بلاک چینفناوری بلاک چین به عنوان یکی از نوآوریهای بزرگ در دنیای فناوری اطلاعات و ارتباطات در دهههای اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این مقاله، به طور ساده و روان به مفهوم بلاکچین، کاربرد و ویژگیهای آن پرداخته شده است.
بلاکچین در واقع، یک زنجیره از بلاکهایی است که با یکدیگر در ارتباط هستند و تاریخچه تمام تراکنشهای انجام شده را ثبت و نگهداری میکنند. تاریخچه بلاکچین به سال ۱۹۹۱ بازمیگردد، زمانی که استوارت هابر و دبلیو اسکات استورنتا ایدههای اصلی برای آنچه امروزه به عنوان فناوری بلاکچین شناخته میشود، مطرح کردند. در آغاز، تمرکز اصلی آنها بر ایجاد یک زنجیره از بلاکهای امن و رمزنگاریشده بود تا کسی نتواند برچسب زمانی اسناد موجود در آنها را تغییر دهد. سال بعد، با اضافه کردن درخت مرکل، کارایی شبکه را بهبود دادند و امکان جمعآوری اطلاعات بیشتر در یک بلاک ممکن شد.
با این حال، تاریخچه واقعی و مهمترین بخش از تاریخچه بلاکچین به سال ۲۰۰۸ و بعد از آن بازمیگردد، زمانی که یک فرد یا گروه ناشناس به نام ساتوشی ناکاموتو وارد عمل شدند. ساتوشی ناکاموتو، مغز متفکر پشت فناوری بلاکچین، در سال ۲۰۰۹ وایتپیپری منتشر کرد که در آن، جزئیاتی درباره نحوه استفاده از این فناوری به عنوان یک ابزار برای افزایش اعتماد دیجیتال ارائه داد. او توضیح داد که بلاکچین، غیرمتمرکز بوده و معاملات را به صورت همتابههمتا ممکن میکند.
تکامل بلاکچین پس از عرضه شبکههای اتریوم و بیتکوین نیز هنوز ادامه دارد؛ در سالهای اخیر، تعدادی از پروژهها با بهرهگیری از قابلیتهای حداکثری فناوری بلاکچین، سعی دارند با ارائه ویژگیهای جدید و بهبودهای امنیتی، مشکلات موجود در بیت کوین و اتریوم را حل کنند.
برای درک عملکرد بلاکچین، باید با مفاهیم اصلی آن، از جمله بلاک، نود (گره)، ماینر و همچنین مفاهیم مرتبط مانند تابع هش، نانس و الگوریتم اجماع آشنا شویم.
بلاکها: هر زنجیره بلاکچینی از چندین بلاک متصل به هم تشکیل میشود. بلاکها اطلاعات را جمعآوری کرده و بعد از پر شدن هر بلاک، به بلاکهای قبلی متصل میشوند.
نودها: نودها، کامپیوترها یا سرورهایی هستند که بخشی از شبکه بلاکچین را تشکیل میدهند. آنها تراکنشها و بلاکها را تایید میکنند و اطلاعات بلاکچین را در اختیار دارند. هر بلاک تا جایی که ظرفیت دارد (۱ مگابایت) با تراکنشهای جدید پر میشود. وقتی یک بلاک پر شد، به بلاک چین اضافه میشود و نودها کار روی بلاک بعدی را آغاز خواهند کرد.
ماینرها: ماینرها، سیستمهایی هستند که وظیفه حل یک مسئله ریاضی پیچیده را دارند و به تایید تراکنشها و ایجاد بلاکهای جدید میپردازند.
تابع هش: تابع هش، یک محاسبه رمزی است که دادهها را به یک مقدار هش (هش کد) تبدیل میکند.
نانس یا عدد تصادفی: نانس یک مقدار عددی است که ماینرها به تراکنشها اضافه میکنند تا هش بلاک، حاصل برقراری یک شرط خاص باشد.
الگوریتم اجماع: الگوریتم اجماع، مکانیزمی است که تعیین میکند کدام نودها میتوانند بلاکهای جدید را ایجاد کرده و به زنجیره اضافه کنند. این الگوریتم تضمین میکند که تغییرات در بلاکچین فقط با اجماع اکثریت شبکه انجام شود.
در شبکههای بلاکچینی که از الگوریتم اثبات کار استفاده میکنند، ماینرها مسئولیت حل یک مسئله ریاضی پیچیده در فرآیند استخراج بلاکها را بر عهده دارند. این مسئله بسیار دشوار و زمانبر است و ماینرها برای پیدا کردن جواب مناسب باید از دستگاههای خاصی با توان محاسباتی بالا استفاده کنند.
هنگامی که یک ماینر موفق به حل مسئله ریاضی و پیدا کردن عدد نانس مناسب میشود، بلاک جدیدی را ایجاد میکند و به زنجیره اضافه میشود. سپس سایر نودها این تغییرات را تایید کرده و پاداش ماینر برای کار انجامشده تعیین میشود.
در شبکههایی که از الگوریتم اثبات سهام استفاده میکنند، نیازی به انجام کار محاسباتی نیست. اثبات سهام، بدان معناست که اعضا (اعتبارسنج یا ولیدیتور) با قفل کردن (استیک کردن) ارزهای بومی شبکه به عنوان یک وثیقه، قابل اعتماد بودن خود را اثبات میکنند و به تایید تراکنشها میپردازند. این الگوریتم توانایی انجام تراکنشها با سرعت بالا را دارد و از مصرف انرژی بسیار کمتری نسبت به اثبات کار برخوردار است.
تکنولوژی بلاکچین توسط یک شبکه از نودها (Nodes) مدیریت میشود و هیچ فرد یا نهادی قدرت انحصاری در اختیار ندارد. هر بلاکچین دارای یک الگوریتم اجماع است که به کلیه نودهای شبکه کمک میکند تا بر روی تغییرات و تصمیمگیریهای مشترک متفق شوند. این اجماع تضمین میکند که تغییرات در بلاکچین تنها با رای اکثریت تایید شوند و اعتماد به شبکه حفظ شود.
بلاکچین دارای دفتر کل عمومی است که اطلاعات تراکنشها و دادهها را در اختیار عموم قرار میدهد. این اطلاعات در تمام شبکه بلاکچین قابل دسترسی و مشاهده است و هیچ چیز از کسی پنهان نمیماند. این ویژگی شفافیت و امکان بررسی دادهها را تضمین میکند.
مکانیسم بلاکچین طوری است که وقتی بلاکهای جدید به دفتر کل اضافه میشوند، دیگر کسی نمیتواند به عقب برگردد و آن را دستکاری، حذف یا ویرایش کند. بلاکچین به گونهای طراحی شده است که هرگونه تغییر، حذف یا ویرایش در دادهها بعد از ثبت تقریبا غیرممکن است. این ویژگی امنیت بالایی را فراهم میکند و اطلاعات در جریان تراکنشها به صورت شفاف قابل مشاهده هستند. همچنین، بلاکچین با استفاده از رمزنگاری، از دادهها و تراکنشها در مقابل تهدیدهای امنیتی محافظت میکند.
مقیاسپذیری یکی از چالشهای اساسی در حوزه بلاکچین است و به توانایی یک بلاکچین برای پردازش تعداد بیشتری از تراکنشها در واحد زمان اشاره دارد. این واحد زمان معمولا به ثانیه میباشد. برای مثال، شبکه بیتکوین در حال حاضر تنها قادر به پردازش حدود ۷ تراکنش در هر ثانیه است. این نرخ پردازش بسیار پایینتر از شبکههای مرکزی مانند ویزا است که تا ۶۵٬۰۰۰ تراکنش در ثانیه را پشتیبانی میکنند.
برای برطرف کردن این چالش و افزایش مقیاسپذیری بلاکچینها، راهکارهای مختلفی ارائه شده است. این راهکارها شامل بهبود عملکرد شبکه و ایجاد تکنولوژیهای لایه دو مانند لایتنینگ و شاردینگ میشوند.
همچنین، تغییر اندازه بلاک نیز به عنوان یک راهکار مهم در جهت مقیاسپذیری بلاکچین مورد بررسی قرار میگیرد. این تغییرات به بلاکچینها اجازه میدهند تا تعداد بیشتری از تراکنشها را در هر بلاک پردازش کنند و به این ترتیب نرخ TPS را افزایش دهند.
بلاکچینهای لایه یک و دو همواره با چالشها و مشکلاتی مواجه شدهاند. به عنوان مثال، برخی از این شبکهها، مانند آوالانچ، به دلیل عدم جذب کاربران به اندازه کافی، مجبور شدهاند تراکنشهای جعلی را در بلاکها جایگزین و اطلاعات جعلی تولید کنند.
همچنین، شبکه BSC، علیرغم تبلیغات بزرگ بایننس، همچنان به طور کاملا متمرکز اداره میشده است و بدون فیلترینگ مستقیم توسط بایننس نمیتوانست امنیت غیرمتمرکز خود را حفظ کند. شبکه سولانا نیز به دلیل فشارهای متنوعی که به آن وارد شد و حملاتی که تجربه کرد، گاهی اوقات مجبور به خاموش کردن شبکه شده است.
این مشکلات معمولا توسط سلبریتیها در بازار مخفی نگه داشته میشوند و هیچ مجموعهای به میزان کافی اختیار وجدانی ندارد که استانداردها را تعیین کند و تمامیت و شفافیت را ارائه دهد.
در این بین، شبکههایی نیز با رعایت اصول و به منظور بهبود عملکرد وارد بازار میشوند. برای مثال، پالس چین توجه ویژهای به واقعیتهای مختلف بازار داشته و با هدف پیاده سازی اصول واقعی غیرمتمرکز بودن، افزایش سرعت و همچنین کاهش کارمزد نسبت به سایر شبکههای مشابه عرضه شده است.
در این مطلب، به بررسی فناوری بلاکچین و کاربردهای آن پرداختیم. شبکههای بلاکچین با استفاده از یک کامپیوتر و اتصال به اینترنت قابل دسترسی هستند. هرچه تعداد نودهای شرکتکننده در بلاکچین بیشتر باشد، امنیت آن نیز بهبود مییابد و نگرانیهای امنیتی کمتری وجود دارد. بلاکچین دارای پتانسیل بسیار بالایی است و میتواند در جهان واقعی کاربردهای بیشماری داشته باشد.
...
