بلاکچین (Blockchain)

مفهوم:

والد:

بعد:

فرزند:

---

لید

زنجیره بلوک می‌تواند ویژگی‌های مختلفی از خود به نمایش بگذارد و طیف گسترده‌ای از سیستم‌ها را پوشش دهد که از باز بودن کامل و بدون مجوز تا مجوزمحور را شامل می‌شوند. در زنجیره بلوک باز و بدون مجوز، هر شخص می‌تواند بدون نیاز به (پیش) تأیید توسط یک نهاد مرکزی، به شبکه ملحق یا از آن خارج شود. تنها چیزی که برای پیوستن به شبکه و اضافه کردن تراکنش‌ها به دفتر کل لازم است، یک رایانه است که نرم‌افزار مربوط روی آن نصب شده است. در زنجیره بلوک مجوزمحور، اعتباردهندگان به تراکنش‌ها (گره‌ها ) باید از پیش توسط مدیر شبکه (که قواعد دفتر کل را تعیین می‌کند) انتخاب شوند تا بتوانند به شبکه ملحق شوند. این امر در کنار ویژگی‌های دیگر، امکان بررسی هویت مشارکت‌کنندگان شبکه را به آسانی فراهم می‌کند. فناوری زنجیره بلوک مزایای زیادی دارد و کاربردهای زیادی در قالب سکه، توکن، ارز و موارد دیگر برای آن وجود دارد. ولی یکی از چالش‌های مربوط به زنجیره بلوک این است که درک آن سخت است و روابط ریاضی پشت آن، افراد را هنگام نخستین مواجهه دچار سردرگمی می‌کند.

تعریف به حد

زنجیره بلوک را به طور ساده می‌توان به عنوان یک پایگاه داده‌ای توزیع شده در نظر گرفت. افزودن اطلاعات به این پایگاه داده‌ای توسط یکی از اعضا (یعنی گره‌های شبکه) آغاز می‌شود؛ یعنی کسی که یک بلوک جدید داده تولید می‌کند که می‌تواند شامل انواع اطلاعات باشد. سپس این بلوک جدید برای هر یک از طرف‌ها در شبکه به شکل رمزگذاری شده (با استفاده از رمزنگاری) منتشر می‌شود، به طوری که جزئیات تراکنش عمومی نمی‌شوند. افرادی در شبکه (سایر گره‌های شبکه) به طور جمعی اعتبار بلوک را مطابق با روش اعتبارسنجی الگوریتمی تعریف شده تعیین می‌کنند و به این کار «سازوکار اجماع»  می‌گویند.

وجوه افتراق یا شقوق مختلف

دو اصطلاح فناوری دفترکل توزیع شده (یا همان DLT  ) و زنجیره بلوک معمولا به طور متناوب و گاهی به اشتباه به جای یکدیگر مورد استفاده قرار می‌گیرند. درحالی که این دو اصطلاح تمایزهای آشکاری با یکدیگر دارند. فناوری دفترکل دیجیتالی یک اصطلاح وسیع و جامع است و برای تعریف فناوری پایگاه‌ داده‌ی دیجیتالی که در اکوسیستم‌های مختلف پیاده‌سازی شده، به کار می‌رود. زنجیره بلوک ساده‌ترین و رایج‌ترین نمونه از فناوری دفترکل دیجیتالی است که خود انواع مختلفی دارد که عبارتند از:

1- زنجیره بلوک کنسرسیوم و متحد  با ویژگی محدودکنندگی بیشتر، دسترسی محدود، مقیاس‌پذیری بسیار مناسب، شفافیت و حفظ حریم خصوصی بالا

2- زنجیره بلوک خصوصی و نیازمند مجوز که در این نوع از بلاکچین‌ها دسترسی می‌تواند به صورت عمومی و یا خصوصی تعریف شود. اما اجازه‌ تایید تراکنش‌ها، انجام توافق و تغییر داده‌ها فقط برای افراد معین و محدودی فراهم می‌شود.

3- زنجیره بلوک عمومی و بدون نیاز به مجوز  به این صورت که این فناوری یک شبکه‌ی عمومی متن‌باز و شفاف است که در آن کسی به عنوان شخص ثالث شناخته نمی‌شود. بیت‌کوین بهترین نمونه برای این نوع از بلاکچین‌ها است.

4- زنجیره بلوک هیبریدی : این نوع از بلاکچین‌ها ترکیبی از شبکه‌های عمومی و خصوصی هستند.

محبوب‌ترین زنجیره های بلوک متعلق به ارزهای رمزنگاری شده بیت‌کوین و اتریوم است.

فهرست مطالب

تعریف

زنجیره بلوک، نوع یا مجموعه خاصی از فناوری دفتر کل توزیع شده (DLT) است. فناوری دفتر کل توزیع شده، شیوه‌ای برای ثبت و به‌اشتراک‌گذاری اطلاعات در پایگاه‌های داده‌ای (یا دفاتر) مختلف است که هر یک از آنها دارای رکوردهای داده‌ای مشابه هستند و در مجموع به وسیله یک شبکه توزیع شده از سرورهای رایانه‌ای به نام گره نگهداری و کنترل می‌شوند.

زنجیره بلوک، سازوکاری است که یک روش رمزگذاری‌شده معروف به رمزنگاری   را به کار می‌گیرد و از (یک مجموعه) الگوریتم‌های ریاضیاتی خاص برای ایجاد و تأیید یک ساختار داده‌‌ای در حال رشد مستمر (برای تعیین داده‌های قابل اضافه شدن یا حذف شدن) استفاده می‌کند که شکل یک زنجیره از بلوک‌های معاملاتی را می‌گیرد و به عنوان یک دفتر کل توزیع شده عمل می‌کند.

سه بخش زنجیره بلوک

زنجیره بلوک را می‌توان به عنوان یک پایگاه داده‌ای در نظر گرفت که بین رایانه‌های بسیاری توزیع یا تکثیر شده است. نوآوری مربوط به زنجیره بلوک، توانایی خاص این پایگاه داده‌ای شبکه‌ای برای وفق دادن ترتیب تراکنش‌ها حتی هنگامی است که تعداد کمی از گره‌ها در شبکه، تراکنش‌ها را با ترتیب‌های مختلف دریافت می‌کنند. این امر معمولاً به دلیل تأخیر در شبکه در اثر فاصله فیزیکی رخ می‌دهد. برای مثال تراکنشی که توسط کاربر خریدار یک ساندویچ در توکیو ایجاد می‌شود، نخست به گره‌های موجود در ژاپن ارسال می‌شود. زمانی که گره مستقر در نیویورک چند میلی‌ثانیه بعد پیام این تراکنش را می‌گیرد، یک تراکنش نزدیک در بروکلین جلوتر از تراکنش توکیو، قرار می‌گیرد.  این ناسازگاری‌ها به دلیل دیدگاه ذهنی در سیستم‌های توزیع شده، چیزی است که آنها را برای مقیاس‌گذاری چالش‌برانگیز می‌کند. قدرت سیستم‌های زنجیره بلوک آن است که ترکیبی از فناوری‌ها را ارائه می‌دهند که می‌توانیم با آنها مسائل را حل کنیم.

آنچه که به عنوان زنجیره بلوک شناخته می‌شود، در واقع ترکیبی از سه فناوری است که اولین بار توسط خالق مستعار بیت‌کوین مطرح شده است. این سه جزء عبارتند از:

۱) شبکه‌سازی همتا به همتا: گروهی از رایانه‌ها مانند شبکه بیت‌تورنت  که می‌توانند بین خودشان بدون اتکا به یک مرجع مرکزی واحد ارتباط داشته باشد و به همین دلیل یک نقطه شکست واحد ندارند.

۲) رمزنگاری غیرمتقارن: شیوه‌ای برای این رایانه‌ها که پیام رمزنگاری شده را به گیرندگان مشخصی ارسال کنند، به طوری که هر کسی بتواند اعتبار فرستنده را بررسی کند، ولی تنها گیرندگان مد نظر بتوانند محتوای پیام‌ها را بخوانند. در بیت‌کوین و اتریوم، رمزنگاری غیرمتقارن برای ایجاد مجموعه‌ای اعتبار برای حساب شما استفاده می‌شود تا اطمینان حاصل شود که تنها شما می‌توانید توکن‌های خود را منتقل کنید.

۳) هش کردن رمزنگاری شده: شیوه‌ای برای تولید یک اثرانگشت کوچک و خاص برای هر داده که امکان مقایسه فوری پایگاه‌های داده‌ای بزرگ را فراهم می‌کند و راهی ایمن برای اطمینان از عدم تغییر داده‌ها محسوب می‌شود. هم در بیت‌کوین و هم در اتریوم، از ساختار داده‌ای درختی مرکل  برای ثبت ترتیب متعارف داده‌ها استفاده می‌شود و پس از آن به اثرانگشتی تبدیل می‌شود که به عنوان مبنای مقایسه رایانه‌ها در شبکه قرار می‌گیرد تا در مدار آن با یکدیگر همگام‌سازی شوند.

ترکیب این سه جزء از آزمایش‌های مربوط به پول نقد دیجیتال در دهه ۱۹۹۰ و اوایل دهه ۲۰۰۰ به دست آمد. آدام بک ، در سال ۲۰۰۲ ایده هش‌کش  را منتشر کرد و برای اولین بار مفهوم داده‌کاوی را برای ارسال تراکنش‌ها به کار گرفت. شخص دیگری با نام مستعار ساتوشی ناکاموتو ، با ابداع بیت‌کوین در سال ۲۰۰۹، مفهوم اجماع توزیع شده را به این ایده اضافه کرد.

این سه عنصر باهم می‌توانند یک پایگاه داده‌ای ساده را پدید آورند که غیرمتمرکز است و در گره‌های شبکه ذخیره می‌شود. به همان‌ ترتیب که گروهی از مورچه‌ها یک کلونی فعال را تشکیل می‌دهند، می‌توانید بیت کوین را به عنوان یک ماشین در نظر بگیرید. در اصطلاح محاسباتی، بیت‌کوین یک ماشین مجازی است.

انواع زنجیره بلوک

زنجیره بلوک، یک فناوری با «رویه‌»های زیاد است. زنجیره بلوک می‌تواند ویژگی‌های مختلفی از خود به نمایش بگذارد و طیف گسترده‌ای از سیستم‌ها را پوشش دهد که از باز بودن کامل و بدون مجوز تا مجوزمحور را شامل می‌شوند.

- در زنجیره بلوک باز و بدون مجوز، هر شخص می‌تواند بدون نیاز به (پیش) تأیید توسط یک نهاد مرکزی، به شبکه ملحق یا از آن خارج شود. تنها چیزی که برای پیوستن به شبکه و اضافه کردن تراکنش‌ها به دفتر کل لازم است، یک رایانه است که نرم‌افزار مربوط روی آن نصب شده است.

- در زنجیره بلوک مجوزمحور، اعتباردهندگان به تراکنش‌ها (گره‌ها) باید از پیش توسط مدیر شبکه (که قواعد دفتر کل را تعیین می‌کند) انتخاب شوند تا بتوانند به شبکه ملحق شوند. این امر در کنار ویژگی‌های دیگر، امکان بررسی هویت مشارکت‌کنندگان شبکه را به آسانی فراهم می‌کند. به طور کلی، زنجیره‌های بلوک مجوزمحور را می‌توان به دو زیرمجموعه تقسیم کرد: دسته اول زنجیره بلوک مجوزمحور باز یا عمومی است که به وسیله هر کس قابل دسترسی و مشاهده است ولی تنها مشارکت‌کنندگان مجاز در شبکه می‌توانند تراکنش‌ها را تولید کنند و/یا وضعیت دفترکل را به‌روزرسانی کنند. دسته دوم، زنجیره بلوک مجوزمحور بسته یا سازمانی است که در آن دسترسی، محدود شده است و تنها مدیر شبکه می‌تواند تراکنش‌ها را تولید و وضعیت دفترکل را به‌روزرسانی کند.

نحوه کارکرد زنجیره بلوک

زنجیره بلوک را به طور ساده می‌توان به عنوان یک پایگاه داده‌ای توزیع شده در نظر گرفت. افزودن اطلاعات به این پایگاه داده‌ای توسط یکی از اعضا (یعنی گره‌های شبکه) آغاز می‌شود؛ یعنی کسی که یک بلوک جدید داده تولید می‌کند که می‌تواند شامل انواع اطلاعات باشد. سپس این بلوک جدید برای هر یک از طرف‌ها در شبکه به شکل رمزگذاری شده (با استفاده از رمزنگاری) منتشر می‌شود، به طوری که جزئیات تراکنش عمومی نمی‌شوند. افرادی در شبکه (سایر گره‌های شبکه) به طور جمعی اعتبار بلوک را مطابق با روش اعتبارسنجی الگوریتمی تعریف شده تعیین می‌کنند و به این کار «سازوکار اجماع»  می‌گویند. بلوک جدید پس از اعتبارسنجی به زنجیره بلوک اضافه می‌شود و در اصل موجب به‌روزرسانی دفتر کل تراکنش می‌گردد که در سراسر شبکه توزیع شده است. در اصل این سازوکار برای هر نوع تراکنش ارزش‌محور و هر گونه دارایی که بتوان آن را به شکل دیجیتال نشان داد، قابل استفاده است.

هر کاربر در یک شبکه زنجیره بلوک،‌ دو کلید دارد: یک کلید خصوصی که به منظور ایجاد یک امضای دیجیتال برای تراکنش استفاده می‌شود و یک کلید عمومی که برای هر کسی در شبکه معلوم است. کلید عمومی دو کاربرد دارد: ۱) عمل کردن به عنوان یک آدرس در شبکه زنجیره بلوک ۲) استفاده از آن برای تأیید امضای دیجیتال/ارزیابی هویت فرستنده.

سازوکار اجماع در زنجیره بلوک

در اصل هر گرهی داخل شبکه زنجیره بلوک می‌تواند پیشنهاد اضافه شدن اطلاعات جدید به زنجیره را بدهد. به منظور تأیید قانونی بودن این اطلاعات (مانند سابقه تراکنش)، گره‌ها باید به نوعی از توافق دست یابند. در اینجا سازوکار اجماع پدید می‌آید. سازوکار اجماعی می‌تواند به شکل‌های مختلفی ایجاد گردد. در اینجا دو نمونه از شناخته‌شده‌ترین سازوکارهای اجماع که در زمینه رمزارزها نیز کاربرد دارند، تبیین می‌شود: سازوکار اثبات کار  (PoW) و سازوکار اثبات سهم .

در سازوکار اثبات کار، مشارکت‌کنندگان شبکه باید معماهای رمزنگاری شده را حل کنند تا بتوانند بلوک‌های جدید به زنجیره اضافه کنند. در سازوکار اثبات سهم، یک اعتباردهنده تراکنش (گره شبکه) باید مالکیت یک دارایی معین (یا مقدار معینی سکه در مورد رمزارزها) را برای مشارکت در اعتباربخشی تراکنش‌ها فراهم کند. این عملیات اعتباربخشی تراکنش‌ها را به جای استخراج یا ماینینگ، جعل کردن یا فورجینگ می‌نامند.

جنبه منفی زنجیره بلوک

فناوری زنجیره بلوک مزایای زیادی دارد و کاربردهای زیادی در قالب سکه، توکن، ارز و موارد دیگر برای آن وجود دارد. ولی یکی از چالش‌های مربوط به زنجیره بلوک این است که درک آن سخت است و روابط ریاضی پشت آن، افراد را هنگام نخستین مواجهه دچار سردرگمی می‌کند. همچنین برنامه‌نویسی زیربنای زنجیره بلوک ممکن است هنگام مواجهه با اجزای آن پیچیده باشد، ولی توصیه می‌شود که اجازه ندهید این امر درک شما از چیزهای جدید را دچار اختلال کند. البته پیچیدگی سیستم بر حسب اشخاص نیز متفاوت است و ممکن برای یک نفر ساده و برای دیگری پیچیده باشد. برای افراد تازه‌کار ممکن است برخی چالش‌های مفهومی وجود داشته باشد، ولی کسانی که تجربه نسبتاً مناسبی داشته باشند، این فناوری را به عنوان یک پارادایم جدید اندکی عجیب می‌یابند. ولی جای نگرانی وجود ندارد و کم‌کم استفاده از این فناوری تبدیل به عادت می‌شود.

فناوری زنجیره بلوک در رابطه با هزینه‌های معاملاتی می‌تواند موجب صرفه‌جویی شود، ولی کسانی که تصور می‌کنند بیت‌کوین کاملاً رایگان است، باید تفکر خود را بازنگری کنند. این فناوری هزینه‌هایی در پی دارد، ولی مزایای آن بسیار بیشتر از هزینه‌ها است، مگر اینکه بخواهید از آن برای پرداخت‌های خرد استفاده کنید و در این صورت صرف هزینه در قالب پلتفرم بیت‌کوین مقرون به صرفه نخواهد بود. بدین منظور باید سعی کنید از دیگر ارزهای جدید استفاده کنید. مهم‌ترین جنبه منفی زنجیره بلوک آن است که با کشمکش‌های فراوانی با قانونگذاران در کشورهایی که از نظر فناوری پیشرفته و از نظر تفکر عقب‌مانده‌اند، مواجه است. کشورها به هر دلیلی عادت دارند شهروندان خود را ردیابی کنند و واکنش اولیه آنها به بیت‌کوین شدید بوده است.

جستارهای وابسته

• رمز ارز

• کیف رمز ارز

• کلید خصوص رمز ارز

• کلید عمومی رمز ارز

• بیت کوین

• اتریوم

پانویس/ پاورقی

منابع

• https://way2pay.ir/140136/
• Dannen, C. (2017). Introducing Ethereum and solidity (Vol. 1). Berkeley: Apress.
• Narayanan, A., Bonneau, J., Felten, E., Miller, A., & Goldfeder, S. (2016). Bitcoin and cryptocurrency technologies: a comprehensive introduction. Princeton University Press.
• Houben, R., & Snyers, A. (2018). Cryptocurrencies and blockchain: Legal context and implications for financial crime, money laundering and tax evasion. European Parliament.
• Quest, M. (2018). Cryptocurrency Master: Everything You Need To Know About Cryptocurrency and Bitcoin Trading, Mining, Investing, Ethereum, ICOs, and the Blockchain.

پیوند به بیرون

الگوهای ناوبری

رده