بلاک چین یک دیتابیس غیرمتمرکز است که زیربنای رمزارزها و در صدر آنها بیتکوین است. انوع مختلف این سیستم برای کاربردهای متفاوت مناسب هستند.
ارز دیجیتالاگر هرگونه فعالیتی در دنیای ارز دیجیتال داشته باشید، احتمالاً نام بلاک چین هم به گوشتان خورده است؛ در واقع، بیتکوین و به دنبال آن باقی رمزارزها، به لطف این تکنولوژی وجود دارند.
در این مقاله میخواهیم ببینیم بلاک چین چیست، طرز کارش چگونه است، چه کاربردهایی دارد، انواع آن کدامها هستند و....
مقدمه کافی است؛ برویم سر اصل مطلب و ببینیم بلاک چین به زبان ساده چه معنایی دارد!
همانطور که از نام آن مشخص است، بلاک چین زنجیرهای از بلاکها است! خب زنجیرۀ بلاک چیست؟ اجازه دهید بیشتر توضیح دهیم.
بلاک چین یک دیتابیس یا بهقول برخی، دفتر کل معمولاً غیرمتمرکز است. با مفهوم دیتابیس آشنایی دارید؟
به بیان ساده، دیتابیس فضایی است که مسئولیت نگهداری از دادهها را برعهده دارد؛ وظیفۀ آن از نامش هم مشخص است. اهمیت دیتابیس آنقدر زیاد است که میتوان گفت بدون آن اینترنتی هم در کار نبود! راه دور نروید! هارد کامپیوترتان و حافظۀ موبایلتان هم نوعی دیتابیس محسوب میشوند.
برگردیم سراغ موضوع بحث خودمان. گفتیم که بلاک چین یک دیتابیس است که از اطلاعات مختلف روی بلاکها نگهداری میکند! هر بلاک در این زنجیره، به بلاک قبلی خود متصل است و به این ترتیب، این بلاکها یک زنجیره را تشکیل میدهند.
چشمگیرترین تفاوت بلاک چین با دیتابیسهای معمولی در روش ذخیرهسازی اطلاعات است. اطلاعات در بلاک چین داخل بلاکهایی قرار میگیرند که پشت سر هم چیده شدهاند و بهصورت رمزنگاریشده به هم متصلند.
از بلاک چین میتوان برای نگهداری هر نوع دادهای استفاده کرد. از تراکنشهای مالی گرفته تا ثبت اطلاعات مربوط به مالکیت املاک و حتی سوابق پزشکی افراد! جلوتر راجعبه کاربردهای مختلف آن صحبت خواهیم کرد.
یکی از مهمترین خصوصیات بلاک چین این است که پس از ساخت یک بلاک، امکان ایجاد تغییر در آن وجود ندارد! به همین خاطر، ایمنی آن تا حد بسیار زیادی بالا است. راجعبه امنیت بلاک چین هم جلوتر صحبت میکنیم.
این سیستم ثبت اطلاعات، اجزای مختلفی دارد که شامل موارد زیر میشود:
علاوهبر اینها، همۀ بلاک چینها، از رمزنگاری و مفهومی با نام مکانیزم اجماع بهره میبرند.
رمزنگاری سازوکاری است که امنیت را تأمین میکند؛ از مکانیزم اجماع هم برای دستیابی به توافقی جهت چگونگی اضافه شدن بلاکها به بلاک چین استفاده میشود؛ معروفترین مکانیزمهای اجماع PoW یا Proof of Work و PoS یا Proof of Stake هستند.
حالا که فهمیدیم بلاک چین چیست، بیایید ببینیم طرز کار آن چگونه است؟
گفتیم که بلاک چین بهخاطر شکل ذخیرهسازی دادهها، این نام را به خود اختصاص داده است!
زنجیرهای از بلاکها که متصل به یکدگیر و بهترتیب پشت هم قرار گرفتهاند. با هر تعداد تراکنشی که روی بلاک چین انجام شود، این زنجیره طولانیتر میشود؛ چراکه بلاکهای جدیدی وارد گود شدهاند.
بهطور کلی، روال کار بلاک چین با طی مراحل زیر پیش میرود:
نکته: منظور از تراکنش، هرگونه اطلاعاتی است که قرار است وارد بلاک چین شود؛ از آنجایی که اولین و رایجترین کاربرد این سیستم ثبت اطلاعات برای رمزارزها است، عموماً از واژۀ تراکنش برای این منظور استفاده میشود.
برگردیم سراغ طرز کار این دیتابیس غیرمتمرکز.
همانطور که گفتیم، نگهداری از بلاک چین برعهدۀ مجموعهای از کامپیوترها است که با نام Node شناخته میشوند. هر نود یک کپی از بلاک چین را نگه میدارد و مهم است که همۀ آنها روی ترتیب بلاکها اتفاقنظر داشته باشند.
این موضوع باعث میشود دستکاری بلاکها غیرممکن شود! چراکه همۀ نودها باید هرگونه تغییر را تائید کنند. نودهایی که هرکدام ممکن است در قارههایی جداگانه از یکدیگر قرار داشته باشند.
در رابطه با نحوۀ اتصال بلاکها با یکدیگر، گفتیم که این کار با رمزنگاری انجام میشود. اینجا لازم است با مفهوم هش آشنا شویم.
هش یا hash function یک الگوریتم ریاضی است که برای هر دادهای یک اثرانگشت مخصوص میسازد. به این اثر انگشت بهخصوص، هش گفته میشود.
در بلاک چینها، هش هر بلاک، در بلاک بعدی هم ذخیره میشود! این کار باعث میشود دو بلاک به یکدیگر متصل شوند. آن هم بهشکلی تغییرناپذیر.
بنابراین، با تغییر اطلاعات هر بلاک، هش آن هم تغییر میکند؛ در نتیجه، هش بلاک بعدی هم تغییر میکند و این روند تا انتهای زنجیره ادامه پیدا میکند!
به همین خاطر است که دستکاری اطلاعات داخل بلاک چین تقریباً غیرممکن است؛ اگر هم قرار باشد تغییرات موردقبول واقع شوند، حداقل 51 درصد از نودها باید آن را تائید کنند.
در تکنولوژی بلاک چین، مفهوم با نام Fork وجود دارد. زمانی که یک انشعاب قابلتوجه در زنجیرۀ تراکنشها ایجاد شود، با فورک مواجهیم. فورک ممکن است به دلایل مختلفی رخ دهد و نتیجۀ آن، ایجاد یک زنجیرۀ جدید و جدا از زنجیرۀ مادر است.
دو نوع فورک داریم:
فورک کردن میتواند با برنامۀ قبلی باشد یا ممکن است بهصورت ناگهانی، بدون برنامهریزی قبلی، انجام شود.
احتمالاً میدانید که بلاک چین و رمزارزها ارتباط عمیقی با یکدیگر دارند و حتی میتوان گفت به یکدیگر گره خوردهاند؛ چرا؟! با بررسی تاریخچۀ بلاک چین پاسخ را پیدا خواهیم کرد.
پس از ارائۀ ایدۀ بلاک چین، 18 سال طول کشید تا بهصورت عملی اجرا شود. سال 1991، دو نفر با نامهای Stuart Harber و W.Scott Storenta دنبال ساخت سیستم ثبت اطلاعاتی بودند که امکان دستکاری دادهها در آن وجود نداشته باشد! شمایی که این مقاله را تا اینجا خواندهاید، میدانید که آنها قصد ساخت چیزی مثل بلاک چین را داشتند، بدون اینکه هیچ ذهنیتی راجعبه آن داشته باشند!
18 سال بعد، ساتوشی ناکاموتو، برای اولین بار بهصورت عملی بلاک چین را اجرایی کرد. خالق بیتکوین که میتوان گفت جزو مرموزترین شخصیتها (یا مجموعهها) در دوران معاصر است، با معرفی بیتکوین، اولین بلاک چین ایجادشده در تاریخ را ساخت! به همین خاطر است که ارتباطی ناگسستنی بین بلاک چین و رمزارزها برقرار است.
این بلاک چین که صفت اولین را همراه خود میکشد، همچنان فعال است و هنوز بلاکهای جدیدی، پس از انجام هر تراکنش مربوط به بیتکوین به آن اضافه میشوند.
هرچند گفتیم از این تکنولوژی میتوان در صنایع و موارد مختلف بهره برد، اما خب، پس از گذشت سالها، همچنان کاربرد اصلی بلاک چین در حوزۀ رمزارزها است!
در بخش بعدی، راجعبه انواع مختلف آن بیشتر صحبت میکنیم.
بعد از ساتوشی دست متخصصان امر باز شد و حالا با گسترش روزافزون استفاده از این تکنولوژی، شاهد وجود هزاران بلاک چین هستیم. خوب است بدانید که بلاک چین میتواند عمومی، خصوصی، هیبرید (ترکیبی) و Consortium (کنسرسیوم) باشد.
همه میتوانند عضوی از این بلاک چینها باشند و در تائید تراکنششان دخیل شوند. مثال بارز بلاک چین عمومی، بیتکوین، یا هر رمزارز غیرمتمرکز دیگری است!
اگر قصد دارید برای گوشهای از کار کسبوکارتان از بلاک چین استفاده کنید، باید بدانید بلاک چینهای عمومی نیاز به قدرت پردازش بسیار بالایی دارند؛ همچنین، تراکنشها در این نوع بلاک چینها کاملاً شفاف هستند و خبری از حریم خصوصی نیست! بهعلاوه، گرچه بلاک چینها بهصورت ذاتی ایمن هستند، اما انواع عمومی آنها ممکن است کمی ضعیفتر باشند.
اول اینکه این نوع بلاک چین خیلی غیرمتمرکز نیست! فرق با انواع رایجتر بلاک چین در این است که یک شخص، ارگان یا مجموعه، کلیت کارها در آن مدیریت میکند. کارهایی مثل اجازه دادن به افراد و نودهای جدید برای عضویت در بلاک چین، اجرای مکانیزم اجماع و نگهداری از دفتر کل مشترک برعهدۀ آن شخص یا ارگان مشخص خواهد بود.
در این نوع بلاک چینها، کاربران اعتماد بیشتری به باقی مشترکین دارند. بسیاری از شرکتها، پشت فایروالشان یک بلاک چین خصوصی بهمنظورهای مختلف قرار دادهاند.
برای مثال، کمپانی Quorum یک بلاک چین خصوصی متنباز در اختیار مجموعههای متقاضی قرار میدهد که میتوانند از آن برای مصارف مختلف، مثل ثبت اطلاعات مربوط به چرخۀ تأمین و حملونقل، قراردادهای هوشمند و... استفاده کنند.
این نوع بلاک چین، در واقع ترکیبی از دو نوع خصوصی و عمومی است!
گرچه بلاک چینهای کنسرسیوم توسط یک ارگان مشخص اداره میشوند، اما آنها تا حدی اجازۀ شرکت عموم در فرایندهای مربوط به تراکنشها را میدهند.
همچنین، وقتی چند ارگان یا مجموعه مسئولیت نگهداری از یک بلاک چین را بر عهده داشته باشند، با یک بلاک چین کنسرسیوم طرف هستیم.
معمولاً از این نوع بلاک چین برای اپلیکیشنهایی استفاده میشود که نیاز به امنیت و حریم خصوصی بالایی دارند، اما در عین حال، لازم است که اکثریت بتوانند به آن دسترسی داشته باشند.
انواع هیبریدی یا به زبان مادری بگوییم، ترکیبی، المانهای 3 نوع دیگر، یعنی خصوصی، عمومی و کنسرسیوم را بهصورت یکجا ارائه میکنند! این نوع بلاک چین برای عرضۀ بهترینها طراحی شده است، اما هنوز در مرحلۀ توسعه قرار دارد.
با بلاک چین هیبرید، ارگانها میتوانند یک سیستم خصوصی نیازمند مجوز را در کنار یک سیستم عمومی بدون نیاز به مجوز، بهصورت همزمان داشته باشند! آنها میتوانند تعیین کنند که کدام دادهها در اختیار عموم قرار بگیرد و کدام دادهها بهصورت محدود و فقط برای افراد مجاز در دسترس باشند.
اگر موافق باشید، بخش بعدی را به خصوصیات منحصربهفرد بلاک چین اختصاص دهیم.
بلاک چینها خصوصیات ویژهای دارند؛ خصوصیاتی که باعث گسترش استفاده از آنها شده است. اجازه دهید بیشازحد مقدمه نچینیم و یکراست سراغ ویژگیها برویم:
اینها مهمترین خصوصیات بلاک چین بودند! گفتیم اصلیترین کاربرد این سیستم در رمزارزها است؛ اما خب، بلاک چین خیلی فراتر از اینها پیش میرود.
بیش از 10 سال از زمانی که ساتوشی اولین بلاک چین دنیا را معرفی کرد میگذرد؛ اما این تکنولوژی همچنان در فازهای اولیه به سر میبرد و تا رسیدن به حداکثر پتانسیل راه زیادی دارد. بلاک چین میتواند در صنایع بسیاری انقلاب ایجاد کند.
اینها مهمترین کاربردهایی بودند که بلاک چینها میتوانند ارائه کنند. البته همانطور که گفتیم، این تکنولوژی در اول راه است!
تا اینجا چندباری راجعبه امنیت سیستم بلاک چین صحبت کردیم؛ بیایید در بخش بعدی راجعبه این موضوع بیشتر صحبت کنیم.
فهمیدیم در یک بلاک چین، هر بلاک بعد از بلاک قبلی قرار میگیرد و این بلاکها در کنار هم، یک زنجیرۀ خطی را تشکیل میدهند؛ سادهتر بگوییم. بعد از ساخت یک بلاک جدید و افزودن آن به زنجیره، امکان ایجاد تغییر در بلاکهای قبلی وجود نخواهد داشت! اگر ماجرای هشها را یادتان نمیآید، برگردید و بخش مربوط به طرز کار بلاک چین را مجدداً بخوانید.
بنابراین، حتی وقتی هکر یکی از نودها را در اختیار داشته باشد و بخواهد با اعمال تغییرات شوم، رمزارزهای دیگران را بدزدد، امکان انجام این کار را ندارد! چراکه باقی نودها هم باید تغییرات را تائید کنند! تنها راه موفقیت هکر و بیحیثیت کردن بلاک چین، کنترل 51 درصد از نودها است! در این حالت، شبکه تغییر را میپذیرد؛ به همین خاطر، به این نوع حملات، حملۀ 51 درصدی میگویند. البته که کار به همین سادگی هم نیست و مسئلۀ زمانبندی هم نقش مهمی در موفقیت این نوع هک خواهد داشت.
نه اینکه امکان وقوع چنین حملهای صفر باشد، نه! اما خب به صفر میل میکند؛ یعنی خیلی کم پیش میآید که چنین اتفاقی بیفتد.
ناگفته نماند که بلاک چینهای خصوصی، علیرغم اینکه کاملاً غیرمتمرکز نیستند، امنیت بیشتری دارند! چراکه فقط افراد مجاز از نظر ارگان مدیریتکننده، اجازۀ دسترسی و ایجاد تراکنش دارند؛ این یکی از دلایلی است که کسبوکارها برای رفع نیازهایشان بیشتر سراغ این نوع بلاک چین میروند.
البته، باز هم یادآوری میکنیم که این تکنولوژی روزهای اولیه را پشت سر میگذارد؛ شاید در آینده هکرها به روشهای کارآمدتری برای دستکاری اطلاعات در بلاک چین دست پیدا کنند؛ اما خب متخصصان امنیت هم بیکار نخواهند ماند و راهکارهای مقابله را کشف میکنند.
در این مقاله بررسی کردیم که بلاک چین چیست و چه کاربردی دارد! فهمیدیم با یک دیتابیس غیرمتمرکز طرف هستیم که امکان دستکاری و تغییر اطلاعات آن، بدون تائید دیگر مشترکین وجود ندارد.
همچنین، راجعبه خصوصیات این سیستم ثبت اطلاعات و میزان امنیتش صحبت کردیم. در کل، سعی کردیم هرآنچه لازم است در رابطه با این مفهوم بدانید را در این مقاله پوشش دهیم.
اگر هنوز هم سؤالی در رابطه با این تکنولوژی نسبتاً نوظهور دارید، در قسمت نظرات آن را با ما مطرح کنید.