Zbigniew Wiliński, Dyrektor Departamentu Innowacji Finansowych FinTech w UKNF

W ostatnich latach nowoczesne technologie informatyczne stały się nieodłącznym elementem funkcjonowania gospodarki. Nieustannie powstają nowe rozwiązania, które mają usprawnić czynności i procesy biznesowe. Na szczególną uwagę zasługuje technologia blockchain. Zainteresowanie nią wynika przede wszystkim z popularyzacji różnego rodzaju aktywów cyfrowych, w tym walut wirtualnych, które zostały stworzone na bazie tej technologii, jednak obecnie jej zastosowanie jest dużo szersze. 

Blockchain, w dosłownym tłumaczeniu „łańcuch bloków”, jest technologią, która służy do przesyłania i przechowywania informacji o transakcjach internetowych. Jest on rodzajem internetowej bazy danych, cyfrową księgą transakcji, która jest odpowiedzialna za rejestrowanie listy transakcji wykonywanych w ramach sieci. W blockchainie informacje zapisywane są w formie następujących po sobie bloków danych, z których każdy zawiera znacznik czasu, wyliczoną kryptograficznie sumę kontrolną i sumę kontrolną poprzedniego bloku, a wszystkie dane oraz ich modyfikacje dodawane są do poprzedniego zapisu (bloku). Oznacza to, że w takim łańcuchu przechowywana jest cała historia zapisów. Aby zmodyfikować obecną transakcję, należy edytować poprzednie bloki. Dlatego raz wprowadzone zmiany zostają na zawsze w systemie, a usunięte dane nie są tracone, bo w kodzie pozostaje po nich ślad. 

Sieć komputerowa w architekturze blockchain opiera się na systemie peer-to-peer – dane nie znajdują się na jednym nadrzędnym serwerze (komputerze), a podzielone są na wiele różnych serwerów. Każde urządzenie, które podłączy się do sieci, może brać udział w przesyłaniu danych. Blockchain jest więc rodzajem rozporoszonego, zdecentralizowanego rejestru. Zdarza się, że pojęcia „blockchain” i rejestr rozporoszony stosowane są zamiennie. Jednak nie jest to zgodne z prawdą – nie każdy rejestr rozporoszony może być bowiem nazwany blockchainem.

Historia technologii blockchain sięga początku lat dziewięćdziesiątych. W 1991 roku dwaj naukowcy – Stuart Haber i W. Scott Stornetta – opisali w czasopiśmie Journal of Cryptology ideę wykorzystania do przechowywania dokumentów kryptograficznie zabezpieczonego łańcucha bloków opatrzonych znacznikami czasowymi – tzw. stemplami czasu. Rok później, we współpracy z Davem Bayerem, do projektu włączone zostały tzw. drzewa skrótów (ang. Merkle Tree), czyli rodzaj struktury danych w postaci drzewa zawierającego skróty informacji na temat danych.  Poprawiło to skuteczność koncepcji poprzez możliwość zebrania wielu dokumentów w jednym bloku. W 1998 roku inny naukowiec, Nick Szabo, zaprojektował mechanizm zdecentralizowanej waluty cyfrowej, którą nazwał „bit gold” i chociaż jego koncepcja nie została wdrożona, to właśnie jego uważa się za prekursora późniejszych projektów. Dwa lata później Stefan Konst opublikował koncepcję rozproszonej księgi transakcji, która opierała się na idei niezależności każdego powiernika księgi. 

Pierwszym w historii praktycznym zastosowaniem technologii blockchain było jednak uruchomienie na początku 2009 roku kryptowaluty bitcoin. Łączyła ona w sobie dotychczasowe pomysły rozproszonej księgi połączonej z bezpiecznymi funkcjami kryptograficznymi. Jeszcze w 2008 roku osoba (lub grupa osób), działająca pod pseudonimem Satoshi Nakamoto, opublikowała białą księgę prezentującą koncepcję rozproszonej bazy danych o  nazwie „blockchain”, a także opartej na tym rozwiązaniu kryptowaluty bitcoin, której wartość miała opierać się na mocy obliczeniowej. 3 stycznia 2009 roku Satoshi Nakamoto wykopała pierwszy blok, a 22 maja 2010 roku przeprowadzono pierwszą transakcję przy użyciu bitcoina – w Stanach Zjednoczonych za ok. 10 tys. bitcoinów Laszlo Hanyecz kupił 2 pizze od znajomego z internetowego forum dyskusyjnego.  

W 2013 roku programista, Vitalik Buterin, rozpoczął prace nad nową platformą służącą do przetwarzania komputerowych danych opartą na technologii blockchain. Głównym jej celem było rozszerzenie możliwości technologicznych oraz umożliwienie użytkownikom tworzenia zdecentralizowanych aplikacji. Projekt ten, nazwany Ethereum, stał się drugim co do wielkości projektem kryptowalutowym opartym o technologię blockchain. Umożliwiał on tworzenie i zarządzanie tzw. inteligentnymi kontraktami (ang. smart contracts), nawiązującymi do koncepcji opracowanej jeszcze 1996 roku przez wspomnianego już Nicka Szabo. Inteligentne kontrakty są w rzeczywistości programami lub skryptami, które tworzone są w wyspecjalizowanych językach programowania i kompilowane do kodu bajtowego, odczytywanego następnie przez wirtualną, zdecentralizowaną maszynę Turinga. Mogą być one używane na przykład do transakcji, które dochodzą do skutku w przypadku spełnienia określonych warunków. Platformę Ethereum uruchomiono 30 lipca 2015 roku. Od tego czasu w blockchainowej sieci Ethereum powstało już wiele zdecentralizowanych aplikacji (tzw. dAppsów) – m.in. platformy społecznościowe, aplikacje hazardowe i giełdy kryptowalut. 

Jednak blockchain to nie tylko waluty wirtualne. Już dziś technologia ta wykorzystywana jest w praktyce, także w Polsce, w wielu instytucjach finansowych. Coraz częściej stosowanym przez banki rozwiązaniem jest wykorzystanie blockchaina w celu realizacji prawnego wymogu przekazywania klientom lub przedsiębiorcom informacji na tzw. trwałym nośniku. Obecnie już kilka banków działających w Polsce wykorzystuje rozwiązania oparte na sieci blockchain, stosując tę technologię do dostarczania klientom dokumentów prywatnych w formie cyfrowej oraz przechowywania e-dokumentów w sieci. Dokumenty przekazane na trwałym nośniku z wykorzystaniem blockchaina są dostępne dla klientów także po rozwiązaniu umowy z bankiem i odpowiednio zabezpieczone przed nieuprawnionym dostępem, a utworzone pliki nie podlegają modyfikacjom. Ich niezmienność może zostać w dowolnym momencie zweryfikowana przez klientów. 

Blockchain zaczyna być wykorzystywany także w procesie emisji pieniądza elektronicznego nie będącego kryptowalutą. Stosowana w tym celu technologia opiera się na możliwości zapisu regulowanych walut oraz innych danych w postaci nieedytowalnego pliku sieciowego. Technologia obsługuje obecnie m.in. polski złoty i funty brytyjskie, a oparta o blockchain waluta wymieniana jest na tradycyjną gotówkę w punktach kasowych lub poprzez przelewy bankowe, gdyż każda aplikacja (węzeł blockchain) ma własny numer IBAN. 

Blockchain, dzięki swoim właściwościom, może mieć zastosowanie nie tylko w takich branżach jak bankowość i finanse, ale także energetyka, logistyka, notariat, a nawet wszelkiego rodzaju prywatne i państwowe rejestry. Aktualnie technologia ta jest już wykorzystywana np. do realizowania transakcji pomiędzy małymi producentami energii, a jej odbiorcami – bezpośredniość transakcji obniża koszt zakupu energii. Choć dominująca wciąż organizacja rynku energetycznego, bazująca na scentralizowanym wytwarzaniu, nie sprzyja rozwojowi energetyki rozproszonej, pojawiły się już pierwsze europejskie koncerny energetyczne, które przeprowadziły transakcję korzystając z technologii blockchain. Trwają także prace nad zastosowaniem rozwiązania w rozliczeniach za ładowanie samochodów elektrycznych.

Intensywne próby wdrożenia rozwiązań blockchainowych realizowane są także w innych branżach. W logistyce blockchain, dzięki „znakowaniu” obiektów, umożliwia śledzenie przemieszczania się towarów, co wykorzystywane jest m.in. w branży farmaceutycznej, umożliwia bowiem zapobieganie przedostawania się podrabianych leków do łańcucha dostaw. Ponadto największe koncerny farmaceutyczne pracują już nad zastosowaniem blockchaina do zbudowania nowego systemu kontroli badań klinicznych leków wprowadzanych na rynek. Blockchain ma pomóc zarówno w badaniach klinicznych – poprzez śledzenie i oznaczanie rekordów danych, jak i zabezpieczyć informacje dotyczące pacjentów, a ostatecznie przyspieszyć cały proces i obniżyć koszty.  

Trwają także prace nad wykorzystaniem łańcuchów bloków do podpisu cyfrowego w administracji państwowej – blockchain pozwala na przechowywanie kryptograficznego skrótu dowolnego dokumentu, a zatem na potwierdzenie, że dane dobro cyfrowe istniało, gdy dany blok został dodany do łańcucha. Umożliwia to także jednoznaczne określenie, że dana rzecz należy do danej osoby, a informacja ta jest przechowywana w blockchainie w sposób trwały i niezmienny. Blockchain można wykorzystać również do stworzenia systemu rozliczeń, a także jako narzędzie do zapewnienia bezpiecznego systemu głosowania. Umożliwia on weryfikację tożsamości, a wszyscy uczestnicy procesu mają dostęp do danych kontrolnych, co zwiększa poziom bezpieczeństwa, wiarygodności i przejrzystości procesu. Rozproszona baza danych uznawana jest przez wielu za bezpieczniejszą od scentralizowanej, a realizacja transakcji poza funkcjonującym do tej pory systemem, bezpośrednio pomiędzy stronami transakcji, stwarza szereg nowych możliwości.

Wynalezienie blockchaina w latach dziewięćdziesiątych i spopularyzowanie jej przez bitcoina w 2008 roku jest dziś przez wielu określane jako rewolucja zbliżona do tej, jaką wywołało wynalezienie Internetu. Eksperci prognozują, że do 2025 roku wartość światowego rynku blockchain ma przekroczyć 21 mld USD. Jednym z przykładów międzynarodowych organizacji, która już dziś podejmuje działania w celu szerszego wykorzystania technologii blockchain, jest ONZ. Już w 2022 roku organizacja ta zapowiedziała zwiększenie prac nad systemami wykorzystującymi technologie blockchain i wdrożenie technologii do monitorowania emisji dwutlenku węgla, handel czystą energią oraz alokację funduszy.

Wykorzystywanie sieci bloków wiąże się jednak, poza szansami, z różnymi ograniczeniami, które powinny być brane pod uwagę przy ocenie tej technologii. Wśród najważniejszych wymienia się to, że funkcjonowanie blockchainowej sieci jest bardzo energochłonne z uwagi na konieczność zaangażowania w każdą operację wielu podmiotów. Eksperci zwracają również uwagę na ograniczenia wydajnościowe, a także na to, że aplikacje oparte na blockchainie są wciąż jeszcze drogie w opracowaniu i utrzymaniu. Wskazuje się, że sieć blockchain w obecnej formie nie jest w stanie efektywnie przetwarzać bardzo dużej liczby mikropłatności. Wskazane problemy z technologią blockchain bardzo wyraźnie uwidaczniają się w szczególności w przypadku kryptowalut. Bitcoin potrzebuje ogromnej ilości energii do przetwarzania transakcji w sieci blockchain oraz wykopania każdego kolejnego bloku. Zarówno ethereum, jak i bitcoin mierzą się obecnie z problemami wydajnościowymi, związanymi ze zwiększającą się liczbą użytkowników sieci, a to wpływa na prędkość transakcji oraz ich liczbę na sekundę. 

Co ważne, sam obrót kryptoaktywami wiąże się z różnymi zagrożeniami. Rynek kryptowalut charakteryzuje się bardzo wysoką zmiennością. W  ostatnich latach obserwujemy znaczne wahania wartości kursu bitcoina oraz innych kryptowalut, co powoduje brak stabilności obrotu. Wśród zagrożeń wymienia się także spekulatywny charakter kryptowalut spowodowany brakiem skutecznych i sprawdzonych metod wyceny. Nadal nie jest jasne, jak ustalane są ceny niektórych aktywów, ponieważ opierają się one często wyłącznie na popycie konsumenckim. Inwestorzy często narażeni są także na nadużycia wynikające z ograniczonej możliwości potwierdzenia tożsamości kontrahentów, co wpływa na duże wciąż ryzyko nadużyć i utraty środków, a brak pełnej regulacji utrudnia dochodzenie roszczeń i osłabia pozycję inwestorów. Wiele ryzyk operacyjnych wynika też z wczesnej fazy rozwoju technologii i jej wysokiego skomplikowania. Istotnym problemem może być utarta przez konsumentów kluczy kryptograficznych do posiadanych aktywów, a także cyberataki. Wszystkie te zagrożenia sprawiają, że bitcoin i inne kryptowaluty nie stały się wciąż realną alternatywą dla tradycyjnych pieniędzy i banków.

Kolejną wadą blockchaina jest złożoność – do wdrożenia i utrzymania wymagany jest wysoki poziom wiedzy technologicznej. To może przekładać się na mniejszą dostępność tego rozwiązania. Dodatkowo, do upowszechnienia technologii konieczna jest interoperacyjność systemów, czyli zdolność do komunikowania się i interakcji pomiędzy oddzielnymi sieciami blockchain. Ze względu na bardzo duże zróżnicowanie pomiędzy ich protokołami i standardami jednoczesne korzystanie z wielu różnych platform lub kryptowalut może być niemożliwe. Z tego powodu stosowanie blockchain może okazać się nieefektywne i może blokować swobodny przepływ informacji lub danych.

Mimo rosnącej popularności blockchainów wciąż brak jest także jednolitych regulacji dotyczących tej technologii. Sytuacja ta zmieni się jednak częściowo, gdy zacznie obowiązywać rozporządzanie (UE) nr 2023/1114 w sprawie rynków kryptoaktywów (Rozporządzenie MiCA). Rozporządzenie to nałoży na profesjonalnych uczestników rynku kryptoaktywów, w tym emitentów i pośredników, obowiązki licencyjne, prawnoorganizacyjne, ostrożnościowe i informacyjne. Choć nowe przepisy wprowadzą pewne ramy nadzoru nad rynkiem, nie rozwiążą wszystkich opisanych problemów.

Technologia blockchain, choć stosunkowo nowa, już dziś stopniowo wprowadza zmiany w funkcjonowaniu przedsiębiorstw i ludzi. Umożliwiając bezpośrednie relacje ekonomiczne między członkami sieci jest narzędziem, które stwarza nowe możliwości w rozwoju wielu branż. Warto jednak być świadomym zagrożeń, z którymi się wiąże, w szczególności w zakresie dotyczącym najpopularniejszego wciąż opartego na blockchainie produktu, czyli kryptowalut. Ponadto pomimo entuzjazmu, z jakim spotyka się ta innowacyjna technologia, blockchain – jak dotąd – nie stał się również tak powszechny, jak zapowiadano na wczesnym etapie jego rozwoju. Należy się spodziewać, że w nadchodzących latach blockchain znajdować jednak będzie dalsze zastosowanie zarówno w sektorze prywatnym, jak i publicznym, a co za tym idzie zarówno obywatele, jak i państwa staną przed nowymi wyzwaniami, z którymi trzeba będzie się zmierzyć.