بلاک چین (Blockchain) چیست؟ | آموزش صفر تا صد برای مبتدیان

کسب اطلاعات بیشتر درباره بلاکچین

بلاک چین در حقیقت یک دفترکل برای ذخیره‌ی اطلاعات در قالب تراکنش‌های مختلف است به‌طوری که هر عضو از شبکه یک نسخه از این دفتر را پیش خود نگهداری می‌کنند. بلاک چین را می‌توان نوع خاصی پایگاه داده در نظر گرفت که می‌تواند اطلاعات مختلف را به صورت امن و غیرقابل‌دستکاری در خود ذخیره کند. بلاک چین در حقیقت یک دفترکل برای ذخیره‌ی اطلاعات در قالب تراکنش‌های مختلف است به‌طوری که هر عضو از شبکه یک نسخه از این دفتر را پیش خود نگهداری می‌کند.

پس بلاک چین روی یک شبکه از اعضای مختلف پیاده‌سازی می‌شود و همه‌ی اعضا در مدیریت و نحوه‌ی انجام کارها نقش خواهند داشت. بلاک چین یکی از زیرمجموعه‌های فناوری دفترکل توزیع‌شده یا همان DLT‌ است. این فناوری حتی قبل از تولد بیت کوین نیز وجود داشته است ولی اغلب کاربرها این تکنولوژی را با بلاک چین و هم‌چنین بیت کوین و تمام ارزهای دیجیتال یکسان در نظر می‌گیرند که تفکر صحیحی نیست. در این مقاله می‌‌خواهیم به طور جامع با بلاک چین، طرز کار، ویژگی‌ها، کاربردها و سایر موارد مرتبط با این فناوری جذاب آشنا شویم. حتماً تا پایان این مطلب ما را همراهی کنید.

فناوری دفتر کل توزیع شده – DLT

همان‌طور که در مقدمه اشاره شد، بلاک چین تنها یک زیر مجموعه از «فناوری دفترکل توزیع‌شده» (Distributed Ledger Technology = DLT) است. دفترکل از قدیم به جایی گفته می‌شود که تمام اطلاعات یک کسب‌وکار یا یک سیستم در آن ثبت می‌شود. در اکثر موارد با بررسی دفترکل می‌توان اطلاعاتی مثل مشخصات افراد و تبادلات مالی و غیره را مشاهده کرد. پس دفترکل مفهوم جدیدی نیست و انسان‌ها سال‌هاست از آن استفاده می‌کنند.

منظور از توزیع‌شده در این نام‌گذاری این است که دفترکل فقط در اختیار یک یا چند نفر خاص نباشد، بلکه تمام اعضای شبکه یک نسخه از آن را در اختیار داشته باشند و این ترتیب همه می‌توانند وضعیت سیستم را در هر لحظه مشاهده کنند. این مفهومی است که «بلاکچین» (Blockchain) بر اساس آن بنا شده و پیاده‌سازی شبکه‌ی بیت کوین نیز به عنوان اولین «رمزارز» (Cryptocurrency) روی بلاک چین صورت گرفته است.

البته ساختارهای دیگری نیز وجود دارند که یک DLT به حساب می‌آیند ولی هیچ‌کدام از آن‌ها به اندازه‌ی بلاک چین معروف نیستند. از جمله این سیستم‌ها می‌توانیم «هش‌گراف» (HashGraph)، «دگ» (DAG) و «هولوچین» (Holochain) را نام ببریم. در یک دفترکل متمرکز، همه‌ی پردازش‌ها توسط یک سیستم مرکزی انجام می‌شود و سایر اعضای شبکه، کنترلی روی نحوه‌ی پردازش‌ها ندارند؛ اما در دفترکل توزیع‌شده، کنترل شبکه در اختیار اعضای آن خواهد بود و به این ترتیب شفافیت سیستم بالا می‌رود. نوع مشارکت اعضا در پردازش‌های شبکه توسط سازوکار‌های خاصی یه نام «الگوریتم اجماع» (Consensus Algorithm) تعییین می‌شود که در ادامه بیشتر راجع به آن‌ها صحبت می‌کنیم.

بلاک چین چیست؟

«بلاک چین» (Blockchain) که در فارسی به آن «زنجیره‌ی بلوک» نیز گفته می‌شود، یک شبکه‌ی متشکل از اعضای مختلف برای پردازش و ذخیره‌ی امن اطلاعات است. پیش‌تر بیان شد که این شبکه یک نوع دفترکل توزیع‌شده یا DLT است. پس اینطور نتیجه می‌گیریم که یک نسخه از اطلاعات ذخیره‌شده در زنجیره‌ی بلوک اصلی در اختیار هر عضو شبکه قرار دارد. اعضا در این شبکه «نود» (Node) یا گره نامیده می‌شوند (و نودها هم انواع مختلفی مثل Master Node و Lightweight Node و غیره دارند).

ارتباط نودهای این شبکه به صورت «همتابه‌همتا» (Peer to Peer = P2P) است؛ برای درک ارتباط P2P به این مثال دقت کنید: شما در حال مطالعه یک مقاله از سایت حسینی فایننس هستید. برای دریافت این اطلاعات، کامپیوتر یا موبایل شما باید درخواستی برای سرور سایت ارسال کند تا اطلاعات خواسته‌شده برای شما فرستاده شود. سرور مرکزی سایت حسینی فایننس مسئول رسیدگی به درخواست‌ها و حتی ارتباط کاربرها با هم است.

اما در یک ارتباط همتا‌به‌همتا، به خاطر نبودن واحد کنترل مرکزی، سازوکاری طراحی می‌شود تا کاربرها بتوانند به طور مستقیم با هم ارتباط برقرار کرده و اطلاعات مختلف را برای هم ارسال کنند. اطلاعات در بلاک چین به صورت تراکنش هستند و مجموعه‌ای از تراکنش‌های پردازش‌شده، در واحدهای بزرگ‌تری به نام «بلوک یا بلاک» (Block) قرارداده می‌شوند و به بقیه‌ی بلاک‌ها که همان زنجیره‌ی بلوکی اصلی است، اضافه می‌شوند. زمانی که یک بلاک به زنجیره بلوکی اضافه شد، دیگر امکان تغییر، دستکاری یا پاک‌کردن آن وجود ندارد.

برای اطمینان از این کار، تک‌تک اطلاعات درون بلاک قبل از ذخیره‌شدن، رمزنگاری شده و در انتها کل بلاک نیز رمزنگاری می‌شود. علاوه‌براین، در عملیات رمزنگاری هر بلاک از رمز بلاک قبلی نیز استفاده می‌شود که باعث ایجاد یک ارتباط زنجیره‌ای بین بلاک‌ها شده و به همین خاطر به چنین شبکه‌ای زنجیره‌ی بلوکی می‌گویند. این فرایندهای رمزنگاری توسط توابع پیچیده‌ی ریاضی به نام «تابع هش» (Hash Function) انجام می‌شود که انواع مختلفی دارند.

تابع هش ویژگی جالبی دارد و آن این است که هر ورودی که به آن بدهید، یک خروجی با طول ثابت تولید می‌کند. مثلاً در شبکه‌ی بیت کوین از تابع هش SHA256‌ استفاده می‌شود. یعنی اگر هر نوع داده‌ای مثل عدد، کلمه، جمله، متن، فرمول یا غیره با هر طولی به این تابع داده شود، یک خروجی ۲۵۶ بیتی تولید خواهد کرد. وقتی عملیات هش کردن یک بلاک به پایان رسید، احتمال اینکه فردی بتواند برای یک بلاک دیگر نیز دقیقا همین هش را تولید کند، تقریباً صفر است. به همین خاطر می‌توان هر بلاک را با اطمینان از اینکه در آینده دستکاری نخواهد شد، به بلاک چین اضافه کرد.

اگر جدیدترین بلاک بیت کوین را بررسی کنیم،‌ می‌بینیم که در هش آن از هش بلاک قبلی استفاده شده و بلاک قبلی نیز هش بلاک قبل‌ خود را دارد. اگر به همین ترتیب هش بلاک‌ها را تا انتها بررسی کنیم، به اولین بلاک زنجیره می‌رسیم که به آن «جنسیس بلاک» (Genesis Block) گفته می‌شود.

بلاک چین چطور کار می‌کند؟

جالب است بدانیم که در طراحی بسیاری از سیستم‌های پیچیده مثل کریپتوکارنسی‌ها از تئوری بازی استفاده شده است. برای درک این تئوری از مثال معروف به نام «مسئله‌ی زندانی» (The Prisoner’s Dilemma) استفاده می‌شود. ماجرا از این قرار است که دو زندانی A و B در دو سلول جداگانه قرارداشته و هیچ راه ارتباطی بین آن‌ها وجود ندارد. از آن‌ها بازجویی می‌شود و قوانین بازی این است که اگر A سکوت کند و B‌ اعتراف کند، A آزاد و B به ۳ سال زندان محکوم می‌شود.

برعکس، اگر B ‌سکوت کند و A اعتراف کند، B آزاد و A به ۳ سال زندان محکوم می‌شود. اگر هر دو اعتراف کنند، هرکدام به ۲ سال زندان محکوم می‌شوند و در نهایت اگر هر دو سکوت کنند، به دلیل عدم وجود دلایل کافی، هر دو به ۱ سال زندان محکوم خواهند شد. از آنجایی که دو زندانی هرگز از تصمیم یکدیگر آگاه نخواهند شد، پس در اکثر مواقع، بهترین گزینه‌ی معقول یعنی سکوت کردن و ۱ سال محکومیت را انتخاب خواهند کرد.

حالا باید با خطای بیزانس آشنا شویم. مشکلی که در طراحی شبکه‌های توزیع‌شده وجود دارد، این است که از آنجایی که همه‌ی اعضا در فرایند پردازش اصلی مشارکت دارند، ممکن است برخی از نودها صادقانه عمل نکنند، مثلاً بخواهند اطلاعات غلطی را تأیید کنند و یا اطلاعات تأیید‌شده‌ قبلی را تغییر دهند که به آن خطای بیزانس گفته می‌شود.

پردازش‌های شبکه باید سازوکاری داشته باشد که بتواند هم امکان همکاری و مشارکت همه‌ی نود‌ها را فراهم کند و هم خودِ اعضا بتوانند رفتارهای خرابکارانه را تشخیص داده و جلوی آن‌ها را بگیرند. پس نیاز است بلاک چین دارای قابلیتی به نام «تحمل خطای بیزانس» (Byzantine Fault Tolerant = BFT) باشد. همان‌طور که قبلاً هم اشاره کردیم، بلاک چین این قابلیت را از طریق به‌کارگیری سازوکاری به نام الگوریتم اجماع به وجود می‌آورد.

الگوریتم اجماع بلاک چین

از آنجایی که الگوریتم اجماع نقش بسیار مهمی در عملیات پردازشی بلاک چین دارد، بهتر است کمی بیشتر در مورد آن صحبت کنیم. الگوریتم اجماع سازوکاری است که یک شبکه‌ی توزیع‌شده برای جلوگیری از خطای بیزانس و هم‌چنین با استفاده از تئوری بازی، به اعضای شبکه انگیزه می‌دهد تا با فعالیت صادقانه‌ی خود، هم به امنیت شبکه کمک کنند و هم پاداش دریافت کرده و به سود برسند.

الگوریتم اجماع انواع مختلفی دارد. دو نوع از معروف‌ترین آن‌ها، الگوریتم «گواه اثبات کار» (Proof of Work = PoW) و «گواه اثبات سهام» (Proof of Stake = PoS)‌ هستند. در الگوریتم PoW که در شبکه‌ی بیت کوین هم از آن استفاده می‌شود، اعضای شبکه برای مشارکت در پردازش بلاک‌ها باید قدرت پردازشی کامپیوتر خود را در اختیار شبکه قرار دهند. از این قدرت پردازش در عملیات هشینگ (همان رمزنگاری) بلاک‌ها استفاده می‌شود و در ازای آن، به اعضا در قالب ارز دیجیتال، پاداش پرداخت می‌شود.

طبیعی است که هرچه قدرت پردازشی بیشتر باشد، میزان پاداش هم بیشتر خواهد بود. به این عملیات «استخراج» (Mining) و به افرادی که این کار را انجام می‌دهند، «ماینر» (Miner) گفته می‌شود. البته در مورد بیت کوین، دیگر قدرت پردازشیِ کامپیوتر‌های معمولی به‌صرفه نیست و برای این کار از دستگاه‌های خاصی به نام «ایسیک» (ASIC) استفاده می‌شود.

به مجموعه‌ای از این دستگاه‌ها که در یک جای مخصوص (مثل سوله) به طور همزمان به استخراج مشغول باشند، «مزرعه‌ی استخراج» (Mining Farm) می‌گوییم. گواه اثبات سهام، الگوریتم اجماع جدیدتری است که در شبکه‌های بلاک چینی از آن استفاده می‌شود. در این روش، دیگر خبری از دستگاه ماینر و قدرت پردازش زیاد نیست، بلکه اعضای شبکه برای مشارکت در امور، باید مقداری از دارایی‌های خود را به صورت ارز دیجیتال در شبکه سپرده‌گذاری کنند.

سیستم با توجه به میزان سرمایه و فاکتور‌های مختلف دیگر، اعضای خاصی از  شبکه را برای تأیید بلاک‌ها انتخاب می‌کند که به آن‌ها «ولیدیتور» (Validator) گفته می‌شود. در اینجا هم هرچه میزان سرمایه‌ی سپرده‌گذاری‌شده بیشتر باشد، سود دریافتی بیشتر خواهد بود. الگوریتم PoS به علت داشتن مزیت‌هایی مثل مصرف انرژی کمتر، آسیب کمتر به محیط زیست و سرعت پردازش بالاتر، استفاده‌ی بیشتری در شبکه‌های بلاک چین دارد. جالب است بدانیم اتریوم که بعد از بیت کوین، بیشترین حجم بازار ارز دیجیتال بازار را در اختیار دارد، در حال انتقال از سیستم PoW به PoS است. این کار برای حل مشکل کاهش سرعت شبکه و بالارفتن کارمزدهای اتریوم به دلیل رشد نجومی پروژه‌های مختلف روی این شبکه، در حال انجام است. نسخه‌ی جدید این شبکه، اتریوم ۲ نام دارد و احتمالا در سال ۲۰۲۲ شروع به کار خواهد کرد.

انواع بلاک چین

بلاکچین عمومی: در بلاک چین عمومی (که به آن Permissionless هم گفته می‌شود) هیچ محدودیتی برای دیدن تراکنش‌ها و پیوستن نودهای جدید به شبکه و شرکت در تأیید تراکنش‌ها وجود ندارد. هیچ یک از نودها قدرت یا اختیار بیشتری نسبت یه سایر نودها ندارد و شبکه به طور کامل غیرمتمرکز است. بلاک چین عمومی بیشترین درجه‌ی شفافیت و اعتماد را دارد و از امنیت بالایی برخوردار است؛ اما سرعت پردازش تراکنش‌ها کم و در هنگام شلوغی، شبکه دچار مشکل «مقیاس‌پذیری» (Scalability) می‌شود. شبکه‌هایی مثل بیت کوین، اتریوم و لایت کوین از جمله بلاک چین‌های عمومی هستند.

بلاکچین خصوصی: بلاک چین خصوصی همان‌طور که از نامش پیداست، توسط همه قابل دسترسی نیست. این بلاک چین بیشتر توسط شرکت‌ها و سازمان‌ها استفاده می‌شود و فقط به نودهای خاصی اجازه‌ی پیوستن به شبکه داده می‌‌شود. تعیین سطح امنیت، دسترسی و فعالیت‌ها هر نود توسط یک بخش کنترل می‌شود. پس بلاک چین‌های خصوصی در ابعاد کوچکتری نسبت به بلاک چین‌های عمومی پیاده‌سازی می‌شوند و بیشتر برای سیستم‌هایی مثل رأی‌گیری، زنجیره‌ی تأمین، هویت دیجیتال و غیره به کار می‌روند. از جمله بلاک چین‌های خصوصی می‌توان به Multichain، Hyperledger projects و Corda اشاره کرد.

بلاکچین کنسرسیوم: بلاک چین کنسرسیوم یک شبکه‌ی نیمه‌متمرکز است و عموماً توسط چند سازمان مختلف اداره می‌شود. این نوع بلاک چین‌ها بیشتر توسط بانک‌ها و سازمان‌های دولتی استفاده می‌شوند و برخلاف بلاک چین‌های خصوصی، مدیریت و تبادل اطلاعات را بین چند سازمان مختلف انجام می‌شود. به این ترتیب سازمان‌ها کنترل بهتری روی مدیریت منابع خواهند داشت و امنیت شبکه بیشتر خواهد شد. شبکه‌های Energy Web Foundation و R3 نمونه‌هایی از این نوع بلاک چین‌ها هستند.

بلاک چین هیبرید: بلاک چین هیبرید ترکیبی از بلاک‌های عمومی و خصوصی است و ویژگی‌های هر دوی آن‌ها را دارد. کاربرها در چنین شبکه‌ای می‌توانند اجازه‌ی دسترسی به اطلاعات خاصی را برای افراد مشخصی تعیین کنند. هم‌چنین می‌توان مشخص کرد چه قسمتی از زنجیره‌ی بلوکی برای همه قابل دسترس باشد و چه قسمتی به صورت خصوصی باقی بماند. همه می‌توانند به بخش عمومی شبکه بپیوندند ولی برای پیوستن به بخش خصوصی بلاک چین هیبرید، نیازمند اجازه‌ی دسترسی است. به عنوان مثال «دراگون چین» (Dragonchain) یک نوع بلاک چین هیبریدی است.

مزایا و معایب بلاک چین

به کمک فناوری بلاک چین می‌توان سیستم‌های غیرمتمرکز مختلفی را به وجود آورد. این موضوع مزیت‌های زیر را به همراه خواهد داشت:

• شفافیت بیشتر: بر خلاف سیستم‌های سنتی و متمرکز، فرایند‌های پردازش و تأیید اطلاعات در بلاک چین‌ها توسط کاربرها انجام می‌شود. بر اساس قوانین اجماع، هیچ فردی نمی‌تواند بدون رضایت اکثریت شبکه کاری انجام دهد و همه‌ی اعضا یک نسخه از دفترکل را در اختیار دارند. چنین سیستم شفافی می‌تواند تغییرات بزرگی در سازمان‌ها و شرکت‌های بزرگ ایجاد کند.
• امنیت بیشتر:‌ با کمک قوانین اجماع و هم‌چنین استفاده از رمزنگاری و ارتباط زنجیره‌ای اطلاعات در بلاک چین، امکان تغییر یا دستکاری در اطلاعات بسیار کم و در نتیجه امنیت به بالاترین حد می‌رسد.
• کاهش هزینه‌ها: شرکت‌ها امروزه هزینه‌ی زیادی برای دریافت خدمات به واسطه‌ها می‌پردازند. با قابلیت ارتباط همتابه‌همتا، دیگر نیازی به وجود واسطه یا واحد کنترل مرکزی نیست. در نتیجه با حدف واسطه‌ها، هزینه‌ها و کارمزدهای مختلف کاهش پیدا می‌کند.
• حذف سانسور: در بلاک چینِ (عمومی) هیچ سازمان مرکزی روی نودهای شبکه نظارت نمی‌کند و همه‌ی اعضا قدرت یکسانی دارند و هر اطلاعاتی که در بلوک‌ها ثبت شود، برای همیشه و در معرض دید همه قرار می‌گیرد.
• امکان ردیابی اطلاعات: تمام تراکنش‌ها و اطلاعات درون آن‌ها روی بلاک چین ذخیره شده و کلیه حساب‌ها یا در اصطلاح کیف پول‌ها را می‌توان ردیابی کرد.‌ (البته نه در بلاک چین‌هایی مثل «مونرو» که با هدف غیرقابل ردیابی بودنِ تراکنش‌ها ساخته شده‌اند.)

در مورد معایب بلاک چین می‌توانیم این موارد را بیان کنیم:

• فناوری نوظهور: این فناوری هنوز نوپا است و سال‌ها زمان نیاز است تا به مقبولیت فناوری مثل اینترنت برسد.
• عدم مقیاس پذیری: بیشتر شبکه‌های بلاک چین مشکل مقیاس‌پذیری دارند. این مشکل باعث می‌شود در زمان‌های شلوغی شبکه و افزایش تعداد تراکنش‌ها، سرعت کم شود و کارمزدها افزایش پیدا کنند.
• خطر وجود باگ برنامه‌نویسی: کوچکترین باگ یا مشکل نرم‌افزاری می‌تواند در بحث «قراردادهای هوشمند» (Smart Contracts) و «برنامه‌های غیرمتمرکز» (DApps)‌ منجر به از دست رفتن سرمایه‌های موجود در یک پلتفرم شود. قراردادهای هوشمند مجموعه کدهایی هستند که در صورت تحقق شرایط تعریف شده، تراکنش‌های مشخصی را به صورت خودکار روی بلاک چین انجام می‌دهند.
• آپدیت‌های سخت و زمان‌بر: ایجاد تغییر پر پلتفرم‌های غیرمتمرکز پیچیدگی‌های بیشتری نسبت به سیستم‌های متمرکز دارد. شاید بارها دیده باشید که یک وبسایت اعلام می‌کند به علت به‌روزرسانی شبکه، ۲ ساعت از دسترس خارج خواهد شد. پیاده‌سازی چنین اتفاقاتی که در شبکه‌های بلاک چینی «فورک» (Fork) نام دارد روز‌ها به طول می‌انجامد و اغلب مراحل مختلفی باید طی شود تا اکثریت موافقت خود را نسبت به اجرای آپدیت اعلام کنند.
• بازار پر نوسان: به دلیل نوپا بودن فناوری بلاک چین و بازار ارزهای دیجیتال، دستکاری زیادی در قیمت‌ها ممکن است رخ دهد که باعث نوسان شدید قیمت و افزایش ریسک فعالیت در این حوزه می‌شود.

تاریخچه بلاک چین

ایده‌های اولیه بلاک چین به دهه ۱۹۹۰ میلادی بازمی‌گردد؛ زمانی که پژوهشگرانی مانند استوارت هابر و اسکات استورنتا روی روش‌هایی برای ثبت زمان‌دار و غیرقابل‌تغییر اسناد دیجیتال کار می‌کردند. هدف آن‌ها ایجاد سیستمی بود که اطلاعات ثبت‌شده در آن قابل دستکاری نباشد، اما این مفاهیم در آن زمان به دلیل محدودیت‌های فنی و نبود زیرساخت مناسب، به شکل گسترده مورد استفاده قرار نگرفت.

تحول اصلی بلاک‌چین در سال ۲۰۰۸ رخ داد؛ زمانی که ساتوشی ناکاموتو با انتشار وایت پیپر بیت کوین، مفهوم دفترکل توزیع‌شده، غیرمتمرکز و مبتنی بر رمزنگاری را به جهان معرفی کرد. یک سال بعد، در ۲۰۰۹، شبکه بیت‌کوین راه‌اندازی شد و بلاک‌چین برای نخستین بار به‌صورت عملی به کار گرفته شد؛ سیستمی که در آن تراکنش‌ها بدون نیاز به نهاد مرکزی ثبت و توسط شبکه‌ای از کاربران تأیید می‌شد.

در ادامه، بلاک‌چین از چارچوب ارزهای دیجیتال فراتر رفت و با ظهور پلتفرم‌هایی مانند اتریوم، امکان اجرای قراردادهای هوشمند و توسعه برنامه‌های غیرمتمرکز فراهم شد. امروزه این فناوری در حوزه‌هایی مانند امور مالی غیرمتمرکز (DeFi)، زنجیره تأمین، سلامت، رای‌گیری الکترونیکی و امنیت داده کاربرد دارد و به‌عنوان یکی از سریع‌ترین و تاثیرگذارترین فناوری‌های عصر دیجیتال شناخته می‌شود.

کاربردهای بلاک چین

در ادامه درباره‌ مهم‌ترین کاربردهای بلاک چین در حوزه‌های مختلفی مثل امور مالی، انواع بیزنس‌ها، امور دولتی و برخی فیلدهای صنعتی صحبت می‌کنیم.

1. بانکداری و امور مالی

اولین پروژه‌ بین‌المللی و موفق که از فناوری بلاک چین استفاده کرد، بیت کوین بود و از آن‌جایی که هدف بیت کوین تسهیل امور مالی است، این حوزه نگاه ویژه‌ای به بلاک چین دارد.

اگر فرآیندهای نگهداری و انتقال پول در سطح جهانی را با دقت بررسی کنیم، می‌بینیم که نکات مهمی از قلم افتاده‌اند. در عصر تکنولوژی و سرعت، چرا باید برای انتقال سرمایه از بانک یک کشور به کشوری دیگر چندین روز زمان نیاز باشد؟ چرا واسطه‌های مختلفی وجود دارند که هر کدام کارمزد مخصوص خود را می‌گیرند و هزینه‌های جانبی را افزایش می‌دهند؟ اگر اطلاعات امنیتی یک بانک در اثر سرقت یا خطای انسانی به خطر بیفتد چه می‌شود؟

سؤال‌های این‌چنینی زیادی وجود دارد و اینجاست که بلاک چین برای همه‌ آن‌ها پاسخ‌های جذابی آماده کرده است. انتقال پول یا هر ارزش یا اطلاعات دیگر در شبکه‌ای که از بلاک چین استفاده می‌کند، با کمترین کارمزد و در امن‌ترین حالت ممکن و در ۲۴ ساعت شبانه‌روز ممکن است. پیگیری تراکنش‌ها، عدم امکان دستکاری شدن و شفاف بودن تمام پروسه‌های مالی از مزیت‌هایی استفاده از این تکنولوژی در امور مالی است.

جالب است بدانید که بانک مرکزی کشورهای زیادی در حال راه‌اندازی ارز دیجیتال ملی خود هستند و باید دید که تا کجا می‌توانند به اصل غیرمتمرکز بودن پایبند باشند و در کنارش از مزایای بلاک چین استفاده کنند.

2. قراردادهای هوشمند

قراردادهای هوشمند نوعی کدهای کامپیوتری هستند که روی بلاک چین پیاده‌سازی می‌شوند و این قابلیت را دارند که در شرایط تعیین‌شده‌ی خاصی به طور خودکار اجرا شوند. هدف قرارداد هوشمند این است که امور مرتبط با یک قرارداد (یا توافق) بین دو یا چند طرف را به ساده‌ترین و امن‌ترین روش ممکن اجرا کند.

برای مثال در پروسه‌ی معامله‌ی یک خودرو، می‌توان در قرارداد هوشمند تعیین کرد که مشتری مبلغ مشخصی را در تاریخ خاصی واریز کند و فروشنده هم مدارک و کلید ماشین را به مشتری تحویل دهد. تا زمانی که پولی توسط خریدار واریز نشود، قرارداد اجازه‌ی تحویل مدارک را نمی‌دهد و اگر پول واریز شد و فروشنده مدارک را تحویل نداد، پول به خریدار بازگردانده می‌شود.

قراردادهای هوشمند توسط بلاک چین اتریوم به دنیا معرفی شدند و با چنان استقبالی مواجه شدند که اکنون اتریوم، به عنوان یکی از بزرگ‌ترین ارزهای دیجیتال شناخته می‌شود. یک حوزه‌ کاملا جدید در امور مالی غیرمتمرکز با نام دیفای (DeFi) با ارزشی بیش از ۱۳ میلیارد دلار از بستر اتریوم استفاده می‌کند.

3. واحد پولی

بلاک چین بستری برای راه‌اندازی ارزهای رمزنگاری‌شده (کریپتوکارنسی‌ها) است. این ارزها توانایی منحصربه‌فردی دارند و اگر به‌طور غیرمتمرکز طراحی و پیاده‌سازی شوند (مثل بیت کوین)،‌ می‌توانند امن‌تر از واحد پولی کشورها عمل کنند و حتی ضدتورمی هم باشند.

می‌دانیم که بانک مرکزی هر کشوری وظیفه‌ مدیریت میزان نقدینگی و تعیین نرخ بهره‌ بانک‌ها را بر عهده دارد. متأسفانه بانک‌های مرکزی برای حل بعضی از مشکلات اقتصادی، پول چاپ می‌کنند یا نرخ بهره‌ بانک‌ها را تغییر می‌دهند و در بیشتر مواقع باعث کاهش ارزش پول ملی و ایجاد تورم می‌شوند.

پولی که با استفاده از تکنولوژی بلاک چین ساخته شده باشد و به‌صورت غیرمتمرکز اداره شود، می‌تواند مشکلات چاپ بی‌رویه، دستکاری شدن نقدینگی و این‌طور مسائل را برطرف کند و با گذر زمان، ارزش بیشتری پیدا کرده و همان‌جور که گفته شد ضد تورمی عمل کند.

4. ثبت اسناد و ذخیره‌ اطلاعات

اگر سازمان‌های ثبتی را از نزدیک دیده باشید، فرآیندهای کاری آن‌ها به‌شدت کند و ناکارآمد است. امکان وقوع خطای انسانی در تاریخ و شماره‌گذاری اسناد وجود دارد و پروسه‌ها به‌شدت زمان‌بر هستند. در اکثر مواقع نیاز است که اسناد به صورت فیزیکی جابه‌جا شوند و به سازمان‌های مدیریتی انتقال پیدا کنند.

اگر پایگاه داده‌ی این سازمان‌ها از بلاک چین استفاده کند،‌ تحول بزرگی در آن‌ها ایجاد می‌شود. مثلاً برای استعلام مالکین قبلی یک ملک، می‌توان به تاریخچه‌ی بلاک چین مراجعه کرد. به این ترتیب زمان انجام کارها از چند ماه و چند هفته به چند دقیقه کاهش پیدا می‌کند و در مصرف انرژی و هزینه صرفه‌جویی خواهد شد.

تصور کنید استعلام برخی از مالکیت‌ها در یک کشور جنگ‌زده که سازمان‌هایش ساختار مدیریتی مناسبی ندارند، چقدر می‌تواند مشکل باشد. در صورتی که فناوری بلاک چین می‌تواند با شفافیت کامل، چنین داده‌ی ارزشمندی را برای ما نگهداری کند.

5. بهداشت و درمان

حوز‌‌ه‌ بهداشت و درمان مخصوصا در کشور ایران زیرساخت بسیار ضعیفی دارد. بارها پیش آمده که با تشخیص خودمان به انواع پزشکان متخصص مراجعه می‌کنیم و مجموعه‌ای از آزمایش‌ها را انجام می‌دهیم و در مطب هر پزشک یک پرونده‌ مجزا با سوابق مختلف داریم.

تصور کنید که کلیه‌ سوابق پزشکی و سلامت هر فرد در پایگاه داده در بستر بلاک چین وجود داشته باشد. تمام این سوابق معتبر و غیرقابل دستکاری خواهند بود، کاملا شفاف بوده و فقط در دسترس افراد مجاز قرار خواهند گرفت.

به این ترتیب، برای مثال تا ابد مشخص است که کدام پزشک چه دارویی را برای چه شخصی با چه بیماری‌ای تجویز کرده است و هر فردی تا به حال چند بار بیمار شده و چه دوره‌های درمانی را گذرانده است. این اطلاعات کمک بزرگی به سیستم بهداشت و درمان هر کشور می‌کند.

6. سیستم رأی‌گیری در انتخابات

سیستم‌های برگزارکننده‌ی انتخابات، همیشه با مسائلی مثل دست‌کاری در روند رأی‌گیری و شمارش آرا و اعلام نتایج نادرست مواجه هستند. مخصوصا در سال‌های اخیر و همچنین در انتخابات ریاست جمهوری آمریکا دیدیم که سیستم رأی‌گیری می‌تواند کشور را دچار چه مشکلات بزرگی کند.

اگر زیرساخت سیستم انتخابات روی فناوری بلاک چین پیاده‌سازی شود، می‌توان اطمینان حاصل کرد که حتی یک رأی هم از قلم نخواهد افتاد. تمام روند انتخابات در تاریخچه‌ بلاک چین ثبت می‌شود و در عین شفافیت، هیچکس نمی‌تواند تغییری در نتیجه‌ آرا ایجاد کند و نگرانی‌ها در خصوص نتایج از بین می‌رود.

7. زنجیره تامین

همان‌طور که تا اینجا متوجه شدیم، بلاک چین به‌خاطر قابلیتی که در نگهداری امن اطلاعات دارد، می‌تواند در هر زمینه‌ای که نیاز به دانستن سیر اتفاقات گذشته‌ یک دارایی یا محصول و وضعیت فعلی آن دارد،‌ به‌شدت کاربردی و مشکل‌گشا باشد.

تصور کنید در بحث مدیریت زنجیره‌ تأمین، شرکت‌ها بتوانند به گذشته‌ مواد مصرفی ورودی‌شان دسترسی داشته باشند. مراحل تولید محصول و همچنین مراحل تولید مواد اولیه آن در جایی به طور مطمئن ذخیره شده باشد؛ پس بدین‌ترتیب تمام اتفاقاتی که در زنجیره‌ تولید رخ می‌دهد، شفاف و قابل پیگیری خواهد بود.

8. صنعت بیمه

با پیاده‌سازی قرار‌دادهای بیمه‌ روی بلاک چین که در حقیقت با استفاده از قراردادهای هوشمند امکان‌پذیر است، می‌توان امور بیمه‌ای و تعهدهای دوطرف را در جایی مطمئن ثبت کرد. به این طریق احتمال رخ دادن خیلی از ادعاهای بی‌اساس و عدم پایبندی به تعهدها کمتر می‌شود.

9. صنعت گیمینگ

صنعت بزرگ بازی‌های کامپیوتری می‌تواند بهره‌ی زیادی از فناوری بلاک چین ببرد. امروزه گیمرها در تسلط کامل شرکت‌های بازی‌سازی هستند؛ اما در بازی‌هایی که به‌صورت غیرمتمرکز روی بلاک چین ساخته می‌شوند، کاربرها قادرند آیتم‌های مختلف را ایجاد و به معنای واقعی تصاحب کنند و در مدیریت بسیاری از موارد ساختاری بازی شریک باشند. هم‌چنین به کمک فناوری «توکن‌های تعویض‌ناپذیر» یا همان NFTها می‌توان از آیتم‌های یک بازی در پلتفرم‌های دیگر استفاده کرد. بلاک چین «انجین» (Enjin) در حال انجام فعالیت‌های جالبی در این حوزه است.

تفاوت‌های بلاک چین و پایگاه داده

اگر بخواهیم نگاه دقیق‌تری به ساختار پایگاه داده بیندازیم باید گفت که تمام اطلاعات در پایگاه داده قابل جست‌وجو و بازخوانی هستند. این کار توسط یک زبان جستجوی ساختاریافته به نام SQL انجام می‌شود. تقریبا هر نوع اطلاعاتی را می‌توان روی پایگاه داده ذخیره کرد و قابلیت نوشتن میلیون‌ها رکورد روی پایگاه داده وجود دارد.

پایگاه‌های داده در ابتدا به‌صورت «سیستم‌های سلسله‌مراتبی مدیریت فایل» به وجود آمدند و محدودیت‌های زیادی داشتند. در ادامه مدل‌های رابطه‌ای ساخته ‌شدند و امکان کار کردن با چندین پایگاه داده به‌صورت همزمان فراهم شد و در نهایت سیستم‌های مدیریت پایگاه داده برای بالابردن کارایی ایجاد شدند. اتفاقی که در مرکز یک پایگاه داده می‌افتد این است که هر عنصر از داده‌ها در جدول‌هایی نوشته و ذخیره می‌شود. هر جدول چندین ستون یا فضای مشخص برای ذخیره‌سازی انواع مختلف داده‌ها را دارد.

این‌ها مواردی بود که باید در مورد پایگاه داده بدانیم تا درک ادامه‌ی مطالب برای‌مان راحت‌تر شود. لازم به ذکر است نوع خاصی از بلاک چین‌ها وجود دارند که به آن‌ها «بلاک چین خصوصی» (private block chain) گفته می‌شود که در یک محیط کاملا خصوصی و کنترل‌شده کار می‌کنند. این بلاک چین‌ها ممکن است بیشتر به یک پایگاه داده شبیه باشند، ولی تفاوت‌هایی اساسی با هم دارند.

یک بلاک چین خصوصی تمام ویژگی‌های کلی بلاک چین‌ها را به ارث برده است و فقط در یک محیط بسته محدود می‌شود. تنها افرادی که توسط مدیر سیستم مشخص شده باشند، می‌توانند در عملیات‌ها دخالت کنند. در نتیجه تنها شباهتی که بلاک چین خصوصی با پایگاه داده دارد، متمرکز بودن آن است.

همان‌طور که قبلا هم اشاره شد، بحث تفاوت‌های اساسی بلاک چین و پایگاه داده بسیار گسترده است. در اینجا  ۶ مورد از مهم‌ترین تفاوت‌ها را بررسی می‌کنیم:

1. اختیار و کنترل امور

مفهوم غیرمتمرکزسازی باعث شد تغییرات گسترده‌ای در سیستم‌ها و فرایندهای صنعتی اتفاق بیفتد. این ویژگی سیستم‌ها را قادر ساخت که به طور مستقل و بدون نیاز به سازمان مدیریت مرکزی فعالیت کنند. در طرف مقابل، پایگاه‌های داده عملکردی کاملا متمرکز دارند و بر این اساس ساخته می‌شوند. هیچ پایگاه داده سنتی را نمی‌توان یافت که متمرکز نباشد. اگر به دنبال یک پایگاه داده‌ غیرمتمرکز بروید، بدون شک به بلاک چین‌ها خواهید رسید.

2. ساختار (معماری)

معماری یک شبکه‌ بلاک چین و پایگاه داده با هم متفاوت است. معماری پایگاه داده بر اساس مدل کلاینت سرور طراحی شده ‌است. این یک مدل معماری معروف و کارآمد است و برای تمام شبکه‌ها، چه در مقیاس کوچک و چه بزرگ کاربرد دارد. در این ساختار، کاربر یا کلاینت در نقش دریافت‌کننده‌ سرویس است و سرور (یا سرورها) در نقش یک سرویس‌دهنده‌ متمرکز عمل می‌کنند. ارتباط بین کلاینت و سرور از طریق یک کانکشن امن امکان‌پذیر می‌شود. در بلاک چین معماری کاملا متفاوتی را شاهد هستیم. بلاک چین از یک دفترکل توزیع‌شده استفاده می‌کند و این قابلیت را به اعضای شبکه می‌دهد که به‌صورت همتا به همتا و با استفاده از پروتکل‌های رمزنگاری با هم به‌صورت مستقیم ارتباط برقرار کنند. از آنجایی که سازمانی برای مدیریت مرکزی وجود ندارد، اعضا خودشان در انجام الگوریتم اجماع مشارکت می‌کنند.

3. تغییرناپذیری و مدیریت داده‌‌ها

وقتی که پای تغییر دادن اطلاعات در میان باشد، بلاک چین و پایگاه داده عملکرد بسیار متفاوتی از خود نشان می‌دهد. در یک پایگاه داده‌ سنتی، داده‌ها به‌راحتی نوشته و خوانده می‌شوند و تمام فعالیت‌ها بر اساس فرایندی به نام CRUD اتفاق می‌افتد. CRUD مخفف ۴ کلمه‌ ساخت (Create)، خواندن (Read)، نوشتن (Write) و پاک کردن (Delete) است. تمام داده‌ها را در پایگاه داده می‌توان در مواقع لازم پاک کرد و از نو نوشت.

مراحل ذخیره‌ اطلاعات در بلاک چین سازوکار دیگری دارد. اطلاعاتی که روی بلاک چین نوشته می‌شوند را هرگز نمی‌توان دستکاری کرد و به این خاطر بلاک چین قابلیت تغییرناپذیری اطلاعات (Immutability) را دارد. وقتی پردازش یک بلاک به اتمام می‌رسد و به زنجیره‌ اصلی اضافه می‌شود،‌ دیگر نمی‌توان تغییری در محتویات بلاک اعمال کرد و این فرایند کاملا یک طرفه است. پایگاه داده‌ سنتی فاقد این ویژگی است و این امکان وجود دارد که اطلاعات ذخیره‌شده توسط مدیر یا یک هکر دستکاری و بازنویسی شود.

4. شفافیت

یکی از ویژگی‌های منحصربه‌فرد بلاک چین، شفافیت است. به این معنی که هر کسی می‌تواند با استفاده از نرم‌افزار مشخص، اطلاعات نوشته‌شده در بلاک چین را ببیند و بررسی کند. چنین شفافیتی اعتماد به شبکه را افزایش می‌دهد. پایگاه داده با فعالیت متمرکزی که دارد، نمی‌تواند هیچ‌گونه شفافیتی به کاربران ارائه کند. کاربران حتی اگر بخواهند هم نمی‌توانند تراکنشی را در پایگاه داده تأیید کنند. البته مدیر می‌تواند اطلاعات خاصی را در دسترس همه قرار دهد، اما فرایند تأیید نمی‌تواند توسط کاربران معمولی صورت بگیرد. بلاک چین ویژگی ‌شفافیت خود را مدیون قابلیت تغییرناپذیری اطلاعات در بلاک‌هاست. اطلاعات نوشته‌شده در بلاک به‌هیچ‌وجه قابل تغییر نیستند و این باعث می‌شود یکپارچگی شبکه تحت هیچ شرایطی از بین نرود.

5. هزینه

در مورد هزینه‌ پیاده‌سازی شبکه باید گفت که به طور کلی پایگاه داده خرج کمتری نبست به بلاک چین دارد. بلاک چین یک فناوری نوظهور و همچنان در حال توسعه است. کسب و کارها قبل از اینکه سمت بلاک چین بروند، باید برنامه‌ریزی و پیش‌بینی دقیقی از شرایط و نیازهای خود داشته باشند. شرکت‌هایی که هم‌اکنون از فناوری بلاک چین استفاده می‌کنند باید همواره سیستم‌های خود را به‌روز نگه ‌دارند و ارتقای این شبکه‌ها نیازمند تغییرات زیرساختی خاصی است.

تنظیمات و تغییرات در یک پایگاه داده‌ سنتی به‌راحتی قابل انجام است. پایگاه‌های داده بر اساس فرایندهای شناخته‌شده‌ای کار می‌کنند و با بیشتر سیستم‌ها سازگاری دارند. به همین خاطر کسب و کارها از پایگاه داده به عنوان راه‌حلی مقرون به‌صرفه و پیاده‌سازی سریع استفاده می‌کنند. البته اگر از دید بلندمدت به بحث هزینه‌ها نگاه کنیم، بلاک چین راه‌حل معقول‌تری ارائه می‌کند و می‌تواند در دراز مدت از اتلاف هزینه‌ها جلوگیری کند. در حقیقت بلاک چین هزینه‌های مراقبت و استهلاک شبکه را به‌شدت پایین می‌آورد.

6. سرعت و کارایی

پایگاه داده به‌خاطر سرعت بالا در اجرای درخواست‌ها معروف است و می‌تواند میلیون‌ها درخواست و داده را در لحظه پردازش کند. بلاک چین از لحاظ سرعت تفاوت قابل توجهی با پایگاه داده دارد. این به‌خاطر فرایندهای خاصی است که در بلاک چین، روی داده‌ها صورت می‌گیرد و همچنین به‌خاطر نوظهور بودن این فناوری است. هنوز سال‌ها زمان نیاز است تا بلاک چین به حدی توسعه یابد که بتواند مثل پایگاه داده‌های سنتی، پردازش‌ها را با استاندارهای سرعت موجود در پایگاه‌های داده‌ امروزی انجام دهد.

زمانی که یک تراکنش برای بلاک چین ارسال می‌شود،‌ تمام کارهایی که در پایگاه داده انجام می‌شود، به همراه چند مرحله‌ اضافی روی تراکنش‌ها پیاده‌سازی خواهد شد. این مراحل شامل تأیید امضای تراکنش، مکانیزم اجماع و ثبت در تمام دفاتر کل هستند و در تمام آن‌ها رمزنگاری صورت می‌گیرد و باعث پیچیدگی و زمان‌بر شدن فرایند پردازش اطلاعات می‌شود.

امنیت بلاک چین

بلاک چین‌ها ساختار بسیار منسجمی دارند و فرایند پردازش و ذخیره‌ی اطلاعات را با استفاده از مکانیزم‌های پیشرفته‌ رمزنگاری و راه‌حل‌های ریاضی انجام می‌دهند. همین موضوع باعث شده که رمزارزها (Cryptocurrencies) روی این بستر پیاده‌سازی شوند تا بتوانند از امنیت بلاک چین استفاده کنند. البته به‌جز پروژه‌های رمزارزها،‌ هر مجموعه‌ای که در آن امنیت و ثبات داده‌ها اولویت داشته باشد، از جمله اطلاعات پزشکی،‌ مدیریت زنجیره‌ تامین و غیره می‌توانند از بلاک چین استفاده کنند.

برای درک بهتر موضوع امنیت بلاک چین،‌ باید بدانیم که چند نوع بلاک چین وجود دارد و هر کدام چه دسترسی‌هایی به کاربرها می‌دهند. دو دسته‌بندی برای انواع بلاک چین وجود دارد. در دسته‌ اول با توجه به اینکه چه افرادی در پردازش اطلاعات مشارکت دارند، بلاک چین‌های «عمومی» (Public) و «خصوصی» (Private) را داریم و در دسته‌ دوم با توجه به اینکه چه افرادی به شبکه دسترسی دارند، بلاک چین‌های Permissioned و Permissionless‌ را خواهیم داشت.

یک بلاک چین عمومی مثل «بیت کوین» (Bitcoin) به همه اجازه می‌دهد که به شبکه بپیوندند و در تایید تراکنش‌ها مشارکت کنند. بلاک چین‌های خصوصی که اکثرا متعلق به شرکت‌های خصوصی‌اند، هویت اعضا را قبل از پیوستن و فعالیت در شبکه بررسی می‌کنند و این کار توسط یک واحد مرکزی کنترل می‌شود. در بلاک چین Permissionless‌ محدودیتی در پردازشگرهای شبکه وجود ندارد ولی در نوع Permissioned فقط افراد احراز هویت شده، اجازه‌ دخالت دارند.

برای ساخت یک برنامه‌ کاربردی روی بلاک چین، باید به این نکته توجه شود که کدام یک از ویژگی‌های بلاک چین‌ها تناسب بیشتری با نیازهای کسب و کار مورد نظر دارد. بلاک چین‌های عمومی و Permissionless بیشترین قابلیت توزیع‌شدگی و غیرمتمرکز بودنِ داده‌ها را ارائه می‌کنند، در صورتی که بلاک چین‌های خصوصی و Permissined‌ بیشتر مناسب اهداف نظارتی و قانون‌گذاری هستند چون قابلیت اعمال محدودیت‌ها را دارند.

اوراکل چیست و در بلاک چین چه می‌کند؟

داده‌های بیرونی که شبکه‌ بلاک چین و قرارداد‌های هوشمند به آن دسترسی ندارند توسط «اوراکل»‌ (Oracle) در دسترس آن‌ها قرار می‌گیرد. اوراکل پلی است، میان دنیای بلاک چین و دنیای بیرون از آن. بسیاری از معاملاتی که به شکل قراردادهای هوشمند در سطح بلاک چین و شبکه‌های غیرمتمرکز مختلف صورت می‌گیرند، نیاز به اطلاعاتی در بیرون از این شبکه دارند که در این حال اوراکل وارد می‌شود.

داده‌های خارجی اوراکل به شکل سخت‌افزاری، نرم‌افزاری و به‌کمک اینترنت اشیا یا برنامه‌های کار با داده‌های بزرگ به قراردادهای هوشمند ارسال می‌شوند. داده‌هایی که از سوی اوراکل به‌سمت بلاک چین فرستاده می‌شوند، از انواع مختلفی هستند. مثلا می‌توانند داده‌هایی درباره‌ نوسانات قیمت یا اطلاعاتی درباره‌ تراکنش‌های موفق باشند تا طرفین یک معامله بتوانند درباره‌ تراکنش‌ها و قرارداد‌های‌شان تصمیم‌گیری کنند.

البته این نکته را همین‌جا روشن می‌کنیم که قراردادهای هوشمند منتظر دریافت داده‌های اوراکل نیستند. روند ارتباط اوراکل با این قراردادها به این شکل است که اوراکل در نقش واسطه‌ اطلاعاتی میان بلاک چین و قراردادهای هوشمند آن و منابع اطلاعاتی قرار می‌گیرد. بنا به این اطلاعات است که قراردادهای هوشمند اجرایی می‌شوند. برای اینکه موضوع شفاف‌تر شود و دقیق‌تر درک کنید که اوراکل چیست و چه می‌کند، به این مثال دقت داشته باشید:

آقای ایکس و خانم ایگرگ با هم سر این موضوع که هوا در روز یکشنبه چطور خواهد بود، شرط‌بندی می‌کنند. آقای ایکس فکر می‌کند که دما ۲۰ سانتی‌گراد یا بالاتر خواهد بود و خانم ایگرگ هم معتقد است که دما ۱۹ سانتی‌گراد یا زیر آن خواهد بود. این دو قراردادی هوشمند ترتیب می‌دهند و هر دو مبالغی را وسط می‌گذارند.

بنا به نتیجه‌ شرط‌بندی، پول به برنده می‌رسد. حال چنین قراردادی برای مشخص‌کردن نتیجه شرط‌بندی به اطلاعات درباره‌ هوا نیاز دارد. قبول دارید؟‌ اینجاست که اوراکل می‌آید و داده‌هایی از خارج شبکه بلاک چین در اختیار دو فرد مذکور می‌گذارد. بنا به داده‌های ارسالی اوراکل به این قرارداد، روز یکشنبه برنده مشخص می‌شود و پول برایش ارسال می‌گردد. البته بدیهی است که از آنجایی که تراکنش‌ها در سطح بلاک چین انجام می‌شود این شرط‌بندی با رمز ارز انجام می‌شود.

الگوریتم اثبات کار در بلاک چین چیست؟

الگوریتم اثبات کار (Proof of Work) از جمله الگوریتم‌های اجماع شبکه‌ بلاک چین است که در تعدادی از رمز ارزهای موجود همچون بیت کوین مورداستفاده قرار می‌گیرد. مفهوم پایه‌ای الگوریتم اثبات کار در سال ۱۹۹۳ و در جهت مقابله با حملات به سرویس‌های اینترنتی مطرح گردید ولی هیچ‌وقت به مرحله‌ اجرا نرسید، اما در سال ۲۰۰۹، در شبکه‌ بلاک چین رمز ارز بیت کوین، شکل تازه‌ای از الگوریتم گواه اثبات کار جهت استفاده در قالب «الگوریتم اجماع» (Consensus Algorithm) معرفی گردید. منظور از الگوریتم اجماع، پروسه‌ای است که بر طبق آن تمام شبکه در مورد یک داده به توافق و تایید کلی می‌رسند.

در شبکه‌ بیت کوین، کاربران به‌وسیله‌ الگوریتم اثبات کار، به توافق در مورد تراکنش‌ها می‌رسند. کاربران این تراکنش‌ها را تایید می‌کنند، آن‌ها در شکل بلوک به شبکه اضافه می‌کنند، که در نهایت باعث تشکیل شبکه‌ بلاک چین بیت کوین می‌شود. به علت وجود این الگوریتم در بلاک چین ارزهای دیجیتال، ماینرها (استخراج‌کنندگان) با هم رقابت می‌کنند تا با حل مسائل دشوار ریاضی، تراکنش‌ها را تایید و یک بلوک را به زنجیره‌ بلوکی (بلاک چین) آن شبکه اضافه کنند.

حمله ۵۱ درصدی چیست؟

یکی از اتفاقاتی که ممکن است در شبکه‌هایی که از الگوریتم اثبات کار پیروی می‌کنند، رخ دهد، حمله ۵۱ درصدی است. حمله اکثریت یا حمله ۵۱ درصدی زمانی رخ می‌دهد که کاربر یا گروهی از کاربران، موفق می‌شوند اکثریت قدرت استخراج شبکه‌ یک ارز دیجیتال را کنترل کنند.

در حقیقت در این نوع حملات سایبری، مهاجمین موفق می‌شوند کنترل ایجاد بلوک‌های جدید را در اختیار بگیرند. مثلا مهاجمان می‌توانند از کامل شدن بلوک‌ها توسط ماینرهای دیگر جلوگیری کنند و تمام پاداش را از آن خود نمایند.

علاوه بر این در حمله ۵۱ درصدی کاربر یا گروه مهاجم می‌تواند تراکنش‌های شبکه را معکوس کند. به‌عنوان مثال آلیس که در این حمله نقش دارد به‌وسیله‌ بلاک چین میزانی از پول را به باب ارسال می‌کند. این ارسال پول باعث ایجاد یک تراکنش در بلوک خواهد شد، ولی مهاجمان این تراکنش را تأیید نمی‌کنند و اجازه‌ انتقال پول را نخواهند داد.

حال دقت کنید که اگر شبکه به قدر کافی بزرگ باشد، به این معنی که نودهای بسیار زیادی داشته باشد، انجام یک حمله ۵۱ درصدی از نظر پیاده‌سازی امکان‌پذیر نیست، زیرا هزینه‌ بسیار زیادی صرف تهیه سخت‌افزارهای قدرتمند در تعداد بالا خواهد شد (که مجموع قدرت هش آن‌ها بیش از نیمی از قدرت هش شبکه باشد). این هزینه با کوینی که توسط این حمله به دست می‌آید برابری نمی‌کند و ضرر بسیار زیادی برای مهاجمان به همراه خواهد داشت.

از جمله شبکه‌های بزرگ که تعداد نودهای زیادی دارد، می‌توان بیت کوین و اتریوم را نام برد. اما در ادامه با ما همراه باشید تا به‌طور کلی مزایا و معایب الگوریتم اثبات کار را با یکدیگر بررسی کنیم.

سخن پایانی

به پایان این مقاله رسیدیم اما برای فناوری بلاک چین این تازه اول ماجراست. فراموش نکنیم که زیرساخت اینترنت هم چندین سال قبل از آغاز به کار آن در حال شکل‌گیری بود و دهه‌ها زمان نیاز بود تا به چیزی که امروزه همه‌ی دنیا به آن وابسته‌است تبدیل شود. بلاک چین به عنوان یکی از راه‌های پیاده‌سازی فناوری DLT اولین بار با پروژه‌ی بیت کوین به دنیا معرفی شد. به مرور سایر پروژ‌ه‌ها نیز ازین ساختار استفاده کردند و با ارائه‌ی انواع خدمات غیرمتمرکز، یک بازار ترلیون دلاری به نام بازار کریپتو را شکل دادند.

بلاک چین‌ها با کمک قوانین اجماع می‌توانند مدیریت شبکه را به کاربرها واگذار کرده و به این ترتیب واسطه‌ها حذف و دیگر نیازی به بخش کنترل مرکزی نخواهد بود. از مزیت‌های بلاک چین می‌توان شفافیت و امنیت بیشتر، کاهش هزینه‌ها و حذف سانسور را نام برد. این فناوری به خاطر نوظهور بودن هنوز درگیر مسائلی مثل عدم مقیاس‌پذیری، باگ‌های کدنویسی، آپدیت‌های سخت و زمان‌بر و بازار پرنوسان است.

سوالات متداول