حتما تاکنون ارز دیجیتال و یا حوزه کریپتوکارنسی را شنیده اید، بلاکچین لزوما ارز دیجیتال نمی باشد اما بسیاری از رمز ارز ها از تکنولوژی بلاکچین استفاده می کنند. بلاکچین تکنولوژی است که با استفاده از آن می توان اطلاعات را به شکل گسترده ثبت و ذخیره نمود. بلاکچین در لغت به معنای زنجیره ای از بلاک ها می باشد. فناوری بلاکچین بر روی بسیاری از امور روزانه تاثیر گذار است. مثلا امور مالی، آموزش و پرورش، ارز دیجیتال و.... در ادامه این مطلب تیم آروین بنیان به بررسی صفر تا صد بلاکچین می پردازد.

راه اندازی نودهای اختصاصی بلاکچین

بلاکچین چیست؟

بلاکچین در تعریف ساده به معنای نوعی پایگاه داده (Database) می باشد. پایگاه داده به مجموعه از اطلاات گفته می شود که در یک سیستم ذخیره شده اند. بلاکچین نوعه پایگاه داده می باشد که اطلاعات را به روش جدیدی ذخیره می نماید. در بلاک چین شما امکان ثبت اطلاعات را در بلاک دارید و سپس این بلاک ها را به یکدیگر متصل می نمایید. اتصال زنجیر وار اطلاعات باعث می شود امنیت داده ها فراهم شود و به راحتی نتوان آن ها تغییر داد. هر بلوک ظرفیت محدودی دارد که بعد از پر شدن آن به بلوک قبلی اضافه می شود که به آن بلاکچین (Blockchain) گفته می شود.

تاریخچه بلاکچین

تاریخچه بلاک چین به سال 1991 بر می گردد که توسط Stuart Haber و W. Scott Stornetta ابداع شده است اما بلاکچین از سال 2008 معنای واقعی تر پیدا کرد. که پس از ارزهای دیجیتال که مهمترین و اولین آن بیت کوین بود به دنیا معرفی شد. اولین کاربرد بلاکچین در رمز ارزها می باشد. سپس کاربرد های دیگر بلاکچین مشخص شد که در ادامه به آن ها خواهیم پرداخت.

توکن هواداری یا فن توکن چیست؟

چرا به بلاکچین نیاز داریم؟

با گذشت زمان بسیاری از کسب و کار ها تمایل به استفاده از تکنولوژی بلاکچین برای کسب و کار پیدا کردند اما سه دلیل مهم برای استفاده از بلاکچین داریم:

• افزایش قدرت پردازش دیجیتال :

بلاکچین با توجه به ساختارش قدرت پردازش بیشتری نسبت به محاسبات داده های معمولی دارد. بلاکچین براساس رمز نگاری تعریف شده است که موجب می شود رمز گشایی و رمز نگاری پر هزینه باشد. امروزه سیستم های کامپیوتری قدرت پردازشی بیشتری دارند که سبب شده است محبوبیت استفاده از این فناوری بیشتر گردد.

• رشد سریع جرایم سایبری :

در چند سال اخیر جرایم سایبری افزایش زیادی داشته است که چندین میلیارد حساب کاربران فیسبوک و یاهو هک شده اند و اطلاعات کاربران به خطر افتاده اند. همین امر موجب اهمیت امنیت در بستر آنلاین می باشد. در این بین بلاکچین با استفاده از سیستم رمزنگاری قوی توانسته تا حدودی این خطرات را کاهش دهد.

• ظهور بیت کوین و ارز دیجیتال

یکی از مهمترین دلایل اهمیت بلاکچین ها وجود ارزهای دیجیتال و بیت کوین می باشد. بیت کوین و سایر ارز های دیجیتال از تکنولوژی بلاکچین استفاده می نمایند.

بلاکچین چگونه کار می کند؟

بلاکچین شامل چند بلاک می باشد که بهم متصل شده اند. متصل شدن بلاک ها به یکدیگر طبق مراحل زیر انجام می شود.

• شروع یک معامله یا تراکنش :

هر تراکنش و معامله که انجام می گردد، یک بلاک جدید در بلاکچین ایجاد می شود. مثلا زمانی که بخواهید مقداری اتریوم به کیف پول دیگری واریز نمایید، یک بلاک جدید دایجاد خواهد شد.

• تایید تراکنش :

بعد از اینکه درخواست انتقال شما تائید شد، ماینر ها مسئول تائید تراکنش هستند. در ابتدا شما نیازمند وارد نمودن اطلاعات جدید به سیستم هستید که این این امور بر عهده سیستم ها می باشد.

• ذخیره معامله :

معامله و تراکنش باید در یک بلاک ذخیره شود که پس از تائید شدن صحت معامله مبل درخواستی جهت واریز و امضای دیجیتالی در یک بلاک ذخیره می شود. 

• اضافه شدن بلاک به بلاکچین با استفاده از هش :

پس از انجام تمامی موارد ذکر شده و تائید معامله های یک بلاک، باید یک کد شناسایی کننده به نام هش (hash) به بلاک اختصاص یابد. بعد از هش شد می توان بلاک مورد نظر را به بلاکچین اضافه نمود. بعد از ایجاد نمودن یک بلاک، بلاک جدید در دسترس همه قرار می گیرد. در این حالت اطلاعات زیر را مشاهده می نمایید:

• ارتفاع بلاک (Height) : بر اساس تعداد کل بلاک ها تعیین می گردد و مشخص میکند که چندمین بلاک بر روی زنجیره قرار می گیرد.

• هش بلاک (Hash) : یک رشته کد 64 رقمی متشکل از حروف و اعداد می باشد که از صفر شروع می شود.

• Mined : مدت زمانی که سپری شده است تا بلاک استخراج گردد.

• Miner : توسط چه فردی استخراج شده.

• Size : اندازه بلاک چقدر می باشد.

توسعه قراردادهای هوشمند

ویژگی های بلاک چین

1. امنیت :

تمامی اطلاعات در بلاکچین ابتدا رمز نگاری و سپس ذخیره می شوند، که این رمز نگاری سبب افزایش امنیت اطلاعات می گردد. تمامی موارد مربوط به هش به جهت افزایش امنیت انجام می شود.

2. شفافیت :

همه ی اطلاعات در بلاکچین برای تمامی اعضا بصورت شفاف قابل مشاهده است. البته برای بلاکچین های مومی و و برای اعضایی که مجوز تائید و مشاهده تراکنش را دارند.

3. غیر قابل تغییر بودن :

در بلاکچین اطلاعات بدون تائید اکثر افراد قابل حذف یا اعمال تییرات نمی باشد. تمامی افراد می توانند بعد از ثبت اطلاعات آن را مشاهده نمایند اما قال عمال تغییر نخواهد بود.

انواع بلاک چین

بلاکچین ها به دو دسته با مجوز و بدون مجوز تقسیم می شوند. بلاکچین عمومی در دسته بدون مجوز ها بوده و مابقی در دسته با مجوز می باشند.

1. بلاک چین عمومی

بلاکچین عمومی بلاکچینی است که دسترسی عموم برای آن آزاد می باشد، غیر متمرکز بوده و همه می توانند عضو آن شوند. بلاک چین عمومی این امکان را ایجاد می نماید که همه گره ها (نود ها) از حقوق برابر دسترسی، اعتبارسنجی و ایجاد بلوک جدید برخوردار باشند. بلاکچین بیت کوین و اتریوم به عنوان بلاکچین عمومی در رمز ارزها استفاده می شود.

2. بلاک چین خصوصی

بلاکچین خصوصی به عنوان بلاک چین مدیریت شده نام برده می شود که توسط نهاد ها و سازمان های مشخص کنترل می گردند. در این بلاکچین ها بالا دستی تصمیم می گرند که چه کسانی نود یا اپراتور در شبکه باشند. این بلاک چین ها تا حدودی یر متمرکز می باشند که به همین جهت دسترسی برای عموم محدود شده است. برخی از بلاک چین های خصوصی ارز مجازی b2b ریپل و هایپلجر می باشد.

3. بلاک چین کنسرسیومی

بلاک چین کنسرسیومی یکی از بلاکچین های با مجوز می باشد که توسط نهاد ها و سازمان ها اداره می شوند. بلاکچین کنسرسیومی از تمرکز زدایی بیشتری برخوردار بوده و امنیت بیشتری دارند. راه اندازی این نوع بلاک چین دشوار می باشد، که چالش لجستیکی یکی از سختی های این بلاکچین می باشد. 

4. بلاکچین هیبریدی

بلاک چین هیبریدی توسط سازمان کنترل می گردد اما دارای سطح نظارتی هستند. IBM Food Trust یک نمونه بلاکچین هیبریدی می باشد که جهت بهبود کارایی در زنجیره تامین مواد غذایی ایجاد گشته است.

مکانیسم اجماع در بلاک چین به چه معناست؟

تمامی اطلاعات و تراکنش ها در بلاک چین بر روی یک دفتر کل توزیع شده ذخیره می گردند که برای این منظور باید برای صحت اطلاعات (تراکنش ها) توافق نمود. تائید یک تراکنش به چند نفر محدود نیست لذا باید تمام اعضا به اجماع برسند و توافق جمعی برای صحت و درستی تراکنش صورت بگیرد. 

بررسی کاربرد های بلاک چین

بلاکچین فقط مختص ارز های دیجیتال نمی باشد. از بلاکچین می توان در محافظت از حق امتیاز و مبارزه با جعل اسناد و داده ها استفاده نمود. امروزه شرکت های تولید گوشی هوشمند مانند برند سامسونگ از تکنولوژی بلاکچین در گوشی ها خود استفاده می نماید. از دیگر کاربرد های بلاکچین در صنعت پزشکی می باشد. سایر کاربردهای بلاکچین بهبود زنجیره تامین است که در بخش مواد غذایی مورد استفاده قرار می گیرد.

نقش بلاک چین در حوزه رمز ارزها

تاکنون بیشترین کاربرد بلاک چین در حوزه رمز ارز ها بوده است. تمام اطلاعات یک دارایی دیجیتال در بلاکچین آن ارز ذخیره می گردد. برای نمونه بیت کوین جهت ذخیره سازی اطلاعات کوین ها از شبکه بلاکچین استفاده می کند. اکثر رمز ارز ها بعد از بیت کوین از بلاکچین استفاده می نمایند اما می توان از سایر تکنولوژی ها برای رمز ارز ها استفاده نمود. اما تاکنون مطرح ترین رمز ارز ها از بلاکچین استفاده می نمایند.

تفاوت بلاکچین و بیت کوین

بلاکچین به منظور فراهم آوردن بستری برای اطلاعات دیجیتالی ساخته شده است که این اطلاعات ضبط و توزیع گردند اما قابل تغییر و ویرایش نباشند. در این بین بیت کوین رمز ارزی که بر بستر بلاکچین ساخته شده است. اسکناس های چاپی در سراسر دنیا توسط بانک و یا دولت تائید می شوند، اما بیت کوین توسط بانک و دولت تائید نمیشود بله توسط شبکه ای از کامپیوتر ها در کل دنیا تائید می گردد که به نود معروفند.

مزایا و معایب بلاک چین چیست؟

در این بخش به بررسی مزایا و مایب بلاک چین خواهیم پرداخت:

مزایا :

1. توزیع شده

هر اطلاعاتی که در یک شبکه بلاکچین ذخیره می شود در کل شبکه پخش می گردد، به همین دلیل تغییر در اطلاعات هر بلاکچین عمومی دشوار می باشد و در صورت تغییر یافتن اطلاعات تمامی نود ها تغییر را تشخیص می دهند.

2. تغییر ناپذیری

اطلاعات تائید شده در هر بلوک و زنجیره بلوکی غیر قابل تغییر می باشند، یعنی زمانی که اطلاعات در شبکه بلاکچین ذخیره شد به شاختی قابل حذف و تغییر می باشد. برای این منظور بلاکچین ها برای اطلاعات مالی گزینه مناسبی می باشد.

طراحی و توسعه کیف پول اختصاصی

معایب:

1. حمله ۵۱ درصد

تغییر اطلاعات در شبکه بلاکچین کار دشواری می باشد.حمله 51 درصد از رایج ترین خطرات برای امنیت بلاکچین می باشد. زمانی این اتفاق می افتد که عامل خرابکار کنترل بیش از 50 درصد یک شبکه بلاکچین را بتواند در دست بگیرد. در صورت بروز این اتفاق نود میتواند اطلاعات بلاکچین را تغییر دهد. اگر قدرت پردازشی افزایش یابد، درصد وقوع حمله پایین تر خواهد بود.

2. اصلاح داده ها

این مورد می تواند به عنوان یکی از معایب بلاکچین در نظر گرفته شود. هنگامی که اطلاعاتی ی یک داده در بلاکچین ذخیره می گردد، جهت تغییر اطلاعات باید تمام نود های آن شبکه، با اعمال اصلاحات موافقت نمایند، در غیر اینصورت امکان اصلاحوجود نخواهد داشت.

3. کلید خصوصی

تمام داده ها و اطلاعات به وسیله الگوریتم کلید عمومی رمز نگاری می شوند. اگرکلید خصوصی را فراموش کنید به هیچ عنوان نخواهید توانست به اطلاعات دسترسی داشته باشید. این ویژگی تا حد قابل توجهی امنیت اطلاعات را تضمین می کند اما اگر به هر دلیل کلید را گم کنید هزینه بسیاری را محتمل خواهید شد.

4. تجربه کاربری

تجربه کاربری بسیاری از بلاکچین ها ضعیف می باشد.کلید های خصوصی و آدرس ها در فرمی هستند که یادآوری آنها برای کاربر دشوار است و نبود پشتیبانی مانع از ورود عموم مرم به این حوزه می باشد. مدت زمان انتظار طولانی جهت تائید اعمال ، شبکه های مختلف ناسازگار با یکدیگر از سایر تجربه کاربری ناخوشایند می باشد. 

5. مصرف انرژی

مصرف انرژی در برخی بلاکچین ها بسیار بالا می باشد به خصوص بلاک چین هایی که از الگوریتم اجماع گواه اثبات کار (PoW ) استفاده می نمایند. برای مثال مصرف انرژی شبکه بیت کوین حدودا 200 تراوات ساعت می باشد که به طور تقریبی معادل مصرف انرژی کشور تایلند است.