بلاک چین که برای حفظ داده‌ها از الگوریتم‌های رمز نگاری‌شده کمک می‌گیرد، یکی از فناوری‌های پیشرفته به‌شمار می‌رود که توجه بسیاری از افراد را در سراسر جهان به خود جلب کرده، بر همین اساس در ادامه این مطلب از دیجی‌پی می‌خواهیم هرگونه اطلاعاتی که درباره آن لازم دارید در اختیار شما قرار دهیم.
مفهوم ساده‌ای از فناوری بلاک چین که باید بدانید
بلاک چین یک بانک اطلاعاتی توزیع‌شده را به اشتراک می‌گذارد که بیشتر به‌دلیل نقش اساسی خود در سیستم‌های رمزنگاری و ایجاد بستری ایمن و غیرمتمرکز برای انجام معامله‌های کریپتوکارنسی شهرت دارد، اما تنها محدود به استفاده در این فضا نمی‌شود.
این فناوری برای اولین بار در سال 1991 معرفی شد و به‌مرور زمان با ارائه پیشنهادها و پیاده‌سازی برنامه‌های مختلف، تغییراتی در آن به‌وجود آمد. از زمان معرفی ارز دیجیتال بیت کوین در سال 2009 استفاده از blockchain همراه با ایجاد ارزهای متنوع، برنامه‌های مالی غیرمتمرکز (DEFI)، نشانه‌های غیرقابل تغییر (NFT) و قراردادهای هوشمند نیز به‌طور گسترده‌ای افزایش پیدا کرده است.
نحوه عملکرد شبکه بلاک چین به چه صورت است؟
بلاک چین از این جهت که اطلاعات را در خود ذخیره می‌کند تا حدودی شبیه به صفحه گسترده یا بانک اطلاعاتی است اما تفاوت اصلی آنها مربوط به نحوه طراحی و دسترسی به داده‌ها می‌شود. برای طراحی و توسعه شبکه بلاک چین از مفاهیم مختلفی استفاده می‌کنند که تمامی آنها در ارتباط با هم قرار می‌گیرند.
زمانی که تراکنش یا معامله خاصی در این شبکه انجام می‌شود، یک سری داده به‌وجود می‌آید که باید در یک بسته جدید ذخیره‌سازی شوند. هر بسته حاوی دیتا از اجزای دیگری همچون نانس و هش نیز تشکیل شده که نوعی کدهای چند بیتی برای نگهداری و انتقال اطلاعات به بلوک‌های بعدی هستند.
کد هش (Hash) در واقع نوعی مهر امنیتی است که برای علامت‌گذاری بلاک‌ها کاربرد دارد و تاییدی بر این خواهد بود که اطلاعات ذخیره‌شده در شبکه بلاک چین دستکاری نمی‌شوند. با ورود این شناسه به بسته‌های بعدی می‌توان مشاهده کرد که زنجیره‌ای از بلوک‌های مرتبط به‌وجود می‌آید.
آشنایی با کاربردهای شبکه بلاک چین
به‌طور کلی شبکههای بلاک چین در سال‌های اخیر برای ضبط و ذخیره‌سازی معامله‌های ارز دیجیتال همچون بیت کوین، ترون و اتریوم به‌کار می‌رود، اما بسیاری از فعالان این حوزه درحال توسعه فناوری مورد نظر برای کاربردهای دیگری هستند که عبارتند از:
- پرداخت و انتقال پول: معامله‌های پردازش‌شده با استفاده از شبکه blockchain خیلی سریع‌تر انجام می‌شوند و این قابلیت را دارند که کارمزدهای انتقال بانکی را به‌طور قابل توجهی کاهش داده یا کاملا از بین ببرند.
- نظارت بر زنجیره های تامین: صنایع و مشاغل مختلف می‌توانند از این بستر برای کنترل کیفیت محصولات و یافتن مشکلات احتمالی در زنجیره تامین استفاده کنند.
- اشتراک‌گذاری داده‌ها: یکی دیگر از کاربردهای مهم بلاک چین این است که به‌عنوان واسطه‌ای برای جابه‌جایی داده‌های سازمانی در صنایع غذایی، دارویی، امور مالی و بانکداری به‌کار می‌رود.
- اینترنت اشیا: درحال‌حاضر می‌توان بسیاری از دستگاه‌های الکترونیکی را با استفاده از اینترنت اشیا و به‌صورت آنلاین از راه دور کنترل کرد که دراین‌خصوص نیز می‌توان بلاک چین را به‌عنوان یک تنظیم‌کننده برای شناسایی دستگاه‌های متصل به شبکه بی‌سیم، نظارت بر فعالیت آنها و توسعه دیگر زیرساخت‌های لازم به‌کار گرفت.
مزایای استفاده از شبکه بلاک چین
فناوری بلاک چین که یک فضای ذخیره‌سازی گسترده را ایجاد می‌کند و کاربردهای زیادی دارد، مزایایی فراتر از یک بانک اطلاعاتی سنتی ارائه می‌دهد که مهم‌ترین موارد عبارت است از:
- ثبت دقیق اطلاعات: رمزنگاری پیشرفته‌ای که در شبکه بلاک چین برای ذخیره اطلاعات در نظر گرفته می‌شود، خطا و اشتباه را تا حد زیادی کاهش می‌دهد. تمامی تراکنش‌های مورد نظر در این فضا با استفاده از دستگاه‌ها و کامپیوترهای متعددی مورد تایید قرار می‌گیرند که دقت ثبت اطلاعات را بالا می‌برد.
- کاهش هزینه‌ها: انجام معامله‌ها و تراکنش‌های مختلف در بلاک چین نیازی به تایید اشخاص دیگری ندارد و تمام واسطه‌ها را حذف می‌کند که این فرایند باعث ازبین‌رفتن هزینه‌های اضافی می‌شود.
- شفافیت بالا: یکی از مهم‌ترین ویژگی‌هایی شبکه بلاک چین مربوط به این است که به‌صورت متن‌باز (Open Source) طراحی می‌شود، در این وضعیت هیچ مرجعی قابلیت کنترل و ویرایش اطلاعات را ندارد و تمامی تغییرات سیستم توسط کاربران قابل مشاهده خواهد بود.
- امنیت: برخورداری از ویژگی‌های امنیتی برجسته در شبکه بلاک چین باعث می‌شود تا اطلاعات ذخیره‌شده در برابر کلاهبرداری، جرایم سایبری و دستکاری‌های احتمالی محافظت شوند.
- امکان انجام تراکنش‌های خصوصی: در شبکههای بلاک چین می‌توان فهرست کاملی از تراکنش‌ها را مشاهده کرد و به جزئیات معامله دسترسی داشت اما اطلاعات شناسایی کاربران دیده نمی‌شود و کاملا خصوصی هستند.
معرفی انواع شبکههای بلاک چین
برای دسته‌بندی شبکههای بلاک چین به مشخصه‌هایی مانند نحوه دسترسی و مشارکت آنها توجه می‌شود که به‌طور کلی شامل 4 گزینه مختلف هستند و هر یک ویژگی‌های خاصی را ارائه می‌دهند.
شبکههای بلاک چین عمومی (Public Blockchain)
بلاک چین‌های عمومی هیچ‌گونه محدودیتی برای دسترسی ندارند و به همه افراد اجازه داده می‌شود که عضو سیستم شوند. تمامی اعضا در این شبکه از حقوق برابر جهت خواندن ، ویرایش و اعتبارسنجی بلاک چین برخوردار هستند و بیشترین کاربرد آن برای تبادل ارزهای رمزنگاری شده است.
از مهم‌ترین مزایای شبکه بلاک چین عمومی باید به شفافیت بالا و امکان دسترسی همگانی اشاره کرد، ازطرفی ایرادهایی نیز برای آن وجود دارد که به امنیت پایین، نیاز به قدرت محاسباتی زیاد و حریم خصوصی ضعیف مربوط می‌شود.
شبکههای بلاک چین خصوصی (Private Blockchain)
یک سازمان واحد، مسئولیت کنترل شبکههای بلاک چین خصوصی را برعهده می‌گیرد که گاهی با نام مدیریت‌شده هم نام‌گذاری می‌شوند. این نوع شبکه blockchain به‌صورت غیرمتمرکز نیست، ازطرفی تایید عضویت و ثبت تراکنش‌ها نیز توسط سازمان مربوط کنترل می‌شود.
محدودیت در دسترسی و کاهش شفافیت اطلاعاتی از مهم‌ترین مشکلاتی است که باید درخصوص شبکههای بلاک چین خصوصی در نظر گرفت، ازسوی‌دیگر با انتخاب این بستر سرعت و امنیت خوبی را مشاهده می‌کنید.
شبکههای بلاک چین ترکیبی (Hybrid blockchain)
ترکیبی از شبکههای خصوصی و عمومی نشان‌دهنده بلاک چین هیبریدی است که به سازمان‌ها اجازه می‌دهد تا نظارت کاملی بر عضویت افراد داشته باشند. در این فضا می‌توان نحوه دسترسی به داده‌ها را تعیین کرد و بخشی از اطلاعات را در یک سیستم عمومی قرار داد.
شرکت‌ها و سازمان‌های ناظر بر شبکههای ترکیبی از قراردادهای هوشمند برای بررسی معامله‌ها توسط اعضای عمومی استفاده می‌کنند که به‌طور کلی از نظر شفافیت معاملاتی و امنیت در سطح خوبی هستند.
شبکههای بلاک چین کنسرسیوم (Consortium blockchain)
شبکه کنسرسیومی شباهت زیادی به بلاک چین خصوصی دارد اما امکان دسترسی به داده‌ها را برای یک گروه خاص فراهم می‌کند تا خطرات ناشی از کنترل شبکه را به‌طور قابل توجهی کاهش دهد. سازمان‌های انتخاب‌شده برای این کار مسئولیت حفظ blockchain و تعیین حقوق اعضا را بر عهده دارند.
صنایعی که در آنها بسیاری از شرکت‌ها اهداف مشترکی را دنبال می‌کنند، به‌طور معمول استفاده از بلاک چین‌های کنسرسیومی را ترجح می‌دهند. به‌طور مثال، سیستم حمل‌ونقل برای دیجیتالی‌کردن فرایندها و افزایش همکاری بین اپراتورهای مختلف از این نوع بلاک چین استفاده می‌کند.
شناخت الگوریتم‌های مهم شبکه بلاک چین
در شبکههای بلاک چین الگوریتم‌های اجماع متنوعی به‌کار می‌رود که در تعیین چگونگی ثبت اطلاعات به‌صورت ایمن و معتبر اهمیت دارند و همچنین برای جلوگیری از تغییر داده‌های ذخیره‌شده و حفظ اعتبار آنها نیز نقشی اساسی را ایفا می‌کنند. یک سری از الگوریتم‌های کاربردی برای این منظور شامل موارد زیر هستند:
- اثبات سهام: برای اعتبارسنجی‌های لازم جهت قفل‌کردن ارزهای دیجیتالی که به‌عنوان سهام انتخاب می‌شوند، از الگوریتم اثبات سهام (Proof of Stake) استفاده می‌کنند. در شبکههای بلاک چین مبتنی‌بر سولانو و اتریوم این نوع الگوریتم کاربرد زیادی دارد که مزایای خاصی همچون امنیت و بهره‌وری بالا را ارائه می‌دهد.
- اثبات کار (Proof of Work): در بسیاری از شبکههای بلاک چین از الگوریتم اثبات کار استفاده می‌شود. نحوه فعالیت الگوریتم PoW به این صورت است که اگر اولین ماینر موفق به انجام محاسبه‌های لازم برای استخراج بلاک شود، یک بلوک جدید را به زنجیره اضافه می‌کند، تضمین امنیت شبکه مهم‌ترین ویژگی Proof of Work به‌شمار می‌رود.
- الگوریتم هش (Hashing Algorithm): بیشترین کاربرد الگوریتم‌های هش برای امضای دیجیتال است که مدل‌های مختلفی را شامل می‌شود.
- اثبات سهام نمایندگی‌شده (DPoS): دارندگان کوین‌های مختلف با استفاده از الگوریتم اثبات سهام نمایندگی‌شده می‌توانند برای تولید بلاک‌ها، نمایندگان خود را انتخاب کنند. سرعت و مقیاس‌پذیری بالای این الگوریتم باعث کاربرد گسترده آن می‌شود.
- اثبات اعتبار (Proof of Authority): اثبات اعتبار یکی از امن‌ترین الگوریتم‌های اجماع است که در چندین شبکه مختلف به‌کار می‌رود که در زمینه مقیاس‌پذیری و میزان تراکنش‌های انجام‌شده در هر ثانیه عملکرد خوبی را از خود نشان می‌دهد.
- اثبات تاریخ (Proof of History): در الگوریتم اثبات تاریخ، مکانسیم فعالیت از زمان‌بندی شبکه پیروی نمی‌کند و به‌منظور ثبت دقیق وقایع از یک ساعت داخلی کمک می‌گیرد. وجود چنین خصوصیتی باعث سرعت‌بخشیدن به پردازش تراکنش‌ها می‌شود و امنیت شبکه را ارتقا می‌دهد.
جمع‌بندی
شبکه بلاک چین که با استفاده از دستگاه‌ها و کامپیوترهای زیادی به‌صورت الگوریتم‌های رمزنگاری‌شده طراحی می‌شود، یک بستر امن و مطمئن را برای انجام فعالیت‌های متعددی فراهم می‌کند که تبادل ارزهای دیجیتال یکی از مهم‌ترین موارد کاربرد آن به‌شمار می‌رود.
نحوه عملکرد شبکههای بلاک چین به این صورت است که اطلاعات را در بسته‌های خاصی ذخیره می‌کنند که با تولید یک کد هش و انتقال آن به بلوک‌های بعدی منجر به ایجاد زنجیره‌ای به‌هم پیوسته می‌شود که قابلیت تغییرپذیری و دستکاری را ندارد.
