بلاک چین چیست و چگونه کار می کند؟

این روزها صحبت‌های بسیاری از بلاک چین می‌شنویم. بلاک چین، یا به فارسی زنجیره‌ی بلوکی، بدون اغراق یکی از هوشمندانه‌ترین ابداعات بشر است؛ محصول فکری فرد یا گروهی از افراد که با نام ساتوشی ناکاموتو شناخته می‌شود. از زمانی که بلاک چین ابتدا به وجود آمد تا کنون دستخوش تحولات و تکامل بسیاری شده است. در این مقاله از شاپینگ سرور، قصد داریم به این سوال پاسخ دهیم که بلاک چین چیست؟ ویژگی‌های منحصر به فرد آن چیست و چگونه کار می‌کند؟

بلاک چین چیست؟

بلاک چین با فراهم کردن بستری برای انتقال اطلاعات دیجیتالی و جلوگیری از کپی شدن آن‌ها، ستون اصلی اینترنتی جدید را تشکیل داده است. این تکنولوژی که در ابتدا فقط برای ارزهای دیجیتالی بیت‌کوین ابداع شده بود، اکنون پتانسیل‌های بسیاری برای استفاده در از تکنولوژی‌های متنوعی پیدا کرده است.ابتدا ویدیوی زیر را ببینید تا به بیانی ساده با مفهوم اصلی بلاک چین آشنا شوید:

تعریف بلاک چین چیست؟

بلاک چین، به ساده‌ترین بیان، زنجیره‌ای از داده‌های تغییرناپذیر به همراه برچسب زمانی است که توسط دسته‌ای از کامپیوترها که متعلق به یک سازمان خاص نیستند، مدیریت می‌شود. هر کدام از این بلوک‌های داده (block) با رعایت اصول رمزنگاری و با امنیت بسیار، به یکدیگر متصل شده‌اند (chain) و بلاک چین را تشکیل داده‌اند.

رابطه‌ی دفتر کل توزیع‌شده با بلاک چین چیست؟

تکنولوژی بلاک چین، بر پایه‌ی «دفتر کل توزیع‌شده» است. فناوری دفتر کل توزیع‌شده، لِجِرهای توزیع‌شده، یا Distributed Ledgers، پایگاه داده‌ای است که کپی‌های بسیاری از آن با افراد زیادی اشتراک‌گذاری و همگام‌سازی شده است. هیچ مدیر مرکزی یا پایگاه داده‌ی متمرکزی وجود ندارد. غیرمتمرکزسازی داده‌ها باعث می‌شود تراکنش‌های این پایگاه داده شفافیت داشته باشند و خطر هک و حمله‌ی سایبری کاهش یابد.

ویژگی منحصر به فرد بلاک چین چیست؟

مدیریت شبکه‌ی بلاک چین، بر عهده‌ی هیچ سازمان خاصی نیست و این، مفهوم حقیقی یک سیستم دموکراتیک است. از آن‌جایی که داده‌های تغییرناپذیر بلاک چین بین همه‌ی کامپیوترها به اشتراک گذاشته می‌شود، اطلاعات درون آن برای همه قابل مشاهده است. بنابراین هر چیزی بر روی شبکه‌ی بلاک چین ساخته شود، برای همه‌ی افراد شفافیت دارد و همه مسئول کارهایی که در این شبکه انجام می‌دهند هستند.

بلاک چین چگونه کار می‌کند؟

بلاک چین هیچ هزینه‌ای برای انجام معاملات کسر نمی‌کند

این تکنولوژی یک راه ساده و در عین حال مبتکرانه برای انتقال اطلاعات به شکل خودکار و امن است. برای انجام یک معامله در بلاک چین، چند مرحله باید طی شود: یکی از افراد یک بلوک جدید ایجاد می‌کند. این بلوک باید توسط هزاران، یا شاید میلیون‌ها کامپیوتر دیگر حاضر در شبکه تایید شود. سپس این بلوک به زنجیره اضافه می‌شود و در سراسر شبکه ذخیره می‌گردد. هر کدام از این بلوک‌ها دارای برچسب زمانی هستند، که تاریخ افزوده شدن آن‌ها را به شبکه نشان می‌دهد. ایجاد دست‌کاری یا جعل یک بلوک، به معنای دست‌کاری کل زنجیره‌ای است. به دلیل این‌که این زنجیره توسط میلیون‌ها کامپیوتر نظارت می‌شود، این کار کاملا غیرممکن است.

برای مثال یک شرکت راه‌آهن را در نظر بگیرید. ما بلیت‌های قطار را به صورت آنلاین خریداری می‌کنیم. برای خرید این بلیط، مقداری هزینه برای اجرای تراکنش نیز از ما کسر می‌شود. بلاک چین علاوه بر این‌که هزینه‌های تراکنش را حذف می‌کند، بستری امن برای خرید بلیت‌ها ایجاد می‌کند. طرفین این معامله، شرکت راه‌آهن و مسافر است. بلیت یک بلوک است که به شبکه‌ی بلاک چین افزوده می‌شود. همان‌طور که همه‌ی مبادلات مالی بیت‌کوینی، منحصر به فرد، غیرقابل دست‌کاری و تصدیق‌پذیر هستند، بلیت‌های خریداری‌شده نیز به همین شکل هستند.

در بیت‌کوین، از فناوری بلاک چین برای انجام تراکنش‌های مالی استفاده می‌شود؛ اما این تکنولوژی می‌تواند در بسیاری از کاربردهای دیگر نیز به کار گرفته شود.

مثال دیگری می‌زنیم؛ فرض کنید می‌خواهید خانه‌ای را خریداری کنید. برای این کار نیاز است که سند کاغذی این ملک مبادله شود. اما با استفاده از بلاک چین، این سند به صورت یک بلوک در شبکه قرار دارد. بلوکی که مشخصات ملک و صاحب آن در آن ذخیره شده است و همچنین می‌توان تاریخچه‌ی خرید و فروش این ملک را در زنجیره دنبال کرد. به دلیل این‌که همه‌ی بلوک‌های بلاک چین باید مورد تایید تعداد بسیاری کامپیوتر دیگر قرار گیرد، کاملا قابل اعتماد است و کسی نمی‌تواند به دروغ ادعای مالکیت کند. با انتقال یافتن مالکیت این خانه به فرد دیگر، یک بلوک جدید به زنجیره اضافه می‌شود که اطلاعات صاحب جدید، به همراه تاریخ این انتقال ثبت می‌شود و به صورت کاملا امن در شبکه‌ی بلاک چین ذخیره می‌گردد.

استفاده از بلاک چین کاملا رایگان است!

نکته‌ی اصلی در مورد بلاک چین رایگان بودن آن است. بلاک چین نه تنها می‌تواند پول‌ها را ذخیره کند و انتقال دهد، بلکه جایگزین همه‌ی مدل‌های کسب و کاری می‌شود که به ازای انجام هر تراکنش مبلغی را دریافت می‌کنند. اما بلاک چین ممکن است تهدیدی برای بسیاری شرکت‌ها باشد.

بلاک چین می‌تواند با وارد شدن به صنعت خرید و فروش موسیقی، با حذف شرکت‌های توزیع موسیقی مثل اپل یا اسپاتیفای، سود بیش‌تری برای هنرمندان ایجاد کند. هر آهنگ خریداری شده به صورت یک بلوک در شبکه‌ی بلاک چین رمزگذاری می‌شود و در یک فضای ابری قابل دسترسی خواهد بود.

کتاب‌های الکترونیکی (Ebookها) نیز می‌توانند در کدهای بلاک چین قرار گیرند. در حال حاضر برای خرید یک کتاب الکترونیکی، علاوه بر پرداخت هزینه‌ی تراکنش، باید مبلغی را نیز به شرکت توزیع کننده‌ی آن، مثلا آمازون، پرداخت کنیم. در بلاک چین این کتاب‌ها رمزگذاری می‌شوند و پس از این که فردی کتابی را با تراکنش‌های بلاک چینی خریداری کند، این کتاب برای او رمزگشایی می‌شود و می‌تواند به آن دسترسی پیدا کند. همه‌ی این مبلغ به نویسنده‌ی کتاب پرداخت می‌شود و شخص سومی در این معامله شرکت ندارد. در این صورت فروشگاهی مثل آمازون، بی‌استفاده خواهد بود.

طرز کار بلاک چین چیست؟

حال می‌خواهیم ببینیم که بلاک چین چگونه کار می‌کند و طرز کار بلاک چین چیست؟

یک صفحه‌ی گسترده‌ی داده‌ها، مانند یک فایل اکسل، را در نظر بگیرید که هزاران کپی از آن در شبکه‌ی بزرگی از کامپیوترها توزیع شده باشد. این شبکه طوری طراحی شده است که بتواند داده‌ها را به طور مداوم به‌روزرسانی کند. این بیان ساده‌ای از طرز کار بلاک چین است.

اطلاعات موجود در بلاک چین، در شبکه‌ای اشتراکی ذخیره شده‌اند. داده‌های اعضای این شبکه دائما با یکدیگر تطبیق داده می‌شوند. این روش استفاده از شبکه، مزیت‌های آشکاری دارد. پایگاه داده‌ی بلاک چین در یک مکان خاص ذخیره نمی‌شود؛ این به معنای آن است که داده‌هایی که در بلاک چین وجود دارند کاملا عمومی هستند و به راحتی قابل تصدیق‌اند. به دلیل عدم وجود نسخه‌ای متمرکز از داده‌ها، هکرها نمی‌توانند داده‌ها را دست‌کاری کنند. این داده‌ها توسط میلیون‌ها کامپیوتر میزبانی می‌شوند؛ به همین دلیل داده‌ها برای همه بر روی اینترنت قابل دسترسی هستند.

دلیل این‌که بلاک چین بسیار مورد تقدیر قرار گرفته است این است که:

• یک سازمان یا فرد مالک آن نیست، به بیان دیگر سامانه‌ای غیرمتمرکز است.
• داده‌ها به صورت رمزنگاری‌شده در آن ذخیره می‌شوند.
• بلوک‌های زنجیره تغییرناپذیر هستند، هیچ کس نمی‌تواند آن‌ها را دست‌کاری کند.
• بلاک چین شفاف است و اگر کسی بخواهد می‌تواند داده‌ها را پیگیری کند.

عناصر اصلی تشکیل دهنده‌ی بلاک چین چیست؟

بلاک چین از سه بخش اصلی تشکیل شده است: بلوک‌ها (Blocks)، استخراج‌کننده‌ها (Miners)، و گره‌ها (Nodes).

بلوک‌ها

هر زنجیره از بلوک‌های متعددی تشکیل شده است و هر بلوک سه عنصر اصلی دارد:

• داده‌ای که درون بلوک است.
• یک عدد صحیح ۳۲ بیتی به نام عدد یک بار مصرف یا نانس (nonce – number only used once). این عدد، یک عدد تصادفی است که هنگامی که بلوک ساخته می‌شود به وجود می‌آید. با استفاده از این عدد، هَش به وجود می‌آید.
• هش (hash) یک عبارت ۲۵۶ بیتی است که اطلاعاتی در آن ذخیره می‌شود.

اطلاعات موجود در بلوک‌های بلاک چین

وقتی یک بلوک تشکیل می‌شود، نانس یک هش رمزنگاری برای بلوک ایجاد می‌کند. داده‌ی این بلوک ثبت می‌شود و برای همیشه به نانس و هش پیوند داده می‌شود.

استخراج‌کننده یا ماینرها

برای ایجاد بلوک جدید در بلاک چین، نیاز به حل مسائل بسیار پیچیده‌ی ریاضی است. ماینرها (miner) با روندی به نام ماین (mine) یا استخراج، بلوک‌های جدیدی در زنجیره ایجاد می‌کنند.

در بلاک چین، هر بلوک نانس و هش خاص خود را دارد. علاوه بر این در هر بلوک، ارجاعی به بلوک قبلی نیز وجود دارد. بنابراین استخراج کردن یک بلوک کار ساده‌ای نیست؛ خصوصا در یک زنجیره‌ی بزرگ.

ماینرها با استفاده از نرم‌افزارهای خاصی، مسئله‌های بسیار پیچیده‌ی ریاضی را حل می‌کنند. این مسئله، یافتن یک نانس است که یک هش قابل قبول را تولید کند. به دلیل این‌که نانس ۳۲ بیت است و هش ۲۵۶ بیت، ترکیب‌های بسیار زیادی از نانس و هش وجود دارد که باید بررسی شود تا عدد درست پیدا شود.

وقتی این مسئله توسط ماینر حل می‌شود، راه حل آن با همه‌ی گره‌های شبکه به اشتراک گذاشته می‌شود و پس از تایید آن‌ها، بلوک جدید به زنجیره اضافه می‌شود.

گره‌ها

یکی از اصلی‌ترین ویژگی‌های تکنولوژی بلاک چین، غیرمتمرکزسازی داده‌ها است. هیچ کامپیوتر یا سازمانی نمی‌تواند مالکیت زنجیره را داشته باشد. در عوض، یک «دفتر کل توزیع‌شده» از طریق گره‌ها به زنجیره متصل می‌شود. گره‌ها کامپیوترها یا هر دستگاه الکترونیکی دیگری هستند که کپی‌هایی از بلاک چین را در خود ذخیره می‌کنند. مجموعه‌ای از این گره‌ها، شبکه‌ی بلاک چین را تشکیل می‌دهند.

هر گره یک کپی از بلاک چین را دارد و برای به‌روزرسانی شبکه، همه‌ی گره‌ها باید بلوک استخراج شده‌ی جدید را تایید کنند. به دلیل این‌که بلاک چین شفافیت دارد، همه‌ی اقدامات انجام شده در آن می‌تواند به راحتی مشاهده و بررسی شود. هر گره دارای یک کد شناسایی است که تراکنش‌های آن را نشان می‌دهد.

اما گره‌ها در زمینه‌ی اتریوم به چه معنا هستند؟ می‌دانیم که یک گره، کامپیوتری است که در شبکه‌ی اتریوم شرکت دارد. این شرکت‌کردن، به سه شکل ممکن است:

• نگه‌داشتن یک کپی سطحی از بلاک چین، که کلاینت سبک یا Light Client نامیده می‌شود.
• نگه‌داشتن کپی کاملی از بلاک چین، که گره کامل یا Full Node نامیده می‌شود.
• تاییدکردن تراکنش‌ها

سه ستون اصلی فناوری بلاک چین چیست؟

سه خاصیت اصلی بلاک چین که باعث تحسین آن شده است عبارتند از:

• غیرمتمرکزسازی
• شفافیت
• تغییرناپذیری

ستون اول: غیرمتمرکزسازی

سامانه متمرکز

قبل از این‌که بیت‌کوین و بیت‌تورنت ایجاد شوند، ما به خدمات متمرکز کاملا عادت کرده بودیم. ایده‌ی آن ساده است؛ یک سازمان متمرکز وجود دارد که همه‌ی داده‌ها را ذخیره می‌کند و شما برای دسترسی به آن داده‌ها فقط باید به آن سازمان خاص مراجعه کنید.

یکی از سامانه‌های متمرکز، بانک‌ها هستند. بانک‌ها همه‌ی پول‌های شما را ذخیره می‌کنند و تنها راهی که می‌توانید به کسی پول پرداخت کنید، مراجعه به بانک است.

سامانه‌های متمرکز سال‌های بسیاری به خوبی به ما خدمت کرده‌اند؛ اما این سامانه‌ها نقاط ضعف بسیاری دارند:

• در وهله‌ی اول، به دلیل متمرکز بودن آن‌ها، داده‌ها فقط در یک مکان ذخیره می‌شوند. این، کار هکرها را برای دست‌یابی به داده‌ها راحت می‌کند.
• اگر یک سامانه‌ی متمرکز نیاز به به‌روزرسانی کلی پیدا کند، کل سامانه برای مدتی غیرفعال می‌شود.
• به هر دلیلی کار یک سامانه‌ی متمرکز متوقف شود، هیچ کس نمی‌تواند به داده‌های آن دسترسی پیدا کند.
• اگر این سامانه تخریب شود، همه‌ی داده‌های موجود در آن از بین خواهند رفت.

سامانه غیرمتمرکز بلاک چین چیست؟

در یک سامانه‌ی غیرمتمرکز، اطلاعات توسط یک سازمان خاص ذخیره نمی‌شود. و در حقیقت همه‌ی افراد موجود در شبکه مالکیت داده‌ها را دارند.

در یک شبکه‌ی غیرمتمرکز، شما به صورت مستقیم با افراد دیگر در ارتباط هستید و هیچ واسطه‌ای بین افراد وجود ندارد. تفکر اصلی پشت بیت‌کوین نیز همین بوده است؛ شما، و فقط شما مسئول دارایی‌های خود هستید. شما می‌توانید بدون رفتن به بانک به هر کسی که می‌خواهید پول‌هایتان را انتقال دهید.

ستون دوم: شفافیت

یکی از جالب توجه‌ترین ویژگی‌های تکنولوژی بلاک چین، «شفافیت» است. در حالی که بلاک چین حریم خصوصی شما را حفظ می‌کند، کاملا شفافیت دارد؛ اما چنین چیزی چطور ممکن است؟

هویت افراد با استفاده از رمزنگاری‌های بسیار پیچیده مخفی نگه داشته می‌شود و افراد فقط با «آدرس‌های عمومی» خود نمایش داده می‌شوند. بنابراین اگر بخواهید تاریخچه‌ی تراکنش‌های فردی را مشاهده کنید، عبارت «علی یک بیت‌کوین ارسال کرد.» را نمی‌بینید؛ بلکه چیزی مانند « ۱MF1bhsFLkBzzz9vpFYEmvwT2TbyCt7NZ یک بیت‌کوین ارسال کرد.» را خواهید دید.

تصویر زیر که بخشی از تراکنش‌های انجام شده با بیت‌کوین را نشان می‌دهد، این موضوع را برای شما بهتر روشن می‌کند:

بنابراین، در حالی که هویت اصلی افراد محفوظ می‌ماند، شما همه‌ی تراکنش‌های انجام شده را می‌توانید مشاهده کنید. این سطح از شفافیت هیچ‌گاه در هیچ سامانه‌ی مالی‌ای وجود نداشته است.

پس اگر ما آدرس عمومی یکی از شرکت‌های بزرگ را داشته باشیم، می‌توانیم به راحتی همه‌ی تراکنش‌هایی که این شرکت در آن‌ها شرکت داشته است را مشاهده کنیم. این شفافیت آن‌ها را مجبور می‌کند که صداقت داشته باشند؛ اجباری که قبلا هیچ‌گاه وجود نداشته است.

با این حال این مثال، بهترین مورد استفاده از این ویژگی بلاک چین نیست. ما کاملا مطمئنیم که اکثر شرکت‌ها برای انجام تراکنش‌های خود از رمزارزها استفاده نمی‌کنند و اگر هم بکنند، همه‌ی تراکنش‌های خود را با استفاده از این تکنولوژی انجام نمی‌دهند. با این وجود اگر بلاک چین با سیستم زنجیره‌ی تامین این شرکت‌ها یکپارچه‌سازی شده باشد چه اتفاقی می‌افتد؟

حال می‌توانید مشاهده کنید که چگونه چیزی مانند این می‌تواند بسیار برای صنعت مالی مفید باشد!

ستون سوم: تغییرناپذیری

سومین ستون اصلی بلاک چین، تغییرناپذیری است. اما معنای تغییرناپذیری در زمینه‌ی بلاک چین چیست؟ تغییرناپذیری (Immutability) در بلاک چین به این معناست که اگر چیزی وارد شبکه‌ی بلاک چین شود، دیگر قابل دست‌کاری نخواهد بود.

تصور کنید زمانی که هیچ کس نتواند داده‌های بلاک چین را تغییر دهد چقدر موارد دزدی کاهش می‌یابد.

دلیل تغییرناپذیری بلاک چین چیست؟

دلیل این‌که بلاک چین این ویژگی را دریافت کرده است، هش‌های رمزنگاری شده هستند.

به زبان ساده، «هشینگ» به معنای به معنای گرفتن یک رشته‌ی عبارت و تولید عبارتی با طول مشخص است. در زمینه‌ی رمزارزهایی مثل بیت‌کوین، تراکنش‌ها به عنوان یک ورودی گرفته می‌شوند و با اجرای الگوریتم هشینگ روی آن‌ها یک خروجی با طول مشخص تولید می‌شود.

حال ببینیم روند هشینگ چگونه انجام می‌شود. ما در این مثال از استاندارد بیت‌کوین، یعنی SHA-256) Secure Hashing Algorithm 256 – الگوریتم امن هشینگ ۲۵۶ بیتی)، استفاده می‌کنیم.

همان‌طور که مشاهده می‌کنید، در SHA-256، بدون توجه به این‌که ورودی (INPUT) چقدر بزرگ یا کوچک باشد، خروجی طول ثابتی خواهد داشت. این، زمانی مهم می‌شود که ما با داده‌های بسیار عظیم و تراکنش‌های بسیاری سر و کار داریم. بنابراین بجای ذخیره‌ی داده‌های ورودی که می‌تواند بسیار حجیم باشد، فقط هش را ذخیره می‌کنیم، که حجم بسیار کمی دارد.

یک تابع رمزنگاری هش، یک کلاس از توابع هشینگ است که ویژگی‌هایی دارد که آن را برای رمزنگاری ایده‌آل می‌سازد.

اثر بهمنی در بلاک چین چیست؟

یکی از ویژگی‌های هش‌های بلاک چین، «اثر بهمنی» یا «Avalanche Effect» است. اما اثر بهمنی در بلاک چین چیست؟

در ورودی تابع رمزنگاری هش، حتی اگر کوچک‌ترین تغییر را ایجاد کنیم، کد هش تولید شده به طور کلی تغییر خواهد کرد. در تصویر زیر این موضوع به خوبی قابل مشاهده است:

همان‌طور که می‌بینید، با تغییر کوچکی مانند نوشتن یک کاراکتر با حروف بزرگ، کد هش به طول کلی عوض شده است.

حال بیایید نگاهی دقیق‌تر به معماری بلاک چین بیندازیم. بلاک چین نوعی لیست متصل به هم است. بلوک‌های بلاک چین علاوه بر داده‌هایی که در آن‌ها ذخیره شده است، شامل یک «اشاره‌گر هش» هستند که به بلوک قبلی اشاره می‌کند. اما اشاره‌گر هش در بلاک چین چیست؟ اشاره‌گر هش مانند اشاره‌گرهای دیگر، به بلوک قبلی اشاره می‌کند؛ اما بر خلاف اشاره‌گرهای معمولی که فقط به آدرس بلوک اشاره می‌کنند، اشاره‌گر هش به داده‌های موجود در بلوک قبلی نیز اشاره می‌کند.

همین ویژگی کوچک باعث شده است که فناوری بلاک چین بسیار قابل اعتماد و ره‌گشا باشد.

فرض کنید یک هکر قصد دارد به بلوک سوم حمله کند و اطلاعات آن را تغییر دهد. به دلیل اثر بهمنی هش‌ها، ایجاد یک تغییر بسیار کوچک در داده‌ها موجب تغییر کلی هش می‌شود. این به معنای آن است که هر تغییر کوچک در بلوک سوم، هش بلوک دوم را نیز تغییر می‌دهد، و این تغییر هش بلوک اول را نیز تغییر می‌دهد. این به معنای تغییر کلی زنجیره‌ی بلوک‌هاست که عملی غیرممکن است. این دقیقا دلیلی است که می‌گوییم بلاک چین خاصیت تغییرناپذیری دارد.

حفظ و نگهداری شبکه‌ی بلاک چین

وظیفه‌ی حفظ و نگهداری از شبکه‌ی بلاک چین بر عهده‌ی هر یک از اعضای آن است. می‌دانیم این شبکه مجموعه‌ای از گره‌ها است که در هم تنیده شده‌اند. این گره‌ها کامپیوترهایی هستند که ورودی‌هایی دریافت می‌کنند و با اجرای تابعی یک خروجی می‌دهند. بلاک چین از شبکه‌ی خاصی به نام «شبکه‌ی همتابه‌همتا» (peer-to-peer network) استفاده می‌کند. دیگر یک سرور مرکزی وجود ندارد، بلکه «همتا»های بسیاری در سرتاسر این شبکه‌ی غیرمتمرکز وجود دارند.

دلیل استفاده از شبکه‌ی همتابه‌همتا در بلاک چین چیست؟

یکی از استفاده‌های اصلی شبکه‌ی همتابه‌همتا اشتراک‌گذاری فایل است، که به آن تورنتینگ (torrenting) نیز می‌گویند. اگر بخواهید از روش کلاینت – سرور (client-server) برای دانلود فایل‌ها استفاده کنید، معمولا سرعت پایینی خواهد داشت و این سرعت کاملا وابسطه به سلامت سرور خواهد بود؛ علاوه بر آن، در آن قابلیت سانسور وجود دارد.

با این حال، در یک سیستم همتابه‌همتا، هیچ سازمان مرکزی وجود ندارد؛ بنابراین اگر یکی از «همتا»ها از شبکه خارج شود، سامانه از بین نمی‌رود و همچنان می‌توانید از طریق دیگر «همتا»ها فایل‌ها را دریافت کنید. همچنین در آن امکان سانسور کردن وجود ندارد.

در تصویر زیر مقایسه‌ای از این دو سامانه می‌بینیم:

با خواندن بخش بعدی، اهمیت حیاتی سیستم‌های همتابه‌همتا در زندگی‌مان کاملا مشخص می‌شود. ممکن است بپرسید چقدر حیاتی؟ باید بگوییم که حداقل بر روی کاغذ، ایده‌ی ترکیب شبکه‌های همتابه‌همتا با سیستم پرداخت، با متولد شدن رمزارزها، انقلابی بزرگ در صنعت مالی جهان ایجاد می‌کند.

استفاده‌ی شبکه‌ها و گره‌ها در رمزارزهای بلاک چین چیست؟

ساختار شبکه‌ی peer-to-peer در رمزارزها با توجه به مکانیزم اجماع طراحی شده است. برای رمزارزهایی مانند بیت‌کوین و اتریوم که از مکانیزم اجماع «اثبات کار» یا proof-of-work استفاده می‌کنند، همه‌ی گره‌ها از سطحی از دسترسی برخوردارند. (البته اتریوم در آینده به الگوریتم «اثبات سهام» یا proof-of-stake روی خواهد آورد.) این ایده‌ی ایجاد شبکه‌ای با رعایت مساوات بین همه است. هیچ سرور مرکزی و هیچ رتبه‌بندی‌ای وجود ندارد.

دلیل آن‌که این رمزارزهای غیرمتمرکز این‌گونه طراحی شده‌اند، این است که به فلسفه‌ی وجودی خود پای‌بند باشند. ایده این است که سیستم ارزی‌ای داشته باشیم که در آن با همه به شکل مساوی برخورد شود و هیچ حکم‌رانی که بتواند ارزش ارز را به علاقه‌ی خود تغییر دهد وجود نداشته باشد. این هم در بیت‌کوین و هم در اتریوم صادق است.

حال اگر هیچ سیستم مرکزی‌ای وجود نداشته باشد، چگونه اعضا متوجه می‌شوند که تراکنشی خاص انجام شده است؟ شبکه از روشی به نام پروتکل شایعه یا gossip protocol استفاده می‌کند. به این فکر کنید که یک شایعه چگونه پخش می‌شود. فرض کنید بهرام سه اتر (واحد ارز اتریوم) به محمد ارسال می‌کند. نزدیک‌ترین گره‌ها به آن‌ها متوجه آن می‌شوند و سپس به گره‌های نزدیک به خود اطلاع می‌دهند و به همین شکل این خبرچینی ادامه پیدا می‌کند تا همه‌ی اعضای شبکه از این تراکنش اطلاع پیدا کنند.

چه کسانی از بلاک چین استفاده خواهند کرد؟

برای استفاده از فناوری بلاک چین، نیازی نیست که هر کسی کاملا با ساز و آن آشنا باشد.

در حال حاضر، یکی از موارد اصلی استفاده‌ی بلاک چین امور مالی است. بلاک چین به صورت بالقوه واسطه‌های این تراکنش‌ها را حذف می‌کند. به دلیل وجود رابط‌های کاربری گرافیکی (GUI)، هر کسی که حتی در مورد بلاک چین چیزی نداند، می‌تواند در زندگی خود از آن بهره ببرد. معمول‌ترین رابط کاربری گرافیکی که برای بلاک چین طراحی شده است، نرم‌افزارهای کیف پول بیت‌کوین هستند. با استفاده از این نرم‌افزارها، افراد به راحتی می‌توانند با استفاده از بیت‌کوین خرید و فروش انجام دهند.

بنابراین همه‌ی افراد به راحتی قادر به استفاده از فناوری بلاک چین در کارهای روزمره‌ی خود خواهند بود.

کاربردهای بلاک چین چیست؟

شبکه‌ی بلاک چین به کاربران اینترنت این توانایی را می‌دهد که ایجاد ارزش کنند؛ همچنین بلاک چین صحت اطلاعات دیجیتالی را تصدیق می‌کند. اما کاربردهای بلاک چین در کسب و کارهای آینده چیست؟

سرویس‌های مالی

سیستم‌های سنتی، دست‌وپاگیر، مستعد خطا، و بسیار آهسته هستند. در این سیستم‌ها عموما نیاز به واسطه‌ای است که اختلافات را حل و فصل کند. طبیعتا، این باعث صرف زمان و هزینه‌ی بیش‌تر می‌شود. در مقابل، بلاک چین ارزان‌تر، شفاف‌تر، و موثرتر عمل می‌کند. برخی سرویس‌های مالی که تعدادشان در حال افزایش است، از بلاک چین برای اجرای ایده‌های تازه‌ای مثل اوراق قرضه‌ی هوشمند (smart bonds) و قراردادها‌ی هوشمند (smart contracts) استفاده می‌کنند. در اوراق قرضه‌ی هوشمند، زمانی که شرایط خاص از پیش تعیین‌شده‌ای اتفاق بیفتد، به صورت خودکار کوپن فرد دارای صاحب سهام قرضه پرداخت می‌شود. قراردادهای هوشمند، قراردادهای دیجیتالی هستند که به شکل خودکار برقرار می‌شوند و اجرا می‌گردند.

دارایی هوشمند

فناوری هوشمند بلاک چین می‌تواند در بسیاری از دارایی‌ها، مثل خودروها، خانه‌ها، سندهای ثبت اختراع، سهام شرکت‌ها و … نفوذ پیدا کند. این اطلاعات در شبکه‌ی بلاک چین ثبت می‌شوند و مشخصات صاحب یا صاحبان آن در بلوک‌های این زنجیره ذخیره می‌شود. کلیدهای هوشمند (smart keys) که از فناوری بلاک چین استفاده می‌کنند می‌توانند برای دادن دسترسی به افراد برای ورود به خانه، باز کردن در خودرو، و موارد امنیتی دیگر استفاده شوند. با استفاده از تکنولوژی بلاک چین، با خریدن یک خانه، به صورت خودکار اطلاعات ما وارد سیستم کلید هوشمند آن خانه می‌شود و دسترسی ورود به آن را به دست می‌آوریم.

هوشمندسازی دارایی‌ها، خطر کلاه‌برداری را کاهش می‌دهد و هزینه‌ی واسطه‌ها را حذف می‌کند، و در عین حال اطمینان و بازده را افزایش می‌دهد.

مدیریت داده‌ها

امروزه، افراد می‌توانند در ازای به اشتراک گذاشتن اطلاعات شخصی خود، از شبکه‌های اجتماعی مانند فیسبوک استفاده کنند. در آینده، کاربران قادر خواهند بود داده‌هایی را که از فعالیت آنلاین‌شان به دست می‌آید مدیریت کنند و حتی بفروشند. بیت‌کوین به دلیل این‌که می‌تواند در مقادیر کوچک توزیع شود، احتمالا ارز رایج برای انجام چنین تراکنش‌هایی خواهد بود.

بلاک چین در اینترنت اشیا

هر چیز دارای جسم شیء است. اگر این اشیا با اینترنت به یکدیگر متصل شوند و بتوان با استفاده از اینترنت آن‌ها را کنترل کرد، اینترنت اشیا (Internet of Things – IoT) به وجود می‌آید. اما رابطه‌ی اینترنت اشیا با بلاک چین چیست؟

با وجود میلیون‌ها دستگاه متصل به هم، متخصصان امنیت سایبری نگران این هستند که چگونه این حجم از اطلاعات توزیع‌شده در اینترنت اشیا را می‌توان امن نگه داشت؟ همانند بقیه‌ی جاها، بلاک چین در اینترنت اشیا نیز می‌تواند امنیت بسیار بالایی ایجاد کند. مسئله‌ی دیگری که در اینترنت اشیا وجود دارد، شیوه‌ی سازمان‌دهی و آنالیز این حجم عظیم از داده‌ها است. فناوری بلاک چین تضمین می‌کند که اطلاعات فقط از افراد مورد تایید دریافت شوند. بلاک چین پلتفرمی ارائه می‌دهد که با آن می‌توان حجم بسیار عظیمی از داده‌ها را مدیریت و آنالیز کرد.

تاریخچه‌ی بلاک چین چیست؟

با این‌که بلاک چین یک تلکنولوژی جدید است، تاریخچه‌ای غنی و قابل توجهی دارد. در ادامه خلاصه‌ای از خط زمانی بلاک چین و مهم‌ترین اتفاقاتی که در روند توسعه‌ی این تکنولوژی افتاده است را می‌خوانیم.

۱۹۹۱

• برای اولین بار ایده‌ی زنجیره‌ای از بلوک‌های رمزنگاری‌شده توسط دانشمندان، Stuart Haber و W Scott Stornetta بیان شد.

۱۹۹۸

• Nick Szabo، دانشمند علوم رایانه، بر روی یک ارز دیجیتالی غیرمترمرکز با نام «بیت گُلد» کار می‌کند.

۲۰۰۰

• Stefan Konst نظریه‌ای پیرامون زنجیره‌های رمزگذاری‌شده ارائه داد.

۲۰۰۸

• ساتوشی ناکاموتو بیت‌کوین معرفی کرد. ساتوشی ناکاموتو نامی است که برای فرد یا افراد ناشناخته‌ای که بیت‌کوین را به وجود آورده‌اند برگزیده شده است.

۲۰۰۹

• اولین تراکنش بیت‌کوین با موفقیت انجام شد.

۲۰۱۰

• Laszlo Hanyecz، یک برنامه‌نویس اهل فلوریدا اولین خرید را با استفاده از بیت‌کوین انجام داد؛ دو عدد پیتزا به قیمت ۱۰ هزار بیت‌کوین که در آن زمان فقط ۴۱ دلار ارزش داشت. امروز، آن مقدار بیت‌کوین بیش از ۷۰ میلیون دلار ارزش دارد!
• ارزش بازار بیت‌کوین از یک میلیون دلار عبور کرد.

۲۰۱۱

• ارزش هر بیت‌کوین با دلار برابر شد.
• بنیاد مرزهای الکترونیکی (EFF)، ویکی‌لیکس (Wikileaks)، و برخی موسسات دیگر، ارز بیت‌کوین را نیز برای پرداخت وجوه قبول کردند.

۲۰۱۲

• از بلاک چین و رمزارز در برنامه‌های تلویزیونی مثل «همسر خوب» (The Good Wife) نام برده شد. این کار باعث ورود مفاهیم بلاک چین و رمزارزها به فرهنگ عامه شد.
• مجله‌ی بیت‌کوین (Bitcoin Magazine) توسط یکی از توسعه دهندگان اولیه‌ی تکنولوژی بلاک چین و بیت‌کوین، ویتالیک بوترین (Vitalik Buterin)، شروع به کار کرد.

۲۰۱۳

• ارزش بازار بیت‌کوین از یک میلیارد دلار عبور کرد.
• ارزش هر بیت‌کوین به ۱۰۰ دلار رسید.
• ویتالیک بوترین بر این باور بود که بلاک چین قابلیت‌های دیگری به جر بیت‌کوین دارد. بنابراین پروژه‌ی رمزارز اتریوم (Ethereum) را آغاز کرد.

۲۰۱۴

• شرکت بازی‌سازی Zynga، هتل The D Las Vegas، و شرکت Overstock بیت‌کوین را برای پرداخت وجوه قبول کردند.
• بر روی پروژه‌ی اتریوم با استفاده از عرضه اولیه سکه (ICO)، سرمایه‌گذاری اجتماعی شد. این سرمایه‌گذاری به ۱۸ میلیون دلار رسید و گذرگاه‌های جدیدی را برای بلاک چین گشود.
• R3، گروهی متشکل از ۳۰۰ شرکت، برای یافتن راه‌های جدیدی که بلاک چین می‌تواند استفاده شود گرد هم آمد.
• PayPal یکپارچه‌سازی خود با بیت‌کوین را اعلام کرد.

۲۰۱۵

• تعداد تاجرانی که بیت‌کوین را قبول می‌کنند از ۱۰۰ هزار نفر گذشت.
• NASDAQ و شرکت سان‌فرانسیسکویی Chain، یک تکنولوژی مبتنی بر بلاک چین را برای مبادله‌ی سهام در شرکت‌های خصوصی آزمایش کردند.
• WIRED ادعا می‌کند که کریگ رایت (Craig Wright)، دانشمند استرالیایی علوم رایانه، احتمالا ساتوشی ناکاموتو است.

۲۰۱۶

• شرکت IBM، یک استراتژی بلاک چینی مبتنی بر فضای ابری برای کسب و کارها ارائه می‌دهد.
• دولت ژاپن به صورت رسمی قوانینی را در حوزه‌ی بلاک چین و رمزارزها تصویب کرد.

۲۰۱۷

• ارزش هر بیت‌کوین از ۱۰۰۰ دلار عبور کرد.
• ارزش کل بازار رمزارزها از ۱۵۰ میلیارد دلار عبور کرد.
• هر بیت‌کوین به سقف تاریخی خود، ۱۹۷۰۰ دلار رسید.
• دولت استرالیا برای انجام تحقیقات حوزه‌ی اقتصاد رمزی سرمایه‌گذاری کرد.

۲۰۱۸

• در فیسبوک یک تیم بلاک چین آغاز به کار کرد. فیسبوک همچنین اشاره‌ای به احتمال ساختن رمزارز خود نیز داشت.
• IBM توسعه‌ی یک پلتفرم بانک‌داری مبتنی بر بلاک چین را با بانک‌های بزرگی مثل Citi و Barclays آغاز کرد.
• ۸۰ درصد کل بیت‌کوین‌ها استخراج شدند.
• ارزش اتریوم به ۱۴۰۰ دلار رسید.
• فیسبوک، گوگل و توییتر، تبلیغات مربوط به رمزارزها را منع کردند.
• اتحادیه‌ی اروپا ۳۰۰ میلیون دلار برای توسعه‌ی پروژه‌های بلاک چین اختصاص داد. دولت کره جنوبی نیز ۹ میلیون دلار برای توسعه‌ی تکنولوژی بلاک چین سرمایه‌گذاری کرد.

۲۰۱۹

• دستگاه‌های Coinstar قابلیت فروش بیت کوین را در فروشگاه‌های آمریکا فراهم می‌کنند.

یک دستگاه coinstar

• کل تراکنش‌های بیت‌کوینی به بیش از ۴۰۰ میلیون تراکنش رسید.
• تعداد تراکنش‌های روزانه‌ی اتریوم از از یک میلیون تراکنش در روز عبور کرد.
• فیسبوک ارز Libra را معرفی کرد.