بلاکچین به زبان ساده :
به زبان ساده بلاک چین درواقع پایگاه داده است با این تفاوت که غیرمتمرکز است ولی پایگاه‌های داده دیگر کاملاً متمرکز هستند.
سیستم متمرکز و غیر متمرکز :
حال این متمرکز بودن به چه معناست به‌عنوان‌مثال اگر شما حسابی در بانک بازکنید تمام اطلاعات مربوط به‌حساب شما در سرور بانک موردنظر ثبت خواهد شد به همین علت اگر حساب شما توسط هکر هک شود یا مسئول بانک عمداً یا سهواً در حساب شما تغییری ایجاد کند قابل‌پیگیری نخواهد بود چون از اطلاعات حساب شما فقط بانک و شما مطلع بودید درحالی‌که در دستگاه‌های ذخیره اطلاعات به‌صورت غیرمتمرکز به این صورت نخواهد بود.
در بالا مشاهده می‌کنیم که در سیستم متمرکز تمام اطلاعات زیرشاخه‌ها ( کاربرها ) توسط یک سیستم ( سرور ) نگهداری و کنترل می‌شود از همین بابت در این مدل دستگاه‌ها امکان تغییر و حذف اطلاعات توسط فرد خارجی ( هکر ) یا خود مسئول سرور کار آسانی خواهد بود و پیگیری آن سخت خواهد بود ولی در دستگاه‌های غیرمتمرکز اطلاعات توسط تعداد زیادی سرور نگهداری می‌شود و امکان ویرایش یا حذف اطلاعات توسط فرد دیگری جز صاحب اطلاعات کار سختی است و پیگیری آن خیلی راحت خواهد بود ازاین‌جهت امنیت این سیستم زیاد است.
پس با توجه به توضیحات بالا :
بلاک چین پایگاه داده‌ای با امنیت بالا و غیرمتمرکز است که از آن می‌توان برای موارد مختلفی مثل اطلاعات املاک ، بانک ، انتخابات و ... استفاده کرد ولی به علت اینکه مسائل اقتصادی همیشه موردتوجه همه‌ی مردم بوده است امروزه از این فنّاوری در رمز ارز ها به‌خصوص بیت کوین استفاده می‌شود.
ساختار بلاک چین :
بلاک چین مجموعه‌ای از سرورها ( کامپیوترهای متصل به شبکه اینترنت ) هستند که اطلاعات را در خود ذخیره می‌کنند. بلاک چین به معنی زنجیره‌ای از بلوک‌ها است و اطلاعات در بلوک‌ها ذخیره می‌شود (هر بلوک در بیت کوین قابلیت ذخیره اطلاعات به‌اندازه 1M byte را دارد.)
هر بلوک از سه قسمت تشکیل‌شده است :
_ اطلاعات ( data )
_ هش مربوط به سیستم ( hash )
_ هش مربوط به بلوک قبل ( hash of previous block )
_ اطلاعات ( data ) : اطلاعات ذخیره‌شده در یک بلوک شامل چند بخش است به‌عنوان‌مثال اگر بلوک ما اطلاعات یک بیت کوین باشد به این صورت است :
_ هش ( hash ) : اطلاعات به‌عنوان ورودی به یک تابع هش داده می‌شود و خروجی موردنظر استخراج می‌شود. این تابع یک‌طرفه است و از روی خروجی نمی‌توان ورودی را پیدا کرد. Hash برای اطلاعات مثل اثرانگشت منحصربه‌فرد و متفاوت است و درواقع هر اطلاعاتی هش مخصوص به خود را دارد.
یکی از معروف‌ترین الگوریتم‌های این تابع ، SHA256 است که برای بیت کوین استفاده می‌شود. این الگوریتم فقط قادر به تولید خروجی ۲۵۶ بیتی است. طول و مقدار ورودی هر میزان که باشد، مقدار هش ۲۵۶ بیت خواهد بود. هدف از هش SHA-256 ایجاد یک خلاصه است. در بیت کوین، SHA-256 برای فرآیند استخراج و در فرآیند تولید آدرس‌های بیت کوین استفاده می‌شود. این امر به دلیل سطح بالای امنیتی است که ارائه می‌دهد.
در مثال زیر، کلمه Ircc را با ۲ حالت حرف اول بزرگ و حرف اول کوچک در تابعHash بیت کوین همانSHA-256 جای‌داده‌ایم:
همان‌طور که مشاهده می‌کنید، با کوچک و بزرگ شدن فقط یک حرف، کد هر خروجی تغییر می‌کند؛ اما هر دو شکل همان مقدار خروجی ۲۵۶ بیتی را به وجود می‌آورند. تا به اینجا بارها اشاره کردیم که مقدار ورودی هر‌چه قدر هم که باشد، یک تابع Hash مقدار ثابتی خروجی دارد.
ویژگی‌های اصلی تابع هش :
طول خروجی تابع هش یا مقدار هش، همیشه ثابت است.
تا زمانی که ورودی تغییر نکند، مقداری خروجی تابع Hash قطعی و ثابت است.
مقدار هش معمولاً بسیار کوچک‌تر از ورودی است. به همین خاطر به تابع هش، فشرده‌ساز نیز می‌گویند.
عملکرد تابع هش با رمزنگاری متفاوت است.
توابع Hash به‌صورت یک‌طرفه طراحی‌شده‌اند. به‌عبارتی‌دیگر،در هشینگ به دست آوردن خروجی از ورودی امکان‌پذیر است و عملیات عکس آن یعنی به دست آوردن ورودی از خروجی تقریباً غیرممکن است.
_ هش بلوک قبلی ( hash of previous block ) : در هر بلوک بعد از قرار دادن اطلاعات خلاصه‌ای از اطلاعات هش می‌شود و در بلوک بعدی قرار داده می‌شود. این کار برای این است که همه‌ی بلوک‌ها باهم ارتباط داشته باشند و اگر فردی بخواهد اطلاعات یک بلوک را تغییر دهد باید اطلاعات بلوک‌های قبلی را هم، تغییر دهد وگرنه ارتباط بلوک‌ها باهم قطع خواهد شد و سیستم خواهد فهمید که فردی بدون اجازه در حال تغییر اطلاعات است و آن فرد را از سیستم بیرون می‌اندازد.
در سیستم بالا اگر کسی اطلاعات بلوک آبی را تغییر دهد ارتباط بلوک با بقیه بلوک‌ها قطع خواهد شد درنتیجه تمام افراد در زنجیره خواهند فهمید که فردی قصد تغییر اطلاعات را دارد و آن فرد را بیرون می اندارند و اگر بخواهد زنجیره نفهمد باید تمام بلوک هارا تغییر دهد و 51 درصد از زنجیره صحت اطلاعات تغییر داده‌شده را تائید کنند که کار به‌شدت زمان‌بر و عمل غیرممکن است.
پس درواقع تغییر اطلاعات در بلاک چین امکان‌پذیر است ولی به علت امنیت بالای آن و شیوه تکنولوژی آن کاری به‌شدت پیچیده و عملاً غیرممکن است.
جنسیس بلاک: (Genesis Block)
جنسیس بلاک که در شکل بالا بلوک شماره یک است درواقع این بلوک اولین بلوکی است که در شبکه بلاک چینی نظیر بیت کوین ثبت می‌شود؛ اما هیچ بلوکی قبل از آن وجود ندارد. نحوه تولید اولین بلاک در بلاک چین، با سایر بلاک‌ها تفاوت دارد. ساتوشی ناکاموتو این بلاک را به‌صورت دستی (هارد کد) در بلاک چین بیت کوین تولید کرد.
علت اهمیت بلاک اول:
بدون وجود بلاک پایه و اولیه، اعتماد ماینرها به یک بلاک چین و دانستن زمان آغاز آن دشوار خواهد بود درواقع نبود آن کاملاً نشدنی است. البته ازنظر تئوری، هیچ نیاز واقعی به وجود بلاک صفر در شبکه نیست، اما برای داشتن یک نقطه شروع‌کننده که همه افراد به آن اعتماد داشته باشند، حضور آن ضروری است.
می‌توانید این بلوک را شبیه به پِی یک ساختمان در نظر بگیرید؛ ساختمان بدون داشتن یک نقطه آغازین مستحکم فرومی‌ریزد. حتی می‌توانید بلاک 0 را همانند نقطه شروع یک مسابقه تصور کنید. اگر هر ماینری کار خودش را از هرجایی که دوست داشت شروع می‌کرد، هیچ نقطه اجماع و پایه‌ای هم برای اعتماد وجود نداشت.
جنسیس بلاک بیت کوین :
مشهورترین بلاک اولیه متعلق به بیت کوین است که در 3 ژانویه 2009 (14 دی 87) ساخته شد. این بلاک پاداش 50 واحد BTC را تولید کرد که برای همیشه غیرقابل‌خرج کردن و دسترسی است. بااینکه به گفته برخی این پاداش بلاک توسط ساتوشی ناکاموتو، خالق ناشناس این رمز ارز، از طریق استخراج بیت کوین به‌دست آمده است، اما ازنظر فنی برای بلاک پیدایش عملی به‌نام ماینینگ معنا ندارد و این بلوک معمولاً در داخل پروتکل کد نویسی سخت می‌شود.
شبکه peer-to-peer:
شبکه همتا به همتا(peer-to-peer) در آن افراد به‌طور مستقیم با یکدیگر ارتباط برقرار و اطلاعات رد و بدل می‌کنند. وقتی شما با دوست خود به‌طور مستقیم صحبت می‌کنید یک ارتباط همتا به همتا ایجاد می‌کنید؛ اما اگر با او تماس تلفنی داشته باشید، تماس شما توسط یک سرور بررسی و سپس به دوست شما اطلاع‌رسانی می‌شود. این ارتباط دیگر همتا به همتا نیست. در اصل ارتباط همتا به همتا در سیستم‌های متمرکز وجود ندارد و مختص شبکه‌های غیرمتمرکز است. در سیستم متمرکز معمولاً تمام اطلاعات در سرور قرار دارد؛ بنابراین شما باید برای دسترسی به آن‌ها، درخواستی برای سرور بفرستید و در صورت تائید از سمت سرور، آن را دریافت کنید. در این حالت شما اگر تمام داده‌های سرور را دانلود و در سیستم خود نگهداری کنید، می‌توانید بدون نیاز به سرور به اطلاعات دسترسی داشته باشید. در شبکه بلاک چین افراد دقیقاً چنین کاری انجام می‌دهند و تمام داده‌های شبکه در کامپیوتر آن‌ها ذخیره می‌شود؛ بنابراین اگر کاربری از شبکه خارج شود، بقیه کاربران همچنان به داده‌ها دسترسی دارند و می‌توانند باهمدیگر اطلاعات ردوبدل کنند. در زمان تشکیل یک بلوک جدید، داده آن در شبکه پخش می‌شود و افراد می‌توانند دفتر کل خود را به‌روز کنند.
استخراج بیت کوین در بلاکچین:
مایبنر ها هرکدام مانند سرور بانک‌ها هستند و کار آن‌ها مثل بانک‌ها تولید پول جدید است با این تفاوت که بانک‌ها پول را بر اساس سیاست‌های خاصی چاپ می‌کنند ولی ماینر ها با حل مسائل سخت و پیچیده با مصرف برق زیاد و با استفاده از قدرت کامپیوتر خود بلوک‌های جدیدی را تولید می‌کنند.
همان‌طور که در سیستم بانکی برای هر تراکنش مقداری کارمزد برای بررسی و کنترل و تائید تراکنش به بانک داده می‌شود ماینر ها هم به ازای تائید تراکنش‌ها و ساخت بلوک جدید مقداری ارز دیجیتال (بیت کوین) دریافت خواهند کرد
در استخراج یا ماین کردن، یک الگوریتم (PoW ==> Proof Of Work) مورداستفاده قرار می‌گیرد. این کار به این صورت است که ما از قدرت پردازش کامپیوتر برای حل یک مسئله استفاده می‌کنیم و اگر آن مسئله حل شد ما یک بلوک ساخته‌ایم.
یکی از دلایل اصلی امنیت بلاک چین بیت کوین این مسئله است که ماینرها برای یافتن یک Hash معتبر برای بلاک بعدی، نیاز به اجرای بی‌شمار تابع هش دارند. به‌طور خاص، یک ماینر هنگام ایجاد مقدار هش برای بلاک موردنظر خود، مجبور است چندین ورودی مختلف را امتحان کند. درواقع، آن‌ها فقط در صورتی قادر به اعتبارسنجی بلاک خود هستند که بتوانند یک هش با تعداد صفرهای اولیه مشخص پیدا کنند. تعداد صفرها چیزی است که سختی استخراج را تعیین می‌کند و بسته به میزان Hash اختصاص داده‌شده متفاوت بوده و توسط شبکه تعیین می‌شود.
نرخ هش یا هش ریت: (Hash rate)
نشان‌دهنده میزان قدرت پردازش شبکه در استخراج بیت کوین است. اگر میزان Hash شبکه افزایش یابد، پروتکل بیت کوین به‌طور خودکار سختی استخراج را تنظیم می‌کند تا میانگین زمان لازم برای استخراج یک بلاک نزدیک به 10 دقیقه باقی بماند. در مقابل، اگر چندین استخراج‌کننده تصمیم بگیرند که از شبکه خارج شوند و باعث کاهش قابل‌توجه میزان Hash شوند، سختی استخراج تنظیم‌شده و ماینینگ آسان‌تر می‌شود (تا میانگین زمان بلاک به 10 دقیقه برسد).
ازآنجایی‌که استخراج بیت کوین یک کار هزینه‌بر است، استخراج‌کنندگان دلیلی برای تقلب در سیستم ندارند، زیرا این امر منجر به ضررهای مالی قابل‌توجهی می‌شود. هر چه ماینرهای بیشتری به بلاک چین بپیوندند، شبکه بزرگ‌تر و قوی‌تر خواهد شد.
مزیت های بلاک چین:
_ مهم‌ترین ویژگی آن امنیت انتقال اطلاعات به‌طور خاص پول بدون واسطه
_ بدون وابستگی به هیچ نهاد یا ارگان خاص
_ بدون محدودیت مرزی
_ ناشناس بودن
_ ذخیره کننده ارزش در اقتصادهای ضعیف
_ کنترل کامل روی تراکنش‌های مختلف
تفاوت بیت کوین و بلاک چین:
بسیاری از تازه‌واردان در بازار ارزهای دیجیتال معمولاً تفاوت بین این دو مفهوم را درک نمی‌کنند. این دو مفهوم اگرچه به هم وابسته هستند اما نمی‌توانند به جای هم استفاده شوند. برای درک تفاوت بیت کوین و بلاک چین بهتر است تعریف مختصری از بلاک چین، رمزارزها و بیت کوین داشته باشیم.
_ بلاک چین یک تکنولوژی نوین برای ذخیره‌سازی امن اطلاعات است. این اطلاعات می‌تواند شامل هر
چیزی مثل تراکنش‌های مالی، قراردادها، فایل و غیره باشد.
_ رمزارزها یا ارزهای دیجیتال یکی از کاربردهای بلاک چین‌ها هستند. بلاک چین‌هایی که در آن‌ها امور مالی
و انتقال پول مطرح می‌شود در این دسته قرار می‌گیرند. این رمزارزها به‌عنوان دارایی‌های جدید در
صرافی‌های ارز دیجیتال معامله و ترید می‌شوند.
_ بیت کوین اولین رمزارز ایجادشده است که به‌منظور انتقال پول همتا به همتا بین افراد مختلف بدون نیاز
به‌واسطه ایجادشده است.
جمع‌بندی:
بلاک چین یک تکنولوژی جدید است که هدف آن ذخیره‌سازی و انتقال هر نوع داده به‌صورت غیرمتمرکز است. در این سیستم گره‌ها وظیفه تائید و ثبت تراکنش‌ها رادارند. این گره‌ها در سرتاسر دنیا توزیع‌شده‌اند و برای انجام درست وظایف خود، از الگوریتم‌های اجماع استفاده می‌کنند. امنیت شبکه بلاک چین حاصل استفاده از ایده‌های مبتکرانه در حوزه رمزنگاری و اقتصاد است.
اگر علاقه مند به خواندن این مقاله به زبان انگلیسی و در سایت مدیوم هستید می توانید بر روی لینک زیر کلیک کنید :
https://medium.com/@faezees/1-what-is-blockchain-the-blockchain-revolution-the-difference-between-bitcoin-and-blockchain-5b7bb1faf3b6
