بلاکچین چیست؟ به زبان ساده

فناوری بلاکچین چیست؟ چه چیزی موجب افزایش اهمیت فناوری Blockchain در سال‌های اخیر شده است؟ زمانی که اسم بلاکچین به گوشمان می‌خورد، اولین چیزی که به ذهنمان می‌رسد، ارزهای دیجیتال و امکان انتقال ارز به سراسر دنیا، با سرعت بیشتر و هزینه کمتر است اما آیا تمام کاربردهای بلاکچین به سیستم‌های پرداخت آنلاین ختم می‌شود؟ اگر شما هم جزء آن دسته از افرادی هستید که به دنبال یک پاسخ ساده و قابل‌فهم برای سؤال «بلاکچین چیست؟» هستید، در ادامه این مطلب همراه ما باشید.

 

بلاکچین چیست؟ تعریفی ساده برای مبتدی‌ها

در ساده‌ترین حالت ممکن، باید گفت که فناوری بلاکچین همان چیزی است که ارزهای رمزنگاری شده، برای اجرایی شدن به آن نیاز دارند؛ مانند اهمیت وجود اینترنت برای ارسال ایمیل!  بلاکچین (distributed data store for digital transactions) زنجیره بلوکی یا شبکه های نامتمرکز نیز نامگذاری می‌شود.

بلاک‌چین غیرقابل تغییر است؛ به این معنی که یک تراکنش یا اطلاعات ثبت‌شده قابل تغییر نیست. بلاکچین به‌غیراز رمزارزها، در بسیاری از صنایع کاربرد دارد. نحوه عملکرد آن به این صورت است که چندین کامپیوتر در چندین مکان مختلف است که برای ذخیره داده‌های دیجیتالی مورد استفاده قرار می‌گیرند. ویژگی‌های توزیع شده و تغییرناپذیری، اصلی‌ترین ویژگی‌های بلاکچین هستند که امنیت سطح بالایی برای کاربران ایجاد کرده و اعتماد آن‌ها را به شبکه جلب می‌کنند.

اطلاعات تمام تراکنش‌های انجام شده در شبکه بلاکچین، در بلاک‌های موجود در شبکه ذخیره می‌شوند؛ به‌عنوان‌مثال، بلاک‌های بلاک‌چین بیت کوین به‌طور متوسط شامل بیش از 500 تراکنش بیت کوین هستند. هریک از بلاک‌های شبکه، با بلاک قبلی خود ارتباط داشته و درواقع به‌نوعی به هم متصل هستند. به‌مرورزمان و اتصال بلاک‌ها به یکدیگر، زنجیره‌ای از بلاک‌ها ایجاد می‌شود که اصطلاحاً به آن بلاکچین می‌گویند.

تاریخچه بلاکچین

Blockchain فقط یک پایگاه داده نیست؛ یک فناوری جدید با رویکرد «اعتماد دیجیتالی» است که با خارج کردن «کنترلر» از فرآیند، انقلابی عظیم در نحوه تبادل دارایی و اطلاعات در سراسر اینترنت ایجاد می‌کند. در ادامه خیلی کوتاه و خلاصه، اطلاعات کلیدی و مهمی در مورد تاریخچه بلاکچین در اختیار شما قرار می‌دهیم:

چه کسی بلاک‌چین را اختراع کرد؟

اولین پروتکل شبیه بلاک‌چین توسط دیوید چوم (David Chaum)، رمزنگار، در سال 1982 ارائه شد. بعداً در سال 1991، استوارت هابر (Stuart Haber) و دبلیو اسکات استورنتا (Scott Stornetta) درباره کار خود در مورد کنسرسیوم‌ها مقالاتی منتشر کردند. اما این ساتوشی ناکاموتو (نام مستعار شخصی یا گروهی از افراد) بود که اولین شبکه بلاک‌چین را پس از معرفی اولین ارز دیجیتال جهان، بیت کوین، اختراع و پیاده کرد. برای درک بهتر موضوع ارز دیجیتال محتوای ارز دیجیتال چیست؟ را حتما بخوانید.

چه کسی صاحب بلاکچین است؟

هیچ‌کس! درست مشابه با اینترنت شخص خاصی صاحب آن نیست اما همه می‌توانند از این فناوری برای مدیریت سرمایه و اطلاعات استفاده کنند.

انواع بلاکچین

مطالعات نشان می‌دهند که در پی افزایش محبوبیت بیت کوین، شرکت‌های زیادی به انتقال پروژه‌های خود به بستر بلاکچین تمایل دارند. به‌عنوان‌مثال نظرسنجی CIO Gartner در سال 2019 نشان داد که 60٪ از CIO ها انتظار دارند تا سال 2022 از بلاک‌چین استفاده کنند؛ اما سؤال اصلی این است که آیا برای صنایع و کاربردهای مختلف، می‌توان تنها از یک نوع بلاک‌چین استفاده کرد؟

پاسخ این سؤال قطعاً نه است! در حال حاضر بلاک‌چین‌ها را می‌توان در 4 دسته اصلی طبقه‌بندی کرد: بلاک‌چین عمومی، بلاک‌چین خصوصی، بلاک‌چین کنسرسیوم و بلاک‌چین ترکیبی. هریک از این انواع بلاک‌چین، کاربرد، مزایا و معایب منحصر به خود را دارند که در ادامه به آن‌ها اشاره خواهیم کرد:

 

بلاکچین عمومی (public blockchain)

public blockchain دقیقاً همان بلاکچینی است که بیت کوین از آن منشأ گرفته و به فناوری دفتر کل توزیع شده (DLT) کمک کرده است. در این بلاکچین عمومی (blockchain that has a public ledger for anyone to access) سعی شده که مشکلات ناشی از متمرکز بودن، مانند امنیت و شفافیت تا حد زیادی رفع شوند. در DLT، اطلاعات در یک مکان ذخیره نمی‌شود؛ بلکه در یک شبکه همتا به همتا توزیع می‌شوند. احتمالاً می‌پرسید زمانی که این شبکه به‌صورت غیرمتمرکز فعالیت کرده و هیچ شخص ثالثی بر آن نظارت ندارد، صحت اطلاعات ثبت‌شده در دفتر کل، چطور بررسی می‌شود؟

پاسخ این سؤال در الگوریتم‌هایی است که شبکه برای نظرسنجی از کاربران شبکه در مورد وضعیت فعلی استفاده می‌کند. پروتکل‌های اثبات کار (PoW) و اثبات سهام (PoS) ازجمله رایج‌ترین پروتکل‌های استفاده شده در انواع بلاکچین‌ها هستند.

برای پیوستن به بلاک‌چین عمومی هیچ محدودیت خاصی وجود ندارد، شما می‌توانید از طریق یک کامپیوتر و اینترنت، به یکی از نودهای موجود در شبکه تبدیل شوید. در این صورت شما می‌توانید به اطلاعات قبلی و جاری شبکه دسترسی داشته و به استخراج ارز دیجیتال مشغول شوید.

منبع باز بودن بلاکچین عمومی به این معناست که هرکسی می‌تواند به کد مادر دسترسی داشته، اشکالات را پیدا کرده و تغییرات لازم را پیشنهاد دهد. بااین‌وجود این ویژگی اصلاً به این معنا نیست که امکان تغییر اطلاعات ثبت‌شده در بلاکچین، وجود دارد.

مزایای بلاکچین عمومی 

1. یکی از مزایای بلاک‌چین عمومی این است که آن‌ها کاملاً مستقل از سازمان‌ها هستند، بنابراین اگر سازمانی که آن را راه‌اندازی کرده دیگر وجود نداشته باشد، مادامی‌که سیستم‌عامل‌ها هنوز به آن متصل باشند، بلاک‌چین عمومی همچنان قادر به اجرا خواهد بود.
2. یکی دیگر از مزایای بلاک‌چین عمومی، شفافیت شبکه است. تا زمانی که کاربران پروتکل‌ها و روش‌های امنیتی را با جدیت دنبال می‌کنند، بلاک‌چین عمومی عمدتاً امن است.

معایب مزایای بلاکچین عمومی

1. با توجه ‌به اینکه دسترسی به شبکه بلاکچین عمومی هیچ محدودیتی ندارد، بسیاری از این بلاکچین‌ها عملکردی کند و آهسته دارند.
2. اگر هکرها 51 درصد یا بیشتر از قدرت محاسباتی یک شبکه بلاک‌چین عمومی را به دست آورند، شبکه هک خواهد شد.
3. باتوجه‌به کندی شبکه با افزایش تعداد گره‌ها، می‌توان گفت که بلاکچین عمومی مقیاس‌پذیر نیست.

کاربردهای بلاکچین عمومی

متداول‌ترین کاربرد برای بلاک‌چین عمومی، استخراج و مبادله ارزهای رمزنگاری شده مانند بیت کوین است. بااین‌حال، می‌توان از آن برای ایجاد یک سند غیرقابل‌تغییر با یک زنجیره حسابرسی مانند محضری شدن الکترونیکی اسناد و مدارک استفاده کرد. این نوع بلاک‌چین برای سازمان‌هایی که شفافیت و اعتماد سرلوحه کارشان است، مانند گروه‌های حمایتی اجتماعی یا سازمان‌های غیردولتی ایده‌آل است.

 

بلاکچین خصوصی (Private blockchain)

به بلاک‌چینی که در یک محیط محدود مانند یک شبکه بسته فعالیت کرده یا تحت کنترل یک نهاد واحد است، بلاکچین خصوصی (blockchain that has a private ledger, not available to the public) می‌گویند. این نوع بلاکچین، عملاً شبیه به بلاکچین عمومی است؛ یعنی از طریق یک شبکه همتا به همتا کار می‌کند اما در یک مقیاس کوچک‌تر؛ مانند بلاک‌چین‌های مخصوص یک شرکت یا سازمان.

مزایای بلاکچین خصوصی

1. در این نوع blockchain می‌توان سطوح مختلفی برای دسترسی و امنیت هریک از کاربران تعیین کرد. به‌عنوان‌مثال سازمان تعیین می‌کند که کدام‌یک از گره‌های موجود در شبکه می‌تواند داده‌ها را مشاهده کند یا تغییر دهد.
2. از دسترسی اشخاص ثالث به اطلاعات خاص می‌توان جلوگیری کرد.
3. عملیات از طریق بلاکچین خصوصی به دلیل کمتر بودن تعداد نودها، با سرعت بیشتری انجام می‌شوند.

معایب بلاکچین خصوصی

1. بسیاری معتقدند که بلاک‌چین‌های خصوصی، درواقع نوعی از بلاکچین محسوب نمی‌شوند، زیرا اولین ویژگی مهم بلاک‌چین‌ها، یعنی غیرمتمرکز بودن را ندارند.
2. تنها برخی از گره‌ها مسئولیت تأیید اطلاعات را به عهده دارند؛ در این صورت نمی‌توان به صحت اطلاعات اعتماد صددرصد کرد.
3. تعداد کم گره‌ها می‌تواند به معنای امنیت کمتر باشد.
4. اگر چند گره از قوانین پیروی نکنند، پروتکل اجماع شبکه زیر سؤال می‌رود.
5. کد منبع بلاکچین خصوصی اغلب اختصاصی و بسته است. کاربران نمی‌توانند به‌طور مستقل آن را ممیزی یا تأیید کنند که می‌تواند به امنیت کمتری منجر شود.

کاربرد بلاکچین خصوصی 

بلاکچین خصوصی برای سازمان‌هایی که به امنیت در کنار سرعت بالا نیاز دارند، ایده‌آل است. در این شرایط سازمان‌ها نمی‌خواهند اطلاعاتشان در دسترس عموم قرار گرفته اما می‌خواهند مدیریت اطلاعات تجاری و حسابرسی‌ها به‌صورت خصوصی از طریق بلاکچین انجام شود. از دیگر کاربردهای بلاک‌چین خصوصی می‌توان به مدیریت زنجیره تأمین، مالکیت دارایی و رأی‌گیری داخلی اشاره کرد.

بلاکچین ترکیبی (Hybrid blockchain)

اگر به امکانات بلاکچین عمومی و خصوصی هم‌زمان نیاز دارید، پس باید از بلاکچین هیبریدی یا ترکیبی استفاده کنید. این مدل به سازمان‌ها اجازه می‌دهد تا یک سیستم خصوصی و مبتنی بر مجوز را در کنار یک سیستم بدون مجوز عمومی ایجاد کنند و به آن‌ها اجازه می‌دهد کنترل کنند چه افرادی می‌توانند به داده‌های خاص ذخیره شده در بلاک‌چین دسترسی داشته باشند و چه داده‌هایی به‌صورت عمومی باز در دسترس خواهند بود.

به‌طورمعمول، تراکنش‌ها و سوابق در یک بلاک‌چین ترکیبی عمومی نمی‌شوند اما می‌توانند در صورت نیاز، مانند اجازه دسترسی از طریق یک قرارداد هوشمند، تأیید شوند. هنگامی‌که یک کاربر به بلاک‌چین ترکیبی می‌پیوندد، دسترسی کامل به شبکه دارد. هویت کاربر در برابر سایر کاربران محافظت می‌شود، مگر اینکه آن‌ها در معامله شرکت کنند؛ در این صورت هویت آن‌ها برای طرف مقابل فاش می‌شود.

مزایای بلاکچین ترکیبی

1. یکی از مزایای بزرگ بلاک‌چین ترکیبی این است که چون در یک اکوسیستم بسته کار می‌کند، احتمال حمله 51 درصدی هکرها نزدیک به صفر است.
2. امکان برقراری ارتباط با اشخاص ثالث همراه با رعایت حریم خصوصی، امکان‌پذیر است.
3. تراکنش‌ها ارزان و سریع هستند و مقیاس‌پذیری بهتری نسبت به شبکه بلاک‌چین عمومی ارائه می‌دهد.

معایب بلاکچین ترکیبی

1. این نوع بلاک‌چین کاملاً شفاف نیست؛ زیرا اطلاعات می‌توانند خصوصی شوند.

کاربرد بلاکچین ترکیبی

شرکت‌ها می‌توانند از بلاک‌چین ترکیبی برای اجرای خصوصی معاملات استفاده کنند اما اطلاعات خاصی را در اختیار عموم قرار دهند. به گفته گودفروی، پرونده‌های پزشکی را می‌توان در یک بلاک‌چین ترکیبی ذخیره کرد. هیچ شخص ثالثی نمی‌تواند این پرونده‌ها را مشاهده کند، اما کاربران می‌توانند از طریق یک قرارداد هوشمند به اطلاعات خود دسترسی داشته باشند. بنابراین دولت‌ها می‌توانند از آن برای ذخیره خصوصی داده‌های شهروندان استفاده کنند و اطلاعات را به‌طور ایمن بین مؤسسات مختلف به اشتراک بگذارند.

 

بلاک‌چین کنسرسیوم (Consortium blockchain)

چهارمین نوع بلاک‌چین، بلاک‌چین کنسرسیوم که به‌عنوان بلاک‌چین فدرال نیز شناخته می‌شود، ازنظر ویژگی‌های بلاک‌چین خصوصی و عمومی شبیه به بلاک‌چین ترکیبی است؛ اما تفاوت در این است که چندین عضو سازمانی در یک شبکه غیرمتمرکز همکاری می‌کنند. در اصل، بلاک‌چین کنسرسیوم یک بلاک‌چین خصوصی است که دسترسی محدودی به یک گروه خاص دارد و خطرات ناشی از کنترل تنها یک نهاد بر روی یک بلاک‌چین خصوصی را از بین می‌برد.

در بلاک‌چین کنسرسیوم، امور توسط گره‌های از پیش تعیین شده کنترل می‌شود و دارای یک نود اعتبارسنجی است که تراکنش‌ها را آغاز، دریافت و اعتبارسنجی می‌کند. دیگر نودهای موجود در شبکه می‌توانند معاملات را دریافت یا آغاز کنند.

مزایای بلاکچین کنسرسیوم 

1. یک بلاک‌چین کنسرسیوم از امنیت، مقیاس‌پذیری و کارآمدتری بیشتری نسبت به یک شبکه بلاک‌چین عمومی برخوردار است.
2. مانند بلاک‌چین خصوصی و ترکیبی، می‌تواند برای نودهای مختلف دسترسی‌های متفاوتی تعیین کند.

معایب بلاکچین کنسرسیوم

1. بلاک‌چین کنسرسیوم شفافیت کمتری نسبت به بلاک‌چین عمومی دارد.
2. درصورتی‌که یک نود قوانین را نقض کند، امنیت کل شبکه به خطر می‌افتد.

کاربرد بلاکچین کنسرسیوم

بانک‌ها و به‌طورکلی مؤسسات مالی می‌توانند از طریق این بلاک‌چین باهم متحد شده، یک کنسرسیوم تشکیل دهند و تصمیم بگیرند که کدام گره‌ها معاملات را تأیید کنند.

 

تفاوت الگوریتم اثبات کار (PoW) و اثبات سهام (PoS) چیست؟

همان‌طور که گفته شد بلاک‌چین عمومی از طریق مکانیسم‌های اجماع عمل می‌کند، فرایندی که تأیید معاملات را بدون شخص ثالث مانند بانک ممکن می‌کند. هر دو الگوریتم با هدف اعتبارسنجی تراکنش‌ها استفاده می‌شوند اما ازنظر نحوه عملکرد باهم متفاوت هستند.

الگوریتم اثبات کار (PoW) چیست؟

الگوریتم PoW مبتنی بر رمزنگاری است که از معادلات ریاضی استفاده می‌کند که تنها کامپیوترها قادر به حل آن‌ها هستند. بیت کوین و اتریوم ازجمله رمزارزهایی هستند که از این پروتکل استفاده می‌کنند، اما بر اساس اخبار منتشر شده، اتریوم تا سال 2022 از پروتکل PoS استفاده خواهد کرد.

دو مشکل اساسی این الگوریتم، مصرف برق زیاد و تأیید تعداد محدودی تراکتش به‌صورت هم‌زمان است. به‌عنوان‌مثال این الگوریتم در شبکه بیت کوین، تنها قادر به تأیید 7 تراکنش به‌صورت هم‌زمان است. به‌طورمعمول حداقل زمان لازم برای انجام معاملات، 10 دقیقه است که در صورت شلوغی شبکه، این زمان افزایش می‌یابد.

اثبات سهام (PoS) چیست؟

الگوریتم PoS درواقع الگوریتمی است که با هدف رفع مشکلات الگوریتم اثبات کار ایجاد شده است. PoS هم از الگوریتم‌های رمزنگاری برای اعتبارسنجی استفاده می‌کند، اما معاملات توسط اعتبارسنج منتخب بر اساس میزان سرمایه، تأیید می‌شوند. هرچه سرمایه شخص بیشتر باشد، قدرت استخراج بیشتری داشته و احتمال اینکه به‌عنوان اعتبارسنج برای بلوک بعدی انتخاب شود، بیشتر است.

برای اطمینان از اینکه همیشه سرمایه‌داران کلان به‌عنوان اعتبارسنج انتخاب نمی‌شوند، از روش‌های دیگری هم برای انتخاب اعتبارسنج استفاده می‌شود؛ این موارد شامل انتخاب بلوک‌های تصادفی (سازندگان بلوک با بیشترین سهم و کمترین مقدار هش انتخاب می‌شوند.) و انتخاب قدمت سرمایه (جعل فورگرها بر اساس مدت‌زمان نگهداری سرمایه خود انتخاب می‌شوند.) نتایج این مدل عملکرد، کاهش زمان و هزینه لازم برای انجام معاملات است. به‌عنوان‌مثال ارزهای دیجیتال دش یا نئو که از این پروتکل استفاده می‌کنند، قادر به انجام چندین تراکنش در چند ثانیه هستند.

 

نتیجه‌گیری

بر اساس آنچه که تا کنون شاهدش بودیم، فناوری بلاکچین آمادگی کامل را برای فراهم ساختن امکان پرداخت‌های فرامرزی در مدت‌زمانی کوتاه با هزینه کمتر را دارد. به نظر می‌رسد هرچه که درک بیشتر سازمان‌ها از این فناوری و نحوه عملکرد آن بیشتر شود، منابع مالی و زمانی بیشتری به Blockchain جهت توسعه اختصاص داده می‌شود. امیدوارم که اطلاعات بیان شده در این مطلب، به سؤالات پایه و اساسی شما در خصوص بلاکچین، پاسخ داده باشد.