مفهوم بلاک چین به زبان ساده

اگر در ده سال گذشته کارهایی مثل بانکداری، سرمایه گذاری و یا ارزدیجیتال را دنبال کرده باشید، ممکن است به اصطلاح " بلاک چین" برخورده باشید. بلاک چین فناوری موجود در پشت شبکه بیت کوین است.

بلاک چین چیست؟

بلاک چین در ظاهر می تواند پیچیده به نظر برسد اما مفهوم اصلی آن کاملا ساده است. بلاک چین نوعی پایگاه داده است. برای درک بهتر بلاک چین، لازم است ابتدا با مفهوم پایگاه داده (Data Base) آشنا شوید:

پایگاه داده یا به زبان ساده تر بانک اطلاعاتی مجموعه ای از اطلاعات است که به صورت الکترونیکی روی سیستم رایانه ای ذخیره می‌شود. اطلاعات یا داده ها در پایگاه داده به طور معمول در قالب جدول ساخته می‌شوند تا امکان جستجو و فیلتر کردن اطلاعات خاص را فراهم کنند.

ممکن است براتون سوال پیش بیاد که چه تفاوتی بین صفحه گسترده (Spreadsheet) و پایگاه داده (Data Base) برای ذخیره اطلاعات وجود دارد؟

در پاسخ باید بگوییم صفحات گسترده برای یک نفر یا گروه کوچکی از افراد جهت ذخیره و دسترسی به اطلاعات محدود طراحی شده اند. در مقابل، یک پایگاه داده به گونه ای طراحی شده است که به طور قابل توجهی اطلاعات بیشتری را در خود جای می‌دهد و می‌تواند به راحتی توسط هر تعداد کاربر همزمان دسترسی وجود داشته باشد و یا فیلتر و دستکاری شود.

پایگاه داده های بزرگ با قرار دادن داده ها در سرورهایی که از رایانه های قدرتمندی ساخته شده اند، به این مهم دست می‌یابند. این سرورها گاهی می‌توانند با استفاده از صدها یا هزاران کامپیوتر ساخته شوند تا از قدرت محاسباتی و ظرفیت ذخیره سازی لازم برای دسترسی همزمان کاربران به پایگاه داده برای بسیاری از کاربران برخوردار باشند.

اگرچه یک صفحه گسترده یا پایگاه داده ممکن است برای هر تعداد از افراد قابل دسترسی باشد، اما اغلب متعلق به یک شرکت یا تجارت است و توسط شخصی منصوب، مدیریت می‌شود تا کنترل کاملی بر نحوه کار و داده های موجود در آن داشته باشد.

بنابراین تفاوت بلاکچین با پایگاه داده چیست؟

ساختار ذخیره سازی

یکی از تفاوت های اساسی بین پایگاه داده معمولی و بلاک چین، نحوه ساختار داده هاست. یک بلاک چین اطلاعات را به صورت گروهی که به آنها بلاک می‌گوییم، جمع آوری می‌کند و مجموعه ای از اطلاعات را در خود جای داده است. بلاک ها ظرفیت ذخیره سازی خاصی دارند و وقتی پر می‌شوند، به بلاک پر شده قبلی زنجیر می‌شوند و زنجیره ای از داده ها را به نام "بلاک چین" تشکیل می‌دهند. BlockChain از دو کلمه ” Block ” بلاک ” و ” Chain ” زنجیره ” تشکیل شده است.

یک پایگاه داده (دیتابیس) داده های خود را در جداول ساختار می دهد در حالی که یک بلاک چین، مانند نام خود، داده هایش را به صورت قطعه (بلاک)هایی که با هم زنجیر شده اند، ساختار می دهد. این باعث می‌شود که بتوان چنین نتیجه گرفت: همه بلاک چین ها پایگاه داده اند اما همه پایگاه داده ها بلاک چین نیستند. سیستم بلاک چین ذاتاً یک جدول زمانی برگشت ناپذیر از داده ها را هنگام پیاده سازی در ماهیت غیرمتمرکز ایجاد می‌کند. در واقع اطلاعات بلاکچین در یک کامپیوتر و یا یک سرور خاص ذخیره نمی‌شود بلکه هر سیستم و یا کامیپوتری که به شبکه وصل شود، یک نسخه از اطلاعات را دریافت می‌کند. به این کامپیوتر و یا سیستم هایی که از بلاکچین داده دریافت می‌کنند نود و یا گره می‌گویند. زمانی که یک سیستم به عنوان یک نود به بلاکچین متصل می‌شود، یک نسخه یا یک کپی از کل داده های آن را دریافت می‌کند وشما نمی‌توانید در این اطلاعات تغییر ایجاد کنید.

از دیگر ویژگی های بلاک چین این است که هیچ سازمان و نهادی بر روی آن کنترل ندارند و بر اساس تایید تمامی کاربران آنلاین تراکنش‌ها صورت می‌پذیرد، به همین دلیل است که تکنولوژی بلاک چین غیرمتمرکز می‌باشد.

نحوه عملکرد بلاک چین

هر بلاک از بلاک چین سه نوع داده دارد:

1- داده: نوع داده ی بلاک بستگی به بلاکچین آن دارد به طور مثال اگر بلاکچین رمزارزی مانند اتریوم باشد نوع اطلاعات بلاک اتریوم می‌شود

2- هش: اعداد و حروف تصادفی هستند که برای ایجاد آن از الگوریتم های متفاوتی استفاده می‌شود. زمانی که یک بلاک ایجاد می‌شود، هش منحصربفرد آن نیز تولیدشده و مورد محاسبه قرار می‌گیرد.

3- هش قبلی: هر هش جدید شامل رشته هَشی منحصربفرد است که مربوط به بلاک قبلی نیز می‌باشد به این صورت، تمام بلاک‌ها نیزباهم مرتبط می‌شوند.

ارتباط بلاک چین با بیت کوین

مشاهده نحوه ارتباط بلاک چین با بیت کوین بهتر می‌تواند در درک بهتر بلاک چین به شما کمک کند. بیت کوین مانند یک پایگاه داده، برای ذخیره بلاک چین خود به مجموعه ای از کامپیوتر یا رایانه ها نیاز دارد. این بلاک چین فقط نوع خاصی از پایگاه داده است که هر معامله‌ای که بیت کوین انجام می‌دهد را ذخیره می‌کند. در بیت کوین برخلاف اکثر دیتابیس‌ها، کامپیوترها کنار هم قرار ندارند بلکه هر کامپیوتر یا گروهی از آنها توسط یک فرد یا گروه خاصی از افراد کار می‌کنند.

تصور کنید که یک شرکت صاحب یک سرور متشکل از 10 هزار کامپیوتر با یک پایگاه داده است که تمام اطلاعات حساب مشتری خود را در اختیار دارد. این شرکت دارای یک انبار است که همه این کامپیوترها در آنجا و کنار هم قرار دارند و کنترل کامل هر یک از این رایانه ها و کلیه اطلاعات موجود در آنها را در اختیار دارد.

به طور مشابه، بیت کوین از هزاران کامپیوتر تشکیل شده است، اما هر کامپیوتر یا گروهی از آنها بلاک چین خود را در موقعیت جغرافیایی متفاوتی در اختیار دارند و همه آنها توسط افراد یا گروه های مختلفی از افراد اداره می شوند. به سیستم ها و کامپیوترهایی که شبکه بیت کوین را آرایش می‌کنند، گره یا نود گفته می‌شود.

در یک بلاک چین، هر گره یا نود حاوی داده هایی است که از زمان شروع بلاک چین ذخیره شده‌اند. در بیت کوین، این داده ها کل تاریخ معاملات بیت کوین هستند. اگر یک گره در داده های خود خطایی داشته باشد، می‌تواند از هزاران گره دیگر به عنوان نقطه مرجع برای اصلاح خود استفاده کند. به این ترتیب، هیچ گره ای در شبکه نمی‌تواند اطلاعات نگهداری شده در آن را تغییر دهد.

آیا بلاک چین امنیت کافی دارد؟

فناوری بلاک چین موارد امنیتی را از چند طریق پشتیبانی می‌کند. نحوه ذخیره شدن بلاک های جدید همیشه به صورت خطی و زمانی است، یعنی همیشه به انتهای بلاک چین اضافه می‌شوند. اگر نگاهی به بلاکچین بیت کوین بیندازید، می بینید که هر بلاک موقعیتی روی زنجیره دارد که "ارتفاع بلاک" نامیده می‌شود. ( تعداد کل بلاک‌های موجود در زنجیره بلاک را ارتفاع بلاک می‌گویند.)

پس از اضافه شدن بلاک به انتهای بلاک چین، بازگشت و تغییر در محتوای بلاک بسیار دشوار است مگر اینکه اکثریت برای انجام این کار به توافق برسند. این به این دلیل است که هر بلاک حاوی هش مخصوص به خود و همچنین هش بلاک قبلی است. کدهای هش توسط یک تابع ریاضی ایجاد می‌شود که اطلاعات دیجیتالی را به رشته ای از اعداد و حروف تبدیل می‌کند. اگر آن اطلاعات به هر روشی ویرایش شود، کد هش نیز تغییر می کند. این همان دلیل مهم امنیت است.

فرض کنید یک هکر میخواهد بلاکچین را تغییر دهد و بیت کوین را از بقیه سرقت کند، اگر آنها بخواهند تک نسخه خود را تغییر دهند، دیگر با نسخه دیگران مطابقت نخواهد داشت. وقتی همه افراد نسخه های خود را در برابر یکدیگر ارجاع می‌دهند، می‌بینند که این یک نسخه برجسته است و نسخه هکر از این زنجیره به عنوان نسخه نامشروع و غیرقانونی کنار گذاشته می‌شود.

موفقیت هکر در چنین شرایطی مسلتزم این است که هکر به طور همزمان 51 درصد از نسخه های بلاکچین را کنترل و تغییر دهد تا نسخه جدید آنها به نسخه اکثریت و در نتیجه زنجیره مورد توافق تبدیل شود.

مزایا و معایب شبکه بلاک چین

با وجود تمام پیچیدگی های موجود، توانایی بلاک چین به عنوان یک شبکه غیرمتمرکز برای ثبت و ذخیره اطلاعات تقریباً بدون محدودیت است. از افزایش حریم خصوصی کاربر و افزایش امنیت گرفته تا هزینه پردازش کمتر و خطاهای کمتر، در فناوری بلاک چین مشاهده می‌شود. با این وجود بلاک چین معایبی هم دارد که در ادامه به صورت تیتروار بررسی می‌کنیم:

مزایا

از بین رفتن خطای انسانی و بالا رفتن دقت
کم شدن هزینه ها با حذف واسطه ها
معاملات امن، خصوصی و کارآمد هستند
تکنولوژی شفاف و امن
تغییر اطلاعات سخت و تقریبا غیرممکن است
یک شبکه غیرمتمرکز است

معایب

تعداد تراکنش ها در ثانیه کم است
سابقه استفاده در فعالیتهای غیر قانونی دارد
هزینه قابل توجه و بالا برای فرآیندهایی مانند استخراج بیت کوین دارد

مرور کلی

چندین نکته اساسی درباره بلاک چین

بلاکچین در واقع یک ساختار داده است که در آن می‌توانید اطلاعات را ذخیره کنید.
بلاکچین دارای سه ویژگی منحصر به فرد است: تغییرناپذیر، قابل توزیع و ناشناس
تغییر ناپذیر: داده های ذخیره شده در بلاکچین قابل تغییر و حذف نیستند
قابل توزیع: داده های ذخیره شده در بلاکچین در کل شبکه همگام سازی می‌شوند.
ناشناس: داده های ذخیره شده در بلاکچین به طور منحصر به فرد توسط کد هش شناسایی می‌شوند.

صفحه گسترده: (Spreadsheet) به نرم افزارهایی (مانند اکسل) گفته می‌شود که داده‌های کاربر را به فرم جدولی نگه‌داری می‌کنند و قادر به آنالیز، سازماندهی و انجام محاسبات روی این داده‌ها هستند.