مفهوم بلاکچین در ذهن بسیاری از ما با مفهموم رمزارز و بیت کوین گره خورده است، اما بلاکچین یک فناوری کلی و فراتر از رمزارزها و در واقع پروتکلی است که بیت کوین بر پایه آن توسعه یافت. کاربردهای آن هم از رمزارزها فراتر رفته و در دنیای اقتصاد، پزشکی، سیاست و رایانه وارد شده است. در صورتی که قصد دارید با بلاکچین، به صورت اساسی و با زبان ساده، آشنا شوید، از شما دعوت می‌کنیم این مقاله را دنبال کنید تا در مورد ماهیت بلاکچین، الگوریتم‌های آن و انواع شبکه بلاکچین، اطلاعات خوبی به دست بیاورید.
- بلاکچین چیست؟
- چرا به بلاکچین نیاز داریم؟
- بلاکچین چگونه کار می‌کند؟
- انواع شبکه های بلاک چین
- آیا بلاکچین امن است؟
- الگوریتم اجماع در بلاکچین
- تفاوت بلاکچین و بیت کوین
- کلید عمومی و کلید خصوصی در بلاکچین
- تاثیر الگوریتم اجماع در امنیت بلاک چین
- آیا ممکن است اثبات کار در بلاک چین توسط هکرها انجام شود؟
- فناوری بلاک چین و تاثیر آن در آینده
- سخن نهایی
بلاکچین چیست؟
بلاکچین یک دفتر کل توزیع شده و غیرمتمرکز است که در میان تعدادی رایانه به اشتراک گذاشته شده است. بلاکچین را می‌توان به یک پایگاه داده تشبیه کرد، اما روش ذخیره اطلاعات در آن به صورت ذخیره‌سازی در تعدادی بلوک غیرقابل تغییر و به هم زنجیرشده است.
از بلاکچین می‌توان برای ذخیره‌سازی انواع اطلاعات استفاده کرد، اما معروف‌ترین کاربرد آن در رمزارزها است. به عنوان مثال، تراکنش‌های بیت کوین در یک کیف پول آغاز می‌شوند. این تراکنش به یک سیستم متصل به بلاکچین بیت کوین ارسال میشود. یکی از سیستم‌ها، تراکنش را وارد یک بلوک و آن را رمزگذاری می‌کند. بعد یک سری فرآیند واسطه، این بلوک‌ها را به یکدیگر می‌چسباند تا فرآیند تکمیل شود.
چرا به بلاکچین نیاز داریم؟
بلاکچین به علت شفافیت بالای خود، قابلیت ایجاد امنیت فوق‌العاده‌ای در انواع صنایع جهان دارد. به طوری که امروزه از بلاکچین برای ذخیره‌سازی تراکنش‌های مالی، ذخیره‌سازی ایمن اطلاعات پزشکی و سلامت، ذخیره اطلاعات صنایع غذایی و بازی‌های نوین استفاده میشود. شفافیت ذاتی بلاکچین به کاربران اجازه می‌دهد که کلیه تراکنش‌ها و اطلاعات شبکه را در لحظه و به صورت زنده مشاهده کنند که به نوبه خود مشکلات مربوط به اعتماد را در فرآیندهای مختلف از بین می‌برد.
از طرف دیگر، ذخیره‌سازی غیرمتمرکز اطلاعات بلاکچین در چندین نود، آن را در برابر مشکلات احتمالی یک نود محافظت می‌کند. بنابراین با این فناوری، نیاز به واسطه و بسیاری از مشکلات مربوط به بهینه‌سازی فرآیند، از بین می‌روند.
بلاکچین چگونه کار می‌کند؟
بلاکچین با ساختن یک زنجیره خاص از اطلاعات رمزگذاری‌شده کار می‌کند. یک زنجیره علاوه بر اطلاعات مورد نظر برای ذخیره‌سازی، شامل یک «عدد یکبار مصرف» یا «nonce» است که یک عدد تصادفی یکتا است و در زمان ساخت یک بلوک ایجاد میشود.. nonce به عددی یکتا به نام «هَش» جفت میشود که برای هر زنجیره ویژگی‌های خاصی دارد. به عنوان مثال، هش در بیت‌کوین با تعداد زیادی صفر آغاز میشود. با ایجاد نخستین بلوک از کل زنجیره، کل زنجیره غیرقابل تغییر میشود. داده‌های زنجیره به امضای دیجیتال خود یعنی یک هش و nonce وابسته می‌شوند. مگر این‌که کل زنجیره دوباره استخراج شود. سایر بلوک‌ها با ذخیره یک هش مرجع، به بلوک قبلی و بعدی خود متصل می‌شوند.
انواع شبکه های بلاک چین
به لحاظ آزادی دسترسی، شبکه‌های بلاکچین را می‌توان به انواع عمومی، خصوصی، کنسرسیومی و هیبریدی تقسیم کرد. در بلاکچین عمومی، هر کسی از هر نقطه از جهان، می‌تواند یک نود شبکه باشد. در مقابل، شبکه‌های خصوصی بلاکچین یا شبکه‌های مدیریت شده بلاکچین، توسط یک عضو مرکزی ایجاد می‌شوند که در مورد پیوستن یک نود جدید به شبکه تصمیم‌گیری می‌کند.
بلاکچین‌های کنسرسیومی به جای یک نود مرکزی، توسط یک کنسرسیوم یا تعدادی نود ایجاد می‌شوند. این بلاکچین توسط چند شرکت همکاری کننده ایجاد میشود و نسبت به نوع خصوصی امنیت بالاتری دارد. بلاکچین‌های هیبریدی با ترکیب ویژگی‌های نوع خصوصی و عمومی و توسط یک نهاد مرکزی ساخته می‌شوند. این نهاد مرکزی تصمیم می‌گیرد کدام اطلاعات خصوصی هستند و کدام در اختیار عموم قرار می‌گیرد.
آیا بلاکچین امن است؟
بلاکچین ویژگی‌های ذاتی خاص خود را دارد که امنیت آن را تأمین می‌کند. غیرمتمرکز بودن اطلاعات، باعث میشود که اطلاعات در چند مکان نگهداری و کپی شوند. این ویژگی بلاکچین را از حملات متمرکز ایمن می‌سازد. برای ساخت یک زنجیره در بلاکچین، نیاز به تأیید است. این ویژگی در کنار تغییرناپذیر بودن داده‌ها و رمزنگاری آن، امنیت بلاکچین را افزایش می‌دهد.
دقت در این نکته لازم است که غیرمتمرکز بودن به معنای درگیر شدن تعداد زیادی نود در فرآیند است. این نودها باید متناوباً با یکدیگر ارتباط داشته باشند تا امنیت شبکه تضمین شود. درصورت ورود یک نود با قدرت محاسباتی بالا در شبکه که تراکنش‌ها را به دست گیرد، امنیت شبکه کاهش می‌یابد. هزینه بالای این کار، امنیت بیت‌کوین را افزایش می‌دهد.
الگوریتم اجماع در بلاکچین
موقع ایجاد یک بلوک جدید و قبل از اضافه شدن آن به زنجیره، یک فرآیند تأیید انجام میشود. با توجه به غیرمتمرکز بودن و درگیر شدن تعدادی زیادی نود در شبکه، باید توافقی میان نودها برای این تأیید شکل بگیرد. این کار به کمک الگوریتم اجماع انجام میشود. در صورتی که طبق این الگوریتم، میان ۵۱ درصد از نودهای شبکه توافق حاصل شود، نسخه‌ای از بلوک به زنجیره اضافه میشود که تنها نسخه مورد قبول در میان ۵۱ درصد نودهای شبکه است. الگوریتم‌های اجماع انواع مختلفی دارند، اما تقریباً از همه آن‌ها برای تأیید تراکنش، تصمیم‌گیری در مورد نود مدیریت کننده دفتر کل توزیع و یکپارچه‌سازی اطلاعات استفاده میشود.
تفاوت بلاکچین و بیت کوین
گاهای مفهوم بیت‌کوین و بلاکچین به جای یکدیگر به کار می‌روند. در این مورد لازم به ذکر این نکته است که بیت‌کوین یک پروتکل بر پایه بلاکچین و نخستین ظهور بلاکچین در جهان است. به منظور توضیح بیشتر باید گفت که بیت‌کوین یک رمزارز و واحد پول دیجیتال برای خرید و فروش کالا، خدمات و سرمایه‌گذاری است. در مقابل، بلاکچین بستری است که بیت‌کوین بر آن پایه‌گذاری شده است. بلاکچین یک روش ذخیره‌سازی داده است که برای نخستین بار برای ذخیره‌سازی تراکنش‌های مالی ارزدیجیتالی به نام بیت‌کوین استفاده شد.
کلید عمومی و کلید خصوصی در بلاکچین
برای نقل و انتقال ارز دیجیتال و تأمین امنیت آن از دو کلید عمومی و خصوصی استفاده میشود. کلید عمومی یک آدرس به کیف پول کاربران است که به صورت عمومی افشا میشود. هر کاربر با دانستن کلید عمومی کیف پول دیجیتال کاربران دیگر، می‌تواند به کیف آنان رمزارز ارسال کند. کلید عمومی به صورت کد QR نیز عرضه میشود.
در مقابل، کلید خصوصی تأمین‌کننده امنیت کیف پول هر فرد است. هر کاربر برای انجام تراکنش با کیف پول خود نیاز به کلید خصوصی دارد. بنابراین، کلید خصوصی را می‌توان اثبات‌کننده مالکیت کاربران بر یک کیف پول دانست. براین اساس، کلید خصوصی محرمانه است و باید نزد کاربران حفظ شود.
تاثیر الگوریتم اجماع در امنیت بلاک چین
در ادامه تأثیر الگوریتم اجماع را به یک مثال در مورد این الگوریتم توضیح می‌دهیم. در الگوریتم، اجماع برای تأئید یک تراکنش باید ۵۱ درصد شبکه در مورد آن به توافق برسد. به این معنا درصورتی‌که فردی قصد داشته باشد در تراکنش‌ها دخل و تصرف کند باید کنترل ۵۱ درصد از قدرت محاسباتی شبکه را به دست گیرد. در شبکه‌های عظیم و گسترده بلاکچین، این امر بسیار دشوار و هزینه‌بر است. وجود این هزینه هنگفت و این واقعیت که دسترسی به آن برای هر فردی ممکن نیست، امنیت شبکه بلاکچین را بالا می‌برد. لازم به ذکر است که عدد ۵۱ بسته به نوع الگوریتم، قابل تغییر است.
آیا ممکن است اثبات کار در بلاک چین توسط هکرها انجام شود؟
اثبات کار روشی برای تائید اعتبار بلوکی است که به زنجیره اطلاعاتی بلاکچین افزوده میشود. در طی اثبات کار تعیین میشود که کدام نود شبکه مجاز به تائید اطلاعات جدید است. در صورتیکه هکران بخواهند در این فرآیند اختلال ایجاد کنند باید توان محاسباتی بالایی در شبکه داشته باشند تا بتوانند کنترل ۵۱ درصد یا یک سوم شبکه را در دست گیرند. دسترسی به این امر در شبکه‌های بلاکچین بزرگ و گسترده ممکن نیست. برای اثبات کار، یک هکر ابتدا باید به یک تراکنش معتبر دسترسی داشته باشد و بعد برای این تراکنش، هش مربوط به آن را پیدا کند.
در این کار او باید سریع‌تر از سایر نودهای شبکه باشد. لازم به ذکر است که دزدیدن هش تولید شده توسط سایرین به معنای ایجاد تغییر در آن و عملاً دستیابی به یک هش جدید است. به همین دلیل هکرها نیازمند توان محاسباتی بالا برای در دست گرفتن شبکه هستند که در شبکه‌های بزرگ بلاکچین کار دشواری است.
فناوری بلاک چین و تاثیر آن در آینده
با توجه به این‌که بلاکچین در اقتصاد دیجیتال و معاملات رمزارزها، بدون واسطه موثر بوده است، باید آن را یک فناوری مفید برای حفظ شفافیت داده‌ها دانست. با توجه به این ویژگی‌ها در آینده، استفاده از بلاکچین در حوزه‌های زیر ممکن خواهد بود:
بلاکچین به عنوان یک فناوری نوظهور، پتانسیل بسیار زیادی برای تأثیرگذاری در آینده دارد. بعضی از مهم‌ترین تأثیرات احتمالی بلاکچین در آینده عبارتند از:
- تحول در سیستم‌های مالی و بانکی از طریق حذف واسطه و کاهش هزینه تراکنش‌های سریع
- در حوزه‌های اینترنت اشیا، هویت دیجیتال و تام و قراردادهای هوشمند بلاکچین، می‌تواند قوانین جدید معرفی کند.
- در حوزه توزیع و تأمین مالی جمعی، بلاکچین می‌تواند بستری برای تأمین مالی پروژه‌ها از طریق سرمایه‌گذاری جمعی فراهم کند.
- بلاکچین می‌تواند شفافیت انتخابات را افزایش دهد.
- و در مجموع، بلاکچین قابلیت بالقوه زیادی برای ایجاد تحول، کارآفرینی و بهبود کارایی در حوزه‌های مختلف دارد.
سخن نهایی
بلاکچین یک فناوری نوظهور است که اطلاعات را به صورت زنجیره‌ای از بلوک‌ها ذخیره می‌کند. از جمله مزایای بلاکچین می‌توان به امنیت بالا، شفافیت و کارایی خوب اشاره کرد. بلاکچین پتانسیل تغییر بسیاری از حوزه‌های زندگی ما از جمله اقتصاد، تجارت، امنیت و فناوری‌های اینترنتی را دارد.
با این حال، مثل هر فناوری دیگر، نمی‌توان آن را کاملاً ایمن دانست. هکرها همیشه به دنبال راه‌هایی برای نفوذ به سیستم‌های امنیتی هستند. برای کاهش خطرات امنیتی، توسعه‌دهندگان بلاکچین دائماً در حال بهبود امنیت این فناوری هستند. بلاکچین هنوز در مراحل اولیه توسعه خود قرار دارد، اما به سرعت در حال تکامل است. در سال‌های آینده، شاهد کاربردهای بیشتر و متنوع‌تری از بلاکچین خواهیم بود.