بلاکچین چیست و چگونه کار می کند؟

بلاکچین چیست و چگونه کار می کند؟

بلاک چین (Blockchain) چیست، چگونه کار می‌کند و چه کاربردهایی دارد؟ این‌ها سوالات متداولی هستند که در مورد این فناوریِ انقلابی پرسیده می‌شود و احتمالاً درک آن برای افراد تازه‌کار و حتی برای حرفه‌ای‌ها چندان ساده نباشد. با ما همراه باشید تا به تمام این سوالات به زبان ساده پاسخ بدهیم.

اگر بیت کوین را می شناسید احتمالا در این بین نام بلاک چین (Blockchain) به گوشتان خورده است. در ادامه مطلب سعی داریم این مبحث از دنیای فناوری که بلاک چین چیست و کاربردهای آن را به زبان ساده توضیح دهیم.

به زبان ساده، بلاک چین یک نوع سیستم ثبت اطلاعات و گزارش است. تفاوت آن با سیستم‌های دیگر این است که اطلاعات ذخیره‌شده روی این نوع سیستم، میان همه اعضای یک شبکه به اشتراک گذاشته می‌شود. با استفاده از رمزنگاری و توزیع داده‌ها، امکان هک، حذف و دستکاری اطلاعات ثبت‌شده، تقریباً از بین می‌رود.

مفهوم بلاک چین اولین بار با پیدایش بیت کوین به وجود آمد و پادشاه ارزهای دیجیتال از این راهکار برای ذخیره اطلاعات مربوط به دارایی کاربران بهره برد.

برای درک بهتر بلاک چین به مثال زیر توجه کنید:

من در یک جمع ۱۰۰ نفری، برگه‌ای حاوی اطلاعات را بالا می‌گیرم و همه با تلفن همراه‌شان از آن برگه عکس می‌گیرند. حالا اگر من آن اطلاعات را نابود کنم، یا تغییری در آن بدهم، دیگر برای آن جمع قابل پذیرش نیست، چون آن‌ها یک کپی از نسخه اصلی را دارند، مگر اینکه موبایل همه را بگیرم و آن را حذف کنم.

این جمعی که از آن صحبت کردیم می‌تواند چندین میلیون نفر باشد که در بیت کوین و اتریوم و سایر ارزهای دیجیتال بلاک چینی شاهد آن هستیم و یا به صورت خصوصی برای یک گروه خاص استفاده شود.

بلاک چین‌ها می‌توانند به صورت خصوصی و برای اهداف خاص در یک نهاد یا سازمان مورد استفاده قرار بگیرند که به آن بلاک چین سازمانی (Enterprise blockchain) هم می‌گویند. البته به عقیده بسیاری از کارشناسان، بلاک چین‌های سازمانی نمی‌توانند هدف اصلی این فناوری یعنی تمرکززدایی را به ارمغان بیاورند.

در چند سال اخیر افراد بی شماری در مورد خرید و فروش بیت‌کوین و قابلیت‌های این ارز دیجیتال صحبت می‌کنند. از افراد تازه کار تا حرفه ای های دنیای فناوری ارزهای دیجیتال، همگی به این پدیده‌ی نوظهور و خاص قرن حاضر علاقه‌مند شده‌اند. اما افراد کمی در مورد اصلی ترین فناوری زیرساختی بیت‌کوین یعنی بلاک‌چین(Blockchain) که در واقع اساس بیت کوین بر پایة این تکنولوژی بنا شده است تحقیق کرده و اطلاعات کافی دارند. حتی در مورد این واقعیت که بلاک چین فقط به بیت کوین محدود نمی‌شود و هر نوع ارز دیجیتال دیگر نیز بر پایه همین فناوری ساخته شده اطلاعات چندانی ندارند.

گذری بر تاریخچه بیت کوین

فردی با نام مستعار ساتوشی ناکاموتو در ۳۱ اکتبر سال ۲۰۰۸ یک مقاله منتشرکرد. در این مقاله سعی کرد، به مفهوم بیت کوین به عنوان یک پول نقد الکترونیکی و نحوه کارکرد آن برای ارسال و دریافت پول بین دو نفر بدون واسطه و ناشناس بپردازد. از آنجایی که بیت‌کوین برای عملکرد خود از رمزنگاری استفاده می‌کند، دسته‌بندی ارز رمزنگاری شده برای آن پیشنهاد شد. البته اصطلاح ارز دیجیتال نیز از آن زمان رواج پیدا کرد.

هدف بیت‌کوین چه بود؟ در درجه اول هدفش تراکنش‌های مالی بود؛ اما در درجه بعدی محققان با بررسی فناوری زیرساختی آن، متوجه ظرفیت های بالای آن برای استفاده در صنایع دیگر شدند. ظرفیتی که می‌توانست برنامه های حرفه ای با رویکرد تکنولوژی مدرن برای صنایع مختلف بسازد. و این گونه بلاک‌چین، عنوانی بود که برای این فناوری زیرساختی وتاثیرگذار استفاده شد.

واژه بلاک چین (Blockchain) ترکیبی از دو کلمه Block (بلوک) و Chain (زنجیره) است. این فناوری در حقیقت زنجیره‌ای از بلوک‌هاست.

در هر بلاک، هر اطلاعاتی می‌تواند ثبت شود؛ از جرم و جنایت‌های یک فرد تا جزئیات تراکنش‌های یک شبکه پولی مانند بیت کوین.

اطلاعات در بلاک‌ها ثبت می‌شوند و بلاک‌ها با هم به صورت زنجیره‌ای مرتبط می‌شوند. این زنجیره، بلاک چین را تشکیل می‌دهد.

یک چیز دیگر هم وجود دارد. هر کدام از این بلاک‌ها چیزی به نام هش (Hash) دارند. یک هش رشته‌ای متنی است که از یک تابع ریاضی خاص تولید شده و کاربرد آن جلوگیری از تقلب در سیستم است. هش یک داده یا ورودی، همیشه ثابت است. استفاده از راهکار هش باعث می‌شود تا از تقلب و تغییر اطلاعات ثبت‌شده روی بلاک چین جلوگیری به عمل آید.

مثلاً برای بلاک «ایران» که حاوی اطلاعات اسم شهرهای تهران، اصفهان و تبریز است، هش بلاک «NYLAC» است.

در بلاک چین، بلاک‌ها علاوه بر اینکه خودشان یک هش دارند، حاوی هش بلاک قبلی هم هستند.

کوچک‌ترین تغییر در اطلاعات یک بلاک، هش آن را به طور کلی تغییر می‌دهد و بلاک چین را غیرمعتبر می‌سازد.

مثلاً اگر یک کاراکتر به اطلاعات اسم شهرهای ایران اضافه شود، هش بلاک تغییر می‌کند و در نتیجه بلاک‌های بعدی هم غیر معتبر خواهند شد.

اگر کسی محتوای یک بلاک را تغییر دهد و هش بلاک‌های بعدی را به روزرسانی کند، چه می‌شود؟ این امکان وجود دارد اما راهکار توزیع در بلاک چین، این مشکل را حل می‌کند.

داده‌های بلاک چین در یک کامپیوتر یا سرور خاص ذخیره نمی‌شوند. 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.

وقتی به عنوان نود به یک بلاک چین متصل می‌شوید، یک نسخه از کل داده‌های آن را دریافت می‌کنید. هیچ تغییری در اطلاعت امکان پذیر نیست، مگر اینکه اکثریت با آن موافق باشند.

فناوری بلاک چین به خودی خود یک فناوری بنیادی نیست، بلکه مجموعه‌ای از فرایندهای هش‌گذاری، رمزنگاری، توزیع جمعی و … است که باعث ایجاد این ایده شده‌اند. قبل از بلاک چین دفاتر کل توزیع شده وجود داشتند اما بلاک چین با ساختار بلاکی خود، فناوری دفتر کل توزیع‌شده را بهبود داده است.

بلاک چین چگونه کار می کند؟

بیایید برای درک بهتر کارکرد بلاک چین به تراکنش های بیت کوین بپردازیم. بلاک چین تمامی اطلاعات و جزییات تک تک تراکنش‌های صورت گرفته با این ارز دیجیتال را در خود ذخیره می‌کند و اگر یک کاربر بخواهد یک بیت کوین را بیش از دو بار معامله (یعنی کلاهبرداری کند) مانع آن می شود.

هر بلوک زمانی که داده های جدید را ذخیره می کند به بلاک چین اضافه می شود. و این گونه با زنجیره ای از چندین بلوک که بهم وصل شده اند عنوان کلی بلاکچین پدید می آید برای اینکه یک بلوک به بلاک چین اضافه شود، باید چهار اتفاق رخ دهد:

۱) یک معامله باید انجام شود.

۲) پس از خرید، معامله شما باید تأیید شود. این کار را  شبکه رایانه ها که بیش از هزاران رایانه هستند و در سراسر جهان گسترده اند انجام می دهند. این شبکه از طریق رایانه بررسی می کند که معامله مطابق سفارش شما انجام شده باشد.

۳) جای ذخیره هر معامله باید در دل یک بلوک باشد. پس از تأیید درستی معامله شما، اطلاعات در یک بلوک اختصاصی ثبت می شود. در آنجا، اطلاعات معامله شما در کنار بی شمار تراکنش مشابه قرار می گیرد.

۴) به هر بلوک باید هَش (کد) داده شود: پس از تأیید همه معاملات یک بلوک، باید به آن بلوک یک کد شناسایی منحصر به فرد به نام هَش داده شود. پس از گرفتن هَش اختصاصی، آن بلوک به بلاک چین اضافه می شود.

جمع‌بندی
بلاک چین یک فناوری جدید است که امکان ثبت اطلاعات به صورت دائمی و بدون امکان تغییر را فراهم می‌کند.

این فناوری در حقیقت نوعی دیتابیس یا پایگاه داده است که روی یک یا چند سرور خاص قرار ندارد، بلکه روی تمام کامپیوترهایی که به شبکه متصل می‌شوند، توزیع شده است. به دلیل بهره بردن از رمزنگاری و ثبت آن در همه کامپیوترهای شبکه، سوابق ثبت‌شده قابل هک یا حذف نیستند.

بیت کوین اولین کاربرد این فناوری بود اما از این سیستم انقلابی برای هر سیستمی که لازم باشد نیاز به اعتماد به واسطه‌ها و افراد شخص ثالث کاهش یابد، می‌توان بهره برد.