Bitcoin, nie blockchain!

Blockchain to modne słowo. Wykorzystują je pączkujące start-upy oferujące swoje liczne kryptoaktywa: kontraktów, zdecentralizowanych wyroczni, NFT itp. Modę podtrzymują jeszcze liczniejsi dziennikarze, blogerzy, podcasterzy i influencerzy, których zapał jest najczęściej kupowany. Tymczasem blockchain to ślepa ulica, która nie niesie ze sobą żadnej rewolucji technologicznej. Poza Bitcoinem.

Ten artykuł pochodzi z archiwalnego iMagazine 1/2024

Blockchain to po prostu baza danych. Fakt, iż dane umieszczone są w powiązanych kryptograficznie pakietach, tego nie zmienia. Jego minusem jest niska wydajność. Stąd złośliwe powiedzenie, iż blockchain to po prostu „powolna baza danych”. Plusem jest transparentność, dzięki której manipulacje w bazie są niemożliwe do ukrycia. Zmiany wstecz są natychmiast widoczne, dzięki kryptograficznym zależnościom pomiędzy blokami łańcucha.

Tylko tyle. Powolna baza danych, której nie można zmienić niezauważenie.

Pozorna decentralizacja

Sam fakt, iż zmian w bazie nie można ukryć, nie oznacza, iż nie można ich dokonać i narzucić użytkownikom. Wbrew odmiennym poglądom sam w sobie blockchain nie chroni użytkowników przed takim ryzykiem. Przykładem może być Ethereum. W 2017 roku wąska grupa osób podjęła decyzję o zmodyfikowaniu jego blockchainu wstecz w celu wyeliminowania z historii konkretnych transakcji, będących efektem działań hakerskich. Następnie skutecznie narzuciła użytkownikom zmodyfikowany blockchain. Odszczepieńcy, którym to się nie podobało, zostali z niezmienioną wersją, która straciła na znaczeniu.

Na pierwszy rzut oka można sądzić, iż możliwość ingerencji w blockchain w zbożnym celu to pożądana cecha. Co złego może być w usunięciu skutków ataku hakerskiego? Sama możliwość dokonania takiej ingerencji oznacza, iż system pozostaje pod czyjąś kontrolą. Nie jest więc niezależny, a jego użytkownicy muszą zaufać podmiotowi kontrolującemu blockchain. Musimy uwierzyć w to, iż nie wykorzysta on swojej kontroli do cenzurowania transakcji lub fałszowania danych.

Natychmiast narzuca się więc pytanie, w czym taki blockchain miałby być lepszy od innych narzędzi bazodanowych, pozostających pod kontrolą korporacji lub państw? Trudno taką wartość w ogóle dostrzec. Bez względu na szczegółowe różnice technologiczne, z punktu widzenia kontroli nad danymi, mamy do czynienia z bazą danych jakich wiele. Można choćby twierdzić, iż użycie blockchainu w takim przypadku nie ma sensu. Skoro kontrola nad bazą ma być de facto scentralizowana i pozostawać w ręku konkretnych osób, lepiej wykorzystać szybsze i wydajniejsze narzędzia bazodanowe niż blockchain. Na przykład znane od dawna bazy MySQL czy Oracle. Natomiast reklamowanie takiego blockchainu jako systemu zdecentralizowanego jest po prostu wprowadzaniem użytkowników w błąd.

Co takiego ma Bitcoin, czego nie mają inne blockchainy

Rewolucją było stworzenie bazy danych, której nie da się zmienić wstecz, ocenzurować lub sfałszować. Proponuję zatrzymać się na chwilę i jeszcze raz przeczytać poprzednie zdanie, aby w pełni uświadomić sobie jego znaczenie.

Satoshi Nakamoto stworzył zupełnie nową kategorię. Blockchain jest jej koniecznym elementem, ale nie jest wystarczający. Niezbędny jest także dowód pracy (proof-of-work), czyli technologia nazywana w sieci Bitcoina kopaniem lub górnictwem. Dopiero oryginalna kombinacja tych dwóch technologii przyniosła przełom.

Blockchain tak, ale zdecentralizowany!

Blockchain będzie tym bardziej odporny na modyfikacje, im bardziej będzie zdecentralizowany. Skuteczne dokonanie wstecznej zmiany blockchainu – jak w opisanym przypadku Ethereum – może być dowodem braku decentralizacji. Blockchain jest rzeczywiście zdecentralizowany, jeżeli został powielony w sieci peer-to-peer na dziesiątkach tysięcy urządzeń o identycznym statusie, kontrolowanych przez niezależnych od siebie użytkowników, z których żaden nie ma wpływu na sieć jako całość. Taką siecią nikt nie zarządza, nikt nie nadaje i nie odbiera w niej uprawnień, i nikt nie może z niej nikogo wykluczyć. Wszyscy funkcjonują na równych prawach zgodnie z zasadami konsensusu. Zasady te są jednakowo wobec wszystkich egzekwowane, zaś wszystkie próby ich naruszania są automatycznie eliminowane i karane.

Taki zdecentralizowany blockchain powstanie tylko wówczas, jeżeli dołączenie do sieci będzie łatwe i zrobi to wiele osób. Pamiętajmy, iż każdy uczestnik sieci przechowuje całość danych (pełny blockchain) na własnym urządzeniu. Ponieważ z każdym nowym blokiem blockchain się powiększa, powiększa się również przestrzeń dyskowa potrzebna do jego przechowywania. jeżeli blockchain będzie rozrastał się zbyt szybko, kilka osób będzie mogło pozwolić sobie na zakup urządzeń potrzebnych do jego przechowywania. Zmniejsza się liczba węzłów, które przechowywane są na dużych serwerach lub w serwisach chmurowych i zwiększa się ryzyko ataku lub przejęcia kontroli nad siecią przez niewielką grupę ludzi.

Decentralizację Bitcoina zapewniają dość długie, dziesięciominutowe odstępy pomiędzy blokami oraz limit wielkości bloków, dzięki którym blockchain powiększa się wolniej niż pojemność łatwo dostępnych i tanich twardych dysków. Mimo iż z każdym blokiem blockchain zajmuje coraz więcej miejsca, utrzymywanie węzła jest stosunkowo tanie i łatwe. Dzięki temu węzłów są dziesiątki tysięcy, a sieć rozciąga się na wszystkie kontynenty.

Dłuższe odstępy pomiędzy blokami i mniejsze bloki to również mniejsza liczba transakcji. Ceną decentralizacji jest więc zmniejszenie wydajności sieci, liczonej w liczbie transakcji na sekundę. Jest to jednak cena, którą warto zapłacić, ponieważ uzyskujemy dzięki niej niewiarygodnie solidny fundament, na którym możemy budować kolejne warstwy dzięki nowych technologii. Skalowanie Bitcoina polega na poszukiwaniu technologii, które umożliwią płatność przy możliwie minimalnym obciążeniu blockchainu. Przykładami takich technologii są sieć Lightning, Liquid, Fedimint czy Cashu.

Dowód pracy (proof-of-work)

W systemie proof-of-work blockchain może zostać zmieniony wyłącznie przez tego, kto w energochłonnym i kosztownym procesie losowania odnajdzie nowy blok. Konieczność poniesienia realnego kosztu skutecznie powstrzymuje próby wstecznego zmieniania bitcoina. Dodanie nowego bloku jest bardzo kosztowne. Zmiana wsteczna musiałaby wiązać się z podmienieniem jednego z starszych bloków, a następnie wykopaniem kolejnych bloków tak, aby stworzone w ten sposób odgałęzienie blockchainu stało się dłuższe niż oryginalna wersja. Zgromadzenie energii i mocy obliczeniowej, która byłaby do tego niezbędna, przekracza możliwości kogokolwiek, włącznie z rządami państw. Próba takiego ataku wiązałaby się z wysokim ryzykiem gigantycznej straty, zaś potencjalna korzyść sprowadzałaby się do możliwości płacenia bitcoinami. W każdym przypadku znacznie korzystniejsze byłoby przyłączenie się do sieci i kopanie zgodnie z jej zasadami po to, aby otrzymać nagrody za wykopane bloki.

W ten czysto zautomatyzowany i obiektywny, ale także bezwzględny i surowy sposób, od prawie piętnastu lat zapewniana jest prawdziwość zapisów w sieci Bitcoina. W systemach proof-of-stake, w których górnicy zastąpieni zostali przez tzw. walidatorów, powyższy mechanizm obronny nie występuje. Sieć może bronić się, usuwając nieuczciwych uczestników (tzw. slashing), jednak ryzyko skutecznego ataku, np. w drodze zmowy walidatorów, jest nieporównanie wyższe z uwagi na znacznie większą centralizację oraz brak obiektywnego realnego kosztu ataku w postaci wydatku energii.

Brak konkurencji

Żadna inna sieć nie jest zdecentralizowana w stopniu zbliżonym do Bitcoina. Żadna nie jest też chroniona przez tak liczną grupę osób gotowych do poniesienia kosztu energii w celu ochrony własnych i cudzych oszczędności oraz wolności dokonywania transakcji pieniężnych bez cenzury.

Altcoiny i podobne aktywa zapisane na blockchainach chronionych technologią dowodu stawki (proof-of-stake) nie są w stanie konkurować z Bitcoinem pod względem neutralności i bezpieczeństwa. Są one podatne na rozmaite ataki oraz cenzurę. Ponieważ pozostają pod kontrolą jakichś inwestorów, fundacji lub choćby pojedynczych start-upów czy przedsiębiorców, nie mogą pełnić funkcji pieniądza w jakichkolwiek poważnych rozliczeniach. Żaden istotny uczestnik rynku, państwo, fundusz inwestycyjny czy duża korporacja nie uzależni bezpieczeństwa swoich lub powierzonych aktywów od arbitralnych decyzji i humorów fundacji Ethereum czy innych podobnych mniej lub bardziej sformalizowanych grup interesów. Blockchainy chronione dowodem stawki można więc wykorzystywać do testowania nowych pomysłów zabawy czy zapisywania obrazków.

Blockchain sam w sobie nie jest rewolucyjną technologią przyszłości, ale w najlepszym przypadku placem ćwiczeń. Jego przydatność ograniczona jest niską wydajnością. Naprawdę przydatny staje się, jeżeli uda się go zdecentralizować i rozproszyć na wielu urządzeniach po całym świecie. Pod warunkiem, iż zapewnimy również jego niezależność od użytkowników, co możliwe jest wyłącznie dzięki technologii dowodu pracy. Bez tego mamy po prostu do czynienia z bazą danych pozostającą pod cudzą kontrolą, tylko iż nieskalowalną i powolną. Warto o tym pamiętać.