واژه‌ی بلاک چین (Blockchain) ترکیبی از دو کلمه‌ی Block به معنای بلوک، و Chain به معنای زنجیر یا زنجیره است. بنابراین تکنولوژی بلاکچین را می‌توان زنجیره‌ای از بلوک‌ها نام برد. مفهوم بلاکچین نخستین بار با پیدایش بیت‌کوین به وجود آمد که پادشاه ارزهای دیجیتال (بیت کوین) از آن به عنوان راه‌کاری برای ذخیره‌ی اطلاعات دارایی کاربران بهره برد. داده‌های تکنولوژی بلاکچین در یک کامپیوتر یا سرور خاص ذخیره نمی‌شود. بلکه هر کامپیوتر یا سیستمی که به شبکه وصل شود، یک نسخه از اطلاعات را دریافت می‌کند.
به هر کامپیوتری که به شبکه متصل می‌شود و یک کپی از بلاک چین را دریافت می‌کند، نود (Node) می‌گویند. نودها در این تکنولوژی نوعی محافظ امنیت شبکه هستند.
زمانی که یک ماینر تلاش می‌کند تا یک بلوک جدید به زنجیره‌ی اصلی بلاکچین اضافه کند، آن را به تمام نودهای شبکه ارسال می‌کند. بنابراین امکان هیچ‌گونه تغییر و دستکاری در اطلاعات وجود نخواهد داشت، مگر این که افراد با آن موافق باشند. دلیل بهره‌بردن از قابلیت رمزنگاری و توزیع داده‌ها در این شبکه، امکان هک شدن، حذف و دستکاری اطلاعات ثبت‌شده تقریبا از بین می‌رود.
با توجه به صحت بلاک ها که با سنجش اعتبار امضا و تراکنش‌ها مشخص می‌شود، نودها می‌توانند بلاک جدید را پذیرش یا رد کنند. زمانی‌که یک نود بلاک جدید را می پذیرد، آن را بالاتر از بلاک های قبلی خود ذخیره می‌کند.
وظایف نودها چیست؟
ـ نودها بررسی می‌کنند آیا یک بلاک، معتبر است یا خیر و سپس نسبت به قبول یا رد آن اقدام می‌کنند.
ـ نودها تاریخچه تراکنش‌های بلاکچین را ذخیره می‌کنند.
ـ هر نود تاریخچه‌ی تراکنش‌ها را به دیگر نودهای درون شبکه‌ای که نیازمند روزرسانی و ایجاد هماهنگی و یکپارچگی هستند، برادکست یا توزیع می‌کند.
بلوک‌ها در تکنولوژی بلاکچین سه نوع اطلاعات را در خود ذخیره می‌کنند:
۱. اطلاعات مربوط به معاملات مانند تاریخ، زمان و مبلغ آخرین خرید افراد از شرکتی خاص مانند آمازون (Amazon).
۲. اطلاعات شخص یا شرکت‌هایی که این تراکنش را انجام داده‌اند. برای مثال اگر شما با بیت‌کوین خریدی را انجام دهید، اطلاعات شما صورت یک رمز دیجیتالی منحصرفرد که مانند نام کاربری عمل می‌کند، در بلاک ها ذخیره می‌شود.
۳. بلاک ها اطلاعاتی را ذخیره می‌کند که آن‌ها را از سایر بلوک‌ها متمایز می‌کند. دقیقا مثل من و شما که نام‌هایی داریم که با آن‌ها از دیگران متمایز می‌شویم. هر بلاک کد منحصرفردی به نام «هش» را ذخیره می‌کند.
هش (Hash) در تکنولوژی بلاکچین چیست؟
هش به عملکردی گفته می‌شود که ورودی حروف و اعداد را به یک خروجی رمزنگاری‌شده با درازای ثابت تبدیل می‌کند. ورودی تابع هش یک مقدار با طول نامعلوم است. اما خروجی همیشه طول ثابتی دارد. استفاده از این خروجی با درازای ثابت باعث افزایش امنیت می‌شود. زیرا افرادی که می‌کوشند هش را رمزگشایی کنند، قادر نخواهند بود با نگاه‌کردن به درازای خروجی، میزان بلندی ورودی را حدس بزنند.
حل‌کردن هش شامل حل‌کردن یک مسئله‌ی ریاضی پیچیده است و با داده‌های موجود در بلاک هدر (Block Header) شروع می‌شود. هر بلاک هدر دارای عدد مربوط به نسخه، برچسب زمانی، هش استفاده‌شده در بلاک قبلی، هش مربوط به ریشه‌ی مرکل (Merkle Root)، نانس (Nonce) و هش هدف (Target Hash) است.
استخراج‌کننده بر روی نانس تمرکز خواهد کرد که زنجیره‌ای از اعداد است. این عدد به محتوای هش‌شده‌ی بلاک قبلی اضافه می‌شود که بعدا دوباره هش خواهد شد. اگر این هش جدید، کمتر یا برابر با هش هدف باشد، عنوان راه حل قبول خواهد شد و استخراج‌کننده یا ماینر پاداش خود (رمز ارز و کارمزد تراکنش) را دریافت خواهد کرد. بلاک نیز به بلاک چین اضافه خواهد شد.
برای حل‌کردن هش، استخراج‌کننده باید تصمیم بگیرد از کدام زنجیره عنوان نانس استفاده کند که این امر نیازمند آزمون و خطاهای بسیاری است. دلیل چنین کاری این است که نانس یک زنجیره‌ی تصادفی است. پیداکردن نانس صحیح در تلاش اول بسیار بعید است. یعنی استخراج‌کننده باید پیش از یافتن نانس صحیح گزینه‌های بسیاری را امتحان کند. هرچه سختی شبکه (معیاری برای سنجش میزان سختی ایجاد هش، گونه‌ای که با الزامات هش هدف همخوانی داشته باشد) بیشتر باشد، پیداکردن راه حل نیز بیشتر طول خواهد کشید.
سختی شبکه‌ی بیت‌کوین هر دو هفته یک بار تغییر می‌کند تا زمان پیداشدن هر بلاک طور میانگین همیشه ده دقیقه باقی بماند. اگر سختی شبکه وجود نداشته باشد، با واردشدن ماینرهای بیشتر به شبکه، حدس‌هایی که درباره‌ی هش هر بلاک زده می‌شود نیز افزایش می‌یابد و دنبال افزایش تعداد حدس‌های زده‌شده، احتمال پیداشدن هر بلاک در زمانی کمتر از ده دقیقه نیز بیشتر می‌شود.
بلاکچین چگونه کار می‌کند؟
همانگونه که گفتیم فناوری بلاک چین یک زنجیره‌ی اطلاعاتی است. زمانی که اطلاعات جدیدی به شبکه‌ی بلاک چین اضافه می‌شود، یک بلاک به زنجیره‌ی قبلی اضافه خواهد شد و به این منظور باید چهار مرحله طی شود:
۱. یک معامله باید رخ دهد. زمانی‌که شما با بیت‌کوین خریدی را انجام می‌دهید، اطلاعات این تراکنش در کنار هزاران تراکنش دیگر در یک بلاک ذخیره می‌شود.
۲. مرحله‌ی بعد این است که معامله تایید شود که این کار را شبکه‌ی بلاک چین در کسری از ثانیه انجام می‌دهد.
۳. حال وقت آن است که معامله در بلاک ذخیره شود. زمانی‌که درستی اطلاعات معاملات تایید شد، مبلغ دلار، امضای دیجیتال خریدار و امضای دیجیتال فروشنده، همگی در یک بلاک ذخیره می‌شود. همه‌ی این اطلاعات برای هزاران نفری که در شبکه‌ی بلاک چین فعالیت می‌کنند، ارسال می‌شود.
۴. در مرحله‌ی آخر به این بلاک باید هش داده شود. پس از تایید کلیه‌ی معاملات یک بلاک، باید یک کد شناسایی منحصر بفرد به نام هش به بلاک داده شود. پس از این مرحله، بلاک جدید به زنجیره‌ی بلاک چین اضافه می‌شود و در دسترس عموم قرار می‌گیرد. اگر به بلاک چین بیت‌کوین نگاهی بیندازید، خواهید دید که به داده‌های زمان و مکان دسترسی دارید.
کوچک‌ترین تغییر در اطلاعات یک بلاک، هش آن را به طور کلی تغییر می‌دهد و بلاک چین را غیرمعتبر می‌کند. به زبان ساده می‌توان گفت، وقتی شما در یک جمع صد نفری، برگه‌ای حاوی اطلاعات را بالا می‌گیرید و همه با تلفن همراه‌شان از آن برگه عکس می‌گیرند، اگر شما آن اطلاعات را نابود کنید و یا تغییری در آن ایجاد کنید، دیگر برای آن جمع پذیرفتنی نیست. زیرا آن‌ها یک کپی از نسخه‌ی اصلی را در اختیار دارند. مگر اینکه موبایل همه را بگیرید و آن را حذف کنید.
گروهی که از آن صحبت کردیم می‌تواند چندین میلیون نفر باشد که در بیت‌کوین و اتریوم و سایر ارزهای دیجیتال بلاک چینی شاهد آن هستیم و یا صورت خصوصی برای یک گروه خاص استفاده می‌شود.
آیا بلاک چین خصوصی است؟
هرکسی می‌تواند محتویات بلاک چین را مشاهده کند. همچنین افراد می‌توانند کامپیوترهای شخصی خود را عنوان یک عضو در زنجیره‌ی بلاک چین به شبکه‌ی این فناوری وصل کنند. با انجام این کار، سیستم آن‌ها یک نسخه از بلاک چین را دریافت می‌کند که طور خودکار روز می‌شود.
به این صورت بلاک های جدیدی را دریافت می‌کند که به تکنولوژی بلاکچین اضافه می‌شود. همانطور که گفتیم هر کامپیوتر موجود در این شبکه، یک کپی از بلاک چین را در اختیار دارد. یعنی اطلاعات موجود در بلاک چین در دسترس میلیون‌ها کاربر این شبکه است و هر تغییری باید در همه‌ی این شبکه ثبت شود. این مزیت باعث می‌شود هک و دستکاری این شبکه بسیار دشوار و حتی غیر ممکن باشد. درواقع اینجاست که تکنولوژی بلاکچین معنی اصلی خود را به رخ همگان می‌کشد.
با این حال، با نگاهی به بلاک چین بیت‌کوین متوجه می‌شوید که به اطلاعات شناسایی شخصی کاربران معامله‌گر دسترسی ندارید. در واقع اطلاعات شخصی در این شبکه وجود ندارد و تنها به امضای دیجیتالی یا نام کاربری آن‌ها محدود می‌شود.
چگونه می‌توان به بلاک چین و بیت‌کوین اعتماد کرد؟
حال با یک پرسش مهم رورو هستیم. اگر نمی‌دانیم چه کسی این بلاک ها را ایجاد و به شبکه بلاک چین اضافه می‌کند یا اینکه چه کسی پشت این سیستم است، پس چگونه می‌توانیم به تکنولوژی بلاکچین و بیت‌کوین اعتماد کنیم؟
آیا تکنولوژی بلاکچین امن است؟
تکنولوژی بلاکچین از چند راه مختلف توانسته است اعتمادها را جلب کند. نخستین موضوع این است که بلاک های جدید همیشه صورت خطی به انتهای بلاک چین اضافه می‌شود. مکان قرارگیری هر بلاک در زنجیره‌ی بلاک چین مشخص است که به آن Height گفته می‌شود.
بعد از اینکه بلاک به زنجیره اضافه شد، تغییر و حذف بلاک بسیار دشوار است. زیرا هر بلاک، هش مخصوص به خود و هش بلاک قبل از خود را دارد. کدهای هش، اطلاعات دیجیتالی را به رشته‌ای از اعداد و حروف تبدیل می‌کند. اگر اطلاعات بلاک به هر طریقی تغییر کند، هش نیز تغییر می‌یابد.
چرا هک‌کردن بلاکچین بسیار دشوار است؟
در بلاک چین همه‌چیز صورت یک زنجیره به هم وصل است. فرض کنید قصد دارید خریدی از آمازون انجام دهید. هکر می‌کوشد معاملات شما با آمازون را ویرایش کند. به محض اینکه مقدار دلار شما را تغییر دهد، هش بلاک تغییر خواهد کرد. بلاک قدیمی‌تر هنوز دارای هش قدیمی است و همین زنجیره تا آخر ادامه دارد. هکر باید همه‌ی بلاک ها را تغییر دهد که علت بالا بودن محاسبات پیچیده‌ی ریاضی و تعداد بالای زنجیره‌ها این کار تقریبا غیر ممکن است. پس از افزودن یک بلاک به بلاک چین، ویرایش آن بسیار مشکل و حذف آن غیرممکن است.
اعتماد‌سازی در تکنولوژی بلاکچین
برای حل مساله‌ی اعتماد، شبکه‌های بلاک چین برای کامپیوترهایی که می‌خواهند به این شبکه وارد شوند، تست‌هایی را انجام می‌دهند. این آزمایشات که مدل‌های اجماع (consensus models) نامیده می‌شود، کاربران را مجبور می‌کند قبل از شرکت در یک شبکه‌ی بلاک چین، خود را به اثبات برسانند. یکی از متداول‌ترین تست‌هایی که بیت‌کوین به کار می‌برد، اثبات کار (proof of work) است. این الگوریتم اجماع درواقع مانع از حملات DDoS و سایر سوءاستفاده‌ها در شبکه می‌شود. همچنین از ایجاد اسپم در شبکه نیز جلوگیری می‌کند.
در سیستم اثبات کار، کامپیوترهایی که قصد ورود به بلاک چین را دارند، با حل یک مسئله‌ی پیچیده‌ی ریاضی برای افزودن یک بلاک به بلاک چین واجد شرایط می‌شوند. اما روند افزودن بلاک به بلاک چین ـ که در دنیای رمزاَرز آن را ماینینگ (mining) می‌نامند ـ آسان نیست. در حقیقت، شانس حل یکی از این مسائل در شبکه‌ی بیت‌کوین در ژانویه‌ی سال 2020 در حدود 15.5 تریلیون در یک بود. همچنین فعالیت در این شبکه به انرژی و سخت‌افزار بالایی نیاز دارد.
اثبات کار، حملات هکرها را غیرممکن نمی‌کند. اما باعث می‌شود احتمال هک‌کردن این شبکه نزدیک به صفر باشد. اگر یک هکر بخواهد یک حمله به بلاک چین ترتیب دهد، باید بیش از پنجاه درصد از کل توان محاسباتی موجود در بلاک چین را کنترل کند تا بتواند بر همه‌ی شرکت‌کنندگان موجود در شبکه غلبه یابد. باتوجه به ابعاد فوق‌العاده‌ی بلاک چین بیت‌کوین، یک حمله‌ی پنجاه و یک درصدی مطمئنا ارزش این تلاش را ندارد و بیش از حد غیرممکن است.
آینده تکنولوژی بلاکچین
از سال ۱۹۹۱ که بلاک چین عنوان یک پروژه‌ی تحقیقاتی پیشنهاد شد، در تلاش بوده است که جای خود را در دنیای تکنولوژی باز کند. با این حال به نظر می‌رسد در اواخر دهه‌ی بیست‌ویکم، در سن بیست و هفت سالگی توانسته است سهم نسبتا خوبی از بازار را در دست بگیرد و نگاه همگان را به سمت خود بکشاند. فناوری بلاک چین سرعت در حال رشد است. می‌توان گفت فناوری بلاک چین عنوان مهم‌ترین نوآوری با استفاده از کریپتوکارنسی شناخته می‌شود که بدون شک با گسترش روزافزون اینترنت شاهد رونق آن خواهیم بود.
بدون دیدگاه