صفر تا صد فن آوری بلاک چین به زبان ساده و جذاب

این روزها کلمه بلاکچین (blockchain) را  بسیار میشنویم و این لغت جزء پرتکرارترین مفهومی است که از آن استفاده می شود و طبیعتا سوال بسیاری از ما این است که این فناوری جدید چیست؟ چگونه کار میکند و چه کاربردی دارد؟ اینها سوالاتی است که در مورد این فناوری بسیار پرسیده می شود و قصد داریم در این مقاله آن را به ساده ترین شیوه ممکن توضیح دهیم.

تاریخچه فناوری بلاکچین

بلاکچین اولین بار در سال 1991 توسط گروهی از محققین استفاده شد. در ابتدا هدف استفاده از بلاکچین، زدن برچسب زمانی به اسناد دیجیتالی بود تا با این روش هیچکسی نتواند تاریخ انتشار اسناد را تغییر دهد یا اطلاعات آن را دستکاری کند. در واقع بلاکچین به عنوان یک دفتر اسناد معتبر عمل میکرد.

در آن زمان کمتر کسی از این فناوری استفاده میکرد تا زمانیکه در سال 2009 شخصی به نام ساتوشی ناکاموتو با استفاده از بلاکچین ارز دیجیتال بیت کوین را طراحی کرد.  پس از آن علاوه‌بر بیت کوین، ارزهای دیگری توانستند از این فناوری استفاده کنند و کوین خود را راه اندازی کنند، بعدها با شناخت بیشتر و بهتر نسبت به این تکنولوژی، متخصصان دریافتند که تنها استفاده و کاربرد بلاکچین در ارزهای دیجیتالی نیست بلکه این تکنولوژی کاربردهای فراوانی دارد. در نتیجه می‌توان در زمینه‌های مختلف از آن استفاده کرد. در حال حاضر بلاکچین‌هایی با کاربردهای متفاوت در حال به کارگیری هستند که هر کدام از آنها متناسب با ویژگی‌هایشان، استفاده‌های متفاوتی دارند که در ادامه به آنها اشاره خواهیم کرد.

بلاکچین چیست؟

این واژه که از دو کلمه block  و chain تشکیل شده به معنی زنجیره بلوکی است. در واقع زنجیره ای از بلوک هایی است که اطلاعات خاصی را در خودشون نگهداری میکنند. بلاکچین مثل یک دفتر کل توزیع شده برای ثبت اسناد هست که همواره دسترسی به آن برای همه افراد شبکه امکان پذیر است. ویژگی منحصر به فرد بلاکچین این است که اطلاعات ثبت شده در آن به راحتی قابل تغییر دادن نیستند.

بلاکچین چطور کار میکند؟

به طور کلی هر بلاک از سه بخش تشکیل شده است که شامل:

• اطلاعات مربوط به بلاک (Data)
• هَش بلاک (Hash)
• هش بلاک قبل (Hash of previous block)

این اطلاعات بر اساس نوع بلاکچین ذخیره میشوند. به عنوان مثال در بلاکچین بیت کوین اطلاعات مربوط به معاملات از جمله طرفین معامله و تعداد بیت کوین ها نگهداری میشوند. هر بلاک یک هَش منحصر به فرد دارد که مانند اثر انگشت عمل میکند و میتواند بلاک را با تمام محتویات آن شناسایی کند.

در واقع به محض استخراج هر بلاک هش مخصوصی به آن بلاک نسبت داده می‌شود و با هر تغییری در هر بلاک هش مربوط به آن تغییر میکند. به عبارتی برای بررسی تغییرات اعمال شده در هر بلاک می شود به هش بلاک مراجعه کرد. اگر هش یک بلاک تغییر کند در واقع به بلاک جدید تبدیل میشود و هش بلاک قبلی بخش سوم هر بلاک را تشکیل میدهد. وجود هش بلاک قبل در بلاک جدید آنها را به صورت زنجیروار به همدیگر متصل میکند و باعث می شود بلاکچین ها امنیت بالایی داشته باشند.

شاید تصور کنید که فناوری بلاکچین مانند یک پایگاه داده میماند اما چنین نیست. اگر بخواهیم ساده بگوییم پایگاه داده، فضایی است برای ذخیره اطلاعات که طبیعتا این پایگاه داده توسط یک فرد یا مرکزیت، ایجاد و کنترل می‌شود. فناوری بلاکچین را می‌توان شبکه‌ای در نظر گرفت که کارکردی مانند پایگاه داده دارد اما مرکزیت خاصی ندارد و توسط نهاد یا ارگانی کنترل نمی‌شود.

اطلاعاتی که در بلاکچین ذخیره می‌شوند یک سری تفاوت‌هایی با اطلاعات ذخیره شده در پایگاه داده‌ها دارد، در بلاک چین تمامی اطلاعات ثبت شده بین تمام اعضای شبکه به اشتراک گذاشته می‌شود و همانطور که گفتیم نکته مهم فناوری بلاکچین این است که این اطلاعات به هیچ عنوان قابل ویرایش و یا حذف نیستند مگر اینکه دیگر بلاک ها نیز تغییر کنند که برای این کار تمام شبکه باید این تغییر را تایید کنند. در غیر این‌صورت هیچ اعتباری ندارد و تغییرات اعمال نمی‌شود. پس این دیدگاه که اطلاعات در بلاک چین غیرقابل تغییر است، درست نیست.

به عنوان مثال فرض کنید فردی شناسه یک فایل موسیقی را در یک بلاک چین قرار داده و ذخیره می‌کند. همه اعضای شبکه به آن دسترسی دارند حتی اگر خود فرد شناسه موسیقی را حذف کند یا تغییر دهد، بقیه اعضای شبکه این اتفاق را نمی‌پذیرند زیرا کپی نسخه اصلی آن شناسه موسیقی را دارند. برای حذف این فایل راهی نیست جز اینکه بیش از نصف کامپیوتر‌های شبکه را تصرف کرده و آن فایل را حذف کنید که عملا چنین اتفاقی امکان‌پذیر نیست.

کاربردهای بلاک چین

فناوری بلاکچین منحصر به بازار ارزهای دیجیتال نیست. همانطور که در تعریف این فناوری اشاره کردیم، بلاکچین بستری برای ذخیره اطلاعات به روشی مخصوص به خود است. هرچند حوزه ارزهای دیجیتال به دلیل ارتباط با مباحث اقتصادی و مالی و مسائل سرمایه گذاری و کسب درآمد بیشتر مورد توجه قرار گرفته است، اما بلاک چین کاربردهای بیشتری دارد.

برخی از افراد معتقدند که از کاربردهای فناوری بلاک چین، محافظت از حقوق افراد است. به عبارتی، می‌توان از فناوری بلاک چین به خوبی در محافظت از حق امتیاز و مبارزه با جعل داده‌­ها استفاده کرد. به دلیل شفافیت و قابلیت ردیابی اطلاعات در شبکه‌های بلاکچین، می‌توان از آن در حفظ حقوق مادی و معنوی افراد در تولید اثر استفاده کرد.

بسیاری از شرکت‌هایی که به تولید و عرضه تلفن‌های همراه مشغولند، از بلاک چین در محصولات خود استفاده می‌کنند. شرکت سامسونگ در گوشی‌های سری جدید گلکسی خود از تکنولوژی بلاک چین استفاده کرده است.

یکی دیگر از کاربردهای بلاکچین در صعنت پزشکی است. در این حوزه حتی محصولاتی کاربردی عرضه شده که مورد استفاده قرار گرفته است. برای مثال، پلتفرم ClinTex با هدف رساندن منابع دارویی به بازار با قیمت رقابتی، به صورت مستقیم به افرادی که بیشترین نیاز را به آنها دارند مورد استفاده قرار می‌گیرد. فرایند به اشتراک‌گذاری داده‌ها برای آزمایش‌های بالینی موجب ایمن‌سازی انتقال اطلاعات بلاک چین، فراگیری ماشین و پروتکل‌های هوش مصنوعی برای تجزیه و تحلیل پیش‌بینانه داده می‌شود.

مزایا و معایب فناوری بلاکچین

بلاکچین‌هایی که به خوبی مهندسی شده‌اند، یک مشکل آزاردهنده برای سهامداران در صنایع مختلف را برطرف کرده‌اند. این صنایع از مالی تا کشاورزی را شامل می‌شوند. یک شبکه توزیع شده دارای مزایایی نسبت به مدل سنتی کلاینت – سرور است، هر چند معایبی نیز در مقایسه با آن دارد.

مزایا:

یکی از مهمترین مزیت‌های بیت کوین که در وایت پیپر آن تاکید شده، انجام پرداخت‌های مالی بدون نیاز به واسطه‌ها است. در بلاکچین‌های خلق شده بعد از بیت کوین، این ایده گسترش پیدا کرد و امکان ارسال بدون واسطه انواع اطلاعات بین کاربران فراهم شد. به لطف کنار رفتن واسطه‌ها، ریسک‌های مربوط به کاربران طرف معامله کاهش یافته و هزینه‌ها نیز کمتر می‌شوند؛ دست واسطه‌ها قطع شده و دیگر کارمزدی پرداخت نخواهید کرد.

همانطور که در بخش‌های قبلی به آن اشاره کردیم، یک بلاک چین عمومی محیطی بدون نیاز به کسب اجازه است. به همین دلیل مانعی برای ورود به شبکه وجود ندارد. توانایی اتصال به اینترنت به معنی فراهم بودن امکان برقراری ارتباط با سایر کاربران یک شبکه بلاکچینی است.

به عقیده برخی، مهمترین ویژگی سیستم‌های مبتنی بر فناوری Blockchain مقاومت بسیار بالا در برابر سانسور است. برای فلج کردن یک سرویس متمرکز، کافی است سرور مرکزی را هدف حمله قرار بدهیم. اما در یک ساختار نظیر به نظیر، هر گره نقش یک سرور مستقل را ایفا می‌کند. پس با مجموعه‌ای از نودها مواجه هستیم. به همین دلیل برای در اختیار گرفتن کنترل شبکه یک رمز ارز نظیر بیت کوین، باید حمله 51 درصد را ترتیب داد.

سیستمی توزیع شده مثل بیت کوین، دارای بالای 10 هزار نود قابل مشاهده در سراسر دنیا است. به همین دلیل هک کردن آن تقریبا غیر ممکن است؛ هیچ هکری منابع کافی برای حمله به این شبکه را ندارد! نباید فراموش کرد در اینجا تعداد زیادی گره مخفی نیز وجود دارند.

معایب:

بهینه شدن بلاکچین‌ها برای برخی کاربردها و اهداف، سبب شده یک سری ویژگی‌های دیگر را از دست بدهند. واضح‌ترین محدودیت بر سر راه گسترش این فناوری، مقیاس‌پذیری ضعیف است.

این موضوع درباره هر شبکه توزیع شده دیگری نیز صدق می‌کند. از آنجایی که برای جلوگیری از بروز مشکلاتی نظیر دابل اسپندینگ، همه اعضا باید با یکدیگر همگام باشند، امکان افزودن سریع اطلاعات جدید میسر نیست. به عبارت دیگر، زمان‌بر بودن فرآیند همگام‌سازی اطلاعات و به‌روزرسانی پایگاه داده بر اساس آخرین تغییرات، امکان پا به پا شدن گره‌ها با فرآیند اضافه شدن داده جدید را سلب کرده است.

توسعه‌دهندگان به عمد سرعت آپدیت شدن بلاک چین‌ها را محدود می‌کنند. هدف، اطمینان از غیر متمرکز ماندن سیستم است.