بلاکچین چیست؟
بلاکچین یک فناوری انقلابی است که اولین استفاده از آن برای راه‌اندازی ارز دیجیتال بیت کوین (BitCoin) بود که با نماد (BTC) شناخته می‌شود. بلاکچین از دو کلمه بلاک (Block) و چین یا زنجیره (Chain) تشکیل شده است که معنی کامل آن زنجیره بلوکی می‌شود. این فناوری به زبان ساده یک نوع سیستم ثبت اطلاعات و گزارش است و با انجام چند کار اساسی احتمال از بین رفتن اطلاعات ثبت شده را نزدیک به صفر می‌کند. در ادامه این مطلب اطلاعات بیشتری را درباره بلاکچین در اختیارتان قرار می‌دهیم.
دلیل نامگذاری بلاکچین
برای توضیح بهتر مفهوم بلاکچین، به طور معمول آن را به دو قسمت بلوک (block) و زنجیره (chain) تقسیم می کنیم. برای مثال یک کانتینر در دنیای واقعی را در نظر بگیرید که جعبه های زیادی را از یک مبدا به یک مقصد مشخص حمل می کند. در دنیای ارز های دیجیتال، این کانتینر همان “بلوک” است و هر جعبه روی کانتینر یک معامله منحصر به فرد محسوب می شود.
پس وقتی می گوییم کانتینر جعبه های زیادی را حمل می کند یعنی بلوک، معاملات بسیاری را انجام می دهد. در سیستم بلاکچین بیت کوین، تأیید یک بلوک تراکنش در شبکه 10 دقیقه طول می کشد.
بیت کوین می تواند داده های با ارزش 1 مگابایت را در هر بلوک نگه دارد، در حالی که بعضی مانند بیت کوین کش (Bitcoin Cash) ، اندازه بلوک 8 مگابایتی دارند. پس هرچه ظرفیت نگهداری بلوک بیشتر باشد، قدرت بیشتری برای پردازش تراکنش های بیشتر دارد.
اکنون به بررسی مفهوم زنجیره یا chain می پردازیم. تصور کنید که کانتینر به اولین مقصد رسیده است. این بدان معناست که بلوک تأیید شده و اکنون در لجر (دفتر) عمومی برای مشاهده همه در دسترس است.
با این وجود کانتینر آماده عزیمت به مقصد بعدیست. هر جعبه (معامله) جدید یا قدیمی که کانتینر (بلوک) حمل می کند نیز برای مشاهده در بلاک چین عمومی در دسترس خواهد بود. این موضوع برای هر معامله ای یکسان بوده و به محض تأیید تراکنش، داده های معامله برای همه قابل رویت است. به همین دلیل به آن ها “زنجیره” ی معاملات گفته می شود.
تاریخچه بلاکچین
اولین کسانی که بر روی بلاکچین کار کردند تا آن را توسعه دهند، استوارت هابر (Stuart Haber) و اسکات استورنتا (scott stornetta) در سال 1991 بودند. این اشخاص دیو بایر (Dave Bayer) را نیز به همکاری با خود دعوت کرده و با یکدیگر ساختار اولیه بلاکچین را ساختند و قابلیت‌هایی به آن افزودند که باعث بهبود کارایی آن شده و فضای هر بلاک را برای ذخیره اطلاعات بیشتر، افزایش داد.
پایگاه‌های داده هر بلاکچین، به طور خود مختار مدیریت می‌شود و از یک شبکه نظیر به نظیر و یک سرور توزیع شده استفاده می‌کند. زنجیره بلاکچین بیت کوین که اولین استفاده از این فناوری بود، توسط یک فرد یا گروه ناشناس به نام ساتوشی ناکاموتو در سال 2008 انجام شد.
یک سال بعد بیتکوین همراه با این فناوری به عنوان یک ارز دیجیتالی معرفی شد. افراد دیگر نیز بلاکچین را به عنوان یک راه حل در نظر گرفتند و رمز ارز خود را با بلاکچین اختصاصی و یا در بستر بلاکچین بیت کوین راه‌اندازی کردند. زنجیره بلوکی در بیتکوین کاری کرد که معاملات دو طرفه و بدون واسطه خیلی آسان انجام شده و حریم خصوصی حفظ شود.
بلاکچین چگونه کار می‌کند؟
این سوال برای افراد بسیاری پیش می‌آید و باید بدانید که جواب آن در هر حوزه‌ای از کاربرد بسیار متفاوت می‌باشد. در ادامه برای درک بهتر، عملکرد بلاکچین بیت کوین که بسیار معروف است را برای شما شرح می‌دهیم. در ابتدا باید گفت بلاکچین بیتکوین ریز به ریز همه تراکنش‌های این ارز را در خود ذخیره می‌کند تا از مفهوم دوباره خرج کردن جلوگیری کند که باعث افزایش امنیت و اعتماد کاربران به بیت کوین می‌شود.
زمانی که یک تراکنش انجام می‌شود، اطلاعات آن در شبکه ذخیره شده و بعد از اتمام فضای بلاک قدیمی، یک بلاک جدید ایجاد می‌شود. همه این بلاک‌ها به یکدیگر متصل هستند و با توجه به افزایش اطلاعات و تولید شدن بلاک‌های جدید یک زنجیره از بلاک‌ها ایجاد شده که بلاکچین نام دارد. برای اینکه یک بلاک جدید به وجود بیاید و بلاک قدیمی بسته شود، چهار کار باید انجام شود:
- در شبکه بیتکوین باید یک معامله انجام شود.
- معامله باید در شبکه تایید شود که این کار را رایانه‌های موجود در شبکه و یا ماینرهایی که در سراسر جهان هستند با هشی که به آنها داده می‌شود، انجام می‌دهند و ممکن است کمی طول بکشد.
- بعد از اینکه معامله انجام شد، شبکه به طور خودکار آن را درون یک بلاک ذخیره کرده و اطلاعات تراکنش در بین هزاران تراکنش دیگر قرار می‌گیرد که در هر زمان که بخواهید، قابل مشاهده است.
- بعد از اینکه معامله یا تراکنش تایید شد، یک کد هش به آن داده می‌شود که تقریبا شبیه به آدرس آن بلاک است که منحصر به فرد بوده و بعد از افزوده شدن بلاک به بلاکچین، می‌توان از آن برای یافتن تراکنش موردنظر استفاده کرد.
ویژگی‌های منحصر به فرد بلاکچین
بلاکچین ویژگی‌های بسیار زیادی دارد که از جمله آنها می‌توان به شفافیت، تمرکز زدایی، جلوگیری از دوباره خرج کردن، ثبت اطلاعات، امنیت بالا، راه‌اندازی رمز ارزهای مختلف و دیگر ویژگی‌ها اشاره کرد. در ادامه مهم‌ترین ویژگی‌های بلاکچین، یعنی شفافیت و تمرکز زدایی را برای شما شرح می‌دهیم.
شفافیت
شفافیت در هر کاری، از اهمیت زیادی برخوردار است؛ به طور مثال بین در معاملات همه چیز باید شفاف باشد تا اعتماد ایجاد شده و معامله انجام شود. در بلاکچین بیت کوین نیز به دلیل وجود ماهیت غیر متمرکز، همه معاملات با داشتن یک گره شخصی و یا با یک جستجو در سراسر بلاکچین، می‌توان معاملات را به صورت زنده و یا تاریخچه آن را مشاهده کرد. هر گره یک کپی در شبکه دارد که با استفاده از آن می‌توانید به بلاک جدید برای یافتن آن مراجعه کنید.
تمرکز زدایی
با توجه به امنیت بالای بلاکچین، در زمان ذخیره اطلاعات در شبکه، هر اطلاعات خطرناکی که همراه با داده وارد شبکه شود، سریعا حذف می‌شود. همانطور که گفتیم زنجیره بلوکی یک شبکه غیر متمرکز است و از پیام اد هاک (Ad Hoc) برای ارتباط با شبکه دفتر کل توزیع شده استفاده می‌کند. این شبکه دارای نقاط متمرکز زیادی است که کِرَکرها را به آن سمت هدایت می‌کند. بنابراین هیچ نقطه مرکزی قابل شکستی وجود ندارد و شبکه در امنیت کامل است. به طور مثال استفاده از رمزنگاری کلید عمومی و یا هش دو طرفه از اقدامات امنیتی بلاکچین می‌باشد.
کاربردهای بلاکچین
همانطور که گفتیم اولین استفاده از بلاکچین در رمز ارز بیتکوین بود که با گسترش بیتکوین با بلاکچین، افراد دیگر نیز تصمیم به استفاده از آن در حوزه‌های متفاوت گرفتند. همین امر باعث شد تا بلاکچین در هر حوزه‌ای مورد استفاده قرار بگیرد که معروف‌ترین آنها در رمز ارزها و پایگاه‌های داده توزیع شده است. بلاکچین باعث شد تا بسیاری از روش‌های معاملاتی پرداختی نیز از این فناوری استفاده کنند، تا از علم روز دنیا عقب نمانند. در ادامه به کاربردهای زنجیره بلوکی اشاره می‌کنیم:
- ارزهای دیجیتال (Digital Currency)
- قرارداد هوشمند (Smart Contracts)
- اوراق بهادار (Securities)
- ثبت و نگهداری سوابق (Record Keeping)
- اینترنت اشیا (Internet of things)
- رای گیری‌های دیجیتال (Online Voting)
مشکلات و محدودیت‌های بلاکچین
با توجه به اینکه این فناوری مزایا و کاربردهای زیادی دارد، دارای محدودیت‌هایی نیز است که در عملکرد آن تاثیر زیادی ندارد. در ادامه مشکلات و محدودیت‌های زنجیره بلوکی یا بلاکچین را به طور کامل شرح می‌دهیم.
اصطلاحات تخصصی بلاکچین
این فناوری با توجه به اینکه مدت کمی است که شناخته شده، درک آن برای افرادی بسیاری سخت است. واژه‌های به کار رفته در این فناوری کمی تخصصی هستند و همین امر باعث شده تا پیچیدگی بیشتری به این موضوع افزوده شود. اما با کمی تمرین و تکرار می‌توان بلاکچین را به خوبی شناخت و درک خوبی را داشت.
گستردگی شبکه
هر بلاکچین برای شروع باید یک شبکه بسیار بزرگ را دارا باشد تا بتواند ترافیک زیاد شبکه را تحمل کند. اما بزرگ بودن شبکه ممکن است که کنترل آن را کمی سخت کند و اختلالاتی در کل شبکه به وجود بیاورد. اما این موضوع هنوز به اثبات نرسیده و هنوز در حد یک نظریه است.
هزینه تراکنش‌ها و سرعت شبکه
تصور کنید که در یک صف ایستاده‌اید که مسئول آن کارها را آرام انجام می‌دهد. این امر باعث می‌شود که شبکه شلوغ شود و سرعت تایید تراکنش‌ها کاهش یافته و کارمزد افزایش یابد. به طور مثال کارمزد معاملات بیت کوین در ابتدا رایگان بود و با شلوغ‌تر شدن شبکه، کارمزد کمی برای معاملات آن در نظر گرفته شد.
نقص امنیتی
در بلاکچین بیتکوین و هر بلاکچین دیگری یک نقص امنیتی بزرگ وجود دارد که نام آن حمله 51 درصد است. این نقص امنیتی زمانی ایجاد می‌شود که یک شخص بیش از 51 درصد از فعالیت‌های شبکه را در اختیار داشته باشد. استخراج کننده‌های شبکه می‌توانند این نقص را برجسته کنند. به طور مثال اگر بیش از نیمی از ماینرها یک کار خاص را انجام دهند، حمله 51 درصد رخ خواهد دارد که منبع آنها استخرهای استخراج می‌باشند. به همین دلیل نظارت بر استخرهای استخراج ارزهای دیجیتالی بیشتر از قبل شده است و ساتوشی ناکاموتو مخترع بیت کوین نیز درباره این مشکل هشدار داده بود.
بلاک چین عمومی چیست؟
یک بلاک چین عمومی نوعی بلاک چین بدون مجوز است. هر کسی می‌تواند به شبکه بلاک چین بپیوندد و این یعنی آنها با یک بلاک چین عمومی می‌توانند به خواندن، نوشتن و مشارکت بپردازند. بلاک چین های عمومی غیر متمرکز هستند و هیچ کس بر روی شبکه کنترل ندارد.
این نوع بلاک چین ها ایمن هستند زیرا زمانی که داده‌ها بر روی بلاک چین دارای اعتبار شدند، دیگر قابل تغییر نیستند. وقتی در مورد بلاک چین های عمومی صحبت می کنیم، آنچه اکثر مردم در واقع در موردش صحبت می‌کنند، بلاک چین باز عمومی است. در این نوع بلاک چین هر فردی می‌تواند داده‌ها را در بلاک چین بنویسد و هر فرد دیگری نیز می‌تواند بیاید و داده‌ها را بخواند.
پلتفرم‌های بلاک چین عمومی مانند بیت کوین، اتریوم و لایت کوین در حال حاضر بسیار مورد بحث هستند. می‌توان به این پلتفرم‌ها به عنوان پلتفرم‌های بلاک چینی بدون مجوز اشاره کرد. این یعنی آنها طوری طراحی شده‌اند که در جهت افزایش ناشناسی کاربر و محافظت از او تلاش می‌کنند.
تصور می‌شود که پلتفرم های بلاک چین عمومی مانند اتریوم را نمی‌توان برای ساخت سناریو های اجازه و یا کنترل دسترسی به داده‌ها مورد استفاده قرار داد.
واقعیت این است که می‌توان از آنها برای این منظور استفاده کرد. آنها فقط تمامی ابزارهای ساخته شده در داخل شبکه را در اختیار کاربر قرار نمی‌دهند چرا که همگی این ابزارها را می‌توان در یک پلتفرم بلاک چینی خصوصی و یا مجوز دار پیدا کرد. اما در اساس همیشه می‌توان از این پلتفرم‌های عمومی باز برای ساخت یک راه حل مجوز دار استفاده کرد.
وقتی که ما در مورد بلاک چین های عمومی فکر می‌کنیم، به پلتفرم‌های بلاکچینی مانند بیت کوین و اتریوم فکر می‌کنیم که در اساس آنها برای حفظ ناشناسی طراحی شده‌اند.
اگر ما ندانیم که یک کاربر کیست، هیچ روشی برای ایجاد مجوز، دسترسی بر اساس نقش و کنترل داده‌هایی که او می‌تواند بخواند و بنویسد، نخواهیم داشت. در موقعیت‌های زیادی این امر مطلوب است و به همین خاطر است که ما می‌بینیم ارز های دیجیتال بر اساس پلتفرم های بلاک چین عمومی هستند زیرا ناشناسی مهم است و یکی از مزایای اصلی استفاده از ارز های دیجیتال است.
مزایای بلاک چین های عمومی
خواندن و نوشتن باز
هر کسی می تواند با تحویل تراکنش ها به بلاک چین مشارکت کند. به عنوان مثال اتریوم و بیت کوین به این شیوه هستند. در این موارد، تراکنش‌ها را می توان بر روی اکسپلورر بلاک چین مشاهده کرد.
دفتر کل توزیع شده
پایگاه داده مانند رویکرد کلاینت-سرور متمرکز نیست و همه نودها در بلاک چین در اعتبار بخشی تراکنش مشارکت می‌کنند.
تغییر ناپذیری
وقتی چیزی در بلاک چین نوشته می‌شود،نمی‌توان آن را تغییر داد.
ایمن به دلیل استخراج (قانون ۵۱ درصد)
به عنوان مثال در مورد بیت کوین، بدست آوردن اکثریت قدرت شبکه، پتانسیل فراهم کردن خرج کردن دوباره را در مقیاس عظیمی به وجود می‌آورد و در صورت به دست آوردن اکثریت قدرت شبکه، احتمال جلوگیری از تایید تراکنش‌ها ایجاد می‌شود. اما در عمل، به دست آوردن این قدرت تقریبا غیرممکن است.
بلاک چین خصوصی چیست؟
بلاک چین خصوصی نوعی بلاک چین مجوزدار است. شبکه‌های دارای مجوز، محدودیت‌هایی را بر افرادی که اجازه مشارکت دارند و نوع تراکنش‌هایی که می توانند در آنها مشارکت کنند، به وجود می‌آورند.
وقتی افراد وارد بلاک چین می شوند، طبیعتا بحث در مورد نوع بلاک چین پیش می آید زیرا انواع بسیار متفاوتی در مورد بلاک چین مطرح است. از نمونه‌های بلاک چین خصوصی می‌توان به پلتفرم‌هایی مثل هایپر لجر، Hashgraph، Corda و… اشاره کرد.
بلاک چین های خصوصی را به طور اختصاصی‌تر بلاک چین های مجوزدار می‌نامند. وقتی که ما در مورد بلاک چین خصوصی صحبت می‌کنیم و یا وقتی می شنویم که مردم در مورد راه حل‌های بلاک چین خصوصی صحبت می‌کنند، تمایل بر این است که در مورد چیز های خصوصی و بسته این مقوله صحبت شود.
ما می‌خواهیم افرادی که می‌توانند داده‌ها را در این بلاک چین بنویسند، کنترل کنیم و همچنین می‌خواهیم افرادی را که می‌توانند داده‌ها را از این بلاک چین بخوانند، کنترل کنیم. به منظور انجام این امر، اولین اقدام شناسایی است. لازم است بدانیم که چه کسی بخشی از این شبکه بلاک چینی است. اگر ما ندانیم که چه کسی کاربر این شبکه است، تعریف کردن قوانین در مورد اینکه چه داده‌هایی را می‌توان به دفتر کل تحویل داد و چه داده‌هایی را می‌توان از دفتر کل مصرف کرد، اگر نگوییم غیر ممکن می شود، قطعا بسیار دشوار خواهد شد.
وقتی در مورد بلاک چین خصوصی صحبت می‌کنیم، یک بلاک چین مجوز دار را تصور کنید که از ابتدا ایده شناسایی شما را دارد. این مسئله بسیار متفاوت از یک پلتفرم عمومی مانند اتریوم است که در آن پلتفرم سعی در محافظت و به حداکثر رساندن ناشناسی دارد. همان طور که قبلا گفته شد، این پلتفرم‌ها طوری طراحی شده اند که نمی‌دانند کاربر کیست.
اکثر اوقات بلاک چین های خصوصی تمایل دارند که به همراه ابزارهای مدیریت هویت بیایند و یا یک معماری مدولار داشته باشند که در آن شما می‌توانید راه حل مدیریت هویت خود را مرتبط کنید. این ابزار می‌تواند هر چیزی باشد؛ از یک فراهم کننده سرویس عضویت گرفته تا راه حل OAuth با استفاده از گوگل، فیسبوک، LinkedIn و غیره.
یک شبکه بلاک چین خصوصی نیاز به یک دعوتنامه دارد و باید توسط مدیر شبکه یا با مجموعه‌ای از قوانین که توسط او وضع می‌شود مورد تایید قرار بگیرد. کسب و کارهایی که یک بلاک چین خصوصی را ایجاد می‌کنند، به طور عمومی یک شبکه دارای مجوز را درست می‌کنند. این کار محدودیت‌هایی را روی کسی که به شبکه وارد می‌شود اعمال می‌کند.
مکانیزم‌های کنترل دسترسی نیز مختلف است. شرکت‌کنندگان موجود می‌توانند در مورد شرکت‌کنندگان بعدی تصمیم گیری کنند؛ یک مرجع قانونی می‌تواند مجوز ورود را صادر کند؛ یا یک کنسرسیوم در این مورد تصمیم بگیرد. زمانی که یک گره به شبکه وارد می‌شود، نقشی در حفاظت از بلاکچین به شیوه غیر متمرکز خواهد داشت.
هایپرلجر فابریک مثالی از یک چارچوب بلاکچین مجوز دار است و یکی از پروژه‌های میزبانی شده توسط بنیاد لینوکس است. این پروژه به منظور پشتیبانی از اینگونه نیازهای سازمان، کلید خورده است.
هویت دیجیتال به صورت مشخص، برای بسیاری از صنایع یک مورد اساسی و مهم است و می‌تواند چالش‌های زنجیره تامین و اختلال در صنایع مالی را حل کند و حتی تبادل داده‌های حساس به امنیت در حوزه سلامت را ساده کند. بلاکچین‌های دارای مجوز، امکان افزایش بازدهی تراکنش‌ها را در مقیاس بزرگتری فراهم می‌کند.
بیشتر بخوانید:
فهرست مطالب