Πώς λειτουργεί η τεχνολογία Blockchain. Οδηγός για αρχάριους

Όλοι έχουν ακούσει για το Bitcoin και για το Blockchain αλλά ίσως δεν γνωρίζουν τι ακριβώς είναι και πως δουλεύουν. Με αυτό το άρθρο θα προσπαθήσουμε να σας διαφωτίσουμε στις παραπάνω έννοιες.

Καταρχήν να κάνουμε από την αρχή κάτι κατανοητό, που ίσως μπερδεύει πολλούς. Το Bitcoin δεν είναι το Blοckchain αλλά ούτε και το ανάποδο. Είναι δύο διαφορετικά πράγματα. Το bitcoin είναι ένα ψηφιακό νόμισμα που βασίζεται στην τεχνολογία Blockchain.

Σωστά λοιπόν μαντέψατε, το Blockchain είναι μία τεχνολογία, μία ψηφιακή μέθοδος, ένα τρόπος καταχώρισης δεδομένων, μία ολόκληρη φιλοσοφία αν θέλετε, που όταν εμφανίστηκε σχεδόν άλλαξε τον τρόπο σκέψης σε πολλές δραστηριότητες του ανθρώπου. Και όπως ίσως έχετε ήδη ακούσει, το Bitcoin μπορεί και να εξαλείψει, το Blockchain όμως ποτέ. Ήρθε και θα παραμείνει για πάρα πολύ καιρό. Πάμε να δούμε.

Τι είναι το Blockchain;

Το Blockchain κυριολεκτικά, είναι ένα ψηφιακό ημερολόγιο που είναι σχεδόν αδύνατο να παραβιαστεί. Αν και μπορεί να εφαρμοστεί σε πολλές δραστηριότητες του ανθρώπου, εμείς σήμερα ας το δούμε σαν παράδειγμα σε χρηματοοικονομικές συναλλαγές, αφού πρωτοεμφανίστηκε στο ψηφιακό νόμισμα Bitcoin.

Για την Ιστορία
Πρωτοεμφανίστηκε τον Ιανουάριο του 2009 από κάποιον ή από κάποια ομάδα με το όνομα Satoshi Nakamoto. Είναι ακόμα και σήμερα άγνωστο ποιος ή ποια ομάδα κρύβεται πίσω από αυτό το όνομα.

Τι ακριβώς κάνει;

Ας φανταστούμε ότι είστε στην Αθήνα και θέλετε να στείλετε λεφτά σε ένα φίλο σας στο Γιώργο, που βρίσκεται στην Κρήτη. Για την κατανόηση του παραδείγματός μας ας πάμε λίγο πιο πίσω στον χρόνο και ας φανταστούμε ότι είμαστε στο 2008. Δεν υπήρχε το Bitcoin αλλά ούτε και οι ψηφιακές συναλλαγές. Οπότε πηγαίνετε με τα πόδια μέχρι τη τράπεζα σας και λέτε στο ταμία πάρε λεφτά από το βιβλιάριο μου και στείλε στο Γιώργο στην Κρήτη 100 ευρώ.

Ο ταμίας ελέγχει αν έχετε στη κατοχή σας 100 ευρώ και αν τα βρει στέλνει μία εντολή να διαγραφούν από εσάς και να μεταφερθούν στον τραπεζικό λογαριασμό του Γιώργου. Μετά ενημερώνετε τηλεφωνικά τον Γιώργο και αυτός περιχαρής πηγαίνει με τα πόδια στην τράπεζά του να εισπράξει 99,50 ευρώ. Η τράπεζα φυσικά κρατάει και μία προμήθεια 0,50 ευρώ για τον κόπο της. Όμως μην γελιέστε. Δεν είναι τα 0,50 ευρώ το πραγματικό κέρδος της τράπεζας. Μάλλον αυτά είναι τα λιγότερα.

Η τράπεζα κερδίζει από το ότι κρατάει στα χέρια της ένα ημερολόγιο που καταγράφει όλη την συναλλαγή. Ότι στις 31 Φεβρουαρίου ο τάδε έστειλε στον δείνα 100 ευρώ.  Δεν απέστειλε με φυσικό τρόπο στο Γιώργο τα 100 ευρώ αλλά απλά κατέγραψε την συναλλαγή και έδωσε την εντολή στο υποκατάστημά της ή σε έτερη τράπεζα στην Κρήτη, να καταβάλει τα λεφτά στον Γιώργο. Αυτό σημαίνει ότι όλο το χρηματοοικονομικό σύστημα μας βασίζεται σε 5-10 τράπεζες, που τις εμπιστευόμαστε να διαχειρίζονται και να κρατούν ένα ημερολόγιο συναλλαγών.

Και αν αναρωτιέστε ποιο είναι το πρόβλημα, σας αναφέρουμε ότι οι τράπεζες λειτουργούν σε μία συναλλαγή σαν μεσάζοντες και με την λογική ότι είναι πολύ περιορισμένες σε αριθμό, μας καθιστά βαθιά εξαρτημένους από αυτές. Δεν θα ήταν καλύτερα να μπορούσαμε να πραγματοποιούμε τις συναλλαγές μας χωρίς μεσάζοντες, όπως οι τράπεζες? Να λοιπόν τι σκέφτηκε ο (οι) Satoshi Nakamoto όταν ανακάλυψε το Blockchain.

Καταρχήν το Blockchain για να λειτουργήσει θέλει να υπάρχουν πάνω από 3 άτομα. Ας κάνουμε ένα παράδειγμα με 5 άτομα. Αυτά τα 5 αποφασίζουν να κάνουν ένα ξεχωριστό νόμισμα και κάποιες συναλλαγές με αυτό. Αντιλαμβάνονται ότι για να σταθεί στα πόδια του το νέο νόμισμα θα πρέπει να παρακολουθούν τη ροή κεφαλαίων και ένα άτομο – ας το αποκαλούμε Γιώργο – αποφάσισε να κρατήσει μια λίστα όλων των ενεργειών σε ένα ημερολόγιο. Το ημερολόγιο στην αρχή είναι κενό αλλά την 1η ημέρα καταγράφησαν οι εξής συναλλαγές:

• α. Ο Κώστας δίνει στον Μανώλη 100 νομίσματα
• β. Ο Μανώλης δίνει στον Γιώργο 150 νομίσματα
• γ. Ο Γιώργος δίνει στον Δημήτρη 50 νομίσματα
• δ. Ο Δημήτρης δίνει στην Μαρία 20 νομίσματα

Ένας από τους πέντε, ας πούμε ο Δημήτρης, πονηρά σκεπτόμενος, αποφασίζει να κλέψει και πάει κρυφά στο ημερολόγιο του Γιώργου και κάνει κάποια αλλαγή:

• α. Ο Κώστας δίνει στον Μανώλη 100 νομίσματα
• β. Ο Μανώλης  Δημήτρης δίνει στον Γιώργο 150 νομίσματα
• γ. Ο Γιώργος δίνει στον Δημήτρη 50 νομίσματα
• δ. Ο Δημήτρης δίνει στην Μαρία 20 νομίσματα

Λειτουργία Hash

Ο Γιώργος παρατήρησε ότι κάποιος είχε αλλοιώσει το ημερολόγιό του και αποφάσισε να το σταματήσει. Βρήκε ένα πρόγραμμα που ονομάζεται Hash που μετατρέπει το κείμενο σε ένα σύνολο αριθμών και γραμμάτων όπως στον παρακάτω πίνακα.

Το hash είναι μια σειρά από αριθμούς και γράμματα που παράγονται από μία συνάρτηση. Μια συνάρτηση hash είναι μια μαθηματική συνάρτηση που παίρνει έναν μεταβλητό και τυχαίο αριθμό χαρακτήρων και τον μετατρέπει σε μια συμβολοσειρά με σταθερό αριθμό χαρακτήρων. Ακόμα και μια μικρή αλλαγή στην αρχική συμβολοσειρά δημιουργεί ένα εντελώς νέο hash. Με λίγα λόγια η συνάρτηση hash δέχεται από ένα νούμερο ή μία λέξη ή ανακατεμένα γράμματα με αριθμούς ή μία πρόταση ή ένα ολόκληρο κείμενο και σαν αποτέλεσμα βγάζει ένα σταθερού μήκους σύνολο από αριθμούς και χαρακτήρες. Η αντίστροφή μαθηματική επίλυση δεν είναι εφικτή. Δηλαδή, αν κάποιος ξέρει το hash δεν μπορεί να βρει, ή να γνωρίζει το αρχικό κείμενο. Η συνάρτηση hash είναι μονόδρομη, από το κείμενο προς το hash.

Χαρούμενος ο Γιώργος  που βρήκε λύση στο πρόβλημά του, μετά από κάθε εγγραφή, εισήγαγε ένα hash που αντιπροσώπευε την εγγραφή αυτή. Το νέο ημερολόγιο είχε πλέον ως εξής:

• α. Ο Κώστας δίνει στον Μανώλη 100 νομίσματα
  29f3e7d933dfa9aa6f28b56e2676197d
• β. Ο Μανώλης δίνει στον Γιώργο 150 νομίσματα
  e20a38184188d3cde4b31ba136ab7f9a
• γ. Ο Γιώργος δίνει στον Δημήτρη 50 νομίσματα
  d1ce2082961d697493faef24ee227a23
• δ. Ο Δημήτρης δίνει στην Μαρία 20 νομίσματα
  160830a92d8bf4634d24201092946d2e

Ο Δημήτρης αποφάσισε να αλλάξει τις καταχωρήσεις ξανά. Τη νύχτα πήγε στο ημερολόγιο, άλλαξε το αρχείο, είδε ότι δίπλα στην συναλλαγή υπήρχε και ένα hash και δημιούργησε ένα νέο hash με βάση την αλλοιωμένη συναλλαγή.

• α. Ο Κώστας δίνει στον Μανώλη 100 νομίσματα
  29f3e7d933dfa9aa6f28b56e2676197d
• β. Ο Μανώλης δίνει στον Γιώργο 150 νομίσματα
  e20a38184188d3cde4b31ba136ab7f9a
• γ. Ο Γιώργος δίνει στον Δημήτρη 50 5 νομίσματα
  d1ce2082961d697493faef24ee227a23
  2e9252e9b7ac9183cc32af4ee373acc4
• δ. Ο Δημήτρης δίνει στην Μαρία 20 νομίσματα
  160830a92d8bf4634d24201092946d2e

Ο Γιώργος, την επομένη παρατήρησε ότι κάποιος είχε αλλοιώσει ξανά το ημερολόγιο. Αποφάσισε να περιπλέξει την καταγραφή της κάθε συναλλαγής. Μετά από κάθε εγγραφή, εισήγαγε ένα hash που δημιουργήθηκε από την εγγραφή της συναλλαγής + το τελευταίο hash. Έτσι ώστε κάθε καταχώρηση να εξαρτάται από την προηγούμενη.

• α. Ο Κώστας δίνει στον Μανώλη 100 νομίσματα
  29f3e7d933dfa9aa6f28b56e2676197d
• β. Ο Μανώλης δίνει στον Γιώργο 150 νομίσματα – 29f3e7d933dfa9aa6f28b56e2676197d
  5c1e8fc1a84af70c4847706f3e5af054
• γ. Ο Γιώργος δίνει στον Δημήτρη 50 νομίσματα – 5c1e8fc1a84af70c4847706f3e5af054
  9960e5687176870d6c32d10758ba8f07
• δ. Ο Δημήτρης δίνει στην Μαρία 20 νομίσματα – 9960e5687176870d6c32d10758ba8f07
  62a154626243b2f41bb79e673a8d6948

Αν ο Δημήτρης τώρα προσπαθήσει να αλλάξει την εγγραφή, θα πρέπει να αλλάξει το hash σε όλες τις προηγούμενες καταχωρήσεις. Αλλά ο Δημήτρης ήταν πεισματάρης και ήθελε πραγματικά να βγάλει εύκολα χρήματα. Έτσι έφαγε όλη τη νύχτα μετρώντας όλα τα hashes και φτιάχνοντας καινούργια.

Nonce

Αλλά ο Γιώργος δεν ήθελε να εγκαταλείψει. Αποφάσισε να προσθέσει έναν αριθμό μετά από κάθε εγγραφή συναλλαγής. Αυτός ο αριθμός ονομάζεται “Nonce”. Το nonce θα πρέπει να επιλέγεται έτσι ώστε το δημιουργημένο hash κάθε συναλλαγής να τελειώνει σε δύο μηδενικά. Διαδικασία όχι εύκολη, αφού απαιτεί επίπονες και ατελείωτες δοκιμές μέχρι να βρεθεί το σωστό nonce.

• α. Ο Κώστας δίνει στον Μανώλη 100 νομίσματα 451
  29f3e7d933dfa9aa6f28b56e26761900
• β. Ο Μανώλης δίνει στον Γιώργο 150 νομίσματα 13 – 29f3e7d933dfa9aa6f28b56e26761900
  5c1e8fc1a84af70c4847706f3e5af000
• γ. Ο Γιώργος δίνει στον Δημήτρη 50 νομίσματα 467 – 5c1e8fc1a84af70c4847706f3e5af000
  9960e5687176870d6c32d10758ba8f00
• δ. Ο Δημήτρης δίνει στην Μαρία 20 νομίσματα 56 – 9960e5687176870d6c32d10758ba8f00
  62a154626243b2f41bb79e673a8d6900

Τώρα, για να φτιάξει νέα, αλλοιωμένα αρχεία ο Δημήτρης θα πρέπει να περάσει ώρες και ώρες επιλέγοντας το Nonce για κάθε γραμμή. Το πιο σημαντικό σε αυτό το σύστημα κρυπτογράφησης είναι ότι όχι μόνο οι άνθρωποι, αλλά οι πιο γρήγοροι υπολογιστές δεν μπορούν να λογαριάσουν το nonce τόσο γρήγορα.

Nodes (Κόμβοι)

Αργότερα, ο Γιώργος συνειδητοποίησε ότι υπήρχαν πάρα πολλά αρχεία και ότι δεν μπορούσε να κρατήσει το ημερολόγιο για πάντα γιατί απλά γινόταν ένας μεσάζοντας, μία τράπεζα. Έτσι, όταν έγραψε 2.000 συναλλαγές, τις μετέτρεψε σε ένα υπολογιστικό φύλλο μιας σελίδας και τις έδωσε στην Μαρία. Η Μαρία έλεγξε ότι όλες οι συναλλαγές και τις βρήκε σωστές.

Ο Γιώργος εξάπλωσε το ημερολόγιο σε πάνω από 5.000 υπολογιστές, οι οποίοι ήταν σε όλο τον κόσμο. Αυτοί οι υπολογιστές ονομάζονται Nodes (κόμβοι). Κάθε φορά που πραγματοποιείται μια συναλλαγή, αυτή αποστέλλεται σε όλους τους κόμβους και θα πρέπει να εγκριθεί από αυτούς. Ο κάθε κόμβος (nodes) ελέγχει την εγκυρότητά της συναλλαγής. Μόλις ένα node ελέγξει μια συναλλαγή που δημιουργείται, υπάρχει ένα είδος ηλεκτρονικής ψηφοφορίας, καθώς ορισμένοι κόμβοι μπορεί να πιστεύουν ότι η συναλλαγή είναι έγκυρη και άλλοι θεωρούν ότι είναι απάτη.

Οι κόμβοι που αναφέρονται παραπάνω είναι υπολογιστές. Κάθε nobe έχει ένα αντίγραφο του ψηφιακού ημερολογίου, με άλλα λόγια του Blockchain. Κάθε nobe ελέγχει την εγκυρότητα κάθε συναλλαγής. Εάν η πλειοψηφία των κόμβων λέει ότι μια συναλλαγή είναι έγκυρη τότε εγγράφεται σε ένα block (μπλοκ). Έτσι τώρα το θέμα γίνεται πολύ πιο ασφαλές αλλά και πολύ πιο ελεύθερο. Εάν ο Δημήτρης που κατέχει και αυτός ένα Nobe, αλλάξει μία είσοδο, όλοι οι άλλοι υπολογιστές που έχουν το αρχικό hash θα έβλεπαν την αλλαγή. Δεν θα επέτρεπαν την αλλαγή να συμβεί αφού η πλειοψηφία θα έλεγε ότι δεν είναι σωστό και ο Δημήτρης θα αποκλειόταν από το δίκτυο των Nobe.

Block

Αυτό το υπολογιστικό φύλλο που δημιούργησε ο Γιώργος ονομάζεται block (μπλοκ). Κάθε Block περιέχει 2.000 εγγραφές. Όταν δηλαδή οι εγγραφές φτάσουν τις 2000 το block γεμίζει, κλείνει, σφραγίζεται και τοποθετείται αμέσως μετά το προηγούμενο Block. Δηλαδή σχηματίζει μία αλυσίδα (chain) με όλα τα προηγούμενα Block που υπάρχουν από την αρχή της γέννεσης του νομίσματος. Ταυτόχρονα δημιουργείται ένα νέο κενό Block. Όλη η οικογένεια των Block είναι το blockchain (η αλυσίδα με τα μπλοκ). Κάθε nobe έχει ένα αντίγραφο του Blockchain.

Το Blockchain ενημερώνεται κάθε δέκα λεπτά. Αυτό γίνεται αυτόματα. Κανένας κύριος ή κεντρικός υπολογιστής δεν καθοδηγεί τους υπολογιστές να το κάνουν αυτό. Μόλις ενημερωθεί το υπολογιστικό φύλλο, δεν μπορεί πλέον να αλλάξει. Έτσι, είναι αδύνατο να το κάνετε hack. Μπορείτε να προσθέσετε μόνο νέες καταχωρήσεις σε αυτό. Και το υπολογιστικό φύλλο ενημερώνεται ταυτόχρονα σε όλους τους υπολογιστές του δικτύου.

Τι γίνεται αν αυτοί που θέλουν να κλέψουν είναι πολλοί? Αν οι αφερέγγυοι τύποι στο παράδειγμά μας, που είναι όλοι nobe και ο καθένας κατέχει ένα αντίγραφο των συναλλαγών, γίνουν τρεις (πάνω από τους μισούς), τότε το πρωτόκολλο θα καταρρεύσει. Το σκηνικό είναι γνωστό ως “51% Attack”. Στην περίπτωση που η πλειοψηφία των κόμβων του δικτύου αποφασίσει να κλέψει το υπόλοιπο δίκτυο, το πρωτόκολλο θα αποτύχει στη βάση του σχεδιασμού του γιατί απλά βασίζεται στην πλειοψηφία. Το blockchain δεν θα είναι το σωστό, αλλά θα είναι τροποποιημένο προς το συμφέρον των κακόβουλων. Παρότι πρόκειται για μικρής πιθανότητας σενάριο, είναι και ένα από τα λίγα κενά ασφαλείας (αν όχι το μοναδικό) του Blockchain.

Σφράγιση του block και απόδειξη της εργασίας

Με το γέμισμα ενός block με συναλλαγές οι κόμβοι θα πρέπει να το σφραγίσουν πριν το εντάξουν στο blockchain. Έτσι και οι 5 nodes του παραδείγματός μας μόλις αντιληφθούν ότι ένα block γέμισε προσπαθούν να βρουν ένα συγκεκριμένο αριθμό (nonce) ο οποίος όταν επισυναφθεί στη λίστα των συναλλαγών του block μαζί με το hash του προηγούμενου block και όλο αυτό δοθεί στην είσοδο της hash συνάρτησης, θα δώσει ένα αποτέλεσμα ώστε το δημιουργημένο hash να τελειώνει σε δύο μηδενικά.

Δεν είναι εύκολη διαδικασία και απαιτεί υπολογιστική ισχύ και κατανάλωση ρεύματος. Μόλις κάποιος από τους 5 βρει αυτό το νούμερο το ανακοινώνει και στους υπόλοιπους 4. Αυτοί ελέγχουν το νούμερο και αν συμφωνούν τον τοποθετούν όλοι στο υπολογιστικό τους φύλο, σφραγίζουν το Block και το προσαρμόζουν στο Blockchain. Η εργασία εύρεσης και η επαλήθευση αυτού ονομάζεται”Proof of Work ” ή σαν ακρώνυμο PoW. Τι γίνεται όμως αν κάποιος διαφωνήσει? Απλά κερδίζει η πλειοψηφία και αυτός που διαφωνεί οφείλει να διαγράψει το δικό του λανθασμένο block, να κατεβάσει το block από τους άλλους και να το αποθηκεύσει στον εαυτό του.

Αυτός που βρήκε τον ειδικό αριθμό κερδίζει μία ανταμοιβή αποζημιώσεως για την υπολογιστή ισχύ, η οποία σήμερα ανέρχεται σε 12,5 BTC, και έτσι γίνονται οι πρώτοι ανθρακωρύχοι (miners). Γιαυτό και όλοι οι nodes δεν περιμένουν έτοιμο το nonce αλλά προσπαθούν με mining να κερδίσουν την ανταμοιβή.

Σημαντικά σημεία που πρέπει να θυμάστε:

1. Ένα Blockchain είναι ένα είδος ημερολογίου ή υπολογιστικού φύλλου που περιέχει πληροφορίες σχετικά με τις συναλλαγές.
2. Κάθε συναλλαγή δημιουργεί ένα hash.
3. Ένα hash είναι μια σειρά αριθμών και γραμμάτων.
4. Οι συναλλαγές καταχωρούνται με τη σειρά που εμφανίστηκαν. Η σειρά καταχώρισης είναι πολύ σημαντική.
5. Το hash εξαρτάται όχι μόνο από τη συναλλαγή αλλά και από το hash προηγούμενης συναλλαγής.
6. Ακόμα και μια μικρή αλλαγή σε μια συναλλαγή δημιουργεί ένα εντελώς νέο hash.
7. Οι κόμβοι ελέγχουν το hash για να βεβαιωθούν ότι μια συναλλαγή δεν έχει αλλάξει.
8. Εάν μια συναλλαγή εγκριθεί από την πλειοψηφία των nodes (κόμβων) τότε γράφεται σε ένα block.
9. Κάθε block αναφέρεται στο προηγούμενο μπλοκ και μαζί κάνουν το blockchain.
10. Ένα Blockchain είναι αποτελεσματικό καθώς είναι εξαπλωμένο σε πολλούς υπολογιστές, εκ των οποίων το καθένα έχει ένα αντίγραφο του Blockchain.
11. Αυτοί οι υπολογιστές ονομάζονται Nodes.
12. Το Blockchain ενημερώνεται κάθε 10 λεπτά.

Φανταστείτε τώρα όλη αυτή την διαδικασία συναλλαγών, που καταργεί τους μεσάζοντες, να μην περιορίζεται μόνο στο νόμισμα αλλά σαν τεχνική να εξαπλώνεται σε όλες τις ενέργειες του ανθρώπου. Φανταστείτε να το δούμε σε πολλούς παραδοσιακούς τομείς, όπως: τραπεζικούς, ασφαλιστικούς, ψυχαγωγικούς, κυβερνητικούς και άλλους. Παρόλο που βρίσκεται ακόμη σε πρώιμο στάδιο ανάπτυξης, η τεχνολογία blockchain χρησιμοποιείται ήδη στην πραγματική ζωή για κρυπτονομίσματα, αποθήκευση κυβερνητικών δεδομένων κ.ο.κ. και πολλοί τόσο στον ιδιωτικό όσο και στον δημόσιο τομέα διερευνούν πιθανές περιπτώσεις χρήσης.

Αν το πάμε και ένα βήμα παρακάτω, σε πολιτικό-φιλοσοφικό επίπεδο, σκεφτείτε πολλές δραστηριότητες να ξεφεύγουν από τον κρατικό έλεγχο κάθε χώρας και να βασίζονται σε ένα blockchain διαμοιρασμένο σε nodes που θα βρίσκονται διάσπαρτα ανά την υφήλιο. Για παράδειγμα μία καταγραφή και έκδοση ταυτοτήτων, όλων των κατοίκων της Γης, που κανένα κράτος δεν θα είχε τα δεδομένα ή μία καταγραφή και έκδοση πινακίδων κυκλοφορίας αυτοκινήτων.

Πορτοφόλια, ψηφιακές υπογραφές

Ο Γιώργος μάζεψε τους υπόλοιπους 4 και έκαναν μία ομάδα των 5 ατόμων. Πρέπει να εξηγήσει το νέο νόμισμα σε αυτούς. Ο Γιώργος όντως τίμιος (όχι σαν το Δημήτρη που προσπάθησε να κλέψει) ομολόγησε στη ομάδα τα αρχικά λάθη που έκανε και ζήτησε βαθιά συγγνώμη. Για να αποδείξει την ειλικρίνεια του, έδωσε πίσω στην Μαρία και στον Μανώλη τα νομίσματά τους.

Ο Γιώργος εξήγησε γιατί αυτό δεν θα μπορεί να συμβεί ποτέ ξανά. Αποφάσισε να εφαρμόσει κάτι που ονομάζεται ψηφιακή υπογραφή (digital signature) για να επιβεβαιώσει κάθε συναλλαγή. Αλλά πρώτα, έδωσε σε όλους ένα πορτοφόλι (wallet).

Τι είναι το πορτοφόλι (wallet);
Ένα πορτοφόλι είναι μια σειρά αριθμών και γραμμάτων, όπως το 18c177926650e5550973303c300e136f22673b74. Αυτή είναι μια διεύθυνση που θα εμφανίζεται σε διάφορα block, εντός του Blockchain καθώς πραγματοποιούνται οι συναλλαγές. Δεν υπάρχουν ορατά αρχεία για το ποιος έκανε τι συναλλαγή με ποιον, μόνο τον αριθμό ενός πορτοφολιού. Η διεύθυνση κάθε συγκεκριμένου πορτοφολιού είναι επίσης και ένα δημόσιο κλειδί.

Ένα πορτοφόλι είναι ουσιαστικά ένα έγγραφο που περιέχει μια δημόσια διεύθυνση που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη λήψη Bitcoins και ένα ιδιωτικό κλειδί, το οποίο σας επιτρέπει να ξοδεύετε ή να μεταφέρετε Bitcoins αποθηκευμένα στη διεύθυνση αυτή. Ένα πορτοφόλι μπορεί να δημιουργηθεί χρησιμοποιώντας υπηρεσίες όπως η BitAddress ή  Bitcoinpaperwallet που επιτρέπουν στους χρήστες να δημιουργήσουν μια εντελώς τυχαία διεύθυνση Bitcoin και ένα ιδιωτικό κλειδί αυτού.

Ψηφιακή υπογραφή
Για να πραγματοποιήσετε μια συναλλαγή χρειάζεστε δύο πράγματα: ένα πορτοφόλι, το οποίο είναι βασικά μια διεύθυνση, και ένα ιδιωτικό κλειδί. Το ιδιωτικό κλειδί είναι μια σειρά τυχαίων αριθμών, αλλά σε αντίθεση με τη διεύθυνση, το ιδιωτικό κλειδί πρέπει να παραμένει μυστικό.

Όταν κάποιος αποφασίσει να στείλει νομίσματα σε οποιονδήποτε άλλον, πρέπει να υπογράψει το μήνυμα που περιέχει τη συναλλαγή με το ιδιωτικό κλειδί του. Το σύστημα two keys (των δύο κλειδιών) βρίσκεται στο επίκεντρο της κρυπτογράφησης και η χρήση του προηγήθηκε καιρό πριν της ύπαρξης του Blockchain. Προτάθηκε για πρώτη φορά στη δεκαετία του 1970.

Μόλις αποστέλλεται το μήνυμα, αυτό μεταδίδεται στο δίκτυο Blockchain. Το δίκτυο των nodes (κόμβων) ελέγχει στη συνέχεια στο μήνυμα για να βεβαιωθεί ότι η συναλλαγή που περιέχει είναι έγκυρη. Αν επιβεβαιώσει την εγκυρότητα, η συναλλαγή τοποθετείται σε ένα μπλοκ και μετά δεν μπορεί να αλλάξει καμία πληροφορία σχετικά με αυτήν.

Αρχές του Blockchain

Διαμοιρασμένη βάση δεδομένων
Το Blockchain είναι ουσιαστικά μία βάση δεδομένων και κάθε node (κόμβος) του Blockchain έχει πρόσβαση σε ολόκληρο το Blockchain. Κανένας κόμβος ή υπολογιστής δεν ρυθμίζει τις πληροφορίες που περιέχει. Κάθε κόμβος είναι σε θέση να επικυρώσει τις εγγραφές του Blockchain. Όλα αυτά γίνονται χωρίς έναν ή περισσότερους μεσάζοντες να ελέγχουν τα πάντα.

Είναι αρχιτεκτονικά αποκεντρωμένο, και δεν υπάρχει περίπτωση για ένα ή περισσότερα σημεία αποτυχίας που θα κατέστρεφε το Blockchain.

Μεταβίβαση Peer-to-peer (P2P)
Σύμφωνα με την πρώτη αρχή, η επικοινωνία μεταξύ των κόμβων συμβαίνει πάντα απευθείας μεταξύ τους  και όχι μέσω ενός κεντρικού κόμβου. Οι πληροφορίες για το τι συμβαίνει στο Blockchain αποθηκεύονται σε κάθε κόμβο και στη συνέχεια μεταφέρονται σε γειτονικούς κόμβους. Χρησιμοποιώντας το σύστημα μετάδοσης P2P  οι πληροφορίες διαδίδονται μέσω ολόκληρου του δικτύου.

Διαφάνεια αλλά ψευδώνυμο
Όποιος έχει πρόσβαση στο Blockchain είναι σε θέση να δει κάθε συναλλαγή και την τιμή hash αυτής. Κάποιος που χρησιμοποιεί το Blockchain μπορεί να είναι ανώνυμος εάν το επιθυμεί ή μπορεί να δώσει την ταυτότητά του στους άλλους. Το μόνο που βλέπετε στο Blockchain είναι ένα αρχείο συναλλαγών μεταξύ των διευθύνσεων πορτοφολιών.

Εγγραφές
Μόλις γίνει η καταγραφή μίας συναλλαγής στο Blockchain και το Blockchain ενημερωθεί, τότε η μετατροπή της εγγραφής αυτής είναι αδύνατη. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το συγκεκριμένο αρχείο συναλλαγών συνδέεται με το ιστορικό κάθε προηγούμενου. Τα αρχεία Blockchain είναι μόνιμα, ταξινομούνται χρονολογικά και είναι διαθέσιμα σε όλους τους άλλους κόμβους.

Γιατί είναι αδύνατο να απενεργοποιήσετε το Blockchain;
Δεδομένου ότι υπάρχουν κόμβοι σε όλο τον κόσμο, είναι σχεδόν αδύνατο να καταληφθεί ολόκληρο το δίκτυο.