آشنایی با مفاهیم تکنولوژی بلاک چین و کاربردهای این تکنولوژی

در این مقاله قصد داریم درمورد سیستم بلاک چین و کاربردهای این تکنولوژی صحبت کنیم و ارتباط بین بلاک چین و بیت کوین را بررسی نماییم.

بلاک چین چیست؟

بلاک چین ( BlockChain ) از دو کلمه Block (بلوک) و Chain (زنجیره) تشکیل شده است. بنابراین ترجمه تحت اللفظی بلاک چین معادل عبارت زنجیره‌ای از بلوک ها می باشد، که در ادامه با فلسفه این نوع نام گذاری آشنا خواهید شد.

در حقیقت بلاک چین نوعی دیتابیس (پایگاه داده) است که روی یک یا چند سرور خاص و متمرکز قرار ندارد، بلکه روی تمام کامپیوترهایی که به آن متصل می گردند، توزیع شده است. به زبانی ساده تر بلاک چین را می توان یک سیستم برای ثبت اطلاعات دانست که با توجه به نوع رمزنگاری و ثبت داده ها در همه کامپیوترهای متصل به شبکه، تقریبا احتمال هک و یا حذف اطلاعات ثبت شده در آن نزدیک به صفر است.

اجزای تشکیل دهنده هر بلاک

هر بلاک در بلاک چین از سه بخش تشکیل شده است که عبارتند از:

۱- اطلاعات (DATA):

شما می توانید هر نوع اطلاعات و داده ای را در هر بلاک (بلوک) از سیستم بلاک چین قرار دهید. هیچ محدودیتی در نوع داده ها وجود ندارد. این دیتا می تواند سوابق انسانی، آمار اقتصادی کشورهای مختلف، اطلاعات تراکنش ها و حساب های مالی (مانند بیت کوین) و یا هر چیز دیگری باشد.

۲- هش (HASH):

هر کدام از بلاک ها در بلاکچین چیزی به نام هش دارند. یک هش رشته ای از کاراکترهاست که با توابع خاصی ریاضی ساخته می شود، که توسعه دهندگان آن را مشخص می کنند. کوچک ترین تغییر در اطلاعات یک بلاک، هش آن را به طور کلی تغییر می‌دهد.

در حقیقت هش برای بلاک، مانند اثر انگشت برای انسان است.

۳- هش بلاک قبلی (Previous Block Hash):

در بلاکچین، هر بلاک علاوه بر هش خود حاوی هش بلاک قبلی نیز می باشد. همین مساله موجب پدید آمدن زنجیره ای از بلوک ها با نظم و استحکام شگفت انگیزی می شود. بدین صورت که اگر شخصی کوچکترین تغییری در محتوای یک بلاک ایجاد نماید، هش آن بلاک تغییر می کند و در نتیجه برای معتبر جلوه دادن فرآیند، باید هش تمام بلاک‌های بعدی نیز تغییر یابد.

سوال: اگر شخصی محتوای یک بلاک را تغییر دهد و هش تمام بلاک‌های بعدی را به روز رسانی نماید، چه می شود؟ آیا می تواند تغییر خود را معتبر جلوه دهد؟

پاسخ: برای پاسخ صحیح به این سوال باید نکات زیر را در نظر بگیریم:

• هیچگونه تغییری در بلاک چین امکان پذیر نیست مگر اینکه بیش از ۵۰ درصد از داده‌های رایانه‌های متصل به شبکه تغییر نماید. یعنی بیش از ۵۰ درصد از کاربران شبکه، فرآیند صورت گرفته را تایید نمایند.
• داده‌های بلاک چین در یک کامپیوتر یا سرور خاص ذخیره نمی‌شود. هر کامپیوتر یا سیستمی که به شبکه وصل شود یک نسخه از بلاک چین را دریافت می کند. بنابراین اندازه شبکه (تعداد کامپیوترهای در حال فعالیت) برای امنیت شبکه بسیار مهم است.
• در کدنویسی بلاک چین ، مفاهیمی به عنوان بلاک تایم (Block time) و بلاک سایز (Block size) وجود دارد که زمان و سایز ساخته و پرداخته شدن هر بلاک را محدود می سازد. این امر کاهش احتمال حملات DDOS را به همراه دارد.

حال باتوجه به نکات فوق می توان به سوال پرسیده شده با قاطعیت پاسخ منفی داد. بیت کوین را به عنوان اولین استفاده کاربردی از تکنولوژی بلاک چین در نظر بگیرید. میلیون ها نفر در حال استفاده از این ارز دیجیتال هستند. حال اگر شخصی بخواهد بلاک یا تراکنشی را حذف یا ویرایش نماید، علاوه بر تغییر تمام های بلاک های بعدی که عملا غیرممکن به نظر می رسد، باید در زمان بسیار کوتاهی، بیش از نیمی از کامپیوترهای متصل به شبکه را نیز هک نماید و اطلاعات موجود در آن ها را نیز تغییر دهد که این کار با توجه به توزیع میلیونی بیت کوین هرگز عملی نیست.

فناوری های سازنده تکنولوژی بلاک چین

در حقیقت تکنولوژی بلاک چین در ذات یک تکنولوژی بنیادی نیست بلکه سه فناوری اصلی برای ایجاد بلاکچین با هم ترکیب می شوند که هیچ یک از آن ها جدید نیستند اما تنظیم و کنارهم قرارگرفتن آن ها موجب پدیدآمدن تکنولوژی منحصر به فردی به نام بلاک‌چین می گردد که کاربردهای مختلف و بسیار گسترده ای را می توان از آن انتظار داشت.

این فناوری ها عبارتند از:

۱- کلیدهای رمزنگاری شده

کلیدهای رمزنگاری شده، از دو بخش زیر تشکیل شده است:

• رشته ای از کلیدهای عمومی که برای همه قابل رویت است.
• رشته ای از کلیدهای خصوصی که تنها دارنده حساب از آن ها مطلع است.

در اختیار هر کاربر در شبکه بلاک چین ، یک کلید عمومی و یک کلید خصوصی قرار می گیرد که ادغام این دو کلید، به شکل یک امضای دیجیتالی برای هر تراکنش در بلاک‌چین عمل می کند. این امضا صحت تراکنش را به وسیله دو عامل زیر تایید می کند:

• تایید می کند که تراکنش از مبدا کاربر صاحب کلید، ایجاد شده و مورد قبول است.
• از تغییر تراکنش توسط افراد دیگر جلوگیری می کند.

در حقیقت کلید خصوصی رمزنگاری شده یک ابزار مالکیت قدرتمند را فراهم می کند که نیازهای احراز هویت را برآورده می سازد. داشتن یک کلید خصوصی به معنای مالکیت است.

۲- شبکه توزیع شده با یک دفترکل مشترک

بلاک چین از نوعی دفتر کل استفاده می کند که حالت حقیقی سیستم را در بین تمام مشترکانش توزیع می نماید. این دفتر از توابع خاص ریاضی و سیستم پاداش استفاده می کند تا با انگیزه کسب پاداش، امور شبکه همواره به پیش رود و سیستم به یک اجماع برسد. اجماع همان توافقی است که بر یک حالت، در این دفتر کل صورت می پذیرد.

حال این اجماع می تواند به صورت عمومی و با جمعیت بسیار بالا باشد که در بیت کوین، اتریوم و سایر ارزهای بلاک چینی شاهد آن هستیم و یا به صورت خصوصی برای یک جامعه مخصوص باشد، مانند بلاک چینی که برای یک شرکت خاص طراحی شده است.

۳- انگیزه ای برای انجام امور شبکه (سیستم پاداش)

در بلاک چین ها، به هر کامپیوتر یا سیستمی که بتواند پردازش را انجام دهد پاداش تعلق می گیرد. پس انگیزه دریافت پاداش باعث می شود که افراد کامپیوترهای خود را به شبکه متصل کنند و موجب پایداری و امتداد شبکه گردند.

برای درک بهتر، می توان اینگونه بیان کرد که ماینرها با قدرت پردازنده سیستم خود درباره ی صحیح یا غلط بودن تراکنش رای می دهند. هنگامی که اکثریت به یک تراکنش رای مثبت دادند، یک بلاک جدید را به زنجیره اضافه می کنند.

سیستم پاداش در بیت کوین

بگذارید برای روشن تر شدن موضوع، سیستم پاداش بیت کوین را به عنوان مثالی از تکنولوژی بلاک‌چین بررسی نماییم.

بیت کوین مانند طلا برای جویندگان طلا عمل می کند. بیت کوین ها و واحد های پایه آن ها (ساتوش ها) باید منحصر به فرد ارزش داشته باشند تا نودها (ماینرها) برای رسیدن به این پاداش، به شبکه خدمت کنند و برای حل هر تراکنش، بیت کوین دریافت نمایند.

بیت کوین از الگوریتم اجماعی استفاده می‌کند که “اثبات کار” نام دارد. برای انجام یک تراکنش بین دو کاربر، سیستم به تعدادی از نودها که ماینر نام دارند، نیاز دارد. رقابت این ماینرها برای تائید یک تراکنش به صورت حل کردن یک مسئله پیچیده الگوریتمی صورت می گیرد. به‌عبارت دیگر بیت کوین با استفاده ازسیستم پاداش، ماینرها را تشویق به خرید قدرت پردازشی بیشتر برای حل مسائل پیچیده می کند. این پاداش های اقتصادی عبارتند از:

• ماینرها کارمزد تراکنش‌هایی را که کاربران به منظور انجام تراکنش‌ها پرداخت کرده‌اند، دریافت می کنند.
• ماینرها برای حل کردن کامل یک مسئله، بیت کوین‌های جدیدی را کسب می‌کنند که به این عمل، استخراج بیت کوین نیز می گویند.

به دلیل این پاداش‌های اقتصادی، ماینرها به صورت مداوم شبکه را زیر نظر دارند تا بتوانند تراکنش های بیشتری را در بلاک‌های جدید جای دهند. سپس با استفاده از قدرت پردازش سیستم خود، الگوریتم های پیچیده ای را حل می کنند تا به این وسیله اثبات کنند که کار انجام داده اند.

اولین ماینری که الگوریتم را حل کند، اثباتی را به این منظور در یک بلاک جدید وارد بلاک چین می‌کند و سپس آن را در شبکه به اشتراک می گذارد. در این لحظه تمام کاربران در شبکه، نسخه خود را با آخرین تغییرات شبکه همگام سازی می نمایند.

نکته: ازآنجایی که ماینرها، برای پردازش‌ بلاک ها با یکدیگر در رقابت اند، گاهی اوقات چندین بلاک به صورت همزمان با یکدیگر حل می‌شوند. این کار باعث به وجود آمدن یک فورک یا شکاف از چندین زنجیره خواهد شد.

وقتی‌که چنین فورک هایی به وجود می‌آیند، زنجیره استاندارد و متعارف شبکه، طولانی ترین آن خواهد بود. طولانی ترین زنجیره نیز همان زنجیره ای است که بیشترین ماینر فعال را در خود دارد.

انواع بلاک چین

در حال حاضر سه نوع بلاک چین قابل پیاده سازی است که عبارتند از:

۱- بلاک چین عمومی ضد انحصاری

در این نوع بلاک چین ، هیچ کس انحصار تراکنش ها را در اختیار ندارد. بیت کوین و اتریوم نمونه های اجرایی از این نوع بلاک چین هستند.

از این نوع بلاکچین زمانی استفاده می‌شود که نظر تمام جامعه استفاده کننده از شبکه مهم باشد.

در این بلاک چین هر کسی می‌تواند قراردادهای هوشمند ایجاد کند و یا پول و داده ها را منتقل نماید. اطلاعات مهم در این بلاکچین‌ ها به صورت رمزنگاری شده قابل ذخیره سازی هستند.

اگر بخواهیم مفهوم این نوع بلاک‌چین را کمی ملموس تر نماییم، می توان گاوصندوق های شیشه ای را در نظر گرفت که می توان هرنوع اطلاعاتی را در آن ها قرار داد و از طرفی تمامی افراد قادر به مشاهده محتوای قرار گرفته در داخل گاوصندوق ها هستند. اما هیچ کس توان حذف یا سرقت محتوای موجود در گاوصندوق ها را ندارد. همچنین دیواره های شیشه ای این گاوصندوق ها ضد نفوذ است و هر گاوصندوق فقط توسط کلیدی که در اختیار صاحب آن قرار دارد، باز می شود.

۲- بلاک چین عمومی انحصاری

در این نوع از بلاک چین افرادی خاص برای تأیید فعالیت‌ها انتخاب می شوند. این افراد می‌توانند یک کارمند ارشد، دولت، موسسه یا اشخاص دیگری باشند. داده‌ها قابل مشاهده برای عموم هستند اما اشخاصی خاص حق ثبت و تایید اطلاعات را دارند.

به عنوان مثال، این بلاک‌چین می تواند برای شرکت هایی مناسب باشد که می خواهند فعالیتشان به صورت کاملا شفاف در مقابل دید همگان قرار گیرد و با این عمل، اعتبار بالایی برای کسب و کار خود کسب نمایند.

۳- بلاک چین خصوصی انحصاری

در این نوع از بلاک چین افرادی خاص برای تایید فعالیت‌ها انتخاب می شوند و همچنین فقط افرادی خاص امکان مشاهده اطلاعات ثبت شده را دارند.

این بلاک‌چین برای هر نهادی که قصد دارد در داخل مجموعه خود، اطلاعاتی را به سبک کاملا امن به اشتراک بگذارد و سطوح دسترسی مختلفی برای کارمندان مختلف تعیین نماید، مناسب است.

تاریخچه ای مختصر از بلاک چین و ارتباط آن با بیت کوین

اولین کار روی “بلوک های زنجیره ای رمزنگاری شده امن” در سال ۱۹۹۱ توسط استوارت هابر و اسکات استورنتا توصیف شد. در سال ۱۹۹۲ بایر، هابر و استورنتا درخت درهم سازی را به طراحی متصل ساختند که باعث بهبود کارایی آن شد و اجازه می داد که چندین سند در یک بلوک جمع آوری شوند.

اما تا سال ۲۰۰۸ هیچ استفاده‌ی کاربردی از این بلوک های زنجیره ای صورت نپذیرفت. تا در سال ۲۰۰۸ توسط فرد یا گروهی ناشناس ملقب به ساتوشی ناکاموتو، بلاک چین مورد استفاده قرار گرفت و یک سال بعد موجب پدید آمدن  بیت کوین شد.

بیت کوین اولین کاربرد اجرایی فناوری بلاک چین بود که توانست به سرعت ترقی کند و توجهات بسیاری را به خود جلب نماید.

اگر بلاک چین را یک درخت در نظر بگیریم، بیت کوین را می توان میوه این درخت در نظر گرفت که طعم و مزایای آن توانست قدرت درخت بلاک چین را به خوبی برای جهان نمایان سازد.

کاربردهای تکنولوژی بلاک چین

اولین و معروف ترین استفاده از تکنولوژی بلاک چین در دفتر کل تراکنش های بیتکوین اتفاق افتاد که الهام بخش ایجاد دیگر ارزهای رمز پایه ( cryptocurrencies ) گشت.

بی شک فناوری بلاک چین خدمات مبتنی بر تراکنش را دگرگون خواهد کرد و در زمینه‌های زیر به کار گرفته خواهد شد:

• ارز دیجیتال (Digital Currency)
• قراردادهای هوشمند (Smart Contracts)
• اوراق بهادار (Securities)
• ثبت و نگهداری سوابق (Record Keeping)

این فناوری در گستره وسیعی از کاربردهای مالی و غیر مالی قابل استفاده است. برای استفاده از بلاک‌چین در صنعت، بورس اوراق بهادار، بیمه و بانکداری، پزشکی، دفاتر اسناد رسمی، ذخیره سازی توزیع شده و اینترنت اشیاء، مطالعات و پروژه‌های متعددی در جریان است.

حال اگر می خواهید شما هم به جمع استفاده کنندگان از شبکه بلاک چین بپیوندید و بتوانید کیف پول آنلاین خود را برای استفاده از بیت کوین و اتریوم در بلاک چین بسازید، به مقاله افتتاح حساب بیت کوین در بلاک چین مراجعه کنید و مطابق مقاله عمل نمایید.

جمع بندی

در این مقاله به صورت پایه ای در مورد سیستم بلاک چین و تاریخچه آن صحبت کردیم، انواع بلاک چین وکاربردهای این تکنولوژی را بررسی نمودیم و به ارتباط بین بلاک چین و بیت کوین نیز پرداختیم.

میلیونر باش امیدوار است این مقاله مورد رضایت شما همراهان گرامی واقع گردد.