بلاک چین چیست؟

بلاک چین یک پایگاه داده توزیع شده است که بین گره های یک شبکه کامپیوتری به اشتراک گذاشته شده است. به عنوان یک پایگاه داده، یک بلاک چین اطلاعات را به صورت الکترونیکی در قالب دیجیتال ذخیره می کند. بلاک چین ها بیشتر به دلیل نقش حیاتی خود در سیستم ارزهای دیجیتال، مانند بیت کوین، برای حفظ رکورد ایمن و غیرمتمرکز تراکنش ها شناخته می شوند. نوآوری بلاک چین این است که امنیت و دسترسی شخصی به رکورد داده ها را تضمین می کند، به گونه ای که هیچ شخصی به جز مالک اصلی نمیتواند به آن دسترسی داشته باشد.

یکی از تفاوت های کلیدی بین یک پایگاه داده معمولی و یک بلاک چین، نحوه ساختاربندی داده ها است. یک بلاک چین اطلاعات را با هم در گروه هایی به نام بلوک جمع آوری می کند که مجموعه ای از اطلاعات را در خود نگه می دارد. بلوک‌ها دارای ظرفیت‌های ذخیره‌سازی خاصی هستند و هنگامی که پر می‌شوند، بسته می‌شوند و به بلوک پرشده قبلی متصل می‌شوند و زنجیره‌ای از داده‌ها را تشکیل می‌دهند که به نام زنجیره بلوکی شناخته می‌شود. تمام اطلاعات جدیدی که به دنبال آن بلوک تازه اضافه شده است در یک بلوک تازه تشکیل شده کامپایل می شود که پس از پر شدن نیز به زنجیره اضافه می شود.

یک پایگاه داده عادی معمولاً داده های خود را در جداول ساختار می دهد، در حالی که یک بلاک چین، همانطور که از نامش پیداست، داده های خود را به قطعات (بلوک هایی) که در کنار هم قرار گرفته اند ساختار می دهد. این ساختار داده به طور ذاتی یک خط زمانی برگشت ناپذیر از داده ها را زمانی که در طبیعت غیرمتمرکز پیاده سازی می شود ایجاد می کند.

Blockchain چگونه کار می کند؟

هدف blockchain این است که اجازه دهد اطلاعات دیجیتال ثبت و توزیع شود، اما ویرایش نشود. به این ترتیب، یک بلاک چین پایه و اساس دفاتر غیرقابل تغییر یا سوابق تراکنش هایی است که نمی توان آنها را تغییر داد، حذف کرد یا از بین برد. به همین دلیل است که بلاک چین ها به عنوان فناوری دفتر کل توزیع شده (DLT) نیز شناخته می شوند.

اولین بار به عنوان یک پروژه تحقیقاتی در سال 1991 پیشنهاد شد، مفهوم بلاک چین قبل از اولین کاربرد گسترده آن در سال 2009 استفاده شد: برای بیت کوین، در سال 2009. در سال های پس از آن، استفاده از بلاک چین از طریق ایجاد ارزهای دیجیتال مختلف، برنامه های کاربردی مالی غیرمتمرکز (DeFi) گسترش یافته است مانند توکن های غیر قابل تعویض (NFT) و قراردادهای هوشمند.

تصور کنید که یک شرکت مالک یک مزرعه سرور با 10000 کامپیوتر است که برای نگهداری پایگاه داده ای که تمام اطلاعات حساب مشتری خود را در آن نگهداری می کند، استفاده می شود. این شرکت دارای یک ساختمان انبار است که تمامی این کامپیوترها را زیر یک سقف قرار داده و کنترل کامل هر یک از این کامپیوترها و تمامی اطلاعات موجود در آنها را در اختیار دارد. چنین ساختاری یک نقطه شکست را فراهم می کند. اگر برق آن مکان قطع شود چه اتفاقی می افتد؟ اگر اتصال اینترنتی آن قطع شود چه؟ اگر یک هکر با یک کلید همه چیز را پاک کند چه؟ در هر صورت، داده ها از بین می روند یا خراب می شوند.

کاری که یک بلاک چین انجام می دهد این است که اجازه می دهد داده های نگهداری شده در آن پایگاه داده در بین چندین گره شبکه در مکان های مختلف پخش شوند. اگر کسی بخواهد رکوردی را در یک نمونه از پایگاه داده تغییر دهد، گره‌های دیگر تغییر نخواهند کرد. اگر یکی از کاربران رکورد تراکنش های بیت کوین را دستکاری کند، همه گره های دیگر به یکدیگر ارجاع می دهند و به راحتی گره را با اطلاعات نادرست مشخص می کنند. این سیستم به ایجاد نظم دقیق و شفاف از رویدادها کمک می کند. به این ترتیب، هیچ گره ای در شبکه نمی تواند اطلاعاتی را که در آن نگهداری می شود تغییر دهد.

به همین دلیل، اطلاعات و تاریخچه (مانند تراکنش های یک ارز دیجیتال) برگشت ناپذیر است. چنین رکوردی می‌تواند فهرستی از تراکنش‌ها (مانند ارزهای دیجیتال) باشد، اما این امکان برای یک بلاک چین نیز وجود دارد که انواع دیگری از اطلاعات مانند قراردادهای قانونی یا موجودی محصول یک شرکت را در خود نگهداری کند.

به دلیل ماهیت غیرمتمرکز بلاک چین، همه تراکنش‌ها را می‌توان با داشتن یک گره شخصی یا با استفاده از کاوشگرهای زنجیره بلوکی که به هر کسی اجازه می‌ دهد تراکنش‌ه ا را به‌ طور زنده ببیند، مشاهده کرد. هر گره دارای کپی مخصوص به خود از زنجیره است که با تایید و اضافه شدن بلوک های جدید به روز می شود. این بدان معناست که اگر بخواهید، می‌توانید بیت کوین را هر کجا که می‌رود ردیابی کنید.

به عنوان مثال، صرافی ها در گذشته هک شده اند، جایی که کسانی که بیت کوین را در صرافی نگه می داشتند، همه چیز را از دست دادند. در حالی که ممکن است هکر کاملاً ناشناس باشد، بیت کوین هایی که آنها استخراج کرده اند به راحتی قابل ردیابی هستند. اگر قرار بود بیت‌ کوین ‌های سرقت شده در برخی از این هک‌ها به جایی منتقل یا خرج شوند، مشخص میشد.

البته، سوابق ذخیره شده در بلاک چین بیت کوین رمزگذاری شده است. این بدان معنی است که فقط صاحب یک رکورد می تواند آن را رمزگشایی کند تا هویت خود را آشکار کند (با استفاده از یک جفت کلید عمومی-خصوصی).

آیا بلاکچین امن است؟

فناوری بلاک چین به چندین روش به امنیت و اعتماد غیرمتمرکز دست می یابد. برای شروع، بلوک های جدید همیشه به صورت خطی و زمانی ذخیره می شوند. به این معنی که آنها همیشه به انتهای بلاک چین اضافه می شوند. 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. این به این دلیل است که هر بلوک حاوی هش خاص خود به همراه هش بلوک قبل از خود و همچنین برچسب زمانی ذکر شده قبلی است. کدهای هش توسط یک تابع ریاضی ایجاد می شوند که اطلاعات دیجیتال را به رشته ای از اعداد و حروف تبدیل می کند. اگر آن اطلاعات به هر نحوی ویرایش شود، کد هش نیز تغییر می کند.

مثلا فرض کنیم یک هکر، که گره‌ ای را در شبکه بلاک چین نیز اجرا می‌کند، می‌خواهد یک بلاک چین را تغییر دهد و ارز دیجیتال را از دیگران بدزدد. اگر بخواهند نسخه تکی خود را تغییر دهند، دیگر با سایر کپی ها همخوانی ندارد. وقتی بقیه کپی ‌ها به یکدیگر ارجاع داده مشوند، شخصی میشود که این نسخه همخوانی ندارد و کنار گذاشته میشود.

موفقیت در چنین هکی مستلزم آن است که هکر به طور همزمان 51 درصد یا بیشتر از نسخه های بلاک چین را کنترل و تغییر دهد تا کپی جدید آنها به نسخه اکثریت و در نتیجه زنجیره مورد توافق تبدیل شود. چنین حمله ای همچنین به مقدار زیادی پول و منابع نیاز دارد، زیرا آنها باید همه بلوک ها را دوباره تغییر دهند زیرا اکنون دارای برچسب های زمانی و کدهای هش متفاوت هستند.

با توجه به اندازه بسیاری از شبکه های ارزهای دیجیتال و سرعت رشد آنها، هزینه انجام چنین شاهکاری بسیار بالا خواهد بود. نه تنها بسیار گران خواهد بود، بلکه احتمالاً بی نتیجه خواهد بود. انجام چنین کاری تقریبا نشدنی به نظر میرسد.

ارتباط بیت کوین با بلاکچین

فناوری بلاک چین برای اولین بار در سال 1991 توسط استوارت هابر و دبلیو اسکات استورنتا، دو محققی که می خواستند سیستمی را پیاده سازی کنند که در آن برچسب های زمانی اسناد قابل دستکاری نباشد، مطرح شد. اما تقریباً دو دهه بعد، با راه اندازی بیت کوین در ژانویه 2009، بلاک چین اولین کاربرد واقعی خود را داشت.

پروتکل بیت کوین بر روی یک بلاک چین ساخته شده است. ساتوشی ناکاموتو، خالق بیت کوین، در یک مقاله تحقیقاتی در مورد معرفی ارز دیجیتال، از آن به عنوان «سیستم نقدی الکترونیکی جدید که کاملاً همتا به همتا و بدون شخص ثالث قابلیت اعتماد بالایی دارد» یاد کرد.

نکته کلیدی که در اینجا باید فهمید این است که بیت کوین صرفاً از بلاک چین به عنوان وسیله ای برای ثبت شفاف دفتر کل پرداخت ها استفاده می کند، اما بلاک چین، در تئوری، می تواند برای ثبت تغییرناپذیر هر تعداد نقطه داده استفاده شود.