بلاک‌چین چیست؟ با مفهوم و کاربردهای بلاک‌چین آشنا شوید

بلاک‌چین یا زنجیره بلاکی یک پایگاه‌داده توزیع شده است، که بین گره‌های یک شبکه کامپیوتری به اشتراک گذاشته شده است. به‌عنوان یک پایگاه‌داده، یک بلاک‌چین اطلاعات را به‌صورت الکترونیکی در قالب دیجیتال ذخیره می‌کند. زنجیره‌های بلاکی‌ بیشتر به دلیل نقش حیاتی خود در سیستم‌های ارزهای دیجیتال، مانند بیت‌کوین، برای حفظ رکورد ایمن و غیرمتمرکز تراکنش‌ها شناخته می‌شوند. برای آشنایی بیشتر با این مفهوم در دانشگاه کسب‌وکار همراه ما باشید.

مفهوم زنجیره بلاکی

یکی از تفاوت‌های کلیدی بین یک پایگاه‌داده معمولی و یک زنجیره بلاکی، نحوه ساختار داده‌ها است. یک بلاک‌چین اطلاعات را با هم در گروه‌هایی به نام بلوک جمع‌آوری می‌کند که مجموعه‌ای از اطلاعات را در خود نگه می‌دارند. بلوک‌ها دارای ظرفیت‌های ذخیره‌سازی خاصی هستند و هنگامی که پر می‌شوند، بسته می‌شوند.

سپس به بلوک پرشده قبلی متصل می‌شوند و زنجیره‌ای از داده‌ها را تشکیل می‌دهند که به نام زنجیره بلوکی شناخته می‌شود. تمام اطلاعات جدیدی که به دنبال آن بلوک تازه اضافه شده است، در یک بلوک جدید تشکیل می‌شود که پس از پرشدن، به زنجیره اضافه می‌شود.

یک پایگاه‌داده معمولاً داده‌های خود را در ساختارهای جدولی ارائه می‌دهد. درحالی‌که یک بلاک‌چین، همان‌طور که از نامش پیداست، داده‌های خود را به قطعات (بلوک‌هایی) که در کنار هم قرار گرفته‌اند شکل می‌دهد. این ساختار داده، به طور ذاتی یک خط زمانی برگشت‌ناپذیر از داده‌ها را ایجاد می‌کند.

هنگامی که یک بلوک پر می‌شود، در زنجیره قرار می‌گیرد و بخشی از خط زمانی می‌شود. هر بلوک در زنجیره زمانی که به زنجیره اضافه می‌شود، به طور دقیق زمانش ثبت می‌شود. جالب است بدانید که یادگیری در این حوزه به افزایش درآمد دلاری کمک خواهد کرد.

بلاک‌چین در چند خط:

• زنجیره بلاکی نوعی پایگاه‌داده مشترک است که با یک پایگاه‌داده معمولی در نحوه ذخیره اطلاعات متفاوت است. بلاک‌چین داده‌ها را در بلوک‌هایی ذخیره می‌کند که از طریق رمزنگاری به یکدیگر مرتبط می‌شوند.
• با ورود داده‌های جدید، آن‌ها وارد یک بلوک جدید می‌شود. هنگامی که بلوک با داده پر شد، به بلوک قبلی زنجیر می‌شود که باعث می‌شود داده‌ها به ترتیب زمانی به هم متصل شوند.
• انواع مختلفی از اطلاعات را می‌توان در یک زنجیره بلاکی ذخیره کرد؛ اما رایج‌ترین استفاده تا کنون، به‌عنوان ذخیره ساز برای تراکنش‌ها بوده است.
• در مورد بیت‌کوین، زنجیره بلاکی به‌صورت غیرمتمرکز استفاده می‌شود تا هیچ فرد یا گروهی کنترل اختصاصی بر روی آن نداشته باشد، بلکه همه کاربران به طور جمعی کنترل را حفظ می‌کنند.
• زنجیره بلاکی‌های غیرمتمرکز، تغییرناپذیر هستند. به این معنی که داده‌های وارد شده برگشت‌ناپذیر هستند. برای بیت‌کوین، این بدان معناست که تراکنش‌ها به طور دائم ثبت می‌شوند و برای همه قابل‌مشاهده هستند.

یک بلاک‌چین چگونه کار می‌کند؟

هدف زنجیره بلاکی این است که اجازه دهد اطلاعات دیجیتال ثبت و توزیع شوند؛ اما ویرایش نشوند. به‌ این‌ ترتیب، یک زنجیره بلاکی پایه و اساس دفاتر غیرقابل‌تغییر یا سوابق تراکنش‌هایی است که نمی‌توان آن‌ها را تغییر داد، حذف کرد یا از بین برد. به همین دلیل است که زنجیره بلاکی‌ها به‌عنوان فناوری دفتر کل توزیع شده (DLT) نیز شناخته می‌شوند.

فناوری دفتر کل توزیع شده، یک پایگاه داده است که در میان رایانه‌های مختلف در سراسر جهان به اشتراک گذاشته می‌شود. این فناوری یک محیط غیر متمرکز را به جای یک نهاد متمرکز، ایجاد می‌کند.

این مسئله برای اولین‌بار به‌عنوان یک پروژه تحقیقاتی در سال 1991 پیشنهاد شد. مفهوم زنجیره بلاکی قبل از اولین کاربرد گسترده آن در سال 2009 استفاده شد: یعنی بیت‌کوین، در سال 2009. در سال‌های پس از آن، استفاده از بلاک‌چین از طریق ایجاد ارزهای دیجیتال مختلف، برنامه‌های کاربردی مالی غیرمتمرکز (DeFi)، توکن‌های غیر قابل تعویض (NFT) و قراردادهای هوشمند گسترش‌یافته است.

ماهیت غیرمتمرکز زنجیره بلاکی

تصور کنید یک شرکت مالک یک مجموعه سرور، با 10000 کامپیوتر است که برای نگهداری پایگاه‌داده‌ای که تمام اطلاعات حساب مشتریان خود را در آن نگهداری می‌کند، استفاده می‌شود. این شرکت دارای یک ساختمان انبار است که تمامی این کامپیوترها را زیر یک سقف قرار داده و کنترل کامل هر یک از این کامپیوترها و تمامی اطلاعات موجود در آن‌ها را در اختیار دارد.

بااین‌حال، این یک نقطه شکست را فراهم می‌کند. در صورتی که برق آن مکان قطع شود چه اتفاقی می‌افتد؟ در صورتی که اتصال اینترنت آن قطع شود چه؟ یا حتی یک آتش سوزی ساده؟ اگر فردی با یک کلید همه چیز را پاک کند چه؟ در هر صورت، داده‌ها از بین می‌روند یا خراب می‌شوند.

زنجیره بلاکی چکار می‌کند؟

کاری که یک زنجیره بلاکی انجام می‌دهد این است که اجازه می‌دهد داده‌های نگهداری شده در آن پایگاه‌داده در بین چندین گره شبکه در مکان‌های مختلف پخش شوند. این نه‌تنها باعث ایجاد افزونگی می‌شود، بلکه امنیت داده‌های ذخیره‌شده در آن را نیز حفظ می‌کند. اگر کسی بخواهد رکوردی را در یک نمونه از پایگاه‌داده تغییر دهد، گره‌های دیگر تغییر نخواهند کرد و در نتیجه از انجام خرابکاری جلوگیری می‌شود.

اگر یکی از کاربران رکورد تراکنش‌های بیت‌کوین را دست‌کاری کند، همه گره‌‌ها به یکدیگر ارجاع می‌دهند و به‌ راحتی گره با اطلاعات نادرست را مشخص می‌کنند. این سیستم به ایجاد نظم دقیق و شفاف رویدادها کمک می‌کند. به‌ این‌ ترتیب، هیچ گره‌ای در شبکه نمی‌تواند اطلاعاتی را که در آن نگهداری می‌شود تغییر دهد.

به همین دلیل، اطلاعات و تاریخچه (مانند تراکنش‌های یک ارز دیجیتال) برگشت‌ناپذیر است. چنین رکوردی می‌تواند فهرستی از تراکنش‌ها (مانند ارزهای دیجیتال) باشد؛ اما این امکان برای یک زنجیره بلاکی وجود دارد که انواع دیگری از اطلاعات مانند قراردادهای قانونی، هویت‌های ایالتی یا موجودی محصول یک شرکت را در خود نگهداری کند. با ادامه این مقاله همراه دانشگاه کسب‌وکار باشید.

شفافیت در بلاک‌چین

به دلیل ماهیت غیرمتمرکز زنجیره بلاکی، همه تراکنش‌ها را می‌توان با داشتن یک گره شخصی یا با استفاده از کاوشگرهای زنجیره بلوکی که به هرکسی اجازه می‌دهد تراکنش‌ها را به‌طور زنده ببیند، مشاهده کرد. هر گره دارای کپی مخصوص به خود از زنجیره است که با تأیید و اضافه‌شدن بلوک‌های جدید به روز می‌شود. این بدان معناست که اگر بخواهید، می‌توانید بیت‌کوین را هرکجا که می‌رود ردیابی کنید.

به‌ عنوان‌ مثال، صرافی‌های زیادی در گذشته هک شده‌اند و کسانی که بیت‌کوین را در صرافی نگه می‌داشتند، همه چیز را از دست دادند. درحالی‌که ممکن است هکر کاملاً ناشناس باشد، بیت‌کوین‌هایی که آن‌ها استخراج کرده‌اند به‌راحتی قابل ردیابی هستند. اگر قرار بود بیت‌کوین‌های سرقت شده در برخی از این هک‌ها به جایی منتقل یا خرج شوند، مشخص می‌شد.

البته سوابق ذخیره شده در بلاک‌چین بیت‌کوین (و همچنین اکثر موارد دیگر) رمزگذاری شده است. این بدان معنی است که فقط صاحب یک رکورد می‌تواند آن را رمزگشایی کند تا هویت خود را آشکار کند (با استفاده از یک جفت کلید عمومی – خصوصی). در نتیجه، کاربران بلاک‌چین می‌توانند با حفظ شفافیت ناشناس باقی بمانند.

آیا بلاک‌چین امن است؟

فناوری زنجیره بلاکی به چندین روش به امنیت و اعتماد غیرمتمرکز دست می‌یابد. بلوک‌های جدید همیشه به‌صورت خطی و زمانی ذخیره می‌شوند. به این معنی که آن‌ها همیشه به “انتهای” زنجیره بلاکی اضافه می‌شوند. پس از اضافه‌شدن یک بلوک به انتهای زنجیره بلوک، بازگشت به عقب و تغییر محتویات بلاک بسیار دشوار است. مگر اینکه اکثریت شبکه برای انجام این کار به اجماع رسیده باشند.

به این دلیل که هر بلوک حاوی هش خاص خود به همراه هش بلوک قبل از خود و همچنین مهر زمانی ذکر شده قبلی است. کدهای هش توسط یک تابع ریاضی ایجاد می‌شوند که اطلاعات دیجیتال را به رشته‌ای از اعداد و حروف تبدیل می‌کند. اگر آن اطلاعات به هر نحوی ویرایش شود، کد هش نیز تغییر می‌کند.

هکرها در شبکه بلاک‌چین

تصور کنید که یک هکر که گره‌ای را در شبکه بلاک‌چین اجرا می‌کند، می‌خواهد یک بلاک‌چین را تغییر دهد و ارز دیجیتال را از دیگران بدزدد. اگر بخواهند نسخه تکی خود را تغییر دهند، دیگر با کپی دیگران همخوانی ندارد. وقتی بقیه کپی‌های خود را به یکدیگر ارجاع می‌دهند، می‌بینند که این یک کپی برجسته می‌شود. سپس نسخه زنجیره‌ای آن هکر به‌عنوان نسخه نامشروع کنار گذاشته می‌شود.

موفقیت در چنین هکی مستلزم آن است که هکر به طور هم‌زمان 51 درصد یا بیشتر از نسخه‌های زنجیره بلاکی را کنترل و تغییر دهد تا کپی جدید آن‌ها به نسخه اکثریت و در نتیجه زنجیره مورد توافق تبدیل شود. چنین حمله‌ای همچنین به مقدار زیادی پول و منابع نیاز دارد؛ در واقع آن‌ها باید همه بلوک‌ها را دوباره انجام دهند، زیرا اکنون دارای مهرهای زمانی و کدهای هش متفاوت هستند.

هزینه هک بلاکچین

باتوجه‌ به اندازه بسیاری از شبکه‌های ارزهای دیجیتال و سرعت رشد آن‌ها، هزینه انجام چنین شاهکاری احتمالاً غیرقابل تصور خواهد بود. در واقع نه‌تنها بسیار گران است، بلکه احتمالاً بی‌نتیجه خواهد بود. همچنین انجام چنین کاری سکرت نخواهد بود؛ زیرا اعضای شبکه شاهد چنین تغییرات شدیدی در زنجیره بلاکی خواهند بود و به‌ سختی به نسخه جدیدی از زنجیره خواهند رفت.

این امر باعث می‌شود که ارزش نسخه مورد حمله توکن کاهش پیدا کند و حمله در نهایت بی‌معنی شود؛ زیرا هکر کنترل یک دارایی بی‌ارزش را در اختیار دارد. اگر هکر به فورک جدید بیت‌کوین حمله کند، همین اتفاق می‌افتد. زنجیره بلاکی به‌این‌ترتیب ساخته شده است که مشارکت در شبکه به‌مراتب انگیزه اقتصادی بیشتری نسبت به حمله به آن دارد.

بیت‌کوین و بلاک‌چین

فناوری زنجیره بلاکی برای اولین‌بار در سال 1991 توسط استوارت هابر و دبلیو اسکات استورنتتا، دو محققی که می‌خواستند سیستمی را پیاده‌سازی کنند که در آن مهرهای زمانی اسناد را نمی‌توان دست‌کاری کرد، مطرح شد. اما تقریباً دو دهه بعد، با راه‌اندازی بیت‌کوین در ژانویه 2009، بلاک‌چین اولین کاربرد واقعی خود را نشان داد.

پروتکل بیت‌کوین بر روی یک زنجیره بلاکی ساخته شده است. ساتوشی ناکاموتو، خالق نام مستعار بیت‌کوین، در یک مقاله تحقیقاتی در مورد معرفی ارز دیجیتال، از آن به‌عنوان «سیستم نقدی الکترونیکی جدید که کاملاً همتا به همتا و بدون شخص ثالث قابل‌اعتماد است» یاد می‌کند.

بلاک‌چین بستری مناسب برای شفاف سازی

نکته کلیدی که در اینجا باید فهمید این است که بیت‌کوین صرفاً از بلاک‌چین به‌عنوان وسیله‌ای برای ثبت شفاف دفتر کل پرداخت‌ها استفاده می‌کند. زنجیره بلاکی، در تئوری، می‌تواند برای ثبت تغییرناپذیر هر تعداد نقطه داده استفاده شود. همان‌طور که در بالا موردبحث قرار گرفت، این مسئله می‌تواند به شکل معاملات، رای در یک انتخابات، موجودی محصولات، شناسه‌های ایالتی، اسناد مربوط به خانه‌ها و موارد دیگر باشد.

در حال حاضر، ده‌ها هزار پروژه به دنبال پیاده‌سازی بلاک‌چین‌ها به روش‌های مختلف برای کمک به جامعه هستند. به‌ عنوان‌ مثال، این روش در جهت ایجاد راهی برای رأی گیری ایمن در انتخابات دموکراتیک در حال پیاده سازی است. ماهیت تغییرناپذیری بلاک‌چین منجر می‌شود که رأی‌گیری تقلبی بسیار دشوارتر شود.

به‌ عنوان‌ مثال، یک سیستم رأی‌گیری می‌تواند به‌گونه‌ای کار کند که برای هر شهروند در یک کشور یک ارز دیجیتال یا توکن صادر شود. سپس به هر نامزد یک آدرس کیف پول سخت افزاری خاص داده می‌شود و رای دهندگان رمز خود را به آدرس هر نامزدی که می‌خواهند به آن رای بدهند ارسال می‌کنند. ماهیت شفاف و قابل ردیابی زنجیره بلاکی هم نیاز به شمارش آرای انسانی و هم توانایی هکرها را برای دست‌کاری برگه‌های فیزیکی رای از بین می‌برد.

بلاک‌چین و بانک‌ها

زنجیره بلاکی‌ها به‌عنوان یک نیروی مخرب در بخش مالی و به‌ویژه در کارکردهای پرداخت و بانکداری اعلام شده‌اند. با این‌ حال، بانک‌ها و زنجیره بلاکی‌های غیرمتمرکز بسیار متفاوت هستند.

برای اینکه ببینیم یک بانک چه تفاوتی با زنجیره بلاکی دارد، اجازه دهید سیستم بانکی را با اجرای بلاک‌چین توسط بیت‌کوین مقایسه کنیم.

چگونه از زنجیره بلاکی استفاده می‌شود؟

همان‌طور که می‌دانیم، بلاک‌ها داده‌های مربوط به تراکنش‌های پولی را در زنجیره بلاکی ذخیره می‌کنند. امروزه بیش از 10000 سیستم ارز دیجیتال دیگر بر روی بلاک‌چین کار می‌کنند؛ اما به نظر می‌رسد که زنجیره بلاکی در واقع یک روش قابل‌اعتماد برای ذخیره داده‌ها در مورد انواع دیگر تراکنش‌ها نیز هست.

برخی شرکت‌هایی که قبلاً زنجیره بلاکی را ادغام کرده‌اند عبارت‌اند از: Walmart، Pfizer، AIG، Siemens، Unilever و بسیاری دیگر. برای مثال، IBM زنجیره بلاکی Food Trust خود را برای ردیابی سفری که محصولات غذایی طی می‌کنند تا به مکان‌هایشان برسند، ایجاد کرده است.

چرا به زنجیره بلاکی نیاز داریم؟

صنایع غذایی شاهد شیوع بی‌شماری از E. coli، سالمونلا، لیستریا و همچنین مواد خطرناکی بوده است که به طور تصادفی وارد غذاها شده‌اند. در گذشته هفته‌ها طول می‌کشید تا منبع این شیوع یا علت بیماری از آنچه مردم می‌خورند پیدا شود. استفاده از زنجیره بلاکی به برندها این امکان را می‌دهد که مسیر یک محصول غذایی را از مبدأ تا تحویل ردیابی کنند.

در صورتی که مشخص شود غذایی آلوده است، می‌توان آن را از طریق هر ایستگاه تا مبدأ ردیابی کرد. همچنین این شرکت‌ها اکنون می‌توانند هر چیز دیگری را که ممکن است با آن در تماس بوده‌اند ببینند، که این مورد به شناسایی مشکل کمک می‌کند و  به طور بالقوه جان انسان‌ها را نجات می‌دهد. این یک نمونه از کاربرد بلاک چین است؛ اما بسیاری از اشکال دیگر پیاده‌سازی زنجیره بلاکی وجود دارد.

تفاوت یک زنجیره بلاکی خصوصی و یک زنجیره بلاکی عمومی؟

یک زنجیره بلاکی عمومی که به‌ عنوان زنجیره بلاکی باز یا بدون مجوز نیز شناخته می‌شود، جایی است که هرکسی می‌تواند آزادانه به شبکه بپیوندد و یک گره ایجاد کند. به دلیل ماهیت باز آن، این زنجیره بلاکی‌ها باید با رمزنگاری و یک سیستم اجماع مانند، (PoW) ایمن شوند.

از سوی دیگر، یک زنجیره بلاکی خصوصی یا مجاز، نیاز به تایید هر گره قبل از پیوستن دارد. از آنجایی که گره‌ها قابل‌ اعتماد در نظر گرفته می‌شوند، لایه‌های امنیتی نیازی به قوی بودن ندارند.

آینده بلاک‌چین

با وجود کاربردهای بسیار این فناوری که در حال پیاده‌سازی و بررسی است، بلاک‌چین به کمک بیت‌کوین که جز بهترین ارز دیجیتال برای سرمایه گذاری است و همچنین دیگر ارزهای دیجیتال، نامی برای خود دست‌ و پا کرده است. زنجیره بلاکی می‌تواند عملیات تجاری و دولتی را دقیق‌تر، کارآمدتر، ایمن‌تر، ارزان‌تر و با واسطه‌های کمتر انجام دهد.

ما درحال حاضر برای ورود به دهه سوم زنجیره بلاکی، آماده می‌شویم. دیگر بحث این نیست که آیا شرکت‌های قدیمی به این فناوری دست پیدا می‌کنند یا خیر. بلکه این سؤال است که چه زمانی این اتفاق خواهد افتاد؟ امروزه شاهد گسترش NFTها و توکن‌سازی دارایی‌ها هستیم. دهه‌های آینده دوره مهمی برای رشد زنجیره بلاکی خواهد بود. یادگیری این حوزه می تواند منجر به ایده‌های پولساز شود.

در دانشگاه کسب‌وکار درباره مفهوم زنجیره‌های بلاکی صحبت کردیم. در صورت تمایل به واردشدن در بحث‌های تخصصی زنجیره‌های بلاکی نظرات خود را برای ما بنویسید.