فناوری بلاک چین چیست و چه کاربردی دارد؟

یکی از فناوری های پرکاربرد دنیای این روزها که جایگاه ویژه ای در صحبت های میان افراد پیدا کرده است فناوری بلاک چین است. با  این وجود بسیاری از افراد هنوز نمی دانند بلاک چین چیست. تاریخچه بلاک چین به حدود بیش از 10 سال پیش برمی گردد. در این مطلب می خواهیم بدانیم بلاک چین چیست، کاربردهای بلاک چین کدام است و آینده بلاک چین چگونه خواهد بود. بسیاری از افراد ارزهای دیجیتال را همان بلاک چین می دانند در حالی که ارز دیجیتال بخشی از فناوری بلاک چین محسوب می گردد. در واقع بلاک چین یک فناوری بسیار بزرگ تر از ارز دیجیتال است که در حال حاضر به دلیل کاربردهای فراوان آن جایگاه ویژه ای در علم کامپیوتر یافته است.

بیشتر بخوانید: آشنایی با مفهوم ارز دیجیتال

فناوری بلاک چین چیست؟

بلاک چین از ترکیب دو عبارت Block و Chain تشکیل شده است و در واقع زنجیره ای از بلاک ها به شمار می رود.

در یک تعریف کلی می توان گفت "بلاک چین یک زنجیره بلوکی و پایگاه داده ای از لیست سوابق تراکنش های انجام شده است که همواره به آن اضافه می گردد."

بلاک ها در واقع همان سوابق هستند که از طریق رمزنگاری به یکدیگر متصل شده اند. بلاک ها به صورت یک زنجیره از نودها با شبکه همتا به همتا کنار یکدیگر قرار گرفته و دفتر کل دیجیتال را تشکیل می دهند. در واقع می توان گفت بلاک چین یک دفتر کلی توزیع شده است که اطلاعات دیجیتال خود را از طریق غیرمتمرکز سازی و هش رمزنگاری تبدیل به دارایی های غیرقابل تغییر و شفاف می کند.

تاریخچه پیدایش بلاک چین

در دهه های اخیر برخی از فناوری ها توانسته اند انقلابی در زندگی افراد ایجاد کنند. مثلا پدید آمدن تلفن همراه تا به این لحظه که هر روزه گوشی های هوشمند جدید با قابلیت های شگفت انگیز روانه بازار می شود یک تحول عظیم در صنعت تکنولوژی به وجود آورده است. در حال حاضر شبکه بلاک چین به عنوان یک انقلاب فناورانه ی دیگر توانسته تحولاتی در دنیای تکنولوژی پدید آورد. بیت کوین به عنوان اولین نوآوری بزرگ بلاک چین در دهه گذشته ایجاد شد. در حال حاضر ارزش بیت کوین به شدت پرنوسان و متغیر بوده و روزانه میلیون ها کاربر برای انجام پرداخت های مختلف از آن بهره می برند. دومین نوآوری جداسازی فناوری پایه ای بیت کوین از رمزارز و استفاده از آن برای سهولت دستیابی به اهداف دیگر بود. و اما پیدایش قراردادهای هوشمند به عنوان سومین نوآوری این فناوری به شمار می رود. قراردادهای هوشمند همزمان با روی کار آمدن نسل دوم بلاک چین به نام اتریوم پدید آمد.

چهارمین نوآوری ایجاد شده در فناوری بلاک چین، روی کار آمدن اثبات سهام به جای اثبات کار به منظور حفظ امنیت شبکه بود. در فرآیند اثبات کار تصمیم گیرنده نهایی با گروهی است که قدرت پردازشی بیشتری برای تولید بلاک ها در اختیار دارند. این در حالی است که در فرآیند اثبات سهام PoS بر حسب میزان کوین های بومی شبکه که در اختیار شبکه قرار می گیرد افراد می توانند در تولید بلاک و اعتبارسنجی بلاک شرکت کنند.

در واقع در روش اثبات سهام افراد در شبکه بلاک چین سرمایه گذاری کرده و بر اساس آن برای اعتبارسنجی، استخراج و دریافت پاداش مجوز کسب می کنند. و اما بلاک چین مقیاس بندی(Scaled Blockchain) شده به عنوان پنجمین نوآوری در افق فناوری بلاک چین محسوب می گردد.

هم اکنون در فناوری بلاک چین هر سیستم کامپیوتری قادر است کلیه تراکنش ها را پردازش کند. اما این اتفاق باعث می شود سرعت شبکه کند گردد. لذا فناوری بلاک چین مقیاس بندی منجر به افزایش سرعت پردازش شبکه بدون کاهش امنیت می شود. در این روش ابتدا تشخیص داده می شود برای اعتبارسنجی هر تراکنش چه تعداد کامپیوتر مورد نیاز است. این کار باعث تقسیم پردازش میان آنها شده و در نهایت سرعت انجام تراکنش ها بیشتر خواهد شد. این اتفاق منجر می شود بلاک چین برای رقابت با شبکه های پرداخت نظیر VISA و SWIFT آمادگی لازم را کسب نماید. فناوری بلاک چین کاملا جدا از ارز دیجیتال است. از قابلیت های فناوری بلاک چین برای انجام تراکنش های مالی و بین سازمانی استفاده می گردد.

بیشتر بخوانید: توکن غیرقابل تعویض یا NFT چیست؟

بلاک چین چگونه کار می کند؟

در حالت کلی فناوری بلاک چین متشکل از چندین لایه مختلف شامل موارد زیر است:

• زیرساخت(نودها، سخت افزار)
• شبکه سازی(کشف نودها، تکثیر اطلاعات و اعتبارسنجی)
• اجماع(PoW,PoS)
• داده (بلاک ها و تراکنش ها)
• لایه کاربرد(برنامه های غیرمتمرکز و قرارداد هوشمند)

تمامی اطلاعات مربوط به بلاک ها در بخشی تحت عنوان دفتر کل سیستم ذخیره می گردد. تمامی اطلاعات مبادله شده در شبکه بلاک چین "تراکنش" نام دارد.

در ابتدا تنها کاربرد بلاک چین معامله ارز دیجیتال بود. در حال حاضر امکان مبادله انواع مختلف داده در بلاک چین وجود دارد.

بلاک(Block) چیست؟

در بلاک چین هر زنجیره از تعداد متعددی بلاک تشکیل شده است. هر بلاک دارای سه عنصر اساسی است:

• داده های درون بلاک
• یک عدد 32 بیتی به نام Nonce که به محض ایجاد بلاک به صورت تصادفی تولید می شود. این عدد تولید کننده عنوان سربرگ هش(Header Hash) بلاک است.
• یک عدد 256 بیتی که با عدد Nonce ترکیب می شود هش را به وجود می آورد. این عدد با تعداد زیادی صفر شروع می شود.

به محض ایجاد اولین بلاک زنجیره، عدد Nonce اقدام به تولید هش رمزنگاری می کند. داده های درون بلاک مهر و موم و غیرقابل تغییر شده و به عدد نانس و هش برای همیشه گره می خورند.

بیشتر بخوانید: متاورس چیست و چه کاربردی دارد؟

انواع شبکه های بلاک چین

شبکه های بلاک چین به طور کلی به چهار دسته تقسیم بندی می شوند.

• بلاک چین عمومی
  یکی از انواع شبکه های بلاک چین که هر فردی از طریق اینترنت می تواند در آن تراکنش انجام داده و مشارکت در اعتبارسنجی ها داشته باشد شبکه بلاک چین عمومی نام دارد. تراکنش ها در این شبکه از طریق اجماع اثبات کار یا اثبات سهام اعتبارسنجی می شوند. شبکه های بلاک چین عمومی معمولا برای مواردی از قبیل رای دهی و جذب سرمایه کاربرد داشته و مورد استفاده قرار می گیرند.
• بلاک چین خصوصی
  اجرای بلاک چین در یک محیط محدود مربوط به شبکه های بلاک چین خصوصی است. در این شبکه برای عضویت نیاز به مجوز خواهید داشت. این شبکه توسط یک سازمان، گروه یا فرد کنترل شده و دسترسی ها و اختیارات و همچنین نحوه فعالیت کاربران توسط مدیران شبکه مشخص می گردد. استفاده از این شبکه همراه با امنیت، شفافیت و اطمینان برای کاربران است. از آنجا که این شبکه نیاز به کسب مجوز داشته و توسط افرادی مدیریت می شود ماهیت غیرمتمرکز بودن را از دست می دهد. از جمله شبکه های بلاک چین خصوصی می توان Corda، Multichain،Hyperledger را نام برد.
  مزیت برتر بلاک چین خصوصی در مقایسه با بلاک چین عمومی سرعت پردازش و اجماع کاربران آن است. علاوه بر این امکان توسعه پذیری بلاک چین خصوصی بیشتر است. دلیل آن این است که در این شبکه تنها برخی از نودهای شبکه این قابلیت را دارند که تراکنش ها را اعتبارسنجی کنند. کاربرد بلاک چین خصوصی در تایید مالکیت دارایی ها، رای دهی های داخلی، مدیریت زنجیره تامین سازمان ها و... است.
• بلاک چین کنسرسیوم
  این نوع بلاک چین از ترکیب ویژگی های بلاک چین عمومی و خصوصی به وجود آمده است. به طور مثال چند سازمان قصد دارند با یکدیگر همکاری کنند می توانند با راه اندازی این شبکه، فرآیند همکاری را مدیریت نمایند. در این نوع بلاک چین برخی از قسمت های سازمان خصوصی باقی مانده و بخش هایی عمومی می شوند. در بلاک چین کنسرسیوم فرآیند اجماع و توافق از طریق نودهای از پیش تعیین شده انجام می گردد. با توجه به اینکه این بلاک چین توسط چند سازمان جداگانه مدیریت می شود، ماهیت غیرمتمرکز بودن آن حفظ می گردد.Marco Polo، IBM Food Trust،Energy Web Foundation از جمله شبکه های بلاک چین کنسرسیوم به شمار می روند.
  در این شبکه بلاک چین نود اعتبارسنج با انجام عمل اعتبارسنجی تراکنش و آغاز یا دریافت تراکنش از صحت عملکرد بلاک چین اطمینان می یابد. در طرف دیگر نودهای عضو شبکه تنها امکان آغاز یا دریافت تراکنش را دارند. کاربرد این بلاک چین در شبکه های پرداخت، بانکداری، تحقیقات و... است.
• بلاک چین ترکیبی
  نوع چهارم شبکه بلاک چین، بلاک چین ترکیبی یا هیبریدی است که از ترکیب دو بلاک چین عمومی و خصوصی به وجود آمده است. ماهیت این بلاک چین یک سری تفاوت هایی با بلاک چین کنسرسیوم دارد. امکان کنترل دسترسی افراد به داده های ذخیره شده در بلاک چین توسط کاربران وجود دارد. این به این معنی است که تنها قسمتی از داده ها بدون نیاز به مجوز قابل دسترسی برای تمامی افراد بوده و بخش دیگر داده ها نیاز به مجوز دسترسی دارند.
  در این بلاک چین تراکنش ها درون شبکه تایید شده اما امکان انتقال آن به بلاک چین عمومی توسط کاربران برای تایید نیز وجود دارد. در بلاک چین های عمومی رمزنگاری پیچیده تر بوده و تعداد نود بیشتری درگیر عمل اعتبارسنجی خواهند بود. این موضوع منجر به افزایش امنیت و شفافیت شبکه بلاک چین خواهد شد. XinFin و Dragonchain از جمله بلاک چین های هیبریدی یا ترکیبی به شمار می روند.
• ساید چین
  یکی از انواع بلاک چین های جانبی به شمار می رود که به عنوان زنجیره اصلی به دو طرف بلاک چین متصل است. با استفاده از ساید چین می توان دارای دیجیتال را با نرخی که از پیش تعیین شده است بین خود و زنجیره اصلی تبادل کرد.
  به عبارت دیگر ساید چین یک شبکه غیرمتمرکز جهانی است که از چندین بلاک چین تشکیل شده و هر کدام قوانین، اهداف و کارایی خود را دارند. با وجود اینکه این بلاک چین ها مستقل هستند اما به شکل یک اکوسیستم واحد فعالیت می کنند. این اکوسیستم واحد متشکل از چندین بلاک چین ساید چین نام دارد.
  در این اکوسیستم تمامی توکن ها و دارایی های دیجیتال این امکان را دارند تا به صورت آزادانه میان زنجیره اصلی و ساید چین حرکت کنند. Liquid Network یک نمونه ساید چین است که به عنوان یک پلتفرم توافق میان مبادله کنندگان و پلتفرم های معامله  منجر به افزایش سرعت و امنیت تراکنش های انجام شده می شود. شبکه Liquid فقط به بیت کوین متصل است لذا تنها فعالیت هایی درون آن امکان پذیر است که شامل بیت کوین می شوند.
  Rootstock نیز یک ساید چین به شمار می رود که کاربرد بسیار متفاوتی با شبکه Liquid دارد. هدف اصلی ساید چین Rootstock اجرای موثر قراردادهای هوشمند است.

بیشتر بخوانید: تفاوت پرفکت مانی و ارزهای دیجیتال

مهم ترین کاربرد بلاک چین

فناوری بلاک چین در حوزه های مختلف کاربردهای فراوانی دارد. در ادامه مهم ترین کاربردهای بلاک چین را برای شما لیست کرده ایم:

1. ثبت و ذخیره سوابق و اطلاعات
2. انتخابات و رای گیری
3. هویت سنجی
4. زنجیره تامین و رهگیری
5. حوزه سلامت و علوم
6. مالکیت معنوی
7.  توکنیزه کردن دارایی ها
8. سازمان ها و نهاد های غیرمتمرکز

مزایای بلاک چین چیست؟

استفاده از فناوری بلاک چین با وجود پیچیدگی های فراوان دارای مزیت هایی است. در ادامه مهم ترین آنها را عنوان می کنیم.

• کم کردن میزان کارمزد پرداخت ها
• شفاف بودن عملکرد بلاک چین
• حفظ امنیت اطلاعات شخصی شهروندان کشورهای توسعه نیافته و امکان استفاده از خدمات بانکی آن
• انجام تراکنش های با امنیت کامل و خصوصی
• بالا بردن امنیت جهت حفظ حریم شخصی
• جلوگیری از دستکاری های احتمالی با غیرمتمرکزسازی شبکه
• کم کردن خطاهای احتمالی موجود به دلیل افزایش دقت انجام کار در استفاده از بلاک چین

معایب بلاک چین چیست؟

این فناوری با وجود مزیت های فراوان معایبی را نیز به همراه دارد.

• بالا بودن هزینه استخراج بیت کوین
• کاهش تعداد تراکنش های انجام شده در هر ثانیه
• وجود قوانین و محدودیت های تعیین شده توسط دولت ها درباره ارزهای دیجیتال
• قابلیت استفاده از فناوری بلاک چین در مبادلات غیرقانونی

بیشتر بخوانید: نکاتی درباره ارزهای دیجیتال و پرفکت مانی

پیش بینی آینده بلاک چین

تا به این لحظه فناوری بلاک چین توانسته تحولات عظیمی را به وجود آورد. به نظر می رسد در آینده ای نزدیک نیز قادر باشد بسیار از غیرممکن ها را ممکن کند. به نظر می رسد در آینده ای نه چندان دور نقل و انتقالات مالی در کوتاه ترین زمان ممکن انجام شده و خودرو های برقی خودران طراحی شده که به منظور پرداخت خدمات از ایستگاه های شارژ و محل فرود استفاده کنند.

صنعت بلاک چین با توجه به توانایی هایی که دارد این حس را به مردم منتقل می کند که تغییرات آینده بسیار شگفت انگیز بوده و به بزرگی اختراع اولیه اینترنت خواهد بود. در چند سال آینده ما شاهد این هستیم که فناوری بلاک چین در تمام بخش های زندگی بشر رخنه کرده و وقایع بزرگی را در آینده رقم می زند.

جمع بندی

در دنیای امروز فناوری بلاک چین در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گرفته و به کار می رود. بلاک چین یک زنجیره از بلوک های حاوی اطلاعات است که به منظور ارسال اطلاعات از شیوه خاصی استفاده می کند. این کار امنیت اطلاعات را دو چندان می کند. این فناوری به دلیل ویژگی های بسیار شگفت انگیز خود در میان افراد جایگاه ویژه ای پیدا کرده است. استفاده از تکنولوژی بلاک چین منجر به افزایش سرعت و امنیت، بهره وری، کاهش هزینه ها، افزایش شفافیت در انجام آن عملیات، افزایش دقت و صحت انجام فرآیندها و... شده است. لذا بهره وری از آن باعث بهبود کیفیت خدمات در صنایع شده است. از معایب این فناوری می توان به هزینه های بالای آن اشاره کرد.