Jagatud pearaamatu tehnoloogia on digitaalsete andmete säilitamise vorm, mille eesmärk on luua kiirem ja turvalisem viis tehingute edastamiseks, vastuvõtmiseks, jälgimiseks ja teostamiseks. Plokiahel on kõige kuulsam jagatud pearaamatu tehnoloogia vorm. See kasutab detsentraliseeritud arhitektuuri, mille puhul ei ole vaja usaldusväärseid vahendajaid. Kõik tehinguga seotud andmed, sealhulgas selle päritolu, peavad olema valideeritud kõigi plokiahelas osalejate poolt. Pärast kinnitamist krüpteeritakse tehingu andmed ja salvestatakse uude plokki. Krüpteeritud andmete koopia lisatakse ka järgnevasse plokki, moodustades ahela lüli. Kui andmed on plokki lisatud, ei saa neid kunagi kustutada, mis võimaldab osalejatel kontrollida kogu tehingu ajalugu. Plokiahela idee sai alguse vajadusest leida viis, kuidas kaitsta digitaalvaluutasid jäljendamise ohu eest. See viis maailma esimese krüptovaluuta Bitcoini loomiseni, mis kasutab tugevat krüptograafiat, et võimaldada veebimaksete saatmist otse ühelt osapoolelt teisele ilma finantsasutusi kasutamata.

Kirjeldus
 

Plokiahel on teatud tüüpi jagatud pearaamatu tehnoloogia, mille puhul on kõigil võrgus osalevatel arvutitel (sõlmedel) identne koopia pearaamatust (mis on sisuliselt tehingute andmebaas). Iga kord, kui pearaamatusse lisatakse uus tehing, ilmub selle tehingu kirje ka iga osaleja koopiasse. Plokiahela detsentraliseeritud ülesehitus tähendab, et lisaks pearaamatu koopiate säilitamisele reaalajas, kontrollib iga sõlm süsteemis ka iga toimuvat tehingut enne selle lisamist uue kandena. Seetõttu ei sõltu plokiahel ühest sisemisest ega välisest üksusest tehingute valideerimisel, jälgimisel või kontrollimisel või andmete muutmisel; seda kõike teeb võrk. Need omadused tagavad kõigi plokiahelas olevate andmete järjepidevuse. Kuna kõik plokiahelasse salvestatud andmed on algusest peale kõigile kättesaadavad, saab varasemaid tehinguid hõlpsasti kontrollida ja jälgida.

Mõiste "plokiahel" tuleneb sõnade "plokk" ja "ahel" kombinatsioonist, kus:

• plokk on tehingu (nt füüsilise vara üleandmine ühelt võrgustiku osalejalt teisele) kirje ja
• ahel on plokke omavahel ühendav infrastruktuur.

Ahelakomponent töötab nn räsimise funktsiooni abil – see on algoritm, mis krüpteerib tehinguandmed, muutes need kindla pikkusega tähtede ja numbrite jadaks. Räsimine on pöördumatu, mis tähendab, et seda ei saa põhimõtteliselt dešifreerida. Kui uus tehing on kontrollitud, andmed räsitakse. Iga uus plokk sisaldab oma unikaalset räsiväärtust ja eelmise ploki unikaalset räsiväärtust, mis seob need kaks omavahel ja loob ahelas lülid. See muudab plokiahelas toimuva võltsimise hõlpsasti avastatavaks, kuna võltsija peab oma jälgede varjamiseks muutma järgmise ploki räsimist ja seejärel järgmise ja ülejärgmise ploki räsimist jne. Lisaks ei peaks ta seda tegema ainult ühes pearaamatus, vaid kõigis pearaamatutes kõigis plokiahelaga ühendatud sõlmedes.

Plokiahelasüsteeme liigitatakse vastavalt ligipääsetavusele (avalik või privaatne) ja redigeeritavusele (lubadega või lubadeta).

• Avalikes lubadeta plokiahelates võib igaüks võrgus osaleda ning lugeda ja kirjutada andmeid ilma luba vajamata. Need plokiahelad on oma olemuselt läbipaistvad, sest kõik võrgus tehtavad toimingud peavad olema valideeritud ja kõigile osalejatele nähtavad. Kõiki tegevusi, mis ei ole kõigile osalejatele nähtavad, ei saa nõuetekohaselt valideerida. Avalike lubadega plokiahelates võivad kõik lugeda andmeid, kuid kirjutada saavad neid ainult valitud osalejad.
• Privaatsetes plokiahelates on võrgustikuga liitumiseks ja selles osalemiseks vaja luba. Osalejatele võib määrata lugemis- ja kirjutamisõiguste kombinatsiooni. Selline võimalus määrata võrguosalistele erinevaid õigusi on eriti kasulik kontekstides nagu tervishoid, kus teatud tegevused ja teave tuleb hoida privaatsena, kuid kus osalejad saavad kasu jagatud infrastruktuuri turvalisusest.

Kasutusvõimalused
 

Kuigi plokiahel on veel üsna uus tehnoloogia, on juba olemas mõned lahendused, mida kasutatakse võltsimisvastases võitluses. Muu hulgas võimaldavad sellised lahendused ettevõtetel luua oma tootetunnuseid ja jälgida tarneahelaid. Puudub ühtne standard plokiahela kasutamiseks võltsimise vastu võitlemisel, kuid näiteid võib leida sellistest sektoritest nagu luksuskaubad, teemandid, põllumajandus- ja toidukaubad, elektroonika ja farmaatsiatooted.

Rakendamine
 

Et anda teile aimu, kuidas plokiahelat võiks praktikas rakendada, on siin näide, kuidas seda kasutataks ravimite tarneahela kindlustamiseks.

• Ahelas osalejad on tootja, pakendaja, hulgimüüja, turustaja, arst jne. Osaleja võib olla seade, isik või äriüksus. Igale osalejale määratakse võti, mis tähistab tema konkreetset tegevust võrgus. Osalejate algsed identiteedid on varjatud ja neid tuntakse ainult nende võtmete – "tootja", "pakendaja" jne – järgi.
• Ravimid on ahela "varad". Igale ravimile antakse unikaalne võti (või räsimine). Ravimi ID on sellele lisatud QR-koodi kujul.
• Tehingukirjete salvestamiseks tuleb valida konkreetne plokiahela võrk. Bitcoin Blockchain (pioneerivõrk), Ethereum, Hyperledger ja BigchainDB on mõned näited turul saadaolevatest võrkudest.
• Kõik vajalikud tehingud salvestatakse plokiahelasse. Kui teave teatava tehingu kohta on sisestatud plokiahelasse, ei saa seda enam kunagi muuta.
• Osalejad kasutavad tehingute tegemiseks plokiahela kaudu mobiilirakendust.
• Uue ravimi tootmisel loob tootja sellele unikaalse räsiväärtuse (unikaalse ID). Ravim registreeritakse plokiahelas. Seda käsitletakse plokiahela võrgus digitaalse varana ja selle räsimise abil saab seda igal hetkel või ajal kogu võrgus jälgida.
• Ravimi omandiõigust saab hõlpsasti teisele osalejale üle anda mobiilirakenduse kaudu. Võimalikud stsenaariumid on järgmised:
  • hulgimüüja ostab ravimi tootjalt, tootja annab ravimi füüsiliselt üle hulgimüüjale ja üleandmistehing registreeritakse samal ajal plokiahelas;
  • hulgimüüja müüb ravimi teisele hulgimüüjale, turustajale või apteegile – kohaldatakse sama üleandmis- ja registreerimisprotsessi;
  • arst ostab ravimi apteegist – arst kasutab rakendust, et saada ravimi ID ja jälgides selle teekonda plokiahelas tootjalt apteegile, saab ta näha, kas ravim on ehtne või võltsitud:
    • kui ravim on ehtne, siis kuvatakse kogu selle tooteajalugu;
    • kui see on võltsitud, siis andmeid ei kuvata.

Kulud
 

Tootmismahus kaubandusliku plokiahela lahenduse loomisega seotud üldiste kulude kindlaksmääramine ei ole lihtne, sest iga lahendus on väga spetsiifiline, sõltuvalt konkreetsest kontekstist ja rakendamise ulatusest. Peamised tegurid, mis kulukust mõjutavad, on kasutatava plokiahela võrgu tüüp (avalik või privaatne) ning tehingu maht ja suurus. Samuti tasub meeles pidada, et plokiahela lahendused vajavad märkimisväärset energiat, et tagada nende töötlemiskiirus ja jõudlus, ning on seega palju energiamahukamad kui tsentraliseeritud võrdõigusvõrgud.

Siiski säästavad plokiahelad muudes valdkondades raha. Kuna plokiahelapõhised lahendused pakuvad võimalusi lepingute ja maksete sujuvaks ja turvaliseks täitmiseks ilma kolmandaid osapooli kaasamata, kõrvaldavad need kolmandate isikute kontrolli ja tehingukulud, mis on seotud praeguste füüsiliste lepingute sõlmimise ja maksete tegemise korraga.