Hlavní navigace

Jak porozumět blockchainu v deseti minutách aneb Malý průvodce technologickou revolucí

Autor: Depositphotos
Karel Wolf

Pokud jste poslední rok nežili v podzemí nebo na oběžné dráze, určitě jste museli slyšet o blockchainu. Tato zázračná technologie má spasit svět, vlastně počkat, nebo možná ne?

Ještě před rokem kolovalo slovo blockchain coby populární buzzword hlavně na fintech konferencích. Samson Mow, CEO společnosti Blockstream, která se zaměřuje na vývoj bitcoinových aplikací (zejména sidechainů) a infrastruktury nejen pro byznys, k tomu trefně poznamenal: „Podle legendy, když rychle třikrát za sebou pronesete slovo blockchain, vaše databáze se magicky promění v nezměnitelnou a z vaší firmy se stane fintech leader.“

Letos se, díky parabolickému růstu ceny bitcoinu, začalo slovo blockchain skloňovat čím dál častěji také na ulicích a v běžných hospodách. Nedá se ovšem říci, že by úměrně tomu vzrostlo všeobecné porozumění blockchainovým technologiím.

V čem tedy ona téměř mystická síla této databáze zkřížené s Bittorrentem, která má přinést technologickou revoluci do většiny průmyslových vertikál, spočívá?

Ve zkratce blockchain představuje velmi specifickou formu databáze (nebo ještě lépe knihy účetních záznamů). 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 bez jediného snadno zranitelného místa).

O validaci se stará samotná síť. Uživatelé, kteří se na validaci transakcí svým hlasováním podílejí, jsou za svoji aktivitu odměňováni odměnou v podobě síťových tokenů daného blockchainu (například Bitcoin, Ethereum, Litecoin, nebo třeba Monero). Tyto tokeny jsou dnes zpravidla snadno směnitelné na specializovaných burzách za státem vydávané fiat peníze, jejich reálná hodnota je ale velmi obtížně stanovitelná a jejich současná cena je proto čistě spekulativní. Blockchain tak vlastně nahrazuje sítě trhy. Mezi jeho důležité stránky z technického hlediska patří stabilita, jednoduchost specifikace a trvalá povaha v čase (je extrémně obtížné jej zfalšovat).

Zní to tak trochu jako pohádka. Úspěšný veřejný decentralizovaný blockchain není zranitelný zneužitím (nedovolenou úpravou) záznamů jejich správci ani ztrátou dat. Navíc umožňuje dvěma či více stranám provádět mezi sebou prakticky libovolné myslitelné transakce, aniž by se musely znát a důvěřovat si. Pro všechny přitom platí vždy stejná pravidla. Transakce prováděné pomocí blockchainu nejsou napadnutelné prostřednictvím cenzury ani vyloučením jedné ze stran (jako se to stalo například v roce 2010, kdy společnosti Visa, MasterCard a PayPal začaly blokovat dárcovské příspěvky na účty Wikileaks).

Jak ale takový blockchain vlastně funguje? Zkusme si to vysvětlit bez zbytečných technikálií, nejjednodušeji, jak to jen půjde.

Jak mít jen jednu čokoládu

Představme si tu úplně nejjednodušší transakci ve fyzickém světě. Já si koupil tabulku čokolády, potkal jsem vás, a protože vypadáte hladově, tak jsem vám půlku nabídl. Byli jste tu vy, já a tabulka čokolády, z níž mi na konci transakce zbyla půlka. Ani já, ani vy jste k transakci nepotřebovali nějakého prostředníka, který by na poctivost celého procesu dohlížel a případně jej (nedej bože) ještě nějak reguloval.

Tak a teď si představte, že se celý proces má odehrát v digitálním světě. Koupil jsem si tedy tabulku digitální čokolády a teď nastal problém. Pokud si má tato digitální tabulka čokolády uchovat svou transakční hodnotu, nesmí být snadno kopírovatelná. Respektive musíme nějak zajistit, že bude vždy existovat jenom jedna její kopie. V opačném případě si totiž mohu čokoládu namnožit a stejnou půlku, jako jsem dál vám, věnovat někomu dalšímu, prodat ji, nebo si ji sníst sám, a nikdo by nic nepoznal, protože by každý měl svou půlku čokolády. Dostáváme se zde k tzv. problému dvojité útraty – někdo by mohl platit úplně stejným aktivem dvakrát.

Kdo má představu, jak třeba fungují počítačové sítě, musí být nyní na pozoru, neboť je mu jasné, před jak velkým problémem právě stojíme. Data se totiž běžně přesouvají právě kopírováním. Pokud například někomu pošleme e-mail, vytvoříme jeho odesláním celou řadu jeho kopií – jedna se vytvoří na každém mailserveru, přes který naše zpráva putuje, a na konci se další kopie ocitne ve schránce příjemce.

Problémem neplánovaného kopírování digitálních předmětů, které měly těžit svoji hodnotu ze své vzácnosti, mimochodem často trpí virtuální ekonomiky v MMORPG hrách. V jednom z vůbec prvních titulů tohoto druhu (ve hře Meridian 59) došlo díky chybě, která umožňovala snadno množit digitální jablka a ta následně směňovat za herní měnu, k totálnímu zhroucení celé herní ekonomiky. Náš tradiční finanční systém řeší problém prostřednictvím centrálních dohledových autorit, což z mnoha důvodů také nemusí být úplně ideální řešení.

Naprosto spolehlivý účetní

Vraťme se ale k naší čokoládové transakci. Co kdybychom měli nějakou účetní knihu, která by obsahovala všechny transakce prováděné s vydanými digitálními čokoládami, a někoho, kdo by na správnost záznamů dohlížel? Každý přesun vlastnictví takové čokolády nebo její části by tak šlo snadno dohledat a ověřit a za správnost by svojí hlavou ručil náš účetní. Problém vyřešen?

Bohužel ne tak docela, problém totiž je v samotné důvěře v bezúhonnost a přesnost našeho účetního. Dejme tomu, že si ze začátku bude dávat dobrý pozor, ale později může v ostražitosti polevit. Když si pak svoji chybu uvědomí a zjistí, že si jí kromě něho nikdo jiný nevšiml, nebo nikomu zatím přinejmenším nevadí (podobnost se zajištěnými dluhovými obligacemi je zde čistě náhodná), může být později zranitelný například proti útoku úplatkem, aby někde přimhouřil oko a dvojitou útratu umožnil. Může také ve svůj prospěch editovat starší záznamy. Další problém může nastat, když si náš správce začne hrát na cenzora a z transakčního procesu dle své libovůle tu a tam vyloučí někoho, kdo mu zrovna pije krev. Jak to vyřešit?

Co kdybychom dali účetní knihu, respektive její aktuální kopii k dispozici všem a samotný zápis transakcí také nechali na uživatelích? Ti budou ověřovat transakce tak dlouho, až se jedna stránka zápisu v knize zcela zaplní, pak ji založí, zapečetí unikátním klíčem, na němž se všichni účetní ve skupině dohodnou, a tak zajistí, že do jejího obsahu nebude moci nikdo do budoucna zasahovat. Tento klíč bude také zajišťovat kontinuitu, neboť každá následující stránka bude muset obsahovat otisk klíče té předchozí. Pokud se takto vytvoří celá řada takto na sebe navazujících stránek, bude prakticky nemožné podvrhnout do starších záznamů stránky s falešnými transakcemi (klíče by nenavazovaly, v techničtějším pokračování tohoto textu si vysvětlíme, jak to funguje v praxi).

Když si představíte naši pomyslnou stránku jako samostatný blok, který je prostřednictvím klíče předchozího bloku svázaný s celou transakční historií, dostanete hrubou představu o tom, proč mluvíme o blockchainu – řetězci bloků. Najednou už nemůžete tak snadno darovat čokoládu, kterou jste již mezitím prodali, neboť pokus o takový záznam se nesesynchronizuje s databázovými kopiemi všech ostatních členů sítě. Respektive, čím je záznam o vámi prodané čokoládě zanesený hlouběji v historii, tím je podobná úprava méně pravděpodobná. Nad systémem navíc nedohlíží jediná centrální autorita, která by mohla rozhodovat o tom, kdo se bude moci transakcí účastnit, nebo se v rozporu s pravidly obohatila o pár čokolád navíc, ale všichni.

Největší ekonomický experiment

Jak ale zajistit dostatečnou motivaci členů sítě na tom, aby se stali aktivními účetními systému a kontrolovali a aktualizovali záznamy? V prvním případě je to trochu jednoduší, neboť pro potvrzení pravdivosti starších záznamů nám stačí vlastnit platnou kopii naší digitální účetní knihy. Co se týče ověřování nových transakcí, zde je již třeba vynaložit určitou práci. Co kdyby se třeba mezi jednotlivé účetní za každou popsanou stránku knihy rozdělovala malá odměna v podobě řekněme 12 a 5 tabulek digitální čokolády a zároveň by to byl také jediný způsob, jak přidávat další čokoládu do systému?

Tím se zajistí nejen ochota k vytváření záznamů, ale také by mohl trochu poklesnout počet pokusů o podvod, neboť málokdo si bude chtít znehodnocovat vlastní bohatství.

Jak ale ještě zajistit, aby jeden supervýkonný účetní neshromažďoval a nepodepisoval většinu transakcí? To bychom pak totiž byli zpátky u problému centrální autority. A co takhle zapojit do celého procesu ještě trochu náhody? Účetní by například mohli losovat, kdo bude moci hotovou stánku s transakcemi podepsat. Nikdo by tak dopředu neměl jistotu, že to bude právě on.    

Aby takový systém mohl fungovat v praxi, zbývá samozřejmě ještě vyřešit pár technických úskalí. Naštěstí to ale nemusíme dělat úplně od začátku, neboť takový systém již ve skutečnosti existuje. Jmenuje se Bitcoin protokol a místo čokolád využívá digitální token známý pod označením bitcoin. Celkový počet digitálních tokenů v bitcoinovém protokolu je limitně omezen na necelých 21 milionů, což z něj dělá v dlouhodobém horizontu značně deflační aktivum a největší ekonomický experiment v novodobé historii. Jinak ale všechno funguje podobně jako v našem výše popsaném čokoládovém účetnictví. 

Kouzla s virtuální čokoládou

Shrňme si ale ještě jednou pro jistotu, co nám takovýto systém umožnil.

  1. zachovat i v digitálním světě vzácnost nějakého statku
  2. pokud se svojí čokoládou provedu nějakou transakci, dojde k trvalé a velmi dobře zdokumentované změně. Čokoláda už například není moje, nebo přinejmenším ne celá, a všichni to vědí. Všechny transakce jsou tedy trvalé a nevratné.
  3. nepotřebujeme žádnou třetí stranu, která by na proces dohlížela.

To ale není zdaleka všechno, mnohé další výhody vyplývají ze samotné digitální povahy našeho statku. Najednou nejsme vůbec vázáni fyzickými omezeními našeho světa. Naši čokoládu můžeme například téměř po libosti slučovat a dělit a věnovat někomu třeba jen 0,00000001 kousku čokolády. Nebo můžeme vytvářet další digitální statky nad naší čokoládou (například čokoládu se šlehačkou) a tu využít naopak jen jako podkladovou vrstvu.

Také můžeme k zasílané čokoládě připojovat třeba vzkaz. Když už je řeč o připojování textu, proč rovnou nepřipojit k čokoládě nějaký užitečnější kód? Například certifikát o vlastnictví jedné akcie továrny na čokoládu, digitální ID, nebo třeba kód s chytrým kontraktem, který se vyplní až po splnění všech navržených podmínek (čokoládu nesníš, dokud…)?

Takto tedy ve velmi velmi velmi zjednodušené podobě vypadá decentralizovaný veřejný blockchain. Možností aplikace takového vynálezu je nepřeberně.

V dalším pokračování se ponoříme do technologičtějších souvislostí blockchainu.

Našli jste v článku chybu?