Blockchain. Kolejny etap cyfrowej rewolucji?

Technologia blockchain może być kolejnym etapem na drodze światowego postępu technologicznego.

Zdaniem części ekspertów obserwujemy właśnie narodziny i pierwsze przeobrażenia (pivoty, mówiąc językiem metodologii Lean Startup) technologii, która może zmienić nasze myślenie o umowach, kontraktach, transakcjach i ogólnym obiegu dokumentów. Być może stoimy u progu kolejnej zmiany paradygmatu rejestracji, kontroli i zapewnienia pewności obrotu gospodarczego. Za bezpośrednią przyczynę tego procesu coraz więcej ekspertów uważa technologię blockchain. Czy tak jest w istocie?

CO TO JEST BLOCKCHAIN?
Ideę blockchain można wyrazić tak: to zbiorowa, rozproszona, wspólna baza danych będąca w istocie „księgą” (ang. distributed ledger) rejestrującą wszelkie wymiany informacji pomiędzy komputerami autoryzowane przez tzw. zaufaną trzecią stronę, czyli wszystkich uczestników sieci. Baza jest ogólnodostępna, co oznacza, że każdy może się przyłączyć do sieci, natomiast ma wgląd jedynie w dane dotyczące działań podjętych przez niego. Oparcie bazy na technologii rozproszonego rejestru w połączeniu z zaawansowaną kryptografią danych, koniecznym proof-of-work do autoryzacji danych wprowadzanych do łańcucha bloków, przyporządkowaniem konkretnych informacji do konkretnego nośnika (bloku), wielość węzłów w sieci (ang. nodes) wyposażonych w kompletną kopię łańcucha i konieczność uzyskania konsensusu autoryzującego ze strony wszystkich podłączonych do sieci (wynagradzanych za udostępnienie mocy obliczeniowej) w połączeniu z ograniczoną podażą nośników danych (wymuszającą ich unikalność) – wszystko to czyni tę technologię bardzo bezpiecznym systemem wymiany i przechowywania zweryfikowanych danych. Próba zmiany jednego bloku pociąga za sobą zmianę całego łańcucha, a wówczas sieć wykrywa niezgodność pojedynczej kopii z konsensusem. Co więcej, każdy blok jest opatrzony unikalnym, niemożliwym do podrobienia podpisem zwanym też skrótem (ang. hash), dodatkowo zapewniającym jego unikalność. Ponadto każda czynność musi być potwierdzona tzw. kluczem prywatnym, czyli ciągiem znaków znanych jedynie podmiotom będącym bezpośrednimi uczestnikami (stronami) danej czynności. Co więcej, nie opłaca się zmieniać historii operacji, ponieważ logika systemu jest nastawiona na to, aby nagradzać uczciwych uczestników sieci. Bezpieczeństwo systemu jest więc zapewniane jednocześnie przez zabezpieczenia techniczne oraz przez aspekty ekonomiczne, co sprawia, że podważenie wiarygodności sieci staje się prawie niemożliwe.

JAK MOŻNA WYKORZYSTAĆ TAK BEZPIECZNĄ I GLOBALNĄ TECHNOLOGIĘ?
Użytkownicy sieci mogą przypisać bardzo różne właściwości do każdego indywidualnego bloku. Można zaprogramować go tak, żeby odzwierciedlał wartość nie tylko pieniądza, ale też np. kilowatogodzin energii, głosów w wyborach czy cyfrowych certyfikatów posiadania. Blockchain można zastosować również przy potwierdzaniu prawdziwości oraz zabezpieczaniu dokumentów przed podrobieniem. Obniża to koszty i usprawnia funkcjonowanie instytucji publicznych oraz pozwala na zwiększenie komfortu obywatela w kontaktach z administracją. Technologia ta może się również przyczynić do wzrostu przychodów budżetu państwa. W ramach sieci można by w sposób bezpieczny i wiarygodny rejestrować wszystkie transakcje, a więc zapobiegać nadużyciom i ograniczać szarą strefę, ale też np. zautomatyzować odprowadzanie podatków. Sektor prywatny również może wykorzystać tę technologię, m.in. w systemach płatności, zarządzaniu łańcuchem dostaw czy przy pozyskiwaniu finansowania dla nowych projektów.

SMART CONTRACTS
Ciekawym rozwiązaniem, które może zrewolucjonizować świat finansów, są inteligentne kontrakty (ang. smart contracts). Ich istotą jest zmiana sposobu postrzegania transakcji i związanych z nimi umów z pojedynczych, skomplikowanych wewnętrznie, odrębnych przypadków na proste w swej istocie zbiory informacji. Słuszna wydaje się analogia do zmiany myślenia o danych, jakiej należy dokonać w przypadku wykorzystywania ogromnych zbiorów danych (tzw. Big Data) do celów analitycznych i predykcyjnych. Obecnie informacja, jaką niesie ze sobą każda transakcja, jest dostępna jedynie wąskiemu gronu – jej stronom, a także wynajętym pośrednikom, których zadaniem (nierzadko jedynym) jest potwierdzanie autentyczności dokumentów transakcyjnych i prawdziwości oświadczeń woli stanowiących esencję danej czynności prawnej. Funkcjonuje również cała machina represji i regulacji prawnych mających zapewnić tzw. pewność obrotu gospodarczego.

Fakt, że przez wieki ewolucji systemów gospodarczych wypracowano istniejący dziś system, nie znaczy, że jest on doskonały. W gruncie rzeczy jest on obecnie kosztowny i czasochłonny. Smart contracts wykorzystują fakt, że każdy blok można zaprogramować oddzielnie. Realizują przez to ideę świata bez pośredników. W dużym uproszczeniu, smart contracts dają pewność, że jeżeli strona A wykona obowiązki umowne (spełni określone warunki zapisane w kodzie danego bloku), to strona B również to zrobi, przykładowo wypłaci wynagrodzenie. Środki na wynagrodzenie strony A zostają bowiem z dniem „podpisania” umowy przypisane do jednostki łańcucha, a strona B nie może ich wykorzystać, dopóki nie upłynie termin wykonania zobowiązania podjętego przez stronę A. W momencie spełnienia określonych warunków przez jedną ze stron zobowiązanie drugiej strony jest wykonywane automatycznie, z uprzednio zabezpieczonych zasobów i w sposób zapisany w kodzie programistycznym smart contract. Przykładem materializacji tego pomysłu jest Ethereum, czyli platforma umożliwiająca autoryzację i trwałe zapisywanie tego typu inteligentnych kontraktów.

BLOCKCHAINIZACJA KRAJÓW
Właściwości technologii blockchain pozwalają na jej bardzo szerokie wykorzystanie w administracji publicznej i praktyce gospodarczej. Poprzez rozwój gospodarki cyfrowej i jej coraz to nowych odsłon, takich jak Internet of Things czy Big Data, rośnie rola bezpieczeństwa coraz bardziej skomplikowanych systemów informatycznych. Jednak blockchain może nie tylko zabezpieczać istniejące rozwiązania – pozwala również na wdrażanie zupełnie nowych rozwiązań poprawiających jakość usług w sposób znacząco oddziałujący na jakość życia konsumentów.
Sztandarowym przykładem państwa, które już korzysta z technologii blockchain, jest Estonia. Rząd tego państwa (ma jeden z najwyższych poziomów cyfryzacji społeczeństwa i administracji publicznej) bardzo szybko zainteresował się rozwiązaniami opartymi na blockchainie. Za pomocą elementów wykorzystywanych w tej technologii zabezpieczono funkcjonowanie serwisu E-stonia, czyli głównej platformy umożliwiającej m.in. głosowanie w wyborach powszechnych, płacenie podatków, zakładanie firm itd. Wart zauważenia jest również fakt, że kopie zapasowe baz danych obywateli Estonii są przechowywane za granicą, dzięki czemu administracja publiczna mogłaby funkcjonować nawet w przypadku całkowitej okupacji terytorium kraju przez inne państwo.

Estonia nie jest jedynym krajem, który korzysta z tego rodzaju rozwiązań w administracji publicznej. Zjednoczone Emiraty Arabskie podjęły już realne działania ukierunkowane na wdrożenie koncepcji „blockchainizacji kraju”, czyli oparcia funkcjonowania całej administracji publicznej na tej technologii. Wdrożono już system, który usprawnia rejestrowanie płatności w obszarze obrotu i zarządzania nieruchomościami. ZEA wprowadziły również jako pierwszy kraj na świecie swoją oficjalną kryptowalutę, przy użyciu której można dokonywać transakcji z urzędami publicznymi i prywatnymi podmiotami.

Administracja publiczna w każdym kraju może być ogromnym beneficjentem technologii blockchain, jednak w sektorze prywatnym zastosowań łańcucha bloków jest prawdopodobnie jeszcze więcej. Blockchain może np. usprawnić systemy płatności poprzez bezpieczniejszą autoryzację oraz pełną automatyzację uiszczania okresowych opłat, np. za energię elektryczną czy media. Większe firmy mogłyby bardziej efektywnie zarządzać swoją dokumentacją dzięki jej pełnej cyfryzacji oraz zabezpieczeniu wymiany danych wrażliwych z podmiotami zewnętrznymi. Biorąc pod uwagę dzisiejsze problemy, mogłoby to oznaczać miliardowe oszczędności w skali całej gospodarki. Firmy produkcyjne, szczególnie te znajdujące się w międzynarodowych łańcuchach dostaw, mogłyby bardziej efektywnie zarządzać swoją produkcją dzięki rejestrowaniu ruchu pojedynczych towarów w ramach całego łańcucha oraz zabezpieczać je w ten sposób przed ryzykiem kradzieży lub nieuzasadnionych strat. Rejestrowanie w łańcuchu bloków wartościowych produktów, takich jak leki czy dobra luksusowe, mogłoby znacząco ograniczyć zjawisko ich podrabiania. Nawet umowy pomiędzy kontrahentami mogłyby być przeniesione do postaci cyfrowej i zapisane w rozproszonym rejestrze danych.

Możliwości jest wiele, a nowe rozwiązania pojawiają się niemal każdego dnia. Oczywiście blockchain nie rozwiąże wszystkich problemów trapiących współczesną gospodarkę, może jednak dać jej nowy impuls do dalszego wzrostu dobrobytu w bardzo wielu obszarach jednocześnie. Zastosowanie tej technologii zmusza bowiem do ponownego przemyślenia najbardziej podstawowych procesów każdego biznesu.

ŚWIAT RUSZA DO PRZODU
Wielość zastosowań i szacowane możliwości usprawnień to atuty, które przyciągają do inwestowania w blockchain kraje wysoko rozwinięte. Komisja Europejska ogłosiła, że będzie dążyć do popularyzacji wykorzystania tej technologii. Globalizacja sprawia, że dziś wszyscy mierzymy się z podobnymi problemami i ograniczeniami, nieustannie poszukując możliwości ich przełamania, by poprawić efektywność w wielu wymiarach, nie tylko kosztowym. Technologia blockchain może być kolejnym etapem na drodze światowego postępu technologicznego. Świat rusza do przodu w przekonaniu, że być może rozpoczyna się kolejna faza cyfrowej rewolucji.

BLOCKCHAIN A KRYPTOWALUTY
Technologia blockchain jest najczęściej wspominana w mediach razem z kryptowalutami, wśród których dominującą pozycję w przekazie zajmuje bitcoin. Zdarza się, że niektórzy dziennikarze mylą nawet te dwa pojęcia ze sobą. Dla osoby, która spotyka się z tym tematem po raz pierwszy, blockchain i kryptowaluta mogą stać się definicjami tożsamymi. Jest to istotny błąd merytoryczny, ponieważ blockchain to o wiele szersze pojęcie. Gdzie zatem znajduje się granica pomiędzy tymi dwiema kwestiami oraz jakie są między nimi zależności?

Podstawowy dla rózróżnienia tych dwóch pojęć fakt to to, że pierwsze z nich odnosi się do konkretnej technologii bazującej na rozproszonych rejestrach danych, natomiast drugie jest konkretnym rozwiązaniem wykorzystującym tę technologię. Tak to wygląda w teorii, ponieważ praktyka bywa nieco bardziej skomplikowana.

Aby znaleźć źródło problemu utożsamiania tych dwóch pojęć, należy się nieco cofnąć do historii powstania samych kryptowalut. Kiedy w 2008 r. Satoshi Nakamoto opublikował swój artykuł Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System, gdzie opisano szczegółowo sposób działania systemu bitcoin, technologia blockchain była właściwie nieznana szerszej grupie osób. To popularność bitcoina, której przyczyną była intensywna spekulacja tą kryptowalutą, spowodowała, że technologia blockchain trafiła do szerszej grupy osób, a wielkie firmy technologiczne i finansowe zauważyły jej potencjał. Można zaryzykować stwierdzenie, że bez bitcoina nie byłoby dzisiejszej rewolucji blockchainowej.

Wątpliwości osoby, która dopiero zaznajamia się z tematyką, może również wzbudzić fakt, że wiele rozwiązań opartych na tej technologii korzysta z kryptowalut. Główna idea technologii blockchain (rozproszenie procesu autoryzowania operacji przekazywania i wymiany danych), wymaga podłączenia bardzo wielu urządzeń działających w sposób autonomiczny. Istnieje, rzecz jasna, możliwość stworzenia zamkniętej sieci, jednak jest ona znacznie bardziej podatna na ewentualne ataki hakerskie niż rozproszona sieć urządzeń. Aby taka zdecentralizowana struktura mogła funkcjonować właściwie i bezpiecznie autoryzować operacje (co stanowi ogromną zaletę całej technologii), musi istnieć bodziec ekonomiczny – właściciele podłączonych do sieci urządzeń muszą być w jakiś sposób wynagradzani, aby opłacało im się udostępniać swój sprzęt.

Na szczęście nie oznacza to, że jesteśmy definitywnie skazani na ryzyko spekulacyjne, które się wiąże z wykorzystaniem walut wirtualnych. Istnieje możliwość powiązania danej kryptowaluty z walutą powszechnie akceptowaną w proporcji 1:1. Dzięki temu koszty funkcjonowania takiego systemu mogłyby być stabilne, a użytkownicy nie byliby narażeni na ryzyko zmian kursu rynkowego danej kryptowaluty. Takie rozwiązanie zachowuje również zalety standardowych walut wirtualnych, takie jak szybkość i transparentność rozliczeń.

Należy podkreślić, że sama technologia łańcucha bloków nie ma charakteru spekulacyjnego, a jedynie pewne jej określone zastosowanie jest obarczone dużym ryzykiem. Nie można więc utożsamiać samej technologii blockchain z kryptowalutami, ponieważ to drugie jest tylko jednym z zastosowań łańcucha bloków. Świadczą o tym również stanowiska przedstawicieli Narodowego Banku Polskiego i Komisji Nadzoru Finansowego, którzy generalnie pozytywnie odnoszą się do tej technologii, krytykując jednocześnie kryptowaluty. Warto jednak zwrócić uwagę na to, że w praktyce bez kryptowalut wiele rozwiązań blockchainowych nie mogłoby powstać lub rozwinąć swojego potencjału. Można zatem stwierdzić, że choć są to dwa różne pojęcia, to żyją one jednak w pewnej szczególnej symbiozie.

Blockchain (pol. łańcuch bloków) – zbiór danych stworzony z wykorzystaniem technologii rozproszonego rejestru, zawierający informacje pogrupowane w powiązane ze sobą bloki. Każdy blok wiąże się z poprzednim za pomocą skrótu (ang. hash), inaczej linku do poprzedniego bloku, oraz znacznika czasu (ang. time stamp) określającego czas utworzenia skrótu.

Blok – pojedynczy element łańcucha danych, składający się z nagłówka (łączącego ten blok z poprzednimi) i właściwych danych, które są w nim zapisywane. Nagłówek składa się ze skrótu, znacznika czasu oraz tzw. korzenia drzewa hashy (ang. merkle tree root) umożliwiającego weryfikację rodzaju przechowywanych danych.

Ethereum – otwarta platforma oparta na technologii blockchain, wykorzystująca inteligentne kontrakty, używana do przekazywania i wymiany danych lub walut wirtualnych. Do przesyłania danych w ramach tej platformy wykorzystywany jest ether (waluta wirtualna), który stanowi wynagrodzenie dla właścicieli komputerów potwierdzających operacje na platformie.

Dowód wykonania pracy (ang. proof-of-work) – mechanizm osiągania konsensusu w większości systemów opartych na technologii blockchain, czyli autoryzacji operacji przesyłania danych. Polega to na tym, że dodając informację do bloku, komputery autoryzujące operację rozwiązują pewne równanie matematyczne, do którego muszą wykorzystać moc obliczeniową swojego sprzętu. W zamian za to właściciele tego sprzętu są odpowiednio wynagradzani kryptowalutą.

Waluty wirtualne (inaczej kryptowaluty) – cyfrowe wyznaczniki wartości, które nie są emitowane przez bank centralny ani organ publiczny, nie muszą być powiązane z walutą fiducjarną, lecz są przyjmowane przez osoby fizyczne lub prawne jako środek płatniczy i mogą być przekazywane, przechowywane lub sprzedawane drogą elektroniczną. Najbardziej znanym i jednocześnie pierwszym typem waluty wirtualnej jest bitcoin.

Skrót (ang. hash) – wygenerowany ciąg znaków przyporządkowanych do danego zbioru danych. Skrót jest po prostu linkiem, za pomocą którego można przechowywać informacje o zbiorze danych bez konieczności przechowywania tego zbioru w całości. Najważniejsze właściwości skrótu: anonimowość oraz unikatowość.

Inteligentny kontrakt (ang. smart contract) – cyfrowy odpowiednik umowy zapisanej w blockchainie, zawierającej warunki świadczeń pomiędzy stronami tej umowy. Ważnym atutem inteligentnych kontraktów jest to, że uruchamiają się automatycznie po zaistnieniu określonych w umowie warunków.

Technologia rozproszonego rejestru (ang. distributed ledger technology) – system opierający się na rozproszonych bazach danych. Bazy są współdzielone oraz zsynchronizowane w ramach sieci, w której różne podmioty mogą się ze sobą komunikować bezpośrednio (nie ma centralnego wszystko kontrolującego węzła), natomiast autentyczność operacji przekazywania lub wymiany danych jest potwierdzona przez konsensus wszystkich podmiotów w danej sieci.

Węzeł (ang. node) – komputer lub inne urządzenie podłączone do sieci, które pozwala na wysyłanie, odbieranie i przekazywanie informacji za pomocą kanału komunikacyjnego. Jest to podstawowa część sieci.