بلاک چین چیست و این فناوری پیشرفته چگونه کار می‌کند؟

گستردگی‌ها و پیشرفت‌هایی که در دنیای دیجیتال اتفاق می‌افتد، برای ما فرصت‌های زیادی ایجاد می‌کند و باعث بالاتر رفتن کیفیت زندگی ما می‌شود . اما ما همیشه در این سوی میدان بوده‌ایم، همیشه فقط از مزایای پیشرفت تکنولوژی استفاده کرده‌ایم و کمتر از دنیای پشت آن مطلع هستیم؛ همان دنیایی که باعث می‌شود ما به راحتی پشت سیستم‌های خود بنشینیم و فعالیت‌های خود را انجام دهیم. از پاسخگویی به مشتریان تا خرید و فروش ارزهای دیجیتال که همگی در یک محیط امن و بی‌دردسر برایمان اتفاق می‌افتد. این فضا با چنین امنیت و سهولتی برای انجام کارها، به سادگی به وجود نیامده و سیستم‌های پیچیده‌ای برای فراهم کردن آن ساخته شده‌اند. بلاک چین (Blockchain) یکی از همین سیستم‌هایی است که امنیت و راحتی بسیاری از فعالیت‌های آنلاین ما را تامین می‌کند.

بلاک چین فناوری است که از یک شبکه وسیع تشکیل شده و اطلاعات به صورت یکدست و یکپارچه و البته به صورتی کاملا امن در آن نگهداری می‌شوند. شاید اینطور به نظر بیاید که بلاک چین نیز مانند سایر دیتاسنترها وظیفه نگهداری و محافظت از اطلاعات را برعهده دارد اما این فقط ظاهر ماجرا است. این سیستم با تمام دیتاسنترهای دیگری که در حال حاضر در دنیا فعالیت می‌کنند تفاوت‌هایی دارد و همین تفاوت‌ها هستند که باعث شده‌اند تا کارهای مهمی مثل خرید و فروش ارزهای دیجیتال در آن انجام شود. اگر دوست دارید با بلاک چین و قابلیت‌های فوق‌العاده آن بیشتر آشنا شوید، تا انتهای این مطلب همراه ما باشید. 

تاریخچه بلاک چین

در سال ۲۰۰۸ فردی به نام ساتوشی ناکاموتو (که هنوز هویت واقعی او شناخته نشده است) سیستمی ایجاد کرد که با استفاده از آن بتوان به صورت مستقیم و بدون هیچ واسطه‌ای، ارز دیجیتال بیت کوین را مبادله کرد. درحقیقت این سیستم، فضایی امن برای مبادله ارز دیجیتال ایجاد می‌کرد. پس از آن که دیده شد اطلاعات در چنین سیستمی به شکلی امن و مناسب نگهداری می‌شوند و امکان درز اطلاعات از آن وجود ندارد، پیشنهاد ساخت سیستم بلاک چین مطرح شد. ارتباط بین بلاک چین با بیت کوین مانند ارتباط بین اینترنت و ایمیل است؛ همانطور که برای استفاده از ابزار ایمیل نیاز به زیرساخت اینترنت است، برای مبادله بیت کوین نیز به سیستم امن و مطمئن بلاک چین نیاز است. 

اما داستان بلاک چین به اینجا ختم نشد، این سیستم به دلیل مزیت‌های فوق‌العاده‌ای که داشت  آنقدر رشد و توسعه پیدا کرد که دیگر فقط برای مبادله بیت کوین مورد استفاده قرار نمی‌گرفت. تا سال ۲۰۱۴، این سیستم علاوه بر استفاده برای مبادلات کریپتوکارنسی، به عنوان جایگزین برای بسیاری دیگر از اپراتورهای دیگر هم مورد استفاده قرار می‌گرفت. سیستم بلاک چین تبدیل شده بود به یک دیتاسنتر امن که در آن می‌شد هر نوع انتقال اطلاعاتی را بدون حضور واسطه (عامل سوم) و به صورت مستقیم انجام داد. 

پس از آن، کارآفرینان شروع به انجام بررسی‌های بیشتر بر روی قابلیت‌های این سیستم فوق‌العاده کردند تا ببینند چطور می‌توانند از مزایای آن در بخش‌های مختلف بهرمند شوند. توجه کارآفرینان به این سیستم زمینه‌ساز توسعه استفاده از آن شد، به طوری که امروزه این سیستم زیرساخت بسیاری از فعالیت‌های مختلف در زندگی ما، از پزشکی و بیمه و حمل و نقل تا برگزاری انتخابات و رای‌گیری شده است.

بلاک چین چیست؟

چرا سیستم بلاک چین تا این حد توسعه پیدا کرده و محبوب شده است؟ بلاک چین دقیقا چیست و چه کاری برای ما انجام می‌دهد؟ به زبان ساده، بلاک چین دیتابیسی است که در یک شبکه یا Network برقرار می‌شود و بین سیستم‌های موجود در این شبکه ارتباط برقرار می‌کند. بلاک چین به عنوان یک دیتاسنتر، اطلاعات الکترونیکی را با فرمت دیجیتال در خود ذخیره می‌کند اما چرا به آن blockchain می‌گویم؟ ابتدا ببینیم معنای این واژه چیست؟ Block یا بلاک ساختار یا فضایی مشخص است که می‌توان در آن اطلاعات را ذخیره کرد، Chain نیز به معنای زنجیره است، بنابراین Blockchain یعنی زنجیره‌ای از بلاک‌ها که در آن اطلاعات الکترونیک ذخیره می‌شود. علت استفاده از واژه زنجیره مربوط به ساختار منحصربه‌فرد این سیستم است؛ در این شبکه، اطلاعات در هریک از این بلاک‌ها انباشته می‌شود که پس از مدتی پر می‌شوند، برای آنکه فضای کافی برای وارد شدن اطلاعات جدید وجود داشته باشد، بخشی از اطلاعات از یک بلاک وارد بلاک قبلی می‌شود و این جریان به همین ترتیب ادامه پیدا می‌کند. به همین دلیل است که از واژه Chain یا زنجیره، برای این سیستم استفاده می‌شود. 

بلاک چین را بیش از هر چیز به خاطر نقش حیاتی آن در ایجاد امنیت و ثبت غیرمتمرکز اطلاعات مبادلات کریپتوکارنسی می‌شناسند. خلق این سیستم ضمانتی برای حفظ امنیت داده‌ها و انجام بسیاری از فعالیت‌های مهم اینترنتی، بدون حضور هیچ واسطه‌ای بود. بلاک چین را به عنوان تکنولوژی جامع توزیع اطلاعات (DLT) نیز می‌شناسند، زیرا باعث می‌شود هرگونه فعالیت در فضای دیجیتال بدون هیچ تغییری، ثبت و سپس در کل شبکه توزیع شود. این موضوع در بحث امنیت اطلاعات در فضای اینترنت اهمیت ویژه‌ای دارد. یکی از مشکلات امنیتی در اینترنت، ایجاد تغییر در اطلاعات ثبت‌شده با اهداف مختلف است. انجام فعالیت‌های اینترنتی در فضای بلاک چین تا حد زیادی مانع از ایجاد تغییر در اطلاعات می‌شود، زیرا این سیستم به گونه‌ای عمل می‌کند که هر اطلاعاتی که به آن وارد می‌شود، در همان ابتدا یک نسخه از آن تهیه و به تمام سیستم‌های موجود در شبکه ارسال می‌شود، به این ترتیب امکان ایجاد هر گونه تغییر در آن‌ها عملا ناممکن خواهد شد.  

یک ساختار مشابه برای درک بهتر تکنولوژی بلاک چین، گوگل داک است. زمانی که ما یک داکیومنت یا سند می‌سازیم و آن را با گروهی از افراد به اشتراک می‌گذاریم، مدرک به جای کپی شدن یا انتقال پیدا کردن، توزیع می‌شود. این باعث به وجود آمدن زنجیره متراکم از توزیع اطلاعات خواهد شد که به تمام سیستم‌های حاضر در یک شبکه اجازه دسترسی هم زمان به آن را می‌دهد. البته که بلاک چین بسیار پیچیده‌تر از گوگل داک است اما این مقایسه تا حد زیادی می‌تواند ما را با ساختار این سیستم آشنا کند.

بلاک چین چگونه کار می کند؟

پیش از این اشاره کوتاهی به این موضوع کردیم که ساختار بلاک چین چگونه کار می‌کند؛ این سیستم از بلاک‌هایی ساخته شده که از اطلاعات پر می‌شوند و سپس برای به وجود آمدن فضای اضافه برای دریافت اطلاعات جدیدتر، اطلاعات قبلی از یک بلاک وارد بلاک قبلی می‌شود. این روند تا کجا می‌تواند ادامه پیدا کند؟ در هر صورت ما در نقطه‌ای نیاز به ایجاد بلاک‌های جدید خواهیم داشت، چگونگی ایجاد این بلاک‌های جدید همان عاملی است که امنیت فوق‌العاده بلاک‌چین را به وجود می‌آورد. زمانی که قرار است دیتای جدید وارد سیستم بلاک چین شود، امنیت و همچنین اعتبار این دیتای جدید باید توسط بخش اعظمی از مرکز اطلاعاتی موجود در سیستم تشخیص داده شود و مورد تایید قرار بگیرد. تنها در همین صورت است یک بلاک جدید به زنجیره اضافه می‌شود. به طور مثال برای کریپتوکارنسی این مرحله اعتبارسنجی به این صورت است که تشخیص داده شود داد و ستدی که در حال صورت گرفتن است، جعلی نیست یا به طور مثال ارزی که در حال مبادله است، بیش از یک بار خرج نشده. اگر این مرحله اعتبارسنجی با موفقیت پیش رود، برای ذخیره‌سازی و نگهداری این اطلاعات، بلاکی جدید اضافه خواهد شد.

همانطور که احتمالا متوجه شدید، این سیستم اعتبارسنجی بسیار متفاوت با سایر سیستم‌های اعتبارسنجی است که توسط انسان‌ها و به صورت دستی صورت می‌گیرد و به شکل‌های مختلف امکان ایجاد تقلب یا جعل در آن‌ها وجود دارد. بنا به گفته سازندگان بلاک چین، بلاک‌های موجود در این سیستم به شکلی امن به یکدیگر متصل هستند و به این ترتیب یک زنجیره دیجیتالی بسیار مطمئن را می‌سازند که در آن اطلاعات به محض دریافت، تحت تدابیر امنیتی شدید قرار می‌گیرند، این تدابیر امنیتی اعمال شده بر روی اطلاعات تا زمان ارائه آنها به کاربر ادامه پیدا می‌کند. در سیستم بلاک چین امنیت نقل و انتقالات معمولا با استفاده از کریپتوگرافی تامین می‌شود، به این معنا که اطلاعات برای ورود و خروج به این سیستم باید به معادلات ریاضی بسیار سخت و پیچیده‌ای جواب دهند. تمام این اقدامات به منظور هرچه عمیق‌تر ساختن بخش امنیتی سیستم در نظر گرفته شده است. 

دو نوع سیستم بلاک چین تحت عنوان‌های بلاک چین عمومی و بلاک چین خصوصی وجود دارد. در سیستم عمومی هر کسی می‌تواند به اطلاعات موجود در سیستم دسترسی پیدا کند، آنها را بخواند، بنویسد یا بررسی کند. ‏بلاک چین خصوصی تحت کنترل یک ارگان یا گروه قرار دارد که تنها همان مرکز کنترل‌کننده می‌تواند تصمیم بگیرد که چه کسی مجاز  است به سیستم وارد شود و اطلاعات آن را تغییر دهد. این فرایند در سیستم بلاک چین خصوصی بسیار ساده‌تر از سیستم ذخیره‌سازی اطلاعات به صورت خانگی است. تنها موردی که وجود دارد این است که در بلاک چین خصوصی به منظور ایجاد امنیت بیشتر، اطلاعات در چندین مرکز توزیع و نگهداری می‌شوند.

کاربردهای بلاک چین

سیستم بلاک چین با اهداف مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ از ایجاد سرویس‌های مالی گسترده و امن تا مدیریت سیستم‌های رای‌گیری در انتخابات، هر جایی که فکرش را بکنید ما در حال استفاده از مزایا و قابلیت‌های وسیع این سیستم قدرتمند هستیم. در ادامه به معرفی تعدادی از مهم‌ترین بخش‌ها که در آن‌ها از سیستم بلاک چین استفاده می‌شود، می‌پردازیم. 

مبادلات کریپتوکارنسی

یکی از مهم‌ترین بخش‌هایی که در آن از سیستم بلاک چین استفاده می‌شود، کریپتوکارنسی است که در آن انواع ارزهای مختلف، از جمله بیت کوین و اتریوم خرید و فروش می‌شوند. زمانی که مردم ارزهای دیجیتال را می‌خرند، مبادله یا خرج می‌کنند، تمام اطلاعات مربوط به فعالیت آن‌ها در این سیستم ثبت می‌شود، به طور کلی ارزهای دیجیتال آنچنان برای خرید محصولات مورد استفاده قرار نمی‌گیرند، بلکه با اهداف مختلف مبادله می‌شوند. هرچه تعداد افراد بیشتری از ارزهای دیجیتال استفاده کنند، سیستم بلاک چین گسترده‌تر می‌شود. 

بانکداری

علاوه‌بر نقل و انتقال ارزهای دیجیتال، این سیستم برای انتقال شکل رایج پول، مثل دلار و یورو نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. انتقال پول در این سیستم نسبت به انتقال آن در سایر سیستم‌های مالی، مزایای بیشتری دارد. به طور مثال در سیستم بلاک چین با سرعت و امنیت بیشتری می‌توان پول‌ها را جابجا کرد. در این سیستم انجام کارهای لازم برای انتقال پول، وقت زیادی نمی‌گیرد و همه کارها به صورت سیستماتیک و با سرعتی بسیار بالا انجام خواهند شد.

مبادله دارایی ها

سیستم بلاک چین فقط برای انتقال پول مورد استفاده قرار نمی‌گیرد، بلکه انواع مختلف دارایی‌ها را می‌توان در سیستم آن ثبت کرد یا انتقال داد. همچنین فرآیند انتقال سند نیز در این سیستم می‌تواند به راحتی صورت بگیرد. تنها نیاز است که یک سری مراحل اعتبارسنجی انجام شود؛ به این ترتیب که طی یک فرآیند خاص، یکی از طرفین باید اثبات کند که یک دارایی حقیقی، مثل خانه یا ماشین، برای فروش دارد و طرف دیگر نیز باید اثبات کند که برای خرید آن دارایی، پول واقعی دارد. سپس آن‌ها می‌توانند معامله خود را در بلاک چین کامل و ثبت کنند. مزیت استفاده از این سیستم برای چنین معاملاتی این است که تا حد زیادی از کاغذبازی‌های معمول کم می‌شود و همه مراحل معامله با سرعت بیشتر و امنیت لازم طی خواهند شد. 

ایجاد قراردادهای هوشمند

یکی دیگر از کاربردهای مهم سیستم بلاک چین، امکان انعقاد قراردادهای هوشمند است. در این سیستم، هرگاه شرایط ویژه برای ایجاد قرارداد مهیا شود، این قرارداد به صورت دیجیتالی ثبت خواهد شد، درحقیقت سندی که در اینجا ایجاد می‌شود، یک قرارداد دیجیتالی است. به طور مثال، یک خریدار و فروشنده بعد از تنظیم شرایط موردنظر خود و ثبت اطلاعات آن در این سیستم، مرحله انتقال پول را در همان جا انجام می‌دهند و سپس به صورت هوشمند قرارداد معامله آن‌ها ثبت خواهد شد. 

نظارت بر زنجیره عرضه محصولات

عرضه محصولات همیشه با حجم بالایی از اطلاعات همراه است، بخصوص اگر محصولات بخواهند بین دو نقطه جغرافیایی با فاصله زیاد انتقال پیدا کنند. چنین فرآیندی می‌تواند بسیار پیچیده باشد و در نتیجه امکان بروز خطا در آن وجود دارد. انجام همین کار در سیستم مطمئن و دقیقی مثل بلاک چین می‌تواند امکان بروز هرگونه خطا را به حداقل برساند، تا حد زیادی باعث صرفه‌جویی در زمان و حجم کار شود و از همه مهم‌تر، حجم عظیم اطلاعات مربوط به این فرآیند را در خود ثبت کند. 

رای گیری در انتخابات

مسئله امنیت آرا در انتخابات همیشه موضوع مهم و حساسی بوده است و تاکنون تلاش‌های زیادی صورت گرفته تا به روش‌های مختلف بتوان این امنیت را تا حد ممکن تامین کرد. با توجه به مزیت‌ها و کاربردهای گسترده‌ای که تاکنون از بلاک چین مشاهده شده است، متخصصان به شدت در تلاش هستند تا بتوانند از این سیستم در مدیریت رای‌گیری‌ها در انتخابات نیز استفاده کنند. گرچه تاکنون به صورت رسمی از این سیستم در برگزاری انتخابات استفاده نشده است اما تئوری‌های مطرح شده بر این اساس هستند که با استفاده از سیستم بلاک چین شرایطی را فراهم کنند که رای مردم بدون نیاز به استفاده از برگه‌های رای (و طبیعتا بدون نیاز به سنجش اعتبار این برگه‌ها) رای خود را در انتخابات ثبت کنند.  

مزایا و معایب استفاده از بلاک چین

امروزه بلاک چین به طور وسیعی در جهان در حال استفاده است و همچنان نیز محققان به دنبال یافتن روش‌هایی هستند که از طریق آن بتوان استفاده از این سیستم را توسعه داد تا بیشتر از آن بهره برد. با این حال، بلاک چین نیز مانند هر سیستم مشابه دیگری در این زمینه، دارای مزایا و معایب خاصی دارد، این به این معنا است که استفاده از این سیستم و بهرمند شدن از مزایای آن نباید چشم ما را بر معایبش ببندد. بنابراین اگر قصد استفاده از این سیستم به عنوان زیرساخت فعالیت‌های خود دارید، بهتر است با مزایا و معایب آن بیشتر آشنا شوید.

مزایا استفاده از بلاک چین

برخی از مهم‌ترین مزایای استفاده از این سیستم عبارتند از:

• دقت بیشتر در انتقال اطلاعات: انتقال اطلاعات در بلاک چین از مراکز اطلاعاتی متعددی صورت می‌گیرد که در نتیجه باعث افزایش دقت اطلاعات خروجی می‌شود. 
• حذف واسطه‌ها: با استفاده از بلاک چین، دو طرف معامله می‌توانند بدون حضور هیچ واسطه‌ و در نتیجه در مدت زمانی کوتاه‌تر و به شکلی ساده‌تر فعالیت‌های خود را انجام دهند.
• امنیت بالا: ورود و خروج اطلاعات به فضای این سیستم تحت شرایط امنیتی ویژه‌ای صورت می‌گیرد و به همین دلیل می‌توان آن را به عنوان یکی از امن‌ترین فضاها برای نگهداری اطلاعات معرفی کرد.
• فعالیت به صورت نامحدود: با استفاده از بلاک چین بسیاری از فعالیت‌های ما می‌توانند بدون هیچ محدودیت زمانی، در ۷ روز هفته و به صورت ۲۴ ساعته انجام شوند.

معایب استفاده از بلاک چین 

از جمله مهم‌ترین معایب استفاده از بلاک‌چین که باید آن‌ها را در نظر گرفت، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• محدودیت فعالیت به ازای هر ثانیه: وسیع بودن شبکه بلاک چین و تدابیر در نظر گرفته شده برای افزایش دقت و امنیت اطلاعات در آن باعث شده سرعت انتقال اطلاعات در این فضا تا حدودی کاهش پیدا کند.
• هزینه‌های بالای انرژی: شبکه‌ای با چنین گستردگی، حجم بالای کاربران، داشتن امنیت و دقت فوق‌العاده همگی به حجم بسیار بالایی از انرژی الکتریسیته نیاز دارد که با هزینه‌های زیادی همراه است.
• احتمال بروز حمله: امنیت بالای سیستم بلاک‌چین جذابیت زیادی برای هکرها جهت یافتن راه نفوذ به اطلاعات این سیستم ایجاد می‌کند.

بلاک چین؛ یک دنیای دیجیتالی متفاوت

با پیشرفت‌هایی که تاکنون در دنیای دیجیتال صورت گرفته، همه ما انتظار داریم فعالیت‌های ما در فضای اینترنت با سرعت، دقت و امنیت بیشتری انجام شود. سیستم بلاک چین دقیقا چنین فضایی را برای ما ایجاد کرده تا از طریق آن بتوانیم بسیاری از فعالیت‌های خود را به شکلی مناسب‌تر انجام دهیم. گرچه بلاک چین ابتدا به منظور ایجاد فضایی امن برای مبادله ارزهای دیجیتال مثل بیت کوین ساخته شد اما به دلیل مزیت‌های فوق‌العاده‌ای که داشت خیلی زود مورد توجه قرار گرفت، تا جایی که امروزه این سیستم تبدیل به یکی از زیرساخت‌های اصلی برای انجام بسیاری از فعالیت‌های ما، از بانکداری تا بهداشت و درمان تبدیل شده است. به نظر شما دیگر در چه بخش‌هایی می‌توان از مزایای این شبکه بهرمند شد؟ لطفا نظرات و پیشنهادات خود را با ما و همراهان همیار آکادمی در زیر همین پست به اشتراک بگذارید.