10-02-Blockchain.-Kryptomeny-Bitcoin.ppsx

Blockchain kryptoměn

1. Blockchain.
Kryptoměny, Bitcoin
Ing. Pavel Roubal
Kapitola 10:
SOUČASNOST A BUDOUCNOST IT
Pro pohodlné promítnutí prezentace v prohlížeči webu klepněte vpravo nahoře na Spustit prezentaci
a pak již pouze klepejte myší nebo mezerníkem…
www.opocitacich.cz
K této prezentaci jsou k dispozici cvičení. Pracovní sešit pro žáky objednávejte na webu:
Lekce 10.2:

2. 10.1 Kvantové počítače
Než si vysvětlíme, jak funguje a k čemu slouží
blockchain, musíme si ukázat, jak fungují služby
nyní, bez využití blockchainu.
Příklad: peněžní transakce:
Pokud si chce skupina lidí mezi sebou posílat
peníze, musí se shodnout na důvěře
v
 bankovní systém
.
Peníze pak Člověk1 neposílá Člověku2, ale
pošle je centrální instituci (bance) a ta je
posléze připíše Člověku2.
Jak funguje ověřování?
2
Systém je založen na důvěře všech v jednu
centrální (bankovní) instituci.

3. 10.1 Kvantové počítače
Blockchain odstraňuje centrální autoritu.
Využívá k tomu:
Řetězec transakcí. Systém eviduje jednotlivé
transakce, například to, jak si za sebou
jednotliví uživatelé předávají peníze.
Blok transakcí. Několik transakcí za sebou
vytvoří tzv. blok.
Blockchainová síť tento blok ověří a tím ověří
všechny transakce, které v něm proběhly.
Ověření proběhlo bez jakékoliv centrální
autority.
Blockchainová síť si, podobně jako banka, za
ověření strhne malou část transakce (měny).
Jak funguje blockchain?
3
Blockchain je založen na vzájemném ověřování
bloků transakcí velkou (blockchainovou) sítí.
Platný blok

4. 10.1 Kvantové počítače
Blockchain je zabezpečen elektronickým
podpisem každé transakce.
To by samo o sobě nestačilo. Podvodník by mohl
vytvořit podvrženou transakci a elektronicky ji
podepsat.
Blockchainová síť však ověřuje celý blok opět
pomocí elektronických podpisů a tzv. hashů
jednotlivých transakcí.
Změna (podvržení) jakékoliv transakce se
okamžitě projeví zneplatněním celého bloku
(stovek) transakcí.
Tím je každý podvod odhalen/znemožněn.
Jak funguje blockchain?
4
Jestliže je blockchainová síť dostatečně velká
a
 dobře fungující, umožňuje
zabezpečení
transakcí uživatelů na podobné úrovni, jakou mají
bankovní systémy.
Neplatný blok

5. 10.1 Kvantové počítače
Využití blockchainu je možné tam, kde je zapotřebí
bezpečně ověřit nějaké bloky transakcí.
Nabízí se finančnictví (kryptoměny – viz dále).
Blockchain však umožňuje vytvořit poměrně levný,
sledovatelný, transparentní a bezpečný systém
transakci jakýchkoliv datových záznamů. Například:
Cesty výrobku od výrobce až ke spotřebiteli
(ochrana proti padělkům).
Přihlašování uživatele do elektronického systému
(ochrana proti zneužití přístupu).
Bezpečné ukládání lékařských záznamů. Záznam je
vytvořen, podepsán a zapsán do blockchainu. Ten
pacientům poskytuje důkaz a
 jistotu, že záznam
nelze změnit.
Využití blockchainu
5
Blockchain má také své problémy a možné
zranitelnosti. Například:
Protože transakce ověřuje celá síť, může být ověření
pomalé.
Protože ověření stojí na elektronických podpisech,
tedy na kryptografii, může být napadeno
(např. s
 využitím kvantových počítačů.)
Blockchainové sítě mají potenciál nahradit mnoho
současných institucí. Vstup velkých firem (IBM) do
této oblasti ukazuje, že sektor IT možnostem
blockchainu důvěřuje.
Možná za pár let budeme volit pomocí
blockchainové sítě, která každý hlas zaznamená
jako transakci a tím zajistí jeho nezměnitelnost…

6. 10.1 Kvantové počítače
Jak mohou nějaká podivná čísla v počítačích
fungovat jako peníze? Tuto otázku si klade
mnoho lidí.
Představte si, že vyděláte pár milionů a letíte na
dovolenou do Polynésie. Letadlo však spadne,
vy
 se na padáku s kufrem peněz zachráníte na
pustém ostrově.
Na ostrově nikdo není. Jakou hodnotu mají tyto
„peníze“ nyní? Můžete si s nimi třeba zapálit
ohníček… Podobné by to bylo i se zlatem.
Virtuální kryptoměny? Všechny peníze jsou virtuální…
6
Peníze (zlato…) mají hodnotu ve společnosti (lidí),
kteří věří v jejich hodnotu. Slouží jako (vynikající)
nástroj směny a pokud jim všichni věří, mají hodnotu
zboží a služeb.
Pokud ne, jsou to hezky potištěné papírky a zlato je
lesklý žlutý kov víceméně k ničemu.
Lidé se mohou domluvit/shodnout na víře (důvěře)
v
 hodnotu
speciálních čísel v počítačích.
Z této víry se odvozuje hodnota kryptoměn.

7. 10.1 Kvantové počítače
Máme blockchain. Jaké peníze si přes něj budeme
vyměňovat? Dolary, eura, koruny… a proč ne
elektronické mince speciálně pro blockchain určené?
Bitcoin (BTC) a další kryptoměny (Ethereum, Litecoin,
Monero…, kryptoměn jsou stovky) jsou elektronické
mince které má jejich vlastník ve své elektronické
(bitcoinové) peněžence.
Kde se nové elektronické mince vezmou? Vytvoří je
tzv. těžaři. V blockainové síti kryptoměny (bitcoinu)
jsou tedy dvě skupiny lidí:
Koncoví uživatelé, kteří bitcoiny využívají jako
měnu pro své platby.
Těžaři, kteří vytvářejí nové mince.
Bitcoin a další kryptoměny
7
Kurzy kryptoměn se velmi rychle mění. Jeden
měsíc může být hodnota např. jednoho bitcoinu
200 000 Kč, druhý měsíc pak 50 000 Kč nebo
naopak 500 000 Kč.
Proč? Je to odvozeno od principu peněz: hodnota
měny je dána důvěrou lidí, že měna má hodnotu.
Tato důvěra je např. u amerického dolaru, eura či
čínského juanu sdílena miliardami lidí. To zajišťuje
měně stabilitu kurzu, výkyvy hodnoty jsou malé.
U bitcoinu je množství lidí a mincí řádově menší,
důvěra proto mnohem více kolísá a s ní i kurz.

8. 10.1 Kvantové počítače
Koncoví uživatelé používají kryptoměny podobně
jako peníze.
Mají svoji kryproměnovou peněženku nebo účet
u
 některé z kryptoměnových burz. V ní pak mají své
krpytomince.
Ty mohou posílat na adresy jiných kryptoměnových
peněženek nebo naopak mince přijímat.
Oproti běžným bankovním převodům mají
kryptoměny své výhody, ale také nevýhody:
Držitelé peněženek jsou anonymní. Nikdo tedy
nemůže zjistit, kdo určitou kryptopeněženku
vlastní. To často využívá tzv. černý trh.
Transakce jsou anonymní. Kdo komu převedl
kolik kryptomincí není možné dohledat.
Bitcoin – koncoví uživatelé
8
Důležitá upozornění:
I když se pro bitcoin a další kryptoměny běžně
používá označení měny, nejsou to většinou států a
jejich centrálních bank oficiálně uznaná platidla,
termín měna pro ně tedy oficiálně neplatí.
Kryptoměny mění svoji hodnotu velmi výrazně
a
 zcela
nepředvídatelně. Jejich využitelnost jako
platidla a prostředku pro uchování hodnoty je kvůli
tomu sporná.
Média (i filmová produkce) občas ukazují příběhy
lidí, kteří kdysi koupili 10 BTC za 1
 000 Kč a za 5 let je
prodali za 4 000 000 Kč. Takových lidí není mnoho.
Méně ukazují příběhy těch, kteří nakoupili v době
růstu 10 BTC za 4 000 000 Kč a po pár letech je
prodali za 2 000 000 Kč.

9. 10.1 Kvantové počítače
Bitcoiny se tzv. těží. Nesouvisí to však s hloubením
šachet v zemi, ale s výpočtem speciálních kódů.
Zopakujme si princip blokchainu. Pro potvrzení
transakcí je nutné potvrdit platnost celého bloku.
Potvrzení bloku zajišťují tzv. těžaři. Snaží se doplnit
do bloku takový kód, aby hash bloku (otisk, viz
snímek na konci lekce) byl nižší než stanovené číslo.
Tento výpočet je extrémně matematicky náročný
a
 vyžaduje obrovskou výpočetní kapacitu.
Ověření, že je hash správný, je však jednoduché.
Těžař, který první potvrdí celý blok (vypočítá
potřebný kód – hash) za to získá stanovený počet
kryptomincí.
Bitcoin – těžba
9
Platný blok
Odměna u bitcoinu za ověření bloku se vyplácí
zhruba každých 10 minut a nyní činí 6,25 BTC. Tato
odměna postupně klesá tak, aby bylo celkem
vytěženo maximálně 21 000 000 BTC.
Zajímavost:
Bitcoin protokol a bitcoin blockchain vznikly kolem
roku 2009. Vytvořil je člověk (nebo skupina lidí)
podepsaný jako Satoshi Nakamoto. Kdo skutečně
je (nebo jsou) tvůrce bitcoinu, se neví.

10. 10.1 Kvantové počítače
Video ukazuje fungování blockchainu.
https://www.youtube.com/watch?v=SSo_EIwHSd4
Anglicky. 6 min.
České automaticky přeložené titulky.
Pro zájemce o IT:
Delší video podrobně vysvětluje fungování
kryptoměny bitcoin. https://
www.youtube.com/watch?v=bBC-nXj3Ng4
Anglicky. 26:20 min.
České titulky jsou k dispozici.
Blockchain a bitcoin – video
10

11. 10.1 Kvantové počítače
Pro zájemce o IT
Hash = otisk nějakého řetězce. Speciálním
algoritmem vytvořený otisk, ze kterého není možné
odvodit původní řetězec, např. heslo.
Těžaři bitcoinu se snaží do řetězce transakcí
vytvářejících nový blok doplnit takový kód, aby se
hash nového bloku vypočtený algoritmem SHA-2
vešel pod sítí stanovený limit.
To je extrémně výpočetně náročné, protože z
 hashe
se nedá nijak odvodit původní řetězec a
 tedy ani
potřebný kód, který splní podmínku.
Těžaři musí zkoušet bilióny biliónů kombinací, než
požadovaný kód najdou a získají kryptomince.
Využívají k tomu datacentra plná grafických karet
s
 nejvýkonnějšími čipy pro matematické výpočty.
Hash – opakování
11
HASH má tyto vlastnosti:
Je pokaždé stejně dlouhý.
Nedá se z něho odvodit původní řetězec.
Malá změna řetězce způsobí velkou změnu
hashe.
Například:
Slovo Computer má algoritmem MD5 hash:
181900dad960beccb34f53c4e0ff4647
Slovo computer má algoritmem MD5 hash:
df53ca268240ca76670c8566ee54568a
Vyzkoušet si HASH funkce můžete například na:
https://www.fileformat.info/tool/hash.htm

12. 10.1 Kvantové počítače
Pro zájemce o IT
Video z cyklu Vědecké kladivo
vysvětluje fungování blockchainu
a
 zejména principy hashe a
asymetrického šifrování.
https://
www.youtube.com/watch?v=8xUYc
FSVv38

Česky, 6 min.
Hash a blockchain – video
12

13. 10.1 Kvantové počítače
Zdroje
1.Fenomén blockchain. SystemOnLine [online]. 03/2020 [cit. 2020-07-16]. Dostupné z: https://
www.systemonline.cz/trendy-ict/jake-je-prakticke-vyuziti-blockchainu.htm
2.Bitcoin není anonymní, transakce jsou dohledatelné, řekl expert v Rozstřelu. IDnes Zpravodajství [online]. 29. září 2019
[cit. 2020-07-16]. Dostupné z: https://
www.idnes.cz/ekonomika/domaci/kryptomeny-rozstrel-tezba.A190925_124639_ekonomika_svobm
3.Blockchain. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001- [cit. 2020-07-
22]. Dostupné z: https://cs.wikipedia.org/wiki/Blockchain
4.Pixabay.com. [online]. [cit. 2020-04-05]. Dostupný z URL: < https://pixabay.com/>. Fotky od OpenClipart-Vectors z
Pixabay. OpenPhoto Gallery. [online]. [cit. 2009-04-05]. Dostupný z URL: < http://openphoto.net/gallery/index.html >.
5.Wikimedia Commons[online]. [cit. 2020-01-09]. Dostupný z https://commons.wikimedia.org/wiki/Main_Page

14. 10.1 Kvantové počítače 14
Konec lekce
© Ing. Pavel Roubal 2020.
Tento dokument podléhá autorskému zákonu.
Proto prosím, abyste ho nešířili a používali ho pouze pro účely výuky ve spojení
s pracovním sešitem.
www.opocitacich.cz