Blockchain si lze nejlépe představit jako speciální typ digitální „účetní knihy“. Místo aby byla uložena na jednom centrálním místě (například na serveru banky), je distribuována a sdílena mezi mnoha počítači v síti. Tato kniha se skládá z řetězce digitálních bloků, které jsou navzájem neoddělitelně a chronologicky spojeny pomocí kryptografie. Klíčovými vlastnostmi blockchainu jsou transparentnost, bezpečnost a neměnnost jednou zapsaných záznamů.

Z čeho se skládá jeden blok?

Každý blok v řetězci je v podstatě balíček dat. Ačkoliv se obsah může lišit v závislosti na konkrétním blockchainu, typicky obsahuje následující klíčové prvky:

• Seznam transakcí: Záznamy o tom, co se v síti událo během časového úseku, za který blok vznikal.
• Časové razítko (Timestamp): Přesný čas, kdy byl blok vytvořen a přidán do řetězce.
• Hash předchozího bloku: Unikátní kryptografický „otisk“ předchozího bloku v řetězci. Právě tento prvek spojuje bloky dohromady a tvoří z nich nerozlučný řetězec.
• Nonce: Náhodné číslo, které hraje klíčovou roli při zabezpečení sítě, konkrétně v mechanismu Proof-of-Work.

Jak se síť zabezpečuje a přidávají nové bloky?

Aby byl systém důvěryhodný a odolný proti podvodům, musí existovat mechanismus, který ověřuje transakce a zabezpečuje integritu celé historie. Všechny zúčastněné počítače v síti (uzly) mají kopii blockchainu a shodují se na jejím stavu. Jak se ale rozhodne, kdo přidá další blok? K tomu slouží tzv. konsenzuální mechanismy. Dva nejznámější jsou:

1. Mechanismus Proof-of-Work (PoW)

Tento mechanismus, který využívá například Bitcoin, spoléhá na takzvané „těžaře“. Těžaři poskytují obrovský výpočetní výkon k řešení složité matematické hádanky. Ve zjednodušené podobě se snaží najít správnou hodnotu, která v kombinaci s ostatními daty v bloku vytvoří výsledný hash se specifickými vlastnostmi (např. musí začínat určitým počtem nul).

Ten, kdo hádanku vyřeší jako první, získá právo přidat nový blok do řetězce a je za svou „práci“ odměněn. Tento proces je extrémně náročný a nákladný, což zajišťuje, že změna již existujících bloků je prakticky nemožná. K úspěšnému podvodu by útočník potřeboval ovládat více než polovinu veškerého výpočetního výkonu sítě (tzv. 51% útok), což je u velkých sítí astronomicky drahé.

2. Mechanismus Proof-of-Stake (PoS)

Jako energeticky úspornější alternativa k PoW vznikl Proof-of-Stake. Používají ho sítě jako Ethereum nebo Solana. V tomto modelu nejsou těžaři, ale „validátoři“. Ti do systému „vsadí“ (stake) určitý počet mincí dané sítě jako zástavu.

Systém je pak podobný loterii: čím více mincí validátor vsadí, tím větší má šanci, že bude náhodně vybrán k vytvoření dalšího bloku. Pokud se pokusí podvádět, o svou vsazenou zástavu přijde. Tento model motivuje k poctivému chování ekonomickými pobídkami, nikoli hrubým výpočetním výkonem.

Zjednodušený průběh transakce

Pojďme si celý proces shrnout do několika jednoduchých kroků:

1. Uživatel vytvoří a podepíše transakci pomocí svého privátního klíče.
2. Transakce je odeslána do sítě, kde ji obdrží ostatní uzly.
3. Těžaři (v PoW) nebo validátoři (v PoS) shromáždí čekající transakce do nového, kandidátského bloku.
4. Soutěží o právo přidat tento blok do řetězce vyřešením kryptografické hádanky (PoW) nebo jsou vybráni na základě své sázky (PoS).
5. Vítěz přidá svůj blok na konec existujícího řetězce a o této změně informuje zbytek sítě.
6. Ostatní uzly si nový blok ověří a přidají do své kopie účetní knihy. Transakce je tímto považována za potvrzenou.

Více než jen Blockchain: Co je DLT?

Je důležité zmínit, že ačkoliv je pojem „blockchain“ nejznámější, spadá pod širší kategorii technologií známých jako Distributed Ledger Technology (DLT), tedy technologie distribuované účetní knihy.

DLT představuje jakoukoli databázi, která je decentralizovaná a spravovaná více účastníky. Blockchain je sice nejrozšířenějším, ale nikoli jediným typem DLT. Existují i jiné struktury, jako například DAG (Directed Acyclic Graph), které se snaží řešit některé problémy blockchainu, jako je škálovatelnost.

Závěr

Blockchain je revoluční technologie, která umožňuje vytvářet a spravovat decentralizované, bezpečné a transparentní databáze. Jeho schopnost generovat důvěru bez potřeby centrální autority otevírá dveře k inovacím v mnoha odvětvích, od financí a logistiky až po správu identit či volební systémy.