بلاکچین

بلاکچین چیست؟

فهرست مطالب

بلاکچین چیست؟

مفهوم Blockchain ممکن است در ابتدا پیچیده به نظر برسد اما در واقع مفهوم اصلی آن ساده است. بلاکچین در واقع نوعی پایگاه داده است. برای اینکه بتوانید مفهوم بلاکچین را درک کنید، بهتر است تا ابتدا مفهوم پایگاه ‌داده را درک کنید.

پایگاه داده یا بانک اطلاعاتی مجموعه ای از اطلاعات است که به صورت الکترونیکی روی سیستم کامپیوتری ذخیره می شود. اطلاعات یا داده ها در پایگاه داده ها به طور معمول در قالب جدول ساخته می شوند تا امکان جستجو و فیلتر کردن اطلاعات خاص را فراهم کنند.

صفحات گسترده برای یک فرد یا گروه کوچکی از افراد جهت ذخیره و دسترسی به اطلاعات محدود طراحی شده اند. در مقابل، یک پایگاه داده به گونه ای طراحی شده است که اطلاعات بیشتری را در خود جای داده است. هر تعداد کاربر همزمان می توانند به اطلاعات دسترسی داشته باشند و آن‌را فیلتر و دستکاری کنند.

پایگاه داده‌های بزرگ با قرار دادن داده‌ها روی سرورهایی که از کامپیوترهای قدرتمند ساخته شده‌اند، به این مهم دست می‌یابند. این سرورها گاهی می‌توانند با استفاده از صدها یا هزاران کامپیوتر ساخته شوند تا از قدرت محاسباتی و ظرفیت ذخیره سازی لازم برای دسترسی همزمان تعداد زیادی از کاربران به پایگاه داده برخوردار باشند.

ساختار ذخیره سازی

یک تفاوت اساسی بین پایگاه داده معمولی و بلاکچین ، نحوه ساختار داده ها است.  یک بلاکچین اطلاعات را بصورت گروهی جمع آوری می کند که به آنها بلاک(قطعه) نیز گفته می شود که مجموعه ای از اطلاعات را در خود جای داده است.

بلاک ها ظرفیت ذخیره سازی خاصی دارند و وقتی پر می شوند، به بلاک پر شده قبلی وصل می شوند و زنجیره ای از داده ها را به نام “زنجیره بلاک” یا همان Blockchain تشکیل می دهند. تمام اطلاعات جدیدی که اضافه می‌شوند تشکیل یک بلاک جدید می‌دهند که پس از پر شدن به زنجیره اضافه می شود.

یک پایگاه‌داده، داده ها را در جداول خود ساختار می دهد در حالی که یک زنجیره بلاک ، مانند نام آن داده های خود را به صورت قطعه ها (بلاک) که با هم زنجیر شده اند، ساختار می دهد. این باعث می شود که هر زنجیره بلاک‌ خود یک پایگاه داده باشد. اما برعکس آن درست نیست و همه پایگاه داده ها یک زنجیره بلاک نیستند. 

وقتی یک بلاک پر می شود، محکم می شود و بخشی از جدول زمانی می شود. هر بلاک در جدول زمانی یک مهر‌زمان یا شناسه منحصر به فرد دارد.

فرآیند تراکنش

تراکنش جدیدی که انجام می‌شود به شبکه ای از کامپیوترهای نظیر به نظیر که در سراسر جهان پراکنده شده‌اند منتقل می‌شود. سپس این شبکه عملیاتی را برای تأیید اعتبار این تراکنش انجام می دهد. اگر تایید شد این تراکنش قانونی است و در کنار سایر تراکنش‌های تائید شده در یک بلاک دسته‌بندی می‌شود. این‌گونه بلاک ها به هم وصل می‌شوند و یک مجموعه از تراکنش‌های دائمی تائید‌‌شده تشکیل می‌دهند.

ویژگی‌های ارزهای دیجیتال

ارز دیجیتال بسیار قابل اعتماد است و راهی سریع و امن برای انتقال دارایی‌های مالی با هزینه‌ای کم یا حتی بدون هزینه است. ارز دیجیتال وجود فیزیکی ندارد زیرا فقط در زنجیره بلوک نگهداری می‌شود. ویژگی‌های ارزهای دیجیتال از جمله موجودی آن توسط اکثریت اعضای شبکه تعیین می‌شود.

درحالی که Blockchain  بیشتر برای ذخیره اطلاعات تراکنش‌های ارزهای دیجیتال استفاده‌ می‌شود، موارد دیگری مانند قراردادهای قانونی و فهرست موجودی محصولات نیز در آن ذخیره می‌شوند.

تمرکز زدایی

برای درک بلاکچین ، مشاهده نحوه اجرای آن توسط بیت‌کوین بسیار مفید است. بیت کوین مانند یک پایگاه داده برای ذخیره بلاکچین خود به مجموعه ای از کامپیوترها نیاز دارد. برای بیت کوین، این بلاکچین فقط نوع خاصی از بانک اطلاعاتی است که تراکنش‌هایی بیت کوین انجام داده است را ذخیره می کند. در بیت کوین برخلاف اکثر پایگاه‌ داده‌‌ها ، این کامپیوترها همه در یک مجموعه نیستند و هر کامپیوتر یا گروهی از کامپیوترها توسط یک فرد یا گروه خاصی از افراد اداره می‌شوند.

تصور کنید که یک شرکت دارای یک سرور متشکل از ده هزار کامپیوتر با یک پایگاه داده است که تمام اطلاعات حساب مشتریان در آن نگهداری می‌شود. این شرکت دارای یک انبار است که شامل همه این رایانه ها در یک مجموعه است و کنترل کامل هر یک از این کامپیوترها و کلیه اطلاعات موجود در آنها را در اختیار دارد. 

به همین ترتیب، بیت کوین از هزاران کامپیوتر تشکیل شده است. هر کامپیوتر یا گروهی از کامپیوترها که زنجیره بلاک خود را نگهداری می‌کنند در یک موقعیت جغرافیایی متفاوت قرار دارند و همه آنها توسط افراد یا گروه های مختلفی از افراد اداره می شوند. به این کامپیوترهایی که شبکه بیت کوین را آرایش می کنند در اصطلاح گره‌ها گفته می شود.

در یک بلاکچین ، هر گره دارای مجموعه کامل اطلاعاتی است که از زمان شروع کار در زنجیره بلاک ذخیره شده است. برای بیت کوین داده و اطلاعات مورد نظر، تاریخ انجام معاملات و تراکنش‌های بیت کوین است. 

اگر یک گره در داده‌های خود خطایی داشته باشد، می تواند از هزاران گره دیگر به عنوان نقطه مرجع برای اصلاح خود استفاده کند. به این ترتیب، هیچ گره ای در شبکه نمی تواند اطلاعات نگهداری شده در آن را تغییر دهد.

اگر یک کاربر در ثبت اطلاعات تراکنش‌های بیت‌کوین دستکاری کند، همه گره به یکدیگر ارجاع می دهند و به راحتی گره با اطلاعات نادرست را مشخص می کنند.

شفافیت

به دلیل ماهیت غیرمتمرکز بلاکچین مخصوص بیت کوین، می توان با استفاده از جستجوگرهای بلاکچین که به هر کسی امکان می‌دهد معاملات را بصورت زنده ببیند، همه معاملات را به طور شفاف مشاهده نمود. 

هر گره کپی مخصوص خود از زنجیره را دارد که با تأیید و اضافه شدن بلاک‌های جدید، به‌روزرسانی می‌شود. این بدان معنی است که اگر بخواهید می توانید بیت کوین را به هر کجا که برسد ردیابی کنید.

به عنوان مثال ، صرافی هایی در گذشته هک شده بودند و کسانی که بیت کوین را در صرافی نگه داشته بودند همه دارایی خود را از دست می دادند. اگرچه ممکن است هکر کاملاً ناشناس باشد، اما بیت کوین هایی که آنها استخراج کرده اند به راحتی قابل ردیابی هستند. بیت‌کوین هایی که در برخی از این هک ها به سرقت رفته بودند به هر جایی منتقل می شدند، کاملا ردیابی می شدند.

آیا بلاک‌چین امن است؟

فناوری بلاکچین موارد امنیتی را از چندین طریق گزارش می دهد. اول، بلاک های جدید همیشه به صورت خطی و زمانی ذخیره می شوند یعنی بلاک جدید همیشه به “انتهای” بلاکچین اضافه می شوند. اگر نگاهی به بلاکچین مخصوص بیت کوین بیندازید، می بینید که هر بلاک موقعیتی روی زنجیره دارد که “ارتفاع” نامیده می شود. از نوامبر ۲۰۲۰ تاکنون ، ارتفاع بلاک به ۶۵۶۱۹۷ بلوک رسیده بود.

پس از اضافه شدن بلاک به انتهای زنجیره بلاک ، بازگشت و تغییر در محتوای بلاک بسیار دشوار است مگر اینکه اکثریت اعضا برای انجام این کار به توافق برسند. دلیل این موضوع این‌است که که هر بلاک حاوی هش مخصوص به خود و هش بلاک قبل از خود است.

کدهای هش توسط یک تابع ریاضی ایجاد می شود که اطلاعات دیجیتالی را به رشته ای از اعداد و حروف تبدیل می کند. اگر این اطلاعات به هر روشی ویرایش شود ، کد هش نیز تغییر می کند.

بگذارید بگوییم یک هکر می خواهد اطلاعات بلاکچین را تغییر دهد . اگر بخواهد اطلاعات را تغییر دهد، دیگر با اطلاعات دیگران مطابقت نخواهد داشت. وقتی افراد دیگر اطلاعات خود را به  یکدیگر ارجاع بدهند، می بینند که این یک نسخه متفاوت است و نسخه هکر از این زنجیره کنار گذاشته می شود.

موفقیت در چنین هکی مستلزم این است که هکر به طور همزمان ۵۱ درصد از نسخه های بلاکچین را کنترل و تغییر دهد تا اطلاعات آنها تبدیل یه اکثریت و در نتیجه زنجیره مورد توافق تبدیل شود.

با توجه به اندازه شبکه بیت‌کوین و سرعت رشد آن، احتمالاً هزینه برای انجام چنین هکی غیرقابل تصور است. این امر نه تنها بسیار گران تمام می شود، بلکه احتمالاً بی نتیجه نیز خواهد بود. اعضای شبکه شاهد چنین تغییرات شدیدی در بلاکچین هستند پس اطلاعات را به نسخه جدیدی از زنجیره که تحت تأثیر این حملات قرار نگرفته است، منتقل می کنند.

بیت‌کوین در مقابل بلاکچین

هدف بلاکچین این است که اطلاعات دیجیتالی ثبت و توزیع شود اما ویرایش نشود. فناوری بلاکچین برای اولین بار در سال ۱۹۹۱ توسط استوارت هابر و دبلیو اسکات استورنتا، دو محقق که می خواستند سیستمی را اجرا کنند که در آن نشود مهر زمان را دستکاری کرد، ترسیم شد. اما تقریباً دو دهه بعد ، با راه اندازی بیت کوین در ژانویه ۲۰۰۹ ، اولین بلاکچین در دنیای واقعی استفاده شد.

پروتکل بیت کوین بر اساس بلاکچین ساخته شده است. خالق نام مستعار بیت کوین ، در یک مقاله تحقیقاتی با معرفی ارز دیجیتال ، از آن به عنوان “یک سیستم نقدی الکترونیکی جدید که شخص ثالثی در معاملات ندارد” نام برد.

در حال حاضر، طیف گسترده ای از پروژه های مبتنی بر بلاکچین وجود دارد که به دنبال اجرای بلاکچین نه فقط برای ثبت تراکنش‌ها بلکه از راه های دیگر در حال کمک به جامعه هستند. یک مثال خوب استفاده از بلاکچین رأی دادن در انتخابات است.

به عنوان مثال ، یک سیستم رأی گیری می‌تواند به گونه ای عمل کند که برای هر شهروند یک رمز واحد صادر شود. سپس به هر نامزد یک آدرس کیف پول مشخص داده می‌شود تا رای‌دهندگان رمز خود را به آدرس هر کدام از نامزدها که می‌خواهند به آنها رأی دهند ‌بفرستند.

بانک در مقابل بلاکچین

برای دیدن تفاوت بانک با بلاکچین ، بیایید سیستم بانکی را با بلاکچین بیت کوین مقایسه کنیم.

از نظر ساعت کاری بانک‌ها ساعت کاری مشخصی دارند اما در مقابل بلاکپچین ۲۴ ساعت در تمامی روزهای سال کار می‌کند. از نظر هزینه‌های معامله، بیت کوین هزینه معاملات متغیری دارد که توسط کاربران تعیین می شود که این هزینه می‌تواند بین ۰ تا ۵۰ دلار باشد. اما کاربران این توانایی را دارند تعیین کنید که مایل به پرداخت چه مقداری هستند.

از نظر سرعت معاملات بیتکوین بسته به ازدحام شبکه ممکن است در کمتر از ۱۵ دقیقه و یا بیش از یک ساعت طول بکشد که در مقابل سرعت انجام معاملات در بانک بسیار به ‌صرفه‌تر است. از نظر امنیت در بانک با فرض اینکه مشتری اقدامات ایمنی مانند استفاده از رمزهای عبور ایمن و احراز هویت را انجام می‌دهد، اطلاعات حساب بانکی فقط به اندازه سرور بانکی که حاوی اطلاعات حساب مشتری است، ایمن است.

هرچه شبکه بیت کوین بزرگتر شود، امنیت آن نیز بیشتر می‌شود. سطح امنیتی که یک صاحب بیت‌کوین دارد کاملاً به خود آن بستگی دارد.

چگونه از بلاکچین استفاده می‌شود؟

بلاکچین مخصوص بیت‌کوین اطلاعات مربوط به معاملات مالی را ذخیره می‌کند. جدا از این بلاکچین در واقع روشی قابل اعتماد برای ذخیره اطلاعات در مورد انواع دیگر معاملات است.

از شرکتهایی که پیش از این از بلاکچین استفاده کرده‌اند می توان به Walmart ، AIG ، Siemens و تعدادی دیگر هستند. به عنوان مثال ، IBM بلاکچین Food Trust خود را ایجاد کرده است تا مسیری را که محصولات غذایی برای رسیدن به مکان های خود طی می‌کنند ، ردیابی کند.

چرا این کار را می‌کنند؟ صنایع غذایی شیوع بسیاری از بیماری‌ها را به همراه داشته‌اند و همچنین احتمال دارد مواد خطرناکی به طور تصادفی وارد غذاها شوند. در گذشته، هفته ها طول می‌کشید تا منبع این شیوع یا علت بیماری را پیدا کند.

امور بانکی و مالی

شاید هیچ صنعتی بیشتر از بانکداری از ادغام بلاکچین در فعالیت های تجاری خود سود نبرد. موسسات مالی فقط در ساعات کاری، پنج روز در هفته فعالیت می‌کنند. یعنی اگر جمعه در ساعت ۶ عصر یک چک را واریز کنید، احتمالاً باید یک روز منتظر بمانید تا پول به حساب واریز شود. 

حتی اگر در ساعات کاری واریز کنید با توجه به حجم بالای تراکنش هایی که بانک ها باید تسویه کنند، بررسی معامله ممکن است یک تا سه روز طول بکشد. از طرف دیگر بلاکچین هرگز تعطیلی ندارد و همیشه فعال است.

با ادغام بلاکچین در بانک ها ، مشتریان می‌توانند معاملات خود را در کمتر از ۱۰ دقیقه ببینند. 

مراقبت های بهداشتی

ارائه کنندگان خدمات بهداشتی می‌توانند از بلاکچین برای ذخیره ایمن سوابق پزشکی بیماران خود استفاده کنند. هنگامی که یک پرونده پزشکی تشکیل می شود، می‌تواند در بلاکچین نوشته شود که به بیماران در مورد عدم تغییر اطلاعات اطمینان می‌دهد.

این سوابق بهداشتی شخصی می توانند با استفاده از یک کلید خصوصی در زنجیره بلاک رمزگذاری و ذخیره شوند. به طوری که فقط توسط افراد خاصی قابل دسترسی هستند و بدین ترتیب از حریم خصوصی اطمینان حاصل می‌کنند.

قراردادهای هوشمند

قرارداد هوشمند یک کد کامپیوتری است که می‌تواند در بلاکچین برای تسهیل در ثبت قرارداد تعبیه شود. قراردادهای هوشمند تحت مجموعه ای از شرایط عمل می‌کنند که کاربران با آن موافقت می‌کنند. در صورت تحقق این شرایط ، توافق نامه به طور خودکار انجام می‌شود.

برای مثال یک مستاجر مایل است با استفاده از یک قرارداد هوشمند یک آپارتمان را اجاره کند. صاحب ملک موافقت می کند به محض پرداخت ودیعه  توسط مستاجر کد ورودی درب منزل را به مستاجر بدهد.

هر دونفر مستاجر و صاحب ملک بخشهای مربوط به معامله خود را به قرارداد هوشمند ارسال می‌کنند. این قرارداد در تاریخ شروع اجاره نامه کد ورودی را حفظ می‌کند. اگر صاحب ملک کد ورودی درب را تا تاریخ اجاره در اختیار نگذارد، قرارداد هوشمند مبلغ ودیعه را پس می‌گیرد. این کار باعث می شود هزینه ها و فرایندهایی که معمولاً با استفاده از دفتر اسناد رسمی یا واسطه شخص ثالث مرتبط هستند، از بین بروند.

انتخابات

همانطور که گفته شد ، بلاکچین می تواند برای تسهیل سیستم رای گیری استفاده شود. رای گیری با بلاکچین پتانسیل لازم برای از بین بردن تقلب در انتخابات و افزایش میزان مشارکت در رای دهندگان را دارد. همانطور که در انتخابات میان دوره ای نوامبر ۲۰۱۸ در ایالت ویرجینیا غربی آزمایش شد.

با استفاده از بلاکچین دستکاری آرا تقریبا غیرممکن است. از پرسنل مورد نیاز برای انجام انتخابات کاسته می‌شود و نتایج تقریباً فوری برای مسئولان فراهم می‌کند. این امر نیاز به بازشماری مجدد یا هر گونه نگرانی مبنی بر تهدید صحت انتخابات را رد می‌کند.

نقاط مثبت بلاکچین

دقت در زنجیره

 معاملات در شبکه بلاکچین توسط شبکه ای از هزاران کامپیوتر تأیید می شود. این امر تقریباً تمام دخالت های انسان در روند تأیید را از بین می‌برد، در نتیجه خطاهای انسانی کمتر و ثبت دقیق اطلاعات انجام می‌شود. حتی اگر یک رایانه در شبکه یک اشتباه محاسباتی مرتکب شود، خطا فقط در یک بخش از بلاکچین رخ می‌دهد.

کاهش هزینه‌ها

به طور معمول، برای تأیید معامله، یک سردفتر برای امضای سند یا برای انجام ازدواج یک شاهد یا ضامن لازم است. بلاکچین نیاز به تأیید شخص ثالث و همراه آن هزینه‌های مربوط به آنها را برطرف می‌کند.

تمرکززدایی

بلاکچین هیچ یک از اطلاعات خود را در یک مکان مرکزی ذخیره نمی کند. هر کامپیوتری در شبکه زنجیره بلاک خود را  بروزرسانی می کند تا تغییر رانشان دهد.

با گسترش اطلاعات در سراسر شبکه به جای ذخیره سازی آنها در یک پایگاه داده مرکزی، دستکاری در بلاکچین دشوارتر می‌شود. اگر نسخه ای از بلاکچین به دست یک هکر بیفتد ، فقط یک نسخه از اطلاعات به جای کل شبکه به خطر می‌افتد.

معاملات موثر

 انجام معاملات انجام شده از طریق یک مرجع مرکزی ممکن است چند روز طول بکشد. به عنوان مثال اگر سعی کنید یک چک را عصر جمعه واریز کنید ، ممکن است تا یک تا دو روز مبلغی در حساب خود مشاهده نکنید.

در حالی که موسسات مالی در ساعات کاری ، پنج روز در هفته فعالیت می کنند ، بلاکچین ۲۴ ساعته ، هفت روز هفته و ۳۶۵ روز در سال کار می‌کند و معاملات را می توان در کمتر از ده دقیقه انجام داد.

معاملات امن

پس از ثبت یک تراکنش ، صحت آن باید توسط شبکه بلاکچین تأیید شود. هزاران کامپیوتر موجود در بلاکچین برای تأیید صحت جزئیات خرید اقدام می‌کنند. بعد از اینکه کامپیوتر تراکنش را تأیید کرد، به بلاک بلاکچین اضافه می‌شود.

هر بلاک در بلاکچین حاوی هش منحصر به فرد خود به همراه هش منحصر به فرد بلاک قبل از آن است. وقتی اطلاعات موجود در یک بلاک به هر طریقی ویرایش می‌شود، کد هش آن بلوک تغییر می‌کند، اما کد هش در بلوک پس از آن تغییر نمی‌کند. این اختلاف باعث می‌شود بدون اطلاع قبلی اطلاعات مربوط به بلاکچین تغییر نکند.

شفافیت

بیشتر بلاک چین‌ها کاملاً نرم افزاری متن باز هستند.  این بدان معنی است که هر کسی و همه می‌توانند کد آن را مشاهده کنند. این به حسابدار امکان می‌دهد امنیت تراکنش ارزهای دیجیتال مانند بیت‌کوین را کنترل کنند.

نقاط ضعف بلاکچین

هزینه

اگرچه بلاکچین می تواند در هزینه های تراکنش کاربران صرفه جویی کند، اما این فناوری دارای هزینه هایی است. به عنوان مثال سیستم “اثبات کار” که بیت کوین برای تأیید معاملات استفاده می‌کند ، مقدار زیادی قدرت محاسباتی را مصرف می‌کند.

ناکارآمدی سرعت

سیستم “اثبات کار” بیت کوین حدود ده دقیقه طول می‌کشد تا یک بلاک جدید به زنجیره بلاک اضافه کند. با این نرخ تخمین زده می‌شود که شبکه بلاکچین فقط می‌تواند حدود هفت معامله در ثانیه را مدیریت کند. اگرچه سایر ارزهای دیجیتال مانند Ethereum عملکرد بهتری نسبت به بیت کوین دارند، اما با بلاکچین این کار محدود می‌شود.

مقررات

بسیاری از افراد نگرانی های خود را در مورد مقررات دولت درباره ارزهای دیجیتال اعلام کرده‌اند. دولت ها می‌توانند داشتن ارزهای رمزپایه یا مشارکت در شبکه‌های آنها را غیرقانونی اعلام کنند.

آینده بلاکچین چگونه است؟

بلاکچین به عنوان یک فناوری تلاش می‌کند تا فعالیت های تجاری و دولتی را با تعداد واسطه های کمتر، دقیق‌تر ، کارآمدتر ، ایمن‌تر و ارزان تر انجام دهد.

در حالی که آماده می‌شویم به دهه سوم فعالیت بلاکچین وارد شویم ، دیگر این پرسش مطرح نیست که آیا شرکت های قدیمی از این فناوری استفاده می‌کنند یا نه فقط این پرسش وجود دارد که چه زمانی به ‌آن روی می‌آورند؟

5 1 vote
Article Rating
Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x