بلاک چین Blockchain چیست و چه کاربردهای دارد

بلاک چین Blockchain  و کاربردهای آن

 

مقدمه

بلاک چین (Blockchain) چیست، چگونه کار می‌کند؟ چگونه می‌توان وارد دنیای بلاکچین شد؟ این سوال بیشتر مردمی است که به تازگی با دنیای رمز ارزها آشنا شده‌اند و می‌خواهند از زیر و بم دنیای بلاک چین سر در بیاورند.

بلاکچین را می‌توان یکی از بزرگترین تحولات دنیای سیستم‌های ذخیره‌سازی محسوب کرد. پروتکل این شبکه پر قدرت برای اولین بار در سال 1982 توسط یک رمزنگار به نام دیوید چاوم (David Chaum) در پایان نامه دانشجویی مطرح شد.

استوارت هابر (Stuart Haber) و دبلیو اسکات استورنتا (W. Scott Stornetta) در سال 1991 کار با زنجیره بلاکی را برای عدم دستکاری مهرهای زمانی روی اسناد، بیشتر شرح دادند.

در سال 1992 آن‌ها درخت درهم‌سازی (Merkle Tree) را طرح ریزی کردند که باعث بهبود کارایی شده و  و اجازه می‌داد که چندین سند در یک بلاک جمع‌آوری شوند.

سپس یک توسعه‌دهنده نرم‌افزار به‌نام ساتوشی ناکاموتو (Satoshi Nakamoto)در سال 2008 مفهوم بلاکچین غیرمتمرکز را به همراه پادشاه ارزهای دیجیتال ( بیت کوین) در یک مقاله معرفی کرد.

هدف این شخص که هویت او تا به حال مشخص نشده، ساخت یک ارز همتا به همتا (P2P) بود و در آن مفهوم تمرکززدایی به‌ وضوح دیده می‌شد. منظور از تمرکز زدایی این است که هرگونه خرید و فروش و تبادل پول میان مردم به صورت مستقیم و بدون دخالت هرگونه نهاد، سازمان، بانک یا فردی انجام شود.

Blockchain شبکه‌ای است که امکان تبادل ارزهای مجازی و سایر قابلیت‌های خاص را برای کاربران فراهم می‌کند. با ما همراه باشید تا با این شبکه پر قدرت و بی‌همتا بیشتر آشنا شوید.

 

بلاکچین چیست

بلاکچین یک پایگاه داده توزیع شده است که میان نودها یا همان گره‌های یک شبکه کامپیوتری به اشتراک گذاشته می‌شود. این پایگاه داده پرقدرت اطلاعات الکترونیکی کاربران را به صورت دیجیتالی ذخیره می‌کند. بلاک چین اطلاعات را میان تمام کاربران خود به اشتراک گذاشته و قابلیت رمزنگاری، این سیستم را از هرگونه حذف و دستکاری اطلاعات ثبت‌شده و هک مصون نگه می‌دارد.

واژه بلاک چین از دو کلمه block (بلاک)  به معنای اطلاعات دیجیتالی و chain (زنجیره) به معنای زنجیره‌ای از بلاک‌‌‌‌‌‌‌ها یا همان بانک اطلاعاتی ساخته شده است. داده‌ها در این شبکه در قالب یک بلاک ذخیره می‌شوند. تمامی بلاک‌ها به‌صورت زنجیره‌وار پشت سر هم قرار گرفته و اطلاعات ذخیره شده را در قالب دیتابیس ذخیره می‌کنند.

 

مقایسه دیتابیس و بلاک چین

بلاکچین مانند یک اتاق بایگانی است که پرونده‌ها در آن قرار می‌گیرند با این تفاوت که تمام عملیات و ذخیره اطلاعات به‌صورت دیجیتالی انجام می‌شود.

همانند یک دیتابیس، کاربران می‌توانند اطلاعات مختلف خود را برای نگهداری، ثبت و به‌روزرسانی کنترل کنند.

معماری‌های سنتی مانند www (معماری سنتی World Wide Web) از شبکه کلاینت سرور به عنوان محلی برای ذخیره داده‌ها استفاده می‌کنند. این سرور متمرکز بوده و کنترل آن در دست تعدادی مدیران دارای مجوز است.

در شبکه بلاکچین هر شرکت کننده (گره) اطلاعات ثبت‌شده خود را کنترل می‌کند؛ بنابراین هیچ مدیر واحدی وجود ندارد و هر کاربر مدیر اطلاعات خود بوده و روند درستی ثبت اطلاعات را انجام می‌دهد. این کار باعث ایجاد اعتبار و امنیت در ثبت اطلاعات می‌شود.

الگوریتم اجماع باعث می‌شد این کار به بهترین حالت انجام شود و نیازی نیست طرفین به یکدیگر اطمینان داشته باشند.

 

بلاکچین چگونه کار می‌کند

هدف شبکه بلاکچین فراهم محیطی امن به ‌عنوان یک دفتر کل دیجیتالی غیرمتمرکز برای معاملات کاربران به ‌صورت همتا به همتا است.

شما می‌توانید اطلاعات خود را در قالب یک بلاک ذخیره کنید. این اطلاعات می‌توانند هر چیزی باشند از تراکنش‌های شبکه‌های پولی مانند بیت کوین، لایت کوین و … گرفته تا آمار جرم و جنایت یک شخص یا کشور. بلاک‌ها زنجیره‌وار به هم وصل هستند و اطلاعات ذخیره شده، پشت سر هم قرار می‌گیرند.

 

ساختار بلاکچین چگونه است

در Blockchain، بلاک‌ها از اطلاعات دیجیتالی ساخته شده‌اند. به‌ صورت کلی تمامی Blockهای این شبکه پرقدرت از سه بخش تشکیل می‌شوند:

• داده‌های مربوط به تراکنش‌ها: در بلاک‌ها اطلاعاتی مانند تاریخ و زمان تراکنش به اضافه‌ی مبلغ (دلار)، ثبت می‌شوند.
• اطلاعات مربوط به تراکنش‌های هر کاربر در بلاک‌ها نگه‌داری می‌شود. مشخصات کاربران بدون هرگونه نام بردن از مشخصات فردی با استفاده از یک امضای دیجیتالی ثبت خواهد شد.
• اطلاعات متمایز کننده بلاک‌ها از یکدیگر درون هر کدام قرار می‌گیرد تا تفاوت و منحصر به فرد بودن هر کدام مشخص شود. این کار به کمک تابع هَش (hash) که کد منحصر به فردی را برای هر بلاک تولید می‌کند؛ تعیین خواهد شد.

داده‌های فوق زنجیره‌ای از بلاک‌های شبکه Blockchain  را می‌سازنند. هر بلاک با انجام فرآیندی به نام «ماینینگ» (mining) به وجود می‌آید که با اعتبارسنجی به تراکنش‌ها، به زنجیره بلاکی اضافه می‌شوند.

برای مثال بلاک‌های بلاکچین بیت‌کوین  می‌توانند تا حجم یک مگا بایت داده را نگهداری کنند. براساس سایز تراکنش‌ها، بلاک‌ها می‌توانند از یک تا چندین هزار تراکنش را در خود جای دهند.

 

نحوه ایجاد زنجیره بلاکی

با یک مثال نحوه ایجاد زنجیره بلاکی را بیشتر توضیح خواهیم داد: در شکل فوق یک زنجیره با 4 بلاک وجود دارد. هر بلاک دارای دو مولفه هش و هش بلاک است؛ بنابراین بلاک شماره 4 به شماره 3 و شماره 3 به 2 و همینطور 2 به 1 مربوط می‌شود.

حال اگر بلاک 3 دستکاری شود؛ به صورت پیش فرض هش آن تغییر پیدا می‌کند. این کار باعث بی اعتبار شدن بلاک‌های بعدی نیز خواهد شد. زیرا هش دریافتی از زنجیره قبلی اعتبار ندارد؛ بنابراین باعث قطع شدن زنجیره بلاک‌ها می‌شود.

امنیت در بلاکچین

اطلاعات در بلاکچین ابتدا رمزنگاری شده و سپس ذخیره می‌شوند؛ این امر باعث فراهم شدن امنیت بلاکچین می‌شود.  بلاک‌های ذخیره شده در این شبکه از قابلیت هش (Hash) برخوردار شده‌اند. هش رشته‌ای متنی بوده که از توابع ریاضی خاص تشکیل شده  است. استفاده از هش، تقلب، حذف و دستکاری داده‌ بلاک‌های بلاکچین را عملاً غیرممکن می‌کند.

نقش تابع هش در امنیت بلاکچین

در فرآیند هشینگ داده‌ها با هر اندازه‌ای که دارند وارد یک تابع خاص شده و خروجی هش را به ارمغان می‌آورند. خروجی هش ثابت بوده و اندازه آن به ورودی ربطی ندارد. نتیجه این عمل درصد صفر برای پیدا کردن دو داده یکسان است. در واقع شما هیچ دو داده یکسانی را در شبکه بلاکچین پیدا نخواهید کرد که دقیقا مانند هم باشند.

 

مزایا و معایب تکنولوژی بلاک چین

بلاکچین کاربرد بسیاری در زمینه‌های مالی و ذخیره فایل دارد. این شبکه‌ی پر قدرت دیجیتالی که تلنگر بزرگی را به شبکه‌های سنتی زده، از مزایا و معایب بسیاری برخوردار است که برخی از آن‌ها به شرح زیر می‌باشد:

مزایای تکنولوژی بلاک چین

یکی از بزرگترین و مهم‌ترین مزایای بلاکچین را  می‌توان تمرکززدایی یا همان انجام و انتقال تراکنش‌ها بدون واسطه  نام برد. این ویژگی باعث می‌شود تا کسی امکان حذف یا دستکاری تراکنش‌های شما را نداشته و هزینه انتقال داده‌هایتان به‌طور قابل توجهی کاهش پیدا کند.

این شبکه از امنیت بالا و منابع پرقدرت بهره‌ می‌برد که خیال کاربران را از هک یا از دست دادن سرمایه و فایل‌های ذخیره شده راحت می‌کند.

در شبکه‌های سنتی که تنها یک  سرور منابع کاربران را مدیریت می‌کند. اگر هکر به سرور دسترسی پیدا کند تمام اطلاعات کاربران به‌ خطر می‌افتد. اما به‌ دلیل اینکه در بلاک چین هر نود یا گره به عنوان یک سرور عمل می‌کند؛ احتمال حذف آن آسان نخواهد بود.

این شبکه به قدری زیر ساخت امن و قوی دارد که درصد از بین بردن آن صفر است. تنها در بلاک چین بیت‌کوین بیش از 10 هزار گره(Node) قابل مشاهده وجود دارد.  این در حالی است که هنوز تعداد گره‌های غیرقابل مشاهده آن تعیین نشده است. از کار انداختن شبکه‌ای با این قدرت برای منابع مالی قوی و کاربران مخرب حرفه‌ای عملاً غیر ممکن است.

معایب تکنولوژی بلاک چین

• شبکه بلاکچین هزینه‌های قابل توجهی از جمله صرف هزینه پردازشی بالا برای استخراج بیت‌کوین دارد.
• با توجه به مسئله مقیاس پذیری امکان اضافه‌شدن سریع اطلاعات به بلاک‌ها وجود ندارد و تراکنش‌های با سرعت پایین در هر ثانیه ایجاد می‌شود.
• با توجه به قانون 51 درصد، امکان هک در شبکه‌های با تعداد اعضای کم با احتمال خیلی کم وجود دارد.

 

انواع بلاکچین

در حالت کلی دو نوع بلاکچین عمومی و خصوصی وجود دارد. اما انواع دیگری از آن با نام بلاکچین کنسرسیوم و هیبرید نیز معروف شده‌اند که نحوه کارکرد آن‌ها به شرح زیر است:

بلاکچین عمومی (Public Blockchain)

بیت کوین (Bitcoin)، لایت کوین (Litecoin)، اتریوم (Ethereum) و .. که بر پایه شبکه بلاکچین بنا نهاده شده‌اند؛ معروف‌ترین شبکه‌های عمومی بلاکچین هستند. عمومی به این معنی است که تمام مردم با در دست داشتن نرم‌افزار مخصوص بدون اجازه از نهاد یا شخصی می‌توانند وارد شبکه بلاکچین شده و به‌عنوان  یک نود (عضو شبکه)  در آن تراکنش‌های خود را کنترل کنند.

بلاکچین خصوصی (Private/Managed Blockchain)

بلاکچین‌های خصوصی یا مدیریت شده برخلاف نوع عمومی دارای قوانین مشخصی هستند که براساس آن مجوز  ورود کاربران را صادر می‌کنند. پس از دریافت اجازه ورود به شبکه خصوصی بلاکچین، براساس قوانین امکان مشاهده یا انجام تراکنش‌ها به شما داده می‌شود. پلتفرم بلاکچین اوراکل را می‌توان نمونه‌ای از از بلاکچین‌های خصوصی معرفی کرد.

بلاکچین کنسرسیوم  یا مشارکتی (Consortium/Federated Blockchain)

این نوع که به بلاک چین نیمه غیرمتمرکز نیز معروف است توسط بیش از یک سازمان مدیریت می‌شود. بلاکچین‌های کنسرسیوم را می‌توان ترکیبی از نوع عمومی و خصوصی این شبکه به‌شمار آورد که ماهیت آن از طریق اجماع مشخص می‌شود. نمونه‌ای از این نوع زنجیره بلاکی، شبکه تجارت جهانی حمل و نقل CargoSmart بوده که برای دیجیتالی کردن صنعت حمل و نقل پیاده‌سازی شده است.

این شبکه‌ها توسط چندین نهاد اداره می‌شوند و تنها تعداد محدودی از نودها اجازه تایید تراکنش و نظارت بر روند اجماع می‌توانند داشته باشند.

بلاکچین هیبرید (Hybrid blockchain)

این شبکه ترکیبی از بلاکچین عمومی و خصوصی است و ویژگی‌های آن دو را با هم ترکیب می‌کند. بلاکچین هیبریدی سیستمی را فراهم می‌کند تا یک سیستم بدون مجوز عمومی و یک سیستم با مجوز خصوصی داشته باشید. نودها ویژگی‌هایی که کدام کاربر اجازه دسترسی دارند را مدیریت می‌کنند. کاربران داده‌هایی که می‌خواهند شفاف بماند را تعیین و آن‌هایی را که می‌خواهند خصوصی باشد را مخفی نگه می‌دارند. نمونه‌ای از بلاک چین هیبریدی IBM Food Trust است که برای بهبود کارایی در کل زنجیره تامین مواد غذایی ایجاد شده است.

 

کاربرد بلاکچین

بلاکچین یک پایگاه داده وسیع برای ذخیره اطلاعات است. اگرچه بیشتر افراد این شبکه را با ارزهای دیجیتال می‌شناسند. اما Blockchain محدود به ارزهای دیجیتال نیست؛ هر چند دنیای رمز ارز ها به دلیل ارتباط با کسب درآمد و بازارهای مالی مورد توجه قرار گرفته‌اند اما نقش بلاکچین در حوزه‌های دیگر نیز پر رنگ است.

از جمله کاربردهای این شبکه پر قدرت می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• کاربرد در چرخه زنجیره تامین
• بازی‌های کامپیوتری
• سیستم بهداشت و درمان
• انجام پرداخت‌های بین‌المللی
• ایجاد شناسنامه دیجیتال
• استفاده از بلاک چین در امور خیریه
• استفاده از بلاکچین در ارزهای دیجیتال ، پروژه های متاورس و …

 

جمع‌بندی

بلاکچین یک تحول شگرف در دنیای ذخیره‌سازی و انتقال انواع داده‌ها به‌صورت غیرمتمرکز است که سعی در بهبود انتقالات و تراکنش‌های مالی دارد. کاربران به‌عنوان یک نود وظیفه دارند ثبت و تایید تراکنش‌ها را کنترل کنند و هیچ نهاد و سازمان واسطه‌ای در این سیستم وجود ندارد. نودهای این شبکه در سراسر دنیا پخش شده‌اند و از الگوریتم اجماع برای انجام درست وظایف استفاده می‌کنند.

 

🎓 ممنون  که مقاله آموزشی ما را مطالعه کردید، لطفا نظرات خودتان را برای ما بنویسید و به تیم آرمین آکادمی انرژی مثبت بدهید! 🙏🏻🌹🎯😊

🌐 منابع :  armin-academy.com /  investopedia.com / foley.com

تلگرام آکادمی : 🆔 @Armin_Academy1