بلاک‌چین چیست و نحوه عملکرد آن چگونه است؟

تنها چیزی که همه آن‌ها را به هم متصل می‌کند، بلاک‌چین است! مگر اینکه در انزوا زندگی کرده باشید، قطعاً با بلاک‌چین آشنا هستید، حتماً نام آن را شنیده‌اید. بلاکچین که عنصری ضروری در دنیای ارزهای دیجیتال است، دارایی‌های دیجیتال را همان‌گونه که می‌شناسیم متحول کرده است. اگر مشتاق آغاز سفری برای کشف بیشتر درباره رمزارزها هستید، با مانعی روبرو خواهید شد که باید بر آن غلبه کنید. زیرا برای درک ارزهای دیجیتال، ابتدا باید هنر درک بلاک‌چین و نحوه عملکرد آن را فرا بگیرید.

منظور از بلاک‌چین چیست؟
از آغاز به کار بیت کوین در سال 2009، فناوری بلاک چین در ابزارهای مالی متعددی مورد استفاده قرار گرفته است. DeFi ،DApps ،NFT قراردادهای هوشمند و سایر ارزهای دیجیتال همگی از فناوری بلاک‌چین استفاده می‌کنند. اما دقیقاً این فناوری چیست؟
به صورت ساده، بلاک‌چین پایگاه داده‌ای است که در بین گره‌های یک شبکه کامپیوتری به اشتراک گذاشته می‌شود. آن را مانند یک فهرست عمومی کتابخانه تصور کنید که برای همه قابل استفاده است. بلاک‌چین به دلیل نقش کلیدی آن در ارزهای دیجیتال شناخته شده است، جایی که سوابق تراکنش‌ها را به صورت امن و غیرمتمرکز حفظ می‌کند.

منظور از غیرمتمرکزسازی در بلاک‌چین چیست؟
غیرمتمرکزسازی در بلاک‌چین را می‌توان به چند بخش تقسیم‌بندی کرد:
فناوری دفتر کل غیرمتمرکز
بلاک‌چین در اصل یک فناوری دفتر کل غیرمتمرکز است که تراکنش‌ها را در چندین کامپیوتر ثبت می‌کند. بر خلاف پایگاه‌های داده متمرکز سنتی که توسط یک نهاد واحد اداره می‌شوند، بلاک‌چین بر روی یک شبکه همتا به همتا کار می‌کند. هر شرکت‌کننده (یا گره) در شبکه یک نسخه کامل از دفتر کل را نگه می‌دارد که شفافیت را تضمین کرده و خطر دستکاری یا تقلب داده‌ها را کاهش می‌دهد.
معاملات پایدار و شفاف
یکی از ویژگی‌های تعیین‌کننده بلاکچین، تغییر ناپذیری آن است. پس از ثبت یک معامله در یک بلوک و افزودن آن به زنجیره، امکان تغییر یا حذف آن وجود ندارد. این تغییرناپذیری از طریق هش کردن رمزنگاری و مکانیسم‌های اجماع حاصل می‌شود. شفافیت نیز مزیت مهم دیگری است، زیرا همه معاملات برای همه شرکت‌کنندگان در شبکه قابل مشاهده است و اعتماد و پاسخگویی را تقویت می‌کند.
امنیت رمزنگاری
بلاک‌چین از روش‌های پیشرفته رمزنگاری برای ایمن‌سازی اطلاعات استفاده می‌کند. هر تراکنش رمزگذاری شده و با استفاده از هش رمزنگاری به تراکنش پیشین پیوند داده می‌شود. این امر باعث می‌شود که تغییر هر تراکنش نیازمند تغییر تمامی تراکنش‌های بعدی باشد و دستکاری داده‌ها عملاً غیرقابل انجام گردد. کلیدهای عمومی و خصوصی نیز برای احراز هویت و اختیاردهی تراکنش‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند که لایه دیگری از امنیت را اضافه می‌کنند.

آشنایی با بلاکچین و مؤلفه‌های تشکیل‌دهنده آن
فناوری بلاک‌چین به عنوان یک سیستم نوین ظهور کرده است که زیربنای کاربردهای متعددی، به ویژه در حوزه مالی را تشکیل می‌دهد. برای درک پتانسیل کامل آن، به بررسی چگونگی عملکرد، مکانیسم‌های اجماع، انواع شبکه‌های بلاک‌چین و فواید آن خواهیم پرداخت.

بلاک‌چین چگونه عمل می‌کند؟
به طور خلاصه، بلاک‌چین یک فناوری دفتر کل توزیع‌شده است که تراکنش‌ها را در چندین رایانه ثبت می‌کند. این تراکنش‌ها در بلوک‌هایی جمع‌آوری می‌شوند که هر بلوک شامل هش رمزنگاری شده بلوک قبلی، زمان ثبت و داده‌های تراکنش است. این زنجیره‌سازی بلوک‌ها تضمین می‌کند که داده‌ها پس از ثبت، قابل تغییر نیستند و یک سیستم امن و شفاف ارائه می‌دهد.

هر یک از مشارکت‌کنندگان در شبکه بلاکچین قادر به مشاهده کل دفتر کل هستند که شفافیت را تضمین می‌کند. هنگامی که یک تراکنش جدید صورت می‌گیرد، به شبکه پخش شده و پس از تأیید، به یک بلوک اضافه می‌شود. این بلوک سپس به زنجیره موجود الحاق شده و تراکنش را غیرقابل تغییر می‌سازد.

منظور از مکانیسم اجماع چیست؟
مکانیسم اجماع پروتکلی است که تضمین می‌کند همه مشارکت‌کنندگان در شبکه بلاک‌چین بر صحت تراکنش‌ها اتفاق نظر دارند. این توافق برای حفظ یکپارچگی و امنیت بلاک‌چین ضروری است. بدون مکانیسم اجماع، امکان دستکاری دفتر کل توسط کاربران مخرب وجود خواهد داشت که منجر به ناسازگاری و کلاهبرداری می‌شود.
انواع مکانیسم‌های اجماع
مکانیسم‌های متعددی برای اجماع وجود دارد که هر کدام رویکرد خاص خود را برای دستیابی به توافق میان شرکت‌کنندگان دارند:

اثبات کار (PoW)
اثبات کار (PoW) متداول‌ترین روش مورد استفاده در بیت‌کوین است. در این روش، ماینرها با یکدیگر برای حل معماهای پیچیده ریاضی رقابت می‌کنند و برنده‌ای که ابتدا به جواب برسد، بلوک بعدی را به زنجیره اضافه کرده و به عنوان پاداش، ارز دیجیتال دریافت می‌کند.

اثبات سهام (PoS)
در الگوی اثبات سهام، اعتبارسنج‌ها جایگزین ماینرها می‌شوند و بر اساس میزان کوین‌هایی که به عنوان وثیقه "سهام‌گذاری" کرده‌اند، حق ایجاد بلوک‌های جدید را کسب می‌کنند. این روش مصرف انرژی به مراتب پایین‌تری نسبت به اثبات کار دارد.

الگوریتم اجماع اثبات سهام نمایندگی شده (DPoS)
این نوع اثبات سهام بر اساس یک سیستم رأی‌دهی عمل می‌کند که در آن دارندگان کوین، تعداد محدودی نماینده را برای اعتبارسنجی تراکنش‌ها و ایجاد بلوک انتخاب می‌کنند.

الگوریتم اثبات اعتبار (PoA)
این سیستم بر تعداد محدودی اعتبارسنج (مقام) تأیید شده برای حفظ بلاک‌چین استوار است. این روش عموماً در بلاک‌چین‌های خصوصی یا کنسرسیومی که اعتماد میان مشارکت‌کنندگان شکل گرفته است، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

الگوریتم تحمل خطای بیزانس (PBFT)
PBFT در شبکه‌های دارای مجوز به کار رفته و با وجود گره‌های مخرب، اجماع را تضمین می‌کند و از توان عملیاتی بالا و تأخیر کم برخوردار است.

مزایای بلاک‌چین شامل چه مواردی می‌باشد؟
تکنولوژی بلاک‌چین دارای مزایای متعددی است:

- شفافیت: تمام معاملات بر روی یک دفتر کل عمومی ثبت شده و شفافیت کامل را تضمین می‌کنند.
- امنیت: ویژگی غیرمتمرکز بودن و روش‌های رمزنگاری بکار گرفته شده در بلاک‌چین، آن را بسیار ایمن و در برابر تغییر مقاوم می‌سازد.
- کارآمدی: بلاک‌چین با حذف واسطه‌ها می‌تواند جریان کارها را بهبود بخشیده و زمان و هزینه معاملات را کاهش دهد.
- عدم تغییرپذیری: اطلاعات پس از ضبط، غیرقابل تغییر بوده و یکپارچگی و اعتبار داده‌ها را حفظ می‌کند.
- غیرمتمرکزسازی: در ساختار غیرمتمرکز، کنترل بلاک‌چین در اختیار هیچ نهاد واحدی نیست و این امر احتمال بروز خطرات ناشی از تمرکز را به حداقل می‌رساند.

انواع مختلف شبکه‌های بلاک‌چین کدامند؟
شبکه‌های بلاکچین را می‌توان به چهار نوع اصلی تقسیم‌بندی کرد:

بلاک‌چین‌های عمومی
شبکه‌های بلاک‌چینی هستند که به صورت آزاد در دسترس عموم قرار دارند و به طور کامل غیرمتمرکز عمل می‌کنند. بیت‌کوین و اتریوم مثال‌هایی از این نوع بلاک‌چین‌ها هستند. این بلاک‌چین‌ها به هر فرد اجازه می‌دهند تا در فرآیند رسیدن به اجماع و حفظ دفتر کل شرکت کند.

بلاک‌چین‌های خصوصی
ورود به این شبکه‌های بلاک‌چین تنها برای افراد مشخصی امکان‌پذیر است. این فناوری در سازمان‌ها برای فرآیندهای داخلی مورد استفاده قرار می‌گیرد و کنترل و حفظ حریم شخصی بیشتری را فراهم می‌کند.

بلاک‌چین‌های کنسرسیومی
بلاک‌چین‌هایی هستند که به صورت نیمه‌متمرکز توسط یک گروه از سازمان‌ها اداره می‌شوند. این بلاک‌چین‌ها از مزایای هر دو نوع بلاک‌چین عمومی و خصوصی برخوردار بوده و معمولاً در همکاری‌های صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

بلاک‌چین‌های هیبریدی
با تلفیق جنبه‌های بلاک‌چین‌های عمومی و خصوصی، بلاک‌چین‌های هیبریدی امکان شفافیت و کنترل گزینشی را ایجاد می‌کنند. این نوع بلاک‌چین‌ها برای کسب‌وکارهایی مناسب است که به هر دو نوع فرآیند باز و بسته نیاز دارند.

از بلاک‌چین برای چه منظورهای دیگری استفاده می‌شود؟
بجز موارد ذکر شده در بالا، چند مورد دیگر نیز در زمینه کاربرد بلاک‌چین وجود دارد که ممکن است با آن‌ها آشنا باشید.
قراردادهای هوشمند
قراردادهای هوشمند، قراردادهایی هستند که به صورت خودکار اجرا می‌شوند و شرایط توافق در آن‌ها به طور مستقیم به کد تبدیل شده است. این قراردادها به طور خودکار اجرا شده و شرایط را هنگام برآورده شدن شرایط پیش‌بینی‌شده اعمال می‌کنند. بلاک‌چین استقرار قراردادهای هوشمند را تسهیل می‌کند و امکان اتوماسیون امن و شفاف فرآیندهای مختلف از تراکنش‌های مالی تا مدیریت زنجیره تأمین را میسر می‌سازد.
کاربردهای فراتر از ارز دیجیتال
بلاک‌چین اگرچه به عنوان فناوری زیرساختی ارزهای دیجیتالی همچون بیت‌کوین و اتریوم شناخته می‌شود، اما کاربردهای آن بسیار فراتر از این حوزه است. صنایع مختلفی از جمله مالی، بهداشت و درمان، زنجیره تامین و املاک از بلاک‌چین برای افزایش امنیت، بهبود بهره‌وری و کاهش هزینه‌ها بهره می‌گیرند. به عنوان مثال، بلاک‌چین می‌تواند پرداخت‌های بین‌المللی را تسهیل کند، اصالت کالاها را تأیید کند و سوابق پزشکی امنی را نگهداری کند.
نتیجه‌گیری
‌‌فناوری بلاک‌چین با ارائه یک روش امن، شفاف و غیرمتمرکز برای ثبت معاملات، در حال متحول ساختن صنایع مختلف است. آشنایی با این نکات کلیدی، پایه و اساس شناخت بلاک‌چین و کاربردهای آن در صنایع گوناگون را فراهم می‌کند.

با توجه به مطالب ارائه شده، امیدواریم در Toobit توانسته باشیم درک شما را از بلاک‌چین و تکنولوژی آن ارتقا دهیم. برای کسب اطلاعات بیشتر درباره ارزهای دیجیتال، با آکادمی Toobit همراه باشید.