آشنایی با بلاک چین؛ نگاهی دقیق به جذاب‌ترین فناوری عصر مدرن

بلاک چین یکی از محبوب‌ترین عبارت‌ها در دنیای تکنولوژی‌های امروز است. این فناوری یک سیستم ثبت و نگهداری اطلاعات زنجیره‌ای به حساب می‌آید که با ظهور ارزهای دیجیتال به اوج شهرت رسید. اما مفاهیمی بسیار گسترده‌تر از این حوزه را در خود جای داده است. عملکرد این فناوری شگفت‌انگیز، بی‌نقص است و جزئیات آن هر علاقه‌مندی را شگفت‌زده می‌کند. 

این فناوری به ساتوشی ناکاموتو کمک کرد تمام نواقص طرح‌های پیش از بیت کوین را رفع کند و رمز ارزی غیرمتمرکز و محدود بسازد. این رمز ارز توانست ایده‌های بلندپروازانه‌ی ساتوشی را به واقعیت تبدیل کند.

نگاهی دقیق به این فناوری و آشنایی با بخش‌های مختلف آن، برای هر علاقه‌مند و فعال حوزه‌ی ارزهای دیجیتال ضروری است.

بلاک چین چیست؟

عبارت Blockchain از دو بخش تشکیل شده است: Block (بلاک) و Chain (زنجیر).

همین نام‌گذاری سیستم آن را به‌خوبی توصیف می‌کند؛ زنجیره‌هایی از بلاک‌های اطلاعاتی که مفاهیم دیجیتالی را در خود ذخیره می‌کنند و به هم مرتبط هستند. این اطلاعات می‌توانند موضوعاتی فراتر از ارزهای دیجیتال داشته باشند.

چه اطلاعاتی در بلاک چین ذخیره می‌شوند؟

بلوک‌های اطلاعاتی مانند یک بایگانی معتبر هستند. این فضاها می‌توانند چند هزار معامله را درون خود ذخیره کنند. هر بلاک از سه قسمت اطلاعاتی تشکیل شده‌ است:

• اطلاعات مربوط به معامله‌ها مانند تاریخ، زمان دقیق و مقدار هزینه آخرین خرید.
• اطلاعات مربوط به افرادی که در معامله‌ها شرکت می‌کنند. یک بلاک برای ثبت خرید هر مشتری، آی‌دی خاصی را به‌جای نام واقعی آن فرد می‌سازد. خرید ارز دیجیتال شما بدون هیچ‌گونه اطلاعات شناسایی با استفاده از یک «امضای دیجیتال» منحصربه‌فرد، مانند نوعی نام کاربری ثبت می‌شود.
• اطلاعاتی که هر بلاک را از بلاک‌های دیگر متمایز می‌کند. هر بلاک یک کد منحصربه‌فرد به نام «هش» را ذخیره می‌کند که به ما امکان می‌دهد آن را از سایر بلاک‌ها جدا کنیم. هش‌ها کدهای رمزنگاری شده‌ای هستند که توسط الگوریتم‌های خاصی ایجاد می‌شوند.

بلاک چین چگونه کار می‌کند؟

دانستن این‌که بلاک چین چگونه کار می‌کند، به ما در حل کردن معمای این سیستم پیچیده و هوشمند کمک زیادی خواهد کرد. هنگامی‌که یک بلاک داده‌های جدید را ذخیره می‌کند، به زنجیره بلاک اضافه می‌شود. همان‌طور که از نام آن مشخص است، Blockchain شامل چندین بلاک به‌هم‌پیوسته‌ است. برای اینکه بلاکی به بلاک چین اضافه شود، چهار اتفاق باید رخ دهد:

۱. معامله یا خرید انجام شود

در بسیاری از موارد یک بلاک بالقوه هزاران معامله را با هم جمع می‌کند؛ بنابراین خرید شما همراه با اطلاعات تراکنش سایر کاربران در این بلاک بسته می‌شود.

۲. معامله تأیید شود

پس از انجام معامله، بفرایند دریافت تاییدیه آغاز می‌شود. با استفاده از بلاک چین، این کار به عهده شبکه‌ای از رایانه‌ها است. هر رایانه در این شبکه یک گره (node) نامیده می‌شود. این شبکه جزئیات خرید از جمله زمان معامله، مقدار پول و افراد حاضر در آن تراکنش را بررسی و سپس تأیید می‌کند.

۳. تراکنش یک بلاک ذخیره شود

پس از تأیید صحت اطلاعات، معامله چراغ سبز دریافت می‌کند. مبلغ معامله، امضای دیجیتالی شما و امضای دیجیتالی طرف معامله همه در یک بلاک ذخیره می‌شوند. در آنجا، معامله احتمالاً به صدها یا هزاران معامله دیگر مانند آن می‌پیوندد.

۴. باید به بلاک، هش مختص به خودش داده شود

پس از هش شدن، بلاک می‌تواند به زنجیره اضافه شود و تنها با اختصاص یافتن هش، بلاک می‌تواند به مجموعه بلاک چین اضافه شود.
وقتی آن بلاک جدید به زنجیره بلاک‌های قبلی اضافه می‌شود، همه اطلاعات تراکنش در دسترس افرادی که در این سیستم اطلاعاتی حضور دارند، قرار می‌گیرد.

برای فهم بهتر کافی است به معاملات بیت کوین دقت کنید. در همه تراکنش‌ها، اطلاعات مربوط به زمان، جزئیات مالی، طرفین معامله و سایر اطلاعات مرتبط ثبت شده و در دسترس عموم قرار دارد. همه این مراحل طی می‌شوند تا تراکنشی در بلاک‌ چین ثبت شود.

آیا بلاک چین امن است؟

فناوری بلاک چین موارد امنیتی را از چندین طریق پاسخ داده و تأمین می‌کند:

اول، بلاک‌های جدید همیشه به‌صورت خطی و زمانی ذخیره می‌شوند. یعنی همیشه به انتهای بلاک چین اضافه می‌شوند. اگر نگاهی به بلاک چین بیت کوین بیندازید، می‌بینید که هر بلاک موقعیتی روی زنجیره دارد که «ارتفاع» نامیده می‌شود.

دوم، بعد از اضافه‌شدن یک بلاک به انتهای زنجیره بلاک‌ها، بازگشت و تغییر در محتوای آن بسیار دشوار است. به این دلیل که هر بلاک حاوی هش مخصوص به خود و هش بلاک پیش از خود است. کدهای هش توسط یک تابع ریاضی ایجاد می‌شوند که اطلاعات دیجیتالی را به رشته‌ای از اعداد و حروف تبدیل می‌کند. اگر آن اطلاعات به هر روشی ویرایش شود، کد هش نیز تغییر می‌کند.

سوم، برای تغییر یک بلاک واحد، یک هکر باید تک‌تک بلاک‌های موجود در بلاک چین را تغییر دهد. محاسبه مجدد همه آن هش‌ها به یک قدرت محاسباتی بسیار زیاد نیاز دارد. به عبارت دیگر، به‌محض اضافه شدن بلاک به بلاک چین، ویرایش آن بسیار دشوار و حذف آن غیرممکن می‌شود.

حل مشکل امنیت پایگاه داده با الگوریتم اثبات کار

برای حل مسئله اعتماد، شبکه‌های بلاک چین آزمایش‌هایی برای رایانه‌هایی که می‌خواهند به آن‌ها بپیوندند و بلاک‌هایی را به زنجیره اضافه می‌کنند، اجرا کرده‌اند. این تست‌ها که «مدل‌های اجماع» نام دارند، قبل از مشارکت در یک شبکه به کاربران اعلام می‌کنند که هر کس برای ورود به شبکه باید خود را ثابت کند. یکی از متداول‌ترین مثال‌ها در این زمینه، «الگوریتم اثبات کار» یا Proof of work نام دارد.

الگوریتم اثبات کار، حملات هکرها را غیرممکن نمی‌کند؛ اما تا حدودی آن‌ها را بی‌فایده می‌کند. اگر یک هکر قصد حمله به یک زنجیره را داشته باشد، باید بیش از ۵۰ درصد از کل قدرت محاسباتی بلاک چین را کنترل کند تا بتواند به اطلاعات نفوز کند. به همین دلیل هک فرآیندهای بلاک چین تقریبا غیرممکن است.

ممکن است کسی سیستم بلاک چین را هک کند؟

هرکسی می‌تواند محتوای بلاک چین را ببینید. در واقع هر دستگاهی که به این سیستم وصل شود، یک نسخه کپی از اطلاعات موجود در آن را دریافت می‌کند. به‌این‌ترتیب به کامپیوتر جدید نُد یا گره می‌گویند. با وجود این‌که هر نُد به تمام اطلاعات دسترسی دارد اما هرگز نمی‌تواند در آن دست ببرد و چیزی را تغییر دهد. این تغییر تنها با رأی موافق همه اعضا صورت می‌گیرد که این فرآیند عملاً غیرممکن است.

با جستجوی سیستم بلاک چین بیت کوین، متوجه خواهید شد که به شناسایی اطلاعات مربوط به کاربران دسترسی ندارید. این معاملات در بلاک چین کاملاً ناشناس نیستند. اما اطلاعات شخصی کاربران به امضای دیجیتالی یا نام کاربری آن‌ها محدود می‌شود. همه این موارد، جزئیاتی هستند که سازندگان سیستم بلاک چین با دقت روی آن کارکرده‌اند تا امنیتی قابل‌قبول ایجاد کند.

ویژگی‌های بلاک چین چیست؟

برای اینکه شناخت بهتری از فناوری بلاک چین داشته باشید، باید قبل از هرچیز ویژگی‌های آن را به‌خوبی بشناسید. شناخت این ویژگی‌ها هم به درک بهتر این مفهوم کمک می‌کند و هم اهداف آن را برای شما نمایان خواهد کرد.

غیرمتمرکز بودن

ازآنجاکه داده‌های زنجیره‌های بلوکی اغلب در هزاران دستگاه در شبکه توزیع شده نُدها ذخیره می‌شوند، سیستم و داده‌ها در برابر مشکلات فنی و حملات مخرب بسیار مقاوم هستند. هر نُد شبکه قادر است نسخه‌ای از پایگاه داده را تکثیر و ذخیره کند و به همین دلیل، هیچ نقطه‌ای از کار نمی‌افتد؛ یک نُد آفلاین در دسترس بودن یا امنیت شبکه تأثیری ندارد.

ثبات در بلاک چین

بازگشت بلاک‌های تأیید شده بسیار بعید است به این معنی که پس از ثبت داده‌ها در زنجیره بلاک، حذف یا تغییر آن بسیار دشوار است. این باعث می‌شود بلاک چین یک فناوری عالی برای ذخیره سوابق مالی یا هر داده دیگری باشد که در آن ردیابی حسابرسی موردنیاز است، زیرا هر تغییری در یک دفتر توزیع شده و عمومی ردیابی و ثبت می‌شود.

سیستم Trustless

در بیشتر سیستم‌های پرداخت سنتی، معاملات فقط به دو طرف درگیر وابسته نیستند بلکه به یک واسطه مانند بانک، شرکت کارت اعتباری یا ارائه‌دهنده پرداخت نیز وابسته هستند. هنگام استفاده از فناوری بلاک چین، این دیگر لازم نیست زیرا شبکه توزیع شده نودها تراکنش‌ها را از طریق فرایندی موسوم به «استخراج» بررسی می‌کند.

معایب بلاک چین چیست؟

Blockchain نیز مانند هر تکنولوژی تازه‌واردی علاوه‌بر مزیت‌ها، معایب و محدودیت‌هایی دارد. با بخشی از این معایب آشنا شوید:

حملات ۵۱ درصدی بلاک چین

طی زمان ثابت شده است که الگوریتم توافق Proof of Work که از بلاک چین بیت کوین محافظت می‌کند، در طول سال‌های گذشته بکارکرد موفقیت‌آیمیزی داشته است. بااین‌حال، چند احتمال وجود چند حمله برای شبکه‌های بلاک چین وجود دارد.

اگر یک نهاد، موفق به کنترل بیش از ۵۰ درصد از قدرت هش شبکه شود، چنین حمله‌ای ممکن است اتفاق بیفتد. این حمله در نهایت به آن‌ها امکان می‌دهد شبکه را از بین ببرند یا عمداً ترتیب معاملات را حذف یا اصلاح کنند.

با وجود احتمال این حمله، نمی‌توان آن را تهدیدی برای زنجیره‌ها دانست. چراکه بزرگ‌تر شدن شبکه به بالا رفتن امنیت کمک می‌کند.

اصلاح داده‌ها در بلاک چین

نکته منفی دیگر این است که وقتی داده به زنجیره بلاک اضافه شود، اصلاح آن بسیار دشوار است. تغییر داده‌ها یا کد‌های بلاک چین معمولاً بسیار طاقت‌فرسا است و اغلب به یک هارد فورک یا تغییر اساسی در پروتکل بلوک‌ها نیاز دارد.

کلیدهای خصوصی

Blockchain با استفاده از رمزنگاری کلید عمومی، مالکیت کاربران را بر واحدهای رمزنگاری شده آن‌ها می‌دهد. هر آدرس زنجیره بلاک، یک کلید خصوصی مختص به خود را دارد. اما این کلید خصوصی باید مخفی نگه داشته شود. کاربران برای دسترسی به وجوه خود، به کلید خصوصی نیاز دارند، به این معنی که آن‌ها به‌عنوان بانک خود عمل می‌کنند. اگر کاربر کلید خصوصی بلاک را گم کند، پول عملاً از دست می‌رود و هیچ کاری نمی‌توان در این زمینه انجام داد.

کاربرد بلاک چین چیست؟

رایج‌ترین کاربردی که درباره بلاک چین شناخته می‌شود، در حوزه رمزارزها است. اما در حقیقت بلاک چین در واقع روشی کاملاً مطمئن برای ذخیره‌سازی داده‌ها در مورد انواع معاملات است. از این فناوری می‌توان برای ذخیره انواع اطلاعات از ذخیره اطلاعات معاملات املاک و حتی رأی دادن به یک نامزد انتخاباتی استفاده کرد. از مهم‌ترین حوزه‌های کاربرد Blockchain می‌توان به این موارد اشاره کرد:

۱. بانکداری
۲. رمزارزها
۳. بهداشت و درمان
۴. قراردادهای هوشمند
۵. معاملات املاک
۶. سیستم‌های انتخاباتی

آینده بلاک چین چگونه است؟

بلاک چین در ابتدا به‌عنوان یک پروژه تحقیقاتی معرفی شد. اما به‌مرور مانند فناوری‌های دیگر در مرکز توجه قرار گرفت و رفته‌رفته کسب‌وکارهای مختلف میزان اهمیت و کارکردهای آن را درک کردند و به آن روی آوردند. حالا باید دید آینده این تکنولوژی کاربردی که ما بیشتر آن را با ارزهای دیجیتال می‌شناسیم، به کدام سمت‌وسو می‌رود.

بلاک چین مسیری است که کمک می‌کند تا فعالیت‌های تجاری، اقتصادی، دولتی و دیگر امور با روشی شفاف، عمومی، قابل‌دسترسی، ایمن، سریع و کارآمد توسعه و رشد داشته باشند. با استفاده از کاربردهای علمی و هدفمند این فناوری باید انتظار اتفاقات خوبی در حوزه‌های کاربردی از آن داشت.

ارتباط بیت کوین و بلاک چین

اگر بخواهیم درباره رابطه بین سیستم بلاک چین و بیت کوین شفاف شویم، لازم است قبل از هرچیز بگوییم که این سیستم برای اولین‌بار در سال ۱۹۹۱ توسط استوارت هابر و دبلیو اسکات استوارت ساخته شد. هدف آن‌ها ایجاد پلتفرمی بود که در آن، همه اطلاعات ثبت شوند اما هیچ‌کدام از آن‌ها دست‌کاری نشوند.

این‌چنین بود که پروتکل بیت کوین روی همین پلتفرم اطلاعاتی بنا شد. اما حالا می‌خواهیم بدانیم این سیستم چطور کار می‌کند؟ در شرایط فعلی که خرید بیت کوین خیلی محبوب و فراگیر شده است، به‌احتمال زیاد میلیون‌ها نفر در سراسر جهان هستند که حداقل بخشی از بیت کوین را در اختیار دارند.

تصور کنید یکی از این میلیون‌ها نفر می‌خواهد بیت کوین خود را برای خرید مواد غذایی خرج کند. اینجاست که بلاک چین وارد عمل می‌شود. معاملات انجام شده در بیت کوین توسط شبکه‌ای از رایانه‌ها تأیید می‌شوند. این همان معنای غیرمتمرکز بودن شبکه و بلاک چین بیت کوین است. زمانی که افراد برای انجام یک خرید بیت کوین پرداخت می‌کنند، رایانه‌های متصل به شبکه برای تأیید این معامله با یکدیگر رقابت می‌کنند.

برای این کار، کاربران برنامه‌ای را روی رایانه‌های خود اجرا می‌کنند و سعی می‌کنند یک مسئله پیچیده ریاضی به نام «هش» را حل کنند. وقتی رایانه با «هش» کردن یک بلاک مشکل را حل می‌کند، کار الگوریتمی آن نیز تراکنش‌های بلاک را تأیید می‌کند.
معامله انجام شده به‌صورت عمومی ثبت و به‌عنوان یک بلاک در بلاک چین ذخیره می‌شود. این عملیات غیرقابل تغییر است.

فناوری Blockchain، پرشی به دنیای نو

در این مطلب سعی کردیم تا مفهوم  بلاک چین، نحوه کار و موارد استفاده از آن در حوزه ارز دیجیتال را به زبان ساده به شما منتقل کنیم. آشنایی با این مفهوم می‌تواند شما را یک قدم به تکنولوژی روز دنیا نزدیک کند و به شما کمک کند تا نگاهی کاربردی به بلاک چین داشته باشید.

شما چه چیزهای دیگری در خصوص این فناوری می‌دانید؟ اگر پرسشی درباره آن دارید، در بخش کامنت با ما گفت‌وگو کنید. با به‌ اشتراک‌گذاری این مطلب نیز کمک می‌کنید تا افراد بیشتری با نحوه کارکرد این سیستم و ارتباط آن با بیت کوین و سایر ارزهای دیجیتال، آشنا شوند.