خلاصه ای از فناوری بلاک چین

بلاک چین به زبان ساده

بلاکچین (Blockchain) از دو کلمه Block (بلوک) و Chain (زنجیره) ایجاد شده است. این فناوری در حقیقت زنجیره‌ای از بلوک‌هاست.

به طور کلی بلاکچین یک نوع سیستم ثبت اطلاعات و گزارش است.

تفاوت آن با سیستم‌های دیگر این است که اطلاعات ذخیره شده روی این نوع سیستم، میان همه اعضای شبکه به اشتراک گذاشته می‌شوند و با استفاده از رمزنگاری امکان حذف و دستکاری اطلاعات ثبت شده تقریبا غیرممکن است.

بیت کوین اولین کاربرد از این فناوری بود و از بلاک چین برای ذخیره اطلاعات دارایی کاربران بهره برد. اگر بلاک چین یک سیستم عامل باشد، بیت کوین نرم افزاری روی این سیستم عامل است.

در هر بلاک هر اطلاعاتی می‌تواند ثبت شود؛ از جرم و جنایت‌های یک فرد تا نمایش اطلاعات حساب برای دارایی‌ها مانند بیت کوین. در بلاک چین، اطلاعات در بلاک‌ها قرار می‌گیرند و با هم به صورت زنجیره‌ای مرتبط می‌شوند.

برای مثال بلاکچین زیر را در نظر بگیرید، هر بلاک یک کشور را نشان می‌دهد که نام شهرهای آن کشور در آن ثبت شده هستند.

یک چیز دیگر هم وجود دارد. هر کدام از این بلاک‌ها چیزی به نام هش دارند. یک هش رشته‌ای از کارکترهاست که با توابع خاصی ساخته می‌شود.

مثلاً در عکس بالا برای بلاک ایران که حاوی اطلاعات اسم شهرهای تهران، اصفهان و تبریز است، هش بلاک «NYLAC» است.

در بلاک چین، هش بلاک‌های بعدی حاوی هش بلاک قبلی هم هستند.

هش در هر بلاک چین با یک تابع ریاضی خاص به‌دست می‌آید که توسعه دهندگان آن را مشخص میکنند. کوچک‌ترین تغییر در اطلاعات یک بلاک، هش آن را به طور کلی تغییر می‌دهد.

مثلاً اگر یک کاراکتر به اطلاعات اسم شهرهای ایران اضافه شود، هش بلاک تغییر می‌کند و در نتیجه بلاک‌های بعدی هم غیر معتبر خواهند شد به همین دلیل این فناوری بلاک چین یا زنجیره بلاک‌ها نام دارد.

اگر کسی محتوای یک بلاک را تغییر دهد و هش بلاک‌های بعدی را به روز رسانی کند، چه می‌شود؟ این امکان وجود دارد اما شما توزیع را در نظر نگرفته‌اید. داده‌های بلاک چین در یک کامپیوتر یا سرور خاص ذخیره نمی‌شوند. هر کامپیوتر یا سیستمی که به شبکه وصل شود یک نسخه از بلاک چین را دریافت می‌کند.

یک مثال:

من در یک جمع ۱۰۰ نفری، برگه‌ای از اطلاعات را بالا می‌گیرم و همه با تلفن همراهشان از آن برگه عکس می‌گیرند. حالا اگر من آن اطلاعات را نابود کنم یا تغییری در آن دهم دیگر برای آن جمع قابل پذیرش نیست زیرا آن‌ها یک کپی از نسخه اصلی را دارند، مگر اینکه من موبایل همه را بگیرم و آن را حذف کنم.

حالا این جمع می‌تواند به صورت عمومی و بالای چندین میلیون نفر باشد که در بیت کوین و اتریوم و سایر ارزهای بلاک چینی شاهد آن هستیم و یا به صورت خصوصی برای یک جامعه مخصوص باشد. بلاک چین یک شرکت نمونه‌ای از بلاک چین خصوصی است.

وقتی شما به یک بلاک چین متصل می‌شوید، یک نسخه از کل بلاک چین را دریافت می‌کنید. هرگونه تغییری در بلاک چین امکان پذیر نیست مگر اینکه بیش از ۵۰ درصد از داده‌های رایانه‌های متصل به شبکه تغییر کند.

در حقیقت فناوری بلاک چین به خودی خود یک فناوری بنیادی نیست بلکه مجموعه‌ای از فرایندهای هش گذاری و رمزنگاری، توزیع جمعی و … است که باعث ایجاد ایده‌ی بلاک چین شده‌اند.

انواع بلاک چین

در حال حاضر به طور کلی سه نوع بلاک چین قابل راه اندازی است. اما احتمالا در آینده از انواع بلاکچین‌های جدید بهره‌مند خواهیم شد.

بلاک چین عمومی ضد انحصاری

مثال اجرایی: بیت کوین، اتریوم، لایت کوین و انواع سیستم های عمومی و آزاد مبتنی بر بلاک چین

اغلب شما این یکی را می‌شناسید. بیت کوین و اتریوم نمونه‌هایی از این نوع بلاکچین هستند. در این نوع بلاک چین، ما انحصار تراکنش‌ها را در اختیار نداریم. برای مثال بیت کوین را در نظر می‌گیریم که یک دفترکل توزیع شده است.

می‌خواهم ۵ بیت کوین ارسال کنم. به افراد فعال در شبکه که ماینر نام دارند، فریاد می‌زنم «بچه‌ها، می‌خواهم این ۵ بیت کوین را به این فرد (آدرس بیت کوین) بفرستم.»

آیا من واقعاً ۵ بیت کوین دارم؟ ادعای دروغ نیست؟ نمی‌خواهم تقلب کنم؟ افراد فعال در شبکه بیت کوین پیغام من را می‌شنوند و روند تأیید معامله را شروع می‌کنند. فردی که تراکنش را تأیید می‌کند، انتخابی نیست. ما نمی‌توانیم تأییدکننده را تعیین کنیم. نکته اینجاست که هیچ‌کس این قدرت را نخواهد داشت.

از این نوع بلاک چین زمانی استفاده می‌شود که نظر تمام جامعه مورد نظر در آن شبکه مهم باشد، نه فقط چند فرد خاص.

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

«علی می‌خواهد برنامه‌ای را توسعه دهد که همه بتوانند دیدگاه سیاسی خود را در آن بیان کنند. او باید از حریم خصوصی مشترکین محافظت کند.»

برای کار علی، ما می‌توانیم از بلاک چین ضد انحصاری استفاده کنیم. هرکس در هر جای دنیا می‌تواند با اجرای شبکه نظرش را بیان کند. هیچ قدرتی نمی‌تواند چیزی را حذف یا تغییر دهد.

بلاک چین عمومی انحصاری

مثال اجرایی: چند شرکت فروارده های گوشتی در ایالات متحده

در این بلاک چین افرادی خاص برای تأیید فعالیت‌ها انتخاب می‌شود. این افراد می‌تواند یک مقام، کارمند ارشد، دولت، موسسه یا اشخاص دیگری باشند. داده‌ها قابل مشاهده برای عموم هستند اما می‌توان از یک سری اطلاعات خاص محافظت کرد.

«محمد یک پرورشگاه ماهی دارد. او می‌خواهد زنجیره تأمین پرورشگاهش را برای عموم شفاف سازی کند. مثلاً او می‌خواهد مردم بدانند که ماهی که خریداری می‌کنند، از کجا صید شده، چه زمانی بسته‌بندی شده و انواع اطلاعات دیگر»

در این نوع بلاک چین محمد روی ماهی‌هایش یک کد QR قرار می‌دهد و مشتریان می‌توانند با اسکن کد هر ماهی از اطلاعات آن آگاه شوند. مشتریان فقط قادر به مشاهده اطلاعات هستند و نمی‌توانند چیزی را کم و زیاد کنند. برای ثبت اطلاعات هر ماهی در بلاک چین از روش‌های مختلفی می‌توان کمک گرفت. 

مثلاً به ماهی‌گیران و کارمندان بخش بسته‌بندی، اجازه ثبت اطلاعات در بلاک چین داده می‌شود تا زمان صید یا بسته‌بندی هر ماهی با استفاده از دستگاه‌های مخصوص ثبت شود. اطلاعات ذخیره شده روی بلاک چین قابل تغییر نیستند بنابراین برای شرکت اعتبار بزرگی محسوب می‌شود.

بلاک چین خصوصی انحصاری

مثال اجرایی: سیستم‌های پرداخت حقوق با بلاک چین

این نوع بلاک چین می‌تواند برای نهاد‌های مختلف خصوصی و دولتی مورد استفاده قرارگیرد. در این بلاک چین افرادی خاص برای تایید فعالیت‌ها انتخاب می‌شود و فقط افرادی خاص امکان مشاهده اطلاعات ثبت شده را دارند.

«کسب و کار رضا به دو شرکت کوچک و یک شرکت حسابداری دیگر هم مرتبط است. آن‌ها به طور منظم با یکدیگر همکاری می‌کنند.»

رضا می‌خواهد یک اعتماد کامل بین طرفین برقرار شود اما نمی‌خواهد به جز سران شرکت، فرد دیگری اطلاعات را دستکاری کند یا بخواند. بهترین گزینه برای رضا استفاده از نوع سوم بلاکچین است.

همچنین بخوانید: کاربردهای اساسی بلاک چین

بلاک چین از دیدگاه فنی

بلاک چین را یک به عنوان بایگانی که اطلاعات روی آن ثبت می شوند در نظر بگیرید. شاید یک بلاک چین با چیزهایی که با آن بیشتر آشنا هستید، خیلی تفاوت نداشته باشد. مثل ویکیپدیا.

با استفاده از یک بلاکچین، افراد زیادی می توانند گزارشات مختلفی را به یک نوع بایگانی اطلاعات وارد کنند و همچنین کاربران می‌توانند چگونگی ثبت و به روز رسانی اطلاعات را کنترل کنند. به همین منوال، مقالات ویکی‌پدیا هم محصول یک ناشر نیستند. بنابراین در ویکی‌پدیا هم فقط یک فرد اطلاعات را کنترل نمی‌کند.

با این حال، با بررسی‌های عمیق‌تر، تفاوت‌هایی که باعث می‌شود فناوری بلاک چین منحصر به فرد باشد، روشن‌تر می‌شود. در حالی که هر دو در شبکه‌های توزیع شده (اینترنت) اجرا می‌شوند، ویکی پدیا در شبکه جهانی وب (WWW)، با استفاده از یک مدل کلاینت سرور، طراحی شده است.

در ویکی‌پدیا، یک کاربر(کلاینت)، با مجوزهایی که در حساب کاربری خود توسط سیستم برایش تعیین می‌شود، قادر است همه یا برخی از ورودی های ویکی‌پدیا را که در یک سرور متمرکز ذخیره شده‌اند، تغییر دهد.

هر زمان که یک کاربر به صفحه ویکی‌پدیا دسترسی پیدا کند، نسخه به روز شده دیتابیس (مسترکپی) را دریافت می‌کند. اما تفات اصلی این است که کنترل پایگاه داده همچنان با مدیران ویکی‌پدیا باقی می‌ماند و کنترل دسترسی‌ها و مجوزها توسط یک مقام مرکزی حفظ می‌شود. به نوعی مدیران ویکی‌پدیا می‌توانند یک مقاله را هر زمان که بخواهند حذف کنند اما در بلاکچین کاربران شبکه مالک اطلاعات پایگاه داده هستند و اطلاعات روی بلاک چین پاک نمی‌شود.

استحکام دیجیتالی ویکی‌پدیا شبیه به امنیت پایگاه‌داده‌های متمرکز دولت‌ها، بانک‌ها و یا شرکت‌های بیمه امروزی است. کنترل پایگاه‌های داده متمرکز در دست صاحبان آنها است. مدیران یک سایت می‌توانند به تمام موارد مورد نیاز در سایت خود، دسترسی و بر آن ها کنترل کامل داشته باشند.

پایگاه داده توزیع شده توسط فناوری بلاک چین، اساسا یک پشتوانه دیجیتالی کاملا متفاوت ایجاد می‌کند. این موردم هم یکی دیگر از ویژگی‌های متمایز و مهم از فناوری بلاک چین است.

دیتابیس یا Master Copy ویکی‌پدیا بر روی یک یا چند سرور خاص توسط کاربران ویرایش می‌شود و همه کاربران نسخه جدید را مشاهده می‌کنند. در مورد بلاکچین، هر نود (node) در شبکه یک گزارش مستقل ثبت می‌کند و هر رکورد مستقل با رکورهای دیگر تبدیل به مجموعه‌ای گزارشات رسمی می‌شوند.

تعریف اعتماد دیجیتال

اعتماد یک تایید پر ریسک در مورد خطر بین گروه‌های مختلف است و در دنیای دیجیتال تعیین اعتماد اغلب به احراز هویت و اخذ مجوزها نیاز است.

به طور خلاصه ما می‌خواهیم از طرف مقابلمان مطمئن شویم که «آیا فردی که خودتان می گویید هستید؟ و «آیا شما قادر به انجام آنچه که وعده داده اید هستید؟»

در بحث فناوری بلاک چین، کلید خصوصی رمزنگاری شده یک ابزار مالکیت قدرتمند را فراهم می‌کند که نیازهای احراز هویت را برآورده می‌کند. داشتن یک کلید خصوصی به معنای مالکیت است. این نیز یک شخص را از داشتن نیاز به به اشتراک گذاشتن اطلاعات شخصی‌تر از آن که برای تبادل نیاز دارند، به اشتراک گذارد، و آنها را در معرض هکرها قرار می‌دهد.

تأیید اعتبار کافی نیست: داشتن مجوز، دارا بودن پول کافی برای انجام تراکنش و … نیاز به اعتماد سازی دارند و برای این کار نیاز به یک شبکه توزیع شده نظیر به نظیر است. یک شبکه توزیع شده از فساد یا شکست مجموعه جلوگیری می‌کند.

این شبکه توزیع شده نیز باید در کار حسابداری قابل اجرا باشد و از همه مهمتر امنیت آن باید تضمین شده باشد. تایید تراکنش‌ها نتیجه اجرای قوانین پروتکل توسط تمام شبکه است.

تأییدیه و مجوز ارائه شده در این راه، بدون نیاز به افراد شخص ثالث، امکان تعامل در دنیای دیجیتال را فراهم می‌کنند. امروزه کارآفرینان صنایع در سراسر جهان این پیشرفت را تحسین می‌کنند – اتباطات دیجیتالی غیر قابل تصور، جدید و قدرتمند امکان‌پذیر است. از فناوری بلاک چین اغلب به عنوان ستون فقرات برای یک لایه تراکنش در اینترنت و بنیانگذار اینترنت ارزش (Internet of Value) توصیف می‌شود.

خلاصه

بلاکچین نوعی دیتابیس یا پایگاه داده است که روی یک یا چند سرور خاص قرار ندارد بلکه روی تمام کامپیوترهایی که به شبکه متصل می‌شوند، توزیع شده است.

بلاک چین در حقیقت یک دفتر کل برای ثبت رکوردها و گزارشات است و به دلیل نوع رمزنگاری و ثبت آن در همه کامپیوترهای شبکه، گزارشات ثبت شده قابل هک یا حذف نیستند.

بیت کوین اولین کاربرد این فناوری بود اما از این سیستم انقلابی برای هر سیستمی که نیاز به ثبت گزارش داشته باشد می‌توان بهره برد.