تا به امروز که در شرف ورود به سه‌ماهه آخر ۲۰۲۱ هستیم، ۴ نسل از بلاکچین همراه با پروژه‌ها و ارزهای دیجیتال منحصربه‌فرد معرفی شده‌اند. بیت کوین به عنوان نسل اول، اتریوم به عنوان نسل دوم و کاردانو به عنوان نسل سوم برای همه کاربران این دنیا آشنا هستند. اما واقعاً تفاوت میان ارزهای دیجیتال این چهار نسل در چیست و کدام بهتر است؟ در این مقاله از رمزینکس به بررسی مزایا و معایب هر یک از این نسل‌های ارز دیجیتال پرداخته‌ایم.

نسل اول بلاکچین: بیت کوین و ارز دیجیتال

ظهور بلاکچین حالت دفتر توزیع شده به عنوان سکه مجازی را تعریف کرد که به عنوان بلاکچین بیت کوین شناخته می‌شد. این ارز مجازی به کاربران امکان انجام تراکنش‌های مالی را می‌داد و به آن پول اینترنتی نیز گفته می‌شود.

این ارز به عنوان ارز رمزنگاری شده نام‌گذاری شده است زیرا هر سکه یا کوین دارای یک امضای الکترونیکی است که در آن کلید خصوصی برای امضای تراکنش و کلید عمومی برای تأیید تراکنش استفاده می‌شود.

دفتر کل بیت کوین یک اتوماتون انتقال حالت متناهی است که شامل حالت‌هایی است که مالکیت تمام کاربران موجود بیت کوین و تراکنش‌های آنها را در قالب انتقال بین حالت‌ها نشان می‌دهد.

در صورت موفقیت آمیز بودن تراکنش، خروجی هر حالت خاص یک مقدار تراکنشی است که به این معنی است که بیت کوین کافی در حساب طرف فرستنده یا شروع کننده تراکنش وجود دارد یا نه و در غیر این صورت انجام تراکنش با خطا مواجه می‌شود.

قابلیت انتقال حالت ما را به حالت جدیدی می‌برد. هر گره در شبکه یک کپی از این سیستم انتقال حالت متناهی را در دفتر کل ثبت می‌کند. مکانیسم اجماع اثبات کار (PoW) با استفاده از طرح هش‌گذاری بیت کوین بر اساس الگوریتم هش کش (HashCash) و تابع هش‌گذاری SHA-256 انجام شد.

در نتیجه، اشخاص ثالث در سیستم ناشناس غیرمتمرکز که در آن کاربر می‌تواند پول خود را مدیریت کرده و تراکنش انجام دهد حذف شدند.

نمای دفتر کل عمومی برای همه همتاها در شبکه بیت کوین
نمای دفتر کل عمومی برای همه همتاها در شبکه بیت کوین

همان‌طور که در شکل بالا نشان داده شده است کاربران می‌توانند با ارجاع دادن خریدار به امضای خود که یک کد رمزگذاری شده ۱۶ رقمی است با استفاده از بیت کوین تراکنش انجام دهند. خریدار کد را در دستگاه دریافت کننده خود رمزگشایی می‌کند و بیت کوین ارسال شده را دریافت می‌کند.

در نتیجه، ارز دیجیتال به واسطه‌ای برای خرید و فروش کالا و خدمات از طریق شبکه‌های ناشناس و فاقد اجازه تبدیل می‌شود. حالات تمام تراکنش‌ها به عنوان دفتر کل عمومی برای همه همتاها در شبکه قابل دسترسی و مشاهده است.

مزایای نسل اول بلاکچین

  • هزینه تراکنش کمتر در مقایسه با سایر کانال‌های پرداخت الکترونیکی.
  • معاملات امن و شفاف با امکان ردگیری پول، در نتیجه حذف امکان جعل.
  • عرضه محدود بیت کوین، درست مانند بازار طلا.
  • ناشناس بودن نسبی در تراکنش‌ها.

معایب نسل اول بلاکچین

  • سرعت پایین تأیید تراکنش‌ها در مقایسه با سایر کانال‌های الکترونیکی.
  • وجود طرح‌های مختلف کلاهبرداری در کیف پول‌های بیت کوین مانند طرح‌های پانزی، طرح‌های کلاهبرداری استخراج بیت کوین، کلاهبرداری‌های انجام شده در صرافی‌ها و کیف پول‌های بیت کوین.

چالش‌ها و محدودیت‌ها در محیط بیت کوین

بیت کوین با حجم بلوک ۱ مگابایتی دارای مشکلات مقیاس‌پذیری است زیرا می‌تواند تنها ۷ تراکنش را در ثانیه پردازش کند. در مقایسه، شبکه ویزا می‌تواند به طور متوسط ​​صدها تراکنش را در ثانیه پردازش کند.

  الگوریتم اثبات کار (Proof of Work) چیست و چگونه کار می‌کند؟ مزایا و معایب

اگر بیت کوین بخواهد با ویزا رقابت کند به ۸ گیگابایت ظرفیت برای هر بلوک در هر ۱۰ دقیقه نیاز دارد و این به معنی تولید بیش از ۴۰۰ ترابایت داده در سال می‌شود.

در این صورت، فقط گره‌هایی با ظرفیت ذخیره‌سازی بالا می‌توانند به فعالیت در شبکه ادامه دهند و این موجب متمرکز شدن شبکه بیت کوین می‌شود. برای مقابله با مسئله مقیاس‌پذیری شبکه چندین راه‌حل مانند فورک نرم و سخت، سگویت (SegWit)، و شبکه لایتنینگ (Lightning Network) پیشنهاد شده است.

همچنین، الگوریتم اثبات کار اکنون به اِکوی‌هش (Equihash) تغییر کرده است. این امر مقیاس‌پذیری شبکه را بیشتر و استخراج بیت کوین در پردازنده‌های گرافیکی سنگین را امکان‌پذیر کرده است. مقدار نانس (nonce) به جای هر ۲۰۱۶ بلوک در هر یک بلوک بیت کوین تنظیم می‌شود.

نسل دوم بلاکچین: قراردادهای هوشمند و اتریوم

با تغییر گرایش به سمت غیرمتمرکز بودن، قابلیت‌های محدود بیت کوین دیگر نمی‌توانست پاسخگوی نیازهای برنامه‌های کاربردی عمومی باشد. در نتیجه نیاز به توسعه یک پلتفرم با هدف عمومی احساس شد. در سال ۲۰۱۳ پروژه اتریوم با هدف رفع محدودیت‌های متعدد در اسکریپت بیت کوین آغاز به کار کرد.

اتریوم بلاکچینی است که با زبان برنامه‌نویسی کامل تورینگ طراحی شده است. در نتیجه، اتریوم از همه تراکنش‌های مختلف، از جمله لوپ‌ها، پشتیبانی می‌کند. اتریوم شامل یک انتزاع مجازی است و هرکسی می‌تواند دستورالعمل‌های مالکیت، فرمت تراکنش‌ها، و حالات انتقال را شخصاً ایجاد کند.

بنابراین اتریوم راه را برای قراردادهای هوشمند، که برنامه‌های کامپیوتری کوچکی هستند و در بلاکچین اجرا می‌شوند، هموار کرد. این برنامه‌ها به صورت خودکار و بر اساس شرایط از پیش تعیین شده اجرا شده و عمل می‌کنند. در نتیجه، قراردادهای هوشمند هزینه تأیید تراکنش‌ها، داوری، و جلوگیری از کلاهبرداری را کاهش داده و موجب شفافیت تراکنش‌ها می‌شوند.

در شکل زیر یک کد قرارداد هوشمند در بلاکچین اتریوم را نشان می‌دهد که شامل حساب‌ها، یک آدرس ۲۰ بایتی و تابع حالت انتقال است. امکان دو نوع حساب وجود دارد: یکی متعلق به خارج (با استفاده از کلید خصوصی) و دیگری حساب قرارداد (با استفاده از قراردادهای هوشمند).

خود حساب‌های قرارداد هوشمند به دو دسته کد قرارداد هوشمند و قراردادهای حقوقی هوشمند تقسیم‌بندی می‌شوند. کد قرارداد هوشمند روی بلاکچین ذخیره، تأیید و اجرا می‌شود و در آن هر تراکنش شامل نانس، موجودی اتر، هش کد قرارداد و ریشه ذخیره‌سازی است.

نمونه قرارداد هوشمند بین دو طرف در نسل دوم بلاکچین
نمونه قرارداد هوشمند بین دو طرف

مزایا نسل دوم بلاکچین

  • قراردادهای هوشمند دقیق هستند و کلیه شرایط و ضوابط را با کوچک‌ترین جزئیات صریح ثبت می‌کنند.
  • شرایط و ضوابط قرارداد برای همه همتاهای دخیل در تراکنش کاملاً قابل مشاهده است.
  • قراردادهای هوشمند تفسیر شده و اسکریپت‌ها به طور زنده بر روی سرور اجرا می‌شوند، در نتیجه تراکنش‌ها سریع اجرا می‌شوند.
  • کسب و کارها دیگر به استفاده از کاغذ نیاز ندارند، بنابراین قراردادهای هوشمند به پیشبرد طرح دوستدار محیط زیست کمک می‌کنند.
  • قراردادهای هوشمند زنجیره وسیعی از واسطه‌ها را حذف می‌کند زیرا فقط طرفین معامله در قرارداد دخیل هستند.

چالش‌ها و محدودیت‌های قراردادهای هوشمند و اتریوم

اتریوم و قراردادهای هوشمند به دلیل امکان استفاده گسترده از آنها در بسیاری از زمینه‌ها محبوبیت زیادی پیدا کرده‌اند؛ با این حال هنوز چالش‌ها و محدودیت‌های جدی وجود دارد که استفاده از قراردادهای هوشمند را پرریسک می‌کند. اول از همه، نوشتن قراردادهای هوشمند دشوار است. هنگامی که یک قرارداد هوشمند اجرا شود، تغییر و فسخ آن بسیار مشکل خواهد بود.

  متاورس چیست و به دنبال چیست؟ بهترین ارزهای دیجیتال آن کدامند؟

همچنین، از قراردادهای هوشمندی که به صورت بهینه طراحی نشده‌اند پشتیبانی کمی می‌شود زیرا درک کردن زبان‌های برنامه‌نویسی معمولاً پیچیده است.

قراردادهای هوشمند همچنین ممکن است تحت تاثیر آسیب پذیری وابستگی به ترتیب تراکنش، آسیب پذیری وابستگی به زمان، آسیب پذیری استثنا و آسیب پذیری ورود مجدد قرار بگیرند.

در نهایت، خلافکاران ممکن است از قراردادهای هوشمند سوء استفاده کنند و مسائل مربوط به حریم خصوصی مانند حریم خصوصی تراکنش‌ها، حریم خصوصی فیدهای داده، و اجرای متوالی قراردادها استفاده از قراردادها را محدود می‌کند.

ابزارهای امنیتی شامل Oyenete  و فریم ورک اف پرایم (F*) برای امنیت زمان اجرا و گسپر (Gasper) برای شناسایی الگوهای برنامه نویسی پرهزینه گس در قراردادهای هوشمند مطرح شده‌اند. استفاده از سیستم‌ها و ابزارهای فوق آثار آسیب پذیری‌های قراردادهای هوشمند را به حداقل می‌رساند.

نسل سوم بلاکچین: همگرایی به سوی برنامه‌های غیرمتمرکز

با توجه به رشد روزافزون قراردادهای هوشمند، فناوری فعلی نمی‌تواند از چنین حجم بزرگی از تراکنش‌های خرد پشتیبانی کند. اگرچه اتریوم نرخ ۷ تراکنش پردازش شده در ثانیه بیت کوین را به ۱۵ تراکنش به ثانیه ارتقا داد اما این عدد هم پاسخگوی حجم اقتصاد امروز نیست.

از این رو بلاکچین در حال حرکت به سمت اینترنت غیرمتمرکز است که ذخیره‌سازی داده‌ها، شبکه‌های ارتباطی، قراردادهای هوشمند و پلتفرم‌های استاندارد باز را در هم ادغام می‌کند.

در نتیجه نیاز به برنامه‌های غیرمتمرکز (dApp) احساس می‌شود. بک اِند برنامه‌های غیرمتمرکز روی شبکه بلاکچین اجرا می‌شود و فرانت اِند و رابط کاربری آنها می‌تواند به هر زبان برنامه‌نویسی باشد که بتواند با بک اند در ارتباط باشد.

برنامه‌های غیرمتمرکز دارای ویژگی‌های منبع باز بودن، پشتیبانی داخلی از رمز ارز، وجود توکنی برای انجام خدمات در سیستم، و مکانیسم‌های اجماع غیرمتمرکز هستند.

نسل سوم بلاکچین: همگرایی به سوی برنامه‌های غیرمتمرکز
برنامه‌های غیرمتمرکز- حاکمیت غیرمتمرکز مستقل بلاکچین

فرانت اند برنامه‌های غیرمتمرکز روی پلتفرم‌های ذخیره‌سازی مانند تنگل شبکه مش که برای تایید وابسته به گراف جهت‌دار غیر مدور (DAG) است، پلتفرم منبع باز ایاس که مقیاس‌پذیری افقی و عمودی برنامه‌های غیرمتمرکز را ممکن می‌کند، نانو برای تامین ساختارهای مشبک بلوک‌ها، اینترنت منبع باز آندریا، آرک بلاک برای ارائه یک پلتفرم مقیاس‌پذیر برای ساخت برنامه‌های غیرمتمرکز و پلتفرم‌های متعدد دیگری پشتیبانی می‌شود.

بنابراین، یک برنامه نهایی بلاکچین باید یک برنامه غیرمتمرکز باشد که در یک شبکه همتا میزبانی شود زیرا در این صورت نیازی به نگهداری و مدیریت ندارد و نیاز به دخالت انسانی در آن حذف می‌شود.

این امر امکان تشکیل سازمان‌های مستقل غیرمتمرکز (DAO) را فراهم می‌آورد که در آن تمام اعضا با ثبت فعالیت‌های خود در زنجیره می‌توانند سود را میان خود تقسیم کنند.

برای اطلاعات بیشتر در مورد این نسل به مقاله «صفر تا صد نسل سوم بلاکچین، بهترین ارزهای دیجیتال نسل سوم کدام‌اند؟» مراجعه کنید.

مزایای نسل سوم بلاکچین

  • به دلیل عدم کنترل نشدن تراکنش‌ها توسط یک گره واحد هیچ نقطه شکستی وجود ندارد.
  • هیچ مرجع مرکزی مالک شبکه برنامه‌های غیرمتمرکز نیست؛ حتی اگر مزاحمی بخواهد اطلاعات را دستکاری کند قادر به این کار نخواهد بود زیرا برنامه متکی به هیچ آدرس پروتکل اینترنتی خاصی نیست، در نتیجه اعتماد به سیستم افزایش می‌یابد.
  • سرعت پردازش تراکنش در سیستم محیط توزیع شده حدود ۱۰۰ برابر افزایش می‌یابد.

معایب نسل سوم بلاکچین

  • به روز رسانی و رفع اشکال دشوار است زیرا همه نسخه‌های موجود در شبکه باید به روز شوند.
  • فرایند احراز هویت مشتری (KYC) در مقایسه با برنامه‌های متمرکز دشوار است.
  • دستیابی به اجماع نیازمند پیاده‌سازی پروتکل‌های پیچیده‌ای برای تایید اعتبار داده‌ها است، بنابراین مقیاس‌پذیری شبکه محدود می‌شود.
  • روش‌های ارتباطی برنامه‌های غیرمتمرکز از طریق APIهای شخص ثالث برای دریافت اطلاعات کاربر باعث کاهش انعطاف‌پذیری اکوسیستم ارتباطی می‌شود.
  بلاک چین چیست و چگونه کار می‌کند و چه کاربردهایی دارد؟ به زبان ساده

نسل چهارم بلاکچین: ادغام یکپارچه با صنعت ۴

با توجه به رشد موازی برنامه‌های غیرمتمرکز به صورت گسترده به یک پلتفرم فراگیر نیاز داریم که بتواند از طریق برقراری ارتباط میان بلاکچین‌های مختلف خدمات و معماری‌های مختلف ادغام کند.

در چنین شرایطی کاربران پلتفرم‌های مختلف می‌توانند به عنوان یک گروه واحد با هم کار کنند و نیازها و تقاضاهای شغلی صنعت ۴ را به صورت یکپارچه تامین کنند. وضعیت فعلی صنعت ۴ به یک پلتفرم برنامه‌ریزی منابع سازمانی نیاز دارد که بتواند پلتفرم‌های اجرایی مختلف را به عنوان یک واحد منسجم به صورت خودکار و یکپارچه درآورد.

این امر مستلزم افزایش اعتماد و حفظ حریم خصوصی و در نتیجه ایجاد یک شبکه بلاکچین مقیاس‌پذیر است. در اینجا نیاز به بلاکچین نسل چهارم احساس می‌شود که به کمک آن سیستم‌های فناوری اطلاعات بتوانند یکپارچه‌سازی کسب و کارها را انجام دهند و در فرآیندهای تجاری بین بلاکچینی مانند امکان ثبت خودکار سفارش از طریق قرارداد هوشمند و همچنین تضمین ایمنی ماشین‌ها نقش داشته باشند.

این اتفاق موجب تسهیل مدیریت زنجیره تامین، سیستم‌های مدیریت مالی، مدیریت گردش کار حوزه سلامت و اینترنت اشیا و مدیریت دارایی می‌شود. به طور خلاصه، بلاکچین نسل چهارم موجب غیرمتمرکز شدن بلاکچین نسل سوم برای کمک به حوزه صنعت واقعی و منطق‌های تجاری می‌شود تا به این ترتیب الزامات صنعت نسل ۴ را برآورده کند. این روند در شکل زیر نشان داده شده است.

راه‌حل‌های اعتماد و حریم خصوصی فراگیر ارائه شده توسط بلاکچین نسل چهار
راه‌حل‌های اعتماد و حریم خصوصی فراگیر ارائه شده توسط بلاکچین نسل چهار

اولین بستری که از صنعت ۴ پشتیبانی کرد یونی برایت (Unibright) بود که امکان ادغام یکپارچه مدل‌های تجاری بلاکچین را فراهم می‌کند. در حال حاضر، پلتفرم سیل (SEELE) با ایجاد ارتباط متقابل بین پروتکل‌های مختلف بلاکچین در سرویس‌های مختلف موجب یکپارچگی فضای بلاکچین شده است.

این پلتفرم به زنجیره‌ها این امکان را می‌دهد تا در عین عملکرد مستقل از یکدیگر در یک ساختار پیچیده با هم به صورت هماهنگ ارتباط برقرار کنند.

سیل بر اساس یک الگوریتم اجماع عصبی عمل می‌کند که مقیاس‌پذیری خطی را امکان‌پذیر کرده و هم به صورت درون‌زنجیره‌ای و هم برون‌زنجیره‌ای عمل می‌کند. پلتفرم سیل همچنین قابلیت انجام تراکنش‌ها با سرعت تا یک میلیون تراکنش در ثانیه را دارد که در حال حاضر در بلاکچین عمومی غیرممکن به نظر می‌رسد.

سخن آخر

استفاده از بلاکچین تنها به ایجاد اعتماد و حفظ حریم خصوصی در دنیای ارزهای دیجیتال محدود نمی‌شود، بلکه این فناوری به عنوان ارائه دهنده خدمات در مشاغل فعلی صنعت و تامین کنده تقاضاهای بازار عمل می‌کند.

در این مقاله، نیاز به بلاکچین و ظهور آن را مورد بحث قرار دادیم و سپس نسل‌های مختلف بلاکچین و نقش آنها در شکل‌گیری نیازهای سازمانی را به صورت نظام‌مند و دقیق بررسی کردیم.

بلاکچین بزرگ‌ترین فناوری تاثیرگذار است که در چند سال گذشته وارد بازارها شده است و اکثر صنایع به تدریج به سمت پلتفرم‌های بلاکچین می‌روند. طبق نظرسنجی جهانی بلاکچین توسط دیلویت (Deloitte) در سال ۲۰۱۸، شرکت‌ها و نهادهای مختلف تقریباً ۷۴ درصد از موارد استفاده بلاکچین را پیاده‌سازی کرده و نزدیک به ۴۰ سازمان قصد دارند از بلاکچین استفاده کنند. ممکن است در آینده شاهد ادغام هوش مصنوعی و بلاکچین برای خودکارسازی و ایمن‌سازی فرایندهای تجاری باشیم.

ارسال یک پاسخ

لطفا دیدگاه خود را وارد کنید!
لطفا نام خود را در اینجا وارد کنید