1. Kriptografske hash funkcije

Hash funkcije su poput digitalnog otiska prsta - pretvaraju podatke bilo koje veličine u jedinstveni kod fiksne duljine. Bitcoin koristi SHA-256, a Ethereum Keccak-256.

U blockchainu, hash funkcije:

• Štite podatke od neovlaštenih izmjena
• Povezuju blokove u lanac (svaki blok sadrži hash prethodnog bloka)
• Omogućuju brzu provjeru velikih količina podataka
• Omogućuju rudarima dokazati obavljeni rad

2. Asimetrična kriptografija

Asimetrična kriptografija koristi dva povezana ključa koji djeluju poput brave i ključa:

• Privatni ključ: Vaš osobni digitalni ključ koji nikad ne dijelite. Njime pristupate svojim sredstvima i potpisujete transakcije.
• Javni ključ: Možete ga slobodno dijeliti. On stvara adresu vašeg novčanika.

Ovi ključevi matematički su povezani tako da je nemoguće otkriti privatni ključ iz javnog, čak ni s najsnažnijim računalima.

3. Digitalni potpisi

Digitalni potpis je kriptografski dokaz da ste vi autor neke transakcije. On:

• Potvrđuje vaš identitet (samo vi možete potpisati sa svojim privatnim ključem)
• Osigurava da transakcija nije naknadno izmijenjena
• Ne može biti kopiran ili falsificiran

Svaka blockchain transakcija sadrži digitalni potpis koji dokazuje da ju je pokrenuo vlasnik sredstava.

1. Proof-of-Work (PoW)

Najstariji i najpouzdaniji konsenzusni algoritam, koristi ga Bitcoin. Rudari računalno rješavaju složene matematičke zagonetke.

Kako radi:

• Rudari se natječu u rješavanju kompleksnih matematičkih problema
• Prvi koji riješi problem dobiva pravo dodati novi blok i osvaja nagradu
• Svi ostali rudari potvrđuju točnost rješenja prije prihvaćanja bloka

Primjena: Bitcoin (SHA-256), Litecoin (Scrypt), Dogecoin i mnogi drugi.

2. Proof-of-Stake (PoS)

Energetski učinkovita alternativa gdje se validatori biraju prema količini kriptovalute koju posjeduju i spremni su "založiti".

Kako radi:

• Validatori zalažu ("stake") određenu količinu kriptovalute kao jamstvo
• Algoritam bira validatore za ovjeru blokova, većim udjelom veća šansa za odabir
• Nepošten rad rezultira gubitkom založenih sredstava

Primjena: Ethereum 2.0, Cardano, Solana, Polkadot, Cosmos.

3. Delegated Proof-of-Stake (DPoS)

Nadogradnja PoS-a koja funkcionira poput izborne demokracije - vlasnici tokena glasaju za delegate koji validiraju transakcije.

Prednosti:

• Vrlo brze transakcije (tisuće transakcija u sekundi)
• Niska potrošnja energije
• Sudionici mogu zamijeniti delegate koji loše rade

Primjena: EOS (21 proizvođača blokova), TRON (27 super predstavnika), BitShares.

4. Proof-of-Authority (PoA)

Konsenzusni algoritam za privatne blockchaine gdje je identitet validatora poznat i potvrđen. Oslanja se na reputaciju umjesto na ulog.

Kako radi:

• Validatori su javno poznati i provjereni entiteti
• Validatori se izmjenjuju u potvrđivanju blokova prema rasporedu
• Sigurnost se temelji na riziku gubitka reputacije

Primjena: VeChain, Azure Blockchain, privatni blockchainovi za poduzeća i konzorcije.

Što su distribuirani čvorovi?

Distribuirani čvorovi su mreža međusobno povezanih računala koja zajednički održavaju blockchain. Umjesto oslanjanja na jedan centralni server, blockchain koristi mrežu ravnopravnih računala raspoređenih diljem svijeta.

Uloge u mreži:

• Čuvari podataka: Pohranjuju i čuvaju potpunu ili djelomičnu kopiju blockchain zapisa
• Verifikatori: Provjeravaju ispravnost novih transakcija prije njihovog dodavanja u blockchain
• Graditelji blokova: Posebna skupina čvorova koja stvara nove blokove koristeći konsenzusne algoritme

Zašto su distribuirani čvorovi važni?

• Otpornost na kvarove: Mreža radi čak i ako mnogi čvorovi prestanu raditi
• Sigurnost: Napasti mrežu znači kontrolirati većinu čvorova, što je gotovo nemoguće
• Zaštita od cenzure: Nitko ne može jednostrano blokirati ili mijenjati transakcije
• Redundancija podataka: Podaci su sigurno pohranjeni na tisućama računala istovremeno

Što su pametni ugovori?

Pametni ugovori su programi koji se izvršavaju automatski na blockchainu kada su ispunjeni određeni uvjeti. Djeluju kao digitalni ugovori koji se sami provode bez potrebe za posrednicima.

Glavne karakteristike:

• Automatsko izvršavanje: Aktiviraju se kad su zadovoljeni predviđeni uvjeti
• Nepromjenjivost: Nakon što se postave na blockchain, ne mogu se mijenjati
• Transparentnost: Svatko može vidjeti njihov kod i kako funkcioniraju
• Pouzdanost: Isti ulazni podaci uvijek daju isti rezultat

Primjene pametnih ugovora

Pametni ugovori omogućuju različite decentralizirane aplikacije (dApps):

• DeFi (Decentralizirane financije): Financijske usluge bez banaka
  • Pozajmljivanje i posudba kriptovaluta (Aave, Compound)
  • Trgovanje bez posrednika (Uniswap, SushiSwap)
  • Stabilni novčići vezani uz vrijednost dolara ili eura
• NFT (Nezamjenjivi tokeni): Digitalna umjetnost, kolekcionarski predmeti i certifikati vlasništva
• DAO (Decentralizirane autonomne organizacije): Organizacije kojima upravljaju korisnici kroz glasanje
• Lančani opskrbe: Praćenje proizvoda od proizvođača do kupca s automatskim plaćanjem

Izazovi pametnih ugovora

• Sigurnost: Pogreške u kodu mogu dovesti do gubitka sredstava (poznati primjer: DAO hack)
• Nepromjenjivost: Nakon postavljanja na blockchain, kod se ne može mijenjati, pa sigurnosni propusti ostaju
• Oracle problem: Pametni ugovori trebaju posebne sustave ("oracle") za pristup vanjskim podacima
• Skalabilnost: Ograničen broj transakcija po sekundi i visoke naknade na popularnim blockchainovima