بلاک چین یک پایگاه داده ی توزیع شده و غیرمتمرکز است که در آن اطلاعات بین چندین کامپیوتر تقسیم می شود. به هر یک از کامپیوترهایی که به نوعی در اکوسیستمِ یک بلاک چین مشارکت می کنند، «گره» (node) گفته می شود. منظور از توزیع شده بودن اطلاعات در یک بلاک چین این است که اطلاعات در آن بین تعداد زیادی گره تقسیم شده است؛ غیرمتمرکز بودن آن نیز بدین معناست که اطلاعات در یک سرور مرکزی ذخیره نشده است و از طرفی مالکیت آن در اختیار یک فرد یا نهاد خاص نیست. فناوری بلاک چین بیشتر به خاطر نقش حیاتی که در اکوسیستم ارزهای دیجیتال مانند بیت کوین ایفا می کنند، شناخته شده اند؛ چراکه اطلاعات تراکنش ها را به صورت امن و غیر قابل تغییر طبقه بندی می کنند و بدون نیاز به یک شخص ثالث ثابل اعتماد، اعتماد را ایجاد می کند.
یکی از تفاوت های اساسی بین یک بلاک چین و پایگاه داده های سنتی در نحوه ی ذخیره سازی اطلاعات است؛ در یک پایگاه اطلاعات سنتی، اطلاعات در یک سرور مرکزی ذخیره می شوند درحالی که یک بلاک چین اطلاعات را در گروه هایی که به آن بلوک یا بلاک (block) گفته می شود، جمع آوری می کند. هر بلوک یک ظرفیت ذخیره سازی مشخص دارد و زمانی که ظرفیت آن پر می شود، بسته می شود و به بلوکِ قبلیِ پر شده متصل می شود و یک زنجیره از اطلاعات را تشکیلمی دهد که به آن بلاک چین (blockchain) گفته می شود. تمام اطلاعاتی که در یک بلوک تازه ساخته شده وجود دارد، در بلوک های بعدی نیز گردآوری می شود.
پایگاه های اطلاعات معمولاً اطلاعاتشان را در درون لیست ها ذخیره می کند درحالی که یک بلاک چین اطلاعاتش را در درون گروه هایی (بلوک هایی) ذخیره می کند که به هم متصل شده اند. چنین ساختاری زمانی که در یک محیط غیرمتمرکز به کار گرفته شود، باعث شکل گیری تاریخچه ی غیرقابل تغییر می شود.
بلاک چین چگونه کار می کند؟
مهیا ساختن امکان ذخیره سازی و توزیع اطلاعات دیجیتال هدف بلاک چین است. بدین ترتیب، یک بلاک چین پایه و اساسِ دفترهای ثبت غیرقابل تغییر یا همان سوابق تراکنشاتی است که امکان تغییر، حذف یا نابود کردن آن وجود ندارد. به همین دلیل هم است که به بلاک چین DLT یا distributed ledger technology (فناوری دفتر ثبت توزیع شده) نیز گفته می شود.
مفهوم بلاک چین که اولین در سال ۱۹۹۱ به عنوان یک پروژه ی تحقیقاتی مطرح شد، اولین بار در سال ۲۰۰۹ در بیت کوین به کار گرفته شده شد. از سال ۲۰۰۹ تا به امروز، کاربرد بلاک چین به سبب ساخت رمزارزهای مختلف، اپلیکیشن های اقتصاد غیرمتمرکز (دیفای)، توکن های غیرقابل تعویض (NFTها) و قراردادهای هوشمند رشد چشمگیری داشته است.
فرآیند تراکنش
خصوصیات رمزارز
غیرمتمرکز بودن بلاک چین
فرض کنید که یک شرکت صاحب یک سروری است که از ۱۰ هزار کامپیوترتشکیل شده است که از آن برای نگه داری از پایگاه داده هایی که حاوی اطلاعات مشتریانش است، استفاده می کند. این شرکت صاحب یک انبار است و تمامی این کامپیوترها را زیر یک سقف نگه می دارد و بر تمامی آن ها و اطلاعاتی که در درون آن ها است، کنترل کامل دارد. اما این مسئله یک مشکل دارد؛ اگر برق منطقه قطع شود، چه اتفاقی می افتد؟ یا اگر اتصال به اینترنت آن ها قطع شود؟ اگر آتش سوزی شود چه؟ یا اگر یک نفر تمام اطلاعات را صرفاً با فشار دادن چند کلید پاک کند؟ در هر حالت، اطلاعات از بین می رود.
کاری که بلاک چین انجام می دهد این است که اجازه می دهد که اطلاعات بین چندین پایگاه داده از گره ها در چند نقطه ی مختلف توزیع شود. این کار نتنها از دوباره کاری جلوگیری می کند بلکه باعث حفظ بازده و کارایی اطلاعاتی که درون گره ها ذخیره شده است نیز می شود: چنانچه یک نفر سعی کند که اطلاعاتِ درون یک گره (پایگاه داده) را تغییر دهد، اطلاعاتِ سایر گره ها دستخوش تغییر نمی شود و این امر آن فرد را از انجام این کار باز می دارد. چنانچه یک کاربر سعی کند که سوابق تراکنشات بیت کویت را تغییر دهد، سایر گره ها به صورت متقابل یک دیگررا آگاه می سازند، و به راحتی گره ای را که حاوی اطلاعات غلط است، شناسایی می کنند. چنین سیستمی به ساخت یک سیستم دقیق و شفاف از ترتیب وقایعی که اتفاق افتاده است، کمک می کند. بدین شکل هیچ گره ای نمی تواند اطلاعات درون شبکه را تغییر دهد.
به همین خاطر است که اطلاعات و تاریخچه ی تراکنشات یک رمزارز غیرقابل معکوس سازی است. چنین سوابقی ممکن است که اطلاعاتِ مربوط به تراکنشات یک ارز دیجیتال باشد، اما کاملاً ممکن است که یک بلاک چیندربر دارنده ی اطلاعات دیگری نظیر قراردادهای حقوقی، سند املاک یا فهرست محصولات یک شرکت باشد.
توجه داشته باشید که برای اضافه شدن اطلاعات یک بلاک چین در درون یک بلوک، اکثریت قدرت پردازش یک شبکه ی غیرمتمرکز باید با آن موافقت کنند. برای جلوگیری از اینکه یک نفر بخواهد تراکنشات غلط را اعتبارسنجی کند یا به عبارت دیگر مشکل «دوباره خرج کردن» را ایجاد کند، بلاک چین ها توسط یک مکانیسم اجماع نظیر اثبات سهام (PoS) یا اثبات کار (PoW) محافظت می شوند.
شفافیت
به سبب ماهیت غیرمتمرکزِ بلاک چین بیت کوین، تمام تراکنشات را می توان با شفافیت نگاه کرد؛ این کار هم از طریق به اجرا درآوردن یک گره ی کامل یا از طریق جستجوگرهای بلاک چین امکان پذیر می باشد. هر گره یک نسخه از بلاک چین را دارد که به محض اینکه بلوک های جدید تایید و به زنجیره اضافه می شوند، آپدیت می شوند. این بدین معناست که می توانید تراکنشات بیت کوین را در هر لحظه دنبال کنید.
به عنوان مثال درنظرداشته باشید که در گذشته برخی از صرافی ها هک شدند و کسانی که بیت کوین هایشان را در حساب صرافیِ خود نگه داشتند، همه چیز را از دست دادند. درحالی که هکر ممکن است که کاملاً ناشناس باشد، بیت کوین هایی که به سرقت رفته اند، کاملاً قابل ردیابی است. چنانچه این بیت کوین ها درجایی خرج شوند و یا جابه جا شوند، مشخص می شود.
البته سوابق ذخیره شده در بلاک چین بیت کوین (و بسیاری از بلاک چین های دیگر) رمز گذاری شده اند. این بدین معنا است که فقط صاحب سوابق می تواند آن را رمز گشایی کند و هویت خود را آشکار کند. در نتیجه کاربران بلاک چین ها می توانند ضمن حفظِ شفافیت ناشناس بمانند.
آیا بلاک چین امن است؟
فناوری بلاک چین به چند شکل به امنیت غیرمتمرکز و اعتماد دست می یابد. اولاً، بلوک های جدید همواره به شکل خطی و به ترتیب زمانی ذخیره می شوند. به عبارت دیگر، آن ها همواره به انتهای بلاک چین اضافه می شوند. بعد از اینکه یک بلوک به انتهای بلاک چین اضافه شد، تغییر محتوای آن به شدت سخت می شود مگر اینکه اکثریت یک شبکه برای انجام آن به اجماع برسند. دلیل این مسئله این است که هر بلوک حاوی هش (Hash) خود و هش بلوک های قبل از خود است. کدهای هش توسط یک تابع ریاضی تولید می شوند که اطلاعات دیجیتال را به رشته ای از اعداد و حروف تبدیل می کند. اگر اطلاعات به هر شکلی تغییر کند، کد هش نیز تغییر می کند.
فرض کنید که یک هکری که یک گره را در شبکه به اجرا درآورده است، قصد دارد که یک بلاک چین را تغییر دهد و ارزهای دیجیتال دیگران را بدزد. اگر این شخص کپی خودش را تغییر دهد، دیگر با کپی سایرین مطابقت نخواهد داشت. زمانی که همه کپی هایشان را متقابلاً به اشتراک می گذارند، متوجه خواهند شد که این یک کپی متفاوت است و کپیِ هکر به عنوان یک کپی نامشروع دور انداخته خواهد شد.
برای موفقیت آمیز بودن چنین هکی، هکر باید ۵۱ درصد از کپی های بلاک چین را تغییر دهد به گونه ای که کپی مدنظرِ او به کپی اکثریت در بلاک چین تبدیل شود. چنین حمله ای (که به آن حمله ی ۵۱ درصدی گفته می شود) به منابع بسیار زیادی نیاز دارد چراکه هکر باید تمام بلوک ها را تغییر دهد چراکه هر کدام از بلوک ها اثر انگشت زمانی و کد هش مخصوص به خود را دارد.
با توجه به اندازه ی اکثر شبکه ی ارزهای دیجیتال و درنظر گرفتن رشد سریعِ آن ها، انجام چنین حمله ای امکان پذیر نخواهد بود. انجام این کار نتنها به شدت گران خواهد بود، بلکه به احتمال زیاد بی ثمر نیز خواهد بود. انجام چنین کاری بی سر و صدا نخواهد بود چراکه اعضای شبکه متوجه چنین تغییر شدیدی در بلاک چین خواهند شد. سپس اعضای شبکه یک هارد فورک (HARD FORK) از شبکه درست خواهند کرد. این کار باعث می شود که نسحه ای از ارز که مورد حمله قرار گرفته است، ارزشش را از دست بدهد و حمله بی ثمر بماند چراکه هکر کنترل ارزی را در اختیار دارد که بدون ارزش است. چنانچه هکر بخواهد کههمین کار را با فورک (انشعاب) جدیدانجام دهد، باز هم اتفاق مشابهی رخ خواهد داد. اکثر ارزهای دیجیتال به گونه ای طراحی شده اند که مشارکت در آن ها توجیه اقتصادی دارد ولی حمله به آن ها چنین توجیهی ندارد.
بلاک چین در چه زمینه هایی کاربرد دارد؟
اگرچه اولین بلاک چینصرفاً برای ذخیره ی سوابق مربوط به تراکنشات مورد استفاده قرار گرفته است، با توجه به ماهیت بلاک چین می توان از آن برای ذخیره سازی سایراطلاعات به شکل امن و غیرقابل هک استفاده کرد.
- بانک داری و امورمالی
شاید هیچ صنعتی به اندازه ی بانکداری از فناوری بلاک چین سود نبرد. موسسات مالی فقط در ساعات کاری فعالیت دارند. این بدین معنا است که اگر بخواهید یک چک را در روز چمعه نقد کنید، نمی توانید و باید تا شنبه صبر کنید. اما با به کارگیری فناوری بلاک چین، موسسات می توانند به صورت ۲۴ ساعته به ارائه ی خدمات بپردازند. مزیت دیگری که بلاک چین برای این صنعت به همراه خواهد داشت، امنیت است.
- ارز
بلاک چین پایه و اساس ارزهایی نظیر بیت کوین را شکل می دهد. دلار آمریکا توسط فدرال رزرو کنترل می شود. اطلاعات و دارایی کاربران تحت این سیستم قدرت مرکزی عملاً در مالکیت بانک و دولت قرار دارد. اگر بانک هک شود، اطلاعات شخصی کاربر به بیرون درز خواهد کرد. چنانچه بانک ورشکسته شود یا کاربران در کشوری زندگی کنند که دولت بی ثباتی دارد، ارزش ارز آن ها در خطر خواهد بود. در سال ۲۰۰۸ چندین بانک با استفاده از پول مالیات دهندگان از ورشکستگی نجات یافتند. این ها مشکلاتی هستند که بیت کوین به خاطر حل آن ها ساخته شد.
بلاک چین به واسطه ی توزیع عملیاتش میان شبکه ی گسترده ای از کامپیوترها این امکان را برای ارزهای دیجیتال مهیا می سازد تا بدون نیاز به یک نهاد مرکزی به فعالیت خود ادامه دهند. این امر نتنها خطرات را کاهش می دهد بلکه کارمزد پردازش وتراکنش را نیز کم می کند. علاوه بر این، امکان استفاده از یک ارز باثبات را به کاربرانی که در کشورهای بی ثبات زندگی می کنند، می دهد.
- سلامت
ارائه دهندگان خدمات در این حیطه می توانند از فناوری بلاک چین برای ذخیره کردن سوابق بیمارانشان استفاده کنند. این کار به بیماران می تواند اطمینان خاطر دهد که سوابقشان به شکل امن و غیرقابل تغییر ذخیره شده است و هیچکس نمی تواند بهاطلاعات شخصی آن ها بدون اجازه ی آن ها دست یابد.
- سند مالکیت
چنانچه تا بهحالاقدام به اتقال سندمالکیت یک ملک در دفتر سبت اسناد کرده باشید، به خوبی می دانید که این کار می تواندبه شدت خسته کننده و ناکارآمد باشد. همانطور که می دانید امکان کلاهبرداری هایی نظیر فروش دوباره ی ملک نیز وجود دارد. علاوه بر همه ی این ها، امکان وجود خطاهای انسانی نیز وجود دارد. بهره مندی از فناوری بلاک چین امکان بروز چنین مشکلاتی را رفع می کند.
- قراردادهای هوشمند
یک قرارداد هوشمند (Smart Contract) یک کد کامپیوتری است که در درون بلاک چین قراردارد و می توان از آن برای بستن قرارداد استفاده کرد. قرارداد هوشمند تحت شرایطی که کاربر با آن موافقت کرده است، انجام می شود. وقتی آن شرایط به وقوع پیوست، قرارداد به صورت خودکار به اجرا در می آید.
کاربردهای بلاک چین به موارد بیان شده در بالا محدود نمی شود و می توان از آن در مسائلی نظیر انتخابات، زنجیره ی تامین کالا، بازی سازی، هنر و غیره استفاده کرد.
منبع : کول ولت شاپ
