آنچه در مورد بلاک‌چین باید بدانید

بررسی چیستی فناوری دفتر کل توزیع‌شده و بلاک‌چینامروزه کمتر کسی هست که نام بیت‌کوین و بلاک‌چین را نشنیده باشد. این دو پدیده که گاهی با هم اشتباه گرفته می‌شوند، با ظهور خود نویدبخش انقلابی بزرگ در نظام اقتصادی و اجتماعی جهانی شدند. برای تفکیک این دو پدیده که رابطه تنگاتنگی با هم داشته و هم‌زمان ارائه شده‌اند، باید گفت که بیت‌کوین یک رمزارز است که بر بستر بلاک‌چین ارائه شده و بلاک‌چین را می‌توان یک دفتر کل که سوابق (تراکنش‌ها، اطلاعات فردی، حساب‌ها و مانند آن) در آن به‌صورت کاملاً امن، شفاف، در دسترس و مورد توافق اعضا ثبت می‌شود، در نظر گرفت. سامانه‌های مبتنی بر بلاک‌چین، به‌طور کلی، به دو دسته نیازمند تأیید و بدون نیاز به تأیید تقسیم می‌شوند. دسته اول که در آن هر عضو برای ورود نیاز به تأیید یک یا چند نهاد عالی‌رتبه دارد، بیشتر موردتوجه بانک‌ها و نهادهای دولتی و دسته دوم که برای ورود به آن نیازی به اخذ تأییدیه نیست و در پروتکل بیت‌کوین هم از آن استفاده می‌شود، موردتوجه توسعه‌دهندگان رمزارزهای جدید قرار گرفته است. دسته اول مانند سامانه‌های رایج امروزی، تأیید اعتبار، صحت‌سنجی اسناد و تراکنش‌ها و غیره را به یک یا چند نهاد عالی‌رتبه مورد اعتماد واگذار می‌کند که به آنها نیمه‌متمرکز هم گفته می‌شود؛ اما در دسته دوم، تصمیم‌گیری کاملاً غیرمتمرکز بوده و همه اعضا در تأیید هر تراکنش دخیل هستند. روش‌های مختلفی برای رسیدن به توافق در این دسته از بلاکچین‌ها وجود دارد. ماهیت شفاف، امن، قابل ردگیری و بر پایه دموکراسی (بلاک‌چین بدون نیاز به تأیید) بلاک‌چین، این پدیده را برای هر صنعتی جذاب و قابل پیاده‌سازی کرده است. تقریباً تمامی فعالیت‌های اقتصادی، سیاسی و اجتماعی امروزی نیازمند مواردی هستند که به آن اشاره شد.چیستی بلاک‌چینبرای درک بهتر چیستی بلاک‌چین ابتدا لازم است که با چهار ایده و مفهوم کلیدی مرتبط با آن آشنا شد تا بتوان تعریفی دقیق‌تر و جامع‌تر از آن ارائه داد. در واقع بلاک‌چین چیزی فراتر از ادغام این مفاهیم نیست. این چهار مفهوم عبارت‌اند از: دفتر کل توزیع‌شده، رمزنگاری، اجماع و قرارداد هوشمند که به‌ترتیب به تبیین چیستی آنها پرداخته می‌شود.دفتر کل توزیع‌شدهدفتر ثبت، به‌عنوان پایه و اساس حسابداری، قدمتی به عمق نوشتن و پول دارد. از همان ابتدا که روی سنگ و چوب و لوح نوشته می‌شد تا به امروز که روی کاغذ، نوشته یا به‌صورت مجازی در کامپیوترها ذخیره می‌شود، هر شخص، نهاد یا شرکتی به‌منظور ثبت تمام تراکنش‌هایش، برای خود یک دفتر ثبت جداگانه در نظر داشته است. چنین روشی خالی از اشکال هم نیست. به‌طور مثال برای ثبت یک تراکنش بانکی چندین شرکت و نهاد درگیر، هرکدام، با دفتر ثبت شخصی خود، باید تراکنش را رصد، با سوابق مطابقت و تأیید کنند که مسلماً این کار علاوه بر هزینه بالا، زمان‌بر نیز هست. همچنین در صورت ازکارافتادن یکی از تأیید‌کنندگان، کل سامانه معلق می‌شود و ثبت تراکنش به تعویق می‌افتد. به تمامی اینها امکان هک‌شدن را نیز باید افزود. این مشکلات به همراه افزایش قدرت رایانه‌ها، کشف الگوریتم‌های کارآمد رمزنگاری و توسعه روش‌های اجماع باعث مطرح‌شدن پدیده‌ای به نام دفتر کل توزیع‌شده شده است.دفتر کل توزیع‌شده یک پایگاه داده است که توسط نود‌ها (Node؛ اعضای شبکه) در یک شبکه بزرگ به‌صورت مستقل نگهداری و به‌روز می‌شود. کار اصلی این نود‌ها رسیدن به توافق بر سر درستی هر تراکنش و ثبت آن در دفتر کل است. بلاک‌چین پایدارترین و بهترین مدلی است که تاکنون برای اداره دفتر کل توزیع‌شده ارائه شده است. در واقع بلاک‌چین را می‌توان یک دفتر کل توزیع‌شده دانست که با سازوکار اجماع اداره و با رمزنگاری امن می‌شود.هدف اصلی استفاده از فناوری دفتر کل توزیع‌شده صرفه‌جویی در هزینه‌ها از طریق حذف واسطه‌های اضافی در ارتباطات است. در این فناوری، دفتر کل میان اعضای شبکه (میزبانان) توزیع می‌شود و خود اعضا موظف هستند که اعتبار معاملات و حساب‌ها را حفظ کنند. نتیجه این کار یک سیستم غیرمتمرکز ثبت داده است که در آن معاملات سریع، شفاف، قابل‌اطمینان و غیر قابل دست‌کاری انجام می‌شوند.رمزنگاریروش رمزنگاری مورداستفاده در بلاک‌چین همان روش رمزنگاری مورداستفاده در نظام بانکی روز دنیاست. ازاین‌رو، نمی‌توان آن را موضوعی جدید و مبهم که همراه با فناوری بلاک‌چین ظهور پیدا کرده، دانست؛ اما چون یکی از کلیدی‌ترین مفاهیم مرتبط با بلاک‌چین به‌شمار می‌آید، به آن پرداخته شده است.برای دانستن ماهیت رمزنگاری ابتدا باید با مفاهیم تابع هش، کلید عمومی و کلید خصوصی بررسی شود تا پس از آن بتوان به رمزنگاری و امضای دیجیتال پرداخت.تابع هش و الگوریتم رمزنگاری SHA-256تابع هش، تابعی است که اطلاعات از هر نوع و در هراندازه‌ای را به اطلاعاتی در اندازه مشخص و از یک نوع خاص تبدیل می‌کند. هر ورودی مشخص یک خروجی منحصربه‌فرد داشته و اگر ورودی به این تابع یکسان باشد، خروجی هم مشابه خواهد بود. از طرفی، اندکی تغییر در ورودی به تغییر اساسی در خروجی منجر می‌شود. همچنین تابع هش یک تابع یک‌طرفه است؛ بدین معنی که رسیدن از خروجی به ورودی در آن کاری به‌شدت دشوار است و در عمل و با پردازنده‌های موجود تقریباً غیرممکن است.در فناوری بلاک‌چین مورداستفاده در رمزارز بیت‌کوین، نام خروجی استاندارد تابع هش، SHA-256 است که یک کد 256 رقمی متشکل از صفر و یک است. هر ورودی (چند تراکنش و غیره) به این کد 256 رقمی تبدیل می‌شود. (در ادامه به‌جای عبارت «خروجی تابع هش» به‌اختصار از واژه «هش» استفاده شده است.)کلید عمومی، کلید خصوصی و امضای دیجیتالهمان‌طور که اشاره شد، امنیت بلاک‌چین با رمزنگاری تأمین می‌شود. رمزنگاری در بلاک‌چین با زوج‌کلید عمومی و خصوصی انجام می‌شود. کلید عمومی که یک کد دیجیتال است، نقش حساب کاربری هر عضو در شبکه را ایفا می‌کند و در دسترس همه اعضای شبکه است. کلید خصوصی که زوج‌کلید عمومی محسوب می‌شود، تنها در اختیار مالک هر کلید عمومی (حساب کاربری) است؛ در واقع هر کس که کلید خصوصی مربوط به یک کلید عمومی را در اختیار داشته باشد، مالک آن محسوب می‌شود.کلید خصوصی تنها راه اثبات مالکیت کلید عمومی زوج آن است و نباید فاش شود. برای رسیدن به هدف «اثبات در اختیار داشتن کلید خصوصی بدون نیاز به فاش‌شدن آن» از امضای دیجیتال استفاده می‌شود. امضای دیجیتال در واقع هش دسته‌ای از اطلاعات شامل کلید خصوصی و غیره است که با استفاده از روابط ریاضی می‌تواند اثبات کند که ایجادکننده تراکنش، کلید خصوصی حساب کاربری که قرار است از آن دارایی برداشت شود را در اختیار دارد (بدون نیاز به افشای کلید خصوصی).اجماعدر بلاکچین‌ها سامانه طوری طراحی شده که نیازی به تأیید طرف سوم یکتا در تراکنش‌ها وجود نداشته باشد که اصطلاحاً به این نوع سامانه‌ها، همتا‌به‌همتا یا بی‌واسطه نیز می‌گویند. در سامانه‌های ثبت تراکنش بانکی امروزی، وظیفه تأیید تراکنش‌ها با بانک به‌عنوان طرف سوم است. به‌طور مثال وقتی می‌خواهیم پولی را از حساب خود به‌حساب شخص دیگری واریز کنیم، بانک پول را از حساب ما برداشته و به‌حساب دیگری انتقال می‌دهد و در حقیقت به‌واسطه اعتبار بانک، طرفین معامله به بانک اعتماد می‌کنند؛ حال‌آنکه در سامانه‌های بلاک‌چینی، نیاز به وجود چنین طرف سوم مورد اعتمادی نیست و اعضای شبکه (در بلاک‌چین نیازمند تأیید، اعضای عالی و در بلاک‌چین بدون نیاز به تأیید هر کس که به‌دلخواه بخواهد در این فرایند شرکت کند)، همگی، بر سر درستی یک تراکنش، ثبت و اجرای آن به اجماع می‌رسند. اجماع به معنی توافق اعضای سامانه بر سر موضوعات زیر است:آیا تراکنش واردشده توسط خود صاحب حساب انجام شده است؟ یا توسط یک فرد دیگر (سارق)؟آیا بر اساس سوابق، انجام تراکنش مقدور است؟ به‌‌عنوان مثال؛ آیا موجودی ایجادکننده تراکنش برای انجام تراکنش کافی است؟چه کسی تراکنش را ثبت کند؟ به بیان بهتر چه کسی کارمزد ثبت تراکنش را دریافت کند؟ به‌عنوان مثال؛ در حال حاضر ثبت‌کننده هر بلوک (مجموعه‌ای از تراکنش‌ها) در سامانه بیت‌کوین 6.25 بیت‌کوین کارمزد دریافت می‌کند که نشان از اهمیت توافق بر سر ثبت‌کننده تراکنش دارد.کدام تراکنش زودتر ثبت شود؟از الگوریتم‌های زیادی برای اجماع در بلاک‌چین استفاده می‌شود که از مهم‌ترین و پرکاربردترین آنها می‌توان به «اثبات کار» که وابسته به توان پردازشی است و تحمل «خطای بیزانس» اشاره کرد.قراردادهای هوشمندیکی از مهم‌ترین مفاهیم مرتبط با بلاک‌چین که به‌همراه آن عرضه و توسعه داده شده، قراردادهای هوشمند است و به‌دلیل همین رابطه تنگاتنگ میان این دو، اکثر افراد قراردادهای هوشمند را از خواص فناوری بلاک‌چین می‌دانند، نه از کاربردهای آن. در این قراردادها به‌محض سررسید موعد مقرر، قرارداد به‌صورت خودکار تعهدات طرفین و میزان تحقق آن را بررسی می‌کند و نیازی به پیگیری یا انجام عملیات توسط طرفین قرارداد نیست. به‌طور مثال در قرارداد وام، مبلغ موردنظر به‌صورت خودکار از وام‌گیرنده به وام‌دهنده انتقال می‌یابد یا پس از پرداخت‌نشدن چند قسط، فرد به‌طور خودکار تحت پیگرد قرار گرفته و به دادگاه احضار می‌شود. انجام خودکار این فرایندها به میزان چشم‌گیری باعث صرفه‌جویی در زمان و هزینه می‌شود. لازمه اجرای چنین ایده‌ای یک دفتر کل مرکزی و قابل نظارت از طرف همه نهادهاست که بلاک‌چین، آن را فراهم می‌کند. همچنین اگر پرداخت‌ها در این قراردادها از طریق رمزارز انجام شود، فرایند، شفاف‌تر و قابل‌پیگیری‌‌تر شده و صرفه‌جویی هرچه بیشتر حاصل می‌شود.