Technologia współdzielonej księgi to forma cyfrowego przechowywania danych, która ma na celu stworzenie szybszych i bezpieczniejszych sposobów przesyłania, odbierania, śledzenia i wykonywania transakcji. Blockchain jest najbardziej znaną formą technologii współdzielonej księgi. Wykorzystuje ona zdecentralizowaną architekturę, bez potrzeby korzystania z zaufanych pośredników. Wszystkie dane związane z transakcją, w tym jej pochodzenie, muszą zostać zweryfikowane przez wszystkich uczestników łańcucha bloków. Po zatwierdzeniu dane transakcji są szyfrowane i przechowywane w nowym bloku. Kopia zaszyfrowanych danych jest również dołączana do kolejnego bloku, tworząc ogniwo w łańcuchu. Raz dodane do bloku dane nigdy nie mogą zostać usunięte, co pozwala uczestnikom zweryfikować całą historię transakcji. Pomysł na blockchain zrodził się z potrzeby znalezienia sposobu na zabezpieczenie walut cyfrowych przed ryzykiem replikacji. Kierunek ten doprowadził do powstania Bitcoina, pierwszej na świecie „kryptowaluty”, która wykorzystuje silną kryptografię, aby umożliwić przesyłanie płatności online bezpośrednio od jednej strony do drugiej bez konieczności przechodzenia przez instytucję finansową.

Opis
 

Blockchain to rodzaj technologii „współdzielonej księgi”, w której wszystkie komputery uczestniczące w sieci (węzły) mają identyczną kopię księgi (która jest zasadniczo bazą danych transakcji). Za każdym razem, gdy nowa transakcja jest dodawana do księgi, zapis tej transakcji pojawia się również w kopii każdego uczestnika. Zdecentralizowana architektura blockchain oznacza, że oprócz utrzymywania w czasie rzeczywistym duplikatów księgi, każdy węzeł w systemie weryfikuje również każdą transakcję, która ma miejsce, zanim zostanie dodana jako nowy wpis. W związku z tym blockchain nie jest zależny od pojedynczego wewnętrznego lub zewnętrznego podmiotu w zakresie walidacji, monitorowania lub sprawdzania transakcji lub zmiany danych; wszystko to jest wykonywane przez sieć. Cechy te zapewniają spójność wszystkich istniejących danych w łańcuchu bloków. Co więcej, ponieważ wszystkie dane przechowywane w łańcuchu bloków są dostępne dla wszystkich od samego początku, poprzednie transakcje można łatwo sprawdzić i prześledzić.

Termin „blockchain” pochodzi od połączenia słów „block” (blok) i „chain” (łańcuch), gdzie:

• blok jest zapisem transakcji (np. przeniesienia aktywów fizycznych od jednego uczestnika sieci do drugiego); oraz
• łańcuch jest infrastrukturą łączącą wszystkie bloki.

Komponent łańcucha działa za pośrednictwem funkcji „hashowania” –– algorytmu, który szyfruje dane transakcji, przekształcając je w ciąg liter i cyfr o stałej długości. Funkcja hashowania jest nieodwracalna, co oznacza, że jest w zasadzie nie do odszyfrowania. Po zweryfikowaniu nowej transakcji dane są hashowane. Każdy nowy blok zawiera własne unikalne hashowanie i unikalne hashowanie poprzedniego bloku, łącząc je ze sobą i tworząc ogniwa w łańcuchu. Ułatwia to wykrycie wszelkich manipulacji w łańcuchu bloków, ponieważ osoba manipulująca musiałaby zmienić hashowanie w następnym bloku, aby zatrzeć ślady, a następnie hashowanie w następnym bloku, a następnie w następnym bloku i tak dalej. I nie musiałaby tego robić tylko w jednej księdze, ale we wszystkich księgach we wszystkich węzłach podłączonych do łańcucha bloków.

Systemy blockchain są klasyfikowane według dostępności (publiczne lub prywatne) i możliwości edycji (z uprawnieniami lub bez).

• W publicznych blockchainach bez uprawnień każdy może uczestniczyć w sieci oraz odczytywać i zapisywać dane bez konieczności uzyskania pozwolenia. Te blockchainy są z natury przejrzyste, ponieważ wszystkie działania w sieci muszą zostać zweryfikowane przez wszystkich uczestników i być dla nich widoczne. Wszelkie działania, które nie są widoczne dla wszystkich uczestników, nie mogą zostać prawidłowo zweryfikowane. W publicznych blockchainach z uprawnieniami każdy może odczytywać dane, ale tylko wybrani uczestnicy mogą je zapisywać.
• W prywatnych blockchainach pozwolenie jest potrzebne, aby dołączyć do sieci i w niej uczestniczyć. Uczestnikom można przypisać różne uprawnienia do odczytu i zapisu. Ta możliwość przypisywania różnych uprawnień uczestnikom sieci jest szczególnie przydatna w kontekstach takich jak opieka zdrowotna, gdzie pewne działania i informacje muszą pozostać prywatne, ale gdzie uczestnicy korzystają z bezpieczeństwa wspólnej infrastruktury.

Zastosowania
 

Chociaż blockchain jest wciąż dość nową technologią, istnieją już pewne rozwiązania wykorzystywane do przeciwdziałania fałszerstwom. Takie rozwiązania pozwalają między innymi firmom tworzyć własne identyfikatory produktów i monitorować własne łańcuchy dostaw. Nie ma jednego standardu wykorzystania blockchain do walki z podrabianiem, ale przykłady można znaleźć w sektorach takich jak dobra luksusowe, diamenty, rolno-spożywczy, elektroniczny i farmaceutyczny.

Wdrożenie
 

Aby dać ci wyobrażenie o tym, jak blockchain może zostać wdrożony w praktyce, oto przykład wykorzystania go do zabezpieczenia farmaceutycznego łańcucha dostaw.

• Uczestnikami łańcucha są producent, pakujący, hurtownik, dystrybutor, lekarz itp. Uczestnikiem może być urządzenie, osoba lub podmiot. Każdemu uczestnikowi przypisany jest klucz oznaczający jego konkretną aktywność w sieci. Oryginalna tożsamość uczestnika jest ukryta i jest on znany tylko dzięki tym kluczom – „producent”, „pakujący” itp.
• Leki są „aktywami” w łańcuchu. Każdy lek otrzymuje unikalny klucz (lub hashowanie). Identyfikator leku jest do niego dołączony w postaci kodu QR.
• Do przechowywania zapisów transakcji należy wybrać konkretną sieć blockchain. Bitcoin Blockchain (pionierska sieć), Ethereum, Hyperledger i BigchainDB to tylko niektóre przykłady sieci dostępnych na rynku.
• Wszystkie wymagane transakcje są przechowywane w łańcuchu bloków. Po wprowadzeniu informacji dotyczących określonej transakcji do łańcucha bloków, nigdy nie można ich zmienić.
• Uczestnicy używają aplikacji mobilnej do dokonywania transakcji za pośrednictwem łańcucha bloków.
• Kiedy produkowany jest nowy lek, producent tworzy unikalne hashowanie, które zostaje mu przypisane (unikalny identyfikator). Lek jest rejestrowany na blockchainie. Będzie on traktowany jako zasób cyfrowy w sieci blockchain, a jego hashowanie będzie wykorzystywane do śledzenia go w dowolnym momencie w całej sieci.
• Własność leku można łatwo przenieść na innego uczestnika za pośrednictwem aplikacji mobilnej. Możliwe scenariusze to:
  • hurtownik kupuje lek od producenta – producent fizycznie przenosi lek do hurtownika, a transakcja przeniesienia jest jednocześnie rejestrowana w łańcuchu bloków;
  • hurtownik sprzedaje lek innemu hurtownikowi, dystrybutorowi lub aptece – obowiązuje ten sam proces przeniesienia i rejestracji;
  • lekarz kupuje lek od apteki – lekarz użyje aplikacji, aby uzyskać identyfikator leku, a śledząc jego drogę przez blockchain od producenta do apteki, będzie mógł sprawdzić, czy lek jest oryginalny, czy podrobiony:
    • jeśli lek jest oryginalny, zostanie wyświetlona cała historia produktu;
    • jeśli jest podrobiony, żaden zapis nie zostanie wyświetlony.

Koszt
 

Określenie ogólnych kosztów związanych z utworzeniem komercyjnego rozwiązania blockchain na skalę produkcyjną nie jest łatwe, ponieważ każde rozwiązanie jest wysoce specyficzne dla konkretnego kontekstu i skali wdrożenia. Głównymi czynnikami wpływającymi na koszty są rodzaj wykorzystywanej sieci blockchain (publiczna lub prywatna) oraz wolumen i wielkość transakcji. Warto również pamiętać, że rozwiązania blockchain wymagają znacznej ilości energii do zasilania ich szybkości przetwarzania i wydajności, i jako takie są znacznie bardziej energochłonne niż scentralizowane sieci peer-to-peer.

Łańcuchy bloków pozwalają jednak zaoszczędzić pieniądze w innych obszarach. Ponieważ rozwiązania oparte na blockchain zapewniają płynne i bezpieczne wykonywanie umów i płatności bez angażowania stron trzecich, eliminują one weryfikację przez strony trzecie i koszty transakcji związane z obecnymi fizycznymi procedurami zawierania umów i dokonywania płatności.