پس از ظهور ارزهای دیجیتال همه ما واژه بلاک چین را بارها و بارها شنیده‌ایم. بلاک چین در واقع یکی از بزرگ‌ترین نوآوری‌ها و فناوری‌های قرن 21 به شمار می‌رود. فناوری بلاک چین تاثیرات بسیاری زیادی بر روی بخش‌ها و صنایع مختلف، امور مالی، آموزش و پرورش و … داشته است. به طوری که نمی‌توان از آن چشم‌پوشی کرد. فناوری بلاک چین در دنیای حال کاربردهای بسیار خاص و جذابی دارد و در لغت به معنی زنجیره‌ای از بلاک‌ها است.
فناوری یا شبکه بلاک چین تقریبا جدید بوده و امکان ثبت داده‌ها را در فضایی به نام بلاک، اتصال این بلاک‌ها به یکدیگر و ایجاد یک زنجیره را فراهم میکند. اتصال این بلاک‌ها به صورت زنجیروار می‌تواند امنیت داده‌ها را تضمین کند و ریسک تغییر آن‌ها را به حداقل برساند. در ادامه توضیحاتی در خصوص فناوری بلاک چین، انواع، کاربردها، مزایا و معایب و تمامی نکات مربوط به آن ارائه می‌دهیم.
بلاک چین چیست؟
بلاک چین (Blockchain) به زبان ساده یک دفتر کل توزیع شده دیجیتال به صورت عمومی و غیر متمرکز است که می‌تواند تمامی اطلاعات و داده‌ها را در خود ذخیره کند. در نگاه اول، فناوری بلاک چین از نظر ذخیره اطلاعات مشابه با سایر پایگاه‌های داده به نظر می‌رسد. در واقع مهم‌ترین تفاوت بلاک چین با سایر پایگاه‌های داده، عملکرد غیرمتمرکز آن است. یعنی سیستم بلاک چین داده‌ها را مانند یک بانک اطلاعاتی در صفحه اکسل و یا سرورهای مرکزی ذخیره نمی‌کند.
در واقع فناوري بلاك چين کار آن توزیع نسخه‌های بسیار زیادی از داده‌ها در بین شبکه‌ای از رایانه‌ها است. یک ویژگی اساسی فناوری بلاک چین، امکان ثبت داده‌ها و تراکنش‌ها به صورت دائمی، شفاف و تغییرناپذیر است. تمام کالاهای فیزیکی و غیرفیزیکی دارای ارزش را می‌توانید در شبکه بلاک چین به راحتی مبادله کنید. فقط دقت داشته باشید که پس از ثبت اطلاعات در بلاک چین، امکان ایجاد تغییر در آن وجود ندارد.
بلاک چین چگونه کار می کند؟
آشنایی با ماینر، بلاک و نود و همچنین مفاهیم وابسته به آن‌ها نظیر: الگوریتم اجماع، نانس و تابع هش برای درک عملکرد بلاک چین به نوعی ضروری و مهم است. برای درک بهتر، این مفاهیم را با مثالی ساده به شما توضیح می‌دهیم تا هدف بلاک چین را به خوبی درک کنید.
مثال: چندین نفر تمایل به ساخت ارز دیجیتال دارند. این افراد در ابتدا باید پیگیر جریان وجوه باشند تا بتوانند اعتبار کوین‌ها در اکوسیستم پولی را تضمین کنند. یکی از این افراد وظیفه درج اقدامات را در یک دفتر یا صفحه اکسل بر عهده میگیرد. فرد دیگری تمایل به کلاه‌برداری و دزدیدن پول‌ها دارد و موفق به سرقت مقداری پول می‌شود. سپس این فرد برای پنهان کردن کار خود، ورودی دفترها را تغییر می‌دهد…
تابع درهم سازی و تابع هش
پس از مدتی شخصی که وظیفه ثبت اقدامات در دفتر را بر عهده داشت، متوجه تغییرات موجود در دفتر می شود. وی برای جلوگیری از دستکاری و ایجاد تغییرات، فرمت دفتر را با استفاده از تابع هش تغییر می‌دهد. سپس متن دفتر تبدیل به مجموعه‌ای از حروف و اعداد می‌شود. در این فرآیند از یک الگوریتم هش ایمن به نام (SHA) استفاده می‌شود. در این الگورتیم، ورودی‌هایی با مقادیر متغیر دریافت و به خروجی رمزگذاری شده با طول ثابت تبدیل می‌شود.
خروجی این فرایند با نام هش (Hash) شناخته می‌شود. دقت داشته باشید که کوچکترین تغییر در یک رشته سبب تولید یک هش کاملا جدید می‌شود. به این ترتیب شخصی که وظیفه ثبت تراکنش‌ها در دفتر را بر عهده داشت، پس از ثبت هر یک از آن‌ها یک هش نیز درج می‌کرد. ولی فرد کلاهبردار قادر به ایجاد تغییرات و تولید هش جدید شد. مجددا شخص اول متوجه این موضوع می‌شود و برای پیچیده‌سازی پروسه، بعد از هر ثبت، یک هش جدید از آخرین هش ثبت شده به آن اضافه کرد.
در نتیجه هر ورودی به ورودی قبلی خود وابستگی پیدا کرد. حال اگر فرد کلاهبردار تمایل به تغییر داده‌های دفتر داشته باشد، باید تمامی ورودی‌های قبلی را نیز تغییر دهد. با این وجود کلاهبردار برای عملی کردن تصمیم خود، تمامی هش‌ها را یکی پس از دیگری تغییر داد!.
استفاده از عدد تصادفی یا نانس!
شخص اول راه حل دیگری را برای جلوگیری از این مشکل امتحان کرد. به این صورت که وی پس از هر ثبت، یک عدد تصادفی با عنوان نانس (Nonce) به داده ها اضافه کرد. این عدد تصادفی باید به گونه ای تعیین می‌شد که هش تولید شده به 00 ختم شود. حال فرد کلاهبردار برای یافتن نانس هر خط باید ساعت‌ها زمان صرف می‌کرد. جالب است بدانید که یافتن نانس ها حتی برای سریع‌ترین و پیشرفته‌ترین رایانه‌ها هم سخت است!.
گره یا نود
این فرد تنها برای مدت کوتاهی تراکنش‌ها را به این شکل ثبت کرد. ولی در طی زمان، پس از هر تراکنش جدید، وی تحت فشار زیادی قرار گرفت و متوجه ناپایداری سیستم جدید شد. به همین علت دفتر خود را در اختیار 3.000 رایانه در سراسر جهان قرار داد. این رایانه‌ها در واقع همان نودها هستند که بعد از هر بار ثبت تراکنش، آن را اعتبارسنجی می‌کنند. در نتیجه وظیفه این شخص به مراتب سبک‌تر شد.
زمانی که معتبر بودن تراکنش توسط اغلب نودها اعلام می‌شود، آن را به یک مجموعه با نام بلاک اضافه می‌کنند. به این ترتیب اگر فرد کلاهبردار تمایل به تغییر دفتر داشته باشد، تمامی نودهای دیگری که دارای هش اصلی هستند، اجازی این کار را به او نمی‌دهند.
بلاک چین
بلاک چین در واقع شامل دو جزء بلاک (Block) و زنجیره (Chain) می‌شود. یعنی هر زنجیره بلاک چین از چندین بلاک متصل به هم تشکیل شدهاند. توجه داشته باشید که هر بلاک شامل 3 مولفه اصلی زیر است:
- داده‌های درون بلاک (برچسب زمانی، اطلاعات تراکنش‌ها)
- عدد تصادفی با نانس (Nonce)
- هش
نودها پس از تایید هر تراکنش، یک بلاک اضافه می‌کنند. هر یک از این بلاک‌ها دارای ظرفیت 1 مگابایتی است و با تراکنش‌های جدید پر می‌شود. به این ترتیب بعد از پر شدن یک بلاک، به بلاک چین اضافه شده و نودها کار را بر روی بلاک بعدی شروع می‌کنند. این بلاک چین هر ده دقیقه یک بار با یک بلاک جدید به‌روزرسانی می‌شود.
دقت داشته باشید که این به روزرسانی کاملا به صورت خودکار و در همه رایانه‌ها به طور همزمان انجام می‌شود. بعد از به روز شدن بلاک چین، امکان تغییر آن وجود نخواهد داشت. در واقع هر تغییر در بلاک چین بستگی به اجماع اکثریت شرکت‌کنندگان حاضر در شبکه دارد.
استخراج کننده (ماینر)
به پروسه اضافه شدن بلاک‌ها به زنجیره، ماینینگ و به نودهایی که وظیفه انجام این کار را بر عهده دارند، ماینر گفته می‌شود.
در شبکه بلاک چین از اجماع اثبات استفاده می‌شود. یعنی یک ماینر باید توانایی خود در انجام محاسبات و مصرف انرژی لازم برای استخراج بلاک را اثبات کند. با توجه به اینکه هر بلاک دارای نانس و هش مخصوص به خود است و اشاره به هش قبلی نیز دارد، استخراج یک بلاک در زنجیره‌های بزرگ بسیار پیچیده و سخت است. به همین علت ماینرها با استفاده از نرم افزارهای تخصصی قادر به حل مسائل ریاضی پیچیده و تولید هش قابل قبول به کمک نانس هستند.
نانس 32 بیتی و هش 256 بیتی است. اکنون حدود 4 میلیارد ترکیب نانس هش وجود دارد که باید برای پیدا شدن ترکیب طلایی، مورد بررسی قرار بگیرند. برای انجام این کار حتما باید از دستگاه‌های ماینینگ بسیار قوی و سریع محاسباتی مثل: ماینر ASIC استفاده شود. در حالت کلی، ماینرها برای یافتن این ترکیب دائما با یکدیگر در حال رقابت هستند و پس از یافتن آن، بلاک خود را به زنجیره اضافه می‌کنند.
هر ماینری که زودتر از سایرین موفق به انجام کار شود، با تایید ماینرهای دیگر، پاداش بلاک به او تعلق میگیرد. البته در الگوریتم اثبات سهام، چیزی تحت عنوان اثبات کار و استخراج وجود ندارد. یعنی ماینرها تنها به اعتبارسنجی تراکنش‌ها می‌پردازند. سپس برای اثبات عملکرد صحیح خود، مبلغ مشخصی را به عنوان وثیقه قفل یا همان استیک می‌کنند.
ویژگی های بلاک چین چیست؟
بلاک چین مانند سایر فناوری‌های دنیا دارای ویژگی‌های خاص خود است. در ادامه به ویژگی‌های اساسی و اصلی فناوری جذاب بلاک چین می‌پردازیم.
شفافیت بالا
یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های فناوری بلاک چین، شفافیت بالای آن است که حتما باید به آن توجه کافی داشته باشید. به این صورت که با اضافه کردن بلاک‌های جدید به دفتر کل، امکان دستکاری، حذف و ویرایش آن برای هیچ فردی وجود نخواهد داشت.
غیر متمرکز بودن
دقت داشته باشید که کنترل و مدیریت شبکه توسط گروهی از رایانه‌ها (به نام نود “Node”) صورت میگیرد. یعنی در بلاک چین برای کنترل، مرجع یا نهاد واحدی ندارد. به همین علت افراد می‌توانند قراردادها و اسناد مهم خود، ارزهای دیجیتال و … را در آن ذخیره کنند. برای دسترسی به اطلاعات ذخیره شده به صورت مستقیم باید از کلید خصوصی آن استفاده شود.
امنیت بالا
همانطور که اشاره شد، فناوری بلاک چین، مرجع مرکزی وجود ندارد. به همین علت از امنیت بسیار بالایی برخوردار است. به این صورت که هیچ شخص و یا قدرتی قادر به تغییر ویژگی‌های شبکه بلاک چین نخواهد بود. همچنین استفاده از رمزنگاری در سیستم بلاک چین، لایه امنیتی دیگری به آن اضافه کرده است. توجه داشته باشید که نوع سیستم امنیتی بلاک چین “دو کلید” است. در واقع همه اطلاعات موجود در بلاک چین رمزنگاری شدهاند و ماهیت آن‌ها پنهان است.
برای انجام تراکنش‌ها باید از کلید عمومی (آدرسی شامل: حروف و اعداد) و برای دسترسی به داده‌ها باید از کلید خصوصی استفاده کنید.
دفتر کل توزیع شده
در حالت کلی، بلاک چین یک دفتر کل عمومی است و اطلاعات تراکنش‌ها را ارائه می‌دهد. یعنی همه چیز در فضای باز و عمومی قرار میگیرد و تمامی افراد می‌توانند آن‌ها را مشاهده کنند. به این صورت که تمامی مشارکت‌کنندگان در شبکه با ذخیر دفتر کل می‌توانند اطلاعات و تراکنش‌های موجود در آن را بررسی کنند.
سرعت بالا در نقل و انتقالات (واریزها و تسویه)
در شبکه بلاک چین برخلاف سیستم سنتی، نقل و انتقلات با سرعت بالاتری صورت می‌گیرند. نقل و انتقالات بانکی در سیستم سنتی می‌توانند چندین روز زمان ببرند. حتی امکان خراب شدن سیستم و اختلال در تسویه و واریزها وجود دارد. افراد در شبکه بلاک چین می‌توانند با سرعت بیشتر واریزهای برون مرزی را انجام دهند. دقت داشته باشید که کارمزد بلاک چین در مقایسه با سیستم بانک‌های سنتی کم‌تر است.
انواع شبکه های بلاک چین کدام اند؟
شبکه‌های بلاک چین بر اساس ویژگی‌ها و کاربردهای خود به 4 دسته مختلف: عمومی، خصوصی، هیبریدی و کنسرسیومی تقسیم می‌شوند که در ادامه توضیحات مختصر در مورد هر یک از انواع شبکه‌های بلاک چین ارائه می‌دهیم.
بلاک چین عمومی
در این فناوري بلاك چين به دلیل عدم نیاز به مجوز، همه افراد بدون محدودیت می‌توانند در آن‌ها مشارکت کنند. بلاک چین عمومی کاملا غیر متمرکز بوده و تغییر تراکنش‌های ثبتی در آن بسیار سخت و پیچیده است؛ زیرا هیچ مرکز واحدی نودهای آن را کنترل نمی‌کند. به همین دلیل نوع عمومی می‌تواند برای استخراج ارزهای دیجیتالی (مثل: بیت کوین) و معامله مناسب و ایده‌آل است.
بلاک چین خصوصی
بلاک چین خصوصی در واقع توسط یک گروه و یا یک سازمان کنترل می شود. در نتیجه تصمیم‌گیری در زمینه افراد مجاز برای ورود به این سیستم و دسترسی به اطلاعات بر عهده آن‌ها است. به دلیل همین محدودیت در این نوع شبکه، تا حدودی غیرمتمرکز شناخته می‌شود. بلاک چین خصوصی مشابه با سیستم های ذخیره‌سازی داخلی بوده و تنها به منظور افزایش امنیت، بین تعدادی نود توزیع شدهاند.
از ویژگی‌های بلاک چین خصوصی می‌توان به امکان کنترل، تغییر بلاک و به عقب برگرداندن فرآیند در صورت لزوم توسط تیم کنترل اشاره داشت. جالب است بدانید که ریپل از نمونه‌های بلاک چین خصوصی است.
بلاک چین تجاری
بلاک چین تجاری با نام کنسرسیومی نیز در بین افراد شناخته می‌شود. این نوع شبکه بلاک چین اغلب بین گروهی از سازمان‌ها مشترک است. بلاک چین تجاری برای سازمان‌هایی با اهداف و مسئولیت‌های مشترک با امکان دسترسی به داده‌های صنعت خود بسیار کاربردی و ایده آل است. توجه داشته باشید که وظیفه حفظ و مدیریت این نوع شبکه‌ها بر عهده همه سازمان‌های مشمول در آن است.
بلاک چین هیبرید
بلاک چین هیبرید در حقیقت ترکیبی از شبکه‌های بلاک چنین عمومی و خصوصی است. این نوع بلاک چین می‌تواند برای شرکت‌ها و سازمان‌هایی که تمایل به راه اندازی یک بلاک چین خصوصی و مبتنی بر مجوز دارند و می‌خواهند از یک سیستم عمومی در کنار آن بهره‌مند شوند، ایده‌آل و کاربردی است. در بلاک چین هیبرید، امکان دسترسی و کنترل به داده‌های خاص توسط سازمان وجود دارد.
اعضای عمومی نیز با استفاده از قراردادهای هوشمند موجود در شبکه بلاک چین می‌توانند انجام شدن تراکنش‌های خصوصی را مورد بررسی قرار دهند.
مکانیزم اجماع در بلاک چین
مکانیزم اجماع در واقع یکی از ویژگی‌های خاص در بلاک چین به شمار می‌رود. مکانیزم یا الگوریتم اجماع نوعی فرآیند تصمیم‌گیری برای جمعی از نودهای فعال در شبکه است که مشابه با سیستم رای‌گیری، اکثریت پیروز و اقلیت باید از آن حمایت کنند. به طور کلی الگوریتم‌های اجماع متفاوتی وجود دارند که از مهم‌ترین و جالب‌ترین آن‌ها می‌توان به اثبات سهام (POS) و اثبات کار (POW) اشاره داشت.
به دلیل وجود اجماع در سیستم بلاک چین، نیازی به اعتماد نودها به یکدیگر نیست؛ زیرا اجماع با تضمین تصمیم گیری مبنی بر اکثریت آرا، اعتماد لازم را ایجاد میکند.
تاثیر مکانیزم اجماع در امنیت بلاک چین
همانطور که اشاره شد، مکانیزم اجماع روشی برای رسیدن تمام افراد حاضر در شبکه بلاک چین به یک توافق مشترک است. این الگوریتم می‌تواند اعتبار و اعتمادی را بین نودها یا همتایان ناشناس در محیط محاسباتی توزیع شده، ایجاد کند. برای تایید صحت تراکنش‌ها و تولید بلاک‌های جدید در بلاک چین، روش‌های مختلفی وجود دارد. در حقیقت الگورتیم‌های اجماع نقش محوری در غیرقابل تغییر بودن داده‌ها و همچنین حفظ اعتبار در بلاک چین را دارند.
همین مسئله سبب جلوگیری از تغییر داده‌ها و تقلب می‌شود. از معروف‌ترین الگورتیم‌های اجماع می‌توان به اثبات سهام (Proof of Stake)، اثبات کار (Proof of work)، تحمل خطای بیزانس (Byzantine Fault Tolerance)، اثبات وزن (Proof Of Weight)، اثبات مالکیت (Proof of Authority) و اثبات تاریخچه (Proof of History) اشاره داشت.
در ادامه توضیحات مختصری در مورد الگوریتم‌های اجماع اثبات سهام، اثبات کار و تحمل خطای بیزانس ارائه می‌دهیم.
- اثبات سهام
مکانیزم اثبات سهام برای شبکه‌های بلاک چین خصوصی و عمومی کاربردی است و نودهای آن با نام ویلدیتور (Validator) معروف هستند. این نودها باید چندین بخش از رمزارز خود را به عنوان سپرده استیک کنند. سپس می‌توانند به عنوان نامزدی برای تولید و تایید بلاک جدید شناخته شوند. دقت داشته باشید که با استفاده از الگوریتم‌های تصادفی یا قرعه‌کشی، از میان نامزدهای بلاک جدید انتخاب می‌شوند.
نامزدهای بلاک جدید می‌توانند پاداش رمزارز خود را در قالب هزینه کارمزد دریافت کنند. کارآیی و امنیت بالا از مزایا و تمرکز سهام و دسته و پنجه نرم کردن با حمله‌های 51 از معایب مکانیزم اثبات سهام هستند.
- اثبات کار
مکانیزم اثبات کار در شبکه‌های عمومی نظیر: اتریوم و بیت کوین مورد استفاده قرار میگیرد. نودهای شبکه در الگوریتم ماینر (Miner) نام دارند. این نودها برای تولید اضافه کردن بلاک جدید باید معمای ریاضی سختی را حل کنند. ماینری که موفق به تولید اولین بلاک جدید شود، پاداشی در قالب رمزارز دریافت میکند. از ویژگی‌های این مکانیزم می‌توان به شفافیت، غیرقابل تغییر بودن، کندی و مصرف انرژی زیاد اشاره داشت.
- تحمل خطای بیزانس
این مکانیزم اغلب در شبکه‌های بلاک چین خصوصی و تجاری مورد استفاده قرار میگیرد. در مکانیزم تحمل خطای بیزانس، نودهای شبکه را با اسم Producer یا همان تولیدکننده می‌شناسند. این نودها با کمک روش‌های رای گیری یا توافق قادر به تولید و تایید بلاک جدید هستند. یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های این مکانیزم، تحمل خطاها و خیانت‌های احتمالی در شبکه است. در نتیجه می‌تواند با سرعت بالایی به توافق برسد. کمبود شفافیت و غیرقابل تغییر بودن از معایب این الگوریتم است.
فناوری بلاک چین چه کاربرد هایی دارد؟
فناوری بلاک چین مداوم در حال رشد است و امکان ادغام آن با صنایع متنوع به وضوح قابل مشاهده است. البته کاربرد بلاک چین در صنایع تنها در برخی از کشورها پیاده‌سازی شده و هنوز استفاده از آن سراسری نشده است. البته با توجه به بررسی‌های صورت گرفته شده، به زودی استفاده از شبکه بلاک چین سراسری می‌شود. اگر در مورد کاربردهای بلاک چین کنجکاو هستید، در ادامه توضیحاتی در خصوص مهم‌ترین و اساسی‌ترین کاربردهای آن در صنایع ارائه می‌دهیم.
تسریع روند تایید هویت
همانطور که در ابتدا اشاره شد، بلاک چین جنبه غیرمتمرکز دارد. به همین دلیل امکان تسریع فرآیند تایید هویت آنلاین به صورت ایمن در آن وجود دارد. با توجه به خطرات و ریسک‌های نگهداری داده‌های هویت آنلاین در یک مکان مرکزی، استفاده از بلاک چین می‌تواند راه حلی ایمن و منطقی باشد. به این صورت که در بلاک چین نقاط آسیب‌پذیر متمرکزی در اختیار هکرها قرار نخواهد گرفت.
امکان تنظیم قراردادهای هوشمند!
قراردادهای سنتی ماهیت فیزیکی و کاغذی دارند که افراد و یا نهادها و سازمان‌ها در زمینه خاصی با هم توافق می‌کنند. این قرارداد شامل بایدها و نبایدهای مختلفی است که امضای آن به منزله هم نظر بودن و اجرای تعهدات درج شده است. قراردادهای هوشمند نیز مشابه با قراردادهای سنتی است. تنها تفاوت قرارداد هوشمند در تعریف شدن آن در فضای دیجیتال بوده و اجرای تعهدات موجود در آن به صورت خودکار اجرا می‌شوند.
به عنوان مثال: فردی با استفاده از قرارداد هوشمند تمایل به اجاری آپارتمان دارد. بر اساس توافقات، صاحب خانه پس از دریافت پیش پرداخت، کد در آپارتمان را به وی تحویل می‌دهد. این کد در قرارداد هوشمند نیز قید می‌شود. به این صورت فرد پس از واریز پیش پرداخت، قرارداد خود به خود به صورت اتوماتیک کد را در اختیار او می‌گذارد. طبق توافقات، در صورت پرداخت نکردن اجاره ماهانه تا مهلت تعیین شده، کد در تغییر میکند.
دسترسی به خدمات امور مالی به صورت غیرمتمرکز
از کاربردهای شبکه بلاک چین می‌توان به امور مالی غیرمتمرکز یا دیفای اشاره داشت. با استفاده از بلاک چین کاربران می‌توانند به صورت غیرمتمرکز به خدمات مالی، مشابه با خدمات مالی سنتی و رایج دسترسی داشته باشند. با کمک دیفای امکان دریافت وام و مواردی از این قبیل در بلاک چینن فراهم می‌شود. توجه داشته باشید که تمامی این موارد بدون وجود مرجع متمرکز بر روی شبکه بلاک چین مدیریت می‌شوند.
امکان مطالبات بیمه
بلاک چین در صنعت بیمه بسیار کاربردی و ایده آل است. به این صورت که مطالبات بیمه جزء وقت گیرترین و سخت‌ترین فرآیندها به حساب می‌آیند. با استفاده از قرارداد هوشمند، امکان ایجاد معیارها و شرایط خاص برای بیمه فراهم می‌شود. در نتیجه کاربر با ارسال مطالبات بیمه‌ای خود در بلاک چین (به صورت آنلاین)، شرایط وی به سرعت بررسی شده و در صورت واجد شرایط بودن، پرداخت او به طور خودکار و آنی انجام می‌شود.
استفاده از بلاک چین در زنجیره تامین
با کمک بلاک چین، رهگیری و اثبات منشا حقیقی مواد اولیه، کالاهای مصرفی و غذاهای کسب و کارها راحت‌تر و سریع‌تر می‌شود. در واقع تمامی اطلاعات در مورد زنجیره تامینف بدون هیچگونه تغییری در بلاک چین ثبت می‌شوند. در نتیجه به دلیل ویژگی شفافیت و عدم امکان تغییر در اطلاعات، از هرگونه تقلب جلوگیری می‌شود.
امکان ذخیره فایل و آرشیو
اغلب برنامه‌ها نظیر: دراپ باکس، گوگل درایو و … قادر به ثبت و آرشیو الکترونیکی اسناد به صورت متمرکز هستند. به همین دلیل این برنامه‌ها برای هکرها بسیار وسوسه انگیز هستند. برای کاهش خطرات و ریسک‌های این چنینی، استفاده از بلاک چین و قراردادهای هوشمند به منظور ثبت و ذخیره اطلاعات توصیه می‌شود. در واقع این کار می‌تواند حریم خصوصی شما را تضمین کند.
ثبت سوابق مالکیت اموال و کاهش خطای انسانی
در حالت کلی، ثبت حقوق در صنعت املاک و مستغلات دشوار، پیچیده و ناکارآمد است. در واقع اسناد فیزیکی و ثبت در پایگاه داده متمرکز به صورت دستی سبب افزایش خطای انسانی در این پروسه می‌شوند. در صورت بروز هر گونه خطا و مشکل در این اسناد، ردیابی مالکیت دارایی پیچیده و سخت می‌شود.
بلاک چین به دلیل ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود می‌تواند این مشکلات را در صنعت املاک و مستغلات به طور چشمگیری کاهش دهد. در واقع با کمک بلاک چین می‌توان سوابق و مالکیت را به صورت دقیق و دائمی ثبت و ذخیره کرد.
پتانسیل توکن های غیرمثلی (NFT ها)
کاربرد NFT ها یا توکن‌های غیرمثلی می‌توانند نشان‌دهنده پتانسیل گسترده و ارزش بالای فناوری بلاک چین را نشان دهد. دقت داشته باشید که این توکن‌ها کاملا منحصر به فرد هستند. به همین علت امکان مبادله نظیر به نظیر با در نظر گرفتن ارزش یکسان وجود ندارد. از مهم‌ترین و اساسی‌ترین کاربرد آن‌ها می‌توان به قوانین احراز هویت آثار هنری و قانون کپی رایت اشاره داشت.
قطعا این ویژگی و کاربرد می‌تواند از کپی غیرمجاز جلوگیری کرده و اصالت و مالکیت آن‌ها را تایید کند.
اینترنت اشیا و کنترل و مدیریت از راه دور!
به طور کلی، اینترنت اشیا (IOT) شامل اکوسیستمی از تجهیزات و دستگاه‌های محیط اطراف ما می شود. هر یک از این تجهیزات و دستگاه‌ها دارای مشخصات فنی خاص خود هستند و پس از اتصال به اینترنت می‌توانند با نرم افزارهای موجود در رایانه‌ها، تلفن‌های هوشمند و مواردی مشابه تعامل و ارتباط برقرار کنند. یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های فناوری بلاک چین، امکان کنترل و مدیریت از راه دور این دستگاه‌ها است.
در بلاک چین روش‌هایی به منظور حفاظت از اطلاعات و داده‌ها در برابر هکرها ارائه شده است که اینترنت اشیا می‌توان در آن نقش پررنگ و مهمی را ایفا کند. بلاک چین با فراهم کردن امکان کنترل غیرمتمرکز، می‌تواند مقیاس پذیری طرح امنیتی مبتنی بر آن را تضمین کند. در نتیجه بلاک چین قادر به پوشش شبکه گسترده و بزرگ اینترنت اشیا است.
استفاده از سیستم رای گیری مدرن
با استفاده از بلاک چین و قرارداد هوشمند امکان طراحی یک سیستم رای‌گیری مدرن به منظور جلوگیری از دستکاری آرای مردم فراهم می‌شود. جالب است بدانید که انتخابات میان دوره‌ای 2018 ویرجینیای غربی (در آمریکا) استفاده از بلاک چین به صورت آزمایشی برگزار شد. در این آزمایش، قدرت سیستم در حذف تقلب در انتخابات و همچنین مشارکت بیشتر واجدین شرایط به اثبات رسید.
تقلب و دستکاری در این روش به نوعی غیرممکن است و شفافیت اطلاعات و داده‌ها می‌تواند نگرانی‌های ناشی از تقلب و نیاز به بازشماری مجدد را از بین ببرد. دقت داشته باشید که برای شمارش آرا در بلاک چین نیاز به کارکنان انسانی نیست و نتایج رای‌گیری به صورت فوری در اختیار مقامات قرار خواهد گرفت.
ذخیره ایمن سوابق پزشکی
استفاده از بلاک چین به منظور ثبت و ذخیره ایمن سوابق پزشکی برای تمامی ارائه‌دهندگان خدمات مراقبت‌های بهداشتی کاربردی و مفید است. پرونده‌های پزشکی در بلاک چین عدم تغییر سابقه بیماران را تضمین میکند. حتی با استفاده از کلید خصوصی در شبکه بلاک چین می‌توان امکان دسترسی به پرونده برای افراد خاص را فراهم کند.
مزایا و معایب بلاک چین
بلاک چین مانند تمامی فناوری‌های دیگر دارای معایب و مزایای خاص خود است. با وجود پیچیدگی‌های موجود در شبکه بلاک چین، ویژگی غیرمتمرکز بودن آن از ثبت سوابق به نوعی محدودیت ندارد. برای آشنایی بیشتر به مزایای بلاک چین می‌پردازیم.
تمرکز زدایی و عدم امکان دستکاری
بلاک چین هچ کدام از اطلاعات و داده‌ها را در یک مکان مرکزی و خاص ذخیره نمی‌کند. یعنی نسخه‌هایی از آن‌ها در بین تمامی رایانه‌های موجود در شبکه توزیع می‌شود. به روز شدن این نسخه به معنای اضافه شدن یک بلاک جدید به بلاک چین است که به صورت همزمان در اختیار تمامی رایانه‌های موجود در شبکه قرار میگیرد. ویژگی عدم استفاده از یک پایگاه داده مرکزی و انتشار اطلاعات در شبکه، سبب دشواری و پیچیدگی دستکاری در بلاک چین شده است.
تراکنش های امن، خصوصی و کارآمد
تراکنش‌های بین بانکی و یا برون مرزی بر اساس نوع واریز می‌تواند تا چندین روز زمان ببرد. در شبکه بلاک چین تسویه چک می‌تواند به بعد از تعطیلات موکول شده و مشکلاتی را برای افراد به وجود بیاورد. در صورتی که شبکه بلاک چین در 365 روز سال به صورت 24 ساعته فعال و در دسترس است. جالب است بدانید که تراکنش در بعضی از بلاک چین‌ها تنها در عرض چند دقیقه تکمیل می‌شوند.
به همین علت این بلاک چین‌ها در مقایسه با بانک‌ها می‌توانند برای معاملات برون مرزی بهتر و ایده‌آل‌تر باشند. دقت داشته باشید که بسیاری از شبکه‌های بلاک چین عملکردی مشابه با پایگاه داده‌های عمومی دارند. یعنی تمامی افراد با اتصال به اینترنت قادر به مشاهده فهرست و تاریخچه تراکنش‌های شبکه است. البته این جزئیات شامل اطلاعات شناسایی کاربرانی که تراکنش انجام داده‌اند، نمی‌شوند.
در واقع افراد قادر به مشاهده یک آدرس هستند و هویت افراد و تراکنش‌های آن‌ها خصوصی باقی می‌ماند. بعد از ثبت تراکنش، شبکه بلاک چین وظیفه تایید صحت آن را بر عهده دارد. در صورت تایید، تراکنش به بلاک در بلاک چین اضافه می‌شود. به خاطر داشته باشید که به منظور تضمین امنیت تراکنش‌ها، امکان تغییر بلاک‌ها وجود نخواهد داشت.
حذف دخالت انسان ها در پروسه راستی آزمایی و افزایش دقت
به طور کلی، هزاران رایانه و دستگاه برای تایید تراکنش‌های شبکه بلاک چین در شبکه مشارکت دارند. یعنی هیچ چیزی در شبکه بلاک چین به صورت دستی انجام نمی‌شود. در نتیجه خطای انسانی به صورت چشمگیری کاهش پیدا یافته و اطلاعات دقیق‌تر ثبت می‌شوند. در صورت بروز اشتباه محاسباتی رایانه در شبکه، خطا تنها در یک نسخه از بلاک چین وجود خواهد داشت که شبکه آن را قبول نخواهد کرد.
شفافیت فناوری و امکان مشاهده کدهای آن
یکی از ویژگی‌های خاص اغلب شبکه‌های بلاک چین، Open source (منبع باز) بودن آن است. به این صورت که تمامی افراد قادر به مشاهده کدهای آن هستند. با این وجود امکان کنترل و یا ویرایش کدهای آن برای هیچ مرجعی وجود ندارد. در نتیجه هر فردی می‌تواند پیشنهاد تغییرات و ارتقای سیستم دهد. در صورت موافقت بیشتر کاربران، نسخه جدید کد و ارتقای آن ارزشمند و درست خواهد بود. به این صورت امکان اعمال تغییرات آن در بلاک چین فراهم می‌شود.
جایگزین بانک!
بلاک چین به دلیل ویژگی‌های خاص خود می‌تواند جایگزین مناسبی برای بانک‌ها و همچنین افزایش امنیت اطلاعات محرمانه شهروندان به ویژه در کشورهای عقب مانده با دولت‌های خودکامه باشد. برای استفاده از فناوری بلاک چین و ارزهای دیجیتال هیچ گونه محدودیتی وجود ندارد. یعنی فارغ از جنسیت، قومیت، محدوده جغرافیایی و … امکان استفاده از آن‌ها برای افراد فراهم شده است.
با توجه به گزارش‌های بانک جوانی، میلیاردها نفر در جهان به دلیل زندگی در مناطق خاص امکان دسترسی به خدمات بانکی را ندارند. به همین دلیل برای ذخیره پول و ثروتشان با چالش‌های بسیاری رو به رو می‌شوند. اغلب این افراد با پول نقد و فیزیکی تراکنش‌های خود را پرداخت می‌کنند و سرمایه خود را در خانه ذخیره می‌کنند.
در نتیجه ثروت آن‌ها نمی‌تواند در امنیت کامل باشد. قطعا بهترین و امن‌ترین راه برای این افراد، استفاده از شبکه بلاک چین و ارزهای دیجیتال است.
حذف واسطه ها و کاهش و صرفه جویی در هزینه ها
در سیستم‌های بانکی، برای انجام تراکنش‌ها یا امضای یک سند در دفتر اسناد رسمی باید هزینه‌های مختلفی بپردازید. به عنوان مثال: صاحبان کسب و کار و مشاغل برای استفاده از دستگاه‌های کارت خوان ملزم به پرداخت کارمزد هستند؛ زیرا این تراکنش‌ها در بانک‌ها و شرکت‌های پرداخت تحت عنوان شخص ثالث پردازش می‌شوند. ولی در شبکه بلاک چین هیچ واسطه و شخص ثالثی وجود ندارد و افراد تنها ملزم به پرداخت یک کارمزد خواهند بود.
آشنایی با معایب فناوری بلاک چین!
فناوری بلاک چین در کنار مزایای جذاب خود، دارای معایبی است که کسب اطلاعات در مورد آن‌ها می‌تواند دید بهتری در مورد این شبکه به شما بدهد. در ادامه به صورت مختصر معایب فناوری بلاک چین را مورد بررسی قرار می‌دهیم.
ایجاد بستری برای فعالیت های غیرقانونی!
در شبکه بلاک چین تمامی فعالیت‌ها به صورت محرمانه بوده و امنیت کاربران را در برابر هک و مواردی از این قبیل تضمین میکند. متاسفانه همین ویژگی سبب ایجاد بستری برای فعالیت‌های غیرقانونی مجرمان شده است. با رشد و توسعه بلاک چین، گزارش‌هایی مبنی بر فعالیت‌های مجرمانه و کاربرد آن در دارک وب دریافت شده است.
ایجاد بازار آنلاین (با نام سیلک رود یا جاده ابریشم) به کمک بلاک چین در سال 2011 به منظور پولشویی و فروش مواد مخدر تنها یکی از فعالیت‌های غیرقانونی و مجرمانه گزارش شده است. خوشبختانه FBI در سال 2013 موفق به بستن و تعطیل کردن این بازار شد. دارک وب به کاربران امکان خرید و فروش کالاهای غیرقانونی را با استفاده از بیت کوین و ارزهای دیجیتال به وسیله مرورگر Tor را می‌داد؛ زیرا در این روش ردیابی غیرممکن بود. جالب است بدانید که بیت کوین یک ارز ناشناس محسوب نمی‌شود و امکان ردیابی آن به نوعی وجود دارد!.
نرخ پایین TPS (تراکنش در ثانیه)
در حالت کلی، تسویه تراکنش‌ها در شبکه بلاک چین به مراتب سریع‌تر از سیستم بانکداری سنتی است. با این وجود تعداد پردازش تراکنش‌های آن در ثانیه کم تر از شبکه‌هایی نظیر: ویزا است. بیت کوین می‌تواند ناکارآمدی احتمالی بلاک چین را از نظر سرعت انجام تراکنش را نشان دهد. در سیستم این ارز برای اضافه شدن یک بلاک جدید به بلاچین به حداقل 10 دقیقه زمان نیاز است.
در نتیجه با این نرخ، TPS یا همان تعداد تراکنش در ثانیه شبکه بلاک چین بیت کوین تنها 7 تا است. TPS اتریوم نیز به 14 تراکنش در ثانیه محدود است. این میزان در مقایسه با ویزا بسیار ناچیز و کم است؛ زیرا این سیستم قادر به پردازش 65.000 تراکنش در ثانیه است. در سال‌های اخیر، با روش‌های مختلفی سعی بر کاهش ازدحام شبکه و تسریع فرآیند پردازش تراکنش‌ها را دارند.
شاردینگ در اتریوم، معرفی شبکه‌های فرعی و نمونه‌گیری تصادفی در اولنچ دو نمونه از روش‌های خلاقانه و جالب آن‌ها است. از دیگر مسائل مهم می‌توان به بحث تغییر اندازه بلاک به منظور مقیاس‌پذیری بلاک چین و افزایش TPS اشاره داشت.
هزینه بالای فناوری های مرتبط با بلاک چین
دقت داشته باشید که بلاک چین می‌تواند در هزینه تراکنش‌ها صرفه‌جویی کند، ولی خود این فناوری به صورت رایگان در اختیار افراد قرار نمی‌گیرد. به عنوان مثال: میزان انرژی مورد نیاز میلیون‌ها دستگاه در شبکه بیت کوین از مصرف سالانه انرژی در کشور پاکستان بیشتر است!. در واقع سیستم اثبات کار شبکه بیت کوین به منظور اعتبار سنجی تراکنش‌ها، توان محاسباتی بالایی نیاز دارد.
البته استفاده از انرژی خورشیدی، بادی و یا گاز طبیعی به منظور رفع این مشکل در مزارع استخراج بیت کوین پیشنهاد شده است.
هک اثبات کار در بلاک چین توسط هکرها چگونه است؟
اثبات کار در بلاک چین، به دلیل ویژگی‌های خاص خود جزء کاربردی‌ترین و مهم‌ترین الگوریتم‌ها به شمار می‌رود. این الگوریتم به اختصار با حروف (PoW) شناخته می‌شود. اثبات کار در واقع مکانیزمی به منظور جلوگیری از دابل اسپندینگ (Double Soending) یا همان دوبار خرج کردن در بلاک چین است. جالب است بدانید که بسیاری از رمزارزهای بزرگ از الگوریتم اجماع اثبات کار استفاده می‌کنند.
از مهم‌ترین و اساسی‌ترین ویژگی‌های این الگوریتم می‌توان به ناشناسی، تغییرناپذیری و امنیت بالای آن اشاره داشت. به همین علت اثبات کار یک روش بسیار هوشمند و کارآمد برای کاهش ریسک و جلوگیری از حملات هکرها به حساب می‌آید. در سال 2008 الگوریتم اثبات کار معرفی شد و به عنوان اولین و کاربردی‌ترین الگوریتم در شبکه بلاک چین مورد استفاده قرار گرفت.
در بلاک چین از الگوریتم‌های مختلفی استفاده می‌شود و اثبات کار در آن وظیفه تایید تراکنش‌ها، تولید بلاک و حفظ امنیت بلاک چین را بر عهده دارد. زمانی که ماینرها در این الگوریتم پردازش شبکه بلاک چین را انجام می‌دهند، می‌توانند پاداش خود را دریافت کنند. Pow ماینرها قادر به حل معادلات بسیار پیچیده ریاضی در شبکه بلاک چین هستند.
به همین دلیل از حملات محروم‌سازی DDOS و DOS در امان هستند. در واقع همین مسئله می‌تواند قدرت الگوریتم و عملکرد اثبات کار را در بلاک چین به نمایش بگذارد.
میزان امنیت الگوریتم اثبات کار در بلاک چین
در صورت امکان دستکاری اطلاعات یک بلاک، مقدار هش تغییر پیدا میکند. در نتیجه اعتبار آن از بین می‌رود. حال اگر فردی تمایل به ایجاد تغییر در یک بلاک را داشته باشد، حتما باید هش همه بلاک‌های شبکه را مجددا استخراج نماید. ماینرها فعالیت خود را به صورت غیرمتمرکز در شبکه بلاک چین انجام می‌دهند. به همین دلیل ساخته شدن دو بلاک معتبر در بلاک چین به طور همزمان غیرممکن است.
با توسعه بلاک چین و افزایش کاربران آن، احتمال و ریسک حمله 51 درصدی کاهش پیدا میکند. در بلاک چین بین کوین سختی ماینینگ جوری تنظیم شده که برای محاسبه هش هر بلاک حدود 10 دقیقه زمان نیاز است. طولانی شدن زمان محاسبه هش جدید در صورت وجود هس ریت کافی، دستکاری اطلاعات را سخت و پیچیده میکند. به همین علت حمله 51 درصدی در بلاک چین بیت کوین به نوعی غیرممکن است.
نکته: اگر شرکت، سازمان و یا افرادی بتوانند 51 درصد از قدرت محاسباتی شبکه بلاک چین را به دست آورند، الگوریتم اجتماع قادر به تامین امنیت نخواهد بود. یعنی آن شرکت یا شخص با افزودن یک بلاک نامعتبر به شبکه می‌تواند امنیت بلاک چین را به خطر بیندازد.
الگوریتم اثبات کار برای فعالیت در بلاک چین بسیار کارآمد و هوشمندانه است. در واقع با استفاده از این الگوریتم در شبکه بلاک چین می‌توانید امنیت داده‌ها را به صورت چشمگیری افزایش دهید.