بلاک چین و تمام اطلاعات درباره آن

بلاک چین چیست؟

بلاک چین یک پایگاه داده یا دفتر کل توزیع شده است که بین گره های یک شبکه کامپیوتری به اشتراک گذاشته شده است. به عنوان یک پایگاه داده، یک بلاک چین اطلاعات را به صورت الکترونیکی در قالب دیجیتال ذخیره می کند.

بلاک چین ها بیشتر به خاطر نقش حیاتی خود در سیستم های ارزهای دیجیتال، مانند بیت کوین، برای حفظ رکورد ایمن و غیرمتمرکز تراکنش ها شناخته می شوند. نوآوری در بلاک چین این است که وفاداری و امنیت رکورد داده ها را تضمین می کند و بدون نیاز به شخص ثالث قابل اعتماد اعتماد ایجاد می کند.

یکی از تفاوت های کلیدی بین یک پایگاه داده معمولی و یک بلاک چین، نحوه ساختار داده ها است. یک بلاک چین اطلاعات را در گروه هایی به نام بلوک ها جمع آوری می کند که مجموعه ای از اطلاعات را در خود نگهداری می کنند. بلوک‌ها دارای ظرفیت‌های ذخیره‌سازی مشخصی هستند و وقتی پر شوند، بسته می‌شوند و به بلوک پرشده قبلی متصل می‌شوند و زنجیره‌ای از داده‌ها را تشکیل می‌دهند که به عنوان زنجیره بلوکی شناخته می‌شود.

تمام اطلاعات جدیدی که به دنبال آن بلوک تازه اضافه شده است در یک بلوک تازه تشکیل شده گردآوری می شود که پس از پر شدن نیز به زنجیره اضافه می شود.

یک پایگاه داده معمولاً داده های خود را در جداول ساختار می دهد، در حالی که یک بلاک چین، همانطور که از نامش پیداست، داده های خود را به قطعات (بلوک) ساختار می دهد که در کنار هم قرار گرفته اند. این ساختار داده به طور ذاتی یک جدول زمانی برگشت ناپذیر از داده ها را هنگامی که در ماهیت غیرمتمرکز پیاده سازی می شود ایجاد می کند.

یک بلاک چین چگونه کار می کند؟

هدف بلاک چین این است که اجازه دهد اطلاعات دیجیتال ثبت و توزیع شود، اما ویرایش نشود. به این ترتیب، بلاک چین پایه و اساس دفاتر غیرقابل تغییر یا سوابق تراکنش هایی است که نمی توان آنها را تغییر داد، حذف کرد یا از بین برد. به همین دلیل است که بلاک چین ها به عنوان فناوری دفتر کل توزیع شده (DLT) نیز شناخته می شوند.

اولین بار به عنوان یک پروژه تحقیقاتی در سال 1991 مفهوم بلاک چین قبل از اولین کاربرد گسترده آن بیت کوین، در سال 2009 در حال استفاده بود.

در سال‌های پس از آن، استفاده از بلاک چین از طریق ایجاد ارزهای دیجیتال مختلف، برنامه‌های مالی غیرمتمرکز (DeFi)، توکن‌های غیرقابل تعویض (NFT) و قراردادهای هوشمند افزایش یافته است.

عدم تمرکز بلاک چین

تصور کنید که یک شرکت دارای یک مزرعه سرور با 10000 کامپیوتر است که برای نگهداری پایگاه داده ای که تمام اطلاعات حساب مشتری خود را در آن نگهداری می کند، استفاده می شود.

این شرکت دارای یک ساختمان انبار است که تمامی این کامپیوترها را در زیر یک سقف قرار داده و کنترل کامل هر یک از این کامپیوترها و تمامی اطلاعات موجود در آنها را در اختیار دارد.

با این حال، این یک نقطه ضعف را هم فراهم می کند. اگر برق آن مکان قطع شود چه اتفاقی می افتد؟ اگر اتصال اینترنتی آن قطع شود چه؟ اگر زمین بسوزد چه؟ اگر یک بازیگر بد با یک کلید همه چیز را پاک کند چه؟ در هر صورت، داده ها از بین می روند یا خراب می شوند.

کاری که یک بلاک چین انجام می دهد این است که اجازه می دهد داده های نگهداری شده در آن پایگاه داده در بین چندین گره شبکه در مکان های مختلف پخش شوند. این نه تنها باعث ایجاد افزونگی می‌شود، بلکه صحت داده‌های ذخیره‌شده در آن را نیز حفظ می‌کند - اگر کسی بخواهد رکوردی را در یک نمونه از پایگاه داده تغییر دهد، گره های دیگر تغییر نخواهند کرد و در نتیجه از انجام این کار توسط یک بازیگر بد جلوگیری می شود. اگر یک کاربر رکورد تراکنش های بیت کوین را دستکاری کند، همه گره های دیگر به یکدیگر ارجاع می دهند و به راحتی گره را با اطلاعات نادرست مشخص می کنند.

این سیستم به ایجاد نظم دقیق و شفاف از رویدادها کمک می کند. به این ترتیب، هیچ گره منفردی در شبکه نمی تواند اطلاعات ذخیره شده در آن را تغییر دهد. به همین دلیل، اطلاعات و تاریخچه (مانند تراکنش های یک ارز دیجیتال) برگشت ناپذیر است. چنین رکوردی می‌تواند فهرستی از تراکنش‌ها باشد (مانند یک ارز دیجیتال)، اما این امکان برای یک بلاک چین نیز وجود دارد که اطلاعات مختلفی مانند قراردادهای قانونی، هویت‌های دولتی یا موجودی محصول یک شرکت را در خود نگه دارد.

شفافیت بلاک چین

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

به عنوان مثال، صرافی ها در گذشته هک شده اند، جایی که کسانی که بیت کوین را در صرافی نگه می داشتند، همه چیز را از دست دادند. در حالی که ممکن است هکر کاملاً ناشناس باشد، بیت کوین هایی که آنها استخراج کرده اند به راحتی قابل ردیابی هستند. اگر قرار بود بیت‌کوین‌های سرقت شده در برخی از این هک‌ها به جایی منتقل یا خرج شوند، مشخص می‌شد.

البته، سوابق ذخیره شده در بلاک چین بیت کوین (و همچنین اکثر موارد دیگر) رمزگذاری شده است. این بدان معنی است که فقط صاحب یک رکورد می تواند آن را رمزگشایی کند تا هویت خود 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. برای شروع، بلوک های جدید همیشه به صورت خطی و زمانی ذخیره می شوند. به این معنی که آنها همیشه به "انتهای" بلاک چین اضافه می شوند. پس از اضافه شدن یک بلوک به انتهای زنجیره بلوک، بازگشت به عقب و تغییر محتویات بلاک بسیار دشوار است مگر اینکه اکثریت شبکه برای انجام این کار به اجماع رسیده باشند.

این به این دلیل است که هر بلوک حاوی مخلوط خاص خود به همراه مخلوط بلوک قبل از خود و همچنین مهر زمانی ذکر شده قبلی است. کدهای مخلوط 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 شود، کد مخلوط نیز تغییر می کند.

بیایید بگوییم که یک هکر، که گره‌ای را در شبکه بلاک چین نیز اجرا می‌کند، می‌خواهد یک بلاک چین را تغییر دهد و ارزهای دیجیتال را از دیگران بدزدد. اگر قرار بود نسخه تکی خود را تغییر دهند دیگر با کپی دیگران همخوانی ندارد. وقتی بقیه کپی‌های خود را به یکدیگر ارجاع می‌دهند، می‌بینند که این یک نسخه برجسته می‌شود و نسخه زنجیره‌ای آن هکر به‌عنوان نامشروع کنار گذاشته می‌شود.

موفقیت در چنین هکی مستلزم آن است که هکر به طور همزمان 51 درصد یا بیشتر از نسخه های بلاک چین را کنترل و تغییر دهد تا کپی جدید آنها به نسخه اکثریت و در نتیجه زنجیره مورد توافق تبدیل شود. چنین حمله ای همچنین به مقدار زیادی پول و منابع نیاز دارد، زیرا آنها باید همه بلوک ها را دوباره انجام دهند زیرا اکنون دارای مهرهای زمانی و کدهای مخلوط متفاوت هستند.

با توجه به اندازه بسیاری از شبکه های ارزهای دیجیتال و سرعت رشد آنها، هزینه انجام چنین شاهکاری احتمالا غیرقابل حل خواهد بود. این نه تنها بسیار گران خواهد بود، بلکه احتمالاً بی نتیجه خواهد بود.

انجام چنین کاری بدون توجه نخواهد بود، زیرا اعضای شبکه شاهد چنین تغییرات شدیدی در بلاک چین خواهند بود. سپس اعضای شبکه به سختی به نسخه جدیدی از زنجیره می روند که تحت تأثیر قرار نگرفته است. این امر باعث می‌شود که ارزش نسخه مورد حمله توکن کاهش پیدا کند و در نهایت حمله بی‌معنی شود زیرا بازیگر بد کنترل یک دارایی بی‌ارزش را در اختیار دارد.

اگر بازیگر بد به فورک جدید بیت کوین حمله کند، همین اتفاق می افتد. آن به این شکل ساخته شده است که مشارکت در شبکه به مراتب انگیزه اقتصادی بیشتری نسبت به حمله به آن دارد.

بیت کوین در مقابل بلاک چین

فناوری بلاک چین برای اولین بار در سال 1991 توسط استوارت هابر و دبلیو اسکات استورنتتا، دو محققی که می خواستند سیستمی را پیاده سازی کنند که در آن مُهرهای زمانی اسناد قابل دستکاری نباشد، مطرح شد. اما تقریباً دو دهه بعد، با راه اندازی بیت کوین در ژانویه 2009، بلاک چین اولین کاربرد واقعی خود را داشت.

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

نکته کلیدی در اینجا 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، در تئوری، می تواند برای ثبت تغییرناپذیر هر تعداد نقطه داده استفاده شود. همانطور که در بالا مورد بحث قرار گرفت، این می تواند به شکل معاملات، رای در انتخابات، موجودی کالا، شناسه های ایالتی، اسناد مربوط به خانه ها و موارد دیگر باشد.

در حال حاضر، ده‌ها هزار پروژه به دنبال پیاده‌سازی بلاکچین‌ها به روش‌های مختلف برای کمک به جامعه به غیر از ثبت تراکنش‌ها 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، یک سیستم رای گیری می تواند به گونه ای کار کند که برای هر شهروند یک کشور یک رمزارز یا توکن واحد صادر شود. سپس به هر نامزد یک آدرس کیف پول خاص داده می شود و رای دهندگان رمز یا رمز خود را به آدرس هر نامزدی که می خواهند به آن رای دهند ارسال می کنند. ماهیت شفاف و قابل ردیابی بلاک چین هم نیاز به شمارش آرای انسانی و هم توانایی بازیگران بد را برای دستکاری در برگه های رای فیزیکی از بین می برد.