چگونه برنامه نویس بلاک چین (Blockchain )شویم؟
در این مقاله سعی داریم به طور جامع و کامل به اموزش برنامه نویسی بلاک چین بپردازیم. قطعا به دلیل اخبار مختلف اسم بلاکچین را شنیده‌اید و می‌دانید که در چه زمینه‌هایی استفاده می‌شود. به طور کلی بلاکچین یک تکنولوژی است که در چند سال اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. با شنیدن نام بلاکچین قطعا یاد بیت‌کوین و ارزهای دیجیتالی می‌افتیم. باید بدانید که ارزها دیجیتالی تنها بخشی از استفاده‌هایی است که از تکنولوژی بلاکچین می‌شود. در حوزه‌های مختلفی که احتیاج به یک شبکه نامتمرکز احساس می‌شود قطعا باید از بلاکچین استفاده کرد.
در سال‌های پیش‌رو این تکنولوژی می‌تواند تا حد بسیار زیادی مورد توجه سایرین قرار بگیرد. حتما شما هم برای داشتن یک آینده موفق نیاز دارید که بلاکچین را یاد بگیرید. یا علاقه‌مند هستید که از این تکنولوژی در حوزه‌های مختلفی استفاده کنید. برای این کار کافی است که این مقاله را دنبال کنید. در این مقاله به طور کامل با این تکنولوژی آشنا می‌شویم و یاد میگیریم که در چه حوزه‌هایی می‌توان از آن استفاده کرد. پس اگر به این موضوع علاقه‌مند هستید با ما در این مقاله همراه باشید.
دلیل مهم بودن برنامه نویسی بلاک چین ؟
استفاده از این تکنولوژی تقریبا به ده سال پیش برمی‌گردد. در آن زمان کسی به این فناوری توجهی نداشت اما در یک سال گذشته با توجه به بازاریابی‌ها و تبلیغات گسترده این تکنولوژی تا حد بسیار زیادی مورد توجه قرار گرفته است. قطعا می‌دانید که ارزهای دیجیتالی متعددی به بازار عرضه شده‌اند. اگر سری به coinmarketcap زده باشید قطعا با ارزهای دیجیتالی بسیار زیادی مواجه شده‌اید. افراد زیادی هستند که در این حوزه فعالیت دارند. با توجه به موفق بودن فناوری بلاکچین در ارزهای دیجیتالی این تکنولوژی در حوزه‌های متعددی مورد استفاده قرار گرفته است. بهتر است هر برنامه‌نویسی در سال ۲۰۲۲ حداقل یک مطالعه کوتاه در رابطه با این فناوری داشته باشد.
بلاکچین چیست؟
در حقیقت بلاکچین به یک پایگاه داده توزیع شده می‌گویند که در بین گره‌های یک شبکه قرار می‌گیرد. به عنوان یک پایگاه داده، بلاکچین اطلاعات را به صورت دیجیتالی ذخیره می‌کند. در حقیقت بلاکچین به لحاظ سخت‌افزاری وجود ندارد و در بین صفر یک‌های کامیپوترهای مختلف می‌توان آن را دید. علت اصلی شناخته شدن بلاکچین ارزهای دیجیتال مانند بیت‌کوین و همچنین انجام معاملات مختلف در ارزهای دیجیتالی می‌باشد. این تکنولوژی کمک می‌کند که داده‌ها را به صورت غیر متمرکز و ایمن ذخیره کنیم. نوآوری در بلاکچین این است که وفاداری و امنیت رکورد داده‌ها را تضمین می‌کند و بدون نیاز به شخص ثالث، اعتماد ایجاد می‌کند.
اصلی‌ترین تفاوت یک پایگاه داده معمولی و بلاکچین در ساختار پایگاه داده است. در بلاکچین داده‌ها به شکل بلوک ذخیره می‌شوند. هر کدام از بلوک‌ها مجموعه‌ای از اطلاعات را در خود ذخیره می‌کنند. بلوک‌ها اغلب دارای ظرفیت ذخیره‌سازی خاصی هستند که زمانی که پر می‌شوند بسته خواهند شد. هر بلوک پرشده به بلوک قبلی خود متصل است. این اتصال‌ها زنجیره‌ای از داده‌ها را تشکیل می‌دهد که به آن زنجیره بلوکی گفته می‌شود. تمام اطلاعات جدیدی که به دنبال آن بلوک تازه اضافه شده است در یک بلوک تازه تشکیل شده کامپایل می‌شود که پس از پر شدن نیز به زنجیره اضافه خواهد شد.
ساختار یک پایگاه داده به شکل جدول است. یعنی داده‌ها را به شکل یک جدول ساختار می‌دهد. در حالی که بلاکچین داده‌ها را به شکل یک سری بلوک در کنار هم قرار می‌دهد و آنها را به هم وصل می‌کند. این ساختار داده به طور ذاتی یک جدول زمانی برگشت‌ناپذیر از داده‌ها را زمانی که در طبیعت غیرمتمرکز پیاده‌سازی می‌شود ایجاد می‌کند. هنگامی که یک بلوک پر شده باشد، در سنگ قرار می‌گیرد و بخشی از این جدول زمانی خواهد شد. هر بلوک در زنجیره زمانی که به زنجیره اضافه شده و یک مهر زمان دقیق به آن داده می‌شود.
نکات مهم در رابطه با بلاکچین
- بلاکچین یک پایگاه داده مشترک است که کاملا با پایگاه داده معمولی در ذخیره‌سازی اطلاعات متفاوت است. تفاوت اصلی این موضوع در ذخیره‌سازی اطلاعات می‌باشد. بلاک چین، داده‌ها را در بلوک‌هایی ذخیره می‌کند که سپس از طریق رمزنگاری به یکدیگر مرتبط می‌شوند.
- زمانی که داده‌های جدیدی اضافه می‌شود بلوک جدید ایجاد خواهد شد. زمانی که یک بلوک پر می‌شود به بلوک قبلی خود متصل شده و اطلاعات به صورت زنجیره‌ای می‌گردد.
- انواع مختلفی از داده‌ها را می‌توان در بلاکچین ذخیره کرد اما رایج‌ترین نحوه ذخیره‌سازی اطلاعات برای ثبت کردن تراکنش‌ها می‌باشد. به عنوان مثال می‌توان به ارزهای دیجیتالی اشاره کرد. همچنین استفاده از NFTها هم به نوعی شکل کلی از بلاکچین را نشان می‌دهد.
- ارز دیجیتالی بیت‌کوین طوری طراحی شده است که هیچ جمع یا گروهی به آن دسترسی نداشته باشد و همه صاحب آن باشند. کاربران در بیت‌کوین به صورت جمعی ارزش این پول را حفظ می‌کنند. البته افرادی که پول بسیار زیادی را در بیت‌کوین سرمایه‌گذاری کرده‌اند یا به اصطلاح نهنگ‌ها می‌توانند کمی در قیمت بازار تاثیرگذار باشند.
- بلاک‌چین‌های غیرمتمرکز به دلیل ساختاری که دارند کاملا برگشت‌ناپذیر هستند. معنی این جمله این است که این بلوک‌ها به هیچ عنوان قابل تغییر نیستند. به عنوان مثال در بیت‌کوین شما نمی‌توانید داده‌ها را برگشت دهید یا تغییر در تراکنش‌ها ایجاد کنید.
یک بلاکچین چگونه کار می‌کند؟
اگر یک اموزش برنامه نویسی بلاک چین مناسب را دنبال کرده باشید قطعا در این رابطه شنیده‌اید هدف اصلی از تولید بلاکچین این است که اطلاعات ثبت و تولید شوند اما به هیچ عنوان ویرایش نشوند. به این ترتیب، بلاک چین پایه و اساس دفاتر غیرقابل تغییر یا سوابق تراکنش‌هایی است که نمی‌توان آنها را تغییر داد، حذف کرد یا از بین برد. به همین دلیل است که به بلاک‌چین‌ها دفاتر توزیع شده یا DLT نیز گفته می‌شود.
اولین بار به عنوان یک پروژه تحقیقاتی در سال ۱۹۹۱ پیشنهاد شد، مفهوم بلاک چین قبل از اولین کاربرد گسترده آن در سال ۲۰۰۹ استفاده شد. بیت کوین، در سال ۲۰۰۹ برای اولین بار به بازار معرفی شد. در سال‌های پس از آن، استفاده از بلاک چین از طریق ایجاد ارزهای دیجیتال مختلف، برنامه‌های کاربردی مالی غیرمتمرکز (DeFi) گسترش یافته است. به عنوان مثال می‌توان به NFTها اشاره کرد.
چرا همه بلاکچین را غیر متمرکز می‌دانند؟
تصور کنید که یک شرکت مالک یک مزرعه سرور با ۱۰۰۰۰ کامپیوتر است که برای نگهداری پایگاه داده‌ای که تمام اطلاعات حساب مشتری خود را در آن نگهداری می‌کند، استفاده می‌شود. این شرکت یک انباری بسیار بزرگ را ایجاد کرده که در آن تمامی کامپیوترها قرار دارند. این موضوع یک ضعف بسیار بزرگ برای این شرکت به حساب می‌آید. در صورتی که برق قطع شود یا انبار دچار آتش‌سوزی شود قطعا تمامی اطلاعات از بین خواهند رفت. حتی ممکن است اینترنت انباری قطع شود و دیگر نتوان به اطلاعات مورد نیاز دسترسی داشت. در اموزش برنامه نویسی بلاک چین قطعا باید در رابطه با غیرمتمرکز بودن این شبکه صحبت کرد.
همچنین امکان خطای انسانی در چنین مواری تا حد بسیار زیادی افزایش پیدا می‌کند و ممکن است مشکلات متعددی را ایجاد کند. در تمامی این موارد شرکت دچار ضررهای سنگینی می‌شود و ممکن است تمامی داده‌های خود را کاملا از دست بدهد. اساسا کاری که یک بلاکچین انجام می‌دهد این است که تمامی گره‌های یک شبکه را مسئول نگهداری اطلاعات شبکه می‌کند. این موضوع نه تنها باعث ایجاد افزونگی می‌شود بلکه احتمال از دست رفتن داده‌ها را نیز تا حد بسیار زیادی کاهش می‌دهد.
همچنین اگر کسی بخواهد رکوردی را تغییر دهد چنین امکانی وجود نخواهد داشت و از خطاهای انسانی تا حد بسیار زیادی جلوگیری می‌شود. همانطور که اگر یک کاربر بخواهد یک رکورد از تراکنش‌های بیت‌کوین را دستکاری کند همه گره‌ها به یک دیگر ارجاع داده می‌شوند و رکورد دستکاری شده به خوبی مشخص خواهد شد. چنین سیستمی به ایجاد نظم دقیق و شفاف کمک بسیار زیادی می‌کند. به این ترتیب، هیچ گره‌ای در شبکه نمی‌تواند اطلاعاتی را که در آن نگهداری می‌شود تغییر دهد.
امنیت بلاکچین ؟
در پاسخ به این سوال باید گفت که امنیت یک مسئله کاملا نسبی است و نمی‌توان آن را صددرصد دانست. بلاکچین از طریق روش‌های مختلفی به امنیت داده‌ها دست پیدا می‌کند. به عنوان مثال بلوک‌های جدید همیشه به صورت خطی ذخیره می‌شوند. 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. در چنین حالتی می‌توان گفت که یک امنیت نسبی فراهم شده است.
در اموزش برنامه نویسی بلاک چین همیشه گفته می‌شود که بلاکچین بسیار امن و غیر قابل هک است. اما در واقعیت این طور نیست و از طریق روش‌های مختلف یک بلاکچین مورد حمله قرار می‌گیرد. درست است که در صورتی که بلوک‌ها تغییر کنند هش‌ها هم تغییر کرده و قابل ردیابی نیستند اما نمی‌توان گفت که این هش‌ها کاملا صددرصد امن هستند. همچنین نمی‌توان گفت که تمامی معماری‌های بلاکچین امن هستند و ممکن است ضعف‌های بسیار زیادی را همراه خود داشته باشند.
اموزش برنامه نویسی بلاک چین با استفاده از زبان سالیدیتی یا Solidity
در این مقاله به طور کلی به معرفی بلاکچین و نحوه کدنویسی آن پرداختیم. برای کدنویسی در بلاکچین زبان برنامه‌نویسی به نام سالیدیتی وجود دارد که می‌توان از آن برای برنامه‌نویسی بلاکچین استفاده کرد. قطعا یادگیری این زبان برنامه‌نویسی می‌تواند تا حد بسیار زیادی به شما در کدنویسی خودتان کمک کند. اگر علاقه‌مند به یادگیری این زبان برنامه‌نویسی هستید در اموزش برنامه نویسی بلاک چین با ما همراه باشید. در ادامه به صورت کلی به این زبان می‌پردازیم.
Solidity چیست؟
Solidity یک زبان سطح بالا برای اجرا کردن قراردادهای هوشمند است. قرادادهای هوشمند در حقیقت رفتارهای جساب‌ها را در اتریوم کنترل می‌کنند. سالیدیتی یک زبان است که برای ماشین مجازی EVM طراحی و تولید شده است. این زبان سطح بالا از زبان‌های C++، پایتون و جاوا اسکریپت الگوبرداری کرده است و شباهت‌هایی به آنها دارد.
کدنویسی در این زبان برنامه‌نویسی به صورت ایستا صورت می‌گیرد و از مفاهیمی مانند وراثت، کلاس‌ها و … نیز پشتیبانی می‌کند. با استفاده از زبان سالیدیتی می‌تواند قراردادهای هوشمند متعددی را ایجاد کنید و در حالت‌های متفاوتی از آنها استفاده کنید. شایع‌ترین نوع این قراردادها استفاده از کیف‌پول‌های چند امضایی است.
هنگام استقرار قراردادها، باید از آخرین نسخه منتشر شده Solidity استفاده کنید. به غیر از موارد استثنایی، فقط آخرین نسخه اصلاحات امنیتی دریافت می‌کند. علاوه بر این، تغییرات قطعی و همچنین ویژگی‌های جدید به طور منظم معرفی می‌شوند. در این مقاله ما از نسخه ۰٫y.z برای کدنویسی استفاده می‌کنیم.
شروع کدنویسی در سالیدیتی
- ابتدا کمی با مفهوم قراردادهای هوشمند آشنا شوید.
- کمی در رابطه با سالیدیتی مطالعه کنید و آن را بشناسید.
- کامپایلر سالیدیتی را نصب کنید. (همچنین می‌توانید از نسخه تحت وب آن نیز استفاده کنید)
- به رفرنس این زبان مراجعه کنید یا یک فیلم آموزشی در همین حوزه تهیه کنید.
جمع بندی
در این مقاله سعی شد به طور کلی یک دید کامل از برنامه‌نویسی بلاکچین به شما داده شود. اصولا برنامه‌نویسی بلاکچین معمولا به افرادی توصیه می‌شود که آینده روشنی را در برنامه‌نویسی می‌خواهند. اگر قصد دارید در زمینه برنامه‌نویسی موفق شوید حتما یک اموزش برنامه نویسی بلاک چین را برای خودتان تهیه کنید. قطعا استفاده از فیلم آموزشی می‌تواند تا حد بسیار زیادی در این زمینه به شما کمک کند. فیلم‌های متعددی در این حوزه وجود دارند که استفاده کردن از آنها خالی از لطف نیست.
