راهنمای جامع برای آشنایی با مفهوم بلاک‌چین

 

 

مقدمه

ورود در دنیای بلاک چین می تواند شبیه یادگیری یک زبان جدید باشد، به خصوص اگر در حوزه فناوری تازه کار هستید. آیا احساس گم شدن می کنید؟ تو تنها نیستی. به همین دلیل است که ما یک راهنمای مبتدی برای درک فناوری بلاک چین گردآوری کرده ایم. در این راهنما، ما اصول اولیه فناوری بلاک چین، نحوه کارکرد آن و کاربردهای مختلف آن را فراتر از تنها تامین بستر رمزارزها پوشش خواهیم داد.  کنجکاو هستید که بیشتر بدانید؟ درباره‌ی فناوری بلاک چین بیشتر بدانید و پتانسیل آن را کشف کنید.

 

بلاک‌چین چیست؟

کلمه ی بلاک‌چین در لغت به معنای زنجیره ای از بلوک ها است. فناوری بلاک‌چین مفهومی نسبتاً مدرن و تازه است که امکان ثبت داده ها را در فضایی به نام بلاک و سپس اتصال این بلاک ها به یکدیگر مانند زنجیرهای از بلاک ها- بلاک‌چین- را فراهم می کند. این بلاک‌چین ها امنیت داده ها را تضمین می کنند و امکان تغییر داده‌های روی بلاک‌چین  را به حداقل می رسانند.

برای اینکه مفهوم بلاک‌چین را بهتر درک کنیم، ابتدا باید بدانیم که بلاک چیست. بلاک یک پایگاه داده توزیع شده است که لیستی از داده‌های سفارش داده شده را به طور مداوم در جایی به نام بلاک نگهداری می کند. این بلاک‌ها با استفاده از کریپتوگرافی پیوند داده می‌شوند. هر بلاک حاوی یک هش رمزنگاری از بلاک قبلی، یک مهر زمانی و داده‌های تراکنش است. این بلاک ها به هم متصل می‌شوند و بلاک‌چین تشکیل می‌دهند. داده‌ها و تراکنش‌ها را می‌توان روی بلاک‌چین به ‌صورت دائمی، تغییرناپذیر و شفاف، ثبت کرد.

چیزی که بلاک‌چین و این فناوری را بسیار مهم و منحصر به فرد می کند، این واقعیت است که نمی توان آن را هک کرد برای هک کردن داده‌های روی هر بلاک از بلاک‌چین باید هکر بتوانند تمامی بلاک های قبل از بلاک مورد نظر را به طور همزمان هک کند و چون داده‌ها متمرکز و روی یک سرور و یکجا نگهداری نمی‌شوند، این کار تقریبا غیر ممکن است. بنابراین تمام داده های ذخیره شده در هر بلاک را نمی توان حذف کرد و یا تغییر داد.

تاریخچه بلاک‌چین

بلاک چین به طور رسمی در سال 2009 با انتشار اولین برنامه کاربردی خود - ارز دیجیتال بیت کوین - معرفی شد، اما ریشه های آن به چندین دهه قبل باز می گردد. بسیاری از فناوری هایی که امروزه اساس بلاک چین را تشکیل می دهند، مدت ها قبل از ظهور بیت کوین وجود داشته‌اند.

 سال ۲۰۰۸ساتوشی ناکاموتو- فردی که هیچ اطلاعاتی از هویتش در دسترس نیست-  وایت پیپر بیت‌کوین را منتشر کرد که در آن سازوکار بیت‌کوین- اولین ارز دیجیتال بر پایه بلاک‌چین- را به صورت مختصر توضیح داد. بیت کوین شامل یک سیستم نقدی الکترونیک Ρ2Ρ است.

با اینکه بلاک‌چین بستر و فناوری است به خودی خود، با این حال، بلاک چین بیشتر با بیت کوین شناخته شده است - خوب یا بد. در سال‌های سخت و طاقت فرسای پس از شروع بیت کوین، بلاک‌چین شهرت زیادی بدست آورد که غالبا بدیل ناشناخته بودنش منفی بود. طراحی غیرمتمرکز و (P2P) آن تقریباً به هر کسی اجازه می‌دهد در این فرآیند شرکت کند، و این باعث می‌شود که برای استفاده تجاری بسیار خطرناک به نظر برسد. اما این وضعیت در سال 2016 تغییر کرد.

 

فناوری بلاک چین چگونه کار می کند؟

تکنولوژی بلاک‌چین یک سیستم دفترکل دیجیتالی، توزیع‌شده و غیرمتمرکز است. در واقع، این فناوری یک زنجیره‌ای از بلاک‌ها (به معنای قطعات حاوی اطلاعات) است که به صورت زمان‌بندی شده به یکدیگر متصل می‌شوند. در اینجا چگونگی کارکرد بلاک‌چین به طور خلاصه شرح داده می‌شود:

1. تراکنش: هر کاربر با یک کلید خصوصی و یک کلید عمومی دارای یک حساب یا نشانی در بلاک‌چین است. وقتی یک کاربر می‌خواهد یک تراکنش را انجام دهد (مثلاً ارسال یک واحد از ارز دیجیتال به کاربر دیگر)، تراکنش با استفاده از کلید خصوصی او امضاء می‌شود.
2. اعتبارسنجی تراکنش: تراکنش امضاء شده به شبکه ارسال می‌شود. اینجا، چندین کامپیوتر که به آنها "ند" یا "node" می‌گویند،  تراکنش را بررسی و اعتبارسنجی می‌کنند. آنها مطمئن می‌شوند که کاربر واقعاً مقدار منابع مورد نیاز برای ارسال را در حساب خود دارد و امضاء صحیح است.
3. ساخت بلاک: پس از اعتبارسنجی تراکنش‌ها، اطلاعات تراکنش به یک بلاک جدید اضافه می‌شوند. این بلاک همچنین یک مقدار  ثابت به نام هش (Hash) از بلاک قبلی را در خود دارد.
4. اضافه کردن به زنجیره: بلاک جدید به زنجیره‌ی بلاک‌ها اضافه می‌شود. این گام به خصوص با استفاده از یک فرآیند به نام پروتکل اجماع مثل " اثبات کار" یا "Proof of Work" در ارزهای دیجیتالی مانند بیت‌کوین انجام می‌شود. در این فرآیند، ندها مسابقه‌ای برای حل یک معمای ریاضی و به‌دست آوردن حق اضافه کردن بلاک به زنجیره دارند.
5. توافق و برقراری اعتماد: به دلیل اینکه بلاک‌چین غیرمتمرکز است، همه‌ی گره‌ها باید بر یک نسخه واحد از زنجیره توافق کنند. این اتفاق با استفاده از پروتکل‌های توافق مختلفی مانند اثبات کار (Proof of Work) یا اثبات سهم (Proof of Stake) می‌افتد.
6. امنیت: زمانی که یک بلاک به زنجیره اضافه شود، تغییر آن بسیار مشکل و پرهزینه خواهد بود، زیرا هر تغییر نیاز به تغییر در همه بلاک‌های بعدی و توافق مجدد تمام گره‌ها خواهد داشت. این ویژگی زنجیره‌ی بلاک‌چین را بسیار امن می‌کند.

کاربردهای بلاک چین در دنیای واقعی

تکنولوژی بلاک‌چین با توجه به ویژگی‌های غیرمتمرکز، شفافیت و امنیتی که ارائه می‌دهد، در زمینه‌های مختلفی از جمله مالی، حقوقی، سلامت و بسیاری دیگر از زمینه‌ها استفاده می‌شود. بلاک‌چین یکی از پیشرفته‌ترین فناوری‌های دهه اخیر است که نه تنها در حوزه ارزهای دیجیتال بلکه در بسیاری از صنایع دیگر نیز کاربردهای گسترده‌ای دارد. در این قسمت به بررسی کاربردهای بلاک‌چین در صنایع مختلف می‌پردازیم و تأثیر آن بر روی هر یک را بیان می‌کنیم.

1 زنجیره تامین:

تأثیر: شفافیت را افزایش می دهد و تقلب را کاهش می دهد.

شرکت De Beers از بلاک چین برای ردیابی الماس‌هایش از معادن به مصرف کنندگان استفاده می کند و اطمینان حاصل می کند که الماس‌ها conflit diamonds ( الماس‌های غیر قانونی و در شرایط بد کارگران بدست می‌آیند) نیستند.

شرکت‌های Maerzk و IBM با سرمایه گذاری مشترک برای راه حلی بر پایه بلاک‌چین برای بهیود سیستم حمل و نقل، ,شرکت TradeLens، برای ترویج تجارت جهانی کارآمدتر و ایمن تر از بلاک چین استفاده می‌کنند.

2. بهداشت و درمان

تأثیر: یکپارچگی داده ها و قابلیت همکاری ایمن.

وبسایت MyClinic.com یک برنامه پزشکی از راه دور که به بیماران این امکان را می دهد تا با استفاده از ارز دیجیتال هزینه خدمات را پرداخت کنند.

3. املاک و مستغلات

تأثیر: معاملات را ساده می کند و کلاهبرداری را کاهش می دهد.

شرکت Propy: به خریداران، فروشندگان و کارگزاران اجازه می دهد معاملات املاک را به صورت دیجیتالی در یک رجیستری بلاک چین انجام دهند.

پلتفرمAtlant: پلتفرمی که مالکیت توکن شده و اجاره P2P (peer to peer) را امکان پذیر می کند.

*منظور از P2P معامله بین طرفین بدون نیاز به طرف سوم یا واسطه است.

4. امور مالی

تأثیر: تراکنش های سریع تر، کاهش هزینه ها، افزایش امنیت.

شرکت Santander: اولین پیوند بلاک چین سرتاسر را راه اندازی کرد.

بانک HSBC: از بلاک چین برای تسویه تراکنش های فارکس به ارزش 250 میلیارد دلار استفاده کرد.

5. انرژی

تاثیر: تجارت انرژی P2P و مدیریت کارآمد شبکه.

شرکت Brooklyn Microgrid: به کاربران اجازه می دهد تا برق خورشیدی تولید شده محلی را بفروشند و بخرند.

شرکت  Electron: یک شرکت بریتانیایی که از بلاک چین برای تعویض تامین کنندگان استفاده می کند و استفاده کارآمدتر از منابع شبکه را تضمین می کند.

6. دولت

تأثیر: مدیریت شفاف و کارآمد.

دبی قصد دارد به اولین دولت مبتنی بر بلاک چین تبدیل شود و تا سال 2030 تمام اسناد خود را از طریق بلاک چین ایمن کند.

استونی از بلاک چین برای برنامه اقامت الکترونیکی استفاده می کند و به افراد غیر مقیم اجازه می دهد به خدمات دولتی دسترسی داشته باشند.

7. آموزش و پرورش

تأثیر: تأیید اعتبار و دستاوردها.

آموزش جهانی سونی سیستمی برای ذخیره و مدیریت سوابق آموزشی در بلاک چین توسعه داده است.

 وزارت آموزش مالتا به کارفرمایان و مؤسسات آموزشی اجازه می دهد تا سوابق و مدارک دانش آموزان را از طریق یک سیستم غیرمتمرکز تأیید کنند.

8. کشاورزی

تاثیر: قابلیت ردیابی و کارایی در تولید.

پروژه‌ی Agriledger پروژه ای که به کشاورزان در هائیتی کمک می کند تا اطمینان حاصل کنند که سهم عادلانه‌ای از سود برای محصولات خود دریافت می کنند.

شرکت FarmShare از بلاک چین برای ترویج کشاورزی حمایت شده توسط جامعه (CSA) و به اشتراک گذاری غذای محلی استفاده می کند.

9. سرگرمی و رسانه

تأثیر: ردیابی حق امتیاز و حفاظت از مالکیت معنوی.

پروژه‌ی Myceliaتوسط نوازنده Imogen Heap تأسیس شد و از بلاک چین برای پخش آهنگ بدون واسطه استفاده می کند.

 پلتفرم KodakOne بستری برای عکاسان برای ثبت آثار خود، پیگیری و مجوز آن و اطمینان از دریافت حق امتیاز مناسب است.

10. گردشگری

تاثیر: سیستم های وفاداری و پرداخت.

وب‌جت Webjet از بلاک چین برای رزرو هتل خود و کاهش اختلافات در مورد صورتحساب استفاده می‌کند.

گروه TUI‌ بزرگترین شرکت گردشگری جهان برخی از هتل های خود را برای مدیریت بهتر موجودی به یک بلاک چین خصوصی منتقل کرده است.   

11. بانکداری و مالی

امنیت تراکنش‌ها: بلاک‌چین با ایجاد دفتر کل توزیع‌شده و غیرمتمرکز، امنیت تراکنش‌های مالی را تضمین می‌کند

کاهش هزینه‌ها: حذف واسطه‌ها و اتوماسیون فرآیندها با کمک بلاک‌چین، هزینه‌های مرتبط با تراکنش‌ها را کاهش می‌دهد.

اگر فرصت کافی برای ترید کردن ندارید، از گزینه هیجان‌انگیز کپی تریدینگ صرافی اکسولو استفاده کنید و بدون صرف زمان زیاد، در معاملات موفق شریک شوید.

12. انواع بلاک‌چین

بلاک‌چین ها بر اساس میزان دسترسی و چگونگی تصمیم‌گیری در شبکه، به چند نوع مختلف تقسیم‌بندی می‌شوند. این انواع مختلف به شرح زیر است:

1. بلاک‌چین عمومی (Public Blockchain):

همه کاربران می‌توانند به تراکنش‌ها و داده‌های ثبت شده در بلاک‌چین دسترسی داشته باشند.

هر کسی می‌تواند به شبکه پیوسته و به عنوان یک node عمل کند.

مثال: بیت‌کوین، اتریوم

      2. بلاک‌چین خصوصی (Private Blockchain):

دسترسی به اطلاعات محدود به اعضای خاصی از شبکه است.

معمولاً در سازمان‌ها یا موسسات خاص برای استفادهٔ داخلی ایجاد می‌شود.

مثال Corda, Hyperledger Fabric

       3. بلاک‌چین فدرال یا اتحادی (Consortium Blockchain):

کنترل بر بلاک‌چین توسط چندین نهاد یا سازمان انجام می‌شود، نه تنها یک نهاد.

می‌تواند برای گروه‌هایی از سازمان‌ها یا موسسات که می‌خواهند اطلاعات را به اشتراک بگذارند ولی به موارد خاصی دسترسی داشته باشند، مناسب باشد.

مثال Quorum:

       4. بلاک‌چین هیبرید (Hybrid Blockchain):

ترکیبی از ویژگی‌های بلاک‌چین‌های عمومی و خصوصی است.

اطلاعات می‌تواند در قسمت‌هایی از بلاک‌چین به طور عمومی منتشر شود، در حالی که قسمت‌های دیگر محافظت شده و خصوصی باقی می‌ماند.

        5. بلاک‌چین های مبتنی بر مجوز (Permissioned Blockchain):

در این نوع بلاک‌چین، کاربران نیاز به مجوز دارند تا به شبکه ملحق شوند و تراکنش‌ها را مشاهده یا تایید کنند.

معمولاً مدیریت مرکزی مجوزها را صادر می‌کند و مشخص می‌کند که چه کاربرانی می‌توانند به اطلاعات دسترسی داشته باشند یا تراکنش‌ها را تایید کنند.

این تقسیم‌بندی‌ها بر اساس میزان دسترسی و کنترل در شبکه تعریف شده‌اند. هر نوع از بلاک‌چین‌ها ویژگی‌ها و کاربردهای مخصوص به خود را دارد.

استفاده از بلاک‌چین در زمینه‌های مختلف ممکن است مزایا و معایب متفاوتی داشته باشد. در زیر، به برخی از مزایا و معایب کلی استفاده بلاک‌چین پرداخته‌ایم:

مزایا استفاده بلاک‌چین

1. امنیت بالا: به دلیل طراحی کریپتوگرافیکی و غیرقابل تغییر بودن اطلاعات، بلاک‌چین یکی از امن‌ترین راه‌های ذخیره اطلاعات است.
2. شفافیت: تغییرات در بلاک‌چین برای تمامی اعضای شبکه قابل مشاهده است، که این امر موجب افزایش اعتماد در بین کاربران می‌شود.
3. حذف واسطه‌ها: با استفاده بلاک‌چین، می‌توان واسطه‌ها را حذف و معاملات را مستقیم و سریع‌تر انجام داد.
4. کاهش هزینه‌ها: به دلیل حذف واسطه‌ها و خودکار شدن بسیاری از فرایندها، هزینه‌ها کاهش پیدا می‌کند.
5. غیرمتمرکز بودن: بلاک‌چین به هیچ نهاد یا سازمان مرکزی وابسته نیست و این موجب افزایش امنیت و مقاومت در برابر خطاها می‌شود.

معایب استفاده بلاک‌چین

1. پیچیدگی فناوری: فهم و پیاده‌سازی بلاک‌چین می‌تواند پیچیده باشد و نیاز به تخصص‌های خاص دارد.
2. مصرف انرژی: بعضی از سیستم‌های استفاده بلاک‌چین، مانند مکانیزم اثبات کار (Proof of Work)، می‌توانند مقادیر زیادی انرژی مصرف کنند.
3. مقیاس‌پذیری: با وجود پیشرفت‌های اخیر، بلاک‌چین‌هایی مانند بیت‌کوین و اتریوم با مشکلات مقیاس‌پذیری مواجه هستند.
4. قانونی و نظارتی: در بسیاری از کشورها، قوانین و مقررات مرتبط با استفاده از بلاک‌چین هنوز واضح نیست و می‌تواند به چالش‌های قانونی منجر شود.
5. مشکلات ادغام با سیستم‌های قدیمی: استفاده بلاک‌چین و ادغام آن با سیستم‌های موجود و قدیمی ممکن است مشکل‌ساز باشد و نیاز به تغییرات عمده داشته باشد.

در نهایت، استفاده بلاک‌چین ممکن است بسته به نیازها، موقعیت و زمینه‌های خاص مزایا و معایب متفاوتی داشته باشد. بنابراین، قبل از پیاده‌سازی، تحقیق و بررسی دقیقی در مورد نیازها و شرایط موجود لازم و ضروری است.

جمع‌بندی

بلاک‌چین، یک دفترکل دیجیتال غیرمتمرکز است که تراکنش‌ها و اطلاعات را به صورت امن ثبت می‌کند. این فناوری در انواع مختلفی نظیر عمومی، خصوصی و هیبرید موجود است و در زمینه‌هایی مثل مالی و زنجیره تامین کاربرد دارد، با پتانسیل تحول در نحوه تعاملات دیجیتالی ما.

 

1. بلاکچین چگونه کار می‌کند؟

تراکنش‌ها در بلاک‌ها ثبت شده و سپس از طریق یک فرآیند تایید به زنجیره اضافه می‌شوند. هر بلاک به بلاک قبلی از طریق یک هش کریپتوگرافیکی متصل است.

        2. آیا تراکنش‌ها در بلاکچین قابل بازگشت هستند؟

خیر، تراکنش‌ها پس از تایید در بلاکچین غیرقابل تغییر و بازگشت هستند.

        3.  بلاکچین خصوصی و عمومی چه تفاوتی دارند؟

در بلاکچین عمومی همه می‌توانند تراکنش‌ها را مشاهده و ارسال کنند. در بلاک‌چین خصوصی، دسترسی محدود به اعضای خاصی است.

       4. چطور بلاکچین می‌تواند فرآیندهای کسب‌وکار را تغییر دهد؟

      بلاک‌چین می‌تواند فرآیندهای کسب‌وکار را تغییر دهد با:

1. حذف واسطه‌ها، تسهیل تراکنش‌ها و کاهش هزینه‌ها .
2. افزایش امنیت با استفاده از تکنولوژی‌های کریپتوگرافیکی.
3. شفافیت بیشتر در تراکنش‌ها، که اعتماد مشتریان را افزایش می‌دهد.
4. خودکارسازی فرآیندها از طریق قراردادهای هوشمند.

در نتیجه، بلاک‌چین می‌تواند به کارایی و اثربخشی فرآیندهای تجاری کمک کند.

       5. چطور می‌توان بلاک‌چین را با دیتابیس مقایسه کرد؟

بلاک‌چین و دیتابیس‌ها دو مفهوم متفاوت هستند که برخی ویژگی‌های مشابه و برخی تفاوت‌های اساسی دارند. در اینجا به مقایسه دقیق‌تری می‌پردازیم:

1. طراحی و ساختار

دیتابیس: معمولاً در یک سرور مرکزی یا چند سرور مرکزی موجود است.

بلاک‌چین: طراحی غیرمتمرکز دارد و اطلاعات در شبکه‌ای از کامپیوترها (نودها) ذخیره می‌شود.

       2. امنیت:

دیتابیس: امنیت بستگی به معماری و راه‌کارهای امنیتی خاص دارد.

بلاک‌چین: از تکنولوژی‌های کریپتوگرافیکی پیشرفته استفاده می‌کند و تغییرات در اطلاعات قبلاً ثبت شده نیاز به تایید اکثریت نودها دارد.

       3. شفافیت:

دیتابیس: بستگی به تنظیمات دسترسی دارد. معمولاً توسط مدیریت سرور کنترل می‌شود.

بلاک‌چین: تمام تراکنش‌ها قابل دسترس و مشاهده است، اما هویت افراد معمولاً مخفی است.

       4. قابلیت تغییر

دیتابیس: اطلاعات می‌توانند تغییر کنند و بروزرسانی شوند.

بلاک‌چین: هنگامی که اطلاعات به بلاک‌چین اضافه شوند، تغییر آن‌ها بسیار مشکل و در برخی موارد غیرممکن است.

       5. کاربردها:

دیتابیس: برای ذخیره‌سازی و بازیابی اطلاعات در بسیاری از کاربردهای روزمره مانند وب‌سایت‌ها، سیستم‌های مدیریت و ... استفاده می‌شود.

بلاک‌چین: علاوه بر ذخیره اطلاعات، برای اجرای قراردادهای هوشمند، ارزهای دیجیتال و کاربردهایی که نیاز به امنیت و شفافیت بالا دارند، مناسب است.