Tecknen ”blockkedja” och ”distribuerad huvudboksteknik (DLT)” används ofta som synonymer. Gissa vad: det är de inte! Så om du inte vill se ut som en knäppgök inför dina kollegor ska du läsa vidare.

Vad är distribuerad huvudboksteknik?

Distribuerad huvudboksteknik (DLT) är ett sätt att lagra information. Låt oss analysera det ord för ord.

En kort historia om distribuerad huvudboksteknik

För det första finns det alltså ”huvudbok”. För länge sedan, när människor inte hade någon aning om Internet, elektroniska kassaregister och annan wibbly-wobbly hi-tech, skrev de in information om sina transaktioner i en vanlig bok som kallades en huvudbok. Föreställ dig att du går till en bank för att be om en kredit, och kontoristen gör en anteckning på papper om hur mycket pengar du tog ut och när du behöver betala tillbaka dem.

Är det något problem med att lagra information på det här sättet? En massa, naturligtvis.

• Stöld. Vem som helst kan stjäla en huvudbok, radera eller ändra informationen: din borgenär, andra bankanställda eller till och med du själv.

• Mänsklig faktor. Det är lätt att skriva 100 000 dollar i stället för 10 000 med avsikt eller av misstag, vilket blir en obehaglig överraskning för dig som låntagare.

• Force Majeure. Alla inspelningar kan förstöras av naturliga orsaker som översvämning eller brand.

Saken är den att det inte skiljer sig så mycket från att bara lagra inspelningar på en vanlig server eller molndatabas i dag när det gäller säkerhet jämfört med att bara lagra dem på papper. Någon kan hacka den, eller så kan servern krascha av sig själv (problemet med Single Point of Failure).

Så att ha alla ägg i samma korg är ingen bra lösning. Vad ska vi göra?

Gör kopior.

Det är här ordet ”distribuerad” kommer in i spelet.

Distribuerad innebär att informationen från boken sparas, förvaltas och används av alla medlemmar. Det är fortfarande en bok, eller för att vara mer exakt, en databas, men den är spridd över alla deltagare i DLT-nätverket. Dessa kallas också för noder.

Hur ser man till att samma uppgifter ses i hela nätverket utan att någon central myndighet har makten?

I 1991 ställde sig forskarna Stuart Haber och W. Scott Stornetta samma fråga. De föreslog praktiska metoder för tidsstämpling av digitala data.

Följ deras logik:

• I den digitala världen är allting modifierbart. Vanligtvis har man ingen möjlighet att se om uppgifterna har ändrats. För att motverka detta måste du tidsstämpla informationen så att alla ändringar kan spåras.
• Du måste tidsstämpla faktiska innehållsbitar, inte det ögonblick då filen som lagrar dessa uppgifter skapades.
• Det är också viktigt att datum och tid för tidsstämpeln inte kan förfalskas. Forskarna introducerar hash och digitala signaturer som möjliga sätt att lösa detta problem.

Dessa principer gav i princip upphov till DLT.

År 2002 fortsatte David Mazières och Dennis Shasha att utveckla konceptet och studerade hur man kan lagra data i block. De arbetade med ett protokoll för ett nätverksfilsystem för flera användare som kallas SUNDR (Secure Untrusted Data Repository). Frukterna av deras arbete lade grunden för dagens blockkedja. Efter blockkedjans uppkomst och spridning blev DLT:s historia blockkedjans historia.

I ett system med distribuerad huvudbok har alla noder sin egen kopia av huvudboken och uppdaterar information oberoende av varandra.

För att göra en ändring måste de gå igenom en konsensusmekanism där noderna kollektivt kommer överens om att ändringen ska införas. Det är så vi ser till att kopian av huvudboken är densamma i alla noder.

Det finns en mängd olika sätt att göra detta på, och valet av konsensusmekanism beror på hur stor tolerans för felaktiga aktörer du vill att ditt system ska ha och flera andra begränsningar. Även om konsensus tekniskt sett kan uppnås med bara en vektorklocka är det mycket mer populärt att använda protokoll som Paxos och pBFT.

Så, på det hela taget går definitionen av distribuerad huvudbok till på följande sätt:

En distribuerad huvudboksteknik är en decentraliserad databas som distribueras över olika noder i nätverket. Varje nod ser alla poster i fråga och behandlar varje transaktion. Noderna röstar kollektivt om varje posters sanningshalt vilket garanterar förtroende och öppenhet under vissa förutsättningar.

Fördelar med distribuerad huvudboksteknik

DLT har vunnit stor popularitet tack vare sina många fördelar jämfört med centraliserade system för datalagring.

• Transparens och oföränderlighet. Till skillnad från i ett centraliserat system har alla noder samma rättigheter till data. Alla beslut fattas kollektivt. DLT ger en oföränderlig och verifierbar verifieringskedja för all verksamhet.

• Angreppsmotstånd. DLT är ett mer motståndskraftigt system mot cyberattacker än traditionella centraliserade databaser eftersom det är distribuerat. Det finns ingen enskild angreppspunkt, vilket gör försöken att hacka sådana system för dyra och meningslösa.

Blockkedja vs DLT

Nu ska vi återgå till blockkedjan. Varför blandar alla ihop dessa två termer?

Svaret är att blockkedjan verkligen är ett system med distribuerad huvudbok. Blockkedjeanvändare har också decentraliserad kontroll över data, och många noder deltar i distributionen, förvaltningen och ändringen av data.

Det viktiga är att blockkedjan är en specifik typ av DLT. Den ser ut som en sekvens av informationsblock. Var och en av dem är beroende av det föregående blocket och det följande, vilket imiterar uppbyggnaden av en kedja.

Här är skillnaderna mellan blockchain och DLT:

• Förmånliga operationer. I en traditionell databasteknik är fyra operationer tillgängliga: Skapa, hämta, uppdatera och radera (CRUD). I en blockkedja kan du bara använda Create och Retrieve-operationer.

• Blockstruktur. Blockchain representerar data som en kedja av block, vilket inte är obligatoriskt för andra typer av DLT.

• Sekvens. Distribuerad huvudboksteknik behöver inte följa block efter blockstrukturen i blockkedjan.

• Tokens. Blockchain är i allmänhet en tokenekonomi, men DLT kräver inte att de används.

Olika typer av DLT

Blockchain är den mest populära typen av DLT. Det är dock inte den enda.

De mest populära typerna av DLT som används i industrin idag kan delas in i tre grupper:

• Offentlig. Detta är ett decentraliserat system där två parter oavsett var de befinner sig kan genomföra transaktioner. Offentlig DLT bygger på konsensus mellan alla noder.

• Privat. Används ofta av företag som en företagsdatabas. Det är ett nätverk med tillstånd, vilket innebär att olika huvudböcker fortfarande är synkroniserade mellan noderna. Det finns dock en ägare som har makten att bestämma vem som får tillgång till nätverket.

• Konsortium. Konsortium DLT används av en sammanslutning av företag som delar lika rättigheter över nätverket. Systemet låter flera företag använda DLT som ett decentraliserat system. Dessa kallas också federerade DLT:er.

Fallstudie: praktiska tillämpningar av distribuerad huvudboksteknik

Cardano Settlement Layer

Serokell är ett av de team av oberoende forskare och programvaruingenjörer som utvecklat Cardano-projektet. Det är en decentraliserad offentlig blockkedja med öppen källkod. Syftet med Cardano var att förse användarna med en plattform för smarta kontrakt som övervann vanliga säkerhetsbrister, hade minskade transaktionskostnader och förbättrad nätverkshastighet.

Vi har utvecklat kryptovalutan Cardano Settlement Layer och en plånbok för CSL.

Cardano använder sig av en konsensusalgoritm Proof-of-Stake. Detta val gjorde det möjligt att införa några nya funktioner i CSL. Låt oss tala om dem mer i detalj.

Delegation

Denna funktion gör det möjligt för en nod att vara offline men ändå ha en inverkan på systemet. Delegering är inte kompatibel med PoW där alla måste vara närvarande för att kunna rösta. Det finns två typer av denna funktion som användarna kan dra nytta av när de använder Cardano.

Tung delegering

Hur fungerar det? Föreställ dig att du sitter i styrelsen för ett företag. Alla medlemmar har aktier, deltar i möten och röstar om beslut som rör företaget.

• Om en av dem inte kan delta i ett möte litar de på att någon ska rösta för deras räkning. För det behövs en fullmakt (eller en fullmakt, i vårt fall). Den skickas till övriga styrelseledamöter för att låta dem veta att någon annan är berättigad att rösta för den medlemmens räkning.
• Om den frånvarande medlemmen kommer till nästa möte måste de ”återkalla” fullmakten, genom att skicka ett undertecknat brev till varje medlem och ange att den inte längre är giltig.

Lätt delegation

Ett annat alternativ är att ge fullmakten endast till din representant som på begäran visar den för de andra närhelst det behövs för att rösta på dina vägnar. Om du kommer till mötet kommer de andra bara att ignorera fullmakten.

Uppdateringssystem

Denna funktion gör det möjligt för alla användare att rösta om föreslagna uppdateringar. Alla användare kan föreslå en uppdatering av systemet. De andra kommer att titta på den, se till att den är säker och inte tillåter någon att missbruka systemet. Om det är okej röstar de för uppdateringen. Systemet är alltså självreglerat: en användare föreslår uppdateringar, andra användare röstar. Om det finns tillräckligt många röster kommer systemet att uppdateras.

• En person kan till exempel vilja bidra till Ouroboros. De kan skriva sin kod och lägga upp den så att andra kan ta ställning till den. Om styrelsen röstar för det, patchar detta stycke kod automatiskt den befintliga koden.

Smarta kontrakt

Du kan skriva kod, skicka den till alla noder i systemet, och koden kommer att köras på dem. Varje nod kommer att kontrollera om koden är korrekt, till exempel att den inte slösar bort pengar som den inte får spendera.

Detta koncept ger en möjlighet att skriva program över CSL. Man kan till exempel skriva en egen spelplattform. Dess fördel är att behandlingen av spelet inte sker på en server, som kan vara skadad, utan på flera noder som utför koden. Även om en av noderna är skadad kommer de andra att säga: du hävdar att resultatet av utförandet är detta, men vi tycker annorlunda. Eftersom de segrar är det ingen som räknar den korrupta noden.

Sammantaget har CSL försökt föra fram ett vetenskapligt styrt tillvägagångssätt för utveckling för att bygga upp ett helt nytt samhälle. Kryptovaluta är trots allt mycket mer än bara tekniska beslut, algoritmer och kodning. Det är en gemenskap av människor som tror att de gör rätt saker, vilket kan bidra till att bygga en bättre fintechframtid för hela världen.

Summering up

Nu kan du se skillnaden mellan en DLT och en blockkedja. Du har lärt dig om fördelarna och nackdelarna med blockchain jämfört med andra typer av distribuerade huvudbokssystem. Dessa tekniker representerar ett nytt sätt att lagra och behandla data som antas av fler och fler företag inom olika branscher världen över, t.ex. hälso- och sjukvård, juridik, utbildning och så vidare.

Håll dig uppdaterad på vår blogg och följ oss på sociala nätverk som Twitter för att få mer engagerande material om banbrytande teknik.