Beroende på vem du frågar, blockchain-tekniken är redo att revolutionera världen – från att skapa en universell valuta till att bygga ett gratis och verkligt privat internet. Eller, den nya tekniken, byggd med en kombination av kryptering och transparens, är en lösning på jakt efter ett problem.

Sannolikt hamnar verkligheten någonstans mittemellan. Medan ett växande antal nystartade företag och forskare ägnar sig åt att utforska blockchains fulla potential, experter varnar för att en hälsosam dos av skepsis behövs för att helt utvärdera tekniken och dess eventuella plats i samhället.

För många individer, även om - inklusive några som vill investera - blockchain -teknik och deras begränsningar förblir dåligt förstått, lämnar människor sårbara för att utnyttjas av dåliga aktörer. Forskare vid Princeton Universitys School of Engineering and Applied Science strävar efter att förändra det genom utbildning, uppsökande och forskning.

"Tidigt insåg vi att detta var en teknik som inte var väl förstått men som många människor var intresserade av, sa Ed Felten, Robert E. Kahn professor i datavetenskap och offentliga angelägenheter vid Princeton. "Det fanns ingen sammanhängande, högkvalitativt sätt att undervisa om denna teknik eller förklara den, så vi har försökt systematisera kunskapen och olösta problem som ligger bakom den."

Enkelt uttryckt, en blockkedja är en huvudbok. Men till skillnad från ett gammalt hotellregister som samlar damm på en disk, en blockchain-reskontra hålls elektroniskt på flera platser över internet. Det är synligt för alla medlemmar i gemenskapen som deltar i just den blockchain. Varje kopia av huvudboken hålls på en dator som kallas en nod; när någon gör en transaktion med blockkedjan – säg att använda virtuell valuta för att beställa en pizza – kör nodernas operatörer igenom beräkningar för att skapa en ny post, eller blockera, i huvudboken. Varje nytt block är krypterat med en privat, sifferknapp från personen som köpte pizzan; de nya blocken är också länkade till de tidigare blocken med hjälp av ytterligare kryptering.

Kombinationen av kryptering och synlighet gör poster extremt svåra att fejka. Eftersom beräkningarna utförs på flera noder och resultaten är synliga för deltagarna – skulle varierande resultat bli en omedelbar röd flagga. Systemets distribuerade karaktär innebär att det är svårt för en enskild enhet att kontrollera. Det gör också transaktioner extremt svåra att spåra tillbaka till en användare.

Den första användningen av blockchain-teknik var i nya former av valuta som Bitcoin. På senare tid, förmågan att spåra decentraliserade transaktioner på ett tillförlitligt sätt har attraherat andra sektorer. Företag undersöker dess användning för kontrakt, apputveckling och internationell ekonomi.

"Jag tror att det här kommer att bli en historia om gradvis integration, snarare än en historia om en revolution, sade Arvind Narayanan, en docent i datavetenskap vid Princeton. "Det är en intressant ny teknik, och ett antal av oss här arbetar för att göra den tekniska grunden ännu starkare. "

Under 2014, Narayanan började undervisa i en av de första universitetskurserna i blockchain, som han och Felten snart utökade till en Coursera-serie online och en populär lärobok. På samma gång, med kollegor och tidigare och nuvarande studenter, de började innovativa sätt att maximera fördelarna med blockchain och minimera riskerna. "Det är mycket som står på spel, och mycket som inte är förstått om denna teknik, " sa Felten. "Som oberoende akademiker, rollen vi försöker spela är att vara förklarare, tolkar och B.S. detektorer."

Som sagt, Felten och Narayanan tror att blockchain har en viktig roll att spela – även om mest troligt, vi har ännu inte föreställt oss vad det kommer att bli. "På något vis, vi letar fortfarande efter dess stora tillämpning, sa Felten.

Många Princeton-alumner försöker fylla det okända genom att bli tidiga innovatörer inom området, inklusive en av grundarna av kryptovalutan Ethereum och grundare av flera högprofilerade företag, t.ex. Blockstack (se listan nedan). Vart de tar dessa och andra satsningar beror inte bara på teknisk finess, men fantasi.

Det decentraliserade nätverket

Blockchains mest framträdande användning hittills har varit att skapa kryptovalutor, som Bitcoin och Ethereum, som inte kontrolleras av en centralbank. Dessa valutor är inte blockchains själva - de är abstrakta tokens - men handel med deras mynt registreras på blockchains. Eftersom äganderätt och eventuell överföring av ägandeskap registreras i den offentliga redovisningen, deltagare i Bitcoin-systemet behöver inte lita på någon enhet. Istället, de litar på den distribuerade reskontrateknologin, som underhålls av ett stort antal deltagare runt om i världen.

Varje kryptovaluta erbjuder ett begränsat antal mynt, även om nya regelbundet skapas och delas ut som betalning till användarna, kallas gruvarbetare, som är de första att lösa de svåra beräkningsproblemen – de hårda pusslen – som lagts till i kedjan. Gruvarbetarnas datorer kör algoritmer som utför den svåra uppgiften att bygga blockkedjerekord och lösa matematiska problem. I utbyte, de får mynt.

Även om detta låter abstrakt, Felten påpekar att systemet faktiskt har mycket gemensamt med konventionella valutor. "De flesta pengar vi har finns i antal på någon dator någonstans, " sa han. "Om du går in i en smörgåsaffär, de ger dig en smörgås i utbyte mot att du säger åt en bank att flytta nummer från ett konto till ett annat." Som papperspengar, han fortsätter, kryptovalutor har värde eftersom deras utbud är begränsat, och för att användare kan vara säkra på att de kan byta dem mot varor och tjänster. Kryptovalutor handlas nu mot dollarn, och deras sammanlagda marknadsvärde är över 100 miljarder dollar.

Bland deras största attraktioner, kryptovalutor erbjuder ett sätt att överföra pengar över avstånd och gränser utan att involvera mellanhänder som kan ta ut höga avgifter. I andra fall, vissa kryptovalutor har avancerade funktioner, inklusive möjligheten att skapa smarta kontrakt, eller självupprätthållande regler som styr depositionsarrangemang och andra interaktioner.

Blockchain är fortfarande i sin linda, fastän, så den verkliga omfattningen av dess användbarhet kommer sannolikt ännu inte att avslöjas.

"Det är en slags analogi till internets tidiga dagar, där vissa människor var superglada och gjorde många påståenden om hur det skulle förändra människans existens för alltid, och några sa att det bara var en modefluga, " Sa Felten. "Även om det inte löste alla mänsklighetens problem, det visade sig vara ganska viktigt."

Men för alla intressanta nuvarande och framtida användningsområden för blockchain, han lade till, det finns "en extraordinär mängd ormolja och överdrift i den offentliga retoriken." Eftersom vissa kryptovalutatransaktioner är anonyma, till exempel, de är särskilt attraktiva för kriminella grupper, inklusive de som vill byta olagliga varor. I andra fall, mindre kunniga användare utnyttjas genom "pump och dump-system" där skrupelfria investerare på konstgjord väg höjer priset på en het råvara och sedan snabbt säljer, orsakar en krasch. "Det pågår ett stort antal bedrägerier, " Narayanan varnade.

Blockchain är också extremt energikrävande, mest på grund av gruvdrift, som kräver specialutrustning med hög efterfrågan på el. Enbart Bitcoin-brytning står för cirka 0,1 procent av världens totala energianvändning – mer energi än vissa länder, inklusive Danmark och Irland, konsumera. Som Narayanan vittnade inför senatens kommitté för energi och naturresurser i augusti, detta utgör ett allvarligt problem för energianvändningen och miljön.

Kodar framtiden

Från tidiga dagar, Princeton -forskare har strävat efter att mildra några av dessa frågor och att bättre förstå tekniken och dess potential.

"Bitcoin framställs i media som att hoppa in i tillvaron från en mystisk persons sinne, men jag var medförfattare till en artikel om komponentteknologier i kryptovalutor som citerade litteratur från början av 1980-talet, " Narayanan sa. "Att fortsätta att förbättra kryptovaluta och blockchain kommer att kräva mycket mer datavetenskaplig forskning."

BlockSci, till exempel, är en databas som Narayanan och hans kollegor byggde för att analysera hundratals miljoner Bitcoin -transaktioner. BlockSci låter dem undersöka trender och svara på frågor som hur mycket pengar som faktiskt överförs och hur mycket integritet användare verkligen har.

"Det finns massor av intressanta vetenskapliga och kommersiella frågor vi kan ställa med dessa data, " sa Narayanan. En nyligen genomförd undersökning visade, till exempel, att bitcoins byter ägare mer sällan än vad som tidigare antagits – cirka 1,4 gånger per månad – vilket tyder på att individer använder mynt mindre som valuta och mer som investeringar.

Princeton -studenter och akademiker driver också fältet framåt, genom att skapa appar och skriva programvara för att förbättra kryptovalutor; grundande företag baserade på blockchain; och finansiera sådana satsningar. Joseph Lubin, en av grundarna av Ethereum, tog examen från Princeton 1987 med en examen i elektroteknik och datavetenskap.

En nyligen genomförd satsning, Grund, grundad av Princeton datavetenskap alumn Nader Al-Naji, Lawrence Diao och Josh Chen, nyligen samlat in 133 miljoner dollar för att försöka bygga en kryptovaluta som håller ett stabilare pris än konventionella blockchain-baserade "mynt". Bassystemet skapar den virtuella motsvarigheten till en centralbank, som automatiskt justerar tillgången på valuta, baserat på efterfrågan.

Ett nyligen Princeton alumniföretag, Blockstack, syftar till att bygga ett helt decentraliserat internet baserat på blockchain. Enligt medgrundarna Ryan Shea (2012 BSE i maskin- och rymdteknik) och Muneeb Ali (2017 Ph.D. i datavetenskap), Blockstack, som är registrerat som ett allmännyttigt företag, inspirerades av stora problem som de uppfattade i hur internet fungerar, inklusive oro för personuppgifter och autonomi.

"Vi såg att bristen på konkurrens och bristande kontroll för slutanvändaren verkligen hämmade friheten, säkerhet och integritet runt om i världen, "Shea sa. "Vi ville bygga ett nytt system som stärker individen och låter var och en av oss äga vår data."

Istället för att Facebook lagrar och kontrollerar all en persons data på sina servrar, till exempel, en Blockstack-användare kan enkelt migrera sin digitala identitet från app till app, om så önskas. Blockstack-programvara för att hantera profiler och säkra konton är redan tillgänglig, liksom decentraliserade messenger- och dokumentredigeringsappar. Nästa år, företaget planerar att släppa sin egen blockchain tillsammans med en Blockstack-token, och diskussioner pågår för att skapa en decentraliserad Twitter.

"Vi arbetar med massor av team för att hjälpa dem att bygga vilka appar de vill på plattformen, "De mest spännande sakerna är mindre kring de exakta detaljerna i den underliggande infrastrukturen vi tillhandahåller och mer kring hur vi gör det möjligt för utvecklare att skapa nya upplevelser."

Blockstack går redan i full cirkel genom att inspirera och göra det möjligt för andra Princeton -forskare att skapa ny teknik. På Keller Center for Innovation in Engineering Educations eLab Summer Accelerator Program i augusti, ett team av nyutexaminerade från Princeton lanserade Afari, en Blockstack-baserad social medieplattform avsedd att ge dataintegritet tillbaka till människorna genom att återlämna dataägande och integritet till användarna, och genom att ge alla en lika chans för deras röst att höras och belönas.

"Sociala medier är så trasiga enligt vår åsikt att du måste designa om det från grunden, sade Avthar Sewrathan, medgrundare av Afari och en examen 2018 i datavetenskap. Blockchain, laget sa, gör det möjligt. "När du gör ett inlägg på Afari, " sa medgrundaren Felix Madutsa, "dina data lagras inte hos oss utan lagras snarare på ett decentraliserat system som du, användaren, kontrollerar och äger."