بلاک چین چیست و چگونه کار می کند؟

اولین بار سال 2009 “بلاک چین” مطرح شد. کلمه ای که شاید در آن زمان کارآمدی آن، خیلی مشخص نبود. Blockchain ساخته مغز متفکر خالق بیت کوین، ساتوشی ناکاموتو است که به منظور ایجاد یک بستر مناسب برای ارز دیجیتال خود آن را مطرح کرد.

تعریف بلاک چین به زبان ساده

اگرچه بلاک چین یک نوآوری بسیار پیچیده به نظر می رسد اما معنی آن (زنجیره ای از بلوک ها) بسیار ساده به نظر می رسد.

وقتی ما در یک متن از کلمات بلاک و زنجیره استفاده می کنیم، در واقع ما در مورد اطلاعات دیجیتالی (بلاک) در یک پایگاه داده عمومی (زنجیره) صحبت می کنیم.

بلاک ها در فناوری بلاک چین از سه بخش تشکیل شده اند:

1- بلاک ها اطلاعات مربوط به معاملات مانند تاریخ، زمان و مبلغ تراکنش را (مثلا در آخرین خرید از فروشگاه آمازون) را ذخیره می کنند.

2- اطلاعات اینکه چه کسی در معاملات شرکت می کند، نیز در بلاک ذخیره می شود. به جای استفاده از نام واقعی شما، خریدتان بدون هیچ گونه اطلاعات شناسایی با استفاده از امضای دیجیتال منحصر به فرد ثبت می شود.

3- بلاک اطلاعاتی را که آنها را از سایر بلوک ها متمایز می کند در خود ذخیره می کند. مثل اینکه من و شما نام هایی داریم که از یکدیگر متمایز شویم، هر بلاک کد منحصر به فردی به نام “هش” دارد که به ما این امکان را می دهد، هر بلاک را به صورت جداگانه فراخوانی کنیم.

صحبت های گفته شده مثالی برای فهم بهتر یک بلاک بود در حالی که واقعیت اندکی متفاوت است. هر بلاک در شبکه بلاک چین می تواند حداکثر یک مگابایت داده ذخیره کند. وابسته به اندازه معاملات، هر بلاک می تواند چند هزار تراکنش را در یک بلاک ذخیره کند.

ویدیو زیر به شما دید بهتری نسبت به بلاک چین می دهد. البته این مفهوم ساده ای از بلاک چین است:

بلاک چین چگونه کار می کند؟

هنگامی که یک بلاک، داده جدیدی ذخیره می کند، این بلاک به بلاک چین اضافه می شود. بلاک چین که واژه آن از کنار هم قرارگیری Block و Chain ساخته شده است، لیستی از رکورد های در حال رشد است که به آن Blocks یا همان بلاک ها می گویند که به هم پیوند خورده اند و با استفاده از رمزنگاری ایمن شده اند. برای اینکه یک بلوک به بلاک چین اضافه شود، باید چهار اتفاق رخ دهد:

1- یک تراکنش باید رخ دهد. بیایید با مثال خرید از آمازون ادامه دهیم. بعد از کلیک روی روش های پرداخت، شما تصمیم گرفته اید و خرید می کنید.

2- تراکنش شما باید تایید شود. پس از انجام خرید باید معامله شما تایید شود. تایید یک معامله با رکورد های اطلاعات عمومی دیگری مثل ویکی پدیا یا کمیسیون بورس اوراق بهادار یا کتابخانه محلی شما انجام می شود. در مورد بلاک چین این تایید توسط شبکه رایانه ها انجام می شود. این شبکه ها غالبا از هزاران رایانه ( در شبکه بیت کوین حدود 5 میلیون) در سراسر جهان تشکیل شده است. وقتی از آمازون خرید می کنید، شبکه ای از رایانه ها سعی می کنند معامله شما را به روشی که اعلام کرده اید را بررسی کنند. یعنی آنها از جزییات خرید، زمان انجام، مبلغ و دو طرف معامله را بررسی و تایید می کنند. تمامی این موارد در یک ثانیه رخ می دهد.

3- پس از تایید تراکنش، معامله در یک بلاک ذخیره می شود. مبلغ معامله، امضای دیجیتال شما و امضای دیجیتال آمازون همه در یک بلاک ذخیره می شوند. در این زمان معامله شما به صد ها یا هزار های معامله دیگر اضافه می شود.

4- به آن بلاک باید هش داده شود. به تمامی بلاک ها یک کد شناسایی منحصر به فرد به نام هش داده می شود. زمانی که هش به بلاک اختصاص داده شد، بلاک به بلاک چین افزوده می شود.

وقتی که بلاک جدید به بلاک چین اضافه شود، برای همه در دسترس قرار می گیرد. حتی اگر شما به بلاک چین بیت کوین نگاهی بیندازید، خواهید دید که داده های معاملات مختلف دسترسی دارید. اینکه هر معامله چه زمانی، کجا، و توسط چه کسی رخ داده است.

هر بلاک به صورت معمول یک نشانگر کد شده دارد که به بلاک قبلی خود اشاره می کند، Timestamp و داده تراکنش. از نظر طراحی بلاک چین ها در برابر دستکاری داده ها مقاوم هستند.

نخستین نتیجه عملی آن، روشی برای یک کاربر در بستر اینترنت است تا  بتواند یک چیز دیجیتالی منحصربفرد را به یک کاربر دیگر در اینترنت انتقال دهد به طوری که این انتقال تضمین شده و ایمن باشد. به این ترتیب همه بتوانند از انجام شدن تراکنش مطمئن شوند و کسی نتواند درستی انتقال را به چالش بکشد. دست یابی به چنین نتیجه کار بسیار دشواری است.

– مارک آندرسن

از یک منظر کلی، یک بلاک چین چیز عجیب و تازه ای که تا به حال با آن مواجه نشده باشید، نیست.

تعریف بلاک چین با یک مثال از دو شبکه مختلف

با یک بلاک چین بسیاری از افراد می توانند ورودی هایی را در یک رکورد از اطلاعات ثبت کنند و یک اجتماعی از کاربران می تواند بر چگونگی اصلاح و بروزرسانی اطلاعات کنترل داشته باشد.

برای مثال ورودی های وبسایت ویکی پدیا، که همان اطلاعات مربوط به یک موضوع است، محصول و ساخته یک انتشار دهنده واحد نیست و هیچ شخصی هم اطلاعات را کنترل نمی کند.

اگر از دید دیگری به فناوری بلاک چین نگاه کنیم، تفاوت هایی که بلاکچین را به چیزی منحصربفرد و خاص تبدیل می کند شفاف تر می شود. در حالی که هر دو این شبکه هایی که مثل زدیم، یعنی بلاکچین و شبکه ای مانند ویکی پدیا، در بستر اینترنت فعالیت می کنند، ویکی پدیا در بستر وب جهان گستر یا World Wide Web یا کوتاه شده WWW ساخته شده است.

یک کاربر (مشتری) با دسترسی هایی که در حساب کاربری اش دارد می تواند ورودی های ویکی پدیا را که در یک سرور مرکزی نگهداری می شود را تغییر دهد.

هر زمان که یک کاربر به یک صفحه از وبسایت ویکی پدیا دسترسی می یابد، آن کاربر با نگارش بروز شده از “اطلاعات اصلی” در ویکی پدیا مواجه خواهد شد. همچنان کنترل پایگاه داده به دست مدیران ویکی پدیا باقی خواهد ماند.

ستون فقرات دیجیتالی ویکی پدیا به پایگاه داده های مرکزی و به شدت محافظت شده دولت ها و بانک ها یا موسسات که تا به حال استفاده می کرده اند، شبیه است. کنترل پایگاه داده های مرکزی با صاحبان آن است که کنترل ان شامل مدیریت بروزرسانی ها، دسترسی و حافظت در برابر تهدید های مجازی است.

دیتابیس توزیع شده که توسط فناوری بلاک چین ساخته شده است ستون فقرات دیجیتالی متفاوتی دارد و دقیقا همین موضوع است که فناوری بلاک چین را بسیار منحصربفرد و مهم می کند.

مطالب موجود در وبسایت ویکی پدیا بر روی سرور ویرایش می شود و همه کاربران در این صورت می توانند جدیدترین ویرایش از مطلب را ببینند. اما در سیستم بلاکچین، هر گره (Node) در شبکه به یک نتیجه می رسند و هر گره رکورد ها را مستقل بروزرسانی می کند و محبوب ترین رکورد تبدیل به رکورد رسمی می شود و در جای مطلب اصلی می نشیند.

همین تفاوت است که فناوری بلاک چین را بسیار پر کاربرد می سازد. نوآوری در ثبت و توزیع اطلاعات به وجود می آید که نیازی هم برای یک بخش مسلط برای تایید و نظارت وجود نخواهد داشت. با این حال فناوری بلاک چین با تمام ویژگی هایی که دارد یک فناوری تازه ای نیست.

این فناوری ترکیبی از فناوری های مطمئن که به روش جدیدی به کار گرفته شده اند، به وجود آمده است. این فناوری از ترکیب سه فناوری اینترنت، رمزنگاری کلید های خصوصی و یک پروتکل بر اساس نامتمرکز بودن به وجود آمده است.

نتیجه یک سیستم برای تراکنش های دیجیتال است که به یک شخص سوم قابل اعتماد به عنوان واسطه نیاز ندارد. کار ایمن سازی روابط دیجیتالی ضمنی است و توسط معماران شبکه فناوری Blockchain پشتیبانی می شود.

مفهوم اعتماد دیجیتال چیست؟

اعتماد، یک قضاوت بین طرفین مختلف است که ریسک دارد و دنیای دیجیتال، تعیین اعتماد معمولا از طریق ارائه اطلاعات هویتی انجام می پذیرد و به همین ترتیب دسترسی ها نیز مشخص می شود.

اگر بخواهیم ساده تر به قضیه بپردازیم، شخصی می خواهد بداند که “شما همان کسی هستید که می گویید؟” و “آیا شما می بایست امکان کاری که می خواهید انجام دهید را داشته باشید؟”.

درمورد فناوری Blockchain کلید خصوصی رمزنگاری شده نقش وسیله ای قدرتمند برای مالکیت را بازی می کند که تمامی نیاز هایی که برای تایید هویت و اعتبارسنجی نیاز است را برآورده می کند. دارا بودن کلید خصوصی به معنای دارا بودن اجازه دسترسی و مالکیت است.

یکی از مزیت هایی چنین تایید هویتی این است که نیاز نیست هر فرد برای انجام تراکنش های خود اطلاعات بیشتر و اطلاعاتی که اساسا مورد نیاز نیست را ارائه کند که همین ارائه اطلاعات بیشتر از حد مورد نیاز می تواند باعث قرار گیری در معرض خطر هک شود.

تایید هویت کافی نیست. دریافت مجوز برای انجام کار ها، داشتن پول کافی، اعلام و برادکست نوع درست تراکنش و… نیاز به یک شبکه توزیع شده و نقطه به نقطه به عنوان یک نقطه شروع دارد. یک شبکه توزیع شده خطر خرابی را در یک سیستم متمرکز کاهش می دهد.

چنین شبکه توزیع شده ای می بایست بستری باشد تا حایی برای ذخیره رکورد ها داشته باشد و همچنین ایمن باشد. تایید اعتبار تراکنش ها نتیجه ای است از این که کل شبکه قوانین را رعایت کرده باشند(پروتکل بلاکچین).

تایید هویت و اعتبارسنجی که به این شکل صورت پذیرد امکان انجام تراکنش ها را در دنیای دیجیتال بدون نیاز به وجود اعتماد، که گران هم تمام می شود، می دهد.

یکی از مواردی که از فناوری بلاک چین استفاده ساختاری می کند، ارز های دیجیتالی است.