بلاکچین Blockchain چیست و چگونه کار میکند

بلاکچین BlockChain چیست :

بلاکچین، تاریخچه هر دارایی دیجیتال را با استفاده از تمرکززدایی و هش رمزنگاری، غیرقابل تغییر و شفاف می کند. بلاکچین یک پایگاه داده توزیع شده است که بین نود های یک شبکه کامپیوتری به اشتراک گذاشته شده است. به عنوان یک پایگاه داده، یک بلاکچین اطلاعات را به صورت الکترونیکی در قالب دیجیتال ذخیره می کند. بلاکچین ها بیشتر به خاطر نقش حیاتی خود در سیستم های ارزهای دیجیتال، مانند بیت کوین، برای حفظ رکورد ایمن و غیرمتمرکز تراکنش ها شناخته می شوند. نوآوری در بلاکچین این است که وفاداری و امنیت رکورد داده ها را تضمین می کند و بدون نیاز به شخص ثالث قابل اعتماد، اعتماد ایجاد می کند. یک بلاکچین می تواند اطلعات مربوط به تراکنش های ارز دیجیتال، مالکیت NFT یا قراردادهای هوشمند DeFi را ثبت کند.

در حالی که هر پایگاه اطلاعاتی معمولی میتواند این نوع اطلاعات را ذخیره کند یکی از تفاوت های کلیدی بین یک پایگاه اطلاعاتی معمولی و یک بلاکچین، نحوه ساختار داده ها است. یک بلاکچین اطلاعات را با هم در گروه هایی به نام بلوک جمع آوری می کند که مجموعه ای از اطلاعات را در خود نگه می دارد. بلوک‌ها دارای ظرفیت‌های ذخیره‌سازی خاصی هستند و هنگامی که پر می‌شوند، بسته می‌شوند و به بلوک پر شده قبلی متصل می‌شوند و زنجیره‌ای از داده‌ها را تشکیل می‌دهند که به نام زنجیره بلوکی شناخته و سپس از طریق رمزنگاری به یکدیگر مرتبط می شوند.

بلاکچین های غیرمتمرکز، تغییر ناپذیر هستند، به این معنی که داده های وارد شده برگشت ناپذیر هستند.

یک تشبیه ساده برای درک فناوری بلاکچین، Google Doc است. وقتی فایلی ایجاد می کنیم و آن را با گروهی از افراد به اشتراک می گذاریم، فایل به جای کپی یا انتقال، توزیع می شود. این یک زنجیره توزیع غیرمتمرکز ایجاد می کند که به همه امکان دسترسی همزمان به فایل را می دهد. هیچ کس در انتظار تغییرات از طرف دیگر قفل نمی شود، در حالی که تمام تغییرات در فایل در زمان واقعی ضبط می شود و تغییرات را کاملاً شفاف می کند. البته، بلاکچین از Google Doc پیچیده‌تر است.

تاریخچه بلاکچین :

پروتکلی شبیه به بلاکچین برای اولین بار در پایان نامه ای در سال ۱۹۸۲ توسط دیوید چاوم، دانشمند کامپیوتر و رمزنگار آمریکایی ارائه شد. در سال ۱۹۹۱، استوارت هابر و دبلیو اسکات استورنتا بر روی زنجیره ای از بلوک های ایمن شده از طریق رمزنگاری کار کردند. از این نقطه به بعد، برخی افراد شروع به کار روی توسعه ارزهای دیجیتال کردند. در سال ۲۰۰۹، یک توسعه‌دهنده یا گروهی از توسعه‌دهندگان با نام مستعار ساتوشی ناکاموتو یک بلاکچین را با استفاده از ارز بیت کوین پیاده سازی کرد. تا به امروز، هیچ کس با اطمینان نمی داند که ساتوشی ناکاموتو واقعا کیست. علاقه به کاربرد سازمانی بلاکچین از آن زمان با تکامل این فناوری و با ورود نرم افزارهای مبتنی بر بلاکچین و شبکه های همتا به همتا که برای استفاده سازمانی طراحی شده اند، افزایش یافته است.

بلاکچین چگونه کار میکند :

بلاکچین از سه قسمت مهم تشکیل شده اند: بلوک ها، ماینرها و نود ها

بلوک ها :

هر زنجیره از چندین بلوک تشکیل شده است و هر بلوک دارای سه عنصر اساسی است:

داده های موجود در بلوک، یک عدد کامل ۳۲ بیتی به نام nonce هستند. هنگامی که یک بلوک ایجاد می شود، nonce به طور تصادفی تولید می شود، که سپس یک هش هدر بلوک (Block Header Hash) ایجاد می کند. هش یک عدد ۲۵۶ بیتی است که به nonce متصل شده است وحتما با تعداد زیادی صفر شروع می شود (یعنی مقدارش بسیار کم است).

هنگامی که اولین بلوک یک زنجیره ایجاد می شود، یک nonce، هش رمزنگاری را تولید می کند. داده های موجود در بلوک برای همیشه به nonce و هش گره خورده است مگر اینکه استخراج شود.

ماینرها :

ماینرها از طریق فرآیندی به نام ماینینگ، بلوک های جدیدی را روی زنجیره ایجاد می کنند. در یک بلاکچین، هر بلوک دارای nonce و هش منحصر به فرد خود است، اما همچنین به هش بلاک قبلی در زنجیره اشاره می کند، بنابراین استخراج یک بلوک، به خصوص در زنجیره های بزرگ، آسان نیست.

ماینرها از نرم‌افزار ویژه‌ای برای حل مسئله ریاضی فوق‌العاده پیچیده برای پیدا کردن یک nonce که یک هش پذیرفته شده تولید می‌کند، استفاده می‌کنند. از آنجایی که nonce فقط ۳۲ بیت و هش ۲۵۶ است، تقریباً چهار میلیارد ترکیب هش ممکن وجود دارد که باید قبل از یافتن ترکیب مناسب استخراج شوند. وقتی این اتفاق می افتد، گفته می شود که ماینرها “nonce طلایی” را پیدا کرده اند و بلوک آنها به زنجیره اضافه می شود.

ایجاد تغییر در هر بلوک قبلی در زنجیره مستلزم استخراج مجدد نه تنها بلوک ، بلکه همه بلوک‌هایی است که بعد از آن ایجاد می‌شوند. به همین دلیل است که دستکاری فناوری بلاکچین بسیار دشوار است و یافتن “nonce طلایی” به زمان و قدرت محاسباتی بسیار زیادی نیاز دارد. هنگامی که یک بلوک با موفقیت استخراج شد، این تغییر توسط تمام نود‌های شبکه پذیرفته می‌شود و ماینر پاداش مالی دریافت می‌کند.

نود ها :

یکی از مهمترین مفاهیم در فناوری بلاکچین، تمرکززدایی است. هیچ رایانه یا سازمانی نمی تواند مالک زنجیره باشد. نود ها می توانند هر نوع وسیله الکترونیکی باشند که کپی هایی از بلاکچین را حفظ کرده و عملکرد شبکه را حفظ می کند.

هر نود دارای کپی مخصوص به خود از بلاکچین است و شبکه باید هر بلوک تازه استخراج شده را به صورت الگوریتمی تایید کند تا زنجیره به‌روزرسانی، قابل اعتماد و تایید شود. از آنجایی که بلاکچین ها شفاف هستند، هر اقدامی در دفتر کل به راحتی قابل بررسی و مشاهده است. به هر عضو یک شماره شناسایی منحصر به فرد داده می شود که تراکنش های آنها را نشان می دهد.

ترکیب اطلاعات عمومی با سیستم بررسی و تعادل به بلاکچین کمک می کند تا یکپارچگی خود را حفظ کند و اعتماد کاربران را ایجاد کند. اساساً، بلاکچین ها را می توان به عنوان مقیاس پذیری اعتماد از طریق فناوری در نظر گرفت.

انواع بلاکچین :

پلتفرم های بلاکچین می توانند بدون مجوز یا دارای مجوز باشند . بلاکچین های مجاز برای دسترسی نیاز به تایید دارند، که آنها را اساسا به بلاکچین های خصوصی تبدیل می کند. بلاکچین بدون مجوز، برای ورود به شبکه بلاکچین نیازی به مجوز ندارد. در یک بلاکچین عمومی و بدون مجوز مانند بیت کوین، هر نود در شبکه می تواند تراکنش ها را انجام دهد و در فرآیند اجماع شرکت کند. در یک زنجیره خصوصی و دارای مجوز مانند Multichain، هر نود ممکن است بتواند تراکنش ها را انجام دهد، اما مشارکت در فرآیند به تعداد محدودی از گره های تایید شده محدود می شود.

پلتفرم‌های بلاکچین متعددی در دسترس هستند، اما برجسته‌ترین آنها Ethereum Blockchain ( بلاکچین اتریوم ) ، Hyperledger Fabric (هایپرلجر فابریک) ، OpenChain (اپن‌چین) و MultiChain (مولتی چین) هستند.

بلاکچین اتریوم:

یک پلتفرم بلاکچین است که به طور گسترده استفاده می شود، منبع باز و سفارشی ساخته شده است که به عنوان یک انتخاب پیشرو در صنعت برای برنامه های کاربردی سازمانی در نظر گرفته می شود.

هایپرلجر فابریک :

یکی از پلتفرم های بلاکچین Open Source (متن باز) است. که توسط صنایعی در زمینه مالی و تولید استفاده می شود و برای شبکه های مجاز طراحی شده است. هایپرلجر فابریک همچنین می تواند برای میزبانی غیرمتمرکز و ذخیره سازی برنامه هایی که از قراردادهای هوشمند استفاده می کنند استفاده شود.

OpenChain :

یک پلت فرم بلاکچین متن باز برای سازمان هایی است که می خواهند دارایی های دیجیتال را مدیریت و حفظ کنند.

MultiChain :

یک فورک منبع باز توسعه یافته بیت کوین است. می توان از آن برای راه اندازی بلاکچین های سفارشی، خصوصی و عمومی استفاده کرد و پیکربندی آن آسان است. این مجموعه ویژگی ها و پیشرفت ها را برای کاربران سازمانی و تجاری ارائه می دهد.

بلاکچین در چه مواردی استفاده میشود :

ارزهای دیجیتال: آغاز ظهور فناوری بلاکچین

شناخته شده ترین کاربرد بلاکچین (و شاید بحث برانگیزترین) در ارزهای دیجیتال است. ارزهای رمزنگاری شده، ارزهای دیجیتال (یا توکن‌ها) مانند بیت‌ کوین یا اتریوم هستند که می‌توان از آنها برای خرید کالا و خدمات استفاده کرد. درست مانند شکل دیجیتالی پول نقد، رمزارز را می توان برای خرید همه چیز از ناهار تا خانه استفاده کرد. برخلاف پول نقد، کریپتو از بلاکچین برای فضایی به عنوان دفتر کل عمومی و سیستم امنیتی رمزنگاری پیشرفته استفاده می کند، بنابراین تراکنش های آنلاین همیشه ثبت و ایمن می شوند.

بانکداری

فراتر از ارزهای دیجیتال، بلاکچین برای پردازش تراکنش‌های ارزهای فیات مانند دلار و یورو استفاده می‌شود. این می‌تواند سریع‌تر از ارسال پول از طریق بانک یا مؤسسه مالی دیگر باشد، زیرا تراکنش‌ها می‌توانند سریع‌تر تأیید شوند و خارج از ساعات کاری عادی پردازش شوند.

انتقال دارایی

بلاکچین همچنین می تواند برای ثبت و انتقال مالکیت دارایی های مختلف استفاده شود. این در حال حاضر برای دارایی های دیجیتال مانند NFT ها، که نشان دهنده مالکیت هنر دیجیتال و ویدیوها است، بسیار محبوب است.

با این حال، بلاکچین می‌تواند برای پردازش مالکیت دارایی‌های واقعی مانند سند املاک و وسایل نقلیه نیز استفاده شود. دو طرف ابتدا از بلاکچین استفاده می کنند تا تأیید کنند که یکی مالک ملک است و دیگری پول خرید دارد. سپس آنها می توانند فروش را در بلاکچین تکمیل و ثبت کنند.

قراردادهای هوشمند

یکی دیگر از نوآوری های بلاکچین، قراردادهای خوداجرا هستند که معمولاً «قراردادهای هوشمند» نامیده می شوند. این قراردادهای دیجیتال پس از برآورده شدن شرایط به طور خودکار اجرا می شوند. به عنوان مثال، زمانی که خریدار و فروشنده تمام پارامترهای تعیین شده برای معامله را برآورده کردند، ممکن است پرداخت برای یک کالا فوراً آزاد شود.

رای دادن

کارشناسان به دنبال راه هایی برای اعمال بلاکچین برای جلوگیری از تقلب در رای گیری هستند. در تئوری، رای‌دهی بلاکچین به مردم اجازه می‌دهد تا آرایی را ارسال کنند که نمی‌توان دستکاری کرد و همچنین نیاز به جمع‌آوری دستی و تأیید برگه‌های رای کاغذی را از بین می‌برد.

نمونه هایی از کاربرد بلاکچین در زمینه تجاری عبارتند از :

در اکتبر ۲۰۲۰، پی پال، سرویس جدیدی را راه اندازی کرد که به کاربران امکان خرید، نگهداری و فروش ارزهای دیجیتال را می دهد. در اوایل سال ۲۰۲۰، شرکت بلاکچین Theta Labs با Google Cloud همکاری کرد. این مشارکت به کاربران Google Cloud اجازه می دهد تا نود ها را از شبکه بلاکچین Theta اجرا کنند. Ticketmaster، شرکت نرم افزار و خدمات فروش بلیط سرگرمی، در سال ۲۰۱۸ اعلام کرد که ارائه دهنده فناوری بلاکچین را خریداری کرده است که بلیط های سنتی را به دارایی های دیجیتالی ایمن تبدیل می کند.

در سال ۲۰۱۶، شرکت خرده فروشی آنلاین Overstock.com از بلاکچین برای فروش و توزیع بیش از ۱۲۶/۰۰۰ سهام شرکت استفاده کرد. این اولین باری بود که یک شرکت سهامی عام از بلاکچین برای حمایت از معاملات سهام استفاده کرد. بانک ها و موسسات مالی در سراسر جهان همچنان در پذیرش بلاکچین پیشرو هستند. سایر صنایع، از جمله مراقبت‌های بهداشتی، دولت و فناوری، استفاده از بلاکچین را برای تبادل امن داده‌هایی مانند اطلاعات سلامت شخصی، دارایی‌های دیجیتال، اسناد املاک و مستغلات بیشتر می‌کنند.

مزایای بلاکچین :

• امنیت احتمالاً مهمترین مزیت است. خراب کردن یک بلاکچین تقریبا غیرممکن است، زیرا اطلاعات توسط هزاران و حتی میلیون ها کامپیوتر به اشتراک گذاشته شده و به طور مداوم با یکدیگر تطبیق داده می شوند. بلاکچین نیز هیچ نقطه شکست واحدی ندارد.
• بدون نیاز به واسطه با استفاده از بلاکچین، دو طرف در یک تراکنش می‌توانند چیزی را بدون کار کردن از طریق شخص ثالث تأیید و تکمیل کنند. این باعث صرفه جویی در زمان و همچنین هزینه پرداخت برای یک واسطه مانند بانک می شود.
• انتقال کارآمدتر، از آنجایی که بلاکچین ها به صورت ۲۴ ساعته کار می کنند، مردم می توانند نقل و انتقالات مالی و دارایی کارآمدتری را به خصوص در سطح بین المللی انجام دهند. آنها نیازی ندارند روزها منتظر بمانند تا یک بانک یا یک سازمان دولتی به صورت دستی همه چیز را تأیید کند.
• تراکنش‌ها می‌توانند کارآمدتر از سیستم‌های تراکنشی غیر مبتنی بر DLT باشند، اگرچه بلاک‌چین‌های عمومی گاهی از سرعت پایین و ناکارآمدی رنج می‌برند ولی انعطاف پذیر هستند، اگر یک نود پایین بیاید مشکلی وجود ندارد زیرا همه نود های دیگر یک کپی از دفتر کل دارند. اعتماد بین شرکت کنندگان در یک شبکه را فراهم می کند. معکوس کردن بلوک های تأیید شده بسیار دشوار است، به این معنی که حذف یا تغییر داده ها دشوار است.

معایب بلاکچین :

• با حضور بلاکچین های عمومی، سوالاتی در مورد مالکیت و اینکه چه کسی در هنگام بروز مشکلات مسئول است بوجود میاید. همچنین سؤالاتی در مورد اینکه آیا سازمان ها قادر هستند یا مایل به سرمایه گذاری در زیرساخت های مورد نیاز برای ساخت، مشارکت و حفظ شبکه مبتنی بر بلاکچین هستند، وجود دارد.
• محدودیت تراکنش در ثانیه، با توجه به اینکه بلاکچین برای تایید تراکنش ها به شبکه بزرگتری وابسته است، محدودیتی برای سرعت حرکت آن وجود دارد. به عنوان مثال، بیت کوین تنها می تواند ۴.۶ تراکنش در ثانیه را در مقابل ۱۷۰۰ تراکنش در ثانیه با ویزا پردازش کند. علاوه بر این، افزایش تعداد تراکنش ها می تواند مشکلات سرعت شبکه را ایجاد کند.
• هزینه های انرژی بالا، داشتن تمام نود‌ها که برای تأیید تراکنش‌ها کار می‌کنند، نسبت به یک پایگاه داده ، انرژی بیشتری مصرف می‌کند. این نه تنها تراکنش های مبتنی بر بلاکچین را گران تر می کند، بلکه بار کربن زیادی برای محیط زیست ایجاد می کند.
• تغییر داده ها در یک بلاکچین معمولاً کار زیادی می طلبد.
• کاربران باید کلیدهای خصوصی خود را پیگیری کنند تا پول خود را از دست ندهند.
• فضای ذخیره‌سازی در طول زمان می‌تواند بسیار بزرگ شود، که در صورت بزرگ شدن دفتر کل برای دانلود توسط کاربران، خطر از دست رفتن نودها را به دنبال دارد.
• بلاکچین مستعد حملات ۵۱ درصدی است، که یک حمله خاص است که برای غلبه بر سایر شرکت کنندگان در شبکه و تغییر بلوک ها طراحی شده است. علی‌رغم استفاده از الگوریتم‌های اجماع، بلاکچین همچنان مستعد حملات ۵۱ درصدی است که در آن مهاجم بیش از ۵۰ درصد بر کل قدرت محاسباتی یک بلاکچین کنترل دارد و توانایی غلبه بر سایر شرکت‌کنندگان در شبکه را به دست می‌آورد. اگرچه این نوع حمله بعید است، زیرا اجرای آن به مقدار زیادی تلاش و قدرت محاسباتی زیادی نیاز دارد.

در نظر داشته باشید که با رشد بلاکچین و پیشرفت علم و تکنولوژی، معایبی که وجود دارد در هر حال بهبود میباشد.

سرمایه گذاری در آینده :

کسب‌وکارها و دولت‌ها در سراسر جهان به آزمایش و پیاده‌سازی فناوری بلاکچین ادامه می‌دهند، اما هیچ‌کدام از اینها یک شبه اتفاق نخواهد افتاد. در عین حال، می‌توانید با افزودن یک ارز دیجیتال مبتنی بر بلاک‌چین مانند بیت‌کوین به سبد سرمایه‌گذاری خود، روی قدرت بلاک‌چین شرط‌بندی کنید، اگرچه این تنها راه برای قرار دادن دلارهایتان در پشت این فناوری نیست.حتی ETF هایی وجود دارند که به طور کامل از این نوع شرکت ها تشکیل شده اند که به عنوان ETF های بلاکچین شناخته می شوند. یک مثال که در سال ۲۰۱۸ راه اندازی شد، شاخص اقتصاد بلاکچین به نام Siren Nasdaq (BLCN) است.

بعضی ها تفاوت ارزهای دیجیتال و سرمایه‌گذاری در شرکت‌های بلاکچین را با هجوم مردم برای طلای کالیفرنیا در دو قرن پیش مقایسه می‌کنند. آنها می‌گوید: مردم زیادی برای حفاری طلا به آنجا هجوم آوردند و بیشتر آنها هرگز پولی به دست نیاوردند. کسانی که پول درآوردند کسانی هستند که بیل ها را فروختند. شرکت هایی که از توسعه بلاکچین حمایت می کنند، فروشندگان بیل هستند.

کلام آخر :

بلاکچین یک فناوری نوید بخش و انقلابی است زیرا به کاهش ریسک کمک می کند، تقلب را از بین می برد و شفافیت را به روشی مقیاس پذیر برای کاربردهای بی شمار به ارمغان می آورد. بلاکچین یک سیستم قدرتمند است و بی شک معایبی هم دارد، برای سرمایه گذاری در بلاکچین بهتر است کامل راجع به آن تحقیق کنید و در نهایت خودتان تصمیم بگیرید.

منبع پست : بلاکچین Blockchain چیست و چگونه کار میکند