Większość sieci blockchain zaprojektowano jako zdecentralizowane bazy danych, które działają w formie rozproszonych cyfrowych książek danych. Książki te mogą rejestrować i przechowywać dane w tak zwanych blokach, które z kolei są uporządkowane w porządku chronologicznym i połączone ze sobą za pomocą dowodów kryptograficznych. Pojawienie się technologii blockchain przyniosło wiele korzyści i nowych możliwości w różnych branżach, zapewniając większe bezpieczeństwo w środowisku, które nie wymaga wzajemnego zaufania swoich uczestników.
Jednak zdecentralizowany charakter technologii blockchain ma również pewne wady. Na przykład, w porównaniu do tradycyjnych scentralizowanych baz danych, sieci blockchain mają ograniczoną wydajność i wymagają znacznie więcej zasobów pamięci do prawidłowego funkcjonowania.
Zalety blockchain
Rozproszony charakter (ang. Distributed)
Ponieważ dane w sieci blockchain są najczęściej przechowywane na tysiącach urządzeń w tak zwanej sieci węzłów rozproszonych, system i same dane są wysoce odporne na awarie techniczne i ataki. Każdy węzeł uczestniczący w sieci jest w stanie replikować i przechowywać swoją kopię bazy danych, a zatem fizycznie nie ma pojedynczego punktu awarii: innymi słowy, odłączenie od sieci lub awaria pojedynczego węzła nie wpływa na dostępność ani bezpieczeństwo cała sieć.
W przeciwieństwie do sieci blockchain wiele konwencjonalnych typów baz danych opiera się na jednym lub kilku serwerach, co czyni je bardziej podatnymi na awarie techniczne i cyberataki.
Stabilność (ang. stability)
Odwrócenie kolejności transakcji lub modyfikacja informacji zawartych w blokach już potwierdzonych w sieci blockchain jest bardzo mało prawdopodobne. W praktyce oznacza to, że po zarejestrowaniu danych w łańcuchu bloków bardzo trudno je usunąć lub zmienić ich wartości. Dzięki tej funkcji blockchain jest identyfikowany jako doskonała technologia do przechowywania dokumentacji finansowej lub innych danych, w których wymagana jest przejrzystość. Łańcuch bloków charakteryzuje się również tym, że każdą zmianę można śledzić i jest ona trwale zapisana w książce, która jest zarówno rozproszona, jak i publiczna.
Przykład zastosowania: firma może zastosować technologię blockchain, aby zapobiec nieuczciwym zachowaniom swoich pracowników. W tym scenariuszu blockchain może zapewnić firmie bezpieczny i stabilny rejestr wszystkich transakcji finansowych, które mają miejsce na kontach firmy. Dzięki temu nieuczciwy pracownik może ukryć podejrzane transakcje finansowe.
System niewymagający wzajemnego zaufania (ang. trustless System)
W większości tradycyjnych systemów płatności transakcje zależą nie tylko od dwóch stron zaangażowanych w daną transakcję, ale także od pośrednika – takiego jak bank, firma wydająca karty kredytowe / debetowe lub dostawca usług płatniczych. Blockchain eliminuje potrzebę tak zwanej strony trzeciej, ponieważ weryfikacja transakcji jest obsługiwana przez rozproszoną sieć węzłów w procesie zwanym górnictwem. Z tego powodu Blockchain jest często określany jako system typu „Trustless”.
W związku z tym blockchain eliminuje potrzebę uzyskania, a następnie utrzymania zaufania do jednej lub więcej organizacji, a także zmniejsza ogólne koszty transakcji i opłaty, eliminując pośredników i osoby trzecie.
Wady blockchain
Ataki typu 51%
Algorytm konsensusu Proof of Work, który leży u podstaw bezpieczeństwa sieci blockchain Bitcoin, okazał się bardzo skuteczną barierą obronną przez lata jej działania. Istnieje jednak kilka potencjalnych rodzajów ataków, które można z powodzeniem przeprowadzić przeciwko sieciom blockchain. Atak 51% jest jednym z najczęściej wymienianych wektorów ataku. Występuje, jeśli jedna jednostka lub grupa jednostek (węzłów) zdoła kontrolować ponad 50% mocy obliczeniowej sieci. W takiej sytuacji atakujący zyskuje możliwość zakłócenia sieci poprzez celowe wykluczenie wybranych węzłów lub gorzej, poprzez zmianę kolejności transakcji w łańcuchu bloków.
Pomimo faktu, że tego rodzaju atak może rzeczywiście mieć miejsce, historia Bitcoin nie widziała jeszcze żadnej udanej próby przeprowadzenia ataku 51%. Dzieje się tak, ponieważ wraz ze wzrostem sieci rośnie jej bezpieczeństwo. Im większa sieć (tj. Im więcej węzłów bierze udział), tym bardziej mało prawdopodobne jest, aby górnicy zainwestowali duże ilości pieniędzy i zasobów obliczeniowych w celu zaatakowania Bitcoin, ponieważ są lepiej wynagradzani za uczciwe działanie i ochronę sieci przed atakami. Ponadto udany atak 51% pozwoliłby atakującemu modyfikować tylko ostatnie transakcje i tylko przez krótki czas, ponieważ wszystkie bloki w łańcuchu są ze sobą połączone za pomocą dowodów kryptograficznych (zmiana starszych bloków wymagałaby obliczeniowych zasobów mocy niedostępnych dzisiaj). Sieć blockchain Bitcoin, dzięki swojej ogromnej społeczności, jest również odporna na inne wektory ataku, a co ważne, może również szybko przygotować właściwą odpowiedź (bezpieczeństwo, łatka) na ciągły atak.
Modyfikacja danych
Kolejną wadą systemów blockchain jest to, że po dodaniu danych do łańcucha bloków bardzo trudno jest je zmodyfikować. Chociaż trwałość danych jest jedną z zalet blockchain, nie zawsze okazuje się dobrą cechą. Zmiana danych lub kodu blockchain jest zwykle bardzo wymagająca i często wymaga tak zwanego Hard forku, których efektem ubocznym jest dosłownie klonowanie sieci, wprowadzanie poprawek / zmian, a następnie porzucanie pierwszej wersji łańcucha – podatne na wybrane zagrożenie lub zawierające rekordy danych, które zmusiły do forku.
Klucze prywatne
Blockchain wykorzystuje kryptograficzne klucze prywatne, aby dać użytkownikom prawo własności jednostek kryptowalutowych (lub dowolnych innych danych blockchain). Każde konto (lub adres) w sieci blockchain składa się z dwóch kluczy: klucza publicznego (który może być współdzielony z innymi uczestnikami sieci) i klucza prywatnego (który należy zachować w tajemnicy). Użytkownicy potrzebują klucza prywatnego, aby uzyskać dostęp do swoich funduszy, co oznacza, że działają jak własny bank. Jeśli użytkownik straci swój klucz prywatny, pieniądze zostaną bezpowrotnie utracone i nikt nie będzie w stanie go odzyskać.
Niewielka wydajność
Sieci Blockchain, szczególnie te oparte na algorytmie Proof of Work, są wysoce nieefektywne. Dzieje się tak, ponieważ sam proces wydobywania bloków jest już bardzo konkurencyjny – średnio co dziesięć minut nagradzana jest praca tylko jednego górnika, a praca każdego innego górnika jest marnowana. Co więcej, górnicy nieustannie dążą do zwiększenia mocy obliczeniowej, aby mieć większą szansę na znalezienie poprawnego skrótu dla nowego bloku. To z kolei oznaczało, że zasoby wykorzystywane przez sieć Bitcoin znacznie wzrosły w ciągu ostatnich kilku lat. Obecnie proces wydobywania bitcoinów zużywa więcej energii niż całe kraje, takie jak Dania, Irlandia czy Nigeria.
Pamięć
Rejestry sieciowe Blockchain zwykle zużywają coraz więcej pamięci. Pełna książka bloków i transakcji Bitcoin waży obecnie około 200 GB. Obecny wzrost wielkości łańcucha bloków wydaje się przeważać nad wzrostem pojemności dysku twardego, co z kolei może spowodować utratę wybranych węzłów przez sieć, jeśli książka stanie się zbyt duża, aby użytkownicy mogli ją pobrać i zapisać.
Wnioski
Mimo wad technologia Blockchain ma pewne unikalne zalety i na pewno pozostanie z nami na dłużej. Przed nami i całą społecznością blockchain pozostaje jeszcze długa droga do ostatecznego przyjęcia technologii w tak zwanym głównym nurcie. Ważne jest jednak rosnące zainteresowanie technologią i radzenie sobie z jej zaletami i wadami w coraz większej liczbie branż. Najbliższe lata najprawdopodobniej spowodują dużą liczbę eksperymentów zarówno ze strony firm, jak i rządów, aby móc odpowiedzieć na pytanie, gdzie można go użyć i gdzie okaże się najbardziej przydatny.
