با فراگیر شدن بازار ارزهای دیجیتال، درک مفهوم بلاکچین (Blockchain) به یکی از معضلات فعالان این بازار تبدیل شده است. این تکنولوژی نوین، در ساختار تمامی ارزها و توکن‌ها دنیای کریپتوکارنسی، نقش مهمی را ایفا میکند.
بلاکچین، نوعی پایگاه داده است که تمامی اطلاعات تراکنشها را به صورت غیرمتمرکز در دفتر کل توزیع شده (DLT)، ذخیره و نگهداری میکند. این فناوری، دسترسی متمرکز را از شبکه حذف کرده و هیچ کسی نمی‌تواند داده‌های تراکنشها را تغییر یا حذف کند.
در این مقاله، قصد داریم به بررسی کامل بلاکچین و نحوه عملکرد آن بپردازیم. همچنین، می‌خواهیم انواع و ویژگی‌های بلاکچین را به زبان ساده به شما شرح دهیم؛ با آی تی بی همراه باشید.
تعریف بلاکچین (Blockchain) به زبان ساده
همانطور که در مقدمه بیان کردیم، بلاکچین نوعی پایگاه داده یا دیتابیس (Database) است که تراکنشها را به صورت غیر متمرکز ثبت و ذخیره میکند و نیاز به واسطه را مانند بانک‌ها و دولت‌ها از بین می‌برد. همچنین این فناوری، اطلاعات و تراکنشها را به صورت آنلاین و الکترونیکی نگهداری میکند.
بلاکچین، اطلاعات را درون فضایی به نام بلوک یا بلاک (Block) ذخیره میکند که آنها به صورت زنجیروار به یکدیگر متصل هستند. معنی کلمه زنجیر یا Chain در این تکنولوژی، به هماهنگی و ارتباط زنجیروار بین بلوکها اشاره دارد.
زمانی که ظرفیت این بلوکها از حجم تراکنشها و اطلاعات تکمیل میشود، بلاکچین داده‌های دیگر را به صورت خودکار در بلاک بعدی ذخیره میکند و آنها را به صورت زنجیروار به هم وصل میکند.
در دنیای دیجیتال امروزه، اطلاعات و دادهها حرف اول را در قدرت می‌زنند. در این راستا، هر کسی یا نهادی که اطلاعات بیشتری داشته باشد، قدرت بیشتری را نیز دارد. با این حال با وجود بلاکچین، دسترسی اشخاص حقوقی و حقیقی به اطلاعات محدود شده و نمی‌توانند تغییراتی در آن به وجود آورند، پس آنها قدرتی نیز ندارند.
بلاکچین، دسترسی مستقیم کشورها و دولت‌ها را به اطلاعات مسدود میکند و این امر، منجر به عدم تایید این فناوری از سوی آنها میشود. در نتیجه، بلاکچین نقش اساسی را در ثبت و ذخیره دادهها ایفا کرده و دسترسی مردم به اطلاعات را افزایش داده است.
مقاله مرتبط: متاورس (Metaverse) چیست؟ چگونه وارد متاورس شویم؟
دلیل اهمیت بلاکچین (Blockchain)
پایگاه داده‌های قدیمی و سنتی با چالش‌های متعددی در ثبت تراکنش‌های مالی روبه‌رو هستند. به عنوان مثال، در نظر بگیرید که فروش یک ملک چگونه انجام میشود. وقتی که پول رد و بدل میشود، مالکیت ملک به خریدار منتقل می‌گردد.
هر دو طرف معامله، یعنی خریدار و فروشنده می‌توانند تراکنش‌های مالی را ثبت کنند، اما هیچ یک از این طرفین قابل اعتماد نیستند. فروشنده می‌تواند به راحتی ادعا کند که پول را دریافت نکرده است، در حالی که خریدار نیز می‌تواند مطرح کند که پول را پرداخت کرده است.
برای جلوگیری از مشکلات قانونی، لازم است طرف سومی معتبر بر تراکنشها نظارت و آنها را تایید کند. وجود شخص ثالث یا واسطه، نه تنها تراکنش را پیچیده میکند، بلکه احتمال آسیب‌پذیری معامله را ممکن است افزایش دهد.
فناوری بلاکچین، با ایجاد سیستمی غیر متمرکز و غیر قابل تغییر، به کاهش این مشکلات کمک میکند. در مثال ذکر شده، بلاکچین یک دفتر ثبت برای خریدار و فروشنده ایجاد میکند. همه تراکنشها باید توسط هر دو طرف معامله تایید شوند و آنها، به‌طور خودکار در دفتر کل توزیع شده ثبت و نگهداری میشود.
این ویژگی‌های منحصربهفرد بلاکچین منجر به استفاده آن در ارزهای معروف مانند بیت کوین (Bitcoin) و اتریوم (Ethereum) شده است. همچنین، بلاکچین را می‌توان خارج از دنیای ارزهای دیجیتال استفاده کرد و فناوری آن، به این حوزه محدود نمی‌شود.
تاریخچه بلاکچین (Blockchain)
بلاکچین، مسیری طولانی را در طی ۲۵ سال پشت سر گذاشته است. این فناوری، به صورت مستمر در حال بروزرسانی بوده و ویژگی‌های جدیدتری را ارائه می‌دهد. در بخش زیر سعی کرده‌ایم تاریخچه بلاکچین را به صورت خلاصه به شما نمایش دهیم.
- سال ۱۹۹۱: در این سال، دانشمندان باتجربه‌ای به نام استوارت هابر (Stuart Haber) و اسکات استورنتتا (Scott Stornetta) فناوری بلاکچین را راه‌اندازی کردند. این دانشمندان، یک راه‌حل عملی محاسباتی برای ثبت و ذخیره اسناد دیجیتالی می‌خواستند تا نتوان آن را تغییر داد.
- سال ۱۹۹۲: پس از راه‌اندازی بلاکچین، این فناوری با ساختار داده درخت مرکل (Merkle (Trees ترکیب شد و مورد آزمایش قرار گرفت.
- سال ۲۰۰۸: در این سال، ساتوشی ناکاموتو (Satoshi Nakamoto) مفهوم «بلاکچین توزیع شده» را در وایت پیپر (White Paper) بیت کوین با عنوان «پول الکترونیکی همتا به همتا» عرضه کرد. ناکاموتو، مدل درخت مرکل را اصلاح کرده و سیستمی را برای امن کردن تبادل دادهها ایجاد کرد. سیستم او، به عنوان ستون فقرات دنیای ارزهای دیجیتال شناخته میشود.
- سال ۲۰۰۹: پس از تکامل برنامه نویسی بلاکچین در سال ۲۰۰۸، این فناوری به یک تکنولوژی کارآمد و عالی تبدیل شد. همچنین در این سال، ساتوشی ناکاموتو وایت پیپر بیت کوین را منتشر کرد.
- سال ۲۰۱۴: در این سال، رویداد مهمی برای بلاکچین اتفاق افتاد و نسخه ۲.۰ آن راه‌اندازی شد. در این نسخه، بلاکچین می‌توانست در سایر امور مالی و نهادهای سازمانی استفاده شود.
همچنین، بلاکچین اتریوم در این سال توانست برنامه‌های کاربردی را در بلاکچین راه‌اندازی کرده و این برنامه‌ها را با استفاده از قراردادهای هوشمند (Smart Contract) اجرا کند.
مقاله مرتبط: آشنایی با ارز دیجیتال نات کوین (NOT) و ویژگی‌های آن!
انواع بلاکچین (Blockchain)
فناوری بلاکچین، انواع متنوعی دارد و می‌توان آنها را به دو دسته‌ی بلاکچینهای با مجوز (Permissioned) و بلاکچینهای بدون مجوز (Permissionless) تقسیم کرد.
بلاکچینهای بدون مجوز شامل بلاکچینهای خصوصی و کنسرسیومی میشود. از سوی دیگر، بلاکچینهای عمومی جزء بلاکچینهای بدون مجوز قرار میگیرد. نوعی دیگر از بلاکچین‌ها وجود دارد که بلاکچین هیبریدی نامیده میشود. این بلاکچین، ویژگی‌های بلاکچینهای با مجوز و بدون مجوز را به صورت همزمان، داراست.
در ادامه قصد داریم، این چهار نوع بلاکچین را بیشتر بررسی کنیم.
- بلاکچین عمومی (Public Blockchain)
بلاکچینهای عمومی، میدان‌های اصلی شهر دنیای بلاکچین هستند. این نوع بلاکچین‌ها، به صورت غیر متمرکز و دسترسی آزاد عمل می‌کنند و تمامی افراد، حقوق برابری در آن دارند. بلاکچینهای عمومی، ماهیت بسیار شفاف دارند و افراد در آن می‌توانند اعتبارسنجی و ساخت بلوک جدید را انجام دهند.
از سوی دیگر این نوع بلاکچین‌ها، اغلب با سرعت تراکنش نسبتا پایین و مقیاس پذیری محدود دست و پنجه نرم می‌کنند و به دلیل ماهیت بسیار شفاف آنها، ممکن است برای معاملات مهم مناسب نباشند. از جمله بلاکچینهای عمومی معروف می‌توان به بلاکچین بیت‌کوین، اتریوم و سولانا (Solana) اشاره کرد.
- بلاکچین خصوصی (Private Blockchain)
بلاکچینهای خصوصی یا مدیریت شده، نودها (Nodes) و افراد اصلی شبکه را به صورت متمرکز انتخاب می‌کنند. این نوع بلاکچین‌ها، اغلب توسط نهادها یا سازمان‌ها کنترل می‌شوند و با ماهیت غیرمتمرکز بلاکچین عمومی در تضاد هستند.
بلاک چین‌های خصوصی، دارای مزایایی مانند حفظ حریم خصوصی، کنترل بیشتر و سرعت پردازش تراکنش‌های سریعتر است. از سوی دیگر، داشتن نهادی مرکزی و متمرکز در راس می‌تواند ریسک شبکه را در برابر خطرات داخلی مانند تقلب یا دستکاری افزایش دهد.
از نمونه‌های بلاکچینهای خصوصی می‌توان به بلاکچین مولتی‌چین (MultiChain) و هایپر لجر فابریک (Hyperledger Fabric) اشاره کرد.
- بلاکچین هیبریدی (Hybrid Blockchain)
بلاکچینهای هیبریدی، عناصری از بلاکچینهای عمومی و خصوصی را با هم ترکیب می‌کنند. این نوع بلاک چین‌ها را می‌توان برای سطوح دسترسی مختلف تنظیم کرد و آنها تعادلی را بین ماهیت غیرمتمرکز و متمرکز ایجاد میکند.
بلاکچینهای هیبریدی توسط یک نهاد یا سازمان مدیریت میشود، اما دارای سطح مطلوبی از شفافیت است. به عنوان مثال سازمانی مالی یا بهداشتی را در نظر بگیرید که از این نوع بلاکچین استفاده میکند.
این سازمان می‌تواند اطلاعات خاصی را به صورت عمومی منتشر کند و در عین حال، از محرمانه بودن اطلاعات مشتریان یا بیماران خود محافظت کند. از جمله بلاکچینهای هیبریدی می‌توان به پلتفرم بلاکچینهای IBM و XinFin اشاره کرد.
- بلاکچین کنسرسیومی (Consortium Blockchain)
بلاکچینهای کنسرسیومی، نوع خاصی از بلاکچینهای با مجوز هستند که در آن گروهی از سازمان‌ها یا نهادها کنترل و حاکمیت شبکه را در اختیار دارند. هر یک از اعضای کنسرسیوم، معمولا دارای حقوق مساوی در مورد تصمیمات شبکه هستند.
این نوع بلاکچین، در مقایسه با بلاکچینهای خصوصی، اعتماد و امنیت بیشتری را دارد. از سوی دیگر، مدیریت شبکه در بین چندین سازمان، مستلزم هماهنگی قابل توجه‌ای است و تفاوت در اهداف و استراتژی‌ها بین اعضا، می‌تواند منجر به درگیری یا ناکارآمدی در شبکه شود.
ویژگی‌های بلاکچین (Blockchain)
بلاکچین، ویژگی‌های بسیاری دارد که آن را منحصربهفرد میکند. این ویژگی‌ها، باعث شده که دنیای مالی و الکترونیکی متحول شوند. در ادامه، قصد داریم تمامی ویژگی‌های بلاکچین رو به شما توضیح دهیم.
تغییرناپذیری
تغییرناپذیری در این فناوری، به این معناست که بلاکچین، شبکهای ثابت و غیرقابل تغییر است و از طریق مجموعه‌ای از گرهها یا نودها فعالیت میکند. هنگامی که تراکنشی در بلاکچین ثبت میشود، نمی‌توان آن را اصلاح یا حذف کرد.
این امر بلاکچین را تبدیل به یک دفتر کل غیرقابل تغییر و ضد دستکاری میکند که امنیت و سطح اعتماد بالایی را ارائه می‌دهد. برای اضافه کردن تراکنش به این شبکه، هر گره اعتبار تراکنشها را بررسی میکند و سپس آنها به بلاکچین را اضافه میکند. این موضوع، اثبات میکند که بدون تایید اکثریت گرهها، هیچ کس نمی‌تواند هیچ تراکنشی را به دفتر کل اضافه کند.
اطلاعات شفاف و توزیع شده
تمامی افراد می‌توانند تراکنشها را به صورت شفاف در دفتر کل توزیع شده بلاکچین، بررسی کنند. همچنین، تایید تراکنشها در بلاکچین توسط گرهها انجام میشود و وجود واسطه را در بلاکچین از بین می‌برد.
غیرمتمرکز
فناوری بلاکچین، سیستمی غیرمتمرکز است و هیچ مرجع مرکزی برای کنترل شبکه وجود ندارد. این ماهیت، به افراد کمک میکند که بر دارایی‌های خود کنترل داشته باشند و آنها را از وجود واسطه بی‌نیاز میکند.
امنیت
بلاکچین، تمامی تراکنش‌های موجود در شبکه را به صورت جداگانه در بلاک‌ها ذخیره میکند و از رمزنگاری هش (Hash) کمک میگیرد. تمامی بلاک‌ها، دارای هش متخصص خود و هش بلوک قبلی هستند و این هش‌ها، از مجموعه از حروف متفاوت با استفاده از الگوی خاصی تشکیل شده است.
در این راستا، اگر اطلاعات هر بلاک تغییر کند یا حذف شود، هش تمامی بلوکها به طور کامل عوض میشود.
الگوریتم اجماع
بلاکچین تمامی اطلاعات و تراکنشها را در دفتر کل توزیع شده نگهداری میکند و تمامی افراد باید برای صحت تراکنشها یا اطلاعات، آن را تایید کنند. این موضوع، منجر به ایجاد اجماع در بلاکچین میشود، اما هدف اصلی الگوریتم اجماع در بلاکچین چیست؟
هدف اصلی این الگوریتم، این است که اطمینان حاصل کند که همه شرکت‌کنندگان در شبکه، یک نسخه یکسان از دادهها را دارند. از مهم‌ترین الگوریتم‌های اجماع بلاکچین، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.
- گواه اثبات کار (Proof of Work یا PoW): این مکانیسم، از قدرت محاسباتی نودها برای تایید تراکنشها و ایجاد بلاک‌های جدید استفاده میکند که این تاییدیه، نیازمند تایید اکثریت شرکت‌کنندگان در شبکه است.
- گواه اثبات سهام (Proof of Stake یا PoS): این مکانیسم، از مقدار ارز دیجیتال (سهام) اختصاص یافته در هر استخر، برای انتخاب نودهای معتبر استفاده میکند.
- گواه اثبات اعتبار (Proof of Authority یا PoA): در این مکانیسم، فقط نودهای تایید شده می‌توانند بلاک‌های جدید را ایجاد و تراکنشها را تایید کنند.
تسویه سریع
فناوری بلاکچین، پردازش تراکنشها را بسیار سریعتر نسبت به بانکداری‌های سنتی انجام می‌دهد. در بانکداری سنتی، انجام تراکنشها ممکن است از چند ساعت تا چند روز زمان ببرد، اما در بلاکچین، تراکنش‌های می‌تواند در چندین ثانیه یا دقیقه انجام شوند.
مقیاس‌پذیری
مقیاس‌پذیری در بلاکچین، به توانایی پردازش تراکنشها در واحد زمان گفته میشود و بلاکچین امروزه، می‌تواند برای افزایش تقاضا برای تراکنشها، مقیاس‌پذیری خود را ارتقا دهد.
در گذشته در شبکه‌های بلاکچین، هر کاربر باید تراکنش‌های خود را به تایید می‌رساند و این فرآیند معمولا زمان‌بر و پرهزینه بود. به همین دلیل، اگر تعداد کاربران و تراکنشها به طور ناگهانی افزایش یابد، ممکن است سرعت پردازش تراکنشها کاهش پیدا کرده و هزینه‌ها نیز افزایش پیدا کند.
برای حل این چالش‌ها، توسعه‌دهندگان بلاکچین به دنبال راهکارهایی هستند که بتوانند ظرفیت پردازش شبکه را افزایش دهند. برخی از این راهکارها، شامل تکنیک‌های تقسیم‌بندی بلاکچین (Sharding)، ایجاد لایه‌های اضافی بر روی شبکه اصلی مانند شبکه‌های لایه ۲ بلاکچین و بهبود الگوریتم‌های اجماع برای کاهش زمان تایید تراکنشها میشود.
مقاله مرتبط: ریپل (ارز دیجیتال): چیست و چگونه به دست می آید؟
مزایا و معایب بلاکچین (Blockchain)
همانطور که در بخش‌های پیشین مقاله بررسی کردیم، بلاکچین ویژگی‌ها و مزایای زیادی را به همراه دارد و دنیای تکنولوژی را متحول کرده است. از سوی دیگر، این فناوری دارای معایبی نیز است که آن را بدون نقص نمی‌کند.
هر چند با پیشرفت بلاکچین، این مشکلات کمتر شده و روز به روز بهینه میشود. در ادامه قصد داریم مزایا و معایب بلاکچین را به شما نشان دهیم. در بخش اول، به مزایای بلاکچین می‌پردازیم.
تغییرناپذیری
تمامی داده‌های ذخیره شده در بلاکچین، تغییرناپذیر هستند و نمی‌توان آن را حذف یا ویرایش کرد. این موضوع، دادهها را از هرگونه دستکاری و کلاهبرداری حفظ میکند.
شفافیت
بلاکچین، شبکهای غیرمتمرکز است و به تمامی افراد اجازه بررسی دقیق تمامی داده‌های ثبت شده را می‌دهد. این امر، باعث ایجاد شفافیت و اعتماد بین کاربران بلاکچین میشود.
ماهیت غیرمتمرکز
ماهیت غیرمتمرکز در بلاکچینهای عمومی، منجر میشود که نهادهای خصوصی یا دولتی نتوانند آن را نسبت به هدف خود تغییر دهند.
کاهش کارمزد تراکنشها
تمامی تراکنشها در بلاکچین، بدون نیاز به شخص ثالث یا واسطه انجام میشود. این موضوع، به کاهش قابل توجه هزینههای تراکنش برای کاربران کمک میکند.
امنیت
هر فردی که به بلاکچین می‌پیوندد، تمامی تراکنشها و کیف پول آن، دارای شماره شناسایی منحصربهفرد است. همچنین، تمامی تراکنشها جهت تایید، نیازمند اعتبارسنجی از سوی اعضای شبکه هستند تا آنها را تایید کنند.
از معایب بلاکچین نیز می‌توانیم به موارد زیر اشاره کنیم:
هزینه راه‌اندازی بالا
فناوری بلاکچین، اگرچه می‌تواند هزینههای جانبی را برای کاربران کاهش دهد، اما راه‌اندازی آن برای شرکت‌ها و نهادها هزینههای بالایی را در بردارد.
پردازش کم‌سرعت
بلاکچینهای که از الگوریتم اجماع اثبات کار استفاده می‌کنند، سرعت بسیاری کمی دارند و اضافه کردن بلوک جدید به آنها، ممکن است بیش از ۱۰ دقیقه طول کشد.
عدم اصلاح‌پذیری دادهها
تغییر ناپذیری دادهها در شبکه بلاکچین در مواقعی که نیاز به اصلاحات لازم است، می‌تواند مانع بزرگی باشد. همچنین، در صورت اعمال تغییرات در دادهها، تمامی نودها یا گرهها باید در شبکه با آن موافقت کنند.
مصرف انرژی بالا
یکی از معایب قابل توجه فناوری بلاکچین، مصرف انرژی بالا است. انرژی مصرف شده و رد پای کربن دی اکسید ایجاد شده در طول انجام فعالیت‌های بلاکچین با استفاده از الگوریتم گواه اثبات کار (PoW) می‌تواند بسیار چشمگیر باشد.
البته ناگفته نماند که با بروزرسانی لایه‌های بلاکچین و تبدیل الگوریتم اثبات کار به الگوریتم اثبات سهام (PoS)، بسیاری از میزان مصرف انرژی و ردپای کربن دی اکسید کاهش یافته است.
خطر از دست رفتن کلید خصوصی
بلاکچین از سطح امنیتی بالایی برخوردار است و هر کاربر در آن، دارای کلید خصوصی مخصوص به خود است که این کلید، دسترسی به دارایی‌ها و دادهها را می‌دهد.
از سوی دیگر، این کلیک خصوصی ممکن است مانند پاشنه آشیل عمل کند و در صورت از دست رفتن آن، کاربر نمی‌تواند به دارایی‌ها و داده‌های خود دسترسی داشته باشد.
جمع‌بندی
در این مقاله، به بررسی ماهیت و ساختار بلاکچین پرداختیم. این فناوری نوین در سال ۲۰۰۹ بر روی شبکه بیت‌کوین راه‌اندازی شد و توانست با ماهیت غیرمتمرکز خود، حوزه امور مالی و الکترونیکی متحول کند.
از ویژگی‌های بلاکچین، می‌توان به شفافیت در اجرای تراکنشها و امنیت بالا اشاره کرد و کاربران آن می‌توانند تراکنش‌های خود را بدون نیاز به واسطه و با حداقل‌ترین هزینه انجام دهند. امروزه، بلاکچینهای متفاوتی وجود دارد که می‌تواند در ساختار تمامی فعالیت‌ها استفاده شود.
با این حال، به نظر شما بلاکچین می‌تواند به صورت گسترده در جهان فراگیر شود؟ آیا این فناوری، می‌تواند جایگزین پایگاه‌های داده سنتی شود و وجود واسطه و شخص ثالث را حذف کند؟ نظرات خود را در بخش دیدگاه‌ها با آی تی بی و دیگر کاربران در میان بگذارید.
بلاکچین (Blockchain)، یک پایگاه داده و اطلاعات است که به صورت غیرمتمرکز و توزیعشده فعالیت میکند. این فناوری، از زنجیرهای از بلوکها ساخته شده است که هر کدام از آنها، دادهها و شناسهی منحصربهفرد خود را دارند.
ماهیت غیرمتمرکز بلاکچین، به این معناست که اطلاعات تراکنشها در فضایی مشخص و مرکزی ذخیره نمیشوند، بلکه به صورت توزیعشده در میان شبکهای از گرهها یا نودها قرار میگیرد.
زبانهای برنامهنویسی بلاکچین انواع مختلفی دارد، اما زبانهای زیر پرکاربردترین آنها است:
- سالیدیتی (Solidity): که برای توسعه قراردادهای هوشمند بر بستر اتریوم استفاده میشود.
- گو (Go): که برای توسعه پروتکلهای بلاکچین، به ویژه در پروژههایی مانند هایپر لیجر (Hyperledger Fabric) کاربرد دارد.
راست (Rust): به دلیل سرعت و امنیت بالا، در بلاکچینهایی مانند پولکادات (Polkadot) و سولانا (Solana) به کار میرود.
ثبت دیدگاه شما
(پاسخ دادن)
برای ثبت نظرات، اصول اخلاقی را رعایت کرده و از بکار بردن کلمات نامناسب پرهیز نمایید.
اولین دیدگاه را ثبت نمایید.