznaczający jawność i zapewnienie dostępu do prawdziwych informacji w możliwie jasnej formie.² Wszystkie transakcje są publiczne i można je zweryfikować, co zwiększa zaufanie do systemu. Raz zapisana transakcja jest trwała; nie można jej usunąć ani zmienić bez zgody (konsensusu) większości uczestników sieci.

Blockchain jest najbardziej znany z jego zastosowania w kryptowalutach, jak Bitcoin, ale ma potencjał w wielu innych dziedzinach, takich jak zarządzanie łańcuchem dostaw, rejestracja własności czy głosowanie.

Rys 1. Cechy i zastosowania Blockchain

Przemysłowe zastosowania technologii Blockchain

Blockchain w kontekście Przemysłu 4.0 oferuje szereg korzyści i innowacyjnych zastosowań, które mogą transformować procesy przemysłowe. Oto kilka kluczowych obszarów, w których blockchain może być wykorzystany:

1. Zarządzanie Łańcuchem Dostaw:
   • Blockchain pozwala na śledzenie produktów od producenta do konsumenta, co zwiększa przejrzystość, redukuje oszustwa i poprawia efektywność łańcucha dostaw. Firmy takie jak IBM już wprowadzają rozwiązania oparte na blockchainie, które pomagają w monitorowaniu i weryfikacji pochodzenia produktów.
2. Uwierzytelnianie i Śledzenie Produktów:
   • Możliwość weryfikacji autentyczności produktów jest szczególnie ważna w przemysłach, gdzie podróbki stanowią problem, jak w przemyśle farmaceutycznym czy luksusowych towarów. Blockchain pozwala na tworzenie cyfrowych certyfikatów, które są nie do podrobienia.
3. Inteligentne Kontrakty (Smart Contracts):
   • Automatyzacja umów biznesowych poprzez inteligentne kontrakty, które wykonują się automatycznie po spełnieniu określonych warunków, eliminuje potrzebę pośredników, zmniejsza koszty transakcyjne i zwiększa zaufanie między stronami. To może być szczególnie użyteczne w automatyzacji zamówień, płatności i innych procesów biznesowych.
4. Zarządzanie Jakością i Bezpieczeństwo Żywności:
   • W przemyśle spożywczym, blockchain może być użyty do śledzenia każdego etapu łańcucha dostaw żywności, co umożliwia szybkie lokalizowanie źródła problemów jakościowych lub bezpieczeństwa, jak to robią firmy takie jak Walmart czy Carrefour.
5. Integracja z IoT i AI:
   • Połączenie blockchain z Internetem Rzeczy (IoT) pozwala na bezpieczne przechowywanie i wymianę danych między różnymi urządzeniami w inteligentnych fabrykach. AI może analizować te dane, by podejmować decyzje o zamówieniach czy optymalizacji produkcji, co zwiększa efektywność i przewidywalność.
6. Bezpieczeństwo i Ochrona Danych:
   • Blockchain zapewnia wysoki poziom bezpieczeństwa danych poprzez kryptografię i decentralizację, co jest kluczowe w świecie, gdzie cyberataki mogą powodować poważne straty finansowe i operacyjne.

Wdrażanie blockchain w Przemyśle 4.0 spotyka się jednak z wyzwaniami, takimi jak potrzeba dostosowania prawnych i regulacyjnych ram do tej nowej technologii czy zapewnienie interoperacyjności między różnymi systemami. Kolejną ważną kwestią jest zrównoważenie tej technologii, w szczególności generowanie śladu węglowego, gdyż blockchain jest technologią energochłonną i wymagającą dużych choć rozproszonych zasobów obliczeniowych.

Mimo to, potencjał blockchaina do radykalnej poprawy efektywności, transparentności i bezpieczeństwa w przemyśle jest ogromny, co czyni go jednym z kluczowych elementów czwartej rewolucji przemysłowej.

1. Biedrzycki N. (2021), Co to jest blockchain – wszystko co trzeba o nim wiedzieć https://norbertbiedrzycki.pl/blockchain-trzeba-o-nim-wiedziec/ (dostęp: 03-02-2025) ↩︎
2. Business Insider (30.04.2021)Jak rozumieć transparentność w biznesie i jakie są jej plusy i minusy? https://businessinsider.com.pl/gielda/transparentnosc-co-to-jest-i-jakie-ma-znaczenie-w-biznesie/y3cveep (dostęp: 03-02-2025) ↩︎