بلاک چین به زبان ساده + استاد بلاک چین شوید!

از سؤالات متداول و مهم افرادی که تصمیم دارند پا به میدان ارزهای دیجیتال بگذارند می‌توان به «بلاک چین چیست؟»و «بلاک چین چگونه کار می‌کند؟» اشاره کرد. سؤالاتی که ممکن است درکش برای افراد تازه کار آنچنان هم ساده نباشد. اما برای ورود به این عرصه لازم است با مفاهیم پایه و مهم آشنا بود. تا انتهای مقاله، با ما همراه باشید تا با بلاک چین به زبان ساده بیشتر آشنا شوید.

تاریخچه فناوری بلاک چین

خیلی از افراد فکر می‌کنند بلاک چین همراه با بیت کوین ساخته شده است. درحالی که این فناوری یک پروژه شکست خورده از دهه 90 میلادی بوده است. در ادامه به صورت خلاصه تاریخچه بلاک چین را مورد بررسی قرار داده‌ایم.

سال 1991:

در این سال برای اولین بار زنجیره بلوک رمزنگاری شده توسط «استوارت هابر» و «دبلیو اسکات استورنتا» اختراع شد.

سال 1998:

در این سال فردی به نام نیک سابو توانست اولین ارز دیجیتال غیرمتمرکز را به نام "bit gold" اختراع کند. این ارز در بستر زنجیره بلوکی که «استوارت هابر» و «دبلیو اسکات استورنتا» اختراع کرده بودند، ساخته شد.

سال 2000:

تنها دو سال بعد از اختراع اولین ارز دیجیتالی جهان، فردی به نام «استفان کنست» نظریه خود را در مورد زنجیره‌های رمزنگاری شده به همراه چند ایده‌ی اجرایی منتشر کرد. این نظریه به آغاز انقلابی بزرگ کمک کرد.

سال 2009 و 2008:

فردی با نام مستعار «ساتوشی ناکاموتو» (Satoshi Nakamoto) مقاله‌ای سفید برای ایجاد مدل جدیدی از بلاکچین منتشر کرد.

ناکاموتو اولین بلاکچین را به عنوان دفتر کل توزیع شده و بیت کوین را به عنوان ارز مخصوص این شبکه، اختراع کرد.

با اختراع بیت کوین در سال 2009 تغییری بزرگ در فین تک رخ داد؛ تغییری که بازارهای مالی را متحول کرد.

جالب است بدانید، ساتوشی ناکاماتو نام مستعار خالق بیت کوین است و در حال حاضر هیچ کس نتوانسته است این فرد را شناسایی کند. هرچند که عده‌ای ایلاین ماسک را به عنوان خالق اصلی بیت کوین می‌دانند اما خود ماسک این ادعا را رد کرده است.

بلاک چین چیست؟

بلاک چین (blockchain) زنجیره‌ای از بلوک‌ها است که در هر بلوک اطلاعاتی ذخیره شده است. این اطلاعات ممکن است هر چیزی باشد. از اطلاعات خرید و فروش بیت کوین گرفته تا رای شهروندان در انتخابات یک کشور.

از اطلاعات موجود در هر بلوک یک کپی به دست همه افراد بلوک می‌رسد؛ و به همین دلیل برای از بین بردن و یا تغییر آن سند باید نظر مثبت همه افراد آن بلوک جلب شود. که البته این اتفاق غیرممکن و بعید است، چرا که هیچ یک از افراد بلوک، همدیگر را نمی‌شناسند!

این ویژگی باعث شده تکنولوژی بلاک چین به یک فناوری غیرقابل نفوذ تبدیل شود.

همان طوری که در تصویر بالا مشاهده می‌کنید، در پی هر تغییر در زنجیره بلاک چین، باید اطلاعات بلوک‌های مرتبط به هم تغییر کند. این تغییر به صورت کلی امکان پذیر نیست و همین امر باعث می‌شود بلاک چین غیر قابل نفوذ و غیر قابل تغییر باشد.

بلاک چین‌ها نوعی دفتر کل دیجیتالی هستند که می‌توان به عنوان یک فهرست در حال رشد از رکوردهایی که به یکدیگر مربوط هستند به حساب آورد. به تعبیری دیگر بلاک چین یک پایگاه داده و اطلاعاتی است که هر دیتا ثبت شده در یک بلوک، به دیتاهای بلوک قبلی و بعدی مرتبط و متصل است.

به دلیل این نوع طراحی، بلاک چین به عنوان یک پلتفرم مقاوم در برابر تغییرات به شمار می‌آید.

دفتر کل توزیع شده (Distributed Ledger) چیست؟

دفتر کل توزیع شده، در واقع فایل طبقه شده‌ای است که در آن تمامی جزئیات تراکنش‌های مالی ذکر شده و در بین اعضای یک بلوک به اشتراک گذاشته می‌شود.

در این مدل، هیچ تغییری امکان پذیر نیست. چرا که تمامی افراد یک بلوک سند اصلی را در اختیار دارند و به راحتی می‌توانند آن تغییر را متوجه شوند.

هر سند بلوک، هش می‌شود (رمز نگاری می‌شود) و هر تغییر باعث تغییر کد هش بلوک فعلی می‌شود. از آنجایی که هر بلوک، کد هش بلوک قبلی را در اختیار دارد، نمی‌توان سند بلوکی را تغییر داد.

پایگاه اطلاعاتی مجموعه‌ای از اطلاعات است که به صورت الکترونیکی در یک سیستم کامپیوتری ذخیره می‌شود. تفاوت بلاکچین با پایگاه‌های داده‌ای در روش ذخیره اطلاعات است. این پلتفرم داده‌ها را در بلوک‌های زنجیر شده ذخیره می‌کند. هر بلوک، ظرفیت خاصی برای اطلاعات دارد. زمانی که حجم هر بلوک تکمیل شود، بلوک بعدی ایجاد می‌شود. به این شکل زنجیره‌ای از بلوک‌های داده محور به وجود می‌آید.

دفتر کل توزیع شده یا Distributed Ledger انواع مختلفی دارد.

• بلاک چین
• هش گراف
• DAG
• Holochain
• تمپو

تکنولوژی بلاک چین چیست؟

زمانی که ما یک سند Google Doc را ایجاد و به اشتراک گذاشته‌ایم، آن سند به جای آنکه کپی و یا انتقال داده شود، در واقع توزیع می‌شود. این عمل یک توزیع غیر متمرکز زنجیره‌ای است که به همه امکان دسترسی به آن سند را (در یک زمان) می‌دهد.

قطعا بلاک چین بسیار پیچیده تر از یک سند گوگل است اما این تشبیه مناسب است چون سه ایده‌ی ‌حیاتی این تکنولوژی را به وضوح روشن می‌سازد:

• سرمایه‌های دیجیتال توزیع می‌شوند، این یعنی اینکه کپی نشده و یا انتقال داده نمی‌شوند
• سرمایه غیرمتمرکز است که این باعث امکان دسترسی کامل در زمان واقعی می‌باشد
• یک دفتر کل شفاف و‌ واضح از اسناد است که باعث ایجاد اعتماد می‌شود

بلاک چین یک تکنولوژی امیدبخش و انقلابی است، زیرا که به کاهش ریسک، کاهش تقلب و فساد کمک کرده است. شفافیت و غیر قابل تغییر بودن جزء جدانشدنی این فناوری هستند.

مطالعه این مقاله توصیه می‌شود: عرضه اولیه ارز دیجیتال

بلاک چین چگونه کار می کند؟

نهایت هدف استفاده از بلاک چین این است که مردم (مخصوصا عده‌ای که به یکدیگر اعتماد ندارند) داده‌های با ارزش را به شیوه‌ای امن و غیرقابل دستکاری به اشتراک بگذارند.

بلاک چین از سه مفهوم مهم و اساسی تشکیل می شود:

• بلوک‌ها
• نودها
• ماینرها (یا همان استخراج کنندگان)

به تصویر بالا دقت کنید.

مجموعه داده‌های مالی مانند زمان و حجم تراکنش در یک بلوک ذخیره می‌شود. این جمع شدن اطلاعات بوسیله نود‌ها یا همان افراد داخل بلوک اتفاق می‌افتد.

فرض کنید من و شما به همراه پدر من، پدر شما و همسایه پدر بزرگ من در یک بلوک حضور داریم و ما بدون اینکه همدیگر را بشناسیم به خرید، فروش و یا انتقال ارز دیجیتال می‌پردازیم. در هر بلوک مجموعه‌ای از این اطلاعات جمع می‌شود.

بعد از آن، اطلاعات جمع شده باید به تایید شبکه برسد. بر اساس الگوی اجماع که در ادامه در مورد آن صحبت خواهیم کرد اطلاعات هش و یا رمز نگاری می‌شوند.

بعد از آن اطلاعات تایید و ذخیره می‌شوند. این فرایند به قدری تکرار می‌شود که حجم بلوک تکمیل شود و بلوک بعدی ساخته شود.

بلوک‌ها و رابطه ی آنها با یکدیگر

زنجیره‌ی بلوکی، یک کتابخوانه است که داده‌های مربوط به تراکنش‌ها، خرید و فروش ارزهای دیجیتالی (که از تکنولوژی بلاکچین استفاده می‌کنند) را به صورت دائمی ثبت می‌کند.

یک بلوک مانند دفتر ثبت اسناد مالی است. یعنی هر بلوک تمام تراکنش‌های بیت کوین (و یا هر ارز دیجیتال دیگری که بر بستر شبکه بلاک چین باشد) که هنوز وارد بلوک قبلی نشده است را ثبت می‌کند. هر بار که یک بلوک تکمیل می‌شود، راه برای بلوک بعدی باز می‌شود. بنابراین یک بلوک، یک انبار دائمی از گزارش تراکنش‌ها و اسناد مالی است که وقتی ثبت شوند دیگر قابل تغییر نیستند.

در بلاک چین هر زنجیره از چندین بلوک تشکیل شده و هر بلوک دارای سه عنصر پایه‌ای می‌باشد:

• داده‌های درون بلوک
• یک عدد ۳۲ بیتی به نام نانس Nonce (Nonce مخفف عبارت "عددی که تنها یک بار به کار می‌‌رود" (Number only used once) است و به عددی گفته می‌‌شود که به یک بلوک هش شده (Hashed) در بلاک چین‌‌ متصل است. توضیح بیشتر در این مقاله)
• هش که یک عدد ۲۵۶ بیتی است که به نانس متصل می‌شود (جهت آشنا شدن با نود و هش اینجا را کلیک کنید)

زمانی بلوک یک زنجیر ایجاد می‌شود که نانس هش (رمزنگاری) شود.

بلاک چین از ترکیب دو کلمه بلوک (block) و زنجیره (chain) ساخته شده است. همانطوری که در بالا مشاهده می‌کنید، هر بلوک به دنبال بلوک قبلی ساخته شده است.

مطالعه این مقاله پیشنهاد می‌شود: بهترین سایت های خبری ارز دیجیتال

نود در بلاک چین

هر فرد یا سیستمی که وارد شبکه بلاک چین شود، یک نود(Node) در بلاکچین است. هر‌چه تعداد این نودها بیشتر باشد؛ زیرساخت شبکه بلاکچین قوی‌تر است و میزان غیرقابل نفوذپذیری افزایش می‌یابد.

نود ها در بلاک چین به هفت دسته نود کامل، تعدیل یافته، آرشیوی، سرمایه‌گذار، مرجع، مستر نود و نود سبک تقسیم می‌شوند.

کاربرد بلاک چین

شاید برایتان جالب باشد اما کاربرد بلاک چین فقط در ارز دیجیتال نیست. بلاک چین در مدیریت بازار، بهداشت و درمان، معاملات املاک و مستغلات، ثبت اسناد رسمی، بانکداری و ... نقش دارد.

فناوری بلاک چین دنیا را متحول کرده و تعداد علاقه مندان به این پلتفرم روز به روز در حال افزایش است. در ادامه با برخی از کاربردهای این فناوری آشنا می‌شوید.

کاربرد بلاک چین در ارز دیجیتال (CryptoCurrency)

ارز دیجیتال یکی از محصولات جانبی و موارد مصرف بلاک چین است. اولین ارز دیجیتالی این شبکه بیت کوی (Bitcoin)  است و مابقی ارزها بعد از بیت کوین وارد بازار شدند. می‌توان گفت اولین کاربرد بلاک چین، خرید و فروش ارز دیجیتال است.

این فناوری یک فناوری همتا به همتا (Peer-to-Peer network) است. این همتا به همتا بودن به تایید و نظارت هیج نهاد دولتی نیاز ندارد و صرفا به نظر دو طرف معامله نیاز است. اگر تراکنش ارز دیجیتال مورد تأیید شبکه قرار بگیرد، دیگر با هیچ روشی قابل دستکاری یا اصلاح نیست.

کاربرد بلاک چین در املاک و مستغلات

بازار املاک مکانی ایده آل برای این فناوری است. با استفاده از این تکنولوژی مشکل ارتباط خریدار با بنگاه حل می‌شود و قیمت هر متر خانه بدون در نظر گرفتن نظر فرد و یا شخصی تغییر نمی‌کند. با استفاده از فناوری کاغذ بازی از بین می‌رود و عمر اطلاعات نادرست هم به پایان می‌رسد.

کاربرد بلاک چین دفتر اسناد رسمی

یکی از بهترین کاربردهای بلاکچین در دفتر اسناد رسمی‌خلاصه می‌شود. با استفاده از این پلتفرم خطر تغییر و گم شدن اسناد به کلی رفع می‌شود.

کاربرد بلاک چین بانکداری

نظام سنتی بانکداری هم با بلاک چین بهبود پیدا می‌کند. سیستم بانکداری فعلی به طور کامل متمرکز است و این فناوری می‌تواند این مشکل را حل کند.

کاربرد بلاک چین رأی گیری

در کشور‌هایی که از این فناوری برای انتخابات استفاده می‌کنند، هیچ گونه تقلبی رخ نمی‌دهد. رای گیری با بلاک چین شفاف، امن، سریع و نوآورانه است.

بلاک چین یک منبع غیر متمرکز و غیر قابل نفوذ برای ذخیره رأی‌ها به حساب می‌آید.

کاربرد بلاک چین مدیریت زنجیره تامین کالا در بازار

یکی از مشکلات عمده زنجیره تامین کالا، عدم شفافیت و نظارت همگانی است. وجود رانت در کنار نبود نظارت شدید و شفافیت باعث می‌شود فساد‌های گسترده ایجاد شود و این فسادها به زنجیره تامین کالا آسیب بزند.

از ویژگی‌های پلتفرم بلاک چین می‌توان به شفافیت و نفوذ ناپذیری اشاره کرد. ویژگی‌هایی که می‌تواند مشکلات زنجیره تامین کالا را از بین ببرد و اجازه ندهد فردی فساد ایجاد کند.

با استفاده از فناوری بلاک چین هر جنس، کد دیجیتالی دارد که آن کد دارای قیمت مشخصی است. قیمتی که هیچ خرده فروش و عمده فروشی نمی‌تواند آن را تغییر دهد.

در این صورت بازار ثبات پیدا می‌کند و شفافیت و نظارت حرف اول بازار را می‌زند.

کاربرد بلاک چین در حوزه سلامت

یکی از کاربردهای فناوری بلاک چین در حوزه سلامت است. این حوزه از به کارگیری رویکرد متمرکز گونه رنج می‌برد و سیاستمداران برای حل این مشکل در صدد بررسی راه حل‌هایی هستند.

بیماران، نسخه‌ها و داده‌های پزشکی خود را از یک پزشک به پزشک دیگری می‌برند. این نقل و انتقال و دستبرد به اسناد پزشکی مشکلاتی را بوجود آورده است که هزینه جبرانش بعضاً بسیار گران بوده است.

در بلاکچین تمامی ‌ذینفعان با کسب مجوزهای لازم به اطلاعات حیاتی بیمار دسترسی پیدا می‌کنند و اطلاعات بیمار در امنیت کامل توزیع می‌شود.

ویژگی های بلاک چین (blockchain)

غیر قابل تغییر است

بلاک چین خصوصیت‌های هیجان برانگیز زیادی دارد اما ویژگی تغییر ناپذیری یکی از کلیدی ترین آنهاست.

این ویژگی کمک می‌کند تا اطمینان حاصل شود این تکنولوژی همانطور که هست باقی بماند. این شبکه یک شبکه‌ی غیر قابل تغییر است.

غیر متمرکز است

این شبکه غیرمتمرکز است یعنی هیچ مقام سیاسی و یا حکومتی مسئول کنترل آن نیست.

امنیت بسیار بالایی دارد

از آنجایی که کنترل این شبکه را فرد یا دولتی در دست ندارد، هیچ کسی نمی‌تواند مشخصات یا خصوصیات آن را به نفع خود تغییر دهد.

این فناوری یک نوع دفتر کل توزیع شده است

تمامی اطلاعات مربوط به تراکنش‌های مالی در یک دفتر کل ثبت می‌شود. چرا که با این کار همه چیز شفاف است و چیزی برای مخفی کردن داده‌ها و اسناد وجود ندارد.

بلاک چین نوعی دفتر کل توزیع شده است. یعنی همین دفتر به صورت شفاف در بین اعضای هر بلوک به اشتراک گذاشته می‌شود و دیگر هیچ تغییری امکان پذیر نخواهد بود.

در بلاک چین، الگوریتم اجماع وجود دارد

اجماع یک پروسه‌ی تصمیم گیری برای گروهی از نودهای فعال روی شبکه است. از طرفی دیگر نودها به یکدیگر اعتماد ندارند و به الگوریتمی که در هسته‌ی بلاکچین اجرا می‌شود، اعتماد می‌کنند. آن هسته مرکزی چیست؟

آن هسته مرکزی ساختار بسیار هوشمندانه است که جهت اجماع نود‌ها طراحی شده و به تصمیم‌گیری‎های شبکه کمک می‌کند.

در این فناوری پرداخت یا انتقال ارز سریع است

سیستم‌های بانکی سنتی نسبتا کند می‌باشند. بعضی وقتها روزها طول می‌کشد تا یک تراکنش بعد از نهایی کردن یک توافق مالی پردازش شود. به علاوه می‌توان به آسانی در آن دخل و تصرف ایجاد کرد.

برخلاف سیستم‌های بانکی سنتی، تراکنش مالی در بلاک چین بسیار سریع اتفاق می‌افتد. این خصوصیت برای انتقال وجه و یا انجام معاملات در سراسر جهان، بسیار ارزشمند است.

مطالعه این مقاله پیشنهاد می‌شود: بایننس اسمارت چین

مشکلات بلاک چین

تا اکنون از مزایا و کابردهای فناوری بلاک چین صحبت کردیم. اما در نظر داریم شما را با چهار مشکل عمده این فناوری آشنا کنیم.

مصرف برق بلاک چین زیاد است

هزینه‌های زیست محیطی این فناوری برای برخی‌ها گران است. مصرف برق نودها برای تایید تراکنش شبکه بسیار بالا است.

نبود قوانین شفاف در خصوص استفاده از بلاک چین

شکاک بودن حکومت‌ها و دولت‌ها از این فناوری باعث شده تعداد کشورهایی که این فناوری را نپذیرفتند بیشتر از کشورهایی باشد که از این فناوری در حال استفاده هستند.

بلاک چین بسیار پیچیده است

توابع ریاضی بلاک چین به قدری پیچیده است که ممکن است دل خیلی از علاقه مندان این تکنولوژی را بزند!

ماینرها (استخراج کننده ها)

ماینرها (استخراج کننده ها) طی پروسه‌ای به نام ماین کردن (استخراج کردن) بلوک‌های جدیدی را به زنجیر اضافه می‌کنند.

در بلاک چین هر بلوک هش و نانس منحصر به فرد خود را دارد. اما هر بلوک جدید باید کد رمزنگاری شده بلوک قبلی را هم تایید کند. بنابراین ماین کردن یک بلوک کار ساده‌ای نیست. به تصویر زیر دقت کنید:

فرض کنیم زنجیره ما 20 بلوک دارد. بلوک شماره ده علاوه بر ساخت هش جدید، باید هش بلوک قبلی(بلوک 9) را هم پیدا و تایید کند.

اگر این اتفاق نیوفتد بلوک ده ساخته نمی‌شود. یعنی اگر هش قبلی یا همان (Old Hash) را پیدا و تایید نکند نمی‌تواند دیتاها و اطلاعات را ذخیره کند. همین فرایند برای بلوک 11 و بلوک 12 اتفاق می‌افتد.

تقریبا ۴ میلیارد ترکیب هش و نانس وجود دارد (نانس ۳۲ بیت و هش ۲۵۶ بیت است). هر بلوک باید برای رسیدن به جواب درست این ترکیب را ماین یا همان استخراج کند.

وقتی که آن جواب درست پیدا شد، گفته می‌شود که ماینرها نانس طلایی را پیدا کرده‌اند و بلوک آنها به زنجیر اضافه می‌گردد.

ایجاد یک تغییر در هر بلوک قبلی در زنجیر مستلزم دوباره ماین کردن نه تنها آن بلوک بلکه تمام بلوک‌هایی که بعد از آن می‌آیند می‌باشد.

به همین خاطر است که دستکاری کردن تکنولوژی بلاک چین (blockchain) بسیار دشوار است.

پیدا کردن نانس طلایی نیازمند صرف کردن زمان بسیار زیاد و همچنین قدرت محاسبه‌ی بسیار بالایی است.

زمانی که بلوک با موفقیت استخراج می‌شود، این تغییر توسط تمام نودهای موجود در شبکه پذیرفته می‌شود و به ماینر پاداش داده می‌شود.

نتیجه گیری

تکنولوژی بلاک چین یکی از تکنولوژی‌های به روز دنیاست. ویژگی‌هایی مانند غیرقابل نفوذ بودن، غیر متمرکز بودن و شفاف بودن باعث شده تعداد علاقه‌مندان به این تکنولوژی روز به روز افزایش یابد.

تمام افرادی که تصمیم دارند در حوزه ارزهای دیجیتال فعالیت کنند نیاز دارند با مفهوم بلاک چین آشنا شوند. ما در این مقاله سعی کردیم تمامی مطالب مربوط به این حوزه را توضیح دهیم و به سوال «بلاک چین چیست؟» پاسخ کامل و جامع دهیم.

امیدواریم به بخش اعظمی از سؤالات شما پاسخ داده باشیم. اما اگر هنوز سؤالی بدون جواب دارید می‌توانید در کامنت از ما بپرسید، تا کارشناسان ما در کمترین زمان ممکن به آن پاسخ دهند.

در ضمن، شما می‌توانید جهت مطالعه سایر مطالب آموزشی به صفحه آموزش ارز دیجیتال رایگان دنیای ترید هم سر بزنید.