بلاک چین به زبان ساده؛ بررسی نحوه کار، انواع و کاربردها

اصولا کسب و کارها بر اساس داده و اطلاعات از انواع مختلف اداره می شوند؛ هر چقدر این داده ها دقیق تر و سریعتر دریافت شوند، روند عملیاتی تجارت بهتر پیش می رود. در این شرایط وجود پایگاه داده ای برای به اشتراک گذاری هرچه سریعتر اطلاعات امری ایده آل است. بلاک چین (Blockchain) همان دیتابیس مورد نیاز در این شرایط است؛ یک شبکه مشترک بین اعضا برای به اشتراک گذاری فوری اطلاعات مورد نظر آن ها که از پیش در یک دفتر کل توزیع شده غیر قابل تغییر که تنها در دسترس اعضای مجاز است بصورت کاملا شفاف ذخیره شده است. این شبکه سابقه تمامی سفارشات، حساب ها و جزئیات تراکنش ها را بصورت دقیق ثبت کرده و از آن جایی که تمامی اعضا داده های یکسانی مشاهده می کنند، از اطمینان و کارایی بسیار بالایی برخوردار است.

شاید بپرسید شبکه بلاک چین چیست و چطور به وجود آمده است؟ این فناوری نوین چه تفاوت هایی با سیستم سنتی دارد؟ چرا باید از بلاکچین استفاده کنیم و بطور کلی چه مزایایی نسبت به بانک ها دارد؟ در این مقاله به تک تک سوالات شما پاسخ داده می شود. در انتها نیز درباره آن چه از آینده بلاک چین پیش بینی می شود صحبت خواهیم کرد.

شبکه بلاک چین (Blockchain) چیست؟

اصطلاح بلاک چین (Blockchain) از دو واژه Block (بلوک) و Chain (زنجیره) به معنای زنجیره ای از  بلوک ها تشکیل شده و به معنای لیست یا رکوردی است از تراکنش های انجام شده شامل دریافت یا ارسال دارایی های دیجیتال بین آدرس ها و کیف پول های مختلف که برای عموم قابل دسترسی بوده و همه امکان تأیید آن را دارند. مثلاً بلاک چین اتریوم حاوی جزئیات هر بار دریافت و ارسال رمز ارز اتریوم بر بستر این شبکه است. تکنولوژی بلاکچین امکان انتقال دارایی های دیجیتال را بدون نیاز به واسطه هایی مانند بانک یا شرکت های کارت اعتباری مانند Visa یا MasterCard فراهم می کند.

بارزترین خصوصیت بلاک چین ها را می توان نقش حیاتی آن ها در تأمین امنیت و نگهداری غیر متمرکز رکورد تراکنش های ارزهای دیجیتال مثل بیت کوین دانست.

برای درک هرچه بهتر مفهوم بلاک چین، در ادامه چند تعریف دیگر از این فناوری ذکر کرده ایم:

۱-   بلاک چین یک دفتر کل مشترک و تغییرناپذیر است که وظیفه دارد فرآیند ثبت تراکنش ها (رکورد دریافت و ارسال) و ردیابی دارایی ها در یک شبکه تجاری را تسهیل نماید. دارایی های مورد بحث می توانند ملموس (مانند زمین، خانه، یا ماشین) و یا ناملموس (مانند یک نام تجاری یا حق ثبت یک اختراع) باشند. هر چیز با ارزشی را می توان با ریسک و هزینه پایین در شبکه بلاک چین داد و ستد و ردیابی کرد.

۲-   بلاک چین سوابق دارایی های دیجیتال را با استفاده از تمرکززدایی و هش رمزنگاری، غیرقابل تغییر و شفاف می کند. برای تصور بلاک چین، Google Doc را در نظر بگیرید. هنگامی که یک فایل جدید ایجاد می کنیم و آن را با افراد مختلف به اشتراک می گذاریم، سند کپی نشده یا به افراد دیگر منتقل نمی شود، بلکه بطور کاملاً یکسانی بین همه آن افراد توزیع می گردد.

این روند یک زنجیره توزیع غیرمتمرکز ایجاد می کند که به همه امکان دسترسی همزمان به فایل را می دهد. هیچ کس برای ورود یا مشاهده فایل نیازی به منتظر ماندن ندارد و این در حالی است که تغییرات اعمال شده روی سند، زمان آن ها و نیز اطلاعات شخص تغییر دهنده، بصورت دقیق و شفاف در دسترس تمام افرادی است که به آن فایل دسترسی دارند.

۳-   بلاک چین یک دفتر کل غیرمتمرکز حاوی تمام تراکنش ها در یک شبکه همتا به همتا (Peer-to-Peer) است که امکان تأیید تراکنش ها را بدون نیاز به واسطه، بانک یا هرگونه مرجع تهاتر فراهم می کند.

از دیدگاه بیزنسی می توان بلاک چین را نسل آینده نرم افزار بهبود روند کسب و کار دانست که هزینه اعتماد سازی را به شدت کاهش داده و بازده سرمایه گذاری بالاتری نسبت به روش های سنتی دارد.

۴-   بلاک چین سیستمی است برای ثبت اطلاعات به طوری که هک یا تقلب در آن غیرممکن است. فناوری بلاکچین را می توان یک دفتر دیجیتالی حاوی جزئیات تراکنش ها دانست که کپی شده و در کل شبکه سیستم های رایانه ای توزیع می شود. در این زنجیره، هر بلوک حاوی اطلاعات تعدادی تراکنش است و به محض وقوع یک تراکنش جدید، جزئیات آن روی دفتر کل هر عضو از زنجیره ثبت می شود. این دیتابیس غیر متمرکز قابل دسترسی برای اعضای مختلف شبکه، تحت عنوان فناوری دفتر کل توزیع شده (DLT) نیز شناخته می شود.

تاریخچه بلاک چین

در سال ۲۰۰۸ و هنگامی که بحران مالی بزرگی سراسر دنیا را فرا گرفته بود، شخصیت مرموزی به نام ساتوشی ناکاموتو (که برخی آن را یک گروه یا حتی هوش مصنوعی می‌دانند!)، مدعی شد یک سیستم نقدی پرداخت الکترونیک همتا به همتا (Peer to Peer) بدون دخالت فرد یا سازمان واسطه و با امنیت بسیار بالا به نام بیت کوین (Bitcoin) ایجاد کرده است.

امروزه ارز دیجیتال بیت کوین که با نماد اختصاری BTC شناخته می‌شود را پادشاه ارزهای دیجیتال نامیده و بلاک چین را بعنوان دفتر کل توزیع شده پشت تراکنش های آن می‌شناسند و بر همین اساس معرفی اولیه بلاک چین را به سال ۲۰۰۸ و همزمان با خلق بیت کوین می‌دانند.

اما پیدایش و سیر تکامل فناوری بلاک چین به سال ۱۹۷۹ و مدت ها قبل از پدیدار شدن Bitcoin بر می‌گردد. تاریخچه بلاک چین را می‌توان به پنج دوره زمانی تقسیم کرد که عبارتند از:

  • ۱۹۷۹ تا ۲۰۰۷
  • ۲۰۰۸ تا ۲۰۰۹
  • ۲۰۱۰ تا ۲۰۱۲
  • ۲۰۱۳ تا ۲۰۱۵
  • ۲۰۱۶ تا زمان حال

در ادامه هر دوره زمانی را بصورت جداگانه مورد بررسی قرار می‌دهیم.

سال های ۱۹۷۹ تا ۲۰۰۷: پدید آمدن و شکل گیری بلاک چین

تصور عموم بر این است که بلاک چین و فناوری هایی که Blockchain بر پایه آن ها استوار است همزمان با پیدایش بیت کوین به وجود آمده اند اما واقعیت این است که فناوری های پشت بلاکچین سال ها قبل از آن وجود داشته و مشغول به کار بوده اند. یکی از این فناوری ها، درخت مرکل است که به نام دانشمند کامپیوتر رالف مرکل نامگذاری شده است.

مرکل در سال ۱۹۷۹ در پایان ‌نامه دکترای خود در دانشگاه استنفورد، پایگاه داده ‌ای جدید به نام احراز هویت درختی برای ذخیره‌ رکورد های فردی معرفی کرد و بعدها این ایده را بعنوان روشی برای ارائه امضای دیجیتالی به ثبت رساند.

مرکل تنها شخصی نبود که در ایجاد بلاک چین نقش داشت بلکه دیوید چاوم نیز در سال ۱۹۸۲ در پایان نامه دکترای خود پایگاه جدیدی را برای ایجاد، نگهداری و اعتماد به سیستم ‌های کامپیوتری معرفی کرد؛ او این پایگاه را برای حفظ حریم خصوصی کامل کاربرانی که تراکنش های آنلاین انجام می‌دهند طراحی کرد.

چاوم به همین بسنده کرد و در سال ۱۹۸۹ سیستمی را پیشنهاد داد که از پروتکل های رمزنگاری استفاده می‌کرد تا بانک یا دولت قادر به ردیابی تراکنش های شخصی نباشند؛ وی همچنین پول نقد دیجیتالی را اختراع کرد و در همین راستا سال ۱۹۸۹ شرکت DigiCash را تأسیس کرد.

در سال ۱۹۹۱ استوارت هابر (Stuart Haber) و دبلیو اسکات استورنتا (W. Scott Stornetta) مقاله ای را با نام “چگونه یک سند دیجیتالی را مهر زمانی بزنیم؟” منتشر کردند. هدف از این مقاله ارائه راهکاری برای جلوگیری از جعل تاریخ و دستکاری اسناد توسط کاربران بود. در سال ۱۹۹۲، آنها مفهوم درخت مرکل را بهبود بخشیدند تا بتوان اسناد بیشتری را در یک بلوک ذخیره کرد.

در سال ۱۹۹۷ مفهوم هش کش برای محدود کردن ارسال هرزنامه ایمیل توسط Adam Back معرفی شد. همچنین در این دوره بود که مفهوم اثبات کار (Proof of Work) برای جلوگیری از سو استفاده‌ های مخرب مانند ارسال ایمیل هرزنامه یا راه‌اندازی حملات انکار سرویس یا DoS (که در آن شبکه را با پرکردن منبع مورد نظر آن با درخواست های خارج از ظرفیت از کار می‌اندازند) معرفی گردید.

شبکه های همتا به همتا (P2P) نیز در همین دوره و در سال ۱۹۹۹ توسط Napster رایج شد. سپس در سال ۲۰۰۴، هال فینی (Hal Finney) روشی به نام اثبات کار تجدیدپذیر ابداع کرد که باعث پیش رفتن فرایند استخراج بیت‌کوین و تسریع مفهوم‌ سازی بلاک‌ چین شد.

در ادامه به سال ۲۰۰۸ و زمانی میرسیم که ساتوشی ناکاموتو برای اولین بار مفهوم بیت کوین را به جهانیان معرفی کرد.

سال های ۲۰۰۸ تا ۲۰۰۹: آغاز بیت کوین و بلاک چین

در سال ۲۰۰۸، فرد یا گروهی با نام مستعار یا واقعی ساتوشی ناکاموتو با انتشار وایت پیپری مفاهیم بیت کوین و تکنولوژی بلاک چین را معرفی کرد. بر اساس نظریه ناکاموتو که در این Whitepaper منتشر شده، بلاکچین نوعی سیستم پرداخت ایمن است که از تراکنش های همتا به همتا بدون نیاز به واسطه هایی مانند بانک یا دولت پشتیبانی می‌کند. وی ابتدا بیت‌کوین را به‌عنوان اولین کاربرد فناوری بلاک ‌چین معرفی کرد اما پس از آن با گسترش فناوری، لیست این کاربردها افزایش پیدا کرد.

ناکاموتو در طرح خود مفهوم “زنجیره بلوک” را معرفی کرد که در آن امکان اضافه کردن بلوک ها بدون نیاز به تأیید شخص ثالث امکانپذیر بود. او در این طرح یک سکه الکترونیکی را به عنوان «زنجیره ای از امضاهای دیجیتال» تعریف کرد که در آن هر مالک سکه را به صاحب بعدی منتقل می‌کند. طبق وایت پیپر منتشر شده، این کار با «امضای دیجیتالی هش تراکنش قبلی و کلید عمومی مالک بعدی و افزودن این موارد به انتهای سکه» انجام می‌شود.

وایت پیپر ناکاموتو تنها آغاز ماجرا بود و در سال ۲۰۰۹ بیت کوین از یک فرضیه به واقعیت بدل شد. روند ایجاد بیت کوین را می‌توان به صورت زیر بیان کرد:

سوم ژانویه ۲۰۰۹: ناکاموتو به وسیله استخراج اولین بلوک بیت کوین، مفهوم بلاک چین را تأیید کرد. این بلوک شامل ۵۰ بیت کوین بود و تحت عنوان جنسیس بلاک (Genesis Block) یا بلوک ۰ شناخته می‌شد.

هشتم ژانویه ۲۰۰۹: ناکاموتو نسخه ۱.۰ بیت کوین را بعنوان یک نرم افزار کد باز (Open Source) در Source Forge منتشر کرد. بیت کوین در حال حاضر در GitHub است.

دوازدهم ژانویه ۲۰۰۹: اولین تراکنش بیت کوین در حالی انجام شد که در آن ناکاموتو ۱۰ بیت کوین را در بلوک ۱۷۰ برای هال فینی ارسال کرد.

دوازدهم اکتبر ۲۰۰۹: کانال bitcoin-dev روی اینترنت برای توسعه دهندگان بیت کوین ایجاد شد.

سی و یکم اکتبر ۲۰۰۹: اولین صرافی بیت کوین (بازار معاملاتی بیت کوین) راه اندازی شده و امکان مبادله پول کاغذی با بیت کوین برای مردم فراهم شد.

بیست و دوم نوامبر ۲۰۰۹: با هدف به اشتراک گذاری اخبار و اطلاعات مربوط به بیت کوین، ناکاموتو فروم Bitcointalk را راه اندازی کرد.

در سیستم طراحی شده توسط ناکاموتو، تعداد بیت کوین ها هرگز از ۲۱ میلیون واحد فراتر نمی‌رود که از این تعداد تاکنون بیش از ۱۸ میلیون واحد استخراج شده و با در نظر گرفتن ریت فعلی، باقیمانده بیت کوین ها نیز تا سال ۲۰۴۰ استخراج خواهند شد. همزمان با استخراج بیت کوین و علیرغم تمامی نوسانات قیمتی، ارزش این رمز ارز همواره رو به افزایش بوده است بطوریکه قیمت بیت کوین در ماه اکتبر سال ۲۰۰۹ تنها ۱ سنت (۰.۰۱$) بود و در ماه مارس سال ۲۰۲۲ این عدد به بیش از ۴۵,۰۰۰ دلار رسیده است.

سال های ۲۰۱۰ تا ۲۰۱۲: قدرت گرفتن بیت کوین و ارزهای مجازی

روز ۲۲ ماه می سال ۲۰۱۰ بود که لازلو هانیچ ۱۰,۰۰۰ بیت کوین برای دو عدد پیتزا به ارزش ۲۵ دلار پرداخت کرد! معامله ای که امروز بیش از ۴۵۰ میلیون دلار ارزش دارد. این رخداد باعث تاریخ ساز شدن بیت کوین شد.

مدتی بعد، برنامه نویسی به نام Jed McCaleb یک صرافی بیت کوین به نام Mt. Gox را در شهر توکیو راه اندازی کرد. Mt. Gox مخفف عبارت Magic: The Gathering Online Exchange بود، یک بازی فانتزی با ورق. این صرافی در دوران اوج خود بیش از ۷۰ درصد از کل تراکنش های بیت کوین را انجام می‌داد.

اما در آگوست سال ۲۰۱۰، یک هکر با سو استفاده از باگ موجود در کد بلاک چین، بیش از ۱۸۴ میلیارد بیت کوین در بلوک ۷۴,۶۳۸ ایجاد کرده و شهرت بیت کوین را خدشه دار کرد. پس از این رخداد ناکاموتو نسخه جدیدی از نرم افزار بیت کوین را منتشر کرد اما پیش از پایان سال به طور کامل از صحنه بیت کوین ناپدید شد.

علیرغم ناپدید شدن ناکاموتو، مسیر بیت کوین با سرعت ثابتی ادامه یافت. تا پایان ژانویه سال ۲۰۱۱، یک چهارم از ۲۱ میلیون بیت کوین استخراج شده بود و ارزش یک بیت کوین در اوایل فوریه ۲۰۱۱ برابر با یک دلار آمریکا بود. اندکی پس از آن، مک‌کالب، صرافی Mt. Gox را به مارک کارپلس فروخت. بلافاصله پس از این معامله، ارزش بیت کوین با پوند استرلینگ و یورو برابر شد. در اکتبر ۲۰۱۱، لایت کوین منتشر شد که یکی از اولین اسپین آف های بیت کوین بود و در اواخر سال ۲۰۱۱ نیز WikiLeaks پذیرش کمک های بیت کوینی را آغاز کرد.

در سال ۲۰۱۲، اقبال عمومی به سمت ارزهای دیجیتال روی آورده بود و قیمت بیت کوین در اکثر ایام سال با نوسانات زیاد در حدود ۵ دلار بود. در اوایل همان سال، Mihai Alisie و Vitalik Buterin مجله بیت کوین را راه اندازی کردند و اولین شماره آن را در ماه می منتشر کردند. بنیاد بیت کوین نیز برای رونق بخشیدن به بیت کوین و بهبود درک عمومی تأسیس شد.

در همان سال، Coinbase با جمع کردن بیش از ۶۰۰,۰۰۰ دلار بعنوان سرمایه اولیه، در مسیر تبدیل شدن به یکی از صرافی های برتر بیت کوین قرار گرفت. علاوه بر این، کریس لارسن و جد مک‌کالب OpenCoin را تأسیس کردند که توسعه پروتکل تراکنش ریپل (XRP) برای تراکنش های ارزی و پرداخت های فوری را در پی داشت.

سال های ۲۰۱۳ تا ۲۰۱۵: به شهرت رسیدن اتریوم و بلاک چین

با شروع سال ۲۰۱۳، قیمت بیت کوین تثبیت شده و به روند صعودی خود ادامه داد. بنا به گزارش کوین بیس، این صرافی توانسته بود تنها در عرض یک ماه، بیش از یک میلیون دلار بیت کوین به قیمت واحد بیش از ۲۲ دلار بفروشد.

تا پایان ماه مارس، با ۱۱ میلیون بیت کوین در گردش، ارزش کل این ارز از یک میلیارد دلار گذشت و در اکتبر همان سال بود که اولین دستگاه خودپرداز (ATM) بیت کوین در ونکوور، بریتیش کلمبیا راه اندازی شد.

اما همه اخبار برای ارزهای دیجیتال خوب نبود. در همان سال تایلند و چین معاملات رمزارزها را ممنون اعلام کردند؛ دادگاه فدرال ایالات متحده دارایی های صرافی Mt. Gox را مصادره کرد و FBI نیز راه ابریشم را تعطیل کرد و ۲۶۰۰۰ بیت کوین را مصادره کرد.

این شکست ها بود که یکی از مهمترین رویدادهای تاریخ بلاک چین را رقم زد؛ انتشار وایت پیپری توسط ویتالیک بوترین (Vitalik Buterin) که در آن یک پلت فرم برنامه غیرمتمرکز را پیشنهاد می‌کرد. بنیاد اتریوم (Ethereum) در سال ۲۰۱۴ و بر اساس وایت پیپر ارائه شده توسط بوترین ایجاد شد.

اتریوم کاربردهای بلاک چین را فراتر از ارزهای دیجیتال برده و راه را برای استفاده گسترده تر از این تکنولوژی هموار کرد؛ اتریوم که با نماد اختصاری ETH شناخته می‌شود، قراردادهای هوشمند را معرفی کرد و به توسعه دهندگان بستری برای ساخت برنامه های غیرمتمرکز داد.

رمز ارز اتریوم پس از بیت کوین بالاترین ارزش بازار را در میان ارزهای دیجیتال دارد و بنا به کاربردهای فزاینده آن بعنوان بستری برای ایجاد بسیاری از آلت کوین ها، از محبوبیت بسیار بالایی بین سرمایه گذاران و تریدرهای بازار کریپتوکارنسی برخوردار است. برای اطلاع از قیمت لحظه ای و خرید اتریوم می توانید به صفحه این ارز مراجعه کنید.

سال ۲۰۱۴ را می‌توان نقطه عطفی در یافتن پتانسیل فناوری بلاک چین دانست. در این سال صنایع و مؤسسات مالی تمرکز خود را از ارزهای دیجیتال به توسعه تکنولوژی بلاکچین تغییر دادند.

علیرغم توجه بیش از پیش به Blockchain، بیت کوین همچنان در کانون توجه ها باقی ماند. سازمان مالیاتی بریتانیا بیت کوین را به عنوان پول خصوصی طبقه بندی کرد. صرافی بیت کوین Mt. Gox اعلام ورشکستگی کرد و نایب رئیس بنیاد بیت کوین به دلیل پولشویی دستگیر شد. چندین شرکت از جمله PayPal، مایکروسافت، Expedia، شیکاگو سان تایمز و Overstock.com پیش از پایان سال بیت کوین را پذیرفتند.

در سال ۲۰۱۵ و با راه اندازی شبکه Ethereum Frontier، به توسعه دهندگان امکان داده شد تا قراردادهای هوشمند و برنامه های غیرمتمرکزی را بنویسند که می‌توانند در یک شبکه زنده مستقر شوند. روند پیشرفت اتریوم به سمت یکی از بزرگترین کاربردهای بلاک چین از آن زمان تاکنون همچنان ادامه دارد.

رخدادهایی دیگری نیز به پیشرفت بلاکچین سرعت بخشید؛ NASDAQ بصورت آزمایشی استفاده از این فناوری را آغاز کرد. لینوکس پروژه Hyperledger را راه اندازی کرد و چند بانک شناخته شده برای شکل گیری کنسرسیوم R3 با یکدیگر توافق همکاری امضا کردند و درباره چگونگی استفاده سودمند از تکنولوژی بلاک چین بحث کردند؛ در عرض شش ماه، تعداد مؤسسات مالی به بیش از ۴۰ واحد رسید.

سال های ۲۰۱۶ تا امروز: تبدیل شدن Blockchain به یک جریان اصلی

از سال ۲۰۱۶ به این سمت، استفاده از فناوری بلاک چین روز به روز بیشتر شده و صنایع آگاهی فزاینده ای نسبت به کاربردهای این تکنولوژی به دست آورده اند. شایان ذکر است که بیت کوین و ارزهای مجازی مورد بحث نیست. اما این رویکرد مثبت با فراز و نشیب های بسیاری نیز روبرو بوده است که در ادامه بخشی از آن ها را بررسی می‌کنیم.

رخدادهای سال ۲۰۱۶

  • واژه بلاک چین بعنوان یک عبارت واحد و نه دو کلمه مجزا، مورد پذیرش قرار گرفت؛ همانطور که در وایت پیپر تهیه شده توسط ناکاموتو توصیف شده بود.
  • پروژه Hyperledger و اتاق بازرگانی دیجیتال با هدف ارتقای توان صنعت و آموزش با یکدیگر توافق همکاری امضا کردند.
  • پدیدار شدن یک باگ در شبکه مستقل غیرمتمرکز اتریوم، منجر به بروز هارد فورک در این شبکه شد.
  • صرافی بیت کوین Bitfinex هک شده و ۱۲۰ هزار واحد بیت کوین به ارزش تقریبی ۶۶ میلیون دلار به سرقت رفت.

رخدادهای سال ۲۰۱۷

  • ارزش هر واحد بیت کوین رکورد تقریبی ۲۰ هزار دلار را به ثبت رساند.
  • کشور ژاپن بیت کوین را بعنوان یک واحد پولی قانونی پذیرفت.
  • هفت بانک اروپایی با هدف توسعه پلتفرمی برای تجارت مالی، کنسرسیوم زنجیره تجارت دیجیتال را تشکیل دادند.
  • بلاک چین ایاس (EOS) با هدف حمایت از برنامه های غیر متمرکز تجاری توسط شرکت Block.one معرفی شد.
  • حدود ۱۵ درصد از بانک های دنیا به نحوی ظرفیت های فناوری بلاک چین را مورد استفاده قرار دادند.

رخدادهای سال ۲۰۱۸

  • بیت کوین ۱۰ ساله شد.
  • روند نزولی ارزش بیت کوین ادامه یافته و تا پایان سال به چیزی حدود ۳,۸۰۰ دلار رسید. نمودار قیمت بیت کوین از ابتدا را اینجا ببینید.
  • مجموعه پرداخت یار آنلاین Stripe پذیرش بیت کوین را متوقف کرد.
  • گوگل، فیس بوک و توییتر هرگونه تبلیغات مرتبط با کریپتوکارنسی و ارزهای دیجیتال را ممنوع اعلام کردند.
  • کره جنوبی هرگونه معاملات ارز دیجیتال بطوریکه هویت شخص نامعلوم باشد را ممنوع کرد اما اعلام کرد میلیون ها دلار روی فناوری بلاک چین سرمایه گذاری خواهد کرد.
  • کمیسیون اروپا انجمنی برای رصد و زیر نظر گرفتن بلاک چین تشکیل داد.
  • موتور جستجوی چینی Baidu پلتفرم ارائه دهنده سرویس بلاک چین خود را راه اندازی کرد.

رخدادهای سال ۲۰۱۹

  • غول خرده فروشی آنلاین، Walmart، زنجیره تأمینی بر پایه پلتفرم Hyperledger راه اندازی کرد.
  • آمازون از در دسترس عموم قرار گرفتن سرویس Amazon Managed Blockchain خود بر بستر AWS رونمایی کرد.
  • تراکنش های شبکه اتریوم از ۱ میلیون واحد در روز فراتر رفت.
  • تحقیق و توسعه Blockchain همزمان با استقبال سازمان ها از فناوری بلاکچین و اپلیکیشن های غیر متمرکز (DApps)، در کانون توجه قرار گرفت.

رخدادهای سال ۲۰۲۰

  • طبق نظرسنجی جهانی صورت گرفته توسط Deloitte، تقریباً ۴۰ درصد از شرکت کنندگان، بلاک چین را به نحوی در تولید مورد استفاده قرار داده و ۵۵ درصد بلاکچین را یک اولویت استراتژیک می‌دانند.
  • اتریوم، زنجیره Beacon را در راستای استارت اتریوم ۲.۰ راه اندازی کرد.
  • ارزهای باثبات یا استیبل کوین ها (Stablecoins) با وعده ثبات بیشتر نسبت به ارزهای مجازی سنتی با رشد چشمگیری مواجه شدند.
  • تمایل به ادغام بلاک چین با هوش مصنوعی (AI) با هدف بهینه سازی فرایندهای کسب و کار بیشتر شد.

رخدادهای سال ۲۰۲۱

  • رهگیری دقیق مسیری که واکسن بیماری Covid-19 از زمان خروج از محل تولید تا تزریق به دریافت کننده توسط فناوری بلاک چین ممکن شد.
  • بلاک چین سازمانی یا بلاک چین خصوصی بیش از پیش رشد کرد. این نوع بلاکچین بر خلاف سیاست بیت کوین و ارزهای دیجیتال، تحت مالکیت یک سازمان متمرکز قرار دارد.
  • ظهور NFT؛ ان اف تی که برگردان فارسی Non Fungible Token به معنی توکن غیر قابل معاوضه است، نوع خاصی از دارایی های رمزنگاری شده است که به دارندگانش مانند گیمرها و کلکسیونرها، امکان اثبات مالکیت هر چیز واقعی یا دیجیتالی (غالباً دیجیتالی) را می‌دهد.
  • مدل بر-پایه-خدمت بلاک چین در فناوری هایی همچون محاسبات ابری، اینترنت اشیا (IoT) و هوش مصنوعی بیش از پیش مورد استفاده قرار گرفت.

سیر تکامل فناوری Blockchain در سال ۲۰۲۲ نیز با شیبی بیشتر از سال گذشته ادامه دارد. در ادامه مطلب با نحوه کار این تکنولوژی، اصطلاحات آن، ویژگی ها، کاربردها و آن چه برای آینده بلاک چین پیش بینی می‌شود بحث خواهیم کرد.

 معماری بلاکچین؛ نحوه کار شبکه بلاک چین

همانطور که پیش تر ذکر شد از سال ۲۰۰۸ تا امروز، همواره بر تعداد سازمان ها، صنایع و حتی دولت هایی که از فناوری بلاک چین یا دفتر کل توزیع شده در جهت ارتقای خدمات خود استفاده می کنند، افزوده می شود. اما بلاک چین چگونه کار می کند و از چه بخش هایی تشکیل شده است؟ آیا این تکنولوژی می تواند منجر به یک تغییر بزرگ شود یا صرفاً یک فناوری پیش پا افتاده است؟ اینجا به دنبال پاسخ به این سوالات هستیم.

طبق بازبینی انجام شده توسط دانشگاه MIT، ماهیت بلاک چین (Blockchain) در واقع ایجاد راهی مطمئن و بدون هرگونه دخالت است تا افراد (به ویژه آن دسته که به یکدیگر اطمینان ندارند) بتوانند اطلاعات مهم و ارزشمند را با یکدیگر به اشتراک بگذارند.

بلاک چین را می توان حاصل ترکیب سه فناوری پیشرو دانست که عبارتند از:

  • کلیدهای رمزنگاری
  • شبکه همتا به همتا حاوی یک دفتر کل مشترک
  • تجهیزات محاسباتی جهت ذخیره تراکنش ها و سوابق شبکه

کلیدهای رمزنگاری که به انجام معاملات موفق بین افراد کمک می کنند دو نوع هستند؛ عمومی و خصوصی. این کلیدها در شبکه بلاک چین به افراد امکان ایجاد یک هویت دیجیتالی امن بعنوان امضای دیجیتال را می دهند که برای کنترل تراکنش ها استفاده می شود.

در شبکه همتا به همتا (Peer to Peer) از امضای دیجیتال برای جلب نظر آن دسته از افرادی که حکم مقامات را دارند، درباره تراکنش ها استفاده می شود.

صحت هر معامله پس از صدور مجوز توسط این افراد، بصورت ریاضی تأیید شده و منجر به یک تراکنش ایمن و موفق بین دو عضو شبکه می شود. بطور کلی می توان گفت کاربران بلاک چین در شبکه همتا به همتا از کلیدهای رمزنگاری برای انجام تعاملات دیجیتالی استفاده می کنند.

برای درک هرچه بهتر معماری بلاک چین، می توان گفت این فناوری شامل سه مفهوم اصلی زیر است که برای آگاهی از نحوه کار بلاکچین ابتدا باید درک درستی از هر یک از این مفاهیم داشته باشید. مفاهیم پایه Blockchain عبارتند از:

  • بلاک/بلوک (Block)
  • گره/نود (Node)
  • استخراج کننده (Miner)

هر یک از این موارد در ادامه بیشتر شرح داده می شوند.

بلوک (Block)

هر زنجیره در بلاک چین حاوی چندین بلاک (گاهی بلوک نیز نامیده می شود) و هر بلاک حاوی سه آیتم پایه است که عبارتند از:

Data: اطلاعات موجود در بلوک

Nonce: یک عدد ۳۲ بیتی به نام نانس (Nonce) که بصورت رندوم و هنگام ایجاد بلاک، تولید شده و در ادامه سربرگ هش بلوک (Block Header Hash) را تولید می کند. هدر بلاک برای شناسایی هر بلاک در بلاکچین استفاده می شود.

Hash: یک عدد ۲۵۶ بیتی که به Nonce متصل شده و باید با تعداد بسیاری رقم صفر شروع شود (این عدد بسیار کوچک است).

پس از ایجاد اولین بلوک در زنجیره بلاک چین، هش رمزنگاری توسط یک نانس تولید می شود. سه عنصر Data، Hash و Nonce از آن پس برای همیشه به یکدیگر گره خورده و به نام یکدیگر ثبت می شوند مگر اینکه استخراج (ماین) شوند.

گره (Node)

بنا به ماهیت غیر متمرکز فناوری بلاک چین که از اهمیت بالایی نیز برخوردار است، نه تنها هیچ سازمان یا کامپیوتری مالک بلاکچین تلقی نمی شود بلکه این فناوری را می توان یک دفتر کل توزیع شده از طریق نودها (Node) متصل به زنجیره دانست. نودها می توانند هرگونه دستگاه الکترونیکی باشند که وظیفه نگهداری از کپی های بلاک چین (نسخه های رونوشت بلاکچین) و حفظ عملکرد صحیح شبکه را به عهده دارند.

هر نود نسخه ای اختصاصی از بلاک چین را دارد و شبکه باید بصورت الگوریتمی هر بلاک تازه استخراج شده را تأیید کند تا زنجیره قابل اعتماد، بروز رسانی شده و مورد تأیید باشد. بنا به ماهیت بلاک چین ها مبنی بر شفافیت عملکرد، هر اقدامی در این دفاتر کل می تواند به راحتی مشاهده و بررسی شود؛ بدین صورت که به هر شرکت کننده یک عدد شناسایی مرکب از حروف و ارقام نسبت داده می شود که تراکنش های آن ها را نشان می‌دهد.

بلاک چین از طریق ترکیب اطلاعات عمومی و سیستم بررسی-و-تعادل، اعتماد کاربران را جلب کرده و یکپارچگی خود را حفظ می کند. اصولاً می‌توان بلاک چین را مقیاس بزرگی از اعتماد متقابل دانست که از طریق فناوری فراهم شده است.

استخراج کننده (Miner)

فرایند ساخت بلاک های تازه روی بلاک چین را استخراج (Mining) و دستگاهی که این عملیات را انجام می دهد ماینر (Miner) یا استخراج کننده می‌نامند.

هر بلوک در Blockchain علاوه بر نانس و هش اختصاصی و منحصر به فردی که دارد، به هش بلوک قبلی خود در زنجیره نیز اشاره می کند بنابراین استخراج هر بلوک بخصوص روی زنجیره های بزرگ، اصلا کار ساده ای نیست.

ماینرها برای برای یافتن یک Nonce که هش قابل قبولی تولید کند، توسط نرم افزار ویژه ای یک معادله ریاضی بسیار پیچیده را حل می کنند. دلیل این پیچیدگی را می توان تلاش ماینر برای یافتن ترکیب درست نانس-هش یک بلاک دانست در حالی که ترکیب عدد ۳۲ بیتی Nonce و ۲۵۶ بیتی Hash چیزی حدود ۴ میلیارد جایگشت متفاوت تولید می کند و ماینر باید این تعداد به دنبال ترکیب درست باشد. اگر استخراج کننده بتواند پاسخ درست را پیدا کند، اصطلاحاً گفته می شود نانس طلایی (Golden Nonce) را یافته و بلوک آن ها به زنجیره اضافه می شود.

هرگونه تغییر در بلاک های قبلی نیازمند ماین مجدد نه تنها بلوک دستخوش تغییر بلکه تمام Block های بعد از آن نیز هست. همین پیچیدگی و امنیت حاصل از ریاضیات است که دستکاری فناوری بلاک چین را دشوار می کند چرا که یافتن Golden Nonce نیازمند توان محاسباتی بالا و صرف زمانی بسیار زیاد است.

پس از استخراج موفق بلوک، تغییر صورت گرفته توسط تمام نودهای شبکه پذیرفته شده و به ماینر پاداش مالی داده می شود.

اصطلاحات حوزه بلاک چین

پیچیدگی عملکرد فناوری بلاک چین باعث شده تا این حوزه سرشار از اصطلاحات و تعاریف تخصصی باشد. در این راستا واژه نامه های متعددی برای افزایش سطح آگاهی کاربران و آشنایی هرچه بیشتر آن ها با تکنولوژی Blockchain تهیه شده است. پیش تر در این مطلب هش (Hash)، نانس (Nonce)، نود (Node)، بلاک (Block) و استخراج (ماین) را تعریف کردیم و در ادامه نیز فورک و انواع آن را توضیح می‌دهیم.

فورک

ماهیت غیر متمرکز فناوری بلاک چین ایجاب می‌کند که همه شرکت کنندگان در شبکه به دفتر کل توزیع شده (Distributed Ledger) دسترسی داشته و بتوانند در مورد وضعیت آن به توافق برسند.

این اتفاق نظر بین گره های شبکه منجر به شکل گیری یک بلاک چین واحد می‌گردد که حاوی داده های مربوط به معاملات است. حال در شرایطی ممکن است گره های شبکه روی وضعیت دفتر کل اجماع نظر نداشته باشند که این حالت منجر به فورک (Fork) می‌گردد بدین معنی که زنجیره تک شاخه ایده آل بلوک ها به دو یا چند زنجیره مجزا تقسیم می‌شود که همگی معتبر هستند.

به بیان دیگر می‌توان گفت پدیده فورک زمانی رخ می‌دهد که بلاک چین با زنجیره واحد به دو یا چند شاخه مجزا تقسیم می‌شود؛ در این شرایط زنجیره های دو یا چندگانه تا پیش از تقسیم، اطلاعات خود را با یکدیگر به اشتراک می‌گذارند و پس از تقسیم هرکدام بطور جداگانه به مسیر خود ادامه می‌دهند. شایان ذکر است که تمام داده های زنجیره های تقسیم شده نیز دارای اعتبار هستند.

فورک بلاک چین دلایل احتمالی زیادی دارد و می‌تواند عمدی یا اتفاقی باشد. فورک عمدی خود به دو دسته فورک نرم (Soft Fork) و فورک سخت (Hard Fork) تقسیم می‌شود. پیش از معرفی سافت و هارد فورک، به چند نکته درباره فورک می‌پردازیم.

  • انشعابی از بلاک چین که آن را به دو شاخه در رقابت با یکدیگر تقسیم می‌کند.
  • می‌تواند عمدی (Intentional) یا اتفاقی (Accidental) باشد.
  • فورک های اتفاقی توسط بلاک چین حل و فصل می‌گردد.
  • فورک های عمدی برای پیاده سازی قوانین اجماع جدید مورد استفاده قرار می‌گیرند.
  • در هارد فورک نیاز است نودها به آخرین قوانین اجماع ارتقا یافته یا به حالت قبلی خود باز گردند.
  • سافت فورک نیاز به ارتقای نودها به قوانین جدید ندارد. ارزهای رمزنگاری شده ای مانند بیت کوین کش (BCH) از طریق هارد فورک به وجود آمده اند.

حال به تعریف فورک نرم و سخت و تصادفی می‌پردازیم.

هارد فورک (Hard Fork) چیست؟

هارد فورک در بلاک چین قوانین جدیدی وضع کرده و نودهای شبکه را وادار به ارتقای نرم افزار خود می‌کند. فرض کنید قصد دارید سایز ذخیره سازی داده یک بلوک را از ۱ مگابایت به ۸ مگابایت افزایش دهید؛ در چنین شرایطی باید قوانین جدیدی پیاده سازی کنید تا امکان افزایش سایز بلوک از ۱ به ۸ مگابایت فراهم شود. این امر خود منجر به هارد فورک می‌شود.

در هنگام هارد فورک، ماینرها و کاربران شبکه باید در این باره تصمیم گیری کنند. در این شرایط دو راهکار وجود دارد؛ Nodeهای شبکه ارتقا یافته و به زنجیره فورک شده جدید سوئیچ کنند یا با همان نرم افزار قدیمی به کار خود ادامه دهند. آن ها در هر صورت صاحب ارزهای رمزنگاری شده (Cryptocurrency) در هر دو زنجیره و سکه (Coin) در زنجیره قدیمی هستند و نیز می‌توانند ادعای رمزارزهای پروتکل جدید را در زنجیره تازه تأسیس داشته باشند.

پس از اعمال تغییرات، نودهای ناتوان از ارتقا به قوانین اجماع جدید، دیگر امکان شرکت در مکانیسم اجماع را نخواهند داشت و هنگام وقوع هارد فورک، به زنجیره جداگانه ای تحمیل می‌شوند. سیستم هایی که به روز نشوند، امکان پردازش قوانین جدید را نداشته و به واسطه یک هارد فورک باعث تقسیم بلاک چین شده و شاخه ای نا هماهنگ با زنجیره اصلی ایجاد می‌کنند.

سافت فورک (Soft Fork) چیست؟

بر خلاف هارد فورک، تغییرات اعمال شده به واسطه سافت فورک باعث می‌شود زنجیره ها کارکردی سازگار داشته باشند. برای هماهنگی عملکرد، بلاک های ایجاد شده تحت قوانین جدید باید از نظر قوانین قدیم نیز دارای اعتبار باشند (اما نه برعکس)؛ بنابراین در سافت فورک نیازی به ارتقای نودها نیست. در Soft Fork، نودها می‌توانند با همان نسخه قدیمی نرم افزار به کار خود ادامه داده و همزمان بعنوان تأیید‌کنندگان تراکنش ها در شبکه بروزرسانی شده نیز شرکت کنند.

فورک موقت یا تصادفی (Temporary/Accidental Fork)

در هر لحظه هزاران ماینر در حال رقابت برای ایجاد یک بلاک جدید در شبکه بلاک چین هستند. در این میان ممکن است دو یا چند Miner همزمان موفق به استخراج بلاک جدید شوند. در این شرایط، فورک موقت یا تصادفی (Accidental Fork) ایجاد شده است. البته این مشکل با اضافه شدن بلوک های جدید به یکی از شاخه ها/زنجیره ها برطرف می‌شود. پس از آن، شبکه به کار خود روی زنجیره بلند تر ادامه داده و زنجیره کوتاه تر را نادیده می‌گیرد.

ویژگی‌های بلاکچین

بین‌المللی

بلاک‌چین محدود به یک کشور، قاره یا منطقه خاصی نیست پس هرکسی که به اینترنت دسترسی داشته باشد می‌تواند در استفاده و یا نگهداری از آن مشارکت کند. به همین دلیل رمزارزهایی که پایه بلاکچین دارند می‌توانند بدون محدودیت در کل جهان تبادل شوند.

امنیت

بلاک‌چین علاوه بر شفافیت در نمایش تراکنش‌ها هیچوقت هویت افراد را فاش نمی‌کند به همین خاطر افراد می‌توانند بدون نگرانی از افشای اطلاعات شخصی، هک شدن و یا کلاه‌برداری در آن مشارکت کرده و رمزارز تبادل کنند.

ساختار باز

برخلاف ساختارهای بانکی، دولتی و شرکتی، اطلاعات بلاک‌چین کاملا آزاد است و تمامی کاربران می‌توانند به آن دسترسی داشته باشند. به همین خاطر کسی نمیتواند اطلاعات آن را دستکاری کند، پول خود را بیشتر کند و یا دارایی کسی را برای خودش بردارد. و ساختار متن باز کد و نرم‌افزار پایه بلاک‌چین اجازه میدهد تا هرکسی به بهبود شبکه و افزایش کارایی آن کمک کند.

آینده بلاکچین

در حال حاضر اصلی‌ترین کاربرد بلاک‌چین برای مدیریت رمزارزهای مختلف همچون بیت‌کوین و لایتکوین است. ساختار بلاکچین آن‌را به یک گزینه ایده‌ال برای مدیریت دارایی و جابه‌جایی پول تبدیل کرده اما این تنها استفاده سیستم نیست و شبکه‌هایی همچون اتریوم در تلاش هستند تا کاربردهای جدیدی به این سیستم اضافه کنند. بلاک‌چین امروزه ساختاری مشابه اینترنت در سال‌های اولیه عمر خود را دارد به همین خاطر کارایی آن محدود است. ولی انتظار می‌رود با گذر زمان کارایی‌های بیشتری به شبکه بلاکچین اضافه شود. فرایندهایی مثل مدیریت سلامت افراد و بیمه، رای‌گیری‌ و همه‌پرسی‌های دولتی و سازمانی و حتی مدیریت مدارک از جمله مواردی هستند که می‌توانند روزی در قالب بلاک‌چین عرضه بشوند.

در این مقاله با بلاکچین، روش کار و مزایای آن آشنا شدیم. با استفاده از صرافی آنلاین بیت میت، می‌توانید از مزایای بلاکچین بهره‌مند شوید.

مطالب مرتبط

انواع تحلیل ارزهای دیجیتال؛ معرفی 3 روش تحلیل بازار رمزارزها
غالب کارشناسان مالی معتقدند بازار ارزهای دیجیتال می‌تواند زیربنایی برای پیشرفت بشر باشد؛ اما تنها خرید...
متاورس؛ دنیایی که آینده زندگی بشر در آنجا شکل می گیرد
در ماه اکتبر سال گذشته و همزمان با تغییر برند کمپانی فیس بوک به Meta، واژه متاورس به ترند شبکه های خبری...
قرارداد هوشمند به بیان ساده؛ نحوه کار، انواع و کاربردها
فرض کنید تصمیم به خرید خانه گرفته اید؛ برای این منظور کافی است یک قرارداد میان خریدار و فروشنده امضا...
اشتراک در
اطلاع از
1 دیدگاه
قدیمی ترین
تازه‌ترین بیشترین واکنش نشان داده شده(آرا)
بازخورد (Feedback) های اینلاین
نمایش همه نظرات
1
0
نظر شما درباره این مطلب چیست؟ کامنت بگذارید.x