با فناوری بلاکچین آشنا شویم:

در واقع بلاکچین در علم کامپیوتر به فناوری سازماندهی و اشتراک داده گفته می شود. امروزه این فناوری را سطح پنجم (بعد از لایه کاربرد، لایه امنیت یا همان لایه ای که در اینترنت وجود نداشت و نیاز به آن احساس می شد.) در لایه های شبکه می گویند.

بلاکچین دریچه ای برای ایجاد نوعی بانک اطلاعات غیر متمرکز می باشد. در فناوری بلاکچین نوع آوری در استفاده از فناوری قدیمی به روشی جدید مطرح شده است. در واقع می توان فناوری بلاکچین را به منزله یک بانک اطلاعات غیرمتمرکز در نظر گرفت که در آن افراد مشخصی امکان کنترل و اشتراک اطلاعات در آن را دارند.

انواع مختلفی از فناوری بلاکچین و کاربردهای مربوط به آن وجود دارند. بلاکچین یک فناوری کامل و جامع می باشدکه می تواند با ساختارها و سخت افزارهای مختلف در سراسر جهان تلفیق شود.

بلاکچین یک ساختمان داده می باشدکه با استفاده از آن امکان ایجاد فهرستی از اطلاعات و اشتراک آن در شبکه ای از کاربران مستقل و غیرمرتبط فراهم می شود. فناوری بلاکچین در انواع مختلف زیر وجود دارد:

• بلاکچین عمومی: این نوع بلاکچین، به طور مثال بیت کوین، از یک شبکه گسترده وسیع تشکیل شده است که از نشانه و رمز مخصوص به خود استفاده می کند. این بلاکچین به صورت متن باز طراحی شده  و کاربران آن نگهداری و بروز رسانی آن را بر عهده دارند و هر کسی می تواند در آن وارد شود.
• بلاکچین مدیریت شده: در این بلاکچین، نظیر ripple، نقش هر کس در آن مشخص و مدیریت می شود. این بلاکچین نیز وسیع و گسترده می باشد و از نشانه و رمز مخصوص به خود استفاده می کند. این نوع بلاکچین هم به صورت متن باز و هم به صورت غیر متن باز پیاده سازی شده است.
• بلاکچین خصوصی: این نوع بلاکچین که معمولا در سطح محدود پیاده سازی می شود، از نشانه و رمز استفاده نمی کند. عضویت در این بلاکچین به صورت کنترل شده انجام می شود. این نوع بلاکچین معمولا توسط کنسرسیوم ها و سازمان هایی که کاربران آنها شناخته شده و قابل اعتماد می باشند، مورد استفاده قرار می گیرند.

در هر سه نوع بلاکچین از فناوری رمزنگاری برای امکان مدیریت اعضا بر روی داده های به اشتراک گذاشته شده به صورت امن استفاده می شود. در این شرایط نیازی به کنترل و مدیریت متمرکز برای اعمال دستورات نمی باشد.  عدم نیاز به مدیریت و کنترل متمرکز یکی از ویژگی ها و قابلیت های برجسته در فناوری بلاکچین می باشد.

به خاطر داشته باشید که فناوری بلاکچین از تراکنش داده ها،  رکوردها و سوابق دائمی ایجاد می شود، اما باید در نظر داشته باشیم که یک هیچ چیزی واقعا دائمی نمی باشد. دائمی بودن رکوردها به دائمی بودن شبکه بستگی دارد. در فناوری بلاکچین به منظور تغییر در داده ها باید بخش عمده ای  از اعضای موجود در شبکه با یکدیگر توافق پیدا کنند (این اتفاق معمولا رخ نمی دهد، بنابراین اطلاعاتی که در بلاکچین ها ذخیره می شوند، معمولا غیر قابل حذف، تغییر و دستکاری می باشند).   

زمانی که رکوردی در بلاکچین ذخیره می شود، تغییر و یا حذف آن عملا غیرممکن و یا بسیار دشوار می باشد. رکوردهایی که در بلاکچین ذخیره می شوند را ورودی و یا تراکنش (Transaction) می گویند. کاربرانی که در بلاکچین صلاحیت اعتبارسنجی رکوردها  را دارند، این تراکنش ها را کنترل می کنند. در این بخش بلاکچین های مختلف با  یکدیگر اندکی تفاوت دارند.

بلاکچین یک سیستم یک به یک می باشد که بر روی جریان اطلاعات در آن کنترل و مدیریت متمرکز وجود ندارد. یکی از راه هایی که این کنترل و مدیریت غیرمتمرکز را فراهم کرده است، استفاده از شبکه هایی گسترده از کاربران مستقل می باشد. به عبارت دیگر کاربرانی که شبکه بلاکچین را ایجاد می کنند در مکان های مختلف قرار دارند و به این کامپیوتر ها اغلب full nodes گفته می شود.

در شکل زیر نمایی از ساختار نمایشی شبکه بلاکچین بیت کوین نشان داده شده است.

برای اینکه این شبکه های از بین نروند، نه تنها که بلاکچین ها را به صورت غیرمتمرکز در نظر می گیرند، بلکه در آنها از پول رمزنگاری شده (Cryptocurrency) نیز استفاده می شود.این پول ها در واقع نشانه هایی دیجیتال می باشند که دارای ارزش معامله می باشند. این پول ها می توانند همانند سایر ارزها در بورس مورد معامله قرار گیرند.

پول های رمزنگاری شده در بلاکچین های مختلف اندکی با یکدیگر تفاوت دارند. آنها را همانند نرم افزارهایی در نظر بگیرید که باعث فعال سازی و استفاده از سخت افزار می شوند. نرم افزارها همان پروتکل بلاکچین می باشند. پروتکل های شناخته شده بلاکچین نظیر بیت کوین، اتریوم و ریپل و هایپرلجر و فکتوم می باشند.سخت افزارها همان کامپیوترهایی می باشند که شبکه را ایجاد می کنند و امکان انتقال امن داده ها را فراهم می سازند.

امروزه فناوری بلاکچین را لایه پنجم پروتکل شبکه می نامند و آن را لایه مفقود شده ایجاد امنیت در اینترنت نیز می نامند. همین امر باعث شده است تا این فناوری مورد توجه خاص کاربران اینترنت قرار گیرد.

فناوری بلاکچین قادر است تا داده های دیجیتال را امن نگهدارد. زمانی که داده ها در بانک داده بلاکچین ذخیره می شوند، تقریبا تغییر دادن و یا حذف کردن آنها غیرممکن می باشد. این قابلیت در هیچ فناوری دیگری در اینترنت وجود نداشته است.

زمانی که داده ها به صورت دائمی و قابل اعتماد در دسترس باشند، می توانیم از آنها به صورت آنلاین در کاربردهای تجاری استفاده کنیم و این قابلیت در گذشته تنها در کاربردهای آفلاین امکان پذیر بود.  همه آن مواردی که قبلا امکان استفاده از آنها به صورت آنلاین وجود نداشت، امروزه می توان به صورت آنلاین و در فضای دیجیتال از آنها استفاده کرد. با استفاده از این قابلیت می توانیم عملیات بانکی و انتقال وجوه در کاربردهای تجاری را به صورت لحظه ای و در فضای دیجیتال انجام دهیم.

اولین کاربرد واقعی و عملیاتی از فناوری بلاکچین در حوزه انتقال وجوه نقد و ارزش های تجاری پیاده سازی شد و مورد استفاده قرار گرفت اما قابلیت های این فناوری به گونه ای است که می توان از آن در ایجاد امنیت و حفظ حریم خصوصی و نگهداری و انتقال امن هر نوع داده دیجیتال در فضای مجازی استفاده کرد.

ساختار بلاکچین

فناوری بلاکچین از سه بخش اصلی تشکیل شده است:

بلاک: فهرستی از تراکنش هایی که در یک فهرست در بازه زمانی مشخص ذخیره شده باشند. اندازه، بازه زمانی و ثبت وقایع مرتبط با بلاک ها برای هر بلاکچین می تواند متفاوت باشند. همه بلاکچین ها نگهداری و انتقال امن ارز دیجیتال را به عنوان کاربرد اصلی مد نظر قرار نمی دهند. اما همه آنها عملیات مربوط به نگهداری و انتقال امن ارز دیجیتال را انجام می دهند. اینگونه فکر کنید که تراکنش از ذخیره سازی داده ها در بانک اطلاعات آغاز می شود و سپس به آن ارزشی تخصیص داده می شود (این کار معمولا در تراکنش های تجاری رخ می دهد)  که می تواند به داده های ذخیره شده معنا بدهد.

·        زنجیره: کد رمزی (hash) است که با استفاده از محاسبات ریاضی می تواند یک بلاک را به بلاک دیگر متصل کند. این بخش پیچیده ترین بخش ایجاد و گسترش یک بلاکچین می باشد و وجود کد های رمزنگاری شده که به صورت ریاضی با یکدیگر مرتبط می باشند، کلید ایجاد زنجیره ای امن و قابل اعتماد می باشد.

کد رمزنگاری شده (hash) از داده های موجود در بلاک قبلی در زنجیره بلاک ها تولید می شود. این کد رمز همانند اثرانگشتی است که می تواند داده ها موجود در بلاک مورد نظر را در توالی زمان مورد نظر قفل کند.

البته علی رغم اینکه فناوری بلاکچین یک فناوری جدید می باشد اما فناوری ایجاد  و تولید کد hash جدید نمی باشد. فناوری hash از حدود سی سال قبل مورد استفاده قرار می گرفته است و از آن به عنوان فناوری رمزنگاری یک طرفه داده ها نام برده می شود. این فناوری می تواند داده های ورودی و متغیر از هر اندازه ای را به صورت یک کد رمز با طول ثابت تبدیل کند. این کد رمز معمولا از 32 حرف تشکیل شده است که بر اساس داده های ورودی ساخته شده است. الگوریتم SHA یکی از توابعی است که برای پیاده سازی فناوری تولید hash در بلاکچین ها استفاده می شود. الگوریتم SHA-256 یکی از پرکاربردترین توابع مورد استفاده در بلاکچین می باشد که کد رمز 256 بیتی (32 کاراکتر) تولید می کند.

·        شبکه: شبکه که به آن"همه گره ها" نیز گفته می شود. شبکه از کامپیوترهایی تشکیل شده است که بر روی آنها الگوریتم های مورد استفاده در بلاکپچین اجرا می شوند. در هر گره یک نسخه کامل از کلیه تراکنش های انجام شده در بلاکچین مورد نظر ذخیره می شود.

گره های موجود در شبکه بلاکچین در هر نقطه از دنیا می توانند قرار داشته باشند و در اختیار هر کسی نیز می توانند باشند. ایجاد، نگهداری یک شبکه کامل گره کاری دشوار، سخت و زمانبر می باشد، بنابراین افراد نمی توانند آنها را به صورت رایگان اجرا کنند، انگیزه افراد برای پیوستن به این شبکه کسب ارز دیجیتال (Cryptocurrency) می باشد. الگوریتم بلاکچین مورد استفاده، ارز دیجیتال را برای جبران هزینه مربوط به ایجاد و نگهداری شبکه تولید می کند. این ارز دیجیتال را نشانه و کد رمز (token) می نامند، نظیر بیت کوین.

امروزه واژه های بیت کوین و بلاکچین به جای یکدیگر به کاربرده می شوند، و باید در نظر داشته باشیم که آنها یکسان نیستند. درواقع بیت کوین در داخل بلوک در یک بلاکچین دارد. بلاکچین در واقع پروتکلی است که وظیفه ایجاد و انتقال امن بیت کوین را برعهده دارد. بیت کوین ارز دیجیتالی است که شبکه مربوط به آن را فعال نگه می دارد. بلاکچین نرم افزاری است که شبکه را ساخته است و بیت کوین ارز دیجیتالی است که فعالیت شبکه آن را تولید می کند.

کاربردهای بلاکچین

کاربردهای بلاکچین به پویا بودن شبکه تشکیل دهنده آن مربوط می باشد. این ویژگی شبکه بلاکچین باعث ایجاد سیستمی مخفی و ناپیدا می شود. کدهای کامپیوتری قوانین را تشکیل می دهند و قواعد موجود به شکلی که نوشته شده اند، اجرا می شوند و توسط شبکه تفسیر می شوند.

یکی دیگر از ویژگی های موجود در بلاکچین امکان نگهداری امن و غیرقابل تغییر رکوردهای داده می باشد. این قابلیت باعث می شود که بتوان از آن در ایجاد یک روند زمانی از فعالیت ها و زمان آنها و کسی که آنها را انجام داده است، ایجاد کرد. 

در این مطلب سعی شده تا حدی شما را با مفهوم بلاکچین و اجزای تشکیل دهنده آن آشنا کنیم. سعی خواهم کرد که در ادامه به طور جزئی تر این فناوری را شرح دهم و همچنین امکانات و قابلیت های موجود در آن را نشان داده و سپس با نحوه پیاد سازی یک بلاکچین خصوصی نیز آشنا شویم. با من همراه شوید.