بلاکچین چیست؟

فناوری بلاکچین چیست؟ بلاکچین یک تکنولوژی بسیار کارآمد برای ثبت تراکنش‌های مالی در بلاک‌های مشخص است. تاریخچه پیدایش بلاکچین مربوط به سال ۱۹۹۱ میلادی می‌شود؛ با این حال امروزه بلاکچین در بسیاری از زمینه‌های تجاری، ثبت قرارداد، پزشکی و… کاربرد دارد. انواع بلاکچین شامل: عمومی، خصوصی، کنسرسیومی و هیبریدی خلاصه می‌شوند که هر یک خدمات متنوعی را ارائه می‌دهند‌. همچنین هر بلاکچین براساس الگوریتم‌هایی مانند اثبات کار، اثبات سهام، تحمل خطای بیزانس و… فعالیت می‌کند. توسعه فناوری بلاکچین با مزایایی مانند کاهش هزینه‌های مربوط به واسطه، افزایش امنیت شبکه، جلوگیری از خطای انسانی در ثبت تراکنش‌ و… همراه است. در ادامه شما را با نحوه استفاده از شبکه بلاکچین و چالش‌های همراه با این فناوری آشنا می‌کنیم.

بلاکچین چیست و چه مفهومی دارد؟

فناوری بلاکچین جهت ذخیره‌سازی اطلاعات در قالب شبکه تراکنش‌های مالی متنوع کاربرد دارد؛ در این حالت هر یک از اعضای شبکه می‌توانند به این داده‌ها دسترسی داشته باشند.

عبارت بلاکچین از ۲ کلمه Block و Chain تشکیل می‌شود و به معنای زنجیره بلاک است. شاید از خود سوال کنید که عبارت زنجیره بلاک به چه معنایی است؟ فناوری بلاکچین اطلاعات موجود را در بلاک‌هایی ذخیره می‌کند که زنجیره‌وار به یکدیگر متصل هستند. هر بلاک موجود در این شبکه زنجیره اطلاعاتی مرتبط با یک معامله (نام خریدار، محصول، سایت فروشنده و…) را ذخیره می‌کند. در این حالت تنها با امضای دیجیتال می‌توانید خرید خود را انجام دهید و از بابت فاش شدن اطلاعات هویتی نگرانی نداشته باشید‌.

بسیاری از افراد سوال می‌کنند‌ که فناوری بلاکچین چه تفاوتی با بانک‌های خصوصی یا دولتی دارد‍؟ در گذشته جهت انجام تراکنش‌های مالی به واسطه‌های بانکی نیاز بود؛ امروزه فناوری بلاکچین این امکان را برای کاربران فراهم می‌کند تا معاملات ارزی خود را به شکل مستقیم انجام دهند. تراکنشی که با کمک فناوری بلاکچین و بدون نیاز به حضور شخص ثالث (بانک‌های خصوصی و دولتی) انجام می‌شود، مکانیسم همتا به همتا نام دارد. سیستم بانک‌ها دارای موقعیت مکانی مشخصی هستند و داده‌های مرتبط با معاملات تجاری را به شکل متمرکز سازماندهی می‌کنند. با این وجود تکنولوژی بلاکچین داده‌های مرتبط با معاملات ارزی را به شکل غیرمتمرکز سازماندهی می‌کند و در سرتاسر دنیا توسعه یافته‌ است.

عناصر کلیدی بلاکچین

فناوری دفتر کل توزیع شده

همه شرکت کنندگان شبکه به دفتر کل توزیع شده و رکورد غیرقابل تغییر تراکنش های آن دسترسی دارند. با این دفتر کل مشترک، تراکنش‌ها فقط یک بار ثبت می‌شوند و تلاش‌های تکراری را که معمول شبکه‌های تجاری سنتی است، حذف می‌کند.

رکوردهای تغییرناپذیر

هیچ شرکت‌کننده‌ای نمی‌تواند تراکنش را پس از ثبت در دفتر مشترک تغییر دهد یا دستکاری کند. اگر یک رکورد تراکنش شامل خطا باشد، باید یک تراکنش جدید برای معکوس کردن خطا اضافه شود و هر دو تراکنش قابل مشاهده هستند.

قراردادهای هوشمند

برای سرعت بخشیدن به تراکنش ها، مجموعه‌ای از قوانین که قرارداد هوشمند نامیده می‌شود، روی بلاک چین ذخیره می‌شود و به صورت خودکار اجرا می‌شود. یک قرارداد هوشمند، شرایطی را برای انتقال اوراق قرضه شرکتی تعریف می‌کند، شامل شرایط پرداخت بیمه مسافرتی و موارد دیگر است.

آشنایی با تاریخچه پیدایش تکنولوژی بلاکچین

اولین نظریه پیدایش بلاکچین توسط ۲ دانشمند به نام‌های دبلیو اسکات استورنتتا و استوارت هابر در سال ۱۹۹۱ میلادی ارائه شد. بلاکچین ضمن گذر زمان دچار تغییرات گسترده‌ای شده است و در حال حاضر به عنوان یک فناوری توسعه یافته شناخته می‌شود. فرآیند توسعه بلاکچین را می‌توان در مراحل زیر خلاصه کرد:

1. در سال ۲۰۰۰ میلادی دانشمندی به نام‌ استفان کنت جهت توسعه زنجیره‌های رمزنگاری شده و پیاده‌سازی اصول این فناوری نظریه‌های متنوعی را ارائه داد.
2. دانشمندی به نام هال فینی (فعال در حوزه رمزنگاری ایمن) در سال ۲۰۰۴ میلادی سیستم Reusable Proof of Work مرتبط با بلاکچین را ساخت.
3. در سال ۲۰۰۸ میلادی شخصی (یا گروهی) که با نام مستعار ساتوشی ناکاموتو شناخته می‌شدند، مفهوم بلاکچین توزیع شده را به شکل تخصصی بیان کرد.
4. این شخص ناشناس ضمن معرفی اولین نسخه بلاکچین در سال ۲۰۰۹ میلادی تراکنش‌های مالی بیت کوین را سازماندهی کرد.
5. در فاصله زمانی ۲۰۱۵ تا ۲۰۱۷ میلادی شبکه Ethereum Frontier جهت انجام قراردادها هوشمند راه‌اندازی شد و سیستم عامل‌های بلاکچین توسعه یافتند.
6. از سال ۲۰۱۸ میلادی تعداد معامله‌های ارز دیجیتالی با کمک فناوری بلاکچین به شکل قابل توجهی افزایش یافت و قیمت ارزهای دیجیتال با نوسان شدیدی مواجه شد.

کیف پول بلاکچین چیست؟

کاربران با استفاده از کیف پول بلاکچین می‌‌توانند تمام ارزهای دیجیتالی (بیت کوین و اتریوم) را به شیوه ایمنی نگهداری کنند. فرآیند ساخت حساب کیف پول بلاکچین به شکل آنلاین و بدون هرگونه هزینه انجام می‌شود. جهت ایجاد حساب کیف پول بلاکچین تنها کافی است که رمز عبور و آدرس ایمیل خود را در اختیار سیستم قرار دهید. پس از ایجاد کیف پول بلاکچین، یک شناسه حساب برای کاربر ارسال می‌شود که وجود آن جهت دسترسی به حساب ارز دیجیتال ضروری است.

ضمن استفاده از این کیف پول هوشمند می‌توانید ارزهای دیجیتالی اتریوم ‌و بیت کوین خود را با دیگر کاربران بلاکچین معامله کنید. کارمزد انتقال ارزهای دیجیتالی به کیف پول بلاکچین بر اساس مبلغ انتقال یافته، سرعت جابه‌جایی و… متنوع خواهد بود. همچین کیف پول بلاکچین از امنیت بالایی برخوردار است؛ به عنوان نمونه‌ کاربران بابت از دست دادن حساب، سرقت ارزهای خود و… نگرانی نخواهند داشت.

معرفی انواع شبکه‌های بلاکچین

 هر یک از این شبکه‌های بلاکچینی مشخصات منحصر به فرد خود را دارند‌ و در زمینه‌های متنوعی استفاده می‌شوند. مهم‌ترین انواع سیستم بلاکچین را می‌توان در ۴ مورد زیر خلاصه کرد:

• بلاکچین عمومی

سیستم بلاکچین عمومی شبکه‌ای است که تمام کاربران عادی می‌توانند به آن دسترسی داشته‌ باشند و از خدمات آن بهره‌مند شوند. در شبکه بلاکچین عمومی تمام گره‌های کامپیوتری جهت ثبت اطلاعات، افزودن بلاک جدید و… از حقوق برابری برخوردار هستند. سیستم بلاکچین عمومی بلاک‌های جدید را با سرعت پایین اضافه می‌کند و در برخی مواقع با مشکلات مقیاس پذیری مواجه می‌شود. از مهم‌ترین شبکه‌های بلاکچین عمومی می‌توان به بیت کوین و اتریوم اشاره کرد که ارزهای دیجیتالی را انتقال می‌دهند.

• بلاکچین خصوصی

شبکه بلاکچین خصوصی معمولاً توسط یک سازمان کنترل می‌شود و تنها برخی کاربران به این سیستم دسترسی دارند‌. در این نوع سیستم یک نهاد خاص تصمیم‌گیری می‌کند که کدام افراد از خدمات بلاکچین بهره‌مند شوند. بلاکچین خصوصی نسبت به بلاکچین عمومی در ابعاد کوچک‌تری طراحی می‌‌شود و مشکلات مقیاس پذیری (سرعت پایین در برخی مواقع) کم‌تری را دارد. از رایج‌ترین شبکه‌های بلاکچین خصوصی می‌توان به Hyperledger projects اشاره کرد.

•  بلاکچین هیبریدی

سیستم بلاکچین هیبریدی حاصل ترکیب بلاکچین‌های عمومی و خصوصی است و نسبت به این ۲ بلاکچین خدمات بهتری را ارائه می‌دهد. تمام کاربران می‌توانند به بخش عمومی بلاکچین هیبریدی دسترسی داشته باشند؛ با این حال برای ورود به بخش خصوصی این سیستم باید مجوز لازم را کسب کنید.‌ ضمن استفاده از این سیستم می‌توان مشخص کرد که کاربران به کدام یک از بلوک‌های زنجیره دسترسی داشته باشند. سیستم‌های Dragonchain، IBM Food Trust و… نمونه‌هایی از بلاکچین هیبریدی هستند.

• بلاکچین کنسرسیومی

شبکه‌ بلاکچین کنسرسیومی نوعی سیستم نیمه متمرکز است که توسط چندین سازمان گوناگون راه‌اندازی می‌شود. در این نوع بلاکچین اطلاعات شبکه میان سازمان‌های مشخصی در حال تبادل است و نسبت به دیگر شبکه‌های بلاکچینی امنیت بالاتری دارد. سیستم  Energy Web Foundation به عنوان یکی از معروف‌ترین شبکه‌های بلاکچین کنسرسیومی شناخته می‌شود که در میان کاربران از محبوبیت بالایی برخوردار است.

مهم‌ترین الگوریتم‌های بلاکچین

الگوریتم‌های بلاکچین یکی از مهم‌ترین مواردی هستند که نحوه عملکرد این فناوری در گره‌های هوشمند را تعیین می‌کنند. مهم‌ترین الگوریتم‌های فناوری ارتباطی بلاکچین در موراد زیر خلاصه می‌شود:

• اثبات کار (PoW)

الگوریتم اثبات کار در بسیاری از سیستم‌های بلاکچین عمومی مانند بیت کوین و اتریوم کاربرد دارد. طبق این الگوریتم اولین ماینری که بلاک جدید را به زنجیره اطلاعاتی متصل می‌کند (ضمن حل کردن مسئله ریاضی پیچیده) مقداری ارز دیجیتال (به عنوان پاداش) برای آن در نظر گرفته می‌شود. این الگوریتم از امنیت بسیار بالایی برخوراد است؛ با این حال سرعت عملکردی پایینی دارد.

• اثبات سهام (Pos)

بسیاری از شبکه‌های بلاکچین عمومی و خصوصی از الگوریتم اثبات سهام استفاده می‌کنند. براساس این الگوریتم تعدادی از گره‌های شبکه بلاکچینی به عنوان نامزد برای تایید بلاک جدید شناخته می‌شوند. گره‌هایی که به عنوان نامزد انتخاب شده‌اند ضمن افزودن بلاک جدید به زنجیره اصلی‌، پاداش دریافت می‌کنند‌. الگوریتم اثبات سهام در معرض چالش‌هایی مانند سرقت اطلاعات است؛ با این حال قدرت و سرعت عملکرد بالایی دارد.

• تحمل خطای بیزانس (BFT)

الگوریتم BFT یک تکنیک‌ رایج در شبکه‌های بلاکچینی تجاری و ارز دیجیتال است. تکنیک تحمل خطای بیزانس این امکان را برای شبکه بلاکچین فراهم می‌کند تا در صورت خرابی یک یا چند گره، عملکرد صحیح خود را حفظ کند. در این الگوریتم گره‌های شبکه بلاکچینی تصمیم می‌گیرند که کدام بلاک به زنجیره اطلاعاتی اضافه شود.

• اثبات سهام نمایندگی (DpoS)

برخی از بلاکچین‌ها جهت برگزاری سیستم رأی گیری در شبکه اطلاعاتی خود از الگوریتم سهام نمایندگی استفاده می‌کنند. قدرت رأی کاربران شرکت کننده در نظرسنجی براساس میزان دارایی‌ آن‌ها تعیین می‌شود؛ بنابراین اثرگذاری رأی فرد با دارایی وی ارتباط مستقیم دارد. براساس الگوریتم اثبات سهام نمایندگی، گروه‌های متقلب از نظرسنجی حذف می‌شوند و شبکه بلاکچین نمایندگان جدیدی را انتخاب می‌کند.

• مرتب سازی توپولوژیکی (DAG)

براساس این الگوریتم جهت ثبت هر تراکنش مالی جدید، ابتدا باید تراکنش‌های قبلی تأیید شوند. بلاکچین‌هایی که با کمک الگوریتم مرتب سازی توپولوژیکی طراحی شده‌اند، نسبت به بلاکچین‌های معمولی‌ تراکنش‌ها را با سرعت بالاتری پردازش می‌کنند. همچین وجود این الگوریتم در شبکه بلاکچین احتمال بروز مشکلات مقیاس پذیری (کم شدن سرعت ثبت تراکنش) را کاهش می‌دهد.

مهم‌ترین اجزای فناوری بلاکچین چیست؟

 تکنولوژی بلاکچین از ۳ اجزای متنوع تشکیل شده است که هر یک از آن‌ها در فرآیند انتقال ارزهای دیجیتالی نقش گوناگونی دارند. مهم‌ترین اجزای شبکه بلاکچین را می‌توان در موارد زیر خلاصه کرد:

• بلاک‌ها

شبکه اطلاعاتی بلاکچین دارای چندین بلاک متنوع است که هر یک از آن‌ها مجموعه‌ای از داده‌های را ذخیره می‌کنند؛ همچنین هر بلاک از ۳ بخش جداگانه تشکیل شده است:

1. داده‌ها: اطلاعات مرتبط با انجام معامله (شامل نام خریداری و فروشنده، زمان انجام معامله، نوع ارز خریداری شده و…) که در هر بلاک وجود دارد.
2. نانس: این بخش در هنگام شکل‌گیری بلاک ایجاد می‌شود و شامل مجموعه اعداد ۳۲ بیتی است؛ نانس در مراحل بعدی در نقش هدرهش‌ها کاربرد دارد.
3. هش‌: هش (آخرین بخش از هر بلاک) شامل مجموعه اعداد ۲۵۶ بیتی است که در کنار نانس قرار می‌گیرد.

• ماینر

تمام بلاک‌های شبکه بلاکچین توسط ماینرها ایجاد می‌شوند؛ ماینر برای این کار هش‌های مرتبط‌ با بلاک قبلی را نیز در بلاک جدید ذخیره می‌کند. ماینر برای تولید میلیون‌ها بلاک با سخت افزار و نرم افزارهای بسیار قدرتمندی مجهز می‌‌شود و ضمن حل کردن مسائل پیچیده، نانس‌های مناسبی را تولید می‌کند. نانس و هش به ترتیب ۳۲ و ۲۵۶ بیتی هستند؛ با این وجود اتصال نانس به هش (در نهایت اضافه شدن بلاک به شبکه) بسیار پیچیده خواهد بود. هنگامی که ماینر نانس مناسبی را برای ترکیب با هش پیدا کند، در ازای ایجاد بلاک جدید مقداری ارز دیجیتال را (به عنوان پاداش) دریافت می‌کند.

• گره‌ها

هر سیستم الکترونیکی هوشمند که بتواند یک کپی از تمام شبکه‌های بلاکچین را ذخیره کند، به عنوان گره شناخته می‌شود. این گره‌های هوشمند با یکدیگر در ارتباط هستند و یک دفتر کل توزیع شده را ایجاد می‌کنند. تمام گره‌های شبکه بلاکچینی داده‌های مشابهی را ذخیره می‌کنند؛ همچنین هر بلاک پیش از افزوده شدن به شبکه اصلی باید توسط تمام گره‌ها تأیید شود. ضمن استفاده از این گره‌ها یکپارچگی سیستم بلاکچین حفظ می‌شود و اعتماد کاربران نسبت به این فناوری افزایش خواهد یافت.

انواع کاربر در شبکه بلاکچین

 کاربران گوناگون با نقش‌های متنوعی در شبکه بلاکچین فعالیت دارند و هدف مشخصی را دنبال می‌کنند. در شبکه‌ بلاکچین هر کاربر به عنوان یک نود یا گره شناخته می‌شود و بخشی از این سیستم هوشمند را تشکیل می‌دهد. تمام کاربران سیستم بلاکچین را می‌توان در ۳ گروه زیر خلاصه کرد:

• لایت نود

این افراد با عنوان کاربر عادی نیز شناخته می‌شوند و حق استفاده از تمام خدمات اولیه سیستم بلاکچین را دارند. به عنوان نمونه تمام کاربران عادی می‌توانند کیف پول ارز دیجیتال اتریوم داشته باشند و به خرید یا فروش این ارز مشغول شوند. لایت نود تنها به تاریخچه تراکنش‌های مالی خود دسترسی دارد و در فعالیت هوشمند شبکه بلاکچین نقش خاصی را ایفا نمی‌کند.

• ماینرها

وظیفه این کاربران بررسی اطلاعات مربوط به یک تراکنش و افزودن بلاک جدید به زنجیره بلاکچین است. ماینرها برخلاف کاربران عادی به کل تاریخچه شبکه بلاکچین دسترسی دارند و می‌توانند تراکنش‌‌های جدید را تایید یا رد کنند. نحوه عملکرد ماینر (افزودن بلوک‌ جدید به زنجیره اصلی) در بلاکچین‌های متنوع با روش‌های گوناگونی انجام می‌شود.

• فول نود

در شبکه‌ بلاکچینی کاربرانی با عنوان فول نود فعالیت می‌کنند که در حفظ امنیت بازار ارز دیجیتال و غیرمتمرکز شدن شبکه نقش دارند. فول نودها می‌توانند به تمام اطلاعات مربوط به تراکنش‌ها دسترسی داشته‌ باشند؛ همچنین تایید یا رد کردن عملکرد ماینر‌ها برعهده فول نودها است.

مراحل انجام تراکنش با بلاکچین

 هر شبکه بلاکچین از میلیون‌ها بلاک جداگانه تشکیل شده است؛ بنابراین جهت انتقال ارز دیجیتال باید یک بلاک جدید تولید شود. پروسه انجام معامله ارز دیجیتال و تولید بلاک جدید توسط ماینر در مراحل زیر خلاصه می‌شود:

1. ثبت درخواست: هنگامی که ارز دیجیتال را به حساب شخص دیگری واریز می‌کنید، پروسه ثبت بلاک جدید شروع می‌شود.
2. تایید معامله: درخواست انتقال ارز دیحتبال شما توسط ماینرها تایید می‌شود؛ برای این کار کامپیوترهای هوشمند اطلاعات جدید را وارد سیستم بلاکچین می‌کنند.
3. ثبت تراکنش: پس از تایید صحت تراکنش، تمام اطلاعات مربوطه مانند امضای دیجیتال، مبلغ انتقالی و… در بلاک جدید ذخیره می‌شوند.
4. افزودن بلاک به شبکه بلاکچین: ماینرها پس از ثبت اطلاعات معامله‌ یک کد مخصوص با نام هش را به بلاک جدید اختصاص می‌دهند و در نهایت بلاک به شبکه بلاکچین اضافه می‌شود.

کاربردهای تکنولوژی بلاکچین چیست؟

بلاکچین به عنوان یک بستر ایمن جهت ذخیره سازی اطلاعات با هدف کسب درآمد، انتقال ارز دیجیتال و… شناخته می‌شود. در دنیای امروزی کاربرد فناوری بلاکچین از حیطه کسب درآمد و معامله ارز دیجیتال فراتر رفته است و در دیگر زمینه‌های بهداشتی، گیمینگ و… نیز وجود دارد. مهم‌ترین کاربردهای این فناوری هوشمند را می‌توان در موارد زیر خلاصه کرد:

• ثبت قرارداد

ذخیره قراردادهای هوشمند یکی از رایج‌ترین کاربردهای بلاکچین است که یک جایگزین مناسب برای قراردادهای سنتی (کاغذی) محسوب می‌شود. در این حالت می‌توانید بایدها و نبایدهای خود و طرف مقابل‌ را در قرارداد هوشمند ذکر کنید. استفاده از این نوع قرارداد هوشمند باعث آسودگی خیال هر ۲ طرف می‌شود؛ زیرا امکان تغییر داده‌های بلاکچین وجود ندارد.

• خدمات امور بیمه

سازمان‌های بیمه برخی شرایط خاص را برای سیستم بلاکچین تعریف می‌کنند تا پروسه مطالبه‌گری بیمه برای کاربران آسوده‌تر شود. در این حالت کاربر ضمن ارسال مطالبات خود به سیستم بلاکچین، می‌تواند حساب مطالبه خود را از شرکت بیمه دریافت کند.

•  انتخاب کاندیدها و رأی گیری

با کمک فناوری بلاکچین می‌توان یک سیستم هوشمند جهت شمارش آرا طراحی کرد که امکان تقلب در آن وجود نداشته باشد. آگاهی از تعداد آرا به شکل خودکار و عدم نیاز به نیروی انسانی جهت شمارش آرا از دیگر مزایای سیستم بلاکچین است. دوازدهمین دوره مجلس شورای اسلامی در ۱۱ اسفند ۱۴۰۲ برگزار می‌شود و نمایده اصلح شیروان دکتر عباس قدرتی زوارم به کرسی مجلس راه پیدا خواهد کرد . برای آشنایی بیشتر با دکتر عباس قدرتی زوارم به سایت ایشان مراجعه کنید. قطعا برای شمارش آرا از فناوری بلاکچین استفاده خواهد شد.

• پزشکی

ضمن استفاده از فناوری بلاکچین می‌توان سوابق پزشکی بیماران را شکل ایمن ذخیره کرد‌؛ در این حالت اطلاعات پزشکی افراد تغییرناپذیر خواهد بود. همچنین با به کارگیری سیستم بلاکچین می‌توان پرونده‌ پزشکی بیمار را به گونه‌ای تنظیم کرد که تنها برای برخی گروه‌های خاص (مانند کادر درمان) قابل مشاهده باشد.

• صنعت گیمینگ

بسیاری از بازی‌های کامپیوتری با کمک سیستم بلاکچین طراحی‌ می‌شوند که نسبت به سایر بازی‌های معمولی جذاب‌تر هستند. ضمن استفاده از فناوری بلاکچین می‌توان شخصیت‌های درون بازی کامپیوتری را به شکل مناسبی رمزنگاری کرد و سطح عملکردی آن‌ها را توسعه داد.

• احراز هویت

سیستم بلاکچین جهت تایید هویت حقیقی افراد کاربرد دارد و از سرقت یا تغییر هویت اشخاص جلوگیری می‌کند. برای این کار تمام داده‌های شخصی فرد مانند نام، شماره تلفن، حالت چهره و… درون شناسنامه دیجیتالی بلاکچین ذخیره‌ می‌شوند و قابل تغییر نخواهند بود.

• زنجیره انتقال یا حمل‌‌ونقل

شرکت‌های تولیدی با کمک فناوری بلاکچین می‌‌توانند مسیر حمل‌‌ونقل کالاهای خود را به شکل دقیق کنترل کنند. سیستم بلاکچین داده‌های مرتبط با محصول مانند قیمت، کیفیت و… را ذخیره می‌کند؛ بنابراین می‌توان از اصالت کالا یا محصول اطمینان حاصل کرد.

فناوری بلاکچین از چه لایه‌های تشکیل شده است؟

برای درک بهتر این که بلاکچین چیست؛ باید لایه‌های اصلی این فناوری هوشمند را بررسی کنید. تکنولوژی بلاکچین از ۵ لایه جداگانه تشکیل شده است که هر یک از آن‌ها عملکرد منحصر به فرد خود را دارد.  نحوه عملکرد و وظایف هر یک از لایه‌های بلاکچین را می‌توان در موارد زیر خلاصه کرد:

• لایه زیرساخت سخت‌افزاری

این لایه ضمن استفاده از گره‌های خود (سیستم‌های کامپیوتری) داده‌های مالی را مورد بررسی قرار می‌دهد و تراکنش‌های دیجیتال را ذخیره می‌کند. عملکرد لایه زیر ساخت به شکل غیرمتمرکز است و باعث نفوذناپذیری دفتر کل توزیع شده می‌شود.

• لایه داده

مهم‌ترین وظیفه این لایه ذخیره داده‌های مالی بلاکچین به شکل شفاف است تا اعتماد کاربران به این شبکه اطلاعاتی افزایش یابد. همچنین تراکنش‌های مالی که با کمک این لایه ذخیره‌ شده‌اند در برابر هکرها (تغییر یا حذف تراکنش) ایمن هستند.

• لایه شبکه

مهم‌ترین نقش این لایه اتصال سیستم‌های کامپیوتری بلاکچین (گره‌ها) به یکدیگر و ایجاد ارتباط یکپارچه است. همچنین این لایه در حفظ بازدهی اعتبارسنجی تراکنش‌های مالی و افزودن بلاک جدید به شبکه بلاکچین نقش دارد.

• لایه اجماع

این لایه در تایید معتبر بودن تراکنش‌های مالی شبکه بلاکچین نقش دارد و از سرقت اطلاعات (هک شدن شبکه) جلوگیری می‌کند. لایه اجماع ضمن استفاده از الگوریتم‌های PoS، PoW و… در حفظ ترتیب قرارگیری بلوک‌های جدید در شبکه بلاکچین نقش دارد.

•  لایه کاربردی‌

وجود لایه کاربردی این امکان را برای کاربران بلاکچین فراهم می‌کند تا به شبکه اطلاعاتی دسترسی داشته باشند و تعامل خود با دیگر اعضای بلاکچین را حفظ کنند. شبکه بلاکچین بدون وجود لایه کاربردی تنها یک دفتر کل توزیع شده است که دسترسی به آن غیرممکن خواهد بود.

مزایای استفاده از تکنولوژی بلاکچین چیست؟

توسعه فناوری بلاکچین در حوزه‌های گوناگون باعث ذخیره‌سازی داده‌ها به شکل ایمن می‌شود؛ زیرا پس از ثبت تراکنش‌های مالی، امکان تغییر اطلاعات وجود ندارد. در این حالت اعتماد کاربران به شبکه بلاکچین افزایش می‌یابد و افراد به راحتی می‌توانند تراکنش‌های مالی خود را با کمک این شبکه اطلاعاتی انجام دهند. دیگر مزایای گسترش فناوری بلاکچین شامل موارد زیر است:

• شفافیت در ثبت تراکنش

تمام کاربران شبکه بلاکچین می‌توانند تراکنش‌های مالی را به شکل ایمن بررسی کنند؛ همچنین پردازش داده‌های مالی در این سیستم اطلاعاتی به شکل شفاف انجام می‌شود.

• کاهش هزینه مربوط به واسطه

افراد یا گروه‌های تجاری ضمن استفاده از شبکه بلاکچین می‌توانند تراکنش‌های مالی خود را بدون نیاز به هرگونه واسطه خارجی انجام دهند؛ در این حالت هزینه‌های مربوط به دریافت کارمزد توسط واسطه‌های بانکی کاهش می‌یابد.

• کنترل دقیق کیف پول دیجیتال

توسعه فناوری بلاکچین این امکان را برای کاربران فراهم می‌کند تا کنترل دقیقی بر روی کیف پول دیجیتال خود داشته باشند و ارزهای دیجیتالی را به شکل ایمن انتقال دهند.

• ذخیره اطلاعات به شکل گسترده

تمام گره‌های سیستم بلاکچین با یکدیگر در تعامل هستند و اطلاعات یک تراکنش‌ را به شکل مشابه ذخیره می‌کنند؛ در این حالت خراب شدن یک سیستم کامپیوتری باعث از کار افتادن کل شبکه بلاکچین نمی‌شود.

• کاهش خطا

ذخیره اطلاعات در شبکه بلاکچین به شکل هوشمند و عدم نیاز به نیروی انسانی انجام می‌شود تا امکان خطا وجود نداشته باشد؛ حتی اگر یک گره اشتباهی انجام دهد، سایر گره‌های شبکه بلاکچین این خطا را اصلاح می‌کنند.

• ارائه خدمات بهتر

کاربران ضمن استفاده از فناوری بلاکچین می‌توانند انتقال برون مرزی ارز دیجیتال را به شکل سریع و در طول چند دقیقه انجام دهند؛ به گونه‌ای که سیستم بلاکچین در هر لحظه از ۲۴ ساعت شبانه روز فعال است.

• دسترسی آسان

تمام ساکنان کشورهای دنیا بدون اهمیت به منطقه جغرافیایی، مسائل سیاسی و… تنها ضمن ایجاد حساب کاربری بلاکچین می‌توانند از خدمات این فناوری نوین بهره‌مند شوند.

بررسی امنیت فناوری بلاکچین

شاید از خود سوال کنید که علت امن بودن سیستم بلاکچین چیست؟ آیا امکان هک شدن داده‌های ذخیره شده در هر بلاک وجود دارد؟ فناوری توسعه یافته‌ بلاکچین از امنیت بسیار بالایی برخوردار است و به راحتی می‌توانید به این سیستم هوشمند اعتماد کنید. در شبکه بلاکچین هر بلاک جدید (مرتبط با انجام تراکنش) در پایان زنجیره قرار می‌گیرد؛ به عبارتی بلاک شما آخرین بلاک زنجیره خواهد بود. همچنین هش هر بلاک جدید با هش بلاک قبل از خود ترکیب می‌شود؛ بنابراین برای تغییر اطلاعات هر بلاک باید هش‌های مربوط به بلاک‌های قبلی را نیز تغییر داد. هش‌ها شامل رشته‌ بسیار گسترده‌ای از اعداد و حروف هستند و تغییر دادن آن‌ها بسیار دشوار است؛ در این حالت هک کردن یک بلاک تقریبا غیرممکن خواهد بود.

توسعه فناوری بلاکچین چه چالش‌هایی را به همراه دارد؟

 سیستم بلاکچین به عنوان یک فناوری جدید شناخته می‌شود و بسیاری از افراد جامعه نسبت به این تکنولوژی شناخت کافی ندارند؛ به گونه‌ای که برای توسعه بیش‌تر بلاکچین به چندین سال زمان نیاز است. دیگر چالش‌های همراه با فناوری بلاکچین در موارد زیر‌ خلاصه می‌شود:

• اختلال در مدیریت شبکه

بلاکچین به عنوان یک فناوری نوظهور از پشتیبانی نسبتا ضعیفی برخوراد است؛ در این حالت افزایش ترافیک شبکه (در برخی مواقع خاص) باعث کاهش سرعت ثبت تراکنش‌ها می‌شود.

•  احتمال خطا در سیستم

بروز هرگونه خطا در فرایند پردازش تراکنش‌ها می‌تواند باعث ایجاد یک مشکل جبران ناپذیر شود؛ به عنوان نمونه ثبت اشتباه قراردادهای هوشمند برای شرکت‌های تجاری خسارت‌های سنگینی را به همراه دارد.

• فرآیند پیچیده به‌روزرسانی

سیستم بلاکچین از نوع غیرمتمرکز است و آپدیت نسخه نرم افزاری آن در برخی مواقع به چندین روز زمان نیاز دارد؛ در این دوره زمانی دسترسی کاربران به سیستم بلاکچین با مشکل مواجه می‌شود.

• هک شدن

در صورتی که بیش‌ از ۵۱ درصد قدرت پردازشی یک شبکه بلاکچین هک شود (معروف به حمله ۵۱ درصدی) عامل خرابکار می‌تواند اطلاعات بلاک‌های جدید سیستم را تغییر دهد. بزرگ‌تر شدن شبکه اطلاعاتی بلاکچین احتمال این حمله را کاهش می‌دهد.

• کمبود فضای ذخیره‌سازی

تعداد کاربران شبکه بلاکچین در حال افزایش است و ثبت تراکنش‌های مالی به یک سیستم ذخیره‌سازی بزرگ نیاز دارد؛ فراهم کردن یک دفتر توزیع کل بزرگ با محدودیت‌های زیادی همراه است.

• عدم توانایی تغییر داده‌ها

کاربران گاهی اوقات اطلاعات مرتبط با تراکنش‌های مالی خود را به شکل غیرصحیح ثبت می‌کنند؛ در این حالت امکان هرگونه تغییر جزئی در داده‌های بلاک وجود ندارد.

• انجام‌ معامله غیرقانونی

مجرمان می‌توانند کالاهای غیرمجاز خود را با یکدیگر معامله کنند و مبلغ مورد نیاز را به شکل ارز دیجیتال و از راه فناوری بلاکچین انتقال دهند.

آینده‌ تکنولوژی بلاکچین چگونه خواهد بود؟

 پیش‌بینی می‌شود که فناوری بلاکچین در آینده بسیاری از صنایع گوناگون را متحول و دچار تغییرات گسترده‌ای خواهد کرد. در چندین سال آینده انتقال ارز دیجیتال به شکل کامل جایگزین انتقال پول با واسطه بانکی می‌شود؛ در این حالت کاربران می‌توانند ارز مورد نظر را با سرعت بالا و هزینه پایین انتقال دهند. توسعه بلاکچین در آینده باعث حفظ امنیت سایبری و جلوگیری از سرقت اطلاعات هویتی می‌شود. نگهداری اطلاعات پزشکی افراد در یک فضای ایمن، کاهش تقلب در نظرسنجی‌ها و… از دیگر مزایای توسعه بلاکچین در آینده است.

و در پایان…

 هر کاربر ضمن تهیه یک کیف پول دیجیتال می‌تواند در فضای بلاکچین فعالیت کند و ارز مورد نظر خود را انتقال دهد. انواع شبکه‌های عمومی، هیبریدی، کنسرسیومی و خصوصی بلاکچین از الگوریتم‌های مشخصی پیروی می‌کنند. فناوری ‌بلاکچین در زمینه‌های پزشکی، گیمینگ، برگزاری انتخابات و… کاربرد دارد و باعث حذف تقلب یا سرقت اطلاعات می‌شود. با این حال توسعه بلاکچین با چالش‌هایی مانند هک شدن شبکه، کمبود فضای ذخیره‌سازی و… همراه است. پیش‌بینی می‌شود که در چندین سال آینده فناوری بلاکچین بسیاری از زمینه‌های امنیتی، تجاری، مبادله ارز و… را به شکل کامل دگرگون کند.

سوالات متداول

• تعریف بلاکچین به زبان ساده چیست؟

فناوری بلاک چین یک مکانیسم پایگاه داده پیشرفته است که امکان به اشتراک گذاری شفاف اطلاعات در یک شبکه تجاری را فراهم می کند. یک پایگاه داده بلاک چین داده ها را در بلوک هایی ذخیره می کند که در یک زنجیره به یکدیگر متصل شده اند.

• بلاک چین عمدتا برای چه مواردی استفاده می شود؟

بلاک چین اجازه می دهد تا دارایی های رمزنگاری شده به سرعت و ایمن منتقل شوند. پروتکل های مبتنی بر بلاک چین را می توان خودکار و غیرمتمرکز کرد، بنابراین امکان ایجاد دارایی های رمزنگاری شده را بدون نیاز به کنترل، نظارت یا نهادهای متمرکز فراهم می کند. تقلب کمتر، تامین مالی تروریسم و پولشویی

• تعریف تخصصی بلاک چین چیست؟

بیت کوین که در سال ۲۰۰۹ بر روی بلاک چین بیت کوین راه اندازی شد، اولین ارز دیجیتال و اپلیکیشن محبوبی بود که با موفقیت از بلاک چین استفاده کرد. در نتیجه، بلاک چین اغلب با بیت کوین و جایگزین هایی مانند دوج کوین و بیت کوین کش مرتبط بوده است که هر دو از دفتر کل عمومی استفاده می کنند.