Ograničenja blockchaina (2. dio)

Ograničenja blockchaina (2. dio)

67
0
PODIJELI

U namjeri da doprinesemo širenju vizije o mogućnostima primjene blockchain tehnologije, u ovom broju objavljujemo drugi dio izvoda iz doktorskog rada Alme Kratovac koji je sačinjen pod nazivom “Perspektive primjene blockchain tehnologije u turizmu Bosne i Hercegovine”. U prvom dijelu prezentirali smo segment u kojem se ukazuje na potencijal primjene blockchain tehnologije u privrednim granama i javnoj upravi u BiH, dok se u ovom, završnom dijelu bavimo manjkavostima blockchain tehnologije od kojih se za mnoge još uvijek traže odgovarajuća rješenja.

Ocjene i izneseni podaci bazirani su, uglavnom, na istraživanjima i dostupnim dokumentima iz 2022. godine, međutim opredijelili smo se da rad predstavimo upravo zbog činjenice da u njemu prezentirane ideje nisu izgubile na aktuelnosti. 

Prvi dio ovog rada možete pogledati na našoj web stranici na OVOM linku.


Autor: dr.sc. Alma KRATOVAC

Blockchain je relativno nova tehnologija, koja još nije istražena u potpunosti. Pored svih prednosti koje smo prethodnim poglavljima opisali i dokazali, koje čine ovu tehnologiju revolucionarnom i primjenjivom u različitim oblastima, ipak blockchain nije savršen.

Prvi i osnovni nedostatak blockchain-a je problem skalabilnosti.[1] Skalabilnost se odnosi na brzinu transakcija u sekundi (TPS), brzinu mreže i čuvanje podataka. Konstantnom upotrebom blockchain-a i povećanjem broja korisnika, transakcije se gomilaju i sistem ih ne može dovoljno brzo sprovesti. Prilikom dodavanja svakog novog bloka, u lancu ima sve više podataka jer u sebi sadrži istoriju podataka blokova prije sebe. U sistemu u kojem se broj transakcija u sekundi rapidno povećava, a svaki čvor šalje svakom drugom čvoru u mreži sve podatke, doći će se u situaciju da neće postojati čvorovi sa takvom hardverskom opremom koji bi mogli prihvatiti toliku količinu podataka svake sekunde. U cilju rješavanja ovog problema iznalaze se novi načini verifikacije transakcija, o čemu je bilo riječi u okviru mehanizama za postizanje konsenzusa.

Što se tiče čuvanja podataka, činjenica je da svi ne treba da imaju sve podatke. Postoje različite tehnike smanjenja količine podataka za pohranu, kao i opcije komprimovanja istorije transakcija, a sve u cilju da se smanji veličina blockchain-a na prihvatljiv nivo.

Drugi, ne manje značajan, nedostatak blockchain tehnologije je problem interoperabilnosti (www.dictionary.cambridge.org, 2022).[2] Pojam interoperabilnosti se, uopšteno govoreći, odnosi na sposobnost dva sistema da međusobno razmjenjuju informacije. U ovom trenutku blockchain tehnologija je još premlada da bi se povezala i integrisala s postojećim sistemima, a isto tako, još uvijek nije obezbijeđena ni jednostavna komunikacija dva različita blockchain-a.

Promjena i unapređenje tehnologija te standardizacija, omogućile bi veći nivo interoperabilnosti blockchain-a. Međutim, možemo samo govoriti o većoj ili manjoj interoperabilnosti sistema, jer to je stalan proces koji treba da obezbijedi da se maksimiziraju mogućnosti za razmjenu i ponovno korištenje informacija unutar nekog sistema i između različitih sistema.[3] Zajednički standardi osiguravaju interoperabilnost digitalnih tehnologija i jamče da tehnologije rade glatko i pouzdano zajedno i da povezani uređaji međusobno komuniciraju bez problema. Standardi se kreiraju kako bi osigurali konzistentnost između uređaja, platformi i sistema.

Pored navedenog, postoji problem nepostojanja regulacije ili različite regulacije blockchain-a u različitim dijelovima svijeta. To predstavlja veliki problem što se tiče globalizacije i globalnog tržišta poslovanja.

O važnosti rješavanja navedenih problema svjedoči i nedavni Izvještaj The European Union Blockchain Observatory and Forum u kojem je dao preporuke o tome kako bolje razviti blockchain tehnologiju, uključujući uvođenje standarda interoperabilnosti i skalabilnosti.[4]

Pred blockchain zajednicu postavlja se još jedan izazov, a to je pitanje održivosti. Kada kažemo održivost, mislimo na dvije različite stvari.[5] Prva je održivost u smislu mogućnosti sistema da plaća sopstvene troškove i održavanje. Svijetu su potrebni uspješni blockchain projekti, koji su održivi tokom dugog vremenskog razdoblja. Druga je ekološka održivost, odnosno štetni efekti po životnu sredinu, kao što je ogromna potrošnja električne energije, o čemu je ranije već bilo riječi.

Postoji nekoliko potencijalnih nedostataka u poređenju sa tradicionalnim pristupima skladištenju podataka, uključujući potencijalne probleme sa distribucijom ličnih zdravstvenih podataka u javnoj knjizi, skaliranjem blok lanca i isplativosti implementacije.

Prvo, dok podaci unutar blockchain-a mogu biti deidentifikovani i šifrovani, distribuirani pristup cijelom skupu podataka ima rizik od potencijalnog kompromisa ili ponovne identifikacije.

Drugo, trebalo bi se pozabaviti pitanjem brzine i skalabilnosti potpuno distribuiranog sistema, jer se zabrinutost pojavila već u manjim aplikacijama zasnovanim na blockchain-u. U okviru primjene blockchain-a, pretpostavlja se da su svi blokovi uskladišteni na svakom klijentskom čvoru unutar sistema. Kao ilustracija ovog potencijalnog uskog grla, puno učešće rudara u bitcoin mreži zahtijeva od korisnika da preuzme cijelu bitcoin knjigu, koja je na kraju 2016. iznosila ≈101 gigabajta. Pored toga, maksimalna stopa validacije transakcija unutar mreže bitcoina je ≈7 transakcija u sekundi, što bi moglo da ograniči propusnost velikih blockchain mreža.

Isplativost takve platforme koja drži znatno veće količine podataka tek treba da se dokaže u proizvodnim okruženjima. Kombinovani troškovi za hardver, implementacija i podrška će morati da se procijene da bi se utvrdilo da li se može ostvariti povraćaj ulaganja za ovu tehnologiju. Takve barijere predstavljaju argument da, iako blockchain ima sposobnost da obezbijede transparentnost i autentičnost transakcijama podataka, brza tranzicija trenutnih IT sistema npr. zdravstvene zaštite na tehnologiju zasnovanu na blockchain može biti teška (Juanfeng, Zhu, 2016).[6]

BEZBJEDNOST BLOCKCHAIN TEHNOLOGIJE

Jedna od najatraktivnijih karakteristika blockchain tehnologije je njen sigurnosni mehanizam zasnovan na javnoj knjizi i distribuiranom konsenzusu. Međutim, to ne znači da može odoljeti bilo kojoj vrsti prevara i hakovanja. Najvažnije bezbjednosno pitanje sistema zasnovanog na blockchainu je tzv. 51% napad. Bitcoin mjeri nivo računarske aktivnosti na mreži u smislu heša stopa. Kada više od 51% heš stope kontroliše jedan čvor (jedan rudar ili bazen rudara), blockchain se može zlonamjerno iskriviti. Napad od 51%, takođe, dovodi do račvanja, gdje se nadmeću dva konfliktna bloka za dodatak blockchain-u , zato što bi većina rudarske energije na mreži podržavala blok napadača, on bi bio poslat  u blok lanac.

Postoji dobro poznat bezbjednosni problem koji se zove napad dvostruke potrošnje. Dvostruka potrošnja se dešava kada neko izvrši više od jedne uplate koristeći jedno tijelo sredstava (npr. količina bitcoina). Ovo je moguće u peer-to-peer mreži jer može postojati kašnjenja u širenju kada se plaćanja na čekanju emituju na mreži ili mnogi mrežni čvorovi primaju nepotvrđene transakcije u različito vrijeme. Blockchain rješava ovaj problem tako što zahtijeva od rudarskih čvorova da riješe složeni matematički problem (rudarstvo) kako bi se verifikovala transakcija. Složenost izračunavanja je podešena tako da je, u prosjeku, potrebno nekoliko minuta da riješi problem koristeći procesorske moći rudara. Samo blokovi sa ispravnim odgovorom na matematički problem (dokaz rada) mogu se dodati u blok lanac, samo jedno od više uplata je prihvaćeno i registrovano na blockchainu, što čini skoro nemogućim da stranke duplo troše sredstva.

Centralizovani sistemi za skladištenje i upravljanje podacima su podložni hakovanju, upadima i kršenju, ali mehanizam distribuiranog konsenzusa blokova sprečava hakovanje. Svaka transakcija mora biti verifikovana od strane zajednice rudara, ostavljajući lažne transakcije nemogućim da prođu kolektivnu verifikaciju i validaciju. Blockchain stalno nadgleda čitava mreža čvorova, od kojih svaki održava kopiju blockchan te imaju zlonamjerne korisnike i nema načina za ubacivanje lažnih blokova u javnu knjigu, a da se odmah ne primijeti drugi. Dakle, nemoguće je ugroziti integritet zapisa u blockchainu. Čak, ako je jedna ili više knjiga hakovana, veliki broj drugih mrežnih kopija obezbjeđuje pouzdanu rezervnu kopiju i zamjenu hakovane verzije (Tapscott, Tapscott, 2016).[7]

Knjiga je, takođe, otvorena za javnost i dokazano sigurna, skoro eliminišući potencijal za prevaru. Sa kupcem koji plaća u bitkoinima, trgovac ima povjerenja u to da će transakcija proći i ne postoji opasnost od prevare sa povraćajem sredstava. Isto je tačno za tržište osiguranja. Blockchain sistemi su veoma efikasni u prevenciji prevara sa objektivnim informacijama, kao što je prevara sa zahtjevima za kredit, gdje su lažne informacije zasnovane na činjenicama.

Iako blokovi čuvaju anonimnost i privatnost, sigurnost imovine zavisi od čuvanja privatnog ključa, kroz oblik digitalnog identiteta. Ako je privatni ključ stečen ili ukraden, nijedna treća strana ga ne može povratiti. Shodno tome, sva sredstva koja ova osoba posjeduje u blockchainu će nestati i biće skoro nemoguće identifikovati lopova. Posljedice mogu biti više poražavajuće od krađe identiteta u svijetu van mreže, gdje institucije treće strane (npr. kartične kompanije) ili centralne vlasti štite transakcije, kontrolišu rizike, otkrivaju sumnjive aktivnosti, ili pomažu u pronalaženju krivaca.

Brzi rast u usvajanju blockchain tehnologije i razvoj aplikacija zasnovanih na blockchainu je počeo da revolucioniše finansije i finansije uslužne industrije. Iznad veoma popularnog kriptovaluta bitcoin, opseg uobičajenih blockchain aplikacija iz vlasničkih mreža koje se koriste za obradu finansijskih transakcija ili potraživanja od osiguranja platformi koje mogu emitovati i trgovati vlasničkim kapitalom akcije i korporativnih obveznica. Uz proširenje slučajeva korištenja blockchaina i aplikacija, regulatori širom svijeta, u SAD, Kanadi, Švajcarskoj, Velikoj Britaniji, Kini, Japanu, Južnoj  Koreji, Singapuru, Hong Kongu i Australiji, su izrazili interes za regulisanje blockchaina radi zaštite potrošača i tržišta od prevare i drugog nezakonitog ponašanja. Kao rezultat, organizacije koje pokreću sisteme zasnovane na blockchainu trebalo bi da budu spremne da pokažu da su njihove blockchain mreže usklađene uz primjenljive industrijske propise i uputstva za izbegavanje regulatornih istraga.

Pregled početnih i istraživačkih projekata vezanih za blockchain tehnologiju zaključuje da se potencijal primjene blok lanca može podijeliti u tri glavna polja:

a. Digitalna plaćanja:

Trenutni komercijalni mehanizmi za obračun plaćanja oslanjaju se na centralizovane knjige za evidentiranje svih transakcija i održavanje stanja na računu. U suštini, transakcija se prenosi jednom od strana u transakciji do posrednika, provjerene validnosti, i shodno tome oba računa su prilagođena. U blockchain-u, transakcija se prenosi na sve mrežne čvorove, što uključuje mnoge više prenosa i više procesorske snage i vremena. Transakcija, takođe, postaje dio blockchaina, kopirana na svaki računar člana. Ovo je sporije i skuplje od centralizovanog kliringa, i pomaže da se objasni zašto Visa i Mastercard čiste 2.000 transakcija u sekundi, dok Bitcoin može očistiti samo sedam. Bitcoin ima blockchain ne zato što omogućava brže i jeftinije transakcije, već zato što otklanja potrebu za povjerenjem u posredovanje treće strane: transakcije su kliring jer čvorovi se takmiče da ih verifikuju, ali nijednom čvoru ne treba vjerovati. To je neizvodljivo za treću stranu, posrednike, da zamisle da mogu da poboljšaju svoje performanse upotrebom tehnologije koja žrtvuje efikasnost i brzinu upravo da bi uklonio treće strane, posrednike. Za bilo koju valutu pod kontrolom centralne strane, uvijek će biti efikasnije centralno evidentirati transakcije. Da li je posredovanje treće strane dovoljno jaka prednost da opravda povećanu neefikasnost distribuiranih knjiga je pitanje na koje se može odgovoriti samo tokom narednih godina u testu prihvatanje digitalnih valuta na tržištu. Ono što se jasno vidi je to da će plaćanje blockchain aplikacije morati da budu sa sopstvenom decentralizovanom valutom blockchain-a, a ne sa centralno kontrolisanim valutama.

b. Ugovori: Trenutno ugovore sastavljaju advokati, sude ih sudovi i sprovodi policija.

Pametni ugovorni kriptografski sistemi kodiraju ugovore u blok lancu za izradu te ih sami izvršavaju, bez mogućnosti žalbe ili poništavanja, i van domašaja suda i policije. Kodeks je zakon i on predstavlja moto koji koriste programeri pametnih ugovora.

Koncept koji važi je da jezik koji advokati koriste za sastavljanje ugovora razumije mnogo više ljudi nego kodni jezik koji koriste sastavljači pametnih ugovora. Vjerovatno ima samo nekoliko stotina ljudi širom svijeta sa tehničkom ekspertizom da u potpunosti razumiju implikacije pametnog ugovora, i čak i oni mogu propustiti očigledne softverske greške. Ovo je sve postalo očigledno sa prvom implementacijom pametnih ugovora na mreži, kroz decentralizovanu autonomnu organizaciju.

c. Upravljanje bazom podataka i zapisima:

Blockchain je pouzdana baza podataka i imovina zaštićena od neovlaštenog pristupa, ali samo za domaću valutu blockchain-a, i samo ako je valuta dovoljno vrijedna za mrežu i ima dovoljno jaku procesorsku snagu da se odupre napadima.  Za bilo koju drugu imovinu, fizičku ili digitalnu, blockchain je pouzdan samo onoliko koliko su oni koji su odgovorni za uspostavljanje veze između sredstva i šta se na njega odnosi na blockchain-u.

Uvođenje blockchaina u evidenciju stranke samo će ga usporiti, dok ne dodaje nikakvu sigurnost ili nepromjenljivost, pošto ne postoji dokaz o radu. Blockchan, obezbijeđen tokenom, mogao bi da se koristi kao notarska usluga, gdje se sklapaju ugovori ili dokumenti se heširaju u blok transakcijama, omogućavajući bilo kojoj strani da pristupi ugovoru i bude sigurna da je prikazana verzija ona koja je heširana u to vrijeme. Takva usluga će obezbijediti tržište za oskudan prostor za blokove, ali je neizvodljivo sa bilo kojim blockchainom bez valute (Zheng, Xie, 2017).[8]

Četiri glavne prepreke koje se identifikuju za dalje šire usvajanje:

a. Redundantnost:

Snimanje svake transakcije sa svakim članom mreže je veoma skupo, predstavlja višak, čija je jedina svrha da ukloni posredovanje. Za bilo kog posrednika, bilo finansijskog ili legalnog, nema smisla dodavati ovaj višak dok ostajete posrednik. Ne postoji dobar razlog da banka podijeli evidenciju o svim svojim transakcijama sa svim bankama. Takođe, nema legitimnog razloga da bilo koja banka želi da ima potpunu evidenciju o međusobnom poslovanju drugih banaka. Ovaj višak nudi povećane troškove bez ikakve koristi.

b. Skaliranje:

Distribuirana mreža u kojoj svi čvorovi snimaju sve transakcije će imati svoju zajedničku transakciju knjiga i ono raste eksponencijalno brže od broja članova mreže. Tako skladištenje i računarsko opterećenje članova mreže će na kraju postati preveliko za članove mreže, i ono će upravljati kako veličina mreže raste. Blockchain će se uvijek suočavati sa ovom preprekom za efikasno skaliranje, ovo objašnjava zašto se programeri bitcoina dok traže rješenja za skaliranje, oni se udaljavaju od čistog decentralizovanog blockchain modela i idu ka tome da se posrednici oslobode plaćanja blockchain-a. Postoji jasan kompromis između obima i decentralizacije. Treba li napraviti blockchain da bi se prilagodili većem obimu transakcija, blokovi moraju biti veći, što bi povećalo troškove pridruživanja mreži i rezultiraju manjim brojem čvorova, čineći mrežu centralizovanijom. Najisplativiji način da se ostvari veliki obim transakcija je centralizacija u jednom čvoru.

c. Usklađenost sa propisima:

Blockchain sa sopstvenom valutom, kao što je Bitcoin, postaje ortogonalni zakon, jer ne postoji ništa što bilo koji državni organ može učiniti da utiče ili izmijeni njihov rad. I predsjednik Federalnih rezervi rekao je da nema ovlaštenja da reguliše bitcoin. Ne postoji ništa što državni regulatori mogu da urade da ponište konsenzus procesorske snage mreže. Primjena blockchain tehnologije u strogo regulisanoj industriji kao što su pravo ili finansije, sa valutama koje nisu bitcoin će dovesti do regulatornih problema i pravnih komplikacija.

Propisi su dizajnirani za infrastrukturu koja se veoma razlikuje od one u blockchain-u i pravila se ne mogu lako prilagoditi kako bi se uklopili u rad blockchane, uz radikalnu otvorenost da se svi zapisi distribuiraju svim članovima mreže. Dalje, blok lanci rade preko internet jurisdikcije sa različitim regulatornim pravilima, što otežava osiguravanje usaglašenosti sa svim pravilima.

d. Nepovratnost:

Uz plaćanja preko posrednika, ljudske ili softverske greške mogu se lako poništiti apelovanjem na posrednika. U blockchainu stvari su beskrajno komplikovanije. Na jednom potvrđenom bloku se pričvršćuju novi blokovi, moguće je samo poništiti bilo koji od njegovih transakcija raspoređivanjem 51% procesorske snage mreže kako bi se uključili u „hard fork“ mreže, gdje se svi ovi čvorovi slažu da istovremeno prijeđu na izmijenjeni blok lanac. Blockchain tehnologija, na kraju krajeva, ima za cilj da replicira gotovinske transakcije na mreži, i oni tako ponavljaju ireverzibilnost gotovinskih transakcija i ne nose nikakve prednosti čuvanja posredovanja.

Najverovatnije, takva viljuška nikada neće uspjeti ako se pokuša sa bitcoinom, jer bi to, takođe, zahtijevalo mnoge različite aktere da se dogovore i troše resurse bez dobitka. Blockchain tehnologija o „nepromjenljivosti“ zaista važeća samo u ovom slučaju bitcoin. Za bilo koji drugi blockchain, operateri blok lanca ili regulatorni organ bi mogli u stvari promijeniti zapis. Blockchain koji je <<< je potpuno besmislena vježba sofistika: koristi veoma složen i skup metod za uklanjanje posrednika i uspostavljanje nepromjenljivosti, ali onda daje posredniku mogućnost da to poništi nepromjenljivost. Trenutna najbolja praksa u ovim oblastima sadrži reverzibilnost i nadzor od strane pravnih i regulatornih organa, ali koristi jeftinije, brže i efikasnije metode (Bradbury, 2013).[9]

e. Bezbjednost:

Bezbjednost blockchain baze podataka u potpunosti zavisi od troškova obrade ovlašćenja za verifikaciju transakcija i dokaza o radu. Blockchain tehnologija može biti najbolje shvaćena kao konverzija električne energije u provjerljive nesporne evidencije o vlasništvu i transakciji. Da bi ovaj sistem bio siguran, verifikatori koji troše procesorsku snagu moraju biti nadoknađene u valuti samog platnog sistema, kako bi uskladili svoj podsticaj na dugovječnost mreže. Ako se plaćanje procesorske snage izvrši u bilo kojoj drugoj valuti, onda je blockchain u suštini privatni zapis koji vodi onaj ko plaća za obradu snaga.

Sigurnost sistema počiva na sigurnosti centralne stranke koja finansira rudare, ali ona je ugrožena radom na zajedničkoj knjizi koja otvara mnoge mogućnosti za sigurnost kršenja koja će se desiti. Decentralizovani sistem izgrađen je na verifikaciji procesorskom snagom je sigurniji što je sistem otvoreniji i veći je broj članova mreže koji troše procesorsku snagu o verifikaciji. Centralizovani sistem koji se oslanja na jednu tačku kvara je manje siguran sa većim brojem članova mreže koji mogu da pišu u okviru blockchain-a, pošto je svaki dodati član mreže potencijalna bezbjednosna prijetnja (Werma, Shel, 2022).[10]

Uopšteno govoreći, identifikovano je nekoliko slabosti i prijetnji u vezi sa blockchain tehnologijom. Blockchain tehnologija pati od skalabilnosti i problema sa performansama. Svi čvorovi u lancu moraju obraditi sve transakcije, a to predstavlja problem sa velikim i posebno globalnim uvođenjem. Tehnologija je veoma energetski intenzivna, a proračuni dokaza troše značajne količine snage procesora. Privatnost korisnika može biti smanjena, jer svi čvorovi sadrže punu kopiju knjige, a ne postoji centralni autoritet za kontakt u slučaju evidentnog kršenja bezbjednosti. Štaviše, tehnologija je još uvijek veoma nezrela, ne postoji jedinstveni osnovni standard, koncepti se teško savladavaju i postoji potreba za programskom intervencijom čak i u najjednostavnijim oblicima implementacije.

Prijetnje implementaciji blockchaine su komplementarne identifikovanim slabostima. Novost tehnologije i dalje znači nevoljnost glavnih tehnoloških igrača da je usvoje. Sa različitim nivoima zasluga, tehnologija se može smatrati nesigurnom i nepouzdanom. Takođe, nedostatak regulative stvara nesigurnost, jer neki aspekti tehnologije pametnih ugovora mogu biti usvojeni na logističkom tržištu, samo da bi bili previše regulisani, ili čak da bi se smatrali nelegalnim (Huumo, Ko, 2016).[11] n


[1] Skalabilnost – predstavlja moguænost aplikacije/sistema da ponese poveæanje zahteva i broja korisnika, a da sama aplikacija ne mora da se menja. Što je aplikacija skalabilnija ona æe lakše podnijeti povećan protok podataka. URL: https://ivandjurdjevac.me/category/kompijuteri-i-it/software/ (08.06.2022.).

[2] Interoperabilnost – pojam koji označava međusobnu povezanost više različitih sistema, kompatibilnost. URL: https://dictionary.cambridge.org/dictionary/english/interoperability (08.06.2022.).

[3] Miller, P. 2000. Interoperability: What is it and Why should I want it?, Ariadne Magazine, Issue 24, University of Bath UK.

[4] Scalability. 2019. interoperability and sustainability of Blockchains – Thematic Report, The European Union Blockchain Observatory & Forum, str. 5.

[5] Ibid., str. 12.

[6] Yuanfeng, C., Zhu, D. 2016. Fraud detections for online businesses: a perspective from blockchain technology. Financial Innovation 2.1: 1-10.

[7] Tapscott, D., Tapscott, A. Blockchain Revolution. 1st ed. New York: Penguin Random House. 2016.

[8] Daft, R. L. 2015. Organization theory and design. New York: Cengage learning.

[9] Bradbury, D. 2013. The problem with Bitcoin. URL: https://doi.org/10.1016/S1361-3723(13)70101-5 (06.09.2022.).

[10] Werma, S., Shel, A. 2022. Blockchain for government organizations: past, present and future, Journal of Global Operations and Strategic Sourcing, Vol. 15 No. 3, pp. 406-430. 

[11] Hummo, J., Ko, D. 2016. Where Is Current Research on Blockchain Technology?—A Systematic Review. URL: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0163477 (05.09.2022.).