هرچیزی که باید در مورد بلاک چین بدانید

یکی از تفاوت های کلیدی بین یک پایگاه داده معمولی و یک بلاک چین، نحوه ساختاریابی داده ها است. بلاک چین اطلاعات را در گروه هایی به نام بلوک که مجموعه ای از اطلاعات را در خود نگه می دارند در کنار هم جمع آوری می کند. بلوک‌ها دارای ظرفیت ذخیره‌سازی مشخصی هستند و پس از پر شدن، بسته و به بلوک پر شده قبلی متصل می‌شوند و بدین ترتیب زنجیره‌ای از داده‌ها را تشکیل می‌دهند که به آن بلاک‌چین گفته می‌شود. تمام اطلاعات جدیدی که پس از آن بلوک تازه اضافه شده است گردآوری می‌شوند در بلوک به تازگی ایجاد شده گردآوری می‌شوند و این بلوک نیز پس از پر شدن نیز به زنجیره اضافه می شود.

معمولاً داده ها در هر پایگاه داده در جداول مشخصی سازمان‌دهی می‌شوند، در حالی که در بلاک چین همانطور که از نامش پیداست، داده ها به شکل قطعات (بلوک هایی) که در کنار هم قرار گرفته اند سازمان‌دهی می‌شوند. زمانی که این ساختار داده با ماهیت غیرمتمرکز پیاده‌سازی شود به طور ذاتی سیر زمانی برگشت ناپذیری از داده ها را ایجاد می کند. هر بلوک پس از پر شدن تثبیت می‌شود و به بخشی از این خط زمانی تبدیل می شود. به هر بلوک این زنجیره در هنگام اتصال به زنجیره برچسب زمانی مشخصی اعطا می‌شود.

نکات کلیدی

بلاک چین نوعی پایگاه داده مشترک است که با یک پایگاه داده معمولی در نحوه ذخیره اطلاعات تفاوت دارد. بلاک چین داده ها را در بلوک هایی ذخیره می کند که سپس از طریق رمزنگاری به یکدیگر مرتبط می شوند.

با ورود داده های جدید، این داده‌ها وارد یک بلوک جدید می شوند. هنگامی که بلوک با داده پر شد، به بلوک قبلی زنجیر می شود، که به اتصال داده ها به ترتیب زمانی به هم منجر می‌شود.

انواع مختلفی از اطلاعات را می توان در بلاک چین ذخیره کرد، اما رایج ترین استفاده از آن تا کنون دفتر کل تراکنش ها بوده است.

بلاک چین در مورد بیت‌کوین به‌صورت غیرمتمرکز استفاده می‌شود تا هیچ فرد یا گروهی کنترل آن را به دست نداشته باشد، بلکه همه کاربران به طور جمعی کنترل آن را حفظ می‌کنند.

بلاک چین های غیرمتمرکز تغییر ناپذیر هستند، به این معنی که داده های وارد شده برگشت ناپذیر هستند. این مسئله در مورد بیت کوین به این معنی است که تراکنش ها به طور دائم ثبت می شوند و برای همه قابل مشاهده هستند.

نحوه‌ی کارکرد بلاک چین

هدف بلاک چین ایجاد امکان ثبت و توزیع اطلاعات دیجیتال به شکلی است که قابل ویرایش نباشند. به این ترتیب، هر بلاک چین پایه و اساس دفاتر تغییرناپذیر یا سوابق معاملات غیرقابل تغییر یا غیرقابل حذف است. به همین دلیل است که بلاک چین ها به عنوان فناوری دفتر کل توزیع شده (DLT) نیز شناخته می شوند.

مفهوم بلاک چین که اولین بار به عنوان یک پروژه تحقیقاتی در سال 1991 پیشنهاد شد مدت‌ها پیش از پیدایش اولین کاربرد گسترده آن در سال 2009 یعنی بیت کوین وجود داشت. از سال 2009 به بعد استفاده از بلاک چین به دلیل ایجاد ارزهای دیجیتال مختلف برنامه های مالی غیرمتمرکز (DeFi)  توکن های غیر قابل تعویض (NFT) و قراردادهای هوشمند به شکل انفجاری گسترش پیدا کرده است.

تمرکززدایی بلاک چین

تصور کنید که شرکتی دارای مزرعه سروری متشکل از 10000 کامپیوتر باشد که از آن به عنوان پایگاه داده ای برای نگهداری تمام اطلاعات حساب مشتریان خود استفاده می کند. این شرکت مالک یک ساختمان انباری است که تمامی این کامپیوترها را در آن و در زیر یک سقف قرار داده است و کنترل کامل هر یک از این کامپیوترها و تمامی اطلاعات موجود در آنها را در اختیار دارد. با این حال، این ساختار یک نقطه ضعف بزرگ دارد. اگر برق آن مکان قطع شود چه اتفاقی می افتد؟ اگر اتصال اینترنتی آن قطع شود چه؟ اگر این ساختمان دچار آتش‌سوزی شود و به کل تخریب شود چه می‌شود؟ اگر یک بازیگر بد با فشار یک دکمه همه چیز را پاک کند چه؟ در هر یک از موارد کل داده ها از بین می روند یا مخدوش می شوند.

کاری که بلاک چین انجام می دهد این است امکان توزیع داده‌های نگهداری شده در این پایگاه داده‌ را در میان چندین گره شبکه در مکان های مختلف فراهم می‌کند. این ویژگی نه تنها به منابع پشتیبان فراوان ایجاد می‌کند بلکه وفاداری داده‌های ذخیره‌شده در آن‌ها را نیز حفظ می‌کند – اگر فردی تلاش کند تا سند تراکنشی را در یکی از پایگاه‌های داده‌ای تغییر دهد گره‌های دیگر تغییر نخواهند کرد و در نتیجه بازیگر بد را از دست‌یابی به اهداف خود باز می‌دارند. اگر یکی از کاربران سند تراکنش های بیت کوین را دستکاری کند، همه گره های دیگر با مراجعه به یکدیگر به راحتی گرهی که اطلاعات آن نادرست هستند مشخص می کنند. این سیستم به چینش رویدادها با نظم دقیق و شفاف کمک می کند. به این ترتیب، هیچ گره ای در شبکه نمی تواند اطلاعاتی را که در خود نگهداری می کند تغییر دهد.

به همین دلیل، اطلاعات و تاریخچه (مانند تراکنش های یک ارز دیجیتال) برگشت ناپذیر هستند. چنین اسنادی ممکن است فهرستی از تراکنش‌ها (مانند ارزهای دیجیتال) باشند، اما بلاک چین‌ها هم‌چنین توانایی ذخیره‌سازی انواع مختلفی از اطلاعات مانند قراردادهای قانونی، شناسه‌های ایالتی یا موجودی انبار یک شرکت را در خود نگهداری کنند.

مهم

برای تایید اعتبار ورودی‌ها یا اسناد جدید در یک بلوک بایستی اکثریت توان محاسباتی حاضر در شبکه غیرمتمرکز با آن موافقت کند. بلاک‌چین‌ها برای جلوگیری از تایید اعتبار تراکنش‌های بد یا خرج مضاعف توسط بازیگران بد با یک مکانیسم توافقی مانند اثبات کار (PoW) یا اثبات سهام (PoS) ایمن می‌شوند. این مکانیسم ها حتی زمانی که هیچ گره ای مسئول نیست، امکان توافق را فراهم می کند.

شفافیت

به دلیل ماهیت غیرمتمرکز بلاک چین، همه تراکنش ها را می توان با داشتن یک گره شخصی یا با استفاده از کاوشگرهای بلاک‌چین که به هر کسی اجازه می دهند تراکنش های انجام شده را به صورت زنده مشاهده کند، به طور شفاف مشاهده می شود. هر گره دارای کپی مخصوص به خود از این زنجیره است که با تایید و اضافه شدن بلوک های جدید به روز می شود. این مسئله بدان معناست که اگر بخواهید می‌توانید سیر انتقالات بیت‌کوین را دنبال کنید.

به عنوان مثال، صرافی ها در گذشته هک شده اند و کسانی که بیت کوین را در این صرافی‌ها نگه می داشتند همه سرمایه‌ی خود را از دست دادند. در حالی که ممکن است هکرها کاملاً ناشناس باشند اما بیت کوین هایی که  استخراج کرده اند به راحتی قابل ردیابی هستند. اگر بیت‌کوین‌های سرقت شده در برخی از این هک‌ها به جایی منتقل یا در جایی خرج می‌شدند این مسئله به راحتی مشخص می‌شد. البته، سوابق ذخیره شده در بلاک چین بیت کوین (و همچنین اکثر موارد دیگر) رمزگذاری شده است. این مسئله بدان معنی است که فقط صاحب یک سند معاملاتی می تواند آن را رمزگشایی کند تا هویت آن‌ها را آشکار کند (با استفاده از یک جفت کلید عمومی-خصوصی)در نتیجه، کاربران بلاک چین می توانند با حفظ شفافیت ناشناس باقی بمانند.

آیا بلاک چین امن است

فناوری بلاک چین به چندین روش به امنیت و اعتماد غیرمتمرکز دست می یابد. در ابتدا، بلوک های جدید همیشه به صورت خطی و به ترتیب زمانی ذخیره می شوند. به این معنی که آنها همیشه به “انتهای” بلاک چین افزوده خواهند شد. پس از اضافه شدن یک بلوک به انتهای بلاک‌چین، بازگشت به عقب و تغییر محتویات بلاک بسیار دشوار است مگر اینکه اکثریت شبکه برای انجام این کار به اجماع رسیده باشد. علت این است که هر بلوک حاوی هش خاص خود، هش بلوک قبل از خود و همچنین مهر زمانی ذکر شده در بالا 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 شوند، کد هش نیز تغییر می کند.

فرض کنید که هکری که کنترل گره‌ای را در شبکه بلاک چین نیز در دست دارد می‌خواهد بلاک چین را تغییر دهد و ارز دیجیتال را از دیگران به سرقت ببرد. اگر هکرها بخواهند تنها نسخه‌ی خود از بلاک‌چین را تغییر دهند دیگر کپی آن‌ها با کپی دیگران همخوانی نخواهد داشت. زمانی که مابقی گره‌ها کپی‌های خود را به یکدیگر ارجاع می‌دهند تمایز واضح این نسخه را با سایر نسخه‌ها مشاهده خواهد کرد و نسخه‌ای از بلاک‌چین که در دست هکر است به عنوان نسخه‌ی نامشروع رد خواهد شد.

موفقیت در چنین هکی مستلزم آن است که هکر به طور همزمان کنترل 51 درصد از نسخه های بلاک چین یا بیشتر از آن را در دست داشته باشد و آن‌ها را تغییر دهد تا کپی جدید آن‌ها به نسخه اکثریت و در نتیجه زنجیره پذیرفته شده تبدیل شود. چنین حمله ای در عین حال سرمایه و منابع عظیمی نیاز دارد، زیرا هکرها باید همه بلوک ها را مجددا تایید کنند زیرا اکنون تمام بلوک‌ها کد هش و مهر زمانی متفاوتی خواهند داشت.

با توجه به اندازه بسیاری از شبکه های ارزهای دیجیتال و سرعت رشد بالای آنها، تامین هزینه انجام چنین شاهکاری احتمالا دست‌نیافتنی خواهد بود. انجام این کار نه تنها بسیار گران خواهد بلکه احتمالاً بی ثمر خواهد بود. انجام چنین کاری بی‌سر و صدا نخواهد بود زیرا اعضای شبکه شاهد چنین تغییرات شدیدی در بلاک چین خواهند بود. سپس اعضای شبکه انشعاب سختی را در بلاک‌چین ایجاد خواهند کرد و نسخه‌ی جدیدی را از آن می‌سازند که تحت تاثیر این حمله قرار نگرفته باشد.

این امر باعث سقوط شدید ارزش توکن‌های نسخه هک شده خواهد شد و در نهایت حمله را بی‌معنا می‌سازد، زیرا بازیگر بد کنترل یک دارایی بی‌ارزش را در اختیار دارد. اگر بازیگر بد به فورک جدید بیت کوین نیز حمله کند، مجددا همین اتفاق می افتد. بلاک‌چین به این دلیل به این شکل ساخته شده است تا مشارکت در شبکه انگیزه اقتصادی به مراتب بیشتری نسبت به حمله به آن داشته باشد.

بیت کوین در مقایسه با بلاک چین

فن آوری بلاک چین برای اولین بار در سال 1991 توسط استوارت هابر و دبلیو اسکات استورنتتا، دو محققی که به دنبال پیاده‌سازی سیستمی بودند که در آن مهرهای زمانی اسناد قابل دستکاری نبود مطرح شد. اما تقریباً دو دهه بعد، با راه اندازی بیت کوین در ژانویه 2009، بلاک چین اولین کاربرد خود را در دنیای واقعی پیدا کرد.

پروتکل بیت کوین بر روی یک بلاک چین ساخته شده است. ساتوشی ناکاموتو نام مستعار خالق بیت کوین در یک مقاله تحقیقاتی در مورد معرفی ارز دیجیتال، از آن به عنوان «سیستم نقدی الکترونیکی جدیدی که کاملاً همتا به همتا و بدون شخص ثالث قابل اعتماد است» یاد کرد.

نکته کلیدی که در اینجا بایستی درک کرد این است که بیت کوین صرفاً از بلاک چین به عنوان وسیله ای برای ثبت شفاف دفتر کل پرداخت ها استفاده می کند، اما بلاک چین به لحاظ نظری برای ثبت تغییرناپذیر هر تعداد نقطه داده قابل استفاده است. همانطور که در بالا بررسی شد این اطلاعات ممکن است به شکل معاملات، رای در یک انتخابات، موجودی انبار، شناسه های ایالتی، اسناد ملکی و موارد دیگر باشد. در حال حاضر، ده‌ها هزار پروژه به دنبال پیاده‌سازی بلاکچین‌ها به روش‌های مختلفی به غیر از ثبت تراکنش‌ها برای کمک به جامعه هستند – به عنوان مثال به عنوان راهی برای رای دادن ایمن در انتخابات دموکراتیک. ماهیت تغییر ناپذیری بلاک چین به این معنی است که رای گیری تقلبی بسیار دشوارتر می شود. به عنوان مثال، سیستم رأی گیری ممکن است به گونه ای کار کند که برای هر شهروند یک کشور یک ارز دیجیتال یا توکن صادر شود. سپس به هر نامزد یک آدرس کیف پول خاص داده می شود و رای دهندگان توکن یا رمزارز خود را به آدرس هر نامزدی که می خواهند به آن رای بدهند ارسال می کنند. ماهیت شفاف و قابل ردیابی بلاک چین هم نیاز به شمارش آرای انسانی و هم توانایی بازیگران بد را برای دستکاری برگه های رای فیزیکی از بین می برد.

بلاک چین در مقابل بانک ها

بلاک چین ها به عنوان نیروی مخربی برای بخش مالی و به ویژه کارکردهای پرداخت و بانکداری تبلیغ می شده اند. با این حال، بانک ها و بلاک چین های غیرمتمرکز تفاوت‌های بسیار زیادی با یکدیگر دارند.

برای درک نحوه‌ی تفاوت‌های بانک با بلاک چین، اجازه دهید سیستم بانکی را با اجرای بلاک چین توسط بیت کوین مقایسه کنیم.

از بلاک‌چین‌ها به چه نحوی استفاده می‌شود؟

همانطور که تا به اینجا اطلاع پیدا کردیم بلوک های بلاک چین بیت کوین داده های مربوط به تراکنش های پولی را ذخیره می کنند. امروزه بیش از 10000 سیستم ارز دیجیتال دیگر بر روی بلاک چین کار می کنند. اما به نظر می رسد که بلاک چین در واقع روش قابل اعتمادی برای ذخیره داده های انواع دیگر تراکنش ها نیز هست.

برخی از شرکت هایی که قبلاً بلاک چین را به سیستم‌های خود افزوده‌اند عبارتند از: Walmart، Pfizer، AIG، Siemens،Unilever  و بسیاری شرکت‌های دیگر. به‌عنوان مثال، شرکت IBM  بلاک چین Food Trust خود را برای دنبال کردن مسیر محصولات غذایی از تولید تا مقصد آن‌ها ایجاد کرده است.

چرا این کار را انجام داده است؟ صنایع غذایی شاهد موارد بی‌شماری از شیوع بیماری‌های  E. coli، سالمونلا، و لیستریا و همچنین آلودگی اتفاقی مواد غذایی به مواد خطرناک بوده است.

در گذشته هفته‌ها طول می‌کشید تا منبع شیوع یا علت بیماری ناشی از غذایی که افراد خورده بودند پیدا شود. استفاده از بلاک چین به برندها اجازه می‌دهد تا مسیر محصولات غذایی را از مبدا و از طریق ایستگاه‌هایی که در آن توقف می‌کنند تا تحویل نهایی آن به مشتری ردیابی کنند.

اگر مشخص شود غذایی آلوده است، می توان آن را از طریق هر ایستگاه توقف تا مبدأ آن دنبال کرد. علاوه‌براین، استفاده از بلاک‌چین به این شرکت‌ها اجازه می‌دهد که هر چیز دیگری را که ممکن است محصولات غذایی با آن‌ها در تماس بوده باشند مشاهده کنند که این ویژگی به شناسایی بسیار سریع‌تر علت اصلی مشکل منجر می‌شود و ممکن است جان انسان‌ها را نجات دهد. مثال فوق نمونه‌ای از استفاده‌ی عملی از بلاک چین بود، اما روش‌های فراوان دیگری نیز برای بلاک‌چین وجود دارد.

بانکداری و امور مالی

شاید هیچ صنعتی بیشتر از بانکداری از ادغام بلاک چین در عملیات تجاری خود سود نبرد. مؤسسات مالی فقط در ساعات کاری فعالیت می کنند که معمولاً پنج روز در هفته است. این مسئله بدان معناست که اگر سعی کنید چکی را در ساعت 6 بعد از ظهر روز جمعه واریز کنید، احتمالاً باید تا صبح دوشنبه منتظر بمانید تا ببینید که پول به حساب شما واریز شده است یا خیر. حتی اگر سپرده خود را در ساعات کاری واریز کنید باز هم به دلیل حجم انبوه تراکنش‌هایی که بانک‌ها باید تسویه کنند، تأیید تراکنش یک تا سه روز طول می‌کشد. از سوی دیگر، بلاک چین هرگز از کار نمی‌ایستد.

با ادغام بلاک چین در بانک‌ها، مصرف‌کنندگان می‌توانند تراکنش‌های خود را در کمتر از 10 دقیقه پردازش کنند  که در اصل همان زمانی است که صرف نظر از تعطیلات یا زمان روز یا هفته برای افزودن بلوک جدید به بلاک‌چین لازم است. بانک‌ها با استفاده از بلاک چین هم‌چنین فرصتی را برای مبادله‌ی وجوه با سرعت و امنیت بیشتر در میان موسسات به دست می‌آورند. به عنوان مثال، در تجارت سهام فرآیند تسویه و تهاتر ممکن است تا سه روز (یا بیشتر در صورت انجام معامله بین المللی) طول بکشد، به این معنی که پول و سهام سرمایه‌گذاران برای آن دوره زمانی مسدود می شوند.

با توجه به حجم مبالغ درگیر در این معاملات حتی چند روزی که پول در حال انتقال باقی می‌ماند ممکن است  هزینه ها و خطرات قابل توجهی را برای بانک ها به همراه داشته باشد. بانک اروپایی سانتاندر و شرکای تحقیقاتی آن تخمین می زنند استفاده از بلاک‌چین بین 15 تا 20 میلیارد دلار در سال به صرفه‌جویی در هزینه‌های بانکی منجر می‌شود. کپجمینی یکی از شرکت‌های مشاوره‌ای فرانسوی نیز تخمین می زند که مصرف کنندگان می توانند با استفاده از برنامه های کاربردی مبتنی بر بلاک چین سالانه تا 16 میلیارد دلار در هزینه های بانکی و بیمه ای خود پس انداز کنند.

ارز

بلاک چین بستر ارزهای دیجیتال مانند بیت کوین را تشکیل می دهد. دلار آمریکا تحت کنترل فدرال رزرو آمریکا قرار دارد. تحت این سیستم اختیار مرکزی، داده‌ها و ارز کاربر عملا تحت کنترل هوی و هوس بانک یا دولت آنها است. اگر بانک کاربر هک شود، اطلاعات خصوصی مشتری به خطر می‌افتد. اگر بانک مشتری ورشکسته شود یا مشتری در کشوری با دولت ناپایدار زندگی کند ممکن است ارزش پول او در خطر باشد. در سال 2008، چندین بانک در آستانه‌ی ورشکستگی نجات یافتند – که بخشی از این کمک‌های مالی با پول مالیات‌دهندگان تامین شد. این مسائل نگرانی هایی هستند که بیت کوین برای اولین بار از درون آن‌ها شکل گرفت و توسعه یافت.

بلاک چین با گسترش عملیات خود در میان شبکه ای از رایانه های به هم متصل به بیت کوین و سایر ارزهای دیجیتال اجازه می دهد تا بدون نیاز به یک مرجع مرکزی به عملیات خود ادامه دهند. این ویژگی نه تنها به کاهش ریسک منجر می‌شود بلکه بسیاری از هزینه های پردازش و تراکنش را نیز حذف می کند. همچنین ممکن است ارز باثبات‌تری با کاربردهای بیشتر و شبکه گسترده‌تری از افراد و مؤسسات مختلف به کشورهایی که ارزهای یا زیرساخت‌های مالی بی‌ثبات دارند اعطا کند تا بتوانند با این رمزارزها تجارت داخلی و بین‌المللی انجام دهند.

استفاده از کیف پول‌های رمزارزها به عنوان حساب‌های پس‌انداز یا به‌عنوان روش پرداخت به ویژه برای کسانی که هیچ‌گونه مدارک شناسایی دولتی ندارند بسیار مهم است.  ممکن است برخی از کشورها جنگ‌زده باشند یا دولت هایی داشته باشند که فاقد هرگونه زیرساخت واقعی برای ارائه مدارک شناسایی هستند. شهروندان چنین کشورهایی ممکن است توانایی دسترسی به حساب‌های پس‌انداز یا کارگزاری نداشته و بنابراین راهی برای ذخیره امن ثروت خود نداشته باشند.

مراقبت های بهداشتی

ارائه دهندگان مراقبت های بهداشتی می توانند از بلاک چین برای ذخیره ایمن سوابق پزشکی بیماران خود استفاده کنند.  پس از ایجاد و امضای یک پرونده پزشکی می توان آن را در بلاک‌چین ذخیره کرد که به بیماران این اطمینان را می دهد که سابقه‌ی پزشکی آن‌ها قابل تغییر نیست. این سوابق سلامت شخصی را می توان با یک کلید خصوصی در بلاک‌چین رمزگذاری و ذخیره کرد به طوری که تنها توسط افراد خاصی قابل دسترسی باشد و در نتیجه حفظ حریم خصوصی بیماران تضمین می شود.

اسناد ملکی

اگر زمانی را در دفتر ثبت اسناد محلی خود سپری کرده باشید، به خوبی می دانید که روند ثبت حقوق مالکیت دارایی‌ها هم دشوار و هم ناکارآمد است. امروز، هر سند فیزیکی باید به یک کارمند دولتی در اداره ثبت اسناد محلی تحویل داده شود و در آنجا به صورت دستی در پایگاه داده مرکزی و نمایه عمومی شهرستان وارد  شود. زمانی که اختلافی در مورد مالکیت املاک ایجاد شود نیز دعاوی مالکیت باید با نمایه عمومی تطبیق داده شود.

این فرآیند نه تنها پرهزینه و وقت گیر است بلکه مستعد خطای انسانی است که در آن هر خطا ردیابی مالکیت دارایی را ناکارآمدتر می‌سازد. بلاک چین از ظرفیت حذف لزوم اسکن اسناد و ردیابی فایل های فیزیکی در دفتر ثبت محلی برخوردار است. اگر مالکیت دارایی در بلاک چین ذخیره و تأیید شود، مالکان می توانند مطمئن باشند که سند آنها به طور دقیق و دائم ثبت شده است.

در کشورهای جنگ‌زده یا مناطقی که زیرساخت‌های دولتی یا مالی ضعیفی دارند یا فاقد زیرساخت‌های مالی هستند و مطمئناً فاقد دفاتر ثبت اسناد هستند اثبات مالکیت یک ملک تقریباً غیرممکن است. اگر گروهی از افرادی که در چنین منطقه‌ای زندگی می‌کنند بتوانند از بلاک چین استفاده کنند، می‌توان سیر زمانی شفاف و روشنی را برای مالکیت دارایی‌ها ایجاد کرد.

قراردادهای هوشمند

قرارداد هوشمند نوعی کد کامپیوتری است که برای تسهیل، تأیید یا مذاکره یک قرارداد توافی می‌توان آن را در بلاک چین گنجاند. قراردادهای هوشمند تحت مجموعه ای از شرایطی عمل می کنند که کاربران با آن‌ها موافقت کرده‌اند. در هنگام برآورده شدن این شرایط، مفاد توافقنامه به طور خودکار اجرا می شود.

به‌عنوان مثال، فرض کنید که یک مستأجر بالقوه بخواهد با استفاده از یک قرارداد هوشمند آپارتمانی را اجاره کند. صاحبخانه موافقت می کند که به محض پرداخت سپرده تضمینی از سوی مستاجر، کد درب آپارتمان را به مستاجر بدهد. بدین ترتیب، هم مستأجر و هم صاحبخانه بخش مربوط به خود در این معامله را به قرارداد هوشمند می فرستند که کد درب خانه را در خود نگهداری می‌کند و به محض پرداخت سپرده تضمینی در تاریخ شروع اجاره به طور خودکار این کد را با سپرده تضمینی مبادله می‌کند. اگر صاحبخانه تا تاریخ اجاره کد درب را ارائه نکند، قرارداد هوشمند سپرده تضمینی را به مستاجر باز می‌گرداند. این کار هزینه ها و فرآیندهایی را که معمولاً به دلیل استفاده از دفتر اسناد رسمی، واسطه شخص ثالث یا وکلا ناشی می‌شوند حذف می کند.

زنجیره تامین

تامین کنندگان مانند مثال  IBM Food Trust می توانند از بلاک چین برای ثبت منشاء موادی که خریداری کرده اند استفاده کنند. این ویژگی به شرکت‌ها اجازه می‌دهد تا صحت محصولات خود و هم‌چنین برچسب‌های رایجی مانند «ارگانیک»، «محلی» و «تجارت منصفانه» را تأیید کنند.

همانطور که توسط فوربس گزارش شده است، صنعت مواد غذایی به طور فزاینده ای از بلاک چین برای ردیابی مسیر انتقلات و ایمنی مواد غذایی در کل مسیر انتقال آن‌ها از مزرعه تا کاربر استفاده می کند.

رای دادن

همانطور که در بالا ذکر شد، بلاک چین برای تسهیل سیستم رای گیری مدرن قابل استفاده است. همانطور که در انتخابات میان دوره ای نوامبر 2018 در ویرجینیای غربی آزمایش شد، رای دادن با بلاک چین از ظرفیت حذف تقلب در انتخابات و افزایش مشارکت رای دهندگان برخوردار است. استفاده از بلاک چین به این روش، دستکاری آرا را تقریبا غیرممکن می سازد. پروتکل بلاک چین همچنین شفافیت در فرآیند انتخابات را حفظ می‌کند و پرسنل مورد نیاز برای برگزاری انتخابات را کاهش می‌دهد و نتایج تقریباً فوری را در اختیار مقامات قرار می‌دهد. این روش لزوم به بازشماری آرا یا هرگونه نگرانی واقعی مبنی بر تهدید تقلب برای انتخابات را از بین می‌برد.

مزایا و معایب بلاک چین

ظرفیت بلاک چین به عنوان شکل غیرمتمرکز نگهداری سوابق علیرغم تمام پیچیدگی های این فناوری تقریباً نامحدود است. فناوری بلاک چین از طیفی از ویژگی‌های مطلوب مانند حریم خصوصی بیشتر کاربران و افزایش امنیت گرفته تا هزینه های پردازش و خطاهای کمتر برخوردار است و ممکن است در آینده شاهد کاربردهایی به مراتب بیشتر از آنچیزی باشد که در بالا به آن‌ها اشاره کردیم. اما این فناوری برخی از معایب خاص خود را نیز دارد.

مزایا

افزایش دقت ثبت اسناد با حذف دخالت انسان در راستی‌آزمایی آن‌ها

کاهش هزینه با حذف تأیید به کمک شخص ثالث

تمرکززدایی، دستکاری اسناد را دشوارتر می‌سازد

تراکنش ها امن، خصوصی و کارآمد هستند

فناوری شفاف

جایگزینی برای نظام بانکداری و راهی برای ایمن سازی اطلاعات شخصی شهروندان کشورهای فاقد دولت های پایدار یا توسعه یافته ارائه می کند

معایب

هزینه قابل توجه فناوری در زمینه استخراج بیت کوین

حجم پایین تایید تراکنش های در ثانیه

سابقه استفاده در فعالیت های غیرقانونی، مانند وب تاریک

تغییر مقررات بسته به حوزه قضایی و نامشخص بودن آن‌ها

محدودیت‌های ذخیره داده

دقت زنجیره

تراکنش های شبکه بلاک چین توسط شبکه ای متشکل از هزاران کامپیوتر تایید می شود. این ویژگی تقریباً دخالت انسان در فرآیند تأیید را به طور کامل حذف می کند و در نتیجه خطای انسانی کمتر و اطلاعات به طور دقیق ثبت می‌شوند. حتی اگر کامپیوتری در شبکه یک اشتباه محاسباتی مرتکب شود، این خطا فقط در یک نسخه از بلاک چین ایجاد می شود. برای اینکه این خطا به بقیه بلاک چین سرایت کند، باید حداقل در 51 درصد از کامپیوترهای شبکه این خطا تکرار شود  که برای شبکه بزرگ و در حال رشدی به اندازه بیت کوین تقریبا غیرممکن است.

کاهش هزینه ها

به طور معمول، مصرف کنندگان برای تأیید یک معامله به بانک ، برای امضای یک سند به دفتر اسناد رسمی ، برای انجام ازدواج به یک کشیش پول می دهند. بلاک چین نیاز به تأیید شخص ثالث و به همراه آن هزینه های ناشی از آن را از بین می برد. به عنوان مثال، صاحبان مشاغل هر زمان که هزینه محصولات خود را با استفاده از کارت های اعتباری از مشتریان دریافت می‌کنند هزینه کمی را متحمل می شوند، زیرا بانک ها و شرکت های پردازش پرداخت باید این تراکنش ها را پردازش کنند. از سوی دیگر، بیت کوین مرجع مرکزی ندارد و کارمزد تراکنش های آن بسیار پایین‌تر است.

تمرکززدایی

بلاک چین هیچ یک از اطلاعات خود را در یک مکان مرکزی ذخیره نمی کند. در عوض، بلاک چین کپی شده و در شبکه ای از رایانه ها پخش می شود. هر زمان که یک بلوک جدید به بلاک چین اضافه می شود، هریک از رایانه‌های موجود در شبکه نسخه‌ی بلاک چین خود را به روز می کند تا این تغییر را در آن لحاظ کند. بلاک چین با انتشار این اطلاعات در سراسر شبکه به جای ذخیره آن در یک پایگاه داده مرکزی، دستکاری اسناد را دشوارتر می شود. اگر یک نسخه از بلاک چین به دست یک هکر بیفتد، تنها یک نسخه از اطلاعات به جای کل شبکه، در معرض خطر قرار می‌گیرد.

تراکنش های کارآمد

تسویه معاملاتی که از طریق یک مرجع مرکزی انجام می شوند ممکن است تا چند روز طول بکشد. برای مثال، اگر سعی کنید یک چک را در عصر جمعه واریز کنید ممکن است تا صبح دوشنبه وجوهی را در حساب خود مشاهده نکنید. در حالی که مؤسسات مالی در ساعات کاری معمولاً پنج روز در هفته کار می کنند، بلاک چین 24 ساعت شبانه روز، هفت روز هفته و 365 روز در سال به فعالیت خود ادامه می‌دهد. تراکنش ها را می توان در کمتر از 10 دقیقه تکمیل کرد و پس از چند ساعت می توان آن را ایمن در نظر گرفت. این ویژگی به ویژه برای معاملات برون مرزی مفید است که معمولاً به دلیل مشکلات منطقه زمانی و لزوم تایید پردازش پرداخت از سوی همه طرف‌ها بسیار بیشتر طول می‌کشند.

معاملات خصوصی

بسیاری از شبکه‌های بلاک چین به‌عنوان پایگاه‌های داده عمومی عمل می‌کنند، به این معنی که هر کسی با اتصال به اینترنت می‌تواند فهرستی از تاریخچه تراکنش‌های شبکه را مشاهده کند. اگرچه کاربران می توانند به جزئیات مربوط به تراکنش ها دسترسی داشته باشند، اما نمی توانند به اطلاعات شناسایی کاربرانی که این تراکنش ها را انجام می دهند دسترسی پیدا کنند. این یک تصور رایج غلط است که شبکه های بلاک چینی مانند بیت کوین ناشناس هستند چرا که این شبکه‌ها در واقع فقط محرمانه هستند.

هنگامی که کاربر یک تراکنش عمومی انجام می دهد، کد منحصر به فرد او – همانطور که قبلاً ذکر شد کلید عمومی نامیده می شود – در زنجیره بلوکی ثبت می شود اما اطلاعات شخصی آنها ثبت نمی‌شود. اگر شخصی در یک صرافی که ارائه مدرک شناسایی در آن الزامی است بیت کوین خریداری کند، هویت آن شخص همچنان به آدرس بلاک چین او مرتبط خواهد بود– اما تراکنش، حتی زمانی که به نام شخص مرتبط باشد، هیچ‌گونه اطلاعات شخصی را فاش نمی کند.

تراکنش های ایمن

پس از ثبت تراکنش، صحت آن باید توسط شبکه بلاک چین تایید شود. هزاران رایانه روی بلاک چین برای تأیید صحت جزئیات خرید با عجله با یکدیگر به رقابت می‌پردازند. پس از تایید تراکنش به کمک رایانه‌ای این تراکنش به بلوک بلاک چین اضافه می شود. هر بلوک در بلاک چین حاوی هش منحصر به فرد خود به همراه هش منحصر به فرد بلوک قبل از آن است. وقتی اطلاعات یک بلوک به هر طریقی ویرایش شود، کد هش آن بلوک تغییر می‌کند – اما، کد هش روی بلوک بعد از آن تغییر نمی‌کند. این تناقض تغییر مخفیانه‌ی اطلاعات مربوط به بلاک چین را بسیار دشوار می سازد.

شفافیت

اکثر بلاک چین ها نرم افزار کاملاً منبع باز هستند. این بدان معنی است که هر کسی و همه می توانند کدهای آن را مشاهده کنند. این ویژگی به حسابرسان اجازه می‌دهد تا امنیت ارزهای رمزپایه مانند بیت کوین را بررسی کنند. این ویژگی همچنین به این معنی است که هیچ مرجع واقعی برای کنترل کد بیت کوین یا نحوه ویرایش آن وجود ندارد. به همین دلیل، هر کسی می تواند تغییرات یا ارتقایی را برای سیستم پیشنهاد دهد. اگر اکثر کاربران شبکه موافق باشند که نسخه جدید و ارتقا یافته کد معقول و ارزشمند است، بیت کوین را می توان به روز رسانی کرد.

ارائه خدمات بانکی به افرادی که به این خدمات دسترسی ندارند

شاید عمیق ترین جنبه بلاک چین و بیت کوین این باشد که هر کسی، صرف نظر از قومیت، جنسیت، یا پیشینه فرهنگی می‌تواند از آن استفاده کند. طبق گزارش بانک جهانی، نزدیک به دو میلیارد بزرگسال حساب بانکی یا هیچ وسیله ای برای ذخیره پول یا ثروت خود ندارند. تقریبا تمام این افراد در کشورهای در حال توسعه زندگی می‌کنند که در آن اقتصاد مراحل ابتدایی خود قرار دارد و به پول نقد وابسته است.

این افراد اغلب پول کمی به دست می آورند که به صورت نقد و اسکناس فیزیکی پرداخت می شود. سپس آنها باید این پول نقد فیزیکی را در مکان‌های مخفی خانه یا سایر مکان‌های زندگی خود ذخیره کنند که این افراد آنها در معرض سرقت یا خشونت غیرضروری قرار دهند. کلیدهای کیف پول بیت کوین را می توان روی یک تکه کاغذ، یک تلفن همراه ارزان قیمت یا حتی در صورت لزوم حفظ کرد. احتمالا برای اکثر مردم مخفی کردن این گزینه‌ها بسیار آسان‌تر از مخفی کردن چند دسته اسکناس نقد در زیر تشک است.

بلاک چین‌های آینده همچنین به دنبال راه‌حل‌هایی هستند تا نه تنها واحدی برای ذخیره‌سازی ثروت باشند، بلکه سوابق پزشکی، حقوق مالکیت و انواع قراردادهای قانونی دیگر را نیز ذخیره کنند.

معایب بلاک چین

 هزینه فناوری

اگرچه بلاک چین ممکن است با کاهش کارمزد تراکنش‌ها در هزینه های کاربران صرفه جویی ایجاد کند، اما این فناوری به هیچ وجه رایگان نیست. به عنوان مثال، سیستم اثبات کار که قبلاً ذکر شد که در شبکه بیت کوین برای تایید تراکنش ها استفاده می شود به صرف توان محاسباتی بسیار زیادی نیاز دارد. در دنیای واقعی، توان مصرفی میلیون‌ها رایانه‌ی متصل به شبکه بیت‌کوین نزدیک به مقدار برقی است که کشور دانمارک سالانه مصرف می‌کند.

کاربران علیرغم هزینه های استخراج بیت کوین همچنان برای تایید تراکنش های روی بلاک چین قبض های برق خود را سنگین‌تر و سنگین‌تر کنند. علت این است که وقتی ماینرها بلوکی را به بلاک چین بیت کوین اضافه می کنند، پاداشی برحسب بیت کوین کافی دریافت می کنند که صرف وقت و انرژی را برای آن‌ها ارزشمند می‌سازد. با این حال، ماینرهای بلاک چین‌هایی که از ارز دیجیتال استفاده نمی‌کنند باید برای اعتبارسنجی تراکنش‌ها پول دریافت کنند یا مشوق‌های دیگری برای انجام این کار داشته باشند.

راه حل های مختلفی برای این مسائل در حال ظهور هستند. به عنوان مثال، مزارع خاصی برای استخراج بیت کوین با استفاده از انرژی خورشیدی، گاز طبیعی اضافی از سایت‌های فرکینگ یا نیروگاه‌های بادی راه‌اندازی شده‌اند.

سرعت و ناکارآمدی داده

بیت کوین یک مطالعه موردی عالی برای ناکارآمدی های احتمالی بلاک چین است. سیستم اثبات کار بیت کوین برای افزودن یک بلوک جدید به بلاک چین به حداقل 10 دقیقه زمان نیاز دارد. تخمین زده می شود که شبکه بلاک چین با این نرخ تنها ممکن است حدود هفت تراکنش در ثانیه (TPS) را پردازش کند. اگرچه سایر ارزهای دیجیتال مانند اتریوم عملکرد بهتری نسبت به بیت کوین دارند، اما همچنان توسط بلاک چین محدود هستند. برند قدیمی کارت‌های اعتباری  Visa در این زمینه توانایی پردازش 65000 تراکنش در ثانیه را دارد.

سال‌هاست که راه‌حل‌هایی برای این موضوع در حال توسعه هستند. در حال حاضر بلاک چین هایی وجود دارند که بیش از 30000 تراکنش را در ثانیه پردازش می‌کنند. مسئله دیگر این است که هر بلوک فقط می تواند حجم محدودی از داده‌ها را در خود جای دهد. بحث اندازه بلوک یکی از ضروری‌ترین مسائل برای مقیاس‌پذیری بلاک چین‌ها در آینده بوده و هم‌چنان هم ضروری است.

فعالیت غیرقانونی

در حالی که محرمانه بودن اطلاعات شبکه بلاک چین از کاربران در برابر هک محافظت و حریم خصوصی آن‌ها را حفظ می کند در عین حال امکان انجام تجارت و فعالیت غیرقانونی در شبکه بلاک چین را فراهم می کند. نقل شده ترین مثال از کاربرد بلاک چین برای تراکنش های غیرقانونی احتمالاً جاده ابریشم است که بازار آنلاینی در وب تاریک برای فروش مواد مخدر غیرقانونی و پولشویی بود که از فوریه 2011 تا اکتبر 2013 که توسط FBI تعطیل شد، فعالیت می کرد.

وب تاریک به کاربران اجازه می‌دهد که با استفاده از مرورگر تور و بدون ردیابی شدن کالاهای غیرقانونی خرید و فروش کنند و خریدهای غیرقانونی را با استفاده از بیت کوین یا سایر ارزهای دیجیتال انجام دهند. مقررات فعلی ایالات متحده، ارائه دهندگان خدمات مالی را ملزم می سازد تا در هنگام افتتاح حساب، اطلاعاتی شناسایی مشتریان خود را به دست آورند، هویت هر مشتری را تأیید کنند و تأیید کنند که مشتریان در هیچ لیستی از سازمان های تروریستی شناخته شده یا مشکوک ثبت نشده‌اند. این سیستم را می توان هم به عنوان نقطه قوت و هم نقطه ضعفی برای بیت‌کوین در نظر گرفت. ناشناس باقی ماندن به هر کسی امکان دسترسی به حساب‌های مالی را می‌دهد اما انجام معامله در میان مجرمان را نیز تسهیل می‌کند.

بسیاری استدلال کرده‌اند که کاربردهای خوب رمزارزها مانند ارائه خدمات بانکی به دنیای بدون بانک بر کاربردهای بد از ارزهای دیجیتال سنگینی می‌کند، به‌ویژه زمانی که بیشتر فعالیت‌های غیرقانونی هم‌چنان از طریق پول نقد غیرقابل ردیابی انجام می‌شود.

در حالی که بیت کوین در اوایل برای چنین اهدافی استفاده می‌شد اما ماهیت شفاف و بلوغ آن به عنوان یک دارایی مالی در واقع به مهاجرت فعالیت های غیرقانونی به سایر ارزهای دیجیتال مانند Monero و Dash منجر شد. امروزه، فعالیت غیرقانونی تنها بخش کوچکی از کل تراکنش های بیت کوین را تشکیل می دهد.

مقررات

بسیاری در فضای رمزارزها نگرانی خود را در مورد حاکمیت مقررات دولتی بر ارزهای دیجیتال ابراز کرده اند. در حالی که با رشد شبکه غیرمتمرکز بیت‌کوین پایان دادن به چیزی مانند بیت کوین روز به روز دشوارتر و تقریبا غیرممکن می شود، به لحاظ نظری ممکن است دولت ها مالکیت ارزهای دیجیتال یا مشارکت در شبکه های آنها را غیرقانونی کنند.

این نگرانی با گذشت زمان ضعیف‌تر شده است، زیرا شرکت‌های بزرگی مانند PayPal  به اجازه مالکیت و استفاده از ارزهای دیجیتال در پلتفرم خود روی آورده‌اند.

پلتفرم بلاک چین چیست؟

پلت فرم بلاک چین به کاربران و توسعه دهندگان اجازه می دهد تا استفاده های جدیدی برای زیرساخت بلاک چین موجود ایجاد کنند. نمونه‌ای از این مورد اتریوم است که یک ارز دیجیتال بومی به نام اتر (ETH)دارد. اما بلاک چین اتریوم همچنین امکان ایجاد قراردادهای هوشمند و توکن‌های قابل برنامه‌ریزی استفاده شده در عرضه اولیه سکه (ICO) و توکن‌های غیرقابل تعویض (NFT) را نیز فراهم می‌کند. همه این قابلیت‌ها در اطراف زیرساخت اتریوم ساخته و توسط گره های شبکه اتریوم ایمن شده اند.

چند بلاک چین وجود دارد؟

تعداد بلاک چین های زنده هر روز با سرعت فزاینده ای در حال افزایش است. تا سال 2021، بیش از 10000 ارز دیجیتال فعال مبتنی بر بلاک چین وجود داشت و صدها بلاک چین غیر رمزارز دیگر نیز وجود داشتند.

تفاوت بین بلاک چین خصوصی و بلاک چین عمومی چیست؟

بلاک چین عمومی همچنین به عنوان  بلاک چین باز یا بدون مجوز نیز شناخته می شود مکانی است که هر کسی می تواند آزادانه به شبکه‌ی آن بپیوندد و یک گره ایجاد کند. این بلاک چین ها به دلیل ماهیت باز خود باید با رمزنگاری و یک سیستم اجماع مانند اثبات کار (PoW) ایمن شوند.

از سوی دیگر، هر گره پیش از پیوستن به شبکه بلاک چین خصوصی یا دارای مجوز بایستی تایید شود. از آنجا که گره‌ها نهادهای قابل اعتماد در نظر گرفته می‌شوند ضرورتی برای استفاده از لایه‌های امنیتی قوی در این بلاک‌چین‌ها وجود ندارد.

چه کسی بلاک چین را اختراع کرد؟

فن آوری بلاک چین برای اولین بار در سال 1991 توسط دو ریاضیدان به نام‌های استوارت هابر و دبلیو اسکات استورنتتا که به دنبال پیاده‌سازی سیستمی بودند در آن مهرهای زمان اسناد قابل دستکاری نباشند، مطرح شد. در اواخر دهه 1990، سایفرپانک نیک سابو استفاده از یک بلاک چین برای ایمن سازی سیستم پرداخت دیجیتال، معروف به بیت طلا (که هرگز اجرا نشد) را پیشنهاد کرد.

آینده بلاک چین چیست؟

بلاک چین با کاربردهای عملی فراوان خود که در حال حاضر پیاده‌سازی و بررسی هستند سرانجام در سن 27 سالگی به‌خاطر بیت‌کوین و ارزهای رمزنگاری‌شده نامی برای خود دست و پا کرد. بلاک چین که به تکیه کلام تمام سرمایه‌گذاران کشور تبدیل شده است تلاش می‌کند عملیات تجاری و دولتی دقیق‌تر، کارآمدتر، ایمن‌تر و ارزان‌تر سازد و کاهش تعداد واسطه‌های دخیل در این عملیات را کاهش دهد.

همانطور که  برای ورود به دهه سوم بلاک چین آماده می شویم، دیگر بحث این نیست که آیا شرکت های قدیمی به استفاده از این فناوری روی خواهند آورد یا خیر، بلکه این سوال است که چه زمانی این فناوری را اتخاذ خواهند کرد. امروزه شاهد گسترش NFT ها و توکن سازی دارایی ها هستیم. دهه های آینده دوره مهمی برای رشد بلاک چین خواهد بود.

برچسب ها: ارز دیجیتالبلاک چینبیت کوینرمزارز