تصور کنید یک دفترچه دیجیتالی وجود دارد که هر کسی می‌تواند آن را بخواند اما هیچ‌کس نمی‌تواند آن را تغییر دهد. این دفترچه، همان بلاک چین است. فناوری‌ای که با ایجاد یک دفتر کل توزیع‌شده و غیرمتمرکز، روشی جدید برای ذخیره و تبادل اطلاعات به وجود آورده است. از بیت کوین گرفته تا قراردادهای هوشمند، بلاک چین در حال تغییر صنایع مختلف است. در این مقاله از سایت بیتمکس، ابتدا به سؤال بلاک چین چیست به زبان ساده پاسخ می‌دهیم و سپس با مفاهیم اساسی آن آشنا می‌شویم. پس همراه ما باشید تا از صفر تا صد با بلاک چین آشنا شوید.
بهترین تعریف بلاک چین چیست؟
در چند سال گذشته تقریباً همه افراد حداقل یک بار نام بلاک چین را شنیده‌اند. اما بلاک چین چیست؟ بلاک چین را باید به نوعی یک دفتر توزیع کل دیجیتال دانست. در این دفتر کل، اطلاعات به صورت زنجیره‌ای از بلاک‌ها ذخیره می‌شوند. در هر کدام از این بلاک یا بلوک‌ها حاوی اطلاعات مختلفی مانند تراکنش‌ها هستند. در کنار این اطلاعات موارد دیگری مانند زمان انجام آن تراکنش و یک کد خاص که از آن با نام هش یاد می‌شود نیز در این بلاک‌ها ذخیره می‌شود. همین اطلاعات و کد هش است که هر بلوک را از بلوک دیگر خاص و متمایز می‌کند. پس از آن این بلوک‌ها به ترتیب به صورت زنجیره‌ای به یکدیگر متصل می‌شوند. این مکانیسم را به صورت کلی بلاک چین می‌نامند.
اگر بخواهیم به ساده‌ترین شکل ممکن به سؤال بلاک چین چیست؟ پاسخ دهیم، باید بگوییم که بلاک چین یک دفتر یادداشت بسیار بزرگ است که در سراسر جهان توزیع شده است. تمام افراد به راحتی می‌توانند این دفتر و اطلاعات موجود در آن را مشاهده کنند اما امکان تغییر آن‌ها به جز زمانی که بخش اعظم گره‌ها با آن موافقت کنند، امکان‌پذیر نیست.
ویژگی‌های اصلی بلاک چین
از بلاک چین باید به عنوان یک فناوری انقلابی و نوین در حوزه ذخیره‌سازی و تبادل اطلاعات یاد کرد. ویژگی‌های منحصربه‌فرد بلاک چین را باید اصلی‌ترین دلیل متمایز بودن این تکنولوژی با سایر فناوری‌های دانست. اما ویژگی‌های اصلی و مزایای بلاک چین چیست؟ در ادامه با ویژگی‌های این فناوری که باعث شده بلاک چین تبدیل به ابزاری قدرتمند برای انجام کارهای متفاوت مانند ایجاد ارزهای دیجیتال، بهبود زنجیره تأمین، ارائه بهتر خدمات مالی و حتی ارائه بهتر خدمات در حوزه‌های دیگری مانند سلامت شود را با هم بررسی خواهیم کرد.
- غیرمتمرکز بودن
- تغییرناپذیری اطلاعات
- شفافیت بسیار بالا
- کارآمدی در تأیید تراکنش‌ها
- وجود قراردادهای هوشمند
- امنیت بسیار بالا
- دقت بسیار بالا
بیشتر بخوانید: کارمزد در شبکه بلاکچین چیست؟ چگونه محاسبه می‌شود؟
نحوه کار بلاک چین
حال که می‌دانید بلاک چین چیست و اجزای اصلی آن کدامند، نوبت به آن رسیده تا نحوه کار بلاک چین را به صورت ساده با هم مرور کنیم. برای درک نحوه کار بلاک چین بهتر است که این فرایند را به چند مرحله تقسیم کرد تا درک آن برای تمام افراد ساده‌تر باشد. این مراحل عبارتند از:
- ایجاد تراکنش: یک تراکنش جدید توسط یک کاربر ایجاد و به شبکه ارسال می‌شود.
- تأیید تراکنش در بلاک چین: گره‌های شبکه بلاک چین تراکنش را اعتبارسنجی می‌کنند تا از صحت و اعتبار آن (مانند وجود دارایی لازم) اطمینان حاصل کنند.
- اضافه شدن به بلاک جدید: تراکنش‌های معتبر جدید به یک بلاک جدید افزوده می‌شوند. در این بلوک اطلاعاتی نظیر داده‌های تراکنش‌ها، یک تأیید زمانی، هش منحصربه‌فرد برای شناسایی بلوک و هش بلوک قبلی می‌شوند.
- تأیید بلوک ساخته شده توسط مکانیزم اجماع: با توجه به مکانیزم اجماع مورد استفاده در آن بلاک چین (اثبات سهام یا اثبات کار)، تراکنش باید تأیید شود. در صورتی که آن بلاک چین از مکانیزم اثبات کار استفاده کند، ماینرها باید با حل مسائل ریاضی پیچیده، بلوک را بسازند و تأیید کنند. در صورتی که مکانسیم اجماع مورد استفاده در آن بلاک چین، اثبات سهام باشد، گره‌ها بر اساس میزان دارایی قفل شده خود، بلوک را تأیید می‌کنند.
- اضافه شدن به بلاک چین: پس از تأیید نهایی بلاک، بلاک جدید به زنجیره بلاک‌های قبلی با توجه به هش بلاک و هش بلاک قبلی که در آن ذخیره شده، متصل می‌شود.
- ثبت نهایی و توزیع اطلاعات: پس از اتمام فرایند اضافه شدن بلوک به بلاک چین، نسخۀ به‌روز شده بلاک چین به تمام گره‌ها ارسال می‌شود.
معماری لایه‌ای بلاک چین
معماری لایه‌های بلاک چین یکی از موضوعات مورد بحث میان کارشناسان و متخصصان متفاوت است. برخی از کارشناسان عقیده دارند که بلاک چین از 5 لایه تشکیل شده و برخی دیگر معتقدند بلاک چین 7 لایه دارد. در ادامه لایه‌های بلاک چین در نظریه 7 لایه‌ای را با هم بررسی می‌کنیم.
- لایه زیرساخت: در این لایه سرور و زیرساخت‌های بلاک چین قرار می‌گیرند.
- لایه داده: در این لایه بلاک‌ها ایجاد می‌شوند و تراکنش‌ها روی آن‌ها ثبت می‌شوند.
- لایه شبکه: این لایه که از آن به عنوان لایه P2P نیز یاد می‌شود، وظیفه ایجاد ارتباط میان گره‌ها و انتشار بلاک‌ها را بر عهده دارد.
- لایه اجماع: این لایه با توجه به مکانسیم اجماع بلاک چین، وظیفه اعتبارسنجی بلاک‌ها و سفارش‌ها و ثبت بلاک‌های جدید را بر عهده دارد.
- لایه تشویق: این لایه به بررسی تشویق گره‌ها برای انجام فعالیت در بلاک چین اختصاص دارد.
- لایه قراردادها: در این لایه سرویس‌ها و اطلاعاتی که در اختیار گره‌ها قرار می‌گیرد، تعیین می‌شوند.
- لایه برنامه: در این لایه قراردادهای هوشمند، برنامه‌های غیرمتمرکز و بسیاری اپلیکیشن‌های دیگر قرار می‌گیرند.
بیشتر بخوانید: تفاوت کوین و توکن در چیست؟ کدام بهتر است؟
لایه‌های بلاک چین از نظر کریپتویی
لایه‌های بلاک چین را می‌توان به توجه به موارد متفاوتی دسته‌بندی کرد. یکی از این دسته‌بندی‌ها لایه‌بندی از نظر کریپتویی است. لایه‌های بلاک چین از نظر کریپتویی عبارتند از:
- لایه 0: این لایه به زیرساخت اساسی مانند اینترنت و سخت‌افزار اشاره دارد و به عنوان بنیادی برای سایر لایه‌ها عمل می‌کند.
- لایه 1: این لایه را باید بلاک چین‌های اصلی دنیای کریپتوکارنسی مانند بیت کوین و اتریوم در نظر گرفت. در این لایه پروتکل‌های اصلی و مکانیسم‌های اجماع تعریف می‌شود.
- لایه 2: با توجه به مشکلات بلاک چین لایه 1، مخصوصاً مقیاس‌پذیری، راهکارهای لایه 2 به وجود آمدن تا بلاک چین‌ها بهبود پیدا کنند.
- لایه 3: در لایه خدمات و اپلیکیشن‌های بلاک چینی متفاوت ساخته می‌شوند. از کیف پول‌های ارز دیجیتال گرفته تا صرافی‌های غیرمتمرکز و بازی‌های بلاک چینی، همه روی این لایه قرار دارند.
بررسی انواع بلاک چین
یکی موضوع دیگر که حتماً باید به آن در مطلب بلاک چین چیست؟ بپردازیم، انواع بلاک چین است. بلاک چین‌ها بر اساس ساختار، نحوه دسترسی کاربران به اطلاعات و برخی موارد دیگر به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند که در ادامه آن‌ها را با هم بررسی می‌کنیم.
بلاک چین عمومی (Public Blockchain)
نوع عمومی بلاک چین چیست؟ بلاک چین عمومی همان‌طور که از نام آن می‌توان متوجه شد، نوعی از زنجیره بلاک‌هاست که همه افراد می‌توانند به آن دسترسی داشته باشند. در این نوع بلاک چین، هیچ محدودیتی برای مشارکت در بلاک چین و مشاهده اطلاعات موجود در آن وجود ندارد. از اصلی‌ترین ویژگی‌های این نوع بلاک چین باید به مواردی مانند غیرمتمرکز بودن، شفافیت بالا، قابلیت مشارکت برای همه و مناسب برای ارزهای دیجیتال متفاوت مانند بیت کوین و اتریوم یاد کرد.
بیشتر بخوانید: نود (Node) در کریپتو کارنسی چیست؟
بلاک چین خصوصی (Private Blockchain)
دومین نوع بلاک چین، بلاک چین خصوصی نام دارد. این نوع بلاک چین تنها برای اشخاص خاصی مانند سازمان‌ها در دسترسی است. دسترسی به این بلاک چین‌ها تنها با مجوز و به صورت محدود و کنترل شده انجام می‌شود. باید بدانید که مهم‌ترین ویژگی‌های بلاک چین خصوصی شامل مواردی مانند سرعت بالاتر و مصرف انرژی بسیار پایین‌تر می‌شود.
بلاک چین کنسرسیوم (Consortium Blockchain)
بلاک چین کنسرسیوم که به آن بلاک چین نیمه‌خصوصی هم گفته می‌شود، نوع دیگری از بلاک چین است که معمولاً توسط چند سازمان، گروه و شرکت مدیریت می‌شود. در حقیقت این بلاک چین بین گروهی از سازمان‌های متفاوت مشترک است. معمولاً مجموعه‌هایی که تعداد زیادی زیرمجموعه و همکار دارند، برای رسیدن به اهداف خود و دسترسی ساده به اطلاعات موردنیاز از این نوع بلاک چین استفاده می‌کنند. ویژگی‌های این بلاک چین شامل مواردی مانند دسترسی محدود به شبکه، ترکیبی از شفافیت بلاک چین عمومی و خصوصی و انجام تصمیم‌گیری‌ها به صورت مشترک هستند.
بلاک چین هیبریدی (Hybrid Blockchain)
نوع هیبریدی بلاک چین چیست؟ بلاک چین هیبریدی را باید ترکیبی از بلاک چین عمومی و خصوصی دانست. در این نوع بلاک چین بخشی از داده‌ها عمومی هستند که تمام افراد می‌توانند آن‌ها را مشاهده کنند و برخی دیگر از داده‌ها به صورت خصوصی هستند که دسترسی به آن‌ها نیاز به مجوز دارد. از ویژگی‌های بلاک چین هیبریدی می‌توان به کنترل دسترسی کاربران به داده‌ها اشاره کرد. این نوع بلاک چین برای پروژه‌هایی که نیاز به شفافیت عمومی و همچنین حفظ امنیت داده‌های حساس دارند مناسب هستند. بد نیست بدانید که پروژه ریپل با کوین بومی XRP نیز از این نوع بلاک چین استفاده می‌کند.
کاربرد انواع بلاک چین
در آخرین بخش مطلب بلاک چین چیست، قصد داریم تا در خصوص کاربردهای متنوع این فناوری صحبت کنیم. مزایای استفاده از بلاک چین مانند شفافیت، امنیت، تغییرناپذیری و موارد دیگری که در بخش‌های قبل به آن‌ها اشاره کردیم، باعث شده تا این فناوری کاربردهای متنوعی داشته باشد. از مهم‌ترین کاربردهای این فناوری می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.
- ارزهای دیجیتال: اولین و شناخته‌شده‌ترین کاربرد بلاک چین
- قراردادهای هوشمند: خودکارسازی توافقات و اجرای خودکار قراردادها
- مدیریت زنجیره تأمین: ردیابی محصولات از مبدأ و تولیدکننده تا فروشگاه و مصرف‌کننده
- سیستم‌های رأی‌گیری: افزایش امنیت و شفافیت در انتخابات
- املاک و مستغلات: ثبت مالکیت و انتقال دارایی‌های غیرمنقول
- هویت دیجیتال: ایجاد هویت‌های دیجیتال امن و قابل اعتماد
- صنعت بهداشت و درمان: ذخیره ایمن داده‌های پزشکی و مدیریت سوابق بیمار
- صنعت مالی: بهبود فرایندهای بانکی و تسویه حساب
- اینترنت اشیا: ایجاد شبکه‌های ایمن برای دستگاه‌های متصل
- هنر دیجیتال: ایجاد بازارهای جدید برای آثار هنری دیجیتال به صورت NFT
- بازی‌های ویدیویی: ایجاد اقتصادهای مجازی و دارایی‌های درون بازی
البته موارد یاد شده تنها برخی از مهم‌ترین کاربردهای بلاک چین هستند و هر روز شاهد به وجود آمدن پروژه‌ای جدید با کاربردی نوین به منظور بهبود کیفیت زندگی و افزایش راحتی مردم هستیم. این تکنولوژی نو ظهور هنوز جای بسیاری برای رشد و تکامل دارد و باید منتظر افزوده شدن کاربردهای بسیار بیشتری به آن باشیم.
بیشتر بخوانید: نات کوین چیست؟ماجرای نات کوین تلگرام
آشنایی با حملات بلاک چین
در کنار تمام مزایا و امنیت بالایی که بلاک چین به همراه دارد، هنوز هم در برابر برخی حمله‌ها آسیب‌پذیر است. برخی از مهم‌ترین حمله‌های بلاک چین عبارتند از:
- حمله 51 درصدی: در صورتی که یک فرد یا گروه بتواند بیش از 50 درصد قدرت پردازش یک شبکه را به دست آورد، می‌تواند کنترل شبکه را در دست گرفته و حتی امکان دست‌کاری تراکنش‌ها برای او به وجود آید.
- حمله DDos: در این نوع حمله، خرابکاران از کامپیوترهای بسیار زیادی برای ارسال ترافیک به سمت بلاک چین استفاده می‌کنند. این ترافیک بالا باعث خواهد شد که انجام فعالیت‌های عادی و معمولی در بلاک چین با اختلال و مشکل مواجه شود به طوری که برای چند ساعت یا حتی بیشتر، بلاک چین قادر به فعالیت نباشد.
- حمله سیبل (Sybil): در این حمله هکرهای سعی می‌کنند تا شبکه همتا به همتا را با استفاده از هویت‌های جعلی دست‌کاری کنند. این هویت‌های جعلی به ظاهر کاربران معمولی هستند اما در حقیقت یک نفر هستند. با این کار می‌توانند قدرت رأی دادن مضاعفی داشته باشند تا بر شبکه تأثیر منفی بگذارند.
در کنار این حملات، حمله به کیف پول‌های کاربران و استفاده از قراردادهای هوشمند جعلی دو روش مهم دیگر هکرها برای سودجویی در بلاک چین هستند.
بیشتر بخوانید: تتر چیست؟
مهم‌ترین مزایای بلاک چین چیست؟
بلاک چین به عنوان یک فناوری زیربنایی مزایای فراوانی دارد که باعث شده از آن به عنوان یک فناوری نوین و قدرتمند یاد شود. برخی از مهم‌ترین مزایای بلاک چین عبارتند از:
- رمزنگاری قوی
- توزیع داده‌ها در سراسر شبکه
- مقاومت بالا در برابر حملات سایبری
- شفافیت بالا و قابلیت مشاهده تمام تراکنش‌ها برای عموم
- عدم وجود یک مرکز کنترل
- مقاومت در برابر سانسور
- عدم امکان تغییر داده‌ها پس از ثبت
- کاهش واسطه‌ها
- کاهش هزینه‌ها
- امکان ایجاد فناوری‌های نوین روی آن
- تنوع بالای کاربرد
معایب بلاکچین چیست؟
در این بخش قصد داریم به سؤال معایب بلاک چین چیست؟ پاسخ دهیم. بلاک چین هم مانند هر فناوری دیگری در کنار مزایای متعدد و جذابی که دارد، خالی از ایراد نیست. از مهم‌ترین معایب بلاک چین می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.
- هزینه بسیار بالای تجهیزات مربوط به بلاک چین
- میزان تراکنش پایین در برخی بلاک چین‌ها
- امکان انجام فعالیت‌های غیرقانونی
جمع‌بندی
بلاک چین، فناوری‌ای است که فراتر از ارزهای دیجیتال، پتانسیل متحول کردن صنایع مختلف را دارد. از قراردادهای هوشمند گرفته تا زنجیره تأمین، این فناوری با ایجاد یک سیستم شفاف، امن و غیرمتمرکز، اعتماد را به روابط دیجیتالی بازگردانده است. با پیشرفت روزافزون فناوری بلاک چین، می‌توانیم انتظار دنیایی بهتر و هوشمندتر را داشته باشیم که در آن اطلاعات به صورت ایمن و قابل اعتماد مبادله می‌شوند.
