Një blockchain është një regjistër i shpërndarë me lista në rritje të të dhënave (blloqeve) që janë të lidhura në mënyrë të sigurt së bashku nëpërmjet hasheve kriptografike. Çdo bllok përmban një hash kriptografik të bllokut të mëparshëm, një pullë kohore dhe të dhëna transaksioni (zakonisht të përfaqësuara si një pemë Merkle, ku nyjet e të dhënave përfaqësohen nga gjethet). Meqenëse çdo bllok përmban informacion në lidhje me bllokun e mëparshëm, ato në mënyrë efektive formojnë një zinxhir (domethënë, strukturë të dhënash të listës së lidhur), me çdo bllok shtesë që lidhet me ato para tij. Si pasojë, transaksionet e blockchain janë rezistente ndaj ndryshimit sepse, pasi të regjistrohen, të dhënat në çdo bllok të caktuar nuk mund të ndryshohen në mënyrë retroaktive pa ndryshuar të gjitha blloqet pasuese dhe pa marrë konsensusin e rrjetit për të pranuar këto ndryshime.
Zinxhirët e blloqeve zakonisht menaxhohen nga një rrjet kompjuterik peer-to-peer (P2P) për t'u përdorur si një regjistër publik i shpërndarë, ku nyjet i përmbahen së bashku një protokolli algoritmi konsensusi për të shtuar dhe validuar blloqe të reja transaksionesh. Edhe pse të dhënat e blloqeve të blloqeve nuk janë të pandryshueshme, meqenëse fork-et e blloqeve janë të mundshme, blloqet e blloqeve mund të konsiderohen të sigurta nga dizajni dhe përfaqësojnë një sistem kompjuterik të shpërndarë me tolerancë të lartë bizantine ndaj gabimeve.
Një zinxhir zinxhirësh (blockchain) u krijua nga një person (ose grup njerëzish) duke përdorur emrin (ose pseudonimin) Satoshi Nakamoto në vitin 2008 për të shërbyer si regjistër publik i shpërndarë për transaksionet e kriptomonedhës bitcoin, bazuar në punën e mëparshme nga Stuart Haber, W. Scott Stornetta dhe Dave Bayer. Implementimi i zinxhirit zinxhir (blockchain) brenda bitcoin e bëri atë monedhën e parë dixhitale që zgjidhi problemin e shpenzimeve të dyfishta pa pasur nevojë për një autoritet të besuar ose server qendror. Dizajni i bitcoin ka frymëzuar aplikacione dhe zinxhirë zinxhirësh të tjerë që janë të lexueshëm nga publiku dhe përdoren gjerësisht nga kriptomonedhat. Zinxhiri zinxhir mund të konsiderohet një lloj hekurudhe pagese.
Blloqe zinxhirësh privatë janë propozuar për përdorim nga bizneset. Computerworld e quajti marketingun e blloqeve të tilla të privatizuara pa një model të duhur sigurie "vaj gjarpri"; megjithatë, të tjerë kanë argumentuar se blloqet zinxhirë me leje, nëse janë hartuar me kujdes, mund të jenë më të decentralizuara dhe për këtë arsye më të sigurta në praktikë sesa ato pa leje.
Histori
Kriptografi David Chaum propozoi për herë të parë një protokoll të ngjashëm me blockchain në disertacionin e tij të vitit 1982 "Sisteme Kompjuterike të Krijuara, të Mirëmbajtura dhe të Besuara nga Grupe Dyshimtare të Ndërsjella". Puna e mëtejshme mbi një zinxhir blloqesh të siguruara kriptografikisht u përshkrua në vitin 1991 nga Stuart Haber dhe W. Scott Stornetta. Ata donin të zbatonin një sistem ku vulat kohore të dokumenteve nuk mund të manipuloheshin. Në vitin 1992, Haber, Stornetta dhe Dave Bayer përfshinë pemët Merkle në dizajn, gjë që përmirësoi efikasitetin e tij duke lejuar që disa certifikata dokumentesh të mblidhen në një bllok. Nën kompaninë e tyre Surety, hash-et e certifikatave të dokumenteve të tyre janë botuar në The New York Times çdo javë që nga viti 1995.
Blloku i parë i decentralizuar u konceptua nga një person (ose grup njerëzish) i njohur si Satoshi Nakamoto në vitin 2008. Nakamoto e përmirësoi dizajnin në një mënyrë të rëndësishme duke përdorur një metodë të ngjashme me Hashcash për të shënuar kohën e blloqeve pa kërkuar që ato të nënshkruhen nga një palë e besuar dhe duke futur një parametër vështirësie për të stabilizuar shkallën me të cilën blloqet shtohen në zinxhir. Dizajni u zbatua vitin pasardhës nga Nakamoto si një komponent thelbësor i kriptomonedhës bitcoin, ku shërben si regjistër publik për të gjitha transaksionet në rrjet.
Në gusht të vitit 2014, madhësia e skedarit të blockchain-it të bitcoin, që përmbante të dhëna të të gjitha transaksioneve që kanë ndodhur në rrjet, arriti në 20 GB (gigabajt). Deri në vitin 2024, blockchain-i i bitcoin-it tejkaloi 600 GB.
Fjalët block dhe chain u përdorën veçmas në punimin origjinal të Satoshi Nakamoto-s, por përfundimisht u popullarizuan si një fjalë e vetme, blockchain, deri në vitin 2016.
Sipas Accenture, një zbatim i teorisë së përhapjes së inovacioneve sugjeron që blockchain-et arritën një normë adoptimi prej 13.5% brenda shërbimeve financiare në vitin 2016, duke arritur kështu fazën e adoptuesve të hershëm. Grupet tregtare të industrisë u bashkuan për të krijuar Forumin Global të Blockchain-it në vitin 2016, një iniciativë e Dhomës së Tregtisë Dixhitale.
Në maj 2018, Gartner zbuloi se vetëm 1% e CIO-ve treguan ndonjë lloj përvetësimi të teknologjisë blockchain brenda organizatave të tyre, dhe vetëm 8% e CIO-ve ishin në planin afatshkurtër "duke planifikuar ose [duke parë] eksperimentimin aktiv me blockchain". Për vitin 2019, Gartner raportoi se 5% e CIO-ve besonin se teknologjia blockchain ishte një "ndryshues i lojës" për biznesin e tyre.
Struktura dhe dizajni
Një zinxhir zinxhirësh është një regjistër dixhital i decentralizuar, i shpërndarë dhe shpesh publik, i përbërë nga regjistrime të quajtura blloqe që përdoren për të regjistruar transaksione në shumë kompjuterë në mënyrë që çdo bllok i përfshirë të mos mund të ndryshohet në mënyrë retroaktive, pa ndryshuar të gjitha blloqet pasuese. Kjo u lejon pjesëmarrësve të verifikojnë dhe auditojnë transaksionet në mënyrë të pavarur dhe relativisht të lirë. Një bazë të dhënash zinxhirësh zinxhirësh menaxhohet në mënyrë autonome duke përdorur një rrjet peer-to-peer dhe një server të shpërndarë të vulosjes kohore. Ato autentifikohen nga bashkëpunimi masiv i mundësuar nga interesat kolektive vetjake. Një dizajn i tillë lehtëson një rrjedhë pune të fuqishme ku pasiguria e pjesëmarrësve në lidhje me sigurinë e të dhënave është margjinale. Përdorimi i një zinxhiri zinxhirësh zinxhirësh heq karakteristikën e riprodhueshmërisë së pafundme nga një aset dixhital. Ai konfirmon se çdo njësi vlere është transferuar vetëm një herë, duke zgjidhur problemin e gjatë të shpenzimit të dyfishtë. Një zinxhir zinxhirësh zinxhirësh është përshkruar si një protokoll shkëmbimi vlerash.
Logjikisht, një blockchain mund të shihet si i përbërë nga disa shtresa:
infrastrukturë (pajisje)
rrjetëzimi (zbulimi i nyjeve, përhapja dhe verifikimi i informacionit)
konsensus (provë pune, provë interesi)
të dhëna (blloqe, transaksione)
aplikacion (kontrata inteligjente/aplikacione të decentralizuara, nëse ka)
Blloqe
Blloqet mbajnë grupe transaksionesh të vlefshme që janë hashuar dhe koduar në një pemë Merkle. Çdo bllok përfshin hashin kriptografik të bllokut paraprak në zinxhirin e blloqeve, duke i lidhur të dy. Blloqet e lidhura formojnë një zinxhir. Ky proces përsëritës konfirmon integritetin e bllokut paraprak, deri në bllokun fillestar, i cili njihet si blloku i gjenezës (Blloku 0). Për të siguruar integritetin e një blloku dhe të dhënave të përmbajtura në të, blloku zakonisht nënshkruhet në mënyrë dixhitale.
Ndonjëherë blloqe të ndara mund të prodhohen njëkohësisht, duke krijuar një degëzim të përkohshëm. Përveç një historie të sigurt të bazuar në hash, çdo blockchain ka një algoritëm të specifikuar për të vlerësuar versione të ndryshme të historisë në mënyrë që ai me një rezultat më të lartë të mund të zgjidhet mbi të tjerët. Blloqet që nuk zgjidhen për përfshirje në zinxhir quhen blloqe jetimë. Kolegët që mbështesin bazën e të dhënave kanë versione të ndryshme të historisë herë pas here. Ata mbajnë vetëm versionin me rezultatin më të lartë të bazës së të dhënave që i njohin. Sa herë që një koleg merr një version me rezultatin më të lartë (zakonisht versionin e vjetër me një bllok të vetëm të ri të shtuar), ata zgjerojnë ose mbishkruajnë bazën e tyre të të dhënave dhe ritransmetojnë përmirësimin te kolegët e tyre. Nuk ka kurrë një garanci absolute që ndonjë hyrje e veçantë do të mbetet në versionin më të mirë të historisë përgjithmonë. Blloqet e blloqeve zakonisht ndërtohen për të shtuar rezultatin e blloqeve të reja në blloqet e vjetra dhe u jepen stimuj për t'u zgjeruar me blloqe të reja në vend që të mbishkruajnë blloqet e vjetra. Prandaj, probabiliteti që një hyrje të zëvendësohet zvogëlohet në mënyrë eksponenciale ndërsa ndërtohen më shumë blloqe mbi të, duke u bërë përfundimisht shumë i ulët. Për shembull, bitcoin përdor një sistem prove-of-work, ku zinxhiri me prove-of-work më kumulative konsiderohet i vlefshëm nga rrjeti. Ekzistojnë një numër metodash që mund të përdoren për të demonstruar një nivel të mjaftueshëm llogaritjeje. Brenda një zinxhiri blockchain, llogaritja kryhet në mënyrë të tepërt në vend të mënyrës tradicionale të ndarë dhe paralele.
