بلاکچین چیست و چطور کار می کند؟

فردی با نام مستعار ساتوشی ناکاموتو در ۳۱ اکتبر سال ۲۰۰۸ یک مقاله منتشرکرد. در این مقاله بیت کوین به عنوان یک پول نقد الکترونیکی معرفی شد و کارکرد آن ارسال و دریافت پول بین دو نفر بدون واسطه و آنهم به طور ناشناس بود.چون بیت‌کوین برای عملکرد خود از رمزنگاری استفاده می‌کند، دسته‌بندی ارز رمزنگاری شده برای آن پیشنهاد شد. البته اصطلاح ارز دیجیتال هم از همان زمان رواج پیدا کرد.

هدف بیت‌کوین چه بود؟ در درجه اول هدف تراکنش‌های مالی بود؛ اما در درجه بعدی محققان با بررسی فناوری های زیرساختی بیت کوین، متوجه ظرفیت های بالای آن برای استفاده در صنایع دیگر شدند.

ظرفیتی که می‌توانست برنامه های حرفه ای با راهبرد تکنولوژی مدرن برای صنایع مختلف بسازد. و بلاک‌چین، نامی بود که برای این فناوری زیرساختی وتاثیرگذار استفاده شد.

بلاک چین چیست؟

ما برای انجام یک تراکنش مالی از یک واسطه مثل بانک استفاده می‌کنیم. اما بلاک چین این امکان را به خریدار ها و فروشنده ها (ارسال‌کنندگان و دریافت‌کنندگان پول مجازی) می‌دهد که مستقیما با هم مرتبط باشند و دیگر نیاز به یک شخص ثالث به عنوان واسطه نباشد. این شکل از تراکنش را «همتا به همتا» می‌نامند.

بلاک چین از رمزنگاری برای ایجاد امنیت درمبادلات و حتی خرید و فروش ارزدیجیتال استفاده می‌کند. بر خلاف سیستم‌های بانکی که یک موقعیت مشخص و در اصطلاح متمرکز دارند، مرکزداده‌ای که بلاک چین‌ها در آن هستند کاملا غیرمتمرکز بوده و در تمام جهان پخش است. محل نگهداری بلاک چین‌ها را به اصطلاح «دفتر کل توزیع شده» می‌نامند. این دفتر کل برای همه اعضای شبکه و با جزئیات در دسترس است و حتی حساب و کتاب‌ها برای همه به‌صورت شفاف وجود دارد.

این شبکه در واقع زنجیره‌ای از رایانه‌هایی است که درستی تراکنش‌های انجام شده بین شما و طرف مقابل‌تان را تایید می‌کنند و پس از تایید، آن را هم به بلاک چین اضافه می‌کنند.

 ساختار بلاک چین به زبان ساده

 هر یک از بلوک ها در بلاک چین از قسمت های دیجیتالی اطلاعات که شامل سه بخش است تشکیل شده :

۱) اطلاعات مربوط به تراکنش های شما:مثلا تاریخ، زمان و مبلغ آخرین خرید بیت کوین شما.

۲) اطلاعات  شرکت کنندگان در معاملات: استفاده از امضای دیجیتال به جای اسم واقعی شما، خرید شما بدون هیچ گونه اطلاعات شناسایی با استفاده از یک “امضای دیجیتال” منحصر به فرد ثبت می شود.

۳) هر بلوک اطلاعات متمایزی با بقیه بلوک ها دارد: همانطور که هریک از ما اثر انگشت داریم تا بتوانیم از یکدیگر متمایز شویم، هر بلوک کد منحصر به فردی به نام “هش” (hash) را ذخیره می کند که به ما امکان می دهد آن را از هر بلوک دیگر تشخیص دهیم. به این ترتیب بلوکهای مربوط به دو معامله با جزئیات یکسان، به دلیل کدهای منحصر به فرد آنها، از هم قابل تفکیک هستند.

بلاک چین چطور کار می کند؟

برای درک بهتر کارکرد بلاک چین به تراکنش های بیت کوین نگاه کنید. بلاک چین همه ی اطلاعات و جزییات تک تک تراکنش‌ها را در خود ذخیره می‌کند و اگر یک کاربر بخواهد یک بیت کوین را بیشتر از دو بار معامله (یعنی کلاهبرداری کند) منع می شود.

هر بلوک زمانی که داده های جدید را ذخیره می کند به بلاک چین اضافه می شود. و بدین صورت با زنجیره ای از چندین بلوک که بهم وصل شده اند عنوان کلی بلاکچین پدید می آید برای اینکه یک بلوک به بلاک چین اضافه شود، باید چهار اتفاق رخ دهد:

۱) یک معامله باید انجام شود.

۲) بعد از خرید، معامله شما باید تأیید شود. این کار را شبکه رایانه ها که بیشتر از هزار رایانه را شامل می شود در تمام جهان گسترده است انجام می دهد. این شبکه از طریق رایانه بررسی می کند که معامله مطابق سفارش شما انجام شده باشد.

۳) جای ذخیره هر معامله باید در دل یک بلوک باشد. بعد از تأیید درستی معامله شما، اطلاعات در یک بلوک اختصاصی ثبت می شود. آنجا، اطلاعات معامله شما در کنار بی نهایت تراکنش مشابه قرار می گیرد.

۴) به هر بلوک باید هَش (کد) داده شود: بعد از تأیید همه معاملات یک بلوک، باید به آن بلوک یک کد شناسایی منحصر به فرد به نام هَش داده شود. بعد از گرفتن هَش اختصاصی، آن بلوک به بلاک چین اضافه می شود.

چرا بلاک چین اهمیت دارد؟

فناوری بلاک چین و کاربردهایش شگفت انگیز و نامحدود است و تقریبا می‌تواند در هر چیزی که تراکنش پذیر باشد از جمله نقل و انتقال پول، کالا و یا املاک کاربرد داشته باشد.

بلاک چین بزرگترین استخوان در گلوی کلاهبردارن است،چرا که هر معامله صورت گرفته با همه ی جزییاتش در دفتر کل ثبت شده و همه طرفین معامله می‌توانند به این جزییات دسترسی داشته باشند.

بلاک چین برای چه کسانی در دسترس است؟

هر کسی در هر جای دنیا که به اینترنت دسترسی دارد می‌تواند از آن در تراکنش‌های خود استفاده کند.

با این وجود تحقیقات زیادی انجام شده که نشان دهنده ی رشد میزان استفاده از این فناوری در دهه آینده است، علاقه به حوزه بلاکچین در دنیا رو به افزایش است ارائه دوره های دانشگاهی بلاکچین، برگزاری انواع کنفرانس ها و همایش های این حوزه، استفاده بانک‌ها و موسسات مالی، شرکت‌های بیمه و شرکت‌های فناوری از آن به عنوان ابزاری برای کاهش هزینه‌ها، کاهش خطاهای سیتمی و افزایش کیفیت ارائه خدمات خود دلیلی بر این مدعاست.

زمانی که شما با هر کامپیوتری که به شبکه بلاک چین متصل می شود یک کپی یا نسخه بروزرسانی شده از بلاک چین دارید، بنابراین هزاران یا میلیونها نسخه در مورد بیت کوین از همان بلاک چین در دسترس کاربران قرار دارد و به نوعی محتویات بلاک چین برای همه قابل مشاهده است.

 این  حجم از گستردگی اطلاعات بلاک چین در شبکه ای از رایانه ها دستکاری اطلاعات را سخت تر می کند، چرا که یک هکر نیاز به دستکاری هر نسخه از بلاک چین در شبکه دارد که با این همه نسخه تقریباً کاری غیر ممکن است.

در واقع ، با نگاهی به بلاک چین بیت کوین، خواهید فهمید که شناسایی کاربران عملا غیرممکن است،چرا که اگرچه تراکنش های ثبت شده در بلاکچین کاملاً ناشناس نیستند، اما اطلاعات شخصی کاربران فقط محدود به امضای دیجیتال یا نام کاربری آنهاست. با این وجود سوالی که در اینجا پیش می آید این است که:

بلاک چین به چه صورت امنیت کاربران را تامین می کند؟

 روش های بلاک چین برای ایجاد امنیت و اعتماد کاربران:

بلوک های جدید همیشه به شکل خطی و به ترتیب زمانی اضافه می شوند. بنابراین بلوک های جدید همیشه به انتهای بلاک چین اضافه می شوند. هر بلوک در زنجیره دارای موقعیتی است به نام ارتفاع (height).

بعد از اضافه شدن یک بلوک به انتهای بلاک چین دیگر کار تمام است و برگرداندن و دستکاری بلوک برای تغییر محتوای آن کار سختی خواهد بود. چرا که هر بلوک با هش اختصاصی به خود، و همچنین هش مربوط به بلوک قبل از آن علامت گذاری شده.

کدهای هش از طریق یک عملکرد ریاضی ایجاد می شوند که اطلاعات دیجیتال را به رشته ای از اعداد و حروف تبدیل می کند. در صورتی که این اطلاعات به هر طریق دستکاری و ویرایش شود، کد هَش هم تغییر خواهد کرد. فرض کنیم یک هکر سعی کند اطلاعات تراکنش شما را دستکاری کند تا مجبور شوید وجه خرید خود را دوباره بپردازید.

همین که اطلاعات معامله شما ویرایش شود هَش بلوک تغییر می کند؛ بلوک بعدی در زنجیره هنوز حاوی هَش قدیمی است و  قاعدتاً هکر باید آن را هم به روزرسانی کند؛ و بعد بلوک بعدی تا آخر به این ترتیب است، محاسبه مجدد همه این هَش ها به قدرت محاسباتی عظیم و غیرقابل تصوری نیاز دارد.

به عبارت دیگر، بعد از اضافه شدن یک بلوک به بلاک چین، ویرایش آن خیلی سخت و حذف آن غیرممکن است.

بلاک چین چه مشکلات و محدودیت هایی دارد؟

۱) اصطلاحات تخصصی: فناوری بلاک چین به علت تازه بودنش مجموعه واژگانی کاملا جدید دارد. خوشبختانه در طول این چند سال تلاش های زیادی در زمینه ارائه واژه نامه ها، تعاریف و فهرست های کامل و آسان انجام شده.

۲) گستردگی شبکه : باید شبکه ای بزرگ از کاربران وجود داشته باشد که بلاک چین ها به سود کامل برسند. و همچنان بر سر این که آیا این گستردگی ایراد مهمی برای برخی از پروژه های مجاز بلاک چین ها هست یا نه بحث وجود دارد.

۳) هزینه تراکنش ها، سرعت شبکه : تبادلات بیت کوین که در چند سال اول حضورش تقریبا رایگان اعلام شد، اکنون هزینه های قابل توجهی دارد.

۴) نقص امنیتی غیرقابل اجتناب : در بیت کوین و سایر بلاک چین ها یک نقص امنیتی قابل توجه وجود دارد: اگر بیشتر از نیمی از رایانه هایی که به عنوان گره در شبکه فعالیت می کنند دروغ بگویند (دقت داشته باشید بیش از نیمی از رایانه ها)، دروغ به حقیقت تبدیل می شود. این نقص “حمله ۵۱ درصد” نامیده می شود و ساتوشی ناکاموتو در زمان راه اندازی بیت کوین به آن اشاره کرد. به همین دلیل استخرهای استخراج بیت کوین توسط جمع به دقت مورد نظارت قرار می گیرد تا اطمینان حاصل شود که هیچ کس ناآگاهانه چنین نفوذی را در شبکه فراهم نمی آورد.