بلاکچین چیست؟
راهنمای ساده و سریع برای آشنایی با دنیای Blockchain
بلاکچین شبکه‌ای است که به‌کمک فناوری‌های رمزنگاری و غیرمتمرکز، تاریخچه تراکنش‌های انجام‌شده با رمزارزها را در دفترکل عمومی ذخیره می‌کند.
بلاکچین (Blockchian) فناوری نوآورانهای است که به‌عنوان ستون فقرات بسیاری از رمزارزها مانند بیت کوین (BTC) شناخته می‌شود. این فناوری به‌صورت دفترکل دیجیتالی غیرمتمرکز عمل می‌کند که تراکنش‌ها را به‌صورت امن و شفاف و تغییرناپذیر ثبت می‌کند. به‌زبان ساده، بلاک چین مانند دفترچه یادداشت بزرگی است که بین همه افراد یک شبکه به‌اشتراک گذاشته شده است و هر کسی می‌تواند مطمئن باشد که هیچ‌کس نمی‌تواند نوشته‌های آن را دست‌کاری کند.
این سیستم به افراد اجازه می‌دهد تا بدون نیاز به واسطه‌هایی مانند بانک‌ها یا دولت‌ها، به‌صورت مستقیم و امن با یکدیگر در ارتباط باشند. هر تراکنش جدید به‌عنوان یک بلوک به این دفتر اضافه می‌شود؛ به‌همین‌دلیل، به آن «بلاکچین» یا زنجیره‌ای از بلوک‌ها می‌گویند.
رسالت هر تکنولوژی دلیل موفقیت آن است
رسالت آنچه امروز به اسم تکنولوژی بلاکچین می‌شناسیم، تأمین امنیت و داشتن حداکثر دقت و سرعت در انجام تمامی فعالیت‌ها در پرتو اعتماد به محاسبات ریاضی است، نه افراد و اشخاص واسطه. بلاکچین سیستمی است که در آن مجبور نیستید به شخص یا نهاد خاصی اعتماد کنید؛ بلکه فقط لازم است بگذارید محاسبات ریاضی بدون هیچ شکی کارشان را انجام دهند. در‌ادامه، توضیح می‌دهیم که چرا امنیت در این تکنولوژی بسیار زیاد است.
فناوری بلاکچین چیست؟
فناوری بلاکچین به زبان ساده نوعی سیستم ثبت و تبادل اطلاعات است که به‌جای ذخیره‌سازی متمرکز، داده‌ها را به‌صورت توزیعشده میان هزاران گره در یک شبکه نگه‌داری می‌کند. آنچه این فناوری را متمایز می‌سازد، قابلیت ایجاد اعتماد در محیط‌هایی است که به‌صورت پیش‌فرض اعتماد وجود ندارد. این یعنی افراد یا سازمان‌هایی که یکدیگر را نمی‌شناسند، بدون نیاز به واسطه می‌توانند داده‌ها یا دارایی‌هایی مانند پول دیجیتال را با اطمینان کامل مبادله کنند. بلاکچین با ثبت دائمی و تغییرناپذیر اطلاعات، به‌عنوان دفترکل دیجیتال دست‌کاری‌نشدنی عمل می‌کند و پایه‌ای برای ایجاد زیرساخت‌های شفاف و مطمئن و خودکار در بسیاری از صنایع فراهم می‌آورد.
بلاک چین چگونه کار می‌کند؟ نحوه کار بلاک چین
فناوری بلاک چین، یکی از دستاوردهای نوآورانه عصر دیجیتال، نقش اساسی در تأمین امنیت اطلاعات ایفا می‌کند. این فناوری با ساختاری به نام «زنجیره بلوک‌ها» داده‌ها را به‌گونه‌ای ذخیره می‌کند که تغییر یا دست‌کاری در آن‌ها تقریباً غیرممکن می‌شود. هر بلوک شامل داده‌های تراکنش و هش بلاک فعلی و هش بلاک قبلی است. این سه مؤلفه در کنار هم پیوستگی و امنیت داده‌ها را تضمین می‌کنند.
هش که مانند اثرانگشت دیجیتال برای هر بلوک است، با هر تغییر در داده‌ها تغییر می‌کند و همین ویژگی باعث شناسایی سریع هرگونه دست‌کاری می‌شود. اتصال بلوک‌ها نیز ازطریق هش‌ها، زنجیره‌ای امن و به‌هم‌پیوسته می‌سازد که تغییر در هر بلاک مستلزم تغییر تمام بلاک‌های بعدی است؛ کاری که عملاً غیرممکن است.
یکی از ویژگی‌های برجسته بلاک چین، غیرمتمرکزبودن آن است؛ یعنی هیچ‌یک از نهادهای مرکزی اطلاعات را کنترل نمی‌کنند. در عوض، شبکه‌ای از گره‌ها (Nodes) که هرکدام نسخه‌ای از بلاک چین را دارند، تغییرات را بررسی و تأیید می‌کنند. این ساختار باعث افزایش شفافیت و اعتماد و امنیت در سیستم می‌شود. کاربردهای گسترده این فناوری در صنایع مختلف، ازجمله بانکداری و زنجیره تأمین و رأی‌گیری الکترونیکی، نشان‌دهنده نقش مهم آن در تحول دیجیتال است.
بلاک چین با فراهم‌کردن بستر انجام تراکنش‌های سریع و ایمن و بدون واسطه در حوزه مالی، امکان ردیابی دقیق کالاها در زنجیره تأمین و تضمین صحت آراء در انتخابات، به‌عنوان یکی از ابزارهای مهم آینده حوزه دیجیتال شناخته می‌شود.
در‌حال‌حاضر علاوه‌بر بلاکچین بیت کوین، شاهد شبکه‌های دیگری نیز هستیم که کاربردهای متعددی دارند. شبکه بلاکچین سولانا، یکی از بلاکچین‌های مطرح بازار است که توانست سرعت و کارایی بسیار زیادی را به کاربران این حوزه ارائه دهد. برای مثال، قیمت اتریوم به دلار نیز در سال‌های اخیر به‌دلیل کاربرد زیاد این شبکه، رشد کرده است.
بررسی تاریخچه بلاکچین
فناوری بلاکچین برای نخستین‌بار در سال ۲۰۰۸ با انتشار مقاله فرد یا گروهی با نام مستعار ساتوشی ناکاموتو (Satoshi Nakamoto) معرفی شد که به عبارتی خالق بیت کوین نیز محسوب می‌شود. هدف اولیه از توسعه آن، ایجاد زیرساختی برای ارز دیجیتال بیت کوین بود که بدون نیاز به واسطه، تراکنش‌های امن را ممکن می‌ساخت.
در سال‌های بعد، کاربردهای گسترده‌تری برای بلاکچین در صنایع مختلف مطرح شد. این فناوری اکنون به‌عنوان یکی از پایه‌های اصلی تحول دیجیتال شناخته می‌شود. در‌حال‌حاضر، بلاکچین بیت کوین رشد شدیدی را تجربه کرده است.
آشنایی با اجزای تشکیل‌دهنده بلاکچین
بلاکچین از اجزای مختلفی تشکیل شده است که به‌صورت هماهنگ با یکدیگر کار می‌کنند تا امنیت و شفافیت و صحت داده‌ها را تضمین کنند. این اجزا در کنار هم، ساختار زنجیره‌ای و توزیعشده بلاکچین را شکل می‌دهند و امکان ثبت و تأیید اطلاعات و انجام تراکنش ازطریق کیف پول ارز دیجیتال را، بدون واسطه فراهم می‌کنند.
بلاک (Block): واحد اصلی اطلاعات در بلاکچین است که شامل داده‌های تراکنش و هش بلاک فعلی و هش بلاک قبلی است.
هش (Hash): کد رمزنگاری‌شده منحصر‌به‌فردی است که محتوای هر بلاک را مشخص می‌کند.
دفتر کل توزیعشده (Distributed Ledger): نسخه‌ای از بلاکچین است که در میان تمام گره‌های شبکه به اشتراک گذاشته می‌شود و امکان ثبت هم‌زمان اطلاعات در کل شبکه را فراهم می‌کند.
گره‌ها (Nodes): تجهیزات سخت‌افزاری که در شبکه بلاکچین شرکت و نسخه‌ای از دفترکل را نگه‌داری می‌کند و در تأیید تراکنش‌ها مؤثر است.
مکانیزم اجماع (Consensus Mechanism): الگوریتمی که برای تأیید تراکنش‌ها و اضافه‌کردن بلاک‌های جدید به بلاکچین کاربرد دارد.
قرارداد هوشمند (Smart Contract): برنامه‌ای است که درصورت تحقق شرایط خاص، عملیات خاصی را به‌طور خودکار انجام می‌دهد.
کاربرد بلاک چین چیست؟
فناوری بلاک چین به‌دلیل ساختار امن و شفاف و غیرمتمرکز خود، در حوزه‌های مختلف کاربرد پیدا کرده است. این فناوری با حذف واسطه‌ها و سرعت و اعتماد را در تبادل داده‌ها و تراکنش‌ها افزایش می‌دهد. از خدمات مالی و بانکی گرفته تا زنجیره تأمین و سلامت و رأی‌گیری الکترونیکی، بلاک چین توانست فرایندها را بهبود ببخشد و ریسک تقلب یا دست‌کاری را کاهش دهد. در جدول زیر، برخی از کاربردهای مهم بلاک چین را بررسی می‌کنیم.
| حوزه کاربرد | توضیح |
| خدمات مالی و بانکی | انجام تراکنش‌های سریع و امن و بدون نیاز به واسطه مانند بیت کوین و رمزارزها |
| زنجیره تأمین | ردیابی محصولات از مبدأ تا مقصد و افزایش شفافیت در فرایند حملونقل |
| سلامت و پزشکی | ذخیره امن سوابق پزشکی و امکان دسترسی سریع و دقیق برای بیماران و پزشکان |
| رأی‌گیری الکترونیکی | تضمین صحت و شفافیت آراء و جلوگیری از تقلب در انتخابات |
| ثبت دارایی‌ها | ثبت مالکیت املاک و آثار هنری یا هر دارایی دیگر به‌صورت شفاف و تغییرناپذیر |
| قراردادهای هوشمند | اجرای خودکار قراردادها بدون نیاز به واسطه با شرایط ازپیش‌تعیین‌‌شده |
نقش‌آفرینی الگوریتم اثبات کار
گفتیم که هر بلاک شامل هش بلاک قبلی نیز می‌شود. دلیل این موضوع آن است که اگر بلاک دچار تغییر شد و به‌دنبال این تغییر هش آن نیز تغییر کرد، این تغییر در کل زنجیره مشخص شود. در‌واقع، این قابلیت نیز باعث امنیت فراوان بلاکچین می‌شود.
باید به این نکته اشاره کنیم که استفاده از هش به‌تنهایی برای جلوگیری از جعل و تغییر بلاک کافی نیست؛ چون امروزه کامپیوتر‌ها توانایی محاسبه و تحلیل هزاران هش را در ثانیه دارند و ممکن است بعد از تغییر بلاک مجدد هش تمام بلاک‌های دیگر را محاسبه و زنجیره را از حالت غیرعادی خارج و معتبر کنند! بااین‌حال، برای برطرف‌کردن این خلأ معیار دیگر در بلاکچین به نام (PoW) یا Proof of Work وجود دارد.
این مکانیزم که به آن الگوریتم اثبات کار هم گفته می‌شود، باعث تأخیر در ایجاد بلاک‌های جدید می‌شود. برای مثال، برای بیتکوین حدوداً ۱۰ دقیقه زمان لازم است تا الگوریتم اثبات کار محاسبه و بلاک جدید به زنجیره اضافه شود. این مکانیزم تغییر و دست‌بردن در بلاک را غیرممکن می‌کند؛ زیرا برای این کار باید مجدد الگوریتم اثبات کار تمام بلاک‌های دیگر هم محاسبه شود که بسیار دشوار است.
بلاکچین به‌راحتی تسلیم نمی‌شود
روش دیگری که بلاکچین از آن برای افزایش ضریب امنیتی خود استفاده می‌کند، توزیع‌کردن خودش است. این یعنی به‌جای استفاده از یک هسته مرکزی برای مدیریت زنجیره، بلاکچین از شبکه Peer-to-Peer یا همتا‌به‌همتا استفاده می‌کند که همه قابلیت پیوستن به آن را دارند.
این شبکه از هزاران کامپیوتر گسترده‌شده در سراسر جهان تشکیل شده است که در حال دریافت و ارسال اطلاعات در شبکه هستند. در اصطلاح به هر‌یک از این کامپیوتر‌ها Node گفته می‌شود. در علم کامیپوتر، به محل اتصال دو سیستم در شبکه Node گفته می‌شود. هنگامی‌که بلاک جدیدی در شبکه ساخته می‌شود، آن بلاک برای تمام کسانی که در شبکه قرار دارند، ارسال می‌شود.
در اینجا Nodeها تأیید می‌کنند که نفوذ یا تغییری در بلاک صورت نگرفته است. اگر Nodeها تغییرنکردن را تأیید کردند، بلاک جدید به بلاکچین اضافه خواهد شد. پس برای ایجاد تغییر در بلاک، باید در تک‌تک بلاک‌ها تغییر ایجاد کنید. همچنین، برای هر بلاک محاسبات الگوریتم اثبات کار را انجام دهید و کنترل بیش از ۵۰درصد شبکه همتا‌به‌همتا را در دست بگیرید. در این صورت است که تغییر ایجاد‌شده بقیه Nodeها تأیید می‌شود. انجام چنین کاری غیرممکن است و دلیل امنیت بسیار زیاد این تکنولوژی نیز همین است.
جمع‌بندی
در این مقاله، نگاهی گذرا به پیشینه تکنولوژی بلاکچین انداختیم. همچنین، سعی کردیم به زبانی ساده نحوه تأمین امنیت در این تکنولوژی را توضیح دهیم. تکنولوژی بلاکچین علاوه‌بر حوزه رمزارزها در صنایع مختلف کاربرد دارد؛ مانند بهداشت و درمان، حملونقل دریایی، پست هوایی و بسیاری دیگر از صنایع. بنابراین، درک چگونگی انجام فرایندها در این تکنولوژی بسیار مهم است.