خانه / مقالات / بلاکچین (blockchain)

بلاکچین (blockchain)

بلاکچین (blockchain) چیست ؟

بیت کوین اولین کریپتوکارنسی دنیاست. یک کریپتوکارنسی، دارایی دیجیتال و شبکه غیرمتمرکز است ، فرق آن با پول‌ها و شبکه‌های دیگر این است که هیچ‌ سازمان، بانک یا دولتی بر تراکنش‌های آن یا تولید واحدهای پولی جدید کنترلی ندارد. در شبکه یک رمز ارز ، همه این حق را دارند که در تایید تراکنش‌های شبکه و کنترل آن شرکت کنند.

در واقع بر خلاف سیستم بانکی و سیستم‌های مالی متمرکز که فقط چند نهاد خاص بر روی آن کنترل دارند، در سیستم یک ارز دیجیتال هیچ کس به تنهایی مالک شبکه نیست و هیچ به تنهایی نمی‌تواند کنترل شبکه را بدست بگیرد، بلکه هر کس که اکوسیستم وصل می‌شود، بخشی از آن خواهد بود. کریپتوکارنسی‌ها را می‌توان به صورت مستقیم و بدون دخالت هرگونه واسطه‌ای در اینترنت به شخص دیگری ارسال کرد. یعنی برای ارسال ارزهای دیجیتال به یکدیگر نیازی به افتتاح حساب بانکی، استفاده از خدمات بانک‌ها یا هر سازمان واسطه‌ دیگری نخواهید داشت.

با سیستم‌های متمرکز، ما همیشه در حال اعتماد کردن به اشخاص و سازمان‌های مختلف هستیم. وقتی که پول خود را در بانک پس‌انداز می‌کنیم، مجبور به اعتماد کردن به بانک هستیم. وقتی که فایلی را در فیس‌بوک منتشر می‌کنیم به فیس‌بوک اعتماد می‌کنیم که از اطلاعات ما حفاظت کند. کرپیتوکارنسی‌ها با بهره‌گیری از مفهوم تمرکززدایی، رمزنگاری و دفتر کل توزیع شده، به دنبال آن هستند که ما را از اعتماد بی‌نیاز کنند.

بیت کوین در سال ۲۰۰۸ توسط فرد یا افراد ناشناسی به نام «ساتوشی ناکاموتو» معرفی شد. هیچ‌کس نمی‌داند ساتوشی ناکاموتو دقیقا کیست. هر چند وقت یکبار فردی ادعا می‌کند که ساتوشی است اما خیلی زود رسوا می‌شود. یکی از نکات جالب بیت کوین هم همین ناشناس بودن خالق آن است. این نشان می‌دهد که بیت کوین به هیچ‌کس جز کاربرانش وابسته نیست و راه خودش را طی می‌کند.

به جز غیرمتمرکز بودن، بیت کوین ویژگی‌های جالب دیگری هم دارد. تعداد واحدهای بیت کوین محدود است و این ارز ضد تورمی است. برخلاف پول‌های رایج (فیات – بدون پشتوانه) مانند دلار و یورو که به تعداد نامحدود چاپ و توسط دولت‌ها صادر خواهند شد، تعداد واحدهای بیت کوین محدود است. در پروتکل بیت کوین مشخص شده است که بیت کوین‌ها محدود باشند و تعداد آن‌ها فقط ۲۱ میلیون واحد خواهد بود. از آنجایی که هر کسی که شبکه بیت کوین متصل می‌شود، پروتکل‌ و قوانین را می‌پذیرد، پس از رسیدن بیت کوین‌ها به عدد ۲۱ میلیون واحد، دیگر هیچ بیت کوینی استخراج نخواهد شد. این مسئله از نظر ریاضی اثبات شده است.

واحدهای بیت کوین توسط سازمان متمرکز خاصی تولید و صادر نمی‌شوند. افرادی به نام استخراج‌کننده یا به اصطلاح ماینر (miner) می‌توانند سخت افزارهای قدرتمند خود را برای حفظ امنیت شبکه بیت کوین به کار بگیرند. طی این فرایند بیت کوین تولید می‌شود و به عنوان پاداش به ماینرها تعلق می‌گیرد.‌

بلاکچین (blockchain)
بلاکچین (blockchain)

کریپتوکارنسی‌ها یا همان ارزهای دیجیتال از یک دفتر کل توزیع شده استفاده می‌کنند. دفتر کل توزیع شده‌ای که اغلب کرپیتوکارنسی‌ها روی آن کار می‌کنند، «بلاک چین» نام دارد.

به زبان ساده، بلاک چین یک نوع سیستم ثبت اطلاعات و گزارش است. تفاوت آن با سیستم‌های دیگر این است که اطلاعات ذخیره شده روی این نوع سیستم، میان همه اعضای شبکه (کامپیوترهایی که به شبکه وصل می‌شوند) به اشتراک گذاشته می‌شوند و با استفاده از رمزنگاری امکان حذف و دستکاری اطلاعات ثبت شده تقریبا غیرممکن است.

وقتی چیزی روی بلاک چین ثبت شد، باید فکر حذف یا دستکاری کردن آن را از ذهن بیرون کنید. این یک ایده فوق‌العاده برای رسیدن به دنیایی شفاف و امن است.

بلاک چین نوعی دفتر کل توزیع شده است. دفتر کل توزیع شده سال‌ها قبل از بلاک چین مورد استفاده قرار می‌گرفت. برای درک دفتر کل توزیع شده ابتدا باید معنی دفتر کل (Ledger) را بدانید. دفتر کل در علم حسابداری به دفتر یا برگه‌ای گفته می‌شود که اطلاعات حساب‌ها در آن ثبت می‌شود اما به طور کلی می‌توانیم به هر چیزی که یک سری اطلاعات مفید در آن ثبت می‌شود تا بعدا مورد استفاده قرار بگیرد، دفتر کل بگوییم.

مثلا بانک‌ها اطلاعات حساب مشتریان خود را در دفتر کل‌ ثبت می‌کنند. این‌که شما ۱ میلیون تومان در حساب خود دارید، در دفتر کل بانک که روی سرورهای کامپیوتری قرار دارد، ثبت شده است. به دفتر کل‌های موجود روی اینترنت پایگاه داده (دیتابیس) هم می‌گویند. امروزه همه جا شاهد استفاده از پایگاه‌های داده هستیم. پس حالا که با مفهوم دفتر کل آشنا شدید، به سراغ مفهوم دیگر یعنی «توزیع‌شده» بودن آن می‌پردازیم.

دفتر کل توزیع شده، دفتر کلی است که فقط روی یک محل خاص ذخیره نشده است، بلکه در چند محل مختلف ذخیره شده است. عملکرد بلاک چین بسیار شبیه به دفتر کل حسابداری در دنیای واقعی است که توسط آن حسابدار می تواند تمامی مبادلات و تراکنش هایی که اتفاق می افتد را ثبت نموده و تراز حساب ها را در آن مشاهده کند. با این تفاوت که بلاک چین هایی مانند بیت کوین و اتریوم بصورت عمومی هستند و هر شخصی می تواند اطلاعات تراکنش ها را مشاهده کند. ( در دفتر کل حسابداری، حسابدار این کار را می کند.)

بلاک چین در واقع لیستی در حال رشد از سوابق یا بلاک ها (Block) است که از طریق رمزنگاری با یکدیگر در ارتباط هستند. هر بلاک شامل هش (کد) رمزگذاری شده (Cryptographic Hash) از برچسب زمانی (TimeStamp) بلاک قبلی و اطلاعات تراکنش می باشد.

به بیان ساده، بلاک چین ساختاری زنجیروار از بلاک ها است که به افراد امکان ارسال و دریافت ارزهای دیجیتال مانند بیت کوین، اتریوم و … را می دهد. با این وجود فناوری Blockchain بسیار گسترده تر از یک سیستم پرداختی است.

یکی از ویژگی های خارق العاده بلاک چین این است که هیچ فرد یا سازمان دولتی آن را کنترل نمی کند. در عوض تراکنش ها توسط افراد بصورت آنلاین تایید و اعتباردهی می شود، که در واقع به این ویژگی غیرمتمرکز بودن (Decentralized) گفته می شود. این پروتکل دارای مزایای بسیار زیادی از جمله شفافیت اطلاعاتی، سرعت بالا و امنیت است. ایده اصلی بلاک چین با توجه به گستردگی فقط در برگیرنده تراکنش های مالی نیست، بلکه قابلیت سازگاری و بکارگیری در هرگونه صنعتی را دارد.

از آن جا که بلاک چین غیرمتمرکز است تمامی افراد به داده ها و اطلاعات یکسان دسترسی دارند. (مگر اینکه بلاک چینی خصوصی مورد استفاده شرکتی خاص باشد) این بدین معنی است که به محض اینکه تراکنشی تایید و انجام شد، روی بلاک چین قرار می گیرد و همه افراد می توانند آن را مشاهده کنند.

بلاک چین طوری طراحی شده است که در مقابل اصلاح اطلاعات مقاوم است و امکان تغییر یا حذف اطلاعات در آن وجود ندارد. بلاک چین دفتر کلی توزیع شده و متن باز است که اطلاعات از طریق شبکه ای همتا به همتا

(Peer-to-Peer) روی اینترنت در آن ثبت می شوند و می تواند معاملات را بین دو طرف به طور موثر و با روش معتبر و دائمی ثبت کند.

اطلاعاتی که روی بلاک چین ثبت می شود می تواند به هر فرمی از جمله، انتقال پول، یک تراکنش، هویت یک شخص، توافق نامه ای بین دو شخص یا شرکت، یا حتی میزان مصرف برق یک لامپ باشد. با این وجود، انجام این فرآیندها نیاز به تایید و اعتباردهی ابزارهای مختلف مانند کامپیوترهای روی شبکه دارد. زمانی که این ابزارها یا کامپیوترها به توافق یا اجماع به منظور ثبت و ذخیره سازی اطلاعاتی روی بلاک چین برسند، بدون هیچ معطلی اطلاعات ثبت می شود. به این فرایند الگوریتم اجماع (consensus) گفته می شود. اطلاعات ثبت شده قابلیت حذف کردن یا تغییر دادن بدون آگاهی و اجازه افرادی که آن را ثبت کرده اند و سایر افراد شبکه ندارد.

تکنولوژی بلاک چین یک شرکت یا نرم افزار نیست، بلکه راهکاری جدید برای ثبت و مستندسازی اطلاعات و داده ها روی اینترنت است. این تکنولوژی می تواند در ساخت و توسعه برنامه های کاربردی مبتنی بر بلاک چین از جمله شبکه های اجتماعی، پیام رسان ها، بازی ها، صرافی ها، پلتفرم های ذخیره سازی، سیستم های رای گیری، فروشگاه های آنلاین و … استفاده شود. از این لحاظ این تکنولوژی بسیار شبیه به اینترنت است، به طوری که برخی آن را نسخه سوم اینترنت می دانند.

عبارت بلاک چین را می توان به دو قسمت تقسیم کرد، قسمت اول آن را می توان بلاک در نظر گرفت و قسمت دوم آن چین. در واقع بلاک اطلاعات دیجیتالی است که روی پایگاه داده ای عمومی یا همان چین (زنجیره) ذخیره می شود. بلاک ها روی بلاک چین متشکل از اطلاعات دیجیتال مختلف هستند و این اطلاعات بخصوص در بردارندۀ سه قسمت به شرح زیر می باشند:

اطلاعات راجع به تراکنش ها از جمله تاریخ، زمان و میزان هزینه صرف شده برای خرید از شرکتی خاص همانند آمازون (Amazon)

اطلاعات شخص یا شرکت هایی که این تراکنش را انجام داده اند؛ به عنوان مثال خرید از شرکت آمازون، نام شما و نام شرکت آمازون را به عنوان خریدار و فروشنده ثبت و ذخیره می کند. به جای نام اصلیتان خرید شما بدون هیچگونه اطلاعات هویتی و با استفاده از امضای دیجیتال منحصر بفردی که مانند نام کاربری عمل می کند، ثبت می شود.

اطلاعاتی که بلاک ها را از هم متمایز می کند. همان طور که هرکدام از افراد نام و نام خانوادگی دارند که آنها را از دیگران متمایز می کند، هر بلاک کدی منحصر بفرد را داخل خود ذخیره می کند که به آن هش (hash) می گویند و باعث ایجاد تمایز بین هر بلاک با سایر بلاک ها می شود.

مثال بالا طوری عنوان شد که بلاک فقط اطلاعات مربوط به یک خرید از آمازون را در خود ثبت می کند، اما در واقعیت عملکرد بلاک ها کمی متفاوت است. در واقع یک بلاک می تواند تا ۱ مگابایت اطلاعات را در خود جای دهد و با توجه به سایز تراکنش ها قادر به پوشش و ذخیره هزاران تراکنش در خود می باشد.

ابتدا ذکر این نکته بسیار مهم است که بلاک چین در واقع بیت کوین نیست، بلکه تکنولوژی و بستری است که بیت کوین با استفاده از آن عمل می کند. بیت کوین ارز دیجیتال است و بلاک چین دفتر کل توزیع شده ای است که اطلاعات و مالکیت کوین ها در آن ثبت می شود. شما نمی توانید بدون بلاک چین بیت کوین داشته باشید، اما بدون بیت کوین می توانید بلاک چین داشته باشید. به منظور درک ساختار بلاک چین باید با مفاهیم اصلی آن بصورت گرافیکی و با ذکر مثال آشنا شوید:

بلاک چیست؟

بلاک چین زنجیره ای از بلاک ها است که اطلاعات در آن ها قرا می گیرد. نوع داده ها و اطلاعاتی که داخل بلاک ذخیره می شود بستگی به نوع بلاک چین دارد. به عنوان مثال یک بلاک بیت کوین شامل اطلاعات فرستنده، گیرنده و تعداد بیت کوین های مبادله شده است.

اولین بلاک روی این زنجیره بلاک جنسیس نامیده می شود و تمامی بلاک های جدید به بلاک قبلی خود متصل هستند.

هش چیست؟

هر بلاک دارای یک کد است که به آن هش گفته می شود که در واقع مانند اثر انگشت برای بلاک عمل می کند، منحصر بفرد است و معرفی کننده بلاک و تمامی اطلاعات داخل آن است. بنابراین پس از ایجاد یک بلاک هرگونه تغییر داخل بلاک باعث تغییر هش می شود.

بنابراین کد هش برای ردیابی تغییرات ایجاد شده روی بلاک ها کاربرد بسیاری دارد. اگر اثر انگشت یک بلاک تغییر کند در واقع آن بلاک دیگر بلاک قبلی نیست و تغییر می کند. هر بلاک شامل موارد زیر میباشد:

  • اطلاعات
  • هش
  • کد هش بلاک قبلی

به عنوان مثال زنجیره ای متشکل از ۳ بلاک داریم. بلاک اول هیچ بلاکی قبل از خود ندارد، بنابراین شامل هش بلاک قبلی نمی شود. بلاک دوم هش بلاک اول را در بردارد و بلاک سوم هش بلاک دوم و به همین صورت بصورت زنجیره ای این فرایند ادامه دارد. بنابراین تمامی بلاک ها شامل هش از بلاک های قبلی خود هستند و این عاملی است که امنیت بلاک چین را در سطوح بالا تضمین می کند.

برای درک بهتر مثال زیر را در نظر بگیرید:

فرض کنید هکری اطلاعات موجود در بلاک دوم را تغییر دهد که بر اثر این تغییر کد هش آن بلاک نیز بلافاصله تغییر می کند، اما بلاک سوم هنوز کد هش قبلی بلاک دوم را در خود دارد و براساس آن کد ایجاد شده است. این عمل باعث می شود بلاک سوم و تمامی بلاک ها با توجه به اینکه کد هش بلاک قبلی خود را به درستی ندارند، نامعتبر شوند.

الگوریتم اثبات کار (PoW) در بلاک چین چیست؟

کد هش مکانیزمی عالی برای جلوگیری از تقلب است اما این روزها کامپیوترها با سرعت های پردازشی بالایی که دارند می توانند در ثانیه صدها هزار هش را محاسبه کنند. بنبابراین در چند دقیقه هکری می تواند وارد یکی از بلاک ها بشود، تغییری در آن ایجاد کند و به منظور معتبر سازی کل شبکه تمامی کدهای هش را دوباره محاسبه کند.

برای جلوگیری از ایجاد این مشکل، بلاک چین از الگوریتمی به نام گواهی اثبات کار استفاده می کند که در واقع مکانیزمی است که سرعت ساخت بلاک های جدید را کاهش می دهد. گواهی اثبات کار (Proof of Work) مساله ای محاسباتی است که حل آن نیاز به صرف زمان و انرژی دارد. با این وجود میزان زمانی که برای تایید نتایج حل مساله محاسباتی صرف می شود بسیار کمتر از میزان زمانی است که برای حل مساله صرف می شود.

به عنوان مثال، در بیت کوین زمان مورد نیاز برای محاسبه گواهی اثبات کار مورد نیاز و افزودن بلاک جدیدی به زنجیره ۱۰ دقیقه است. حال مثال بالا را در نظر بگیرید، اگر هکری بخواهد اطلاعات بلاک دوم را تغییر دهد نیاز به انجام گواهی اثبات کار که ۱۰ دقیقه زمان می گیرد دارد و پس از آن باید این عملیات را روی بلاک سوم و تمامی بلاک های تایید شده انجام دهد.

این مکانیزم عملیات تغییر در بلاک ها را بسیار پیچیده و سخت می کند. حتی اگر یک بلاک را تغییر دهید باید الگوریتم گواهی اثبات کار را برای تمامی بلاک های دیگر محاسبه کنید. بنابراین استفاده از هش و الگوریتم گواهی اثبات کار امنیت بلاک چین را بسیار بالا برده است.

شبکۀ توزیع شده (Distributed) همتا به همتا (Peer-to-Peer)

برای بالا بردن امنیت روش دیگری نیز در بلاک چین وجود دارد و آن استفاده از شبکه ای توزیع شده و همتا به همتا به جای استفاده از موجودیتی مرکزی مانند سرور است. این شبکه به گونه ای است که تمامی افراد امکان پیوستن به آن را دارند. زمانی که شخصی وارد این شبکه می شود یک کپی کامل از بلاک چین را دریافت می کند. هر کامپیوتر در این شبکه یک نود (node) نامیده می شود.

زمانی که کاربر بلاک جدیدی ایجاد می کند، این بلاک برای تمامی کاربران شبکه ارسال می شود. هر نود باید این بلاک را تایید کند تا از عدم تقلب و تغییر در آن اطمینان حاصل شود. بعد از انجام این عملیات هر نود بلاک جدید را به بلاک چین خود اضافه می کند.

تمامی نودها روی شبکه باید به اجماع (consensus) برسند. آن ها در این رابطه که کدام بلاک معتبر است و کدام معتبر نیست به توافق می رسند. بنابراین نودهای شبکه بلاک هایی که در آن ها تغییر ایجاد شده است را رد می کنند. در نتیجه برای ایجاد تغییر در بلاک چین عملیات زیر لازم است:

  • اطلاعات کلیه بلاک ها باید تغییر یابد.
  • برای هر بلاک الگوریتم محاسباتی گواهی اثبات کار انجام شود.
  • کنترل بیش از ۵۰ درصد از شبکه توزیع شده همتا به همتا را در دست بگیرید.

بعد از انجام این عملیات بلاکی که شما روی آن تغییر ایجاد کرده اید توسط کل شبکه پذیرفته می شود، اما این کار غیرممکن است؛ بنابراین امنیت بلاک چین بسیار بالاست.

تراکنش ها در بلاک چین چگونه انجام می شود؟

تراکنش ها روی شبکه Blockchain طی چهار مرحله انجام می شود:

  1. شخصی درخواست انجام تراکنش می کند، این تراکنش می تواند در برگیرنده ارزهای دیجیتال، قراردادها، مدارک یا اطلاعات دیگر باشد.
  2. این تراکنش با کمک نودها در شبکه همتا به همتا منتشر می شود.
  3. نودهای موجود در شبکه با استفاده از الگوریتم های ذکر شده تراکنش و وضعیت کاربر را تایید می کنند.
  4. پس از اینکه تراکنش تایید شد بلاک جدید به بلاک چین افزوده می شود.

مزایا و معایب تکنولوژی بلاک چین

مزایا :

شفافیت و غیرقابل تغییر بودن اطلاعات : اطلاعات روی بلاک چین قابلیت دیده شدن توسط همه افراد را دارند، بنابراین هرگونه تغییر روی بلاک چین توسط شبکه قابل مشاهده است.

امنیت بسیار بالای بلاک چین : با استفاده از کدهای هش، الگوریتم گواهی اثبات کار و شبکه توزیع شده همتا به همتا بلاک چین بسیار امن است، به طوریکه تقریبا هک کردن آن غیرممکن است.

سرعت بالاتر و هزینه های کمتر : برای انجام تراکنش های برون مرزی در حالت عادی نیاز به واسطه های مانند بانک می باشد و ممکن است این عملیات چندین روز به طول بینجامد و هزینه زا باشد. اما با استفاده از تکنولوژی بلاک چین می شود این فرآیند را با سرعت بالاتر و هزینه های بسیار کمتر انجام داد.

ثبت اطلاعات و داده های تاریخی و اطلاعات جدید در کنار هم و در یک مکان: همان گونه که ذکر شد تمامی اطلاعات روی بلاک چین قرار می گیرند، چه اطلاعات بلاک های قدیمی تر و چه بلاک های جدید.

خدمات رسانی بیست و چهار ساعته : شبکه بلاک چین خاموشی و زمان تعطیلی ندارد و همیشه در دسترس است.

دادن قدرت اختیار به کاربران : در بلاک چین شما تمامی اطلاعات را مشاهده می کنید و بر روی تمامی داده ها و تراکنش ها کنترل دارید.

غیرمتمرکز بودن : هیچ سازمان یا نهاد دولتی بر آن نظارت ندارد. و در شبکه ای همتا به همتا از افراد توزیع شده است.

معایب :

پیچیدگی : درک تکنولوژی بلاک چین و بکارگیری آن برای افراد عادی کمی مشکل است.

سایز بلاک : با توجه به اینکه هرلحظه اطلاعات جدیدی روی شبکه ثبت می شود سایز بلاک چین می تواند ایجاد محدودیت کند.

خطاهای انسانی : همان گونه که ذکر شد اطلاعات روی بلاک چین غیر قابل ویرایش و حذف کردن هستند. بنابراین هنگام ثبت اطلاعات و انجام تراکنش ها باید صد در صد از صحت آن اطمینان داشت چون اگر به اشتباه ثبت شود دیگر امکان تغییر آن وجود ندارد.

نتیجه گیری

با توجه به پیشرفت روز افزون ارزهای دیجیتال و استفاده آن ها از قابلیت های بسیار زیاد تکنولوژی بلاک چین به عنوان سیستمی غیرمتمرکز با امنیت بالا آشنایی بیشتر با این تکنولوژی یکی از اصول و مفاهیم پایه برای ورود به دنیای ارزهای دیجیتال و بهره وری از آن ها می باشد. علاوه بر این با آشنایی بیشتر با بلاک چین افراد و شرکت ها می توانند ارز دیجیتال خود را ایجاد کنند، پس بسیار واضح است که درک درست blockchain و کاربردهای آن از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است که به عنوان پدیده ای اثرگذار نباید نادیده گرفته بشود.

 

بازدیدها: 0

همچنین ببینید

معاملات اسپات

معاملات اسپات (Spot trading) ارز دیجیتال چیست؟

برای خرید ، فروش یا معاملات رمزارزها، روش‌های معاملاتی مختلفی وجود دارد ، یکی از ...

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.