زنجیره ی بلوکی یا بلاک چین چیست؟ مفاهیم ویژگی ها و کاربردها

همه چیز درباره بلاکچین، بلاک چین چیست، Blockchain چیست

امروزه شاید بیشتر از گذشته اسم بیت کوین به گوش‌تان می‌خورد. بیت کوین یکی از ارزهای دیجیتال است که موفق ­تر از بقیه ارزهای دیجیتال می‌باشد که اصطلاحا به آن­ها ارزهای مجازی یا حتی پول مجازی گفته می­‌شود. اما چیزی که بیشتر از خود بیت کوین مورد توجه قرار گرفته است تکنولوژی بلاک چین یا به زبان فارسی زنجیره بلوک است. این تکنولوژی اولین بار بطور گسترده در بیت کوین مورد استفاده قرار گرفت. با ما همراه باشید تا همه چیز درباره بلاکچین بدانید.

 بلاکچین چیست و چگونه کار میکند

 

بر خلاف باور عموم بلاک چین (Blockchain) یا زنچیره ی بلوکی یک فناوری جدید نیست هر چند که رمز ارزها (Cryptocurrency) در حال حاضر گسترده ترین کاربرد این تکنولوژی است بیش از یک دهه به صورتی رسمی معرفی شده است اما تاریخچه ی بلاک چین به سال 1982 زمانی که دیوید چاوم، رمزنگار، برای اولین بار در پایان نامه خود در سال 1982 با عنوان “سیستم های کامپیوتری تاسیس، نگهداری و مورد اعتماد توسط گروه های مشکوک متقابل (Computer Systems Established, Maintained, and Trusted by Mutually Suspicious Groups)” پروتکلی شبیه به بلاک چین را پیشنهاد کرد، باز می گردد. در سال 1991 استوارت هابر و اسکات استورنتا اولین مدل زنجیره ی بلاکی امن را ارائه دادند و در نهایت در سال 2008 اولین زنجیره بلوک توسط یک فرد یا گروهی ناشناس که معروف به ساتوشی ناکاموتو است، معرفی شد و بعد از یک سال به عنوان یکی از اجزای اصلی بیتکوین مورد استفاده قرار گرفت.

ساتوشی ناکاماتو، سازنده بیتکوین، بلاک چین چیست، Blockchain

 

ساده ترین تعریف بلاک چین

فرض کنید یک گروه چند نفره دوستان میخواهند یک مدت را با هم زندگی کنند و قرار می گذارند در این مدت تمام کارهایی را که انجام میدهند با اطلاع و اشتراک و موافقت یکدیگر باشد بنابر این کاغذ هایی را آماده میکنند که فعالیت هایشان را در آن ها بنویسند و فقط در صورتی آن فعالیت را انجام می دهند که همه افراد آن را دیده باشند و همه آن را امضا یا به نوعی قبول داشته باشند و در صورت اختلاف نظر رای گیری شود و نظر اکثریت اجرا شود. این ساده ترین تعریف بلاک چین است. یعنی سیستمی که همه ی اعضا همه چیز را می دانند و در مجموع با هم موافق هستند. البته منظور از اینکه همه اعضا می دانند لغو حریم خصوصی نمی باشد بلکه در سیستم بلاک چین حتی حریم خصوصی نیز براساس توافق است.

بلاک چین به زبان ساده، بلک چین چیست، زنچیره ی بلوکی

 

تعریف دقیق تر بلاک چین

یک بلاک چین دفتر کل توزیع شده ای است که مجموعه ای از اطلاعات را توسط دسته ای از  گره ها یا نود ها (nodes) که کاملا به یکدیگر اعتماد ندارند نگهداری می کند. گره ها در بلاک چین بر روی یک مجموعه ای از بلوک های مرتب شده، که هر کدام شامل چندین تراکنش است، توافق دارند بنابراین بلاک چین را می توان به عنوان گزارشی از تراکنش های سفارش داده شده مشاهده کرد، در صورتی که در پایگاه اطلاعات سنتی تنها کارفرما توانایی مشاهده و کنترل اطلاعات و تراکنش ها را دارد. برای سفارش معاملات بلاک چین ویژگی کلیدی این است که فرض می کند گره ها به صورت دلخواه یا بیزانسی (Byzantine) رفتار می کنند. رفتار بیزانسی به بلاک چین این امکان را می دهد که امنیت بسیار بالاتری را نسبت با پایگاه داده های مرسوم فعلی ایجاد کند. برای شروع بلاک چین در ابتدا یک بلوک به نام بلاک اولیه یا  جنسیس ایجاد می شود سپس با ایجاد یک مدل رمز نگاری برای هر بلوک به اسم هش (hash) برای جلوگیری از تقلب، بلوک بعدی را ایجاد می کنند و به این ترتیب هر بلوک حاوی هش بلوک قبلی نیز می باشد. این مجموعه زنجیره ی بلوکی یا بلاک چین نام دارد.

تعریف بلاک چین، بلاک چین چیست؟، blockchain چیست

درون بلوک ها چ خبر است؟

بلوک از یک هدر به صورت هش و یک بدنه تشکیل شده است که سر برگ شامل موارد زیر است:

  • نسخه بلوک (Block Version): قوانین اعتبارسنجی را که باید در بلوک رعایت شوند را مشخص می کند.
  • مقدار هش والد (Hash value of parent): یک مقدار هش 256 بیتی است که به یک بلوک قبلی اشاره دارد.
  • مقدار هش درخت مرکل (Hash value of Merkle tree): حاوی مقادیر هش تمام معاملات است.
  • برچسب زمانی (Timestamp): زمان فعلی بر حسب ثانیه از 1970-01-01T00:00 UTC
  • nBit: یک فرمت فشرده از هش کردن هدف است.
  • Nonce: یک مقدار دلخواه را نگه می دارد که با صفر شروع می شود و به صورت متوالی برای هر محاسبه مقدار فیلد هش 4 بایتی افزایش می یابد.

نمای کلی بلوک ها در بلاک چین، بلوک در blockchain چیست

 

انواع بلاکچین

بلاک چین ها در حالت کلی به سه دسته کلی تقسیم می‌شود:

  • اولین بلاکچین عمومی می‌باشد: بلاک چین عمومی به بلاک چینی گفته می‌شود که تمام افراد آزادانه میتوانند وارد آن شوند و به شبکه دسترسی داشته باشند. بلاک چین­‌های بیت کوین، اتریوم نمونه هایی از بلاک چین عمومی می‌باشد. اکثر سیستم های بلاک چین عمومی از انواع proof-of-work استفاده می کنند.
  • دومین بلاکچین بلاک چین خصوصی می‌باشد: در این شبکه بلاک چین افرادی بعنوان سرویس دهندگان وجود دارد و این افراد هستند که به بقیه افراد در این سیستم اعتبار می‌دهند. این نوع شبکه در اختیار عموم مردم وجود ندارد و برای اینکه کسی بتواند در این شبکه فعالیت داشته باشد باید ابتدا به تایید و شناسایی سایر افرادی که در شبکه قرار دارند، قرار گیرند. در بلاک چین های خصوصی اکثرا از پروتوکول هایی مثل Zab، Raft، Paxos، PBFT استفاده می کنند. پروژه ی Hyperledger یکی از مشهورترین بلاک چین های خصوصی است.
  • سومین نوع بلاکچین انحصاری می‌باشد: برخی از شبکه‌ها هستند که هم به‌ صورت عمومی و هم به صورت خصوصی فعالیت می‌کنند. فعالیت عمومی این شبکه به اینصورت است که اطلاعات موجود برای همه قابل مشاهده است. اما بلاک چین‌هایی که به صورت خصوصی فعالیت دارند در واقع یک‌سری افراد خاص هستند که به تایید و ثبت اطلاعات می‌پردازند و همچنین یک سری افراد خاص فقط قادر به مشاهده این اطلاعات ثبت شده هستند.

مزایای استفاده از فناوری بلاکچین

 

رمزنگاری در بلاک چین

در بلاک چین به منظور یکپارچگی و صداقت استفاده ی زیادی از رمز نگاری (Cryptography) می شود. صداقت در بلاک چین به توانایی تشخیص دستکاری در بلاک ها اشاره دارد. برای مثال در رمز ارزهایی مثل بیتکوین که ارزش آن را اعتماد عمومی که مبتنی بر یکپارچگی دفتر کل است تعیین می کند رمز نگاری بلوک ها یکپارچگی را مشخص می کند و می تواند هزینه های مضاعف را تشخیص بدهد. حتی در بلاک چین های خصوصی نیز یکپارچگی به همان اندازه ضروری است زیرا گره های احراز هویت شده همچنان می توانند به صورت مخرب عمل کنند.

رمز نگاری در بلاک چین،Blockchain رمزنگاری

 

قراردادهای هوشمند Smart Contract

قرارداد هوشمند به محاسباتی اشاره دارد که در زمان انجام یک تراکنش انجام می شود و می توان آن را به عنوان رویه ای که در یک تراکنش مورد استفاده قرار گرفته است ذخیره کرد. ورودی ها، خروجی ها و جایگاه ها همگی متاثر از اجرای قرارداد هوشمندی هستند که مورد توافق هر گره یا نود می باشد. همه ی بلاک چین ها دارای قراردادهای هوشمند داخلی هستند که تمام تراکنش ها توسط منطق آن ها اجرا می شود. برای مثال در ارزهای دیجیتال، قرارداد هوشمند داخلی ابتدا ورودی تراکنش را با بررسی امضای آن ها تایید می کند سپس موجودی آدرس های خروجی رو با ورودی ها مطابقت می دهد و در نهایت تغییرات لازم را بر روی جایگاه ها اعمال می کند.

ویژگی های بلاک چین

بعد از توضیحات بلاک چین ب اینجا می رسیم که بلاک چین چه ویژگی های مفیدی دارد.

  • ­تمرکز زدایی (Decentralization): در سیستم غیر متمرکز بلاک چین بر خلاف سیستم های متمرکز سنتی هر تراکنش همتا به همتا (Peer to Peer) در شبکه ی بلاک چین بدون کمک سازمان قابل اعتماد مرکزی اعتبار سنجی و انجام می شود.
  • ماندگاری (The Persistency): هر تراکنش روی یک شبکه باید تایید شود و در نهایت توسط ماینرهای صادق به صورت بلاک در یک گره توزیع شده از شبکه اضافه شود. برای حذف یا بازگرداندن تراکنش های تایید شده پس از الحاق به بلاک چین، به تایید 51 درصد شبکه نیاز است. بنابراین هر جعل و دستکاری به راحتی قابل شناسایی است.
  • نا شناس بودن (The Anonymity): هر کاربر می تواند توسط آدرس تولید شده با بلاک چین تعامل داشته باشد، که هویت واقعی را آشکار نمی کند. وجود ندارد و از طرفی مرجعی مرکزی که اطلاعات خصوصی کاربر را نگه داری کند. این مکانیسم تضمینی مستعار برای حفظ حریم خصوصی در تراکنش ‌های درون یک بلاک چین را فراهم می ‌کند. البته شایان ذکر است که بلاک چین به دلیل محدودیت های اساسی نمی تواند ب حفظ حریم خصوصی تراکنش ها اطمینان دهد.
  • شفافیت (Auditability):قابلیت حسابرسی تراکنش ها را تایید می کند و به طور دائم با یک مهر زمانی ثبت می شود. با توجه به این ویژگی، کاربر می تواند به آرامی تمام رکوردهای قدیمی را از زمان آغاز بلاک چین در یک محیط توزیع شده ردیابی و تأیید کند. این مکانیسم شفافیت و قابلیت ردیابی داده های ذخیره شده در بلاک چین را بهبود می بخشد.
  • تغییرناپذیری (Immutability): این ویژگی بلاک چین مکانیزم اثبات تغییر را فراهم می کند. به این معنی که وقتی یک رکورد در یک بلوک می نویسد هرگز برای همیشه تغییر نمی کند. اما این ویژگی مستعد حمله 51 درصدی است، گره ها کنترل بیش از 51 درصد را به دست می گیرند می توانند رکورد را تغییر دهند.
  • قابل اعتماد (Trustable): این ویژگی شفافیت کامل داده ها را از طریق بلاک چین فراهم می کند. این واقعیت شفافیت، اعتماد میان ذینفعان را بر روی شبکه P2P بلاک چین تضمین می کند. هر کسی می تواند کورکورانه به سیستم اعتماد کند.

کابردهای بلاک چین

در نهایت پس از آشنایی با بلاک چین حالا وقت آن است ک بدانیم چه کاربردهایی دارد.

  • سرمایه گذاری
  • اینترنت اشیا
  • تجارت الکترونیک
  • امنیت و حریم خصوصی
  • سرویس های عمومی اجتماعی

سخن پایانی

­­­مسلما با وجود پیشرفت های سریع تکنولوژی و اطلاعات و پیوند هرچه بیشتر زندگی ما به تکنولوژی و اطلاعات زندگی بدون سیستم هایی نظیر بلاک چین که هم قابل اعتماد هستند و هم غیر متمرکز بسیار سخت و شاید حتی ترسناک و غیر ممکن باشد. هرچند که در چند سال اخیر جامعه ما بیشتر با ماهیت بلاک چین آشنا شده است و مبحث جذاب رمز ارزها ما را بیشتر با این موضوع آشنا کرذه است ولی هنوز در ابتدای این مسیر قرار داریم و همه ی ما نیاز داریم حداقل با مفاهیم ساده و اولیه بلاک چین آشنا بشویم. جهت دریافت اطلاعات بیشتر در مورد بلاکچین، به سایت رسمی بلاکچین مراجعه کنید.

پاسخ دهید

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.قسمتهای مورد نیاز علامت گذاری شده اند *