بلاک چین، فناوریای که همه را کنجکاو کرده، چیست و چرا تبدیل به قلب تپنده دنیای دیجیتال شده است؟ در این مقاله به زبان ساده، همه نکات کلیدی و کاربردی آن را بررسی میکنیم.
به عبارتی ساده، بلاک چین فناوری نوآورانهای است که برای ذخیره و انتقال دادهها استفاده میشود. با اینکه مفهوم کلی بلاک چین دههها قبل معرفی شد، اما این فناوری اولین بار در سال ۲۰۰۸ توسط شخص یا گروهی با نام مستعار ساتوشی ناکاموتو و در وایت پیپر بیت کوین معرفی شد. همانطور که از نامش پیداست، بلاک چین به مجموعهای از بلاکهای متصل به یکدیگر (زنجیر شده) اشاره دارد که هر بلاک آن حاوی تعدادی تراکنش است.
در جامعه سنتی، ما برای انجام تراکنشهای مالی باید از واسطههایی مانند بانکهای دولتی و خصوصی استفاده کنیم. اما بلاک چین با از بین بردن این نیاز، به خریداران و فروشندگان (ارسالکنندگان و دریافت کنندگان پول دیجیتال) اجازه میدهد تا بهصورت مستقیم و بدون واسطه یا حضور شخصی دیگر، پول جابجا کنند. به این شکل از انجام تراکنش، مکانیسم «شبکه همتا به همتا» گفته میشود.
هر بلاک برای تأیید اعتبار دادههای موجود در خود، از کد هَش (Hash Code) استفاده میکند. در کد هش هر بلاک، اطلاعات و کد هش بلاک قبلی هم موجود است و به همین ترتیب زنجیرهای از بلاکهایی که به یکدیگر متصل هستند، شکل میگیرد. با توجه بهاینکه هر بلاک به بلاک قبلی متصل است، امکان تغییر دادهها در بلاکهای گذشته وجود ندارد. همین موضوع، امنیت و شفافیت شبکه بلاک چین را بیهمتا کرده است.

شبکه بلاک چین برای افزایش امنیت در خرید و فروش ارز دیجیتال و حتی تبادلات داراییهای دیجیتال، از فناوری رمزنگاری استفاده میکنند . سیستمهای بانکی دارای موقعیت مکانی مشخصی هستند و به اصطلاح، متمرکز فعالیت میکنند؛ اما مرکز دادهای که شبکههای بلاک چین در آن قرار دارد، کاملا غیرمتمرکز بوده و در سراسر جهان توزیع شده است.
به محل نگهداری و حفظ اطلاعات بلاک چینها، «دفتر کل توزیع شده» یا DLT گفته میشود. تمامی اطلاعات دفتر کل توزیع شده برای تمام اعضای حاضر در شبکه قابل دسترسی است و حتی جزئیترین تغییرات در تبادلات هم برای همه به صورت شفاف قابل مشاهده و بررسی است. در واقع، DLT زنجیرهای از رایانههایی است که درستی تراکنشهای صورت گرفته بین کاربر اول و کاربر دوم را بررسی و تایید کرده و پس از آن، اطلاعات تراکنش را به بلاک چین ارسال میکنند.
اولین بلاک شبکه که قبل از آن، بلاک دیگری وجود ندارد، «جنسیس بلاک» نام دارد.
اگر میخواهید بهتر بفهمید که شبکه بلاک چین چیست، به این مثال ساده توجه کنید: فرض کنید که دو ستون روی برگهای دارید و هر اطلاعاتی که میخواهید نگهداری کنید را در سطر اول ستون اول میگذارید. داده داخل این سلول، طی فرآیندی محاسباتی تبدیل به یک کلمه جدید با دو حرف (یعنی هش کد) میشود.
حالا این کلمه، در ورودی بعدی مورد استفاده قرار میگیرد. در این حالت، هر تغییری در سلول اول صورت بگیرد، منجر به تغییراتی در سلول بلاک دوم و بلاکهای بعدی آن خواهد شد. تصویر زیر مثالی گویا از پایگاه دادهای است که اطلاعات در آن به صورت زنجیرهای بههم متصل شدهاند.

با توجه به تصویر بالا میتوان گفت که آخرین شناسنامهی بلاکی که در اینجا TH است، نتیجهی تمام دادههای وارد شده در ردیفهای قبلی است و هر تغییری در یکی از این دادهها منجر به تغییر تمام دادهها خواهد شد. حالا که این مثال را مرور کردید، میتوان گفت که به زبان ساده با فرآیند هشینگ (Hashing) و تابع هش در بلاک چین آشنا شدهاید.
بسیاری از افراد تصور میکنند که مفهوم بلاک چین با مفهوم بیت کوین متولد شد. این درحالی است که فناوری بلاک چین بیشتر از ۱۵ سال قبلتر از بیت کوین معرفی شد و پادشاه رمزارزها فقط کاربردی عملی به این فناوری بخشید. در جدول زیر، تاریخچه بلاکچین را مشاهده میکنید.
| سال | رویداد |
| ۱۹۹۱ | استوارت هیبر و دبلیو. اسکات استورنتا فناوری بلاک چین را برای زمانسنجی اسناد دیجیتال با استفاده از رمزنگاری معرفی کردند. |
| ۱۹۹۲ | درختهای مرکل این فناوری را بهکار گرفتند و امکان ذخیره چندین سند در یک بلاک را فراهم کردند. |
| ۲۰۰۰ | استفان کنست نظریه زنجیرههای رمزنگاریشده را منتشر کرد. |
| ۲۰۰۴ | هال فینی سیستم «اثبات قابل استفاده مجدد» را برای مقابله با مشکل دبل اسپندینگ معرفی کرد. |
| ۲۰۰۸ | ساتوشی ناکاموتو مفهوم بلاک چین توزیعشده را در یک وایت پیپر ارائه داد. |
| ۲۰۰۹ | ساتوشی ناکاموتو وایت پیپر بیت کوین را منتشر کرد. جیمز هاولز بیت کوین استخراج کرد اما بهاشتباه هارد حاوی آن را دور انداخت؛ آن هارد درایو حاوی ۸ هزار بیت کوین بود. |
| ۲۰۱۴ | فناوری بلاک چین از ارز دیجیتال جدا شد و «بلاکچین 2.0» متولد شد. |
| ۲۰۱۵ | شبکه Ethereum Frontier برای قراردادهای هوشمند راهاندازی شد. پروژه Hyperledger نیز توسط بنیاد لینوکس آغاز شد. |
| ۲۰۱۶ | واژه ‘Blockchain’ بهعنوان یک کلمه واحد پذیرفته شد. یک اشکال در DAO اتریوم باعث هارد فورک آن شد. صرافی Bitfinex نیز هک شد و ۱۲۰ هزار بیت کوین به سرقت رفت. |
| ۲۰۱۷ | ژاپن بیت کوین را بهعنوان ارز قانونی پذیرفت. شرکت Block.one بلاک چین EOS را معرفی کرد. |
| ۲۰۱۸ | بیت کوین ۱۰ ساله شد. ارزش آن به ۳۸۰۰ دلار کاهش یافت. گوگل، توییتر و فیسبوک تبلیغات رمزارزها را ممنوع کردند. |
| ۲۰۱۹ | تعداد تراکنشهای روزانه شبکه اتریوم از ۱ میلیون گذشت. آمازون سرویس Amazon Managed Blockchain را معرفی کرد. |
| ۲۰۲۰ | استیبل کوینها به دلیل پایداری بیشتر محبوب شدند. اتریوم زنجیره Beacon را برای آمادهسازی اتریوم ۲ راهاندازی کرد. |
| ۲۰۲۲ | اتریوم از مکانیزم اثبات کار به اثبات سهام منتقل شد. این انتقال باعث کاهش مصرف انرژی شبکه تا حدود ۹۹.۹۵٪ شد. |
احتمالاً با اسپردشیتها یا پایگاههای داده آشنا هستید. بلاک چین تا حدی به آنها شباهت دارد، زیرا نوعی پایگاه داده است که اطلاعات در آن ثبت و نگهداری میشود. تفاوت اصلی بین یک پایگاه داده (یا اسپرد شیت) سنتی و بلاک چین در نحوه ساختاردهی و دسترسی به دادههاست.
بلاک چین از برنامههایی بهنام اسکریپت تشکیل شده که همان کارهایی را انجام میدهد که معمولاً در یک پایگاه داده انجام میدهید؛ یعنی برای واردکردن و دسترسی به اطلاعات و سپس ذخیره و نگهداری آنها در محل مناسب بکار میرود. اگر بخواهیم شبکه بیت کوین را به عنوان یک بلاک چین ایدهآل در نظر بگیریم، بهتر میتوانیم نحوه کار آن را تشریح کنیم.
بلاک چین بیت کوین اطلاعات تراکنشها را جمعآوری کرده و آنها را در فایلی ۴ مگابایتی به نام «بلاک» ذخیره میکند (در بلاک چینهای دیگر اندازه بلاک ممکن است متفاوت باشد). پس از پر شدن بلاک، دادههای آن از طریق یک تابع هش رمزنگاری عبور میکند و عددی شانزدههشتی به نام «هش هِدر بلاک» تولید میشود.
سپس این هش در هدر بلاک بعدی قرار میگیرد و همراه با سایر اطلاعات موجود در همان هدر رمزنگاری میشود؛ به این ترتیب زنجیرهای از بلاکها شکل میگیرد و به همین دلیل این ساختار را «بلاک چین» مینامند.

برای اضافه شدن یک بلاک به بلاک چین بیت کوین باید مراحلی طی شود که در ادامه آن را به زبانی بسیار ساده تشریح میکنیم:
این ساختار زنجیرهای همان چیزی است که بلاک چین را از دیگر انواع پایگاه داده متمایز میکند. برای درک نحوه کار خودِ زنجیره، باید با سه عنصر کلیدی که در هر بلاک وجود دارد آشنا شویم. هر بلاک حاوی موارد زیر است:
ترکیب این سه عنصر باعث میشود بلاکهای یک بلاک چین تغییرناپذیر باشند؛ یعنی امکان دستکاری آنها وجود ندارد. اگر کسی سعی کند داده یک بلاک را تغییر دهد، هش و مُهر زمانی آن بلاک عوض میشود. در نتیجه، بلاک بعدی دیگر حاوی هش بلاک قبلی نخواهد بود و بهسرعت مشخص میشود که در زنجیره دستکاری صورت گرفته است.
اگر کاربری بخواهد یک بیت کوین را دوبار خرج کند (مفهوم دابِل اسپند یا دوبار خرج کردن)، نودهای بیت کوین مانع از انجام این کار میشوند. در هر بلاک، به محض وارد شدن اطلاعات جدید، این اطلاعات ذخیره شده و به بلاک چین اضافه میشود.
شبکههای بلاک چین، بر اساس میزان دسترسی و مشارکت کاربران در شبکه، به چهار دسته تقسیم میشوند: شبکههای عمومی، خصوصی، تجاری (Consortium) و هیبرید (Hybrid).
این نوع شبکهها برای همگان قابل دسترس هستند و هر فردی میتواند به عنوان نود در شبکه شرکت کند. این نودها مسئول تأیید تراکنشها و تولید بلاکهای جدید هستند و به عنوان پاداش، رمزارز مربوط به شبکه را دریافت میکنند. این شبکهها دارای حداکثر شفافیت و غیرمتمرکزی هستند، اما معایبی مانند کندی، پیچیدگی و مصرف زیاد انرژی را نیز دارند. بلاک چین اتریوم، بیت کوین و شبکه لایت کوین مثالهایی از این نوع شبکهها هستند.
این نوع شبکهها توسط سازمان یا گروه خاصی کنترل میشوند و فقط اعضای مجاز میتوانند به آن دسترسی داشته باشند. این شبکهها دارای حداقل شفافیت و حداکثر کارایی هستند، اما معایبی مانند کمبود حفاظت از حقوق کاربران و خطر سانسور را نیز دارند. هایپرلجر فابریک، کوردا و IBM، مثالهایی از این نوع شبکهها هستند.
این نوع شبکهها توسط چند سازمان یا گروه با هدف همکاری در پروژه یا زمینهای خاص اداره میشوند و فقط نودهای منتخب مجاز به تأیید تراکنشها هستند. این شبکهها دارای تعادل مناسب بین شفافیت و کارایی هستند، اما معایبی مانند قطعی نبودن قوانین و استانداردهای شبکه را نیز دارند. بلاک چین R3، بلاک چين کوروم (Quorum) و اسمارت چین بایننس مثالهایی از این شبکهها هستند.
اين نوع شبكهها تركيبی از شبكههای عمومی و خصوصی هستند و امكان انتخاب سطح دسترسی و مشاركت را برای کاربران فراهم میکنند. اين شبكهها مزايای هر دو نوع شبكه را دارند، اما معايبی مانند پيچيدگی فنی و تطابق نداشتن با قوانين و مقررات نيز آنها را تهدید میکند. بلاک چين دراگونچین (Dragonchain)، بلاک چين XinFin و بلاک چين کادِنا مثالهايی از اين شبكهها هستند.
الگوریتم اجماع، قلب تپنده شبکههای بلاک چینی است. الگوریتمها تعیین میکنند که چگونه یک شبکه غیرمتمرکز میتواند به توافق برسد و اطلاعات را به صورت معتبر و امن ثبت کند. در واقع، الگوریتمهای اجماع نقشی محوری در حفظ اعتبار و غیرقابل تغییر بودن دادههای ذخیره شده در بلاک چین ایفا میکنند و جلوی تقلب و تغییر دادهها را میگیرند.
از جمله انواع الگوریتمهای اجماع بلاک چین، میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
همان طور که گفتیم، در هر بستری که نیاز به ثبت و انتقال اطلاعات یا پیام وجود دارد، میتوان از بلاک چین استفاده کرد. به طور خلاصه، بلاک چین به عنوان فناوری پایهای، قابلیت اعتماد و شفافیت را در بسیاری از زمینههای کاربردی فراهم میکند. در ادامه به معرفی چند کاربرد اصلی و مهم بلاک چین میپردازیم.
ذخیره فایل توزیعشده در بستر اینترنت در مقایسه با روشهای سنتی متمرکز، از مزایای زیادی برخوردار است. بیشتر دادههای ذخیره شده در فضاهای ابری بر بستر سرویسهای متمرکز قرار داشته و در معرض حمله و حذف اطلاعات هستند. علاوهبراین، در برخی مواقع کاربران با خواست مدیران سرورها ممکن است از دسترسی به سرور و اطلاعات خود محروم شوند.
از دیدگاه کاربران، راهحلهای ذخیرهسازی دادهها مبتنی بر بلاک چین، مانند دیگر روشهای ذخیرهسازی فایل عمل میکند. شما در هر دو این روشها میتوانید دادههای خود را آپلود و نگهداری کنید و هر زمان خواستید به آنها دسترسی داشته باشید. اما آنچه در پشت پردهی این دو روش رخ میدهد، متفاوت است.
زمانی که فایلی را در بلاک چین ذخیره میکنید، فایل شما بین چندین نود، توزیع میشود. در برخی مواقع ممکن است هر نود بخشی از فایل شما را ذخیره کند. این نودها نمیتوانند با دادههای شما خرابکاری کنند؛ اما شما میتوانید از نودها برای ارائه قسمتهای مختلف فایل، درخواست کرده و با ترکیب آنها فایل اصلی خود را بسازید.
در حال حاضر تعداد زیادی از اشیاء فیزیکی به اینترنت متصل هستند و این میزان، هر روز در حال افزایش است؛ ارتباط و همکاری بین این اشیاء بهطور محسوسی توسط بلاک چین قابل انجام است. برای مثال، پرداختهای خودکار ربات به ربات میتواند شاخهی جدیدی از اقتصاد را ایجاد کند که برای اجرای آن، راهحلی ایمن و با توان بالا نیاز است. بلاک چین به سادگی توانایی توسعه فضای کار اینترنت اشیا را در خود دارد.
پیشتر در مقالهی آشنایی با پروژه Fetch.ai و توکن FET دربارهی پروژهای که به کمک فناوری هوش مصنوعی، اینترنت اشیا و یادگیری ماشینی را با شبکه بلاک چین ادغام کرده صحبت کردیم؛ این پروژه با رمزارز FET میخواهد سیستمی با مقیاس جهانی را برای اهداف بسیار بلندپروازانه و شگفتانگیز خود، ایجاد کند.
ذخیرهسازی امن دادههای پزشکی برای هر سیستم بهداشت و درمانی، مهم و ضروری است. اتکای سیستم درمان به سرورهای متمرکز، آن را در موقعیت حساس و خطرناکی قرار میدهد و امنیت و شفافیتِ فناوری بلاک چین میتوان پلتفرمی مناسب و کاربردی برای ذخیره دادههای پزشکی ایجاد کند.

بیماران با داشتن اطلاعات درمانی خود به صورت رمزنگاریشده در بلاک چین، میتوانند همزمان با حفظ حریم خصوصی، اطلاعات پزشکی خود را با هر موسسه درمانی به اشتراک بگذارند. اگر تمامی اعضای سیستم بهداشت و درمان فعلی دنیا در سیستمی جهانی و امن حضور داشته باشند، در اینصورت، جریان اطلاعات بین آنها سریعتر گسترش پیدا میکند. اینکار با استفاده از فناوری بلاک چین قابل انجام است و منجر به بهبود سیستم درمان در دنیا میشود.
زنجیره تامین کالا، هسته اصلی بسیاری از شرکتهای موفق است که هدف آن، مدیریت توزیع کالا و خدمات از تولیدکننده به مصرفکننده است. هماهنگی ذینفعان متعدد صنعتی خاص، با استفاده از روشهای سنتی بسیار سخت است.
تکنولوژی بلاک چین میتواند سطوح پیشرفتهتری از شفافیت را در بسیاری از صنایع ایجاد کند. اکوسیستم زنجیره تامین که قابلیت تعامل داشته باشد و حول پایگاه دادهای تغییرناپذیر بچرخد، فناوری است که بسیاری از صنایع برای قویتر و قابل اعتمادتر شدن به آن نیاز دارند. بلاک چین دقیقا این نیاز را برطرف میکند.
مدیریت امن هویت افراد و موجودیتها در اینترنت، نیازمند راهحلی سریع است. مقادیر بسیار زیادی از دادههای شخصی ما روی سرورهای متمرکز ذخیره میشوند؛ این اطلاعات بدون توجه به رضایت ما توسط الگوریتمهای هوش مصنوعی بررسی میشود.
به طور کلی، بلاک چین با وجود مزایایی که به همراه دارد، هنوز در مراحل اولیه توسعه و بهبود به سر میبرد و مانند هر فناوری دیگری، مشکلات و محدودیتهایی دارد. البته انتظار میرود که با پیشرفت فناوری و بهبود در مشکلات آن، این فناوری انقلابی بتواند در بسیاری از حوزهها استفاده شود. برخی از مشکلات و محدودیتهایی که با بلاک چین مرتبط هستند، عبارتاند از:
آینده بلاک چین با سرعتی فراتر از نقش بنیادی آن در رمزارزها در حال تحول است. در صدر این تحول، بلاک چینهای ماژولار قرار دارند که سه لایه اجماع، اجرا و دسترسپذیری داده را از هم جدا میکنند.
این تغییر معماری، مقیاسپذیری را بدون قربانیکردن تمرکززدایی یا امنیت (دو اصل اساسی بلاک چین) ممکن میکند. پروژههایی مانند Celestia و EigenLayer نشان میدهند که بلاک چینهای ماژولار چگونه زیرساخت را از نو میسازند، قابلیت همکاری میان زنجیرهها را افزایش میدهند و طراحی زنجیرههای سفارشی را تسهیل میکنند.

انتزاع حساب یا Account Abstraction نیز تجربهی کاربری را ارتقا میدهد؛ زیرا منطق کیف پول را از قوانین پروتکل جدا میکند. این ویژگی، حسابهای هوشمندی با منطق برنامهپذیر فراهم میسازد (از بازیابی اجتماعی و اسپانسری گس گرفته تا احراز هویت چندمرحلهای) و بلاک چین را برای کاربران عادی و کاربردهای سازمانی بهمراتب در دسترستر میکند. چنین تغییری میتواند در نهایت آن شیب یادگیری تند را که مانع پذیرش گسترده شده بود، از میان بردارد.
از طرف دیگر، همگرایی هوش مصنوعی و بلاک چین هم امیدبخشتر از همیشه است. بلاک چین، قابلیت راستیآزمایی و منشأیابی دادهها را فراهم میکند؛ ویژگیای حیاتی در عصر محتوای تولیدشده توسط هوش مصنوعی و عاملهای خودمختار. ادغام AI با دفاتر کل غیرمتمرکز میتواند سامانههای تصمیمگیری شفاف، بازارهای پیشبینی مقاوم در برابر تقلب و مدلهای حاکمیت پویایی خلق کند.
در مجموع، این نوآوریها نویدبخش آیندهای هستند که در آن بلاک چین ماژولار، هوشمند و بیدردسر در زندگی روزمره ادغام میشود و اقتصادهایی غیرمتمرکز، کاربرمحور و پشتیبانیشده از ماشینها را به حرکت در میآورد.
مطالب هفت صبح کریپتو صرفاً با هدف اطلاعرسانی و آموزش در حوزه رمزارزها منتشر میشود و به هیچوجه توصیهای برای خرید، فروش یا سرمایهگذاری نیست. فعالیت در بازار ارزهای دیجیتال با ریسک همراه است و هر فرد باید پس از تحقیق و با پذیرش کامل مسئولیت تصمیمگیری کند.
بدون دیدگاه