بلاک چین چیست؟

بلاک چین یک پایگاه داده است که بین گره های یک شبکه کامپیوتری به اشتراک گذاشته شده است. به عنوان یک پایگاه داده، یک بلاک چین اطلاعات را به صورت الکترونیکی در قالب دیجیتال ذخیره می کند. بلاک چین ها بیشتر به دلیل نقش حیاتی خود در سیستم های ارزهای دیجیتال، مانند بیت کوین، برای حفظ غیرمتمرکز و ایمن تراکنش ها شناخته می شوند. مفهوم بلاک چین قبل از کاربرد گسترده در سال 2009 ، اولین بار به عنوان یک پروژه تحقیقاتی در سال 1991 پیشنهاد شد.

قدرت به روز رسانی یک بلاک چین بین گره ها یا شرکت کنندگان یک شبکه کامپیوتری عمومی یا خصوصی توزیع می شود. این به عنوان فناوری دفتر کل توزیع شده یا DLT شناخته می شود. گره ها با توکن های دیجیتال یا ارز تشویق می شوند تا بلاک چین ها را به روز کنند. یکی از تفاوت های کلیدی بین یک پایگاه داده معمولی و یک بلاک چین، نحوه ساختار داده ها است.

یک بلاک چین اطلاعات را در گروه هایی به نام بلوک ها جمع آوری می کند. بلوک‌ها ظرفیت‌های ذخیره‌سازی خاصی دارند و هنگامی که پر می‌شوند، بسته می‌شوند و به بلوک پرشده قبلی متصل می‌شوند و زنجیره‌ای از داده‌ها را تشکیل می‌دهند که به زنجیره بلوک معروف است.  بلاک چین امکان ثبت دائمی، تغییرناپذیر و شفاف داده ها و تراکنش ها را فراهم می کند. این به نوبه خود امکان مبادله هر چیزی را که دارای ارزش است، خواه یک کالای فیزیکی یا چیزی کمتر ملموس باشد، ممکن می سازد.

بلاک چین یک گزارش دیجیتال یا پایگاه داده از تراکنش ها است

ویژگی های اصلی بلاک چین

یک پایگاه داده بلاک چین باید از نظر رمزنگاری ایمن باشد. این بدان معناست که برای دسترسی یا افزودن داده‌ها به پایگاه داده، به دو کلید رمزنگاری نیاز دارید: یک کلید عمومی که اساساً آدرس در پایگاه داده است و کلید خصوصی که یک کلید شخصی است که باید توسط شبکه احراز هویت شود.  بلاک چین پایگاه داده ای است که در یک شبکه عمومی یا خصوصی به اشتراک گذاشته می شود.

یکی از شناخته شده ترین شبکه های عمومی بلاک چین، بلاک چین بیت کوین است. هر کسی می تواند یک کیف پول بیت کوین باز کند یا به یک گره در شبکه تبدیل شود.   انواع دیگر بلاک چین ها شامل بلاک چین های کنسرسیومی و بلاک چین های ترکیبی است که هر دو جنبه های مختلف بلاک چین های عمومی و خصوصی را با هم ترکیب می کنند. تحقیقات نشان می دهد که تا سال 2027، حداکثر 10 درصد از تولید ناخالص داخلی جهانی می تواند با تراکنش های فعال شده با بلاک چین مرتبط باشد.

فناوری بلاک چین به چندین روش غیرمتمرکز امنیت خود را تعین میکند.

چگونه بلاک چین کار می کند؟

هدف بلاک چین این است که اجازه دهد اطلاعات دیجیتال ثبت و توزیع شود، اما ویرایش نشود. هنگامی که به داده های یک بلاک چین دسترسی پیدا می شود یا تغییر می یابد، سوابق در یک “بلاک” در کنار سوابق سایر تراکنش ها ذخیره می شود. تراکنش های ذخیره شده از طریق هش های منحصر به فرد و غیرقابل تغییر رمزگذاری می شوند، مانند مواردی که با الگوریتم SHA-256 ایجاد شده اند. بلوک های داده جدید، بلوک های قدیمی را بازنویسی نمی کنند. آنها با هم ضمیمه شده اند تا بتوان هرگونه تغییری را رصد کرد. هنگامی که داده‌های جدید به شبکه اضافه می‌شود، اکثر گره‌ها باید مشروعیت داده‌های جدید را بر اساس مجوزها یا انگیزه‌های اقتصادی، که به عنوان مکانیسم‌های اجماع نیز شناخته می‌شوند، تأیید کنند. هنگامی که به اجماع رسید، یک بلوک جدید ایجاد می شود و به زنجیره متصل می شود. سپس تمام گره ها به روز میشوند تا دفتر کل بلاک چین را منعکس کنند. در یک شبکه بلاک چین عمومی، اولین گره ای که به طور معتبر مشروعیت یک تراکنش را اثبات می کند، انگیزه اقتصادی دریافت می کند. به این فرآیند «ماینینگ» می گویند.

در اینجا یک مثال تئوری برای کمک به توضیح نحوه عملکرد بلاک چین آورده شده است. تصور کنید که شخصی به دنبال خرید بلیط کنسرت است. این شخص قبلاً توسط شخصی که یک بلیت جعلی خریده و مورد کلاهبرداری قرار گرفته است، بنابراین او تصمیم می‌گیرد یکی از وب‌سایت‌های تبادل بلیت غیرمتمرکز مبتنی بر بلاک چین را که در چند سال گذشته ایجاد شده‌اند، امتحان کند. در این سایت ها، به هر بلیط یک هویت منحصر به فرد، تغییرناپذیر و قابل تایید اختصاص داده می شود که به یک شخص واقعی گره خورده است. قبل از اینکه شرکت کننده کنسرت بلیط خود را بخرد، اکثر گره های شبکه اعتبار فروشنده را تایید می کنند و از واقعی بودن بلیط اطمینان می دهند.

موارد استفاده از بلاک چین

با بلاک چین، شرکت ها می توانند یک مسیر حسابرسی پاک نشدنی از طریق ثبت متوالی و نامحدود تراکنش ها ایجاد کنند. این امکان را برای سیستم‌هایی فراهم می‌کند که سوابق ثابت (مثلاً از عنوان زمین) یا سوابق پویا (مانند مبادله دارایی‌ها) را نگه می‌دارند.

بلاک چین به شرکت ها اجازه می دهد تا تراکنش را تا وضعیت فعلی آن ردیابی کنند. این به شرکت‌ها امکان می‌دهد دقیقاً تعیین کنند که داده‌ها از کجا منشا گرفته و کجا تحویل داده شده است، که به جلوگیری از نقض داده‌ها کمک می‌کند. بلاک چین از قراردادهای هوشمند پشتیبانی می‌کند، این قراردادها برنامه‌هایی هستند که به‌طور خودکار پس از انجام معیارهای قرارداد، تراکنش‌ها را آغاز می‌کنند.

بلاک چین را «ماشین حقیقت» می نامند.

بلاک چین چقدر امن است؟

این فناوری اساساً بی‌خطا است، اما در نهایت، به اندازه استفاده افراد امن است و به خوبی داده‌هایی که به آن اضافه می‌کنند، کارآمد است. یک گروه از هکرها حرفه ای می توانند با در دست گرفتن کنترل بیش از نیمی از گره های شبکه، از الگوریتم بلاک چین به نفع خود استفاده کنند. با این اکثریت ساده، هکرها اجماع دارند و در نتیجه قدرت تایید تراکنش های تقلبی را دارند. در سال 2022، هکرها دقیقاً همین کار را کردند و بیش از 600 میلیون دلار از پلتفرم بلاک چین مبتنی بر بازی Ronin Network سرقت کردند.

البته هک کردن با این روش کار آسانی نیست، زیرا بلوک های جدید همیشه به صورت خطی و زمانی ذخیره می شوند. به این معنی که آنها همیشه به “انتهای” بلاک چین اضافه می شوند. پس از اضافه شدن یک بلوک به انتهای زنجیره بلوک، بازگشت به عقب و تغییر محتوای بلوک بسیار دشوار است. این به این دلیل است کدهای هش توسط یک تابع ریاضی ایجاد می شوند که اطلاعات دیجیتال را به رشته ای از اعداد و حروف تبدیل می کند.

اگر آن اطلاعات به هر نحوی ویرایش شود، کد هش نیز تغییر می کند. بیایید بگوییم که یک گروه هکری، می‌خواهند یک بلاک چین را تغییر دهند و ارزهای دیجیتال را از دیگران بدزدند. اگر بخواهند نسخه تکی خود را تغییر دهند، دیگر با کپی دیگران همخوانی ندارد. وقتی بقیه کپی‌های خود را به یکدیگر ارجاع می‌دهند، می‌بینند که یک نسخه متفاوت است و نسخه هکر ها به‌عنوان زنجیره نامشروع کنار گذاشته می‌شود.

موفقیت در چنین هکی مستلزم آن است که هکر ها به طور همزمان 51 درصد یا بیشتر از نسخه های بلاک چین را کنترل و تغییر دهند تا کپی جدید آنها به نسخه اکثریت و در نتیجه زنجیره مورد توافق تبدیل شود. با توجه به اندازه بسیاری از شبکه های ارزهای دیجیتال و سرعت رشد آنها، هزینه انجام چنین شاهکاری، احتمالا سر به فلک خواهد کشید. این کار نه تنها بسیار گران خواهد بود، بلکه احتمالاً نتیجه ای نخواهد داشت. انجام چنین کاری عواقبی نیز خواهد داشت، زیرا دیگر اعضای شبکه شاهد چنین تغییرات شدیدی در بلاک چین خواهند بود. سپس اعضای شبکه به نسخه جدیدی از زنجیره می روند که تحت تأثیر قرار نگرفته است. این امر باعث می‌شود که ارزش نسخه مورد حمله توکن کاهش پیدا کند و در نهایت حمله بی‌معنی شود.

چرا بلاک چین غیر متمرکز مهم است؟

تصور کنید که یک شرکت مالک یک مزرعه سرور با 10000 کامپیوتر است که برای نگهداری پایگاه داده ای که تمام اطلاعات حساب مشتری خود را در خود نگه می دارد، استفاده می شود. این شرکت دارای یک ساختمان انبار است که تمامی این کامپیوترها را زیر یک سقف قرار داده و کنترل کامل هر یک از این کامپیوترها و تمامی اطلاعات موجود در آنها را در اختیار دارد. با این حال اگر برق آن مکان قطع شود چه اتفاقی می افتد؟ اگر اتصال اینترنتی آن قطع شود چه؟ اگر در آتش سوزی سرور ها بسوزند چه؟ اگر یک کارمند ناشی با یک کلید همه چیز را پاک کند چه؟ در هر صورت، داده ها از بین میروند یا خراب می شوند.

کاری که یک بلاک چین انجام می دهد این است که اجازه می دهد داده های نگهداری شده در آن پایگاه داده در میان چندین گره شبکه در مکان های مختلف پخش شوند. این نه تنها باعث ایجاد افزونگی می‌شود، بلکه وفاداری داده‌های ذخیره‌شده در آن را نیز حفظ می‌کند. اگر کسی بخواهد سابقه تراکنشی را در یک نمونه از پایگاه داده تغییر دهد، گره‌های دیگر تغییر نخواهند کرد و بنابراین از خطا جلوگیری می‌شود.

اگر یکی از کاربران رکورد تراکنش های بیت کوین را دستکاری کند، همه گره های دیگر به یکدیگر ارجاع می دهند و به راحتی گره، اطلاعات نادرست را مشخص می کنند. این سیستم به ایجاد نظم دقیق و شفاف از رویدادها کمک می کند. به این ترتیب، هیچ گره منفردی در شبکه نمی تواند اطلاعات ذخیره شده در آن را تغییر دهد. به همین دلیل، اطلاعات و تاریخچه (مانند تراکنش های یک ارز دیجیتال) برگشت ناپذیر است. چنین رکوردی می‌تواند فهرستی از تراکنش‌ها باشد (مثلاً با یک ارز دیجیتال)، اما این امکان برای یک بلاک چین وجود دارد که اطلاعات مختلفی مانند قراردادهای قانونی، هویت‌های ایالتی یا موجودی محصول یک شرکت را در خود نگه دارد.

برای اعتبارسنجی ورودی‌ها یا رکوردهای جدید در یک بلوک، اکثریت توان محاسباتی شبکه غیرمتمرکز باید با آن موافقت کنند. برای جلوگیری از اعتبارسنجی تراکنش‌های بد یا هزینه‌های مضاعف، بلاک‌چین‌ها با یک مکانیسم توافقی مانند اثبات کار (PoW) یا اثبات سهام (PoS) ایمن می‌شوند. این مکانیسم ها حتی زمانی که هیچ گره واحدی مسئول نیست، امکان توافق را فراهم می کند.