بلاکچین(Blockchain) چیست؟

همانطور که فناوری به طور مداوم در حال تکامل است، بلاک چین به طور غیرقابل انکاری توجه افراد و شرکت‌ها را در سراسر جهان جلب کرده است. این اختراع باورنکردنی بخش‌های متعددی را تغییر می‌دهد، امکانات و روش‌های جدیدی را ایجاد می‌کند که نحوه مدیریت داده‌ها و تراکنش‌ها را متحول می‌کند. این مطلب ، فناوری بلاک چین را با اجزای اصلی، کاربردها و مزایای آن توضیح می‌دهد. 

فناوری بلاک چین چیست؟

بلاک چین روشی برای ثبت اطلاعات است که تغییر، هک یا دستکاری سیستم را غیرممکن یا دشوار می‌کند. بلاک چین یک دفتر کل توزیع شده است که تراکنش‌ها را در شبکه کامپیوترهای شرکت کننده در بلاک چین کپی و توزیع می‌کند.
فناوری بلاک چین ساختاری است که سوابق تراکنش‌ها، را به عنوان بلاک ، در چندین پایگاه داده عمومی، به نام زنجیره، در شبکه‌ای که از طریق گره‌های همتا به همتا (peer-to-peer) متصل است، ذخیره می‌کند. به طور معمول، این ذخیره سازی به عنوان دفتر کل دیجیتال (digital ledger) نامیده می‌شود.
هر تراکنش در این دفتر با امضای دیجیتالی مالک مجاز است، که تراکنش را احراز هویت و از دستکاری آن محافظت می‌کند. از این رو، اطلاعات دفتر کل دیجیتال بسیار امن است.
به عبارت ساده تر، دفتر کل دیجیتال مانند یک صفحه گوگل شیتز است که در بین کامپیوترهای متعدد در یک شبکه به اشتراک گذاشته شده است، که در آن، سوابق تراکنش‌ها بر اساس خریدهای واقعی ذخیره می‌شوند. نکته جالب این است که همه می‌توانند داده‌ها را ببینند، اما نمی‌توانند آنها را خراب کنند.

چرا بلاک چین محبوب است؟

فرض کنید در حال انتقال پول به خانواده یا دوستان از حساب بانکی خود هستید. شما وارد بانکداری آنلاین می‌شوید و با استفاده از شماره حساب شخص دیگری مبلغ را به او واریز می‌کنید. هنگامی که تراکنش انجام شد، بانک شما سوابق تراکنش را به روز می‌کند. به اندازه کافی ساده به نظر می رسد، درست است؟ یک مسئله بالقوه وجود دارد که اکثر ما از آن غفلت می‌کنیم.
این نوع معاملات را می‌توان خیلی سریع دستکاری کرد. افرادی که با این حقیقت آشنا هستند، اغلب نسبت به استفاده از این نوع تراکنش‌ها محتاط هستند، به همین دلیل است که برنامه‌های پرداخت شخص ثالث در سال‌های اخیر تکامل یافته است. اما این آسیب‌پذیری دلیل ایجاد فناوری بلاک چین است.

از نظر فناوری، بلاک چین یک دفتر کل دیجیتال است که توجه زیادی را به خود جلب کرده است. اما چرا اینقدر محبوب شده است؟ خوب، بیایید آن را بررسی کنیم تا کل مفهوم را درک کنیم.

ثبت سوابق داده‌ها و تراکنش‌ها بخش مهمی از تجارت است. اغلب، این اطلاعات در خانه مدیریت می شود یا از طریق شخص ثالثی مانند کارگزاران، بانکداران یا وکلا ارسال می شود که زمان، هزینه یا هر دو را در کسب و کار افزایش می دهد. خوشبختانه، بلاک چین از این فرآیند طولانی اجتناب می کند و حرکت سریع تر تراکنش را تسهیل می کند و در نتیجه باعث صرفه جویی در زمان و هزینه می شود.

اکثر مردم تصور می کنند که بلاک چین و بیت کوین می توانند به جای یکدیگر مورد استفاده قرار گیرند، اما در واقعیت، اینطور نیست. بلاک چین فناوری است که می تواند از برنامه های مختلف مرتبط با صنایع مختلف مانند مالی، زنجیره تامین، تولید و غیره پشتیبانی کند، اما بیت کوین ارزی است که برای ایمن بودن به فناوری بلاک چین متکی است.

 

ساختار و طراحی بلاک چین

بلاک چین یک دفتر کل توزیع شده، تغییرناپذیر و غیرمتمرکز در هسته خود است که از زنجیره‌ای از بلوک‌ها تشکیل شده و هر بلوک حاوی مجموعه‌ای از داده‌ها است. بلوک‌ها با استفاده از تکنیک‌های رمزنگاری به هم مرتبط می‌شوند و یک زنجیره زمانی از اطلاعات را تشکیل می‌دهند. ساختار یک بلاک چین برای تضمین امنیت داده‌ها از طریق مکانیسم اجماع آن طراحی شده است که دارای شبکه‌ای از گره‌ها است که قبل از افزودن تراکنش‌ها به بلاک چین، در مورد اعتبار تراکنش‌ها توافق دارند.

بلوک‌ها:

یک بلوک در یک بلاک چین ترکیبی از سه جزء اصلی است:

1. هدر حاوی ابرداده مانند برچسب زمانی (Timestamp) است که دارای یک عدد تصادفی است که در فرآیند استخراج و هش بلوک قبلی استفاده می‌شود.
2. بخش داده حاوی اطلاعات اصلی و واقعی مانند تراکنش ها و قراردادهای هوشمند است که در بلوک ذخیره می شوند.
3. در نهایت، هش یک مقدار رمزنگاری منحصر به فرد است که به عنوان نماینده کل بلوک است که برای اهداف تأیید استفاده می شود.

 

زمان بلوک (Block time):

Block time به زمان صرف شده برای تولید یک بلوک جدید در یک بلاک چین اشاره دارد. بلاک‌چین‌های مختلف زمان‌های بلوک متفاوتی دارند که می‌تواند از چند ثانیه تا چند دقیقه یا ممکن است چند ساعت متفاوت باشد. زمان‌های بلوک کوتاه‌تر می‌تواند تایید تراکنش‌های سریع‌تری را ارائه دهد، اما نتیجه احتمال تداخل بیشتری دارد، اما زمان‌های بلاک طولانی‌تر ممکن است زمان تایید تراکنش را افزایش دهد اما احتمال تداخل را کاهش می‌دهد.

هارد فورک (Hard Fork):

هارد فورک در بلاک چین به یک واگرایی دائمی در تاریخچه بلاک چین اشاره دارد که منجر به دو زنجیره مجزا می‌شود و می‌تواند به دلیل تغییر اساسی در پروتکل یک بلاک چین اتفاق بیفتد که همه گره‌ها در مورد به روز‌رسانی توافق ندارند. هارد فورک می تواند ارزهای رمزنگاری شده جدید یا تقسیم ارزهای موجود ایجاد کند و حل آن نیازمند توافق بین شرکت کنندگان شبکه است.

غیر متمرکز (Decentralization):

تمرکززدایی ویژگی کلیدی فناوری بلاک چین است. در یک بلاک چین غیرمتمرکز، هیچ مرجع مرکزی واحدی وجود ندارد که بتواند شبکه را کنترل کند. در تمرکززدایی، قدرت تصمیم‌گیری بین شبکه‌ای از گره‌ها توزیع می‌شود که به طور جمعی تراکنش‌هایی را که باید به بلاک چین اضافه شوند، اعتبارسنجی و توافق می‌کنند. این ماهیت غیرمتمرکز فناوری بلاک چین به ارتقای شفافیت، اعتماد و امنیت کمک می‌کند. همچنین خطر تکیه بر یک نقطه شکست را کاهش می‌دهد و خطرات دستکاری داده‌ها را به حداقل می‌رساند.

پایانی(Finality):

نهایی بودن به تایید برگشت ناپذیر تراکنش‌ها در یک بلاک چین اشاره دارد. زمانی که تراکنش به یک بلاک اضافه و بلاک توسط شبکه تایید شود، تغییر ناپذیر می‌شود و قابل برگشت نیست. این ویژگی یکپارچگی داده‌ها را تضمین و از هزینه‌های مضاعف جلوگیری می‌کند و سطح بالایی از امنیت و اعتماد به انواع بلاک چین و پایداری را فراهم می‌نماید.

گشودگی (Openness):

گشودگی در فناوری بلاک چین، بلاک چین را برای هر کسی که قصد مشارکت در شبکه را دارد، قابل دسترسی می‌کند. این بدان معناست که برای همه باز است و هر کسی می‌تواند به شبکه بپیوندد، تراکنش‌ها را تأیید و بلاک‌های جدیدی را به زنجیره بلوک اضافه کند، تا زمانی که قوانین اجماع را بدانند. گشودگی باعث ترویج فراگیری، شفافیت و نوآوری می‌شود، زیرا امکان مشارکت سهامداران مختلف را فراهم می‌کند.

بلاک چین چگونه کار می‌کند؟

این عناصر (اجزای کلیدی) به عنوان چارچوبی برای کل اکوسیستم بلاک چین عمل می‌کنند. دانستن نحوه تعامل آنها با یکدیگر، کلید درک عملکرد داخلی بلاک چین است.

دو نوع شبکه بلاک چین وجود دارد؛ متمرکز و غیرمتمرکز. بلاک چین‌های غیرمتمرکز اختیارات و تصمیم گیری را در میان گره‌های متعدد به اشتراک می‌گذارند. از سوی دیگر، بلاک‌چین‌های متمرکز توسط یک بدن واحد مدیریت می‌شوند که کارایی و مقیاس‌پذیری بهتری را ارائه می‌دهند اما به قیمت تمرکز بالاتر و همچنین نگرانی‌های احتمالی حمله و فساد. به طور کلی، بلاک چین‌های غیرمتمرکز برای بسیاری از برنامه‌ها ارجحیت دارند، زیرا مزایای آنها معمولا از مزایای نوع متمرکز بیشتر است. هر گره شرکت کننده به یک کپی از دفتر مشترک دسترسی دارد و از نظر حقوق و تعهدات به طور مساوی با آنها رفتار می‌شود. تمام تراکنش‌های شبکه به صورت عمومی در این دفتر مشترک ثبت می‌شود. هر تراکنش در دفتر کل ثبت و با روش‌های رمزنگاری محافظت می‌شود و امنیت و تغییرناپذیری داده‌ها را تضمین می‌کند.

مکانیسم‌های اجماع توافق بین شرکت کنندگان را در مورد وضعیت فعلی دفتر مشترک تضمین می‌کند. برای استفاده از تکنیک‌هایی مانند اثبات کار یا اثبات سهام، چندین طرف باید در مورد صحت معاملات توافق کنند. و پس از تایید، این تراکنش‌ها در بلوک‌ها گروه بندی شده و به بلاک چین اضافه می‌شوند. سپس این بلوک‌ها به یکدیگر متصل شده و یک زنجیره امن را تشکیل می‌دهند.

قراردادهای هوشمند، یکی از ویژگی‌های پیشرفته فناوری بلاک چین، توافق‌هایی هستند که خوداجرا می‌شوند و به‌طور خودکار قوانین و تعهدات را اجرا می‌کنند. آنها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که وجوه، دارایی یا داده‌ها را تنها در صورت رعایت شرایط خاص منتشر کنند.

شفافیت در تراکنش‌ها به لطف ماهیت باز بلاک چین امکان پذیر است. بلاک چین به همه اجازه می‌دهد تا تاریخچه کامل تراکنش‌ها را مشاهده کنند. تغییرناپذیری بلاک چین تضمین می‌کند که پس از ثبت داده‌ها، نمی‌توان آن را تغییر داد.

بسیاری از این ویژگی‌های فناوری بلاک چین، معاملات همتا به همتا را بدون واسطه‌هایی مانند بانک‌ها ممکن می‌سازد. معاملات زمانی قابل اعتماد تلقی می‌شوند که بتوان آنها را بدون تکیه بر شخص ثالث تأیید کرد. این پتانسیل را دارد که به طور کامل بخش‌های متعددی و نحوه انجام تجارت ما را تغییر دهد.

 

بلاک چین ترکیبی از سه فناوری پیشرو است:

1. کلیدهای رمزنگاری (Cryptographic keys)
2. یک شبکه همتا به همتا حاوی یک دفتر کل مشترک
3. وسیله‌ای برای محاسبات برای ذخیره تراکنش‌ها و سوابق شبکه

کلیدهای رمزنگاری از دو کلید تشکیل شده است - کلید خصوصی و کلید عمومی. این کلیدها به انجام معاملات موفق بین دو طرف کمک می‌کنند. هر فردی این دو کلید را دارد که از آنها برای تولید یک مرجع هویت دیجیتال امن استفاده می‌کند. این هویت امن مهمترین جنبه فناوری بلاک چین است. در دنیای ارزهای دیجیتال، این هویت به عنوان امضای دیجیتال شناخته و برای مجوز و کنترل تراکنش‌ها استفاده می‌شود.

امضای دیجیتال با شبکه همتا به همتا (peer-to-peer) ادغام شده است. تعداد زیادی از افرادی که به عنوان مقامات عمل می‌کنند، از امضای دیجیتالی برای دستیابی به اجماع در مورد تراکنش‌ها و مسائل دیگر، استفاده می‌کنند. هنگامی که آنها معامله‌ای را مجاز می‌کنند، توسط یک verification ریاضی تایید شده که منجر به یک تراکنش ایمن موفق بین دو طرف متصل به شبکه می‌گردد. بنابراین به طور خلاصه، کاربران بلاک چین از کلیدهای رمزنگاری برای انجام انواع مختلف تعاملات دیجیتالی در شبکه همتا به همتا استفاده می‌کنند.

 

 

در ادامه توضیحی درباره بلوک دیاگرام ارائه شده است که اجزای کلیدی یک اکوسیستم بلاک چین و تعاملات آنها را نشان می دهد:

 

     شبکه بلاک چین(Blockchain Network):

• شامل چندین گره شرکت کننده با حقوق و تعهدات برابر است.
• گره‌ها (کامپیوترها یا دستگاه‌هایی که به شبکه متصل هستند) کپی‌هایی از دفتر کل مشترک را نگهداری و در به‌روزرسانی‌های آن مشارکت می‌کنند، از این رو فلش دو طرفه بین شبکه بلاک چین و دفتر کل مشترک است.

     دفتر کل مشترک(Shared Ledger):

• به عنوان رکورد عمومی تمام تراکنش‌ها در بلاک چین عمل می‌کند.
• متشکل از یک زنجیره بلوک با یک فلش دو طرفه بین دفتر کل مشترک و بلوک.
• برای حفظ وضعیتی سازگار و مورد توافق، که با پیکان دو طرفه بین دفتر کل مشترک و مکانیسم اجماع نشان داده می‌شود، به مکانیسم اجماع متکی است.

     مکانیسم اجماع (Consensus Mechanism):

• توافق را در مورد وضعیت فعلی دفتر مشترک بین گره‌های شرکت کننده تضمین می‌کند.
• تراکنش‌های جدید را که با فلش دو طرفه بین مکانیسم توافق و تراکنش نشان داده می‌شود، تایید  می‌کند.

     تراکنش(Transaction):

• نشان دهنده انتقال غیرقابل تغییر، همتا به همتا و شفاف ارزش یا اطلاعات در شبکه است.
• همانطور که با فلش نشان داده شده از تراکنش به قراردادهای هوشمند نشان داده شده است، می‌تواند قراردادهای هوشمند را آغاز کند یا با آنها تعامل داشته باشد.
• هنگامی که توسط مکانیسم اجماع تایید شد، تراکنش‌ها به بلوک‌ها گروه‌بندی می‌شوند، همانطور که با فلش نشان داده شده از تراکنش به بلوک نشان داده شده است.

     قراردادهای هوشمند(Smart Contracts):

• قوانین و تعهدات را به طور خودکار از طریق قراردادهای خوداجرایی اجرا کنید.
• می‌تواند توسط تراکنش‌ها آغاز شود، که با فلش نشان‌دهنده از تراکنش به قراردادهای هوشمند نشان داده می‌شود.
• توسط گره‌هایی در شبکه بلاکچین اجرا می‌شود که با فلش نشان‌دهنده از قراردادهای هوشمند به شبکه بلاک چین نشان داده می‌شود.
• برای خواندن یا نوشتن داده‌ها با دفتر کل مشترک تعامل داشته باشید، که با فلش نشان داده شده از قراردادهای هوشمند به دفتر کل مشترک نشان داده شده است.

     بلوک‌ها(Blocks):

• شامل مجموعه‌ای از تراکنش‌های تایید شده
• اساس دفتر کل مشترک را با یک فلش دو طرفه بین بلوک ها و دفتر کل مشترک تشکیل دهید.

انواع بلاک چین

انواع مختلفی از بلاک چین وجود دارد. آنها به شرح زیر است:

شبکه‌های بلاک چین خصوصی

بلاک چین‌های خصوصی بر روی شبکه‌های بسته کار می‌کنند و تمایل دارند برای کسب و کارها و سازمان‌های خصوصی به خوبی کار کنند. شرکت‌ها می‌توانند از بلاک چین‌های خصوصی برای سفارشی‌سازی تنظیمات دسترسی و مجوز، پارامترهای شبکه و سایر گزینه‌های امنیتی مهم استفاده کنند. تنها یک مرجع، شبکه بلاک چین خصوصی را مدیریت می‌کند.

شبکه‌های بلاک چین عمومی

بیت‌کوین و سایر ارزهای دیجیتال از بلاک‌چین‌های عمومی سرچشمه می‌گیرند، که در رواج فناوری دفتر کل توزیع‌شده (DLT) نقش داشتند. بلاک چین‌های عمومی همچنین به حذف چالش‌ها و مسائل خاص مانند نقص‌های امنیتی و تمرکز کمک می‌کنند. با DLT، داده‌ها به جای اینکه در یک مکان واحد ذخیره شوند، در یک شبکه همتا به همتا توزیع می‌شوند. یک الگوریتم اجماع برای تایید صحت اطلاعات استفاده می‌شود. اثبات سهام (PoS) و اثبات کار (PoW) دو روش متداول اجماع هستند.

شبکه‌های بلاک چین مجاز

شبکه‌های بلاک چین مجاز، بلاک چین‌های خصوصی هستند که امکان دسترسی ویژه را برای افراد مجاز فراهم می‌کنند. همچنین گاهی اوقات به عنوان بلاک چین‌های هیبریدی شناخته می‌شود،  سازمان‌ها معمولا این نوع بلاک‌چین‌ها را راه‌اندازی می‌کنند تا بهترین‌ها را از هر دو دنیا به دست آورند و ساختار بهتری را در هنگام تعیین افرادی که می‌توانند در شبکه و در چه تراکنش‌هایی شرکت کنند، امکان‌پذیر می‌سازد.

بلاک چین‌های کنسرسیومی

مانند بلاک چین‌های مجاز، بلاک چین‌های کنسرسیوم دارای اجزای عمومی و خصوصی هستند، به جز اینکه چندین سازمان یک شبکه بلاک چین کنسرسیوم را مدیریت می‌کنند. اگرچه راه اندازی این نوع بلاک چین‌ها در ابتدا می‌توانند پیچیده‌تر باشند، اما پس از اجرا می‌توانند امنیت بهتری را ارائه دهند. علاوه بر این، بلاک چین‌های کنسرسیومی برای همکاری با چندین سازمان بهینه هستند.

بلاک چین‌های هیبریدی

بلاک چین‌های هیبریدی،  ترکیبی از بلاک چین‌های عمومی و خصوصی هستند. در یک بلاک چین هیبریدی، برخی از بخش‌های بلاک چین عمومی و شفاف هستند، در حالی که برخی دیگر خصوصی هستند و فقط برای شرکت کنندگان مجاز و خاص قابل دسترسی هستند. این امر بلاک چین‌های هیبریدی را برای استفاده در مواردی که تعادل بین شفافیت و حریم خصوصی لازم است، ایده آل می‌کند. به عنوان مثال، در مدیریت زنجیره تامین، چندین طرف می‌توانند به اطلاعات خاصی دسترسی داشته باشند، اما داده‌های حساس را می‌توان خصوصی نگه داشت.

زنجیره‌های جانبی

زنجیره‌های جانبی، بلاک‌چین‌های مختلفی هستند که به موازات بلاک‌چین اصلی اجرا می‌شوند و امکان عملکرد و مقیاس‌پذیری بیشتری را فراهم می‌کنند. زنجیره‌های جانبی توسعه‌دهندگان را قادر می‌سازد تا ویژگی‌ها و برنامه‌های جدید را بدون تاثیرگذاری بر یکپارچگی بلاک چین آزمایش کنند. به عنوان مثال، زنجیره‌های جانبی را می‌توان برای ایجاد برنامه‌های غیرمتمرکز و برای پیاده‌سازی مکانیسم‌های اجماع خاص استفاده کرد. همچنین می‌توان از زنجیره‌های جانبی برای مدیریت تراکنش‌های بلاک‌چین اصلی برای کاهش تراکم و افزایش مقیاس‌پذیری استفاده کرد.

لایه‌های بلاک چین

لایه‌های بلاک چین به مفهوم ساخت چندین لایه بلاک چین بر روی هم اشاره دارد. هر لایه می‌تواند مکانیسم، قوانین و عملکرد اجماع خاص خود را دارد که می‌تواند با لایه‌های دیگر تعامل داشته باشد. این امر مقیاس پذیری بیشتری را تضمین می‌کند، زیرا تراکنش‌ها می‌توانند به صورت موازی در لایه‌های مختلف پردازش شوند. به عنوان مثال، شبکه لایتنینگ(Lightning) که بر روی بلاک چین بیت کوین ساخته شده است، یک راه حل لایه دوم است که با ایجاد کانال‌های پرداخت بین کاربران، تراکنش‌های سریع‌تر و ارزان‌تر را امکان پذیر می‌کند.

فرآیند معامله

یکی از ویژگی‌های اصلی فناوری بلاک چین روشی است که تراکنش‌ها را مجاز و تایید می‌کند. برای مثال، اگر دو نفر بخواهند تراکنش را به ترتیب با کلید خصوصی و عمومی انجام دهند، شخص اول اطلاعات تراکنش را به کلید عمومی شخص دوم متصل می‌کند. کل این اطلاعات در یک بلوک جمع آوری می‌شود.
بلوک حاوی یک امضای دیجیتال، یک برچسب زمانی (Timestamp) و سایر اطلاعات مهم و مرتبط است. لازم به ذکر است که بلوک شامل هویت افراد درگیر در معامله نمی‌شود. سپس این بلوک در تمام گره‌های شبکه منتقل شده و زمانی که فرد مناسب از کلید خصوصی خود استفاده می‌کند و آن را با بلوک تطبیق داده، تراکنش با موفقیت انجام می‌شود.

علاوه بر انجام تراکنش‌های مالی، بلاک چین می‌تواند جزئیات معاملاتی دارایی‌ها، وسایل نقلیه و غیره را نیز در اختیار داشته باشد.

در اینجا یک مورد استفاده وجود دارد که نحوه عملکرد بلاک چین را نشان می دهد:

رمزگذاری هش (Hash Encryptions)

فناوری بلاک چین از هش و رمزگذاری برای ایمن سازی داده‌ها استفاده می‌کند که بیشتر بر الگوریتم SHA256 برای ایمن سازی اطلاعات تکیه دارد. آدرس فرستنده (کلید عمومی)، آدرس گیرنده، تراکنش و جزئیات کلید خصوصی وی از طریق الگوریتم SHA256 منتقل می‌شود. اطلاعات رمزگذاری شده که رمزگذاری هش نامیده می‌شود، در سراسر جهان منتقل و پس از تایید به بلاک چین اضافه می‌شود. الگوریتم SHA256 هک رمزگذاری هش را تقریبا غیرممکن می‌کند، که به نوبه خود احراز هویت فرستنده و گیرنده را ساده می‌نماید.

اثبات کار (Proof of Work)

در یک بلاک چین، هر بلوک از 4 هدر اصلی تشکیل شده است.

• هش قبلی: آدرس هش بلوک قبلی را تعیین می‌کند.
• جزئیات تراکنش: جزئیات تمام معاملاتی که باید انجام شوند.
• نانس (Nonce): یک عدد دلخواه که در رمزنگاری برای متمایز کردن آدرس هش بلوک داده می‌شود.
• آدرس هش بلوک: همه موارد فوق (یعنی هش قبلی، جزئیات تراکنش و غیره) از طریق یک الگوریتم هش منتقل می‌‎شوند که یک خروجی حاوی یک مقدار 256 بیتی با طول 64 کاراکتر می‌دهد که به آن آدرس هش یکتا می گویند. در نتیجه به آن هشِ بلوک می‌گویند.
• افراد زیادی در سرتاسر جهان سعی می‌کنند با استفاده از الگوریتم‌های محاسباتی، مقدار هش مناسب را برای برآورده کردن شرایط از پیش تعیین‌شده کشف کنند. معامله زمانی تکمیل می‌شود که شرط از پیش تعیین شده برآورده شود. به بیان ساده‌تر، ماینرهای بلاک چین تلاش می‌کنند تا یک معمای ریاضی را حل کرده که از آن به عنوان اثبات مشکل کار یاد می‌شود. هر کس اول آن را حل کند پاداش می‌گیرد.

ماینینگ (Mining)

در فناوری بلاک چین، فرآیند افزودن جزئیات تراکنش به دفتر کل دیجیتال/عمومی کنونی ماینینگ نامیده می‌شود. اگرچه این اصطلاح با بیت کوین مرتبط است، اما برای اشاره به سایر فناوری‌های بلاک چین نیز استفاده می‌شود. استخراج شامل تولید هش تراکنش بلوکی است که جعل آن سخت است و در نتیجه امنیت کل بلاک چین را بدون نیاز به سیستم مرکزی تضمین می‌کند.

تاریخچه بلاک چین

برای به دست آوردن درک کامل از داستان بلاک چین، شروع آن را بررسی می‌کنیم. این فناوری در ابتدا در سال 2008 توسط شخص یا گروهی با استفاده از نام ساتوشی ناکاموتو، توسعه یافت.
در 12 ژانویه 2009، ساتوشی ناکاموتو 10 بیت کوین را به هال فینی برنامه نویس کامپیوتر و پذیرنده اولیه آن ارسال و به طور رسمی شبکه بیت کوین را راه اندازی کرد. این طراحی با استفاده از روشی شبیه به Hashcash، به بهبود و تکامل ادامه داد. در نهایت به یکی از اجزای اصلی بیت کوین تبدیل شد، شکل محبوبی از ارز دیجیتال، جایی که به عنوان دفتر کل عمومی برای تمام تراکنش‌های شبکه عمل می‌کند. اندازه فایل‌های بلاک چین بیت کوین، که شامل تمام تراکنش‌ها و سوابق موجود در شبکه بود، به رشد قابل توجهی ادامه داد. تا آگوست 2014، به 20 گیگابایت رسید و در نهایت تا اوایل سال 2020 از 200 گیگابایت گذشت.

در ابتدا، بلاک چین به عنوان زیرساخت زیربنایی بیت کوین در نظر گرفته شده بود. اما اکنون پتانسیل آن در خارج از حوزه ارزهای دیجیتال شناخته شده است و جایگزینی قابل اعتمادتر، شفاف‌تر و مطمئن‌تر برای سیستم‌های قدیمی ایجاد می‌کند. فناوری بلاک چین در بسیاری از مشاغل و موقعیت‌ها فراتر از هدف اولیه خود کاربرد دارد. با گسترش پذیرش آن، ما همچنان به کشف راه‌های جدید برای استفاده از آن برای حل مشکلات پیچیده، ساده‌سازی عملیات و تغییر شکل صنایع در عصر مدرن ادامه می‌دهیم.

عملکرد داخلی بلاک چین

تعدادی از عناصر ضروری به فناوری بلاک چین قدرت می‌بخشد. که در ادامه این اجزای بلاک چین را مرور خواهیم کرد:

اجزای بلاک چین

• شبکه بلاک چین - بلاک چین شبکه‌ای از کامپیوترها است که ممکن است متمرکز یا غیرمتمرکز باشند.
• دفتر کل مشترک - تراکنش‌ها در دفتر کل توزیع شده ثبت و ذخیره می‌شوند.
• امنیت رمزنگاری – تراکنش‌ها با رمزنگاری ایمن می‌شوند و هک آنها را دشوار می‌کند.
• مکانیسمهای اجماع - راهی برای توافق چندین طرف در مورد صحت معاملات. مکانیسم‌های اجماع می‌تواند اثبات کار یا اثبات سهام باشد.
• بلوک‌ها – تراکنش‌ها با هم گروه بندی می‌شوند تا بلوکی را تشکیل دهند که به زنجیره اضافه می‌شود.
• قراردادهای هوشمند - قراردادهای خود اجرا کننده به طور خودکار قوانین و شرایط یک توافقنامه را اجرا می‌کنند.
• شفافیت - امکان مشاهده تمام تراکنش‌ها در بلاک چین.
• تغییرناپذیری - هنگامی که داده‌ها در بلاک چین ثبت می‌شوند، نمی‌توان آنها را تغییر داد.
• نظیر به نظیر - بلاک چین امکان انجام تراکنش‌های همتا به همتا را بدون واسطه‌هایی مانند بانک‌ها فراهم می‌کند.
• بی اعتماد - معاملات را می‌توان بدون نیاز به شخص ثالث تایید کرد.

کاربردهای بلاک چین

کریپتوکارنسی ، محبوب‌ترین کاربرد بلاک چین، ارزهای دیجیتال یا مجازی هستند که مستقل از بانک مرکزی یا موسسه مالی عمل می‌کنند. تمایز بین بلاک چین و ارزهای دیجیتال ممکن است دشوار باشد، اما برای درک بلاک چین، درک تفاوت آنها بسیار مهم است. فناوری پشت ارزهای دیجیتال،  بلاک چین نام دارد. کریپتوکارنسی، که ارزهای دیجیتال یا مجازی هستند، از رمزنگاری برای ایمن سازی و تایید تراکنش‌ها و همچنین کنترل ایجاد واحدهای جدید استفاده می‌کنند. در همین حال، فناوری بلاک چین به عنوان پایه‌ای عمل می‌کند که عملکرد ارزهای دیجیتال را ممکن می‌سازد.
فراتر از ارزهای رمزنگاری شده، فناوری بلاک چین طیف گسترده‌ای از کاربردهای بالقوه در صنایع مختلف دیگر دارد. در ادامه چند نمونه از نحوه استفاده از بلاک چین برای حل مشکلات پیچیده و بهبود فرآیندها آورده شده است:

• مدیریت زنجیره تامین: ساده‌سازی مدیریت زنجیره تامین شفافیت و دید جامعی را ارائه می‌دهد که ممکن است ضایعات، اشتباهات و تقلب را کاهش دهد و در عین حال اعتماد ذینفعان را افزایش دهد زیرا بلاک چین ایمن و غیرقابل برگشت است.
• تجارت انرژی: تجارت انرژی همتا به همتا ممکن است از یک شبکه غیرمتمرکز استفاده کند که خرید و فروش مستقیم انرژی را برای افراد آسان‌تر و سریع‌تر می‌کند، بدون واسطه. این فرآیند به همه کنترل بیشتری می‌دهد، از مصرف انرژی سازگار با محیط‌زیست پشتیبانی می‌کند و به مقرون به صرفه‌تر شدن انرژی برای همه افراد کمک می‌کند.
• ادعای خسارت: با مستندسازی و تایید ادعاهای خسارت در بلاک چین، ممکن است با ایجاد اعتماد و شفافیت بیشتر، خطر ادعاهای نادرست کاهش یابد، روندها سرعت بخشیده و رضایت مشتری افزایش یابد.
• اثبات مالکیت: سوابق مالکیت غیرمتمرکز روی بلاک چین که ممکن است برای ایمن کردن حق چاپ دیجیتال و مالکیت معنوی مورد استفاده قرار گیرد، اثبات قابل مشاهده و غیرقابل تغییر مالکیت را ارائه می‌دهد، مجوزها و جایگزین‌های توزیع ایمن و موثر را ارائه می‌دهد و حفاظت بیشتری را برای سازندگان فراهم می‌نماید.
• ردیابی انتشار: استفاده از فناوری بلاک چین برای ارائه ردیابی ایمن و شفاف انتشار کربن و سایر داده‌های زیست محیطی، پایداری، مسئولیت پذیری و باز بودن فعالیت‌های شرکت را تشویق می‌کند و اقدامات آب و هوایی موثرتر را ممکن می‌سازد.
• جذب سرمایه: فناوری بلاک چین ممکن است یک پلتفرم غیرمتمرکز، باز و شفاف برای جذب سرمایه ارائه دهد که امکان دسترسی بیشتر به منابع مالی، منابع و کمک‌ها را فراهم می‌کند. از این فناوری می‌توان برای تسهیل کمپین‌های تامین مالی جمعی ایمن و موثر برای استارت آپ‌ها و کارآفرینان استفاده کرد.
• سوابق تحصیلی: با استفاده از فناوری بلاک چین، یک روش غیرمتمرکز، شفاف و بدون دستکاری برای ذخیره و تایید دستاوردهای تحصیلی، ایجاد سوابق ایمن و غیرقابل تغییر برای گواهی‌ها و مدارک تحصیلی است. این ممکن است یادگیری مادام العمر، اعتبار سنجی مهارت‌ها و پیشرفت حرفه‌ای را ارتقا دهد.
• سوابق مالکیت زمین: یکپارچگی سوابق مالکیت زمین تضمین می‌شود و ممکن است با استفاده از فناوری بلاک چین برای ارائه ردیابی ایمن و شفاف داده‌های مالکیت زمین، از تقلب جلوگیری شود.
• اشیای فرهنگی: فناوری بلاک چین ممکن است توسعه پلتفرم‌های غیرمتمرکز را برای اشتراک‌گذاری و کسب درآمد از اشیای فرهنگی تسهیل کند و به سازندگان و مجموعه‌داران این امکان را می‌دهد تا مالکیت و مدیریت دارایی‌های خود را داشته باشند و در عین حال اصالت و شفافیت را تقویت کنند.
• مراقبت‌های بهداشتی: تقلب و خطاهای مراقبت‌های بهداشتی را می‌توان کاهش داد و در عین حال اشتراک‌گذاری ایمن و شفاف اطلاعات بین بیماران و ارائه‌دهندگان مراقبت‌های بهداشتی را با ذخیره و تایید داده‌های بیمار بر روی بلاک چین به صورت ایمن انجام داد.
• انتخابات و رای‌گیری: با کمک فناوری بلاک چین امن و غیرقابل نفوذ، سیستم‌های رای‌گیری ممکن است ایجاد شوند که شفافیت و دقت را در فرآیند دموکراتیک تضمین کنند و در عین حال از دستکاری، تقلب و نقض داده‌ها محافظت نمایند.
• کالاهای گران قیمت: فناوری بلاک چین ممکن است احراز هویت کالاهای گران قیمت و کالاهای با ارزش را به روشی غیرقابل دستکاری، محافظت از حقوق مالکیت معنوی و جلوگیری از جعل امکان‌پذیر سازد.

مزایای فناوری بلاک چین

برخی از مزایای فناوری بلاک چین به شرح زیر است:

• امنیت: داده‌های نگهداری شده در فناوری بلاک چین با استفاده از روش‌های رمزنگاری محافظت می‌شوند و نفوذ هکرها را تقریبا غیرممکن می‌کند.
• شفافیت: دفتر کل عمومی که توسط فناوری بلاک چین استفاده می‌شود، یک پلتفرم شفاف برای همه تراکنش‌ها ایجاد می‌کند. در نتیجه، اعتماد و مسئولیت پذیری تضمین می‌شود زیرا همه شرکت کنندگان می‌توانند اطلاعات تراکنش را مشاهده و تایید کنند.
• تغییرناپذیری: رکوردهای موجود در بلاک چین را نمی‌توان به راحتی جایگزین یا جابه جا کرد و تغییر داد.
• مقیاس پذیری: فناوری بلاک چین را می‌توان برای برنامه‌هایی که نیاز به پردازش سریع دارند، طراحی کرد، زیرا پیاده سازی‌های بلاک چین خاصی می‌توانند بسیاری از تراکنش‌ها را در ثانیه انجام دهند.
• کارایی: از آنجایی که فناوری بلاک چین واسطه‌ها را از تراکنش‌ها حذف می‌کند، انجام یک تراکنش به زمان و هزینه کمتری نیاز دارد. فرآیندها ممکن است تا حد زیادی ساده شده و در نتیجه کارایی در بخش‌های مختلف افزایش یابد.
• انطباق پذیری: فناوری بلاک چین به دلیل انعطاف پذیری و کاربردهای گسترده، اکنون یک انتخاب محبوب برای توسعه مدل‌های کسب و کار نوآورانه و یافتن راهکارهایی برای مشکلات پیچیده است.

نتیجه

درک فناوری بلاک چین ضروری است زیرا توانایی تغییر صنایع و نحوه انجام تراکنش‌ها را دارد. این یک جایگزین امن‌تر، بازتر و شفاف‌تر برای سیستم‌های معمولی است که می‌تواند بهره وری را افزایش داده و هزینه‌های کسب و کار را کاهش دهد. افراد و شرکت‌ها می‌توانند با آگاهی کامل از نحوه عملکرد و کاربردهای بالقوه آن، تصمیم بگیرند که آیا بلاک چین را در عملیات خود استفاده کنند یا خیر. اگرچه بلاک چین پتانسیل گسترده‌ای فراتر از کاربردهای فعلی خود دارد، اما درک عملکرد زیربنایی آن می‌تواند به افراد کمک کند تا جلوتر از منحنی‌ها باقی مانده و شانس‌های جدیدی را برای نوآوری شناسایی کنند.