Kaj je blockchain tehnologija in kako deluje?

Matevž Koren

5. marec 2025, 15:39 UTC | 15 min branja

Koncept blockchain oziroma veriga blokov se je v javnosti začel pojavljati leta 2009 z zagonom omrežja Bitcoin. Vendar je tehnologija blockchain nastala že pred Bitcoinom, njene možnosti uporabe pa daleč presegajo vlogo Bitcoina kot enakovrednega denarja.

Blockchain že omogoča številne druge vrste aplikacij, od porabe električne energije do evidentiranja borznih transakcij. V tem vodniku bomo raziskali namen tehnologije blockchain, njene različne primere uporabe in način delovanja veriženja blokov, ki zagotavlja varen zapis podatkov in transakcij.

Kako deluje blockchain tehnologija?

Najprej si oglejmo tipično strukturo blockchaina. Nato bomo raziskali stebre, ki podpirajo številne danes znane verige blokov.

Za ponazoritev delovanja tehnologije veriženja blokov si oglejmo vzorčno transakcijo Bitcoin in kako ta postane del nespremenljive knjige.

1. Peter pošlje en Bitcoin Martini. Peter za začetek transakcije uporabi denarnico Bitcoin, aplikacija denarnice pa transakcijo posreduje v omrežje Bitcoin. Petrova denarnica uporablja kriptografske naslove za Petra in Martino in ne dejanske identitete vsakega od njiju.
2. Rudarji Bitcoinov sprejmejo transakcijo. Računalniki v omrežju, imenovani rudarji, delajo na reševanju kriptografskega problema, ki vključuje čakajoče blokovne transakcije. To je dokaz dela (PoW), ki se uporablja kot metoda konsenza (metoda dogovora) za Bitcoin.
3. Rudar najde blok, v katerem bo shranjena transakcija. Dokler transakcija ni vključena v blok, je shranjena v mempoolu, čakalnem območju.
4. Omrežje Bitcoin preveri, ali je blok veljaven. Ko se omrežje strinja, da je blok veljaven, se novi blok doda v verigo blokov. Kot del postopka postane kriptografski hash prejšnjega bloka del novega bloka. Ta korak poveže bloke v verigo.
5. Vozlišča bitcoin posodobijo svoje kopije verige blokov. Na tisoče vozlišč Bitcoin po vsem svetu zdaj gosti novo posodobljeno verigo blokov, v kateri ima Peter en Bitcoin manj, Martina pa en Bitcoin več. Transakcije v vsakem bloku uporabljajo časovne oznake, da se prepreči dvojna poraba.

Ta transakcija med Petrom in Martino vključuje vse ključne stebre verige blokov: decentralizacijo, nespremenljivost, preglednost in varnost.

Nato podrobneje obravnavajmo vsakega od teh stebrov.

1) Decentralizacija

Decentralizacija se nanaša na pojem, da noben posamezen subjekt ali skupina nima neupravičenega vpliva. V številnih omrežjih veriženja blokov je blockchain tehnologija replicirana na tisočih vozliščih, razporejenih po vsem svetu.

Tudi soglasje, dogovor o stanju verige blokov, poteka decentralizirano.

Skratka, noben osrednji organ ne ureja veljavnosti transakcij.

Namesto tega niz pravil – protokol – določa, kako omrežje doseže dogovor o stanju verige blokov in kako se nove transakcije dodajajo blokom v verigi.

Ta metoda se razlikuje od tradicionalnih financ, pri katerih je lahko banka ali plačilni procesor končni razsodnik za transakcije.

Na splošno plačilna omrežja veriženja blokov upoštevajo manjše število meril. V zgornjem primeru s Petrom in Martino omrežje Bitcoin upošteva le, ali ima Peter še vedno en Bitcoin, ki ga lahko pošlje Martini. Namen plačila in dejanska identiteta udeležencev ne prideta v poštev.

Vendar pa vse verige blokov niso decentralizirane. Zasebne verige blokov so lahko na primer centralizirane pri svojih metodah konsenza ali v drugih vidikih.

Podobno se lahko verige blokov začnejo s centraliziranimi značilnostmi, pozneje pa se decentralizirajo. Omrežje Cardano si na primer prizadeva za decentralizacijo razvoja omrežja z glasovanjem z načrtovano vilico Voltaire.

2) Nespremenljivost: Podatkov ni mogoče spremeniti

Nespremenljivost v verigi blokov se nanaša na nezmožnost spreminjanja transakcij, shranjenih v verigi blokov.

V tradicionalnih financah ali pri shranjevanju podatkov lahko podatke spremeni heker ali nekdo z administratorskim dostopom. Nasprotno pa so verige blokov zasnovane tako, da so trajne, ob predpostavki, da vozlišča za omrežje še vedno obstajajo.

Drug vidik nespremenljivosti je dokončnost, ki pomeni točko, na kateri transakcije ni mogoče razveljaviti. V omrežju Bitcoin se na primer transakcija šteje za dokončno po šestih potrditvah (blokih) ali približno eni uri. Zaradi računskih stroškov, povezanih s spreminjanjem transakcije po tej točki, je to skoraj nemogoče.

V praksi so majhne transakcije dokončne, ko so vključene v blok.

Nespremenljivost prinaša več prednosti, od katerih nekatere koristijo poslovnim primerom uporabe.

• Preprečevanje goljufij: Zaradi nespremenljivosti veriženja blokov je nemogoče spreminjati predhodne transakcije ali vstavljati nove transakcije za goljufijo.
• Varnost: Finančne transakcije in poslovne aplikacije, kot je sledenje dobavni verigi, temeljijo na zanesljivih podatkih, nespremenljivost pa zagotavlja, da podatki niso bili spremenjeni.
• Učinkovitost revidiranja: Revizije, ki temeljijo na podatkih veriženja blokov, so učinkovitejše od revizij podatkovnih zbirk, ki so lahko drage. Pri veriženju blokov so podatki takšni, kot so.
• Odgovornost: Trajni zapis omogoča vsakomur z dostopom do veriženja blokov sledenje dogodkom in natančno določanje, kdaj se je dogodek zgodil. To je lahko koristno pri reševanju vprašanj odgovornosti ali izboljšanju učinkovitosti.

3) Preglednost: Javna knjiga

Javni blockchaini uporabljajo javno knjigo. Ta lastnost omogoča, da si lahko vsakdo ogleda podatke o transakcijah in njihovo zgodovino. Ker je blockchain repliciran na vozliščih po vsem svetu, so podatki še vedno na voljo vsem.

Spletna stran blockchain.com na primer zagotavlja popolne podatke o transakcijah za celotno verigo blokov Bitcoin, začenši z blokom Genesis, prvim blokom Bitcoin. Podobno je vsem na voljo tudi prvi blok Ethereuma. Večina priljubljenih verig blokov kriptovalut uporablja pregledno javno knjigo.

Vendar pa vsi blockchaini niso pregledni. Zasebni blockchaini običajno ne dajejo podatkov o transakcijah na voljo javnosti.

4) Varnost: Kriptografija za zaščito informacij

Verige blokov uporabljajo kriptografijo za zaščito omrežja, beleženje transakcij in zaščito identitete.

Kriptovaluta je ime dobila zaradi uporabe kriptografije v svojem omrežju. Blokovne verige uporabljajo kriptografske heše, alfanumerično vrednost, pridobljeno iz izvornih podatkov z uporabo šifrirnega algoritma.

Bitcoin na primer uporablja dvojno kodiranje SHA-256 za ustvarjanje hasha za vhodne podatke, kot je prikazano v tem primeru:

Kriptografija je bistvo rudarjenja bitcoinov, kriptografski hashi pa se uporabljajo tudi za naslove denarnic in za povezavo enega bloka z drugim.

Na primer, ko je Peter v prejšnjem primeru želel poslati enega Bitcoina, je kot naslov za pošiljanje uporabil svoj javni naslov denarnice, kot naslov za prejem pa Martinin javni naslov.

Oba naslova v verigi blokov sta nastala s šifriranjem zasebnih ključev vsakega uporabnika, pri čemer se je ustvaril niz na videz naključnih črk in številk. Vendar ti sploh niso naključni.

Enak vhodni podatek bo pri uporabi določenega šifrirnega algoritma vedno ustvaril enak izhodni podatek. Če se spremeni en znak na vhodu, se bo spremenil tudi dobljeni hash.

Kriptografski hash bloka je vključen v naslednji blok in tvori nespremenljivo verigo. Zato kriptografija pred spremembami ščiti tako transakcije kot podatke, shranjene v blockchainu.

3 ključne vrste omrežij blockchaina

Omrežja veriženja blokov so skupine računalnikov, ki gostijo verigo blokov, izvajajo potrjevanje podatkov ali transakcij, ki se vključijo v verigo blokov, in v nekaterih primerih izvajajo pametne pogodbe v omrežju. O pametnih pogodbah bomo podrobneje razpravljali v kratkem.

Na splošno se ta omrežja delijo na tri glavne vrste: javna omrežja blockchaina, zasebna omrežja blockchaina in konzorcijska omrežja blockchaina.

Javna omrežja blockchaina

Prejšnji primer, ki opisuje transakcijo z Bitcoinom, osvetljuje ključne značilnosti javnega omrežja blockchaina.

• Ponujajo univerzalen dostop: Vsakdo lahko zažene vozlišče, prenese kopijo blockchaina ali opravi transakcijo v omrežju.
• So pregledni: Večina javnih blockchainov omogoča, da so podatki v blockchainu na voljo vsakomur. Vendar pa blookchaini, ki temeljijo na zasebnosti, kot je Monero, zakrivajo zneske transakcij ali druge podatke.
• Večina je decentraliziranih: Decentralizacija lahko opisuje več vidikov omrežja, od števila vozlišč, ki gostijo blockchain, do števila vozlišč, vključenih v konsenz, in načina odločanja za izboljšanje omrežja.
• Zaradi decentraliziranega soglasja so javni blockchaini pogosto počasnejši od zasebnih: Metode soglasja, kot je Bitcoinov dokaz o delu, povzročajo počasnejše čase blokiranja (približno 10 minut pri Bitcoinu).
• Uuporabljajo psevdonimne naslove: Namesto resničnega imena ali uporabniškega imena javne verige blokov kot identiteto uporabnikov uporabljajo naslove denarnic. Vendar pa je mogoče z uporabo vzorcev ali drugih namigov povezati vašo realno identiteto z naslovom v verigi blokov.
• So nespremenljivi: Dokončnost transakcij je bistvo tehnologije veriženja blokov. Transakcij in podatkov ni mogoče spremeniti.

Za primere javnih blockchainov si lahko ogledamo več znanih blockchainov kriptovalut.

• Bitcoin
• Ethereum
• Avalanche
• Dogecoin
• Litecoin

Zasebna omrežja blockchaina

Kot pove že ime, zasebna omrežja niso namenjena javnemu dostopu. Podjetja in organizacije lahko zasebna omrežja veriženja blokov uporabljajo za gostovanje podatkov, ki so specifični za njihove potrebe.

• Omejujejo dostop. Samo subjekti z dovoljenjem lahko pregledujejo podatke v blockchainu ali sodelujejo v omrežju blockchaina.
• Uporabljajo lastniške metode konsenza. V nasprotju z javnimi omrežji, ki svojo vrednost najdejo v decentraliziranem konsenzu, lahko zasebna omrežja uporabljajo manj varne metode, ki vključujejo manjše število vozlišč.
• Omogočajo nadzorovan pregled in revizijo. Pravice do pregleda in revizije so rezervirane za izbrane subjekte.
• Uporablja se lahko decentralizacija. Zasebna omrežja lahko še vedno podpirajo transakcije peer-to-peer (P2P) in decentralizirana vozlišča.
• So nespremenljivi. Za razliko od zasebnih podatkovnih zbirk, ki jih je mogoče spremeniti z nekaj pritiski tipk, podatkov v zasebnih blockchaina na splošno ni mogoče spremeniti.

Veriga blokov Quorum, ki jo je nedavno kupila družba Consensys, je primer zasebnega omrežja veriženja blokov, ki uporablja dovoljen dostop. Omrežje je bilo vilica verige blokov Ethereum in podpira pametne pogodbe, vendar zagotavlja do desetkrat hitrejše čase blokiranja kot Ethereum.

Druga vrsta omrežja veriženja blokov, hibridna veriga blokov, gosti tako zasebne kot javne podatke, pri čemer so javni podatki na voljo vsakomur, zasebni podatki pa so vidni le subjektom z dovoljenjem. Zgoraj omenjeno omrežje Quorum omogoča tako odprte kot zasebne transakcije.

Konzorcijski blockchaini

Konzorcijski blockchain je vrsta omrežja verig blokov, ki ga upravlja in vodi več subjektov, na primer člani iste panoge ali poslovne enote v istem podjetju.

Konzorcij se odloči, kako bo upravljal verigo blokov za doseganje skupnih ciljev.

• Konzorcijske verige blokov ohranjajo zasebnost podatkov. Dostop je lahko omejen za zaščito občutljivih podatkov, kar zagotavlja zasebnost.
• Konzorcijska omrežja veriženja blokov omogočajo hitre transakcije. Manjše baze uporabnikov v kombinaciji z učinkovitejšimi mehanizmi konsenza omogočajo, da so konzorcijska veriženja blokov veliko hitrejša od javnih omrežij veriženja blokov. Konzorcijska veriženja blokov pogosto uporabljajo dokaz avtoritete, metodo konsenza, ki temelji na zaupanju in za potrditev uporablja nekaj izbranih akterjev ali vozlišč.
• Vozlišča konzorcijskih verig blokov sledijo dogovorjenemu protokolu. Čeprav lahko vozlišča upravljajo različni subjekti znotraj konzorcija, vsa vozlišča sledijo istemu protokolu.

Corda, priljubljena konzorcijska rešitev blockchain, povezuje podobna podjetja, kot so bančništvo, finančne storitve ali zavarovalništvo – ali poslovne enote znotraj podjetja. Podjetje Chubb je na primer uporabilo porazdeljeno glavno knjigo, ki temelji na Corda, za avtomatizacijo delovnega procesa.

Kaj so protokoli in platforme blockchaina?

Blockchaini imajo svoj lasten besednjak in niansirane pomene. Protokoli in platforme so dve ključni sestavini tehnologije blockchaina, ki pa nista vedno jasno razumljeni.

Protokoli blockchaina: sklopi pravil in postopkov

Protokoli so preprosto nabor pravil. V kontekstu veriženja blokov protokoli opredeljujejo pravila, po katerih deluje omrežje veriženja blokov. Predstavljajte si jih kot osnovni sloj. V naslednjem razdelku bomo razpravljali o platformah, ki omogočajo razcvet sekundarnih plasti in ekosistemov aplikacij. Obe temi se dopolnjujeta, pri projektih veriženja blokov pa se nekoliko prekrivata.

Na osnovni ravni protokoli določajo pravila za delovanje verige blokov. Tukaj je le nekaj elementov protokola veriženja blokov.

• Upravljanje: Decentralizirane verige blokov potrebujejo metodo upravljanja. Kdo odloča o tem, kdaj je treba spremeniti kodo verige blokov? Številni projekti omogočajo imetnikom žetonov, da glasujejo o predlogih za izboljšave. V drugih primerih morajo upravljavci vozlišč kot način glasovanja izbirati med različicami programske opreme.
• Metoda soglasja: Bitcoin kot način doseganja dogovora med vozlišči o stanju verige blokov uporablja metodo dokazovanja dela. Ethereum je začel z dokazovanjem dela, zdaj pa uporablja dokazovanje deleža (PoS). Več drugih metod soglasja je tudi pri drugih projektih.
• Kriptografija: Funkcije pomišljajev v svojih algoritmih upoštevajo niz pravil. Vendar lahko vsak projekt izbere drugačen algoritem, vsak s svojo utemeljitvijo. Bitcoin uporablja algoritem SHA-256, pri čemer dobljeni hash v številnih primerih ponovno požene skozi algoritem (dvojni SHA-256). Ethereum pa uporablja algoritem Keccak-256.
• Velikost bloka: Bitcoin za omejitev blokov uporablja velikost pomnilnika, medtem ko Ethereum uporablja ciljno velikost, ki temelji na pristojbinah.
• Tokenonika: Kako se proizvajajo novi kriptožetoni in kako protokol upravlja skupno ponudbo, predstavlja še eno podskupino pravil.

Današnja omrežja veriženja blokov so tudi protokoli pod pokrovom.

• Protokol Bitcoin
• Protokol Ethereum
• Protokol Solana
• Protokol Cardano
• Protokol Monero

Platforme veriženja blokov: Ekosistemi za uvajanje

Projekti veriženja blokov imajo lahko preproste cilje, kot je Bitcoin, ki je bil zasnovan kot elektronski denarni sistem peer-to-peer. Lahko pa projekti veriženja blokov služijo kot platforma za razvoj tretjih oseb.

Protokol Ethereum je bil vodilni s podporo pametnim pogodbam, ki so pogojni programi, ki delujejo v omrežju veriženja blokov. Kasnejše verige blokov so to razširljivost dvignile na novo raven in zgradile verige blokov, namenjene izvajanju dodatnih specializiranih verig blokov, od katerih lahko vsaka izvaja tudi pametne pogodbe.

• Ethereum
• Avalanche
• Polkadot
• Polygon

Drugi projekti so usmerjeni v komercialne aplikacije in ponujajo način uvajanja prilagojenih verig blokov, zasnovanih za posebne primere uporabe v industriji.

• R3 Corda
• Hyperledger
• Ethereum
• EOSIO
• ConsenSys Quorum

Kaj so pametne pogodbe?

Verige blokov zagotavljajo nov, zmogljiv način shranjevanja podatkov in transakcij, vendar pametne pogodbe omogočajo nove funkcionalnosti, ki presegajo vodenje evidenc.

Pametne pogodbe so pogojna stikala, zgrajena s programskimi jeziki. Če se zgodi to, potem naredite to.

Ethereum je začel delovati s podporo za pametne pogodbe in postal prvi blockchain s pametnimi pogodbami. Kot številni vidiki tehnologije veriženja blokov pa tudi ta koncept ni bil povsem nov. Pametne pogodbe kot pojem segajo v devetdeseta leta prejšnjega stoletja.

Na javnih verigah blokov pametne pogodbe omogočajo zapletene transakcije in poleg drugih vrst aplikacij ustvarjajo svet decentraliziranih financ (DeFi).

Za primerjavo in primerjavo: Bitcoin podpira pošiljanje in prejemanje. Nekatere dodatne funkcije vključujejo vpise, vendar je bil Bitcoin zasnovan kot decentraliziran denar. Po drugi strani pa Ethereum gosti polno funkcionalne decentralizirane aplikacije (dApps), ki segajo od decentraliziranih borz do platform za posojanje in izposojanje ter svetov metaverse. Kovanec Ethereum (ether) se seveda lahko uporablja tudi kot denar, podobno kot bitcoini.

Na zasebnih verigah blokov lahko pametne pogodbe vključujejo panožne pogodbe, ki se izvedejo, ko so izpolnjeni določeni pogoji.

Pogosta vprašanja

O avtorju

Matevž Koren

Urednik

Matevž Koren je izkušen finančni urednik z magistrsko izobrazbo iz mednarodne ekonomije in poslovanja. Več kot sedem let je pripravljal finančne članke za ugledne revije, pri čemer je pokrival teme, povezane s trgi, investicijami in gospodarskimi trendi.

Več člankov od Matevž Koren