بلاکچین چیست؟ بررسی کامل مفهوم بلاکچین (blockchain) به زبان ساده

بیش از ده سال است که فناوری بلاکچین همه‌چیز را تحت تأثیر خود قرار داده است. به دلیل تکرار مفاهیم بلاکچین و ارزهای دیجیتال، عده‌ای تصور می‌کنند این فناوری فقط در حوزه بازار رمزارزها کاربرد دارد؛ این در حالی است که از سیستم‌های مالی گرفته تا صنایع حمل‌ونقل، با ظهور تکنولوژی بلاکچین تغییر و تحولات زیادی کرده‌اند. سؤال اساسی این است که بلاکچین چیست و چگونه کار می‌کند. فرقی نمی‌کند در چه زمینه‌ای تخصص دارید یا مشغول به کار هستید؛ حتی اگر امروز پاسخ این سؤال به کارتان نیاید، شاید در آینده نه‌چندان‌دور با بلاکچین در زندگی روزمره سروکار داشته باشید؛ بنابراین، تا پایان این مقاله با ما همراه باشید تا مفصل درباره پاسخ سؤال مطرح‌شده بحث کنیم.

مفهوم بلاکچین به زبان ساده

در حالت عادی، وقتی صحبت از ثبت و ذخیره داده در مقیاس بزرگ به میان می‌آید، ذهن‌ها به سمت پایگاه‌های داده متمرکز می‌رود. در پایگاه‌های داده سخت‌افزارهای پیشرفته‌ای در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند و داده‌ها را با سرعت زیاد ثبت، ذخیره و پردازش می‌کنند. پایگاه‌های داده کاملاً متمرکزند؛ به این معنی که تنها یک شخص یا نهاد مشخص به آن‌ها دسترسی دارد.

تا قبل از ظهور فناوری Blockchain، کسی تصور نمی‌کرد جایگزینی برای این روش ثبت، ذخیره و پردازش اطلاعات وجود داشته باشد. بلاکچین ایده جدیدی را برای ثبت و ذخیره داده‌ها مطرح کرد. بر این اساس، به جای ذخیره داده‌ها در پایگاه‌های متمرکز، نسخه‌ای از مجموعه داده‌ها در اختیار اعضای شبکه قرار می‌گیرد؛ به همین دلیل، مهم‌ترین ویژگی بلاک‌چین را تمرکززدایی می‌دانند.

سیستمی مالی را در نظر بگیرید. در حالت عادی و سنتی، تمام داده‌ها در اختیار بانک‌ها قرار دارند. همه تراکنش‌ها زیرنظر بانک‌ها انجام می‌شود. بر این اساس، همه‌چیز به صورت متمرکز تحت کنترل بانک است. در مقابل، سیستم‌های مالی مبتنی بر بلاکچین وجود دارند؛ در این سیستم‌ها، اطلاعات در اختیار تمام اعضا قرار می‌گیرد. به این ترتیب، عملاً هیچ شخص یا نهاد واحدی روی تراکنش‌ها کنترل ندارد.

توزیع داده‌ها در شبکه بلاک‌چین عملاً امکان دستکاری در آن‌ها را از بین می‌برد. برای کسب اطلاعات بیشتر درباره این موضوع پیشنهاد می‌کنیم مقاله دفتر کل توزیع شده را در سایت کلینیک سرمایه مطالعه کنید.

نگاهی به تاریخچه ابداع فناوری بلاکچین

تا اینجا متوجه شدیم که بلاکچین چیست. Blockchain را می‌توان نوعی پایگاه داده غیرمتمرکز برای ثبت، پردازش و ذخیره‌سازی اطلاعات گوناگون دانست. حالا وقت آن رسیده است تا به تاریخچه بلاکچین نگاهی بیندازیم. به نظر شما، اولین‌بار چه زمانی این مفهوم انقلابی مطرح شد؟

بسیاری تصور می‌کنند نخستین‌بار مفهوم بلاک‌چین در وایت پیپر بیت کوین که ساتوشی ناکاموتو منتشر کرد، مطرح شد. هرچند بیت کوین و ارزهای دیجیتال دیگر، فصل جدیدی از کاربرد بلاکچین را به دنیا معرفی کردند، اما ردپای این فناوری را می‌توان خیلی پیش‌‌تر از سال ۲۰۰۸ جست‌وجو کرد.

نخستین‌بار در سال ۱۹۹۱، زنجیره‌ای از بلاک‌های رمزنگاری‌شده برای جلوگیری از دستکاری اسناد خاصی ایجاد شد. استوارت هابر (Stuart Haber) و اسکات استورنتا (Scott Stornetta) این تکنولوژی را اجرایی کردند. البته در آن زمان خبری از نام بلاک‌چین نبود.

در سال ۱۹۹۸، فردی به نام نیک سابو (Nick Szabo) روی مفهومی به نام بیت گلد (Bitgold) کار کرد که در واقع نوعی ارز دیجیتال غیرمتمرکز بود؛ البته موفق نشد ایده خود را اجرایی کند. درنهایت نیز استفان کنست (Stefan Konst) در سال ۲۰۰۰ مقاله‌ای منتشر کرد و در آن، تئوری خود را درباره پیاده‌سازی زنجیره‌های رمزنگاری‌شده برای ذخیره داده‌ها شرح داد.

ساتوشی ناکاموتو اولین کسی بود که موفق شد اقدامات تئوری را به صورت پروژه‌ای عملی و موفق در قالب Blockchain بیت‌کوین به دنیا معرفی کند. پس از آن تا به امروز، فناوری بلاکچین به صنایع مختلفی راه یافته است که در ادامه، به برخی از آن‌ها اشاره خواهیم کرد.

شبکه بلاکچین چگونه کار می‌کند؟

به عبارت Blockchain دقت کنید. این عبارت از کنار هم قرار گرفتن دو واژه بلاک (Block) و زنجیره (Chain) تشکیل شده است. از همین جا می‌توان به نکات مهمی درباره نحوه عملکرد شبکه Blockchain پی برد. یک شبکه بلاکچین در واقع از کنار هم قرار گرفتن زنجیره‌ای از بلوک‌ها تشکیل می‌شود.

داده‌ها و اطلاعاتی که باید در شبکه ذخیره شوند، درون بلوک‌ها قرار می‌گیرند. هیچ محدودیتی درباره نوع داده برای ذخیره‌سازی در بلوک‌ها وجود ندارد. هر بلوک ظرفیت خاصی برای ذخیره‌سازی داده دارد و پس از آن، تکمیل می‌شود. بلوک‌های تکمیل‌شده به صورت زنجیره در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند و به هم مرتبط می‌شوند. به این ترتیب، زنجیره‌ای از بلوک‌ها شکل می‌گیرد که به نام بلاکچین شناخته می‌شود.

آیا شبکه های بلاکچین امن هستند؟

این سؤال کلیدی درباره فناوری Blockchain مطرح می‌شود. در شرایطی که یک نسخه از بلوک‌ها در اختیار اعضای شبکه قرار می‌گیرد، چگونه می‌توان امنیت بلاکچین را تضمین کرد؟ برای این منظور باید تدبیری اندیشیده شود تا هر بلوک ماهیتی منحصربه‌فرد و دسترس‌ناپذیر داشته باشد.

از اینجا، مفهومی به نام هش (Hash) متولد می‌شود. هش نوعی کد متشکل از تعدادی حرف و عدد است. هر بلوک هش اختصاصی خود را دارد. هش همواره ثابت و تغییر‌ناپذیر است. از طرفی برای دستکاری اطلاعات یک بلوک باید هش را تغییر داد؛ بنابراین، بعد از اضافه شدن بلوک به زنجیره، امکان تغییر و دسترسی به اطلاعات آن وجود دارد.

همان‌طور که اشاره کردیم، داده‌های بلاکچین در اختیار اعضای شبکه قرار می‌گیرد. هر سیستم که نسخه‌ای کپی از بلاک‌چین را در اختیار دارد، در اصطلاح با نام گره یا نود (Node) شناخته می‌شود. اگر گره‌ای اطلاعات بلوک خاصی را دستکاری کند، این موضوع برای نودهای دیگر آشکار می‌شود. تنها در صورتی که بیش از ۵۰ درصد از نودها با تغییر اعمال‌شده موافقت کنند، می‌توان آن را نهایی کرد؛ وگرنه هیچ‌گونه تغییری امکان‌پذیر نیست.

مزایا و معایب بلاکچین چیست؟

فناوری بلاکچین نیز مانند هر تکنولوژی دیگری مزایا و معایب خاص خود را دارد. البته اکنون که در سال ۲۰۲۲ هستیم، پیشرفت‌های زیادی در این فناوری رخ داده و در مقایسه با گذشته کارآمدی آن افزایش یافته است. این مسیر در آینده نیز ادامه خواهد داشت و شاهد پیشرفت‌های روزافزون Blockchain خواهیم بود. اصلی‌ترین مزایا و معایبی که می‌توان برای بلاک‌چین برشمرد، عبارت‌اند از:

مزایای بلاکچین

• تمرکززدایی بزرگ‌ترین و مهم‌ترین مزیت Blockchain است.
• به کمک این فناوری می‌توان امکان دسترسی آزاد به اطلاعات را برای عموم مشارکت‌کنندگان در یک شبکه فراهم کرد.
• عضویت در شبکه‌های بلاک‌چین عمومی به تأیید یا دریافت مجوز از شخص یا نهاد خاصی نیاز ندارد.
• شفافیت ثبت و ذخیره اطلاعات به‌مراتب افزایش پیدا می‌کند.
• هرچند بلاکچین از نظر تئوری قابل هک شدن است، در عمل احتمال آن نزدیک به صفر است.
• امکان سانسور یا دستکاری اطلاعات در شبکه بلاک‌چین وجود ندارد.
• تمرکززدایی در شبکه‌های بلاک‌چین هزینه‌های پردازش اطلاعات را کاهش می‌دهد.

معایب بلاکچین

مقیاس‌پذیری یا توان پردازش اطلاعات مهم‌ترین محدودیت و نقطه ضعف شبکه‌های بلاک‌چین، مانند بیت‌کوین و اتریوم به شمار می‌رود. پردازش اطلاعات در شبکه‌های Blockchain در زمان‌هایی که تقاضا برای استفاده از شبکه افزایش پیدا می‌کند، با مشکل مواجه می‌شود. هرچند تکنولوژی‌های متعددی مانند پیاده‌سازی لایه دوم بلاک‌چین‌ها و شاردینگ (Sharding) در سال‌های اخیر، برای افزایش مقیاس‌پذیری شبکه‌های Blockchain ابداع شده‌اند؛ هنوز مشکل مقیا‌س‌پذیری کاملاً برطرف نشده است.

تمرکززدایی، اعمال به‌روزرسانی و تغییرات در شبکه‌های بلاک‌چین را دشوار می‌کند؛ زیرا اعمال هرگونه تغییری در شبکه به تأیید اکثریت اعضا نیاز دارد. این موضوع در بازار ارزهای دیجیتال مشکلاتی را به دنبال داشته است. برای مثال، برخی از اعضای جامعه در اثر دستیابی نداشتن به توافق برای ایجاد تغییرات، از اعضای دیگر جدا شده‌ و شبکه مجزایی را به وجود آورده‌اند. برای درک بهتر این موضوع پیشنهاد می‌کنیم مقاله بیت کوین کش را مطالعه کنید.

مشکل دیگر این فناوری، تخصصی بودن بیش از حد آن است. این مشکل مانعی جدی بر سر راه عمومی شدن کاربردهای بلاکچین در زندگی روزمره به حساب می‌آید. فعالان و کارشناسان متخصص در این زمینه باید بخشی از تمرکز خود را روی ساده‌سازی مفاهیم Blockchain معطوف کنند. به این ترتیب، شاهد افزایش پذیرش عمومی این فناوری خواهیم بود.

دسته‌بندی انواع بلاک چین

در ادامه بحث بلاکچین چیست، به طبقه‌بندی انواع Blockchain می‌پردازیم. در حالت کلی، انواع شبکه بلاکچین به چهار دسته زیر تقسیم می‌شوند:

1. بلاک‌چین عمومی
2. بلاک‌چین خصوصی
3. بلاک‌چین کنسرسیومی
4. بلاک‌چین دارای مجوز

هریک از انواع شبکه‌های Blockchain ویژگی‌های منحصربه‌فردی دارند. برای کسب اطلاعات بیشتر درباره هریک از این شبکه‌ها، می‌توانید به مقاله «انواع بلاک چین چیست؟» مراجعه کنید.

کاربردهای بلاکچین چیست؟

در ادامه بحث بلاکچین چیست، کاربردهای این فناوری پیشرفته را بررسی می‌کنیم. عده‌ای تصور می‌کنند این فناوری فقط در زمینه ارزهای دیجیتال استفاده می‌شود؛ درحالی‌که کاربردهای آن فراتر از این است. ازجمله کاربردهای بلاکچین می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• صنعت بانکداری
• صنعت بیمه
• حسابداری
• انرژی
• پزشکی
• آموزش
• مدیریت منابع انسانی
• زنجیره تأمین
• رأی‌گیری
• اینترنت اشیا
• مالکیت در دنیای دیجیتال
• املاک و مستغلات

شاید با دیدن اسامی یادشده این سؤال برایتان ایجاد شود که بلاکچین چه کاربردهایی در این زمینه‌ها دارد. برای پاسخ به این سؤال، از شما دعوت می‌کنیم مقاله آشنایی با پانزده کاربرد بلاکچین در دنیای واقعی را در سایت کلینیک سرمایه مطالعه کنید.

بلاکچین و ارزهای دیجیتال

جدی‌ترین کاربرد بلاکچین در حال حاضر مربوط به ارزهای دیجیتال است. سال‌هاست نام بلاکچین و ارزهای دیجیتال به هم گره خورده‌اند. برای فعالیت در بازار رمزارزها باید حتماً با این فناوری آشنایی کافی داشته باشید. در سایت کلینیک سرمایه مقالات گوناگونی برای معرفی ارزهای دیجیتال در اختیار شما عزیزان قرار داده‌ایم و در هریک از آن‌ها، خصوصیات شبکه‌های بلاک‌چین اختصاصی‌شان را نیز بررسی کرده‌ایم.

در جدول زیر، نام تعدادی ارز برترین شبکه‌های بلاک‌چین را به‌اختصار ذکر کرده‌ایم.

بهترین بلاکچین از نظر ارزش بازار کوین	بیت‌کوین
بهترین بلاکچین برای توسعه قراردادهای هوشمند	اتریوم
بهترین بلاکچین برای توسعه پروژه‌های دیفای	اتریوم
سریع‌ترین بلاک‌چین	سولانا (پردازش سه هزار تراکنش در ثانیه)

منظور از الگوریتم اجماع در بلاکچین چیست؟

در شبکه‌های بلاک‌چین برای تأمین امنیت و ایجاد اعتماد بین اعضای شبکه، از الگوریتم‌های خاصی استفاده می‌شود. تکمیل و اضافه شدن بلوک‌ها به زنجیره، بر اساس این الگوریتم‌ها صورت می‌گیرد. در اصطلاح از واژه الگوریتم اجماع برای این منظور استفاده می‌کنند.

الگوریتم اجماع یکی از پایه‌های اصلی در تأمین امنیت شبکه‌های بلاک‌چین به شمار می‌رود و جلوی تقلب و دستکاری‌های احتمالی هکرها را می‌گیرد. البته، مشکلات مربوط به مقیاس‌پذیری که پیش‌تر اشاره کردیم نیز دقیقاً به‌ دلیل اجرای این الگوریتم‌ها در شبکه‌های مختلف به وجود می‌آیند.

دو مورد از معروف‌ترین الگوریتم‌های اجماع در شبکه‌های بلاک‌چین ارزهای دیجیتال عبارت‌اند از:

• الگوریتم اجماع اثبات کار (Proof of Work)
• الگوریتم اجماع اثبات سهام (Proof of Stake)

البته الگوریتم‌های اجماع دیگری نیز وجود دارند که در برخی شبکه‌های بلاکچین استفاده می‌شوند. در شبکه‌هایی مانند بیت کوین و اتریوم از الگوریتم اثبات کار استفاده می‌شود. در مقابل، در شبکه‌هایی مانند کاردانو و سولانا از اثبات سهام به‌عنوان الگوریتم اجماع استفاده می‌شود.

پیش‌بینی آینده فناوری بلاکچین

نظر شما درباره آینده فناوری بلاکچین چیست؟ به نظر می‌رسد Blockchain آمده است که بماند. هر سال که می‌گذرد، شاهد ورود این فناوری به عرصه‌های جدیدی هستیم. درعین‌حال، متخصصان و توسعه‌دهندگان فعال در این زمینه نیز دائم مشغول کارند تا زیرساخت‌های این فناوری ارتقا پیدا کند؛ بنابراین، به نظر می‌رسد در آینده فناوری Blockchain به سمتی حرکت کند که در زندگی روزمره با آن سروکار داشته باشیم.

کلام پایانی

در این مقاله، بلاکچین و چگونگی کارکرد آن را بررسی کردیم. این فناوری از نظر رشد و فراگیر شدن در صنایع مختلف، قابلیت بسیار زیادی دارد. با توجه به اینکه Blockchain در بازار ارزهای دیجیتال عملکرد موفقی از خود به جا گذاشته است، به نظر می‌رسد در آینده نزدیک باید شاهد به کار بردن آن در حوزه‌های دیگری همچون آموزش، حمل‌ونقل و سلامت باشیم؛ ازاین‌رو، توصیه می‌کنیم نه به‌عنوان فعال بازار رمزارزها، بلکه در جایگاه شهروند جامعه جهانی، دانش خود را در زمینه بلاکچین افزایش دهید.