فناوری بلاک چین چیست و چه کاربردی دارد؟

بلاکچین یک فناوری نوین برای تأمین امنیت داده‌ها و انتقال دارایی‌ها است که با ظهور ارزهای دیجیتال، جایگاه ویژه‌ای پیدا کرده است. این فناوری از طریق استفاده از مکانیزم‌های رمزنگاری پیشرفته، امنیت اطلاعات را تضمین کرده و از هرگونه تغییر یا دستکاری غیرمجاز جلوگیری می‌کند. بلاکچین با ارائه شفافیت و تمرکززدایی، به‌طور مؤثری نحوه ذخیره‌سازی و انتقال داده‌ها را بهبود می‌بخشد و تغییرات زیادی در دنیای امنیت اطلاعات ایجاد کرده است. یکی از کاربردهای اصلی و پررنگ بلاکچین در حال حاضر، پشتیبانی از زیرساخت ارزهای دیجیتال است. در ادامه، به طور جامع به معرفی، کاربردها و چالش‌های این فناوری پرداخته‌ایم و بررسی می‌کنیم که چگونه بلاکچین در آینده می‌تواند بخش‌های مختلف دنیای دیجیتال را تحت تأثیر قرار دهد.

بهترین تعریف بلاکچین چیست؟

در تعریف اولیه می‌توان گفت بلاکچین یک پایگاه داده توزیع شده و غیرمتمرکز است که داده‌ها را به‌صورت امن، شفاف و غیرقابل دستکاری در شبکه‌ای از رایانه‌ها که نود‌ها (Nodes) نامیده می‌شوند، ذخیره و مدیریت می‌کند. در واقع می‌توان گفت بلاکچین، زنجیره‌ای از «بلاک»ها است که هر‌کدام از آن‌ها شامل مجموعه‌ای از داده‌ها هستند. داده‌های هر بلاک می‌تواند خرید ارز دیجیتال توسط یک کاربر، جابه‌جایی دارایی از ولتی به کیف پول دیگر، خرید NFT و سایر تراکنش‌های ممکن در شبکه باشد. در حال حاضر از فناوری بلاکچین به عنوان زیرساخت اصلی ارزهای دیجیتال استفاده می‌شود. امنیت، ساختار و همچنین میزان کارایی بلاکچین در قیمت ارز دیجیتال  تاثیر به‌سزایی دارد. 

تعریف بلاکچین به زبان ساده

تصور کنید با دوستان خود یک بانک شخصی راه‌اندازی کرده‌اید. هر یک از دوستان شما یک حساب شخصی در این بانک داشته و به تمام تراکنش‌های این بانک دسترسی دارند. هرگاه یکی از افراد بخواهد پولی را جابه‌جا کند، این انتقال باید با تایید تمام افراد رخ دهد. همچنین تمام افراد تاریخچه‌ای از تمام نقل و انتقالات را در اختیار دارند. به این ترتیب، هیچکس نمی‌تواند بدون اجازه تراکنشی انجام دهد. بلاکچین چنین ساختاری دارد. ساختاری شفاف، غیرقابل دستکاری و همچنین بدون مدیریت مرکزی که امنیت آن را دوچندان کرده است. در حال حاضر انتخاب بهترین بلاکچین می‌تواند اندکی سخت باشد، اما فعال‌ترین و پرکاربردترین بلاکچین متعلق به اتریوم است؛ زیرا با ارائه قراردادهای هوشمند برای اولین بار، توانسته کاربرد کریپتوکارنسی به بازی، موسیقی، ورزش، سینما و بخش‌های مختلف زندگی انسان بکشاند. البته نمی‌توان با قاطعیت بهترین بلاکچین را انتخاب کرد؛ زیرا انواع بلاکچین هر کدام کاربرد خاص خود را دارند. 

تاریخچه بلاکچین

فناوری بلاکچین، در عین حال که یک راهکار نوین شناخته می‌شود، خاستگاهی قدیمی داشته و حیات او به پیش از ظهور بیت کوین برمی‌گردد. می‌توان گفت فناوری بلاکچین از سال ۱۹۷۹ به شکل ایده‌های مختلف بیان شده تا توانسته در قالب شکل امروزی تکمیل شود.  حال در جدول زیر، به بیان تاریخچه بلاکچین پرداخته‌ایم. 

بلاک چین چه کاربردی دارد؟

کاربرد بلاکچین تنها به بیت کوین و ارزهای دیجیتال ختم نمی‌شود و موارد زیر را می‌توان به عنوان کاربردهای مهم بلاکچین نام برد:

• بانکداری و مالی

فناوری بلاک‌چین با ایجاد سیستمی غیر‌متمرکز، ایمن و ارائه تراکنش‌هایی شفاف، توانست تحول عظیمی در شیوه عملکرد امور بانکداری و مالی ایجاد کند. در این سیستم نیاز به وجود واسطه‌ها از میان رفته و هزینه تراکنش‌ها کاهش یافته‌اند. مانند بیت کوین که با خلق ارزش و تراکنش‌های بهینه، فرایند پرداخت‌های مالی کلان را به کلی تغییر داده است.

علاوه بر این‌ها شبکه بلاک‌چین می‌تواند فرآیند‌های احراز هویت مشتری (KYC) و مبارزه با پولشویی (AML) را بهبود ببخشد. این فرآیند‌ها در بخش‌های مالی و بانکداری از اهمیت بالایی برخوردارند. فناوری بلاک‌چین می‌تواند هویت مشتری و تاریخچه تراکنش‌ها را به شیوه‌ای کارآمدتر و قابل اطمینان‌تر تایید و ذخیره کند. در چنین سیستمی نیاز به تایید دستی نیست و خطر تقلب به حداقل می‌رسد.

• ارز دیجیتال

کارایی فناوری بلاکچین در حوزه ارز دیجیتال به توانایی آن در ارائه دفتر کلی غیر‌متمرکز، غیرقابل تغییر و شفاف است که نیاز به واسطه‌ها را از بین می‌برد و هزینه تراکنش‌ها را کاهش می‌دهد. سرعت تراکنش‌ها، از دیگر مزایای بلاکچین برای رمز‌ارزها است. فرآیند‌های مالی در سیستم‌های پرداخت سنتی ممکن است چندین روز طول بکشند. این در حالی است که تراکنش‌ها در شبکه بلاک‌چین در عرض چند ثانیه تا چند دقیقه تایید می‌شوند؛ چرا‌ که ماهیت غیر‌متمرکز این زنجیره، انجام تراکنش‌های مستقیم همتا به همتا را امکان‌پذیر می‌کند.

• بهداشت و درمان

فناوری بلاک‌چین با ارائه بستری امن و شفاف برای ذخیره و به اشتراک گذاری داده‌های پزشکی، پتانسیل افزایش کارایی در صنعت بهداشت و درمان را دارد. داده‌های پزشکی در این دفتر کل غیر‌متمرکز و ایمن، ذخیره و به اشتراک گذاشته می‌شوند. با این کار، دسترسی به اطلاعات مهم پزشکی افزایش و امکان بروز خطا‌ها کاهش می‌یابند.

• ثبت اموال

شفافیت شبکه بلاک‌چین امکان تایید صحت معاملات را به شرکت‌کنندگان می‌دهد و ورود کلاهبرداران به شبکه را سخت می‌سازد. از طرف دیگر ثبت اموال به روش‌ سنتی، تا‌حدودی پیچیده و زمان‌بر است. در‌حالی‌که با فناوری بلاک‌چین، می‌توان واسطه‌ها را حذف نمود و در عرض چند ثانیه داده‌ها را روی زنجیره ثبت کرد.

• قراردادهای هوشمند

قرار‌داد‌های هوشمند قرار‌داد‌های خودکاری هستند که فرآیند‌های تایید و اجرای تراکنش‌ها توسط آن‌‌ها به طور خودکار انجام می‌شوند. یکی از اصلی‌ترین مزیت‌های شبکه بلاک‌چین برای قرارداد‌های هوشمند، افزایش سرعت و کارایی اجرای قرارداد‌ها است. این در حالی‌ است که با وجود چندین طرف در انجام معاملات، اجرای قرار‌داد‌های سنتی زمان و هزینه بیشتری به همراه دارد.

• زنجیره تامین

فناوری بلاک‌چین برای ردیابی کالاهای جابه‌جا شده، بستری امن و شفاف محسوب می‌شود. تمامی طرفین درگیر در زنجیره تامین، می‌توانند توسط شبکه بلاک‌چین به اطلاعات مرتبط با جابه‌جایی کالاها و خدمات دسترسی داشته باشند و صحت آن را تایید کنند. همچنین تمامی پرداخت‌های مرتبط، بسیار سریع و بدون وجود واسطه در این سیستم انجام می‌شوند.

• انتخابات

یکی از مزایای اصلی فناوری بلاک‌چین در انتخابات، توانایی آن در افزایش شفافیت و امنیت فرآیند رای‌گیری است. با استفاده از این فرآیند، طرفین درگیر در فرآیند انتخابات می‌توانند به‌طور ایمن به داده‌های انتخابات دسترسی داشته باشند و صحت آن‌ها را تایید کنند. بدین ترتیب خطر تقلب کاهش یافته و از صحت نتایج انتخابات اطمینان حاصل می‌گردد.

بلاک چین چگونه کار می‌کند؟

بلاکچین از فناوری‌های زیر برای کارکرد خود استفاده می‌کند:

• کلیدهای رمزنگاری
• شبکه‌‌ای همتا‌به‌همتا شامل دفتر کل به اشتراک گذاشته شده
• ابزار‌های محاسباتی برای ذخیره تراکنش‌ها و سوابق شبکه

کلیدهای رمزنگاری شامل جفت کلید‌های خصوصی و عمومی هستند. این کلیدها به انجام تراکنش‌های موفقیت‌‌آمیز بین دو طرف کمک می‌کنند. هر فرد با استفاده از این دو کلید برای ایجاد یک هویت دیجیتال امن استفاده می‌کند. این هویت امن، مهمترین جنبه تکنولوژی بلاک‌چین است. در دنیای ارزهای دیجیتال، این هویت به عنوان «امضای دیجیتال» شناخته شده و برای تایید و صحت‌سنجی تراکنش‌ها استفاده می‌شود.

امضای دیجیتال با شبکه‌ همتا‌به‌همتا ترکیب می‌شود؛ به این صورت که گره‌ها (تاییدکنندگان) از امضای دیجیتال برای رسیدن به اجماع درباره‌ی تراکنش‌ها و مسائل دیگر استفاده می‌کنند. به طور کلی کاربران بلاک‌چین از کلیدهای رمزنگاری برای انجام انواع مختلف تعاملات دیجیتالی بر شبکه همتا‌به‌همتا استفاده می‌کنند. 

بلاکچین از چه اجزایی تشکیل شده است؟

شبکه بلاکچین از ۳ قسمت مختلف تشکیل شده است که هر یک را در ادامه شرح داده‌ایم:

• نودها (گره‌ها): نود یا گره در شبکه چیست؟ نودها یا گره‌ها در واقع سرورها و رایانه‌هایی هستند که به اینترنت متصل بوده و وظیفه اعتبارسنجی و تایید تراکنش‌ها را در شبکه در اختیار دارند. نودها یکی از چند بخشی هستند که وظیفه تامین امنیت شبکه و همچنین جلوگیری از سرقت و دستکاری اطلاعات را برعهده دارند. 
• دفتر توزیع کل: دفتر توزیع کل نوعی تاریخچه از تمام تراکنش‌های شبکه است که هر نود، نسخه‌ای از آن را در اختیار داشته تا بتواند اطلاعات مربوط به تراکنش‌ها را بررسی و آن‌ها را تایید کند. 
• الگوریتم اجماع: الگوریتم اجماع مجموعه‌ای از پروتکل‌های نرم‌افزاری است که مشخص می‌کند نودها به چه صورت فرآیند صحت‌سنجی را انجام دهند. از الگوریتم‌‌های اجماع محبوب می‌توان به اثبات کار، اثبات سهام و اثبات تاریخچه اشاره کرد. 

ویژگی‌های اصلی بلاک چین

بلاکچین به عنوان یک فناوری پیشتاز در صنعت کریپتوکارنسی، ویژگی‌های بارزی دارد که در ادامه به آن‌ها پرداخته‌ایم:

• شفافیت و تغییر‌ناپذیری: یکی از ویژگی‌های بارز بلاکچین، شفافیت تراکنش‌ها است که هر فردی داخل شبکه می‌تواند تمام تراکنش‌ها را با جزئیات دقیق مشاهده کند. همچنین بلاکچین با استفاده از رمزنگاری، امکان دستکاری اطلاعات را از بین برده است. 
• امنیت پیشرفته: بلاکچین با استفاده از مکانیزم‌های متنوع اجماع، توابع هش و همچنین مکانیزم‌های امنیتی مختلف، امنیت داده‌ها را تامین کرده است. 
• تمرکززدایی: هدف اصلی فناوری بلاکچین، ایجاد شبکه‌ای از کاربران است که با استفاده از اطلاعات موجود در شبکه، تراکنش‌های جدید را تایید یا رد می‌کنند. این امر نیاز به یک مرجع واحد برای مدیریت را از بین برده و این تمرکززدایی، سبب افزایش امنیت داده‌ها می‌شود. 

مزایا و معایب فناوری بلاک چین

فناوری بلاکچین به عنوان زیرساخت ارزهای دیجیتال و یک تکنولوژی نوین، مزایا و معایبی دارد که در قالب جدول بیان کرده‌ایم.

الگوریتم‌ها و مکانیسم‌های بلاک چین

بلاکچین برای تایید و اعتبارسنجی تراکنش‌ها، از رویکردهای مختلفی استفاده می‌کند. به رویکردهای بلاکچین برای تایید تراکنش‌ها و هم‌گام شدن نودهای مختلف در شبکه، «الگوریتم اجماع» یا «Consensus Algorithm» گفته می‌شود. الگوریتم اجماع در واقع فرایندی است که طی آن کاربرانی که به کارکرد بلاکچین کمک کرده‌اند، پاداش دریافت می‌کنند. البته کارکرد الگوریتم اجماع فقط به پاداش‌دهی ختم نمی‌شود و موارد زیر را می‌توان به عنوان اهداف مکانیسم‌های اجماع نام برد:

• یکپارچه‌سازی اطلاعات روی سیستم اعضای شبکه‌
• مدیریت شبکه با انتخاب برخی از اعضا به‌عنوان رهبر
• بررسی و تصمیم‌گیری در مورد صحت هر تراکنش و ذخیره روی دفتر کل توزیع‌شده

 الگوریتم‌های اجماع متنوعی در بلاکچین وجود دارند که در ادامه به مشهورترین آن‌ها اشاره کرده‌ایم:

• اثبات کار (Proof of Work)
• اثبات سهام (Proof of Stake)
• اثبات سهام نیابتی (Delegated Proof of Stake)
• اثبات تاریخچه (Proof of History)
• اثبات سهام استیجاری (Leased Proof of Stake)
• اثبات اعتبار (Proof of Authority)
• اثبات ظرفیت (Proof of Capacity)
• اثبات سوزاندن (Proof of Burn)

پروتکل‌ها و قوانین مهم در بلاکچین ها چگونه است؟

پروتکل‌ها و قوانین در بلاکچین به مجموعه‌ای از قوانین و الگوریتم‌ها گفته می‌شود که نحوه عملکرد و تعامل کاربران و ماینرها (یا اعتبارسنج‌ها) در شبکه بلاکچین را تعیین می‌کنند. این قوانین برای حفظ امنیت، شفافیت و عدم تمرکز در شبکه بلاکچین طراحی شده‌اند. هر کدام از آن‌ها توسط راهکارها و الگوریتم‌های خاص خود عملی می‌شوند. در زیر به برخی از مهم‌ترین پروتکل‌ها و قوانین بلاکچین اشاره شده است:

• پروتکل‌های اجماع: روش‌هایی است که نودهای شبکه به وسیله آن‌ها هم‌گام می‌شوند و اطلاعات موجود در بلاکچین را صحت‌سنجی می‌کنند.
• قانون شفافیت و تغییر ناپذیری: هر بلاکچین میزان شفافیت به خصوصی دارد. به عنوان مثال در شبکه‌ی بیت‌کوین هر کاربر می‌تواند تراکنش‌های کاربران دیگر را مشاهده کند، اما در شبکه‌ی مونرو این داده‌ها رمزنگاری شده‌اند و فقط برای دو طرف تراکنش قابل مشاهده‌اند.
• قانون‌های حفظ حریم خصوصی: هر بلاکچین قوانین خاص خود را برای میزان عمومی بودن داده‌ها دارد.
• قراردادهای هوشمند: بعضی از بلاکچین‌ها از اجرای قراردادهای هوشمند پشتیبانی می‌کنند.
• پروتکل‌های مقیاس‌پذیری: بلاکچین‌ها از روش‌های مختلفی برای پردازش تراکنش‌ها استفاده می‌کنند و با پروتکل‌هایی مقیاس‌پذیری خود را افزایش می‌دهند.
• قوانین کارمزدها: هر بلاکچین قوانین خود را درباره‌ی میزان و نحوه‌ی دریافت کارمزدها دارد.

آیا بلاک چین امن است؟

امنیت بلاک‌چین از طریق چندین مکانیزم کلیدی به دست می‌آید. اول از همه این فناوری از الگوریتم‌های پیچیده ریاضی برای رمز‌نگاری تراکنش‌ها و اعتبار‌سنجی استفاده می‌کند. بدین ترتیب دستکاری و سرقت داده‌ها برای هکر‌ها بسیار دشوار است. از طرف دیگر این شبکه توسط مجموعه‌ای از گره‌ها مدیریت می‌شود و اعتبار‌سنجی تراکنش‌ها نیز توسط گروهی از مشارکت‌کنندگان صورت می‌گیرد؛ همین موضوع از نفوذ هکر‌ها به شبکه جلوگیری می‌کند.

با وجود امنیت بالا، در عین حال خطراتی مانند حملات ۵۱٪، که در آن گروهی از هکرها کنترل بخش عظیمی از شبکه را بر‌عهده می‌گیرند، وجود دارد. همچنین کاربران بهتر است نسبت به حملات مهندسی اجتماعی آگاه باشند؛ در این نوع حملات هکر‌ها کاربران را فریب می‌دهند تا کلیدهای خصوصی یا سایر اطلاعات حساس خود را واگذار کنند.

همچنین کیف پول بلاکچین از دیگر موارد امنیتی این فناوری است. ولت کریپتویی درگاه اتصال کاربر با بلاکچین است که با استفاده از فناوری کلید خصوصی و عمومی امنیت دارایی کاربران را تامین می‌کند.

پیش بینی آینده بلاک چین

در حال حاضر بلاکچین در حوزه مالی نقشی اساسی بازی می‌کند. با ارائه رویکردی نوین در انجام و تایید تراکنش‌ها، اکثر موسسات و شرکت‌های بزرگ به دنبال استفاده از ارزهای دیجیتال و فناوری بلاکچین برای انجام معاملات هستند. پیش‌بینی می‌شود که کاربرد بلاکچین در صنعت مالی، در آینده گسترش بیشتری پیدا کند. 

فراتر از امور مالی، فناوری بلاک‌چین می‌تواند مدیریت زنجیره تامین را متحول کند. با استفاده از بلاک‌چین برای ردیابی کالاها از تولید تا تحویل، شرکت‌ها می‌توانند شفافیت و قابلیت ردیابی را افزایش و خطر تقلب و جعل را کاهش دهند و کارایی سراسر زنجیره تامین را بهبود بخشند. 

در هر حال، آینده بلاک‌چین یک چشم انداز جذاب و پویا با کاربردهای جدید خواهد بود. فناوری بلاک‌چین در امور مالی، مدیریت زنجیره تامین، هویت دیجیتال یا هر حوزه دیگری باشد، این پتانسیل را دارد که روش انجام تجارت و تعامل ما با یکدیگر را در عصر دیجیتال تغییر دهد. 

جمع‌بندی

بلاکچین یک فناوری نوین و در حال توسعه است که با گسترش بازار کریپتوکارنسی، بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. بلاکچین نوعی زیرساخت نوین است که با استفاده فناوری دفتر توزیع کل و با ایجاد شفافیت در تراکنش‌ها، تمرکززدایی و همچنین افزایش سرعت انتقال داده‌ها، فضایی امن و ساده را برای انواع تراکنش‌ها و انتقال داده فراهم کرده است. در حال حاضر فناوری بلاکچین هر سال در حال ارائه کارکردی جدید به منظور ایجاد سهولت در انجام امور مهم روزمره است.

سوالات متداول

منابع: investopedia | ibm