بلاکچین چیست؟ راهنمای جامع برای همه
اگر اینترنت دنیای اطلاعات را متحول کرد، بلاکچین قرار است دنیای اعتماد را دگرگون کند؛ از تراکنش‌های مالی گرفته تا رای گیری‌های دیجیتال، فناوری در حال شکل‌گیری است که پایه‌های آینده شفاف، امن و غیرمتمرکز ما را می‌سازد.
فناوری بلاکچین چیست؟
بلاکچین یک فناوری نوین برای ذخیره و تبادل داده‌هاست که امکان اشتراک گذاری شفاف و امن اطلاعات را در یک شبکه فراهم می‌کند. برخلاف پایگاه داده‌های سنتی که داده‌ها را در جداول ذخیره می‌کنند، بلاکچین اطلاعات را در بلوک‌هایی به هم متصل (زنجیره‌ای) نگهداری می‌کند.
ویژگی مهم بلاکچین این است که داده‌های ذخیره‌شده غیرقابل تغییر هستند؛ یعنی هیچکس نمی‌تواند بدون اجماع کل شبکه آن‌ها را ویرایش یا حذف کند. همین موضوع باعث می‌شود بلاکچین یک دفتر کل غیرقابل دستکاری برای ثبت و ردیابی انواع تراکنش‌ها باشد؛ از سفارش‌ها و پرداخت‌ها گرفته تا حساب‌ها و قراردادهای دیجیتال.
به علاوه، بلاکچین مجهز به مکانیزم‌های امنیتی داخلی است که جلوی ورود تراکنش‌های جعلی یا غیرمجاز را می‌گیرد و تضمین می‌کند همه اعضای شبکه به یک نمای مشترک و هماهنگ از اطلاعات دسترسی داشته باشند.
خلاصه تاریخچه بلاکچین
- 1991 – 1992: استوارت هابر و اسکات استورنتا ایده بلاکچین را معرفی کردند. آن‌ها با ترکیب این سیستم با درخت مرکل کارایی و امنیت آن را افزایش دادند.
- 2008 – 2009: فرد یا گروهی با نام ساتوشی ناکاموتو اولین بلاکچین و ارز دیجیتال بیت کوین را معرفی کرد. نخستین White Paper این فناوری نیز در همین دوره منتشر شد.
- فاز 1 – بیت کوین: اولین کاربرد بلاکچین به عنوان یک سیستم پرداخت همتا به همتا شکل گرفت.
- فاز 2 – اتریوم (2013): ویتالیک بوترین با توسعه اتریوم بلاکچین را وارد نسل دوم کرد. این بلاکچین قابلیت‌های گسترده‌تری مانند قراردادهای هوشمند را معرفی نمود.
- فاز 3 – نسل سوم: با رشد سریع پروژه‌ها، بلاکچین با مشکلاتی مثل مقیاس پذیری و کارمزد بالا مواجه شد. پروژه‌های جدیدی مانند کاردانو برای رفع این محدودیت‌ها و ایجاد شبکه‌های مقیاس پذیر و آینده نگر توسعه یافتند.
چرا بلاکچین مهم است؟
پایگاه داده‌های سنتی در ثبت و مدیریت تراکنش‌های مالی با چالش‌های زیادی روبه‌رو هستند. برای مثال، تصور کنید خرید و فروش یک ملک انجام شده است. پس از پرداخت پول، مالکیت باید به خریدار منتقل شود. حالا مشکل اینجاست:
- فروشنده می‌تواند ادعا کند پول را دریافت نکرده، حتی اگر دریافت کرده باشد.
- خریدار هم می‌تواند بگوید پول را پرداخت کرده، حتی اگر واقعا این کار را نکرده باشد.
برای جلوگیری از چنین اختلاف‌هایی معمولا به یک نهاد واسطه قابل اعتماد مثل بانک یا دفتر اسناد رسمی نیاز داریم تا تراکنش را بررسی و تایید کند. اما وجود این واسطه‌ها هم معایب خود را دارد:
- فرآیند پیچیده‌تر و زمان‌بر می‌شود.
- یک نقطه آسیب‌پذیری ایجاد می‌شود؛ چون اگر پایگاه داده مرکزی دچار مشکل یا هک شود، هر دو طرف معامله آسیب خواهند دید.
اینجاست که بلاکچین وارد عمل می‌شود. بلاکچین یک سیستم غیرمتمرکز و ضد دستکاری برای ثبت تراکنش‌هاست. در مثال خرید ملک، بلاکچین یک دفتر کل مشترک بین خریدار و فروشنده ایجاد می‌کند. تمام تراکنش‌ها باید توسط هر دو طرف تایید شوند و اطلاعات به طور لحظه‌ای در دفتر کل هر دو ثبت می‌شود. نکته مهم این است که تغییر یا حذف اطلاعات گذشته تقریبا غیرممکن است؛ چون هرگونه دستکاری باعث از بین رفتن اعتبار کل زنجیره می‌شود.
همین ویژگی‌ها باعث شده بلاکچین به‌جز در معاملات ملکی، در حوزه‌های گوناگون مثل ارزهای دیجیتال (مانند بیت کوین)، قراردادهای هوشمند، زنجیره تامین و حتی رای گیری‌های دیجیتال نیز کاربرد پیدا کند.
صنایع مختلف چگونه از بلاکچین استفاده می‌کنند؟
بلاکچین تنها محدود به دنیای ارزهای دیجیتال نیست؛ این فناوری نوظهور در صنایع گوناگون به عنوان ابزاری نوآورانه برای افزایش شفافیت، امنیت و کارایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در ادامه به برخی از مهم‌ترین حوزه‌های کاربرد بلاکچین می‌پردازیم:
1. انرژی
شرکت‌های فعال در حوزه انرژی از بلاکچین برای معاملات همتا به همتا و دسترسی ساده‌تر به انرژی‌های تجدیدپذیر استفاده می‌کنند.
- معاملات برق بین افراد: صاحبان خانه‌هایی که پنل خورشیدی دارند، می‌توانند انرژی مازاد خود را از طریق پلتفرم‌های بلاکچینی به همسایگان بفروشند. این فرآیند توسط کنتورهای هوشمند به طور خودکار ثبت و تایید می‌شود.
- تامین مالی جمعی انرژی‌های پاک: افراد می‌توانند در پروژه‌های خورشیدی مناطق محروم سرمایه گذاری کنند. در مقابل، اجاره یا سود حاصل از استفاده این پنل‌ها به سرمایه گذاران بازگردانده می‌شود.
2. امور مالی
بلاکچین یکی از مهم‌ترین تحولات را در صنعت مالی ایجاد کرده است. بانک‌ها، بورس‌ها و شرکت‌های سرمایه‌گذاری از آن برای پرداخت‌های سریع‌تر و شفاف‌تر استفاده می‌کنند.
نمونه بارز آن، شرکت Singapore Exchange Limited است که از بلاکچین برای ایجاد یک سیستم پرداخت بین بانکی کارآمد بهره می‌برد. این راهکار توانست مشکلاتی مانند پردازش دستی و تطبیق هزاران تراکنش مالی را برطرف کند.
3. رسانه و سرگرمی
مدیریت حقوق مالکیت معنوی همیشه یکی از چالش‌های اصلی صنعت موسیقی و سرگرمی بوده است. بلاکچین این مشکل را با ثبت و تایید شفاف تراکنش‌ها حل می‌کند.
برای مثال، Sony Music Entertainment Japan از بلاکچین برای مدیریت بهتر حق نشر و جبران منصفانه هنرمندان استفاده می‌کند. این کار باعث کاهش هزینه‌ها و افزایش بهره وری در ثبت و پردازش حق چاپ شده است.
4. خرده فروشی
در صنعت خرده فروشی، بلاکچین ابزاری قدرتمند برای ردیابی کالاها و افزایش اعتماد مشتریان محسوب می‌شود. شرکت آمازون حتی یک پتنت برای سیستم دفتر کل توزیع شده ثبت کرده است تا اصالت کالاهای فروخته شده روی پلتفرم خود را تضمین کند. این سیستم به تولیدکنندگان، توزیع کنندگان، پیک‌ها و حتی خریداران اجازه می‌دهد داده‌های مربوط به کالا را در دفتر کل ثبت کنند و زنجیره تامین جهانی به شکل شفاف قابل ردیابی باشد.
ویژگی‌های اصلی فناوری بلاکچین
بلاکچین چند ویژگی کلیدی دارد که آن را از پایگاه داده‌های سنتی متمایز می‌کند و دلیل اصلی اعتمادپذیری و محبوبیت آن در صنایع مختلف است:
غیرمتمرکزسازی
در سیستم‌های سنتی، کنترل داده‌ها معمولا در دست یک نهاد مرکزی مثل بانک یا سازمان دولتی است. اما در بلاکچین، کنترل و تصمیم گیری بین همه اعضای شبکه توزیع می‌شود. این ساختار باعث کاهش نیاز به واسطه‌ها شده و شفافیت را افزایش می‌دهد و جلوی سوء استفاده از قدرت توسط یک نهاد واحد را می‌گیرد.
تغییرناپذیری
یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های بلاکچین این است که داده‌ها بعد از ثبت قابل تغییر نیستند. اگر خطایی در تراکنش رخ دهد، نمی‌توان آن را حذف یا ویرایش کرد؛ بلکه باید یک تراکنش جدید برای اصلاح آن اضافه شود. این یعنی تاریخچه‌ی کامل تراکنش‌ها همیشه برای همه اعضا قابل مشاهده و غیرقابل دستکاری است.
اجماع
ثبت تراکنش‌های جدید در بلاکچین نیازمند موافقت اکثر اعضای شبکه است. این ساز و کار که با الگوریتم‌های مختلف (مثل Proof of Work یا Proof of Stake) پیاده سازی می‌شود، تضمین می‌کند که هیچکس به تنهایی نتواند اطلاعات را تغییر دهد. خلاصه کلام این فرآیند اعتمادسازی را بدون نیاز به واسطه امکان پذیر و امنیت شبکه را در برابر تقلب یا حملات احتمالی افزایش می‌دهد.
بلاکچین چگونه کار می‌کند؟
در ظاهر، ساز و کار بلاکچین ممکن است پیچیده به نظر برسد، اما می‌توان آن را در چند مرحله ساده خلاصه کرد. بیشتر این فرآیندها توسط نرم افزار بلاکچین به صورت خودکار انجام می‌شوند.
1. ثبت تراکنش
هر تراکنش در بلاکچین نشان دهنده انتقال یک دارایی فیزیکی یا دیجیتال از یک طرف به طرف دیگر است. این تراکنش در قالب یک بلوک داده ذخیره می‌شود که می‌تواند شامل جزئیات زیر باشد:
- چه کسی در تراکنش دخیل بوده است؟
- چه چیزی رد و بدل شده است؟
- چه زمانی و کجا تراکنش انجام شده است؟
- چرا این تراکنش رخ داده است؟
- چه مقدار دارایی جا به جا شده است؟
- آیا شرایط و قوانین تراکنش رعایت شده‌اند؟
2. کسب اجماع
برای اینکه یک تراکنش معتبر شناخته شود، اکثریت اعضای شبکه باید آن را تایید کنند. این فرآیند با استفاده از الگوریتم‌های اجماع انجام می‌شود (مانند Proof of Work یا Proof of Stake). قوانین اجماع در ابتدای ایجاد شبکه مشخص شده و به همه شرکت کنندگان کمک می‌کند تا بدون نیاز به واسطه، بر سر درستی تراکنش توافق کنند.
3. پیوند بلوک‌ها
وقتی تراکنش تایید شد، به یک بلوک جدید اضافه می‌شود. هر بلوک شامل تراکنش‌ها و یک هش رمزنگاری (کدی منحصر به فرد) است.
این هش مثل یک زنجیر عمل می‌کند و بلوک جدید را به بلوک قبلی متصل می‌سازد. اگر کسی بخواهد اطلاعات یک بلوک را تغییر دهد، هش آن تغییر می‌کند و کل زنجیره دچار اختلال می‌شود. درست مثل یک برج لگو یا جِنگا، شما فقط می‌توانید بلوک‌ها را به بالای برج اضافه کنید؛ اگر یکی را از وسط بردارید، کل برج فرو می‌ریزد.
4. به اشتراک گذاری دفتر کل
پس از نهایی شدن بلوک، نسخه به روز دفتر کل بین همه اعضای شبکه توزیع می‌شود. به این ترتیب، همه افراد یک کپی همسان از داده‌ها دارند و هیچ کس نمی‌تواند به طور پنهانی چیزی را تغییر دهد.
انواع شبکه‌های بلاکچین
بلاکچین تنها یک نوع شبکه ندارد؛ بلکه بسته به سطح دسترسی، کنترل و میزان تمرکز، چهار نوع اصلی از شبکه‌های بلاکچین وجود دارد:
1. بلاکچین عمومی (Public Blockchain)
همه می‌توانند آزادانه عضو شوند و حق مشاهده، افزودن و تایید تراکنش‌ها را دارند. از Public Blockchain بیشتر در ارزهای دیجیتال مانند بیت کوین، اتریوم و لایت‌کوین استفاده می‌شود. از مزایای این بلاکچین می‌توان به کاملا غیرمتمرکز و شفاف بودن اشاره کرد.
2. بلاکچین خصوصی (Private Blockchain)
تحت کنترل یک سازمان خاص است و همان سازمان تعیین می‌کند چه کسانی عضو شوند و چه سطح دسترسی داشته باشند. بلاکچین خصوصی بیشتر در شرکت‌ها و موسسات برای مدیریت داخلی داده‌ها یا تراکنش‌ها استفاده می‌شود.
3. بلاکچین ترکیبی (Hybrid Blockchain)
ترکیبی از بلاکچین عمومی و خصوصی است. شرکت‌ها می‌توانند بخشی از داده‌ها را عمومی و بخشی را خصوصی نگه دارند. بلاکچین ترکیبی انعطاف پذیری بالا دارد و امکان استفاده از قراردادهای هوشمند برای شفاف سازی تراکنش‌های خصوصی در برابر عموم را فراهم می‌کند.
4. بلاکچین کنسرسیومی (Consortium Blockchain)
توسط گروهی از سازمان‌ها به‌طور مشترک مدیریت می‌شود. تصمیم گیری درباره عضویت و سطح دسترسی به عهده همین مجموعه است. Consortium Blockchain مناسب صنایعی است که چندین شرکت اهداف مشترک دارند و نیاز به همکاری شفاف و مطمئن میان خود احساس می‌کنند.
پروتکل‌های بلاکچین
«پروتکل بلاکچین» به انواع مختلف پلتفرم‌های بلاکچینی گفته می‌شود که برای توسعه اپلیکیشن‌ها به کار می‌روند. هر پروتکل با حفظ اصول اصلی بلاکچین، ویژگی‌ها و قابلیت‌هایی را متناسب با صنایع یا کاربردهای خاص ارائه می‌دهد. در ادامه با چند نمونه مهم از پروتکل‌های بلاکچین آشنا می‌شویم:
1. Hyperledger Fabric
- نوع: پروژه متن باز (Open Source)
- ویژگی‌ها: ماژولار، انعطاف پذیر، با قابلیت مدیریت هویت و کنترل دسترسی.
- کاربردها:ردیابی و مدیریت زنجیره تامین، فاینانس تجاری، سیستم‌های وفاداری و پاداش و تسویه و کلیرینگ دارایی‌های مالی.
- مزیت: انتخاب اول برای شرکت‌هایی که نیاز به ساخت سریع اپلیکیشن‌های بلاکچین خصوصی دارند.
2. Ethereum
- نوع: بلاکچین عمومی و متن باز
- ویژگی‌ها: غیرمتمرکز، با پشتیبانی از قراردادهای هوشمند.
- کاربردها: ساخت اپلیکیشن‌های بلاکچینی عمومی، نسخه سازمانی (Ethereum Enterprise) برای کسب و کارها.
- مزیت: جامعه توسعه دهندگان گسترده و اکوسیستم قوی.
3. Corda
- نوع: پروژه متن باز، طراحی‌شده برای سازمان‌ها.
- ویژگی‌ها: تمرکز بر حفظ حریم خصوصی تراکنش‌ها و قابلیت ایجاد شبکه‌های بلاکچینی قابل تعامل.
- کاربردها: تراکنش مستقیم بین موسسات مالی، قراردادهای هوشمند مخصوص حوزه مالی.
- مزیت: محبوب در میان بانک‌ها و موسسات مالی به دلیل امنیت بالا و رعایت محرمانگی.
4. Quorum
- نوع: پروتکلی متن باز برگرفته از اتریوم
- ویژگی‌ها: مناسب برای بلاکچین‌های خصوصی یا کنسرسیومی، با کنترل بیشتر روی سطح دسترسی.
- کاربردها: شبکه‌های خصوصی متعلق به یک سازمان، شبکه‌های کنسرسیومی با مشارکت چند سازمان.
- مزیت: ترکیب امنیت و سرعت با انعطاف‌پذیری برای نیازهای سازمانی.
تفاوت بلاکچین و بیت کوین
بیت‌کوین یک ارز دیجیتال است که برای انجام تراکنش‌های مالی آنلاین ایجاد شد و بدون نیاز به بانک یا واسطه کار می‌کند. می‌توان آن را به دلار، یورو یا دیگر ارزها تبدیل کرد و ارزش آن به‌عنوان دارایی دیجیتال شناخته می‌شود. بلاکچین یک فناوری پایه‌ای است که بیت‌کوین و بسیاری دیگر از ارزهای دیجیتال روی آن ساخته شده‌اند. بلاکچین یک دفتر کل دیجیتال است که تراکنش‌ها را به صورت دائمی و غیرقابل تغییر ذخیره می‌کند و می‌تواند در حوزه‌های بسیار متنوعی مثل زنجیره تأمین، سلامت و قراردادهای هوشمند هم استفاده شود.
خلاصه: بیت‌کوین محصول است، بلاکچین زیرساخت آن.
جمع بندی پایانی
در واقع بلاکچین به صورت کلی دنیای امروز ما را تغییر داد و حرکت ما را رو به جلو بسیار سریع‌تر کرد و با استفاده از آن امکان ایجاد مشکل در سیستم به وجود بیاید بسیار کاهش یافت. امیدواریم از خواندن این مقاله لذت ببرید. جهت کسب اطلاعات بیشتر و خواندن مقالات به وبلاگ پویان آی تی مراجعه نمایید.
سوالات متداول
بلاکچین یک فناوری برای ذخیره و تبادل اطلاعات به صورت غیرمتمرکز است. این فناوری با حذف نیاز به واسطه‌ها، امنیت و شفافیت بالایی ایجاد می‌کند و در صنایع مختلف مثل امور مالی، زنجیره تامین، سلامت، انرژی و حتی رای گیری‌های دیجیتال کاربرد دارد.
خیر. بیت کوین فقط یکی از کاربردهای بلاکچین است. بلاکچین یک فناوری زیرساختی است که ارزهای دیجیتال روی آن ساخته می‌شوند، اما فراتر از آن در قراردادهای هوشمند، ثبت اسناد و مدیریت زنجیره تامین هم استفاده می‌شود.
شفافیت در بلاکچین به معنای قابلیت مشاهده و پیگیری همه تراکنش‌ها و فعالیت‌ها روی شبکه بدون نیاز به واسطه است. به عبارت ساده، هر کسی می‌تواند داده‌ها و تراکنش‌های ثبت شده در بلاکچین را ببیند، بررسی کند و تایید کند، اما این لزوما به معنای افشای هویت افراد نیست.
منابع
- https://aws.amazon.com/what-is/blockchain/
اولین دیدگاه را اضافه کنید.