بلاکچین، از صفر تا صد!

بلاکچین چیست؟بلاکچین یک پایگاه‌داده به اشتراک گذاشته‌شده در میان قسمت‌های مختلف شبکه‌ای از کامپیوترهاست. به عنوان یک پایگاه‌داده، بلاکچین اطلاعات را به صورت الکترونیکی و در فرمت دیجیتالی ذخیره‌سازی می‌کند. بلاکچین‌ها بیشتر بخاطر نقش تعیین کننده‌ای که در ارزهای دیجیتال دارند شناخته می‌شوند که به علت غیرمتمرکز بودن تراکنش‌ها، بستری امن را برای معاملات فراهم می‌سازند. بلاکچین در زمینه‌های مختلفی نوآوری‌های متعددی را برای کاربران عرضه کرده‌است. یکی از این نوآوری‌ها حفظ اطلاعات و حریم شخصی کاربران با بالاترین سطح امنیتی و بدون نیاز به دستگاه نظارتی است.اصلی‌ترین تفاوت بین یک پایگاه‌داده معمولی و یک بلاکچین، ساختار داده‌های آن‌هاست. بلاکچین اطلاعات را به صورت دسته‌دسته و گروهی جمع‌آوری می‌کند که این گروه‌ها بلاک‌(Block) نام دارند و هر کدام شامل اطلاعاتی جداگانه هستند. هر یک از این بلاک‌ها دارای ظرفیت مشخصی هستند و پس از تکمیل شدن ظرفیت، اطلاعات کامپایل شده و به بلاک قبلی لینک می‌شوند. این اتصال بلاک‌ها به یکدیگر یک فرم زنجیر‌وار از اطلاعات را تشکیل می‌دهند که به آن بلاکچین گفته می‌شود.از زمینه‌های بکارگیری بلاکچین می‌توان به رمز ارزهای دیجیتال، امورمالی غیرمتمرکز(DeFi)، توکن‌های غیرقابل‌تعویض(NFT)، معاملات هوشمند و.... اشاره کرد.بلاکچین از زمان تولد تا به امروز:اصطلاح بلاکچین برای اولین بار در سال 1982 توسط یک دانشمند آمریکایی به نام "David Chaum" که در زمینه کامپیوتر و رمزنگاری فعالیت داشت مطرح شد.در سال 1991 دو دانشمند به نام‌های "Stuart Haber" و "W.Scott Stornetta" بر روی بالا بردن ضریب امنیت زنجیره ‌بلاک‌ها از طریق رمزنگاری کار می‌کردند. در پی فعالیت این دو دانشمند، افرادی دیگر نیز شروع به کار کردن در زمینه توسعه ارزهای دیجیتال کردند.در سال 2008، گروهی از توسعه‌دهندگان که زیر نظر فردی به نام "Pseudonym Satoshi Nakamoto" کار می‌کردند، شروع به جمع‌آوری و ارائه گزارشی در مورد بلاکچین، ساختار و عملکرد آن کردند که شامل روش هَش (Hash) کردن برچسب‌زمانی (Timestamp) بلاک‌ها بود. در سال 2009، ساتوشی بیت‌کوین را در یک بلاکچین پیاده‌سازی کرد. تا به امروز اطلاعاتی دقیقی از ساتوشی موجود نیست، به گونه‌ای که می‌توان گفت خالق بیت‌کوین یا همان ساتوشی را هیچکس هنوز نمی‌شناسد و چهره واقعی او در هاله‌ای از ابهام قرار دارد!از آن به بعد علاقه برای استفاده برنامه‌هایی بر پایه بلاکچین گسترش یافت و در مدت زمان کوتاهی نرم‌افزارهای مختلفی برای استفاده در زمینه‌های گوناگون ارائه گردید که باعث پیشرفت چشمگیر بلاکچین شد.خیلی زود این فناوری مورد توجه شرکت‌های مختلفی قرار گرفت و در اوایل سال 2014، زمانی که زمینه‌های فعالیت بلاکچین فراتر از زمینه ارزهای دیجیتال رفت، پتانسیل‌های خیلی بالاتری از آن آشکار شد. در آن زمان، کارشناسان شروع به بررسی پتانسیل این تکنولوژی و چگونگی بکارگیری آن برای استفاده در معاملات مختلف و مدیریت امورمالی پرداختند. اما بازهم پذیرش آن برای خیلی از افراد سخت و دشوار بود.در سال 2019، یک شرکت فناوری‌اطلاعات به نام "Gartner" به آمار جالبی دست یافت. این آمار مشخص می‌کرد که تنها 1% از CIOها (Chief Information Officer) یا همان مدیران ارشد اطلاعات (که کار آن‌ها بررسی نیازهای کمپانی و تکنولوژی‌های مورد نیاز آن‌ها برای توسعه و پیشرفت است) فناوری بلاکچین را واقعا باور دارند. کمی بعدتر این آمار به 8% (در بین صنایعی که بیشترین آمار پذیرش بلاکچین را داشتند) رسید و در زمینه‌هایی مانند علوم زیستی، سلامت و... مورد استفاده قرار گرفت.برای مطالعه بیشتر به وبلاگ ما سر بزنید :)در سال 2020 یک شرکت به نام "Deloitte" طی یک نظرسنجی بین‌المللی در مورد بلاکچین نشان داد شرکت‌های علاقه‌مند به فناوری بلاکچین در حال افزایش‌اند. در سال 2018، 43% از مدیران ارشد بر این اعتقاد بودند که بلاکچین در آینده به یکی از تکنولوژی‌های مهم و جزو 5 استراتژی مهم توسعه تبدیل خواهدشد؛ این در حالی است که این آمار در سال 2019 به 53% و در سال 2020 به 55% رسید.هدف از ساخت بلاکچین:هدف اصلی بلاکچین اجازه دادن به اطلاعات دیجیتال جهت ضبط‌شدن و در دسترس قرار گرفتن بین همگان است اما این اطلاعات قابلیت اصلاح شدن و تغییرات را ندارند. از این رو، می‌توان گفت بلاکچین پایه و اساس اطلاعات ضبط شده غیرقابل تغییر است؛ معاملاتی که اطلاعاتشان قابل مشاهده است اما قابلیت تغییر دادن و پاک کردن آن‌ها وجود ندارد. همچنین بلاکچین با نام DLT(Distributed Ledger Technology) نیز شناخته می‌شود.تفاوت بین بلاکچین، رمز ارز و ارز دیجیتال:هر سه آن‌ها تعاریف جداگانه و زیرمجموعه‌ای از دفترکل توزیع شده یا DLT(Distributed Ledger Technology) هستند. اما با این حال گاهی‌اوقات با یکدیگر اشتباه گرفته می‌شوند.بلاکچین: فناوری نوینی‌ست که یک دفترکل دیجیتال غیرمتمرکز برای معاملات بین افراد و طرفین معامله در بستری بسیار ایمن ایجاد می‌کند.ارز دیجیتال: ارزهایی هستند که فقط از طریق بستر دیجیتال و الکترونیکی قابل خریدوفروش و معامله(بدون واسطه) هستند. این ارزها توسط دولت‌ها و بانک‌های مرکزی عرضه می‌شوند. ارزهای دیجیتال گاهی با نام‌های دیگر از قبیل: پول دیجیتال، پول الکترونیک، ارز الکترونیکی و پول سایبری نیز شناخته می‌شود.رمز ارزها: دارایی‌های دیجیتالی هستند که در بستر بلاکچین قابل معامله هستند و زیر مجموعه‌ای از ارزهای دیجیتال محسوب می‌شوند. دولت‌ها در عرضه کردن این ارزها هیچگونه نقشی ندارند. این رمز ارزها می‌توانند توسط گروه‌های مختلف ایجاد و برای معاملات در بستر بلاکچین مورد استفاده قرار گیرند. بیت‌کوین اولین رمز ارز عرضه‌شده است و همچنان نیز معروف‌ترینِ آن‌هاست.زمینه‌های بکارگیری بلاکچین:همانند تمامی فناوری‌های نوظهور، بلاکچین نیز در حال تکامل یافتن است و تلاش اصلی آن نیز در جهت پیدا کردن جایگاه خود در میان کمپانی‌های مختلف در صنایع گوناگون است.برای مثال بلاکچینِ بیت‌کوین، داده‌های معاملات ارزی را در خود ذخیره‌سازی می‌کند. اما در حال حاضر این فناوری به علت ضریب امنیت بالا برای ذخیره‌سازی اطلاعات، در زمینه‌های بسیارِ دیگری نیز در حال بکارگیری است.بعضی از کمپانی‌های بزرگ از بلاکچین برای انجام برخی امور خود بهره می‌گیرند. از جمله این شرکت‌ها می‌توان به Walmart، Pfizer، AIG، Siemens، Unilever و IBM اشاره کرد. برای مثال، شرکت IBM یک بلاکچین با نام "Food Trust" ساخته است تا مسیری که مواد غذایی تا رسیدن به مقصد مورد نظر را طی می‌کنند را ردیابی کند(از زمان برنامه‌ریزی و تولید تا موقعی که به دست مشتری برسد).در ادامه به برخی از زمینه‌های بکارگیری بلاکچین اشاره خواهیم‌کرد:بانکداری و امورمالی: بسیاری از خدمات بانکی فقط در ساعات اداری ارائه می‌شوند و یکی از اساسی‌ترین مشکلات اموربانکی نداشتن خدمات همه‌جانبه و 24ساعته است. تصور کنید در یک روز تعطیل کار بانکی مهمی برایتان پیش می‌آید. چه باید کرد؟ تنها راه موجود منتظر ماندن تا شروع یک روز کاری جدید و آغاز بکار کردن بانک‌هاست. اما با بهره‌گیری از فناوری بلاکچین امکان انجام امور بانکی در هر ساعت از شبانه‌روز و حتی در ایام تعطیل به صورت سیستماتیک قابل انجام است. با بهره‌گیری بانک‌ها از این فناوری، مشتریان می‌توانند اموربانکی خود را در کمتر از 10 دقیقه به انجام برسانند. یکی دیگر از مزایای استفاده از بلاکچین در اموربانکی انجام معاملات در حجم، سرعت بالا و در بستری بسیار ایمن است.ارزهای دیجیتال: بلاکچین بستر معاملات ارزهای دیجیتال است. فرض کنید معاملات خود را از طریق ارزهای رایج دولتی انجام می‌دهید؛ در چنین شرایطی تمامی اموربانکی و اطلاعات حساب شما زیر ذره‌بین بانک مرکزی و دولت خواهد بود. اگر به بانک دستبرد زده شود ممکن است سارقین اطلاعات مهم شما را به سرقت ببرند و از آن برای اخاذی از شما استفاده کنند. و یا اگر در کشوری زندگی می‌کنید که دولت و اقتصاد مناسبی ندارید ممکن است هر لحظه ارزش دارایی شما با افت شدید روبه‌رو شود. استفاده از ارزهای دیجیتال نیز خالی از ریسک نیست و ریسک‌های خاص خود را دارد اما با استفاده از این ارزها در معاملات خود می‌توانید از محدودیت‌ها و هزینه‌های جانبی بسیاری که معاملات با ارزهای معمولی به همراه دارند خلاص شوید! همچنین با یک مدیریت درست می‌توانید ارزش پول خود را در بدترین شرایط اقتصادی نیز حفظ و یا حتی افزایش دهید. استفاده از کیف‌پول‌های مجازی این اجازه را به شما می‌دهد که حتی اگر کشور شما در جنگ و فقر مطلق هم باشد باز هم جای سرمایه شما ایمن باشد!حوزه سلامت: پس از تهیه و تکمیل اطلاعات مورد نیاز بیماران، می‌توان آن‌ها را در یک بلاک بخصوص با ایجاد دسترسی محدود قرار داد تا از بابت تغییر نیافتن آن‌ها و حفظ اطلاعات شخصی بیماران خاطر جمع بود. استفاده از بستر بلاکچین برای ذخیره‌سازی اطلاعات بیماران می‌تواند خاطر مراجعه‌کنندگان را آسوده سازد.ذخیره‌سازی اطلاعات مهم: به علت دارا بودن بستر ایمن، شما می‌توانید با خیالی آسوده اطلاعات مهم خود را در بلاک‌ها ذخیره کنید و دیگر نگران به ‌سرقت رفتن، هک شدن، از بین رفتن و پاک شدن آن‌ها نباشید.قرارداد هوشمند(Smart Contracts): یک قرارداد هوشمند یک کد کامپیوتری ‌در بستر بلاکچین است که به شما اجازه می‌دهد افراد واسطه مانند دلال‌ها را در معماملات خود به سادگی حذف کنید.نحوه عملکرد قرارداد هوشمند اینگونه است که شرایط انجام توافق توسط طرفین تصمیم‌گیری شده و به سیستم داده می‌شود؛ پس از اینکه همه شرایط مسجل شد، سیستم به صورت خودکار توافق را انجام می‌دهد. برای مثال فردی را در نظر بگیرید که می‌خواهد یک خانه خریداری کند. در ابتدای کار خریدار و فروشنده توافقاتی را انجام می‌دهند و سپس آن‌ها را به صورت کد به کامپیوتر می‌دهند (مثلا توافق می‌کنند که خریدار مبلغ معامله را تا موعد مشخصی پرداخت کرده و فروشنده نیز خانه را به خریدار تحویل دهد). وقتی شرایط انجام شد سیستم خانه را به صورت اتوماتیک در اختیار خریدار می‌گذارد. بزرگ‌ترین مزیت این کار حذف مخارج اضافی مانند حق مشاوره و هزینه‌های غیرضروری دیگری است که افراد واسطه می‌گیرند. برای مطالعه بیشتر به وبلاگ ما سر بزنید :)زنجیره تأمین: همانند "IBM Food Trust"، تأمین‌کنندگان می‌توانند با بهره‌گیری از فناوری بلاکچین مراحل تولید یک محصول را بدون ترس از دستکاری اطلاعات رصد کنند و از این که محصولی که تولید می‌کنند و یا مواد اولیه‌ای که خریداری می‌کنند همان چیزی است که دقیقاً می‌خواهند، اطمینان حاصل کنند. مثلا اگر مواد اولیه طبیعی و غیرشیمیایی خریداری کرده‌اند، با رصد مراحل تولید مطمئن می‌شوند یک محصول 100% ارگانیگ به بازار ارائه خواهند کرد.رأی‌دهی: رأی‌گیری از طریق بلاکچین می‌تواند صحت و سلامت آرا را تضمین کند و دستکاری در آن‌ها را تقریباً غیرممکن می‌سازد. این روش در انتخابات میان‌دوره‌ای در ویرجینیای غربی در سال 2018 بکارگرفته شد. از مزایای دیگر بکارگیری بلاکچین در انتخابات می‌توان به شفافیت انتخابات، احتیاج کم‌تر به نیروی انسانی و اعلام نتایج در زمان کوتاه‌تر اشاره کرد.نمونه‌هایی از بکارگیری بلاکچین:یکی از مهم‌ترین اتفاقات در رابطه با فناوری بلاکچین، معرفی توکن‌های غیرقابل تعویض (NFT) در سال 2021 بود که مورد استقبال بسیاری از مردم در سرتاسر دنیا قرار گرفت. در سال‌های اخیر NFTها به علت داشتن ضریب امنیت بالا در معاملات از محبوبیت خاصی برخوردار شده‌اند که این امنیت بالا را مدیون فناوری بلاکچین هستند.در اکتبر سال 2020، یک پلتفرم پرداخت آنلاین به نام PayPal یک سرویس جدید را راه‌اندازی کرد که به کاربران اجازه خرید، فروش و نگهداری رمز ارزها را می‌داد.در اوایل سال 2020، یک کمپانی به اسم "Theta" که در زمینه بلاکچین فعالیت دارد با "Google Cloud" وارد همکاری شد. نتیجه این همکاری، دادن اجازه به کاربران "Google Cloud" برای استقرار و راه‌اندازی Nodeها بود (در یک شبکه کامپیوتری منظور از Node دستگاه یا کامپیوتری ست که درآن شبکه قرار دارد).در سال 2018، "Ticketmaster"که یک شرکت فروش بلیت برای رویدادهای مختلف است، اعلام کرد که از این پس از فناوری بلاکچین برای فروش بلیت استفاده کرده و این روش ایمن را جایگزین روش سنتی فروش بلیت خواهد کرد.در سال 2016، یک شرکت به نام "Overstock.com" از تکنولوژی بلاکچین برای توزیع و فروش 126هزار سهم از سهام شرکت‌های مختلف استفاده کرد. این شرکت اولین شرکتی بود که از فناوری بلاکچین برای خرید و فروش سهام استفاده کرد.مجمع بین‌المللی نهادهای مالی(R3)، از سیستمی مانند بلاکچین به نام "Corda" برای ضبط، مدیریت و همگام‌سازی اطلاعات مالی استفاده می‌کند.انواع بلاکچین:پلتفرم‌های بلاکچین می‌توانند بدون مجوز و یا دارای مجوز باشند. بلاکچین‌های دارای مجوز نیازمند تأیید دسترسی بوده و می‌توان گفت که عملاً بلاکچین‌هایی خصوصی هستند. بلاکچین‌های بدون مجوز نیازی به اجازه برای دسترسی و ورود به شبکه ندارند. بلاکچین‌های بدون مجوز ( مانند بیت‌کوین) را از هر nodeای در شبکه می‌توان خریدوفروش کرد، اما در بلاکچین‌های خصوصی، زنجیره‌ای از مجوزها نیاز بوده و هر node در صورت داشتن آن‌ها قادر به انجام معاملات است.پلتفرم‌های بلاکچین متعددی در دسترس است اما سه ‌مورد از برجسته‌ترین آن‌ها عبارتند از: Ethereum blockchain ،Hyperledger Fabric و OpenChain که در ادامه هر یک را شرح خوهیم داد:پلتفرم Ethereum blockchain:یک پلتفرم بسیار گسترده و متن‌باز است که در حال حاضر از محبوبیت بسیار بالایی در بازارهای ارزهای دیجیتال برخوردار گشته‌است و بازار معاملات آن بسیار داغ است.پلتفرم Hyperledger Fabric:از پلتفرم‌های متن‌باز بلاکچین است که برای شبکه‌های نیازمند مجوز و دسترسی طراحی شده‌است و در زمینه‌های مالی و صنایع تولیدی مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین به عنوان میزبان غیرمتمرکز و ذخیره‌سازی برنامه‌هایی که از قراردادهای هوشمند پشتیبانی می‌کنند استفاده می‌شود.پلتفرم OpenChain:یک پلتفرم متن‌باز بلاکچین برای سازماندهی، مدیریت و حفظ دارایی‌های دیجیتالی‌ست. در این پلتفرم، یک ادمین می‌تواند قوانین مورد نظر در دفتر کل را تعریف کند؛ سپس کاربران می‌توانند با در نظر داشتن شرایط به انجام معاملات خود بپردازند.مزایا و معایب استفاده از فناوری بلاکچین:بلاکچین یک پلتفرم بسیار قدرتمند و کاربردی برای حفظ اطلاعات و جلوگیری از سوءاستفاده افراد سودجو از اطلاعات شخصی و محرمانه است؛ به گونه‌ای که همانند بسیاری از تکنولوژی‌های نوظهور دیگر از جمله هوش‌مصنوعی، متاورس، فناوری‌های پوشیدنی، اینترنت اشیاء و... آینده تکنولوژی و به طورکلی آینده زندگی بشریت است. اما مانند تمامی آن‌ها دارای معایبی نیز است که در ادامه به برخی از این مزایا و معایب اشاره خواهیم کرد:مزایا:کاهش خطای انسانی و افزایش دقت در فرآیندهاکاهش مخارج اضافی(مانند کمیسیون) از طریق حذف افراد واسطهبه وجود آمدن بستری ایمن به علت غیرمتمرکز بودن و جلوگیری کردن از تغییر اطلاعات و هک شدنمعاملات هدفمند در بستری ایمنشفافیت در معاملاتفراهم ساختن محیطی با امنیت بالا جهت ذخیره‌سازی اطلاعات شخصی و محرمانه اشخاص و حفظ سرمایه آن‌ها، بخصوص در کشورهایی که شرایط اقتصادی متزلزل و یا دولتی ناکارآمد دارندبرای مطالعه بیشتر به وبلاگ ما سر بزنید :)معایب:هزینه‌بر بودن راه‌اندازیپایین بودن تعداد معاملات در لحظه (با سرعت پیشرفت چشمگیر این فناوری بعید نیست در آینده بسیار نزدیک شاهد حل شدن این مشکل باشیم)فراهم بودن بستر مناسب برای فعالیت‌های غیرقانونیمقررات ثابتی برای آن وجود ندارد و هر مالک و ادمینی که صاحب یک شبکه بلاکچین است می‌تواند قوانین دلخواهی را در شبکه خود وضع کندمحدودیت ذخیره‌سازی داده‌هاحریم‌خصوصی و امنیت در بلاکچین:همانطور که اشاره شد، امنیت بالا یکی از شاخصه‌های اصلی شبکه‌های مبتنی بر بلاکچین است. بلاک‌ها به ترتیب زمانی و پرشدن به یکدیگر متصل می‌شوند و دستکاری یک بلاک پس از ذخیره‌سازی کاری بسیار دشوار است. هر بلاک هَش‌کد(Hash Code) مخصوص خود را دارد که همین امر باعث بالا رفتن هرچه بیشتر ضریب امنیت آن می‌شود. اگر یک هکر سعی در هک‌کردن یک بلاک داشته باشد، هش‌کد بلاک تغییر پیدا می‌کند؛ پس مجبور است به سراغ بلاک بعدی برود اما بازهم با تغییر هش‌کد روبرو می‌شود و این رویه ادامه دارد؛ در نتیجه می‌توان گفت در حال حاضر هک کردن اطلاعات در یک شبکه بلاکچین غیرممکن است. با این حال همه روزه حملات بسیار زیادی توسط هکرها به شبکه‌های بلاکچین انجام می‌شود که با توجه به لایه‌های امنیتی زیاد و شناور بودن هش‌کدهای بلاک‌ها و پیچیدگی محاسبات، نیازمند تلاش بسیار و امکانات بسیار قوی از جمله کامپیوترهای بسیار قدرتمند و صرف زمان زیادی است.خلاصه‌ای از مفاهیم کلیدی:بلاکچین نوعی پایگاه‌داده اشتراک‌گذاری شده است که با پایگاه‌داده‌های معمولی در نوع ذخیره‌سازی اطلاعات تفاوت دارند؛ بلاکچین اطلاعات را در بلاک‌ها ذخیره‌سازی می‌کند و آن‌ها را به هم از طریق رمزنگاری‌های خاصی متصل می‌کند.داده‌های ورودی تازه، وارد بلاک‌های جدید می‌شوند. موقعی که یک بلاک پر می‌شود، آن را به بلاک قبلی لینک می‌کند تا یک ساختار زنجیر‌وار با ترتیب زمانی مشخص به وجود آید.اطلاعات گوناگونی با ساختارهای مختلف قابل ذخیره‌سازی در بلاکچین هستند؛ اما رایج‌ترین ساختار مورد استفاده، اطلاعات معاملاتی است.(مانند اطلاعات موجود در یک بنگاه معاملاتی)غیرمتمرکز بودن در بلاکچین به معنای این است که کنترل کردن شرایط و معاملات از طریق سازمان، گروه و یا فرد بخصوصی صورت نمی‌گیرد و اطلاعات معاملات به طور دائم ضبط شده و برای همه قابل مشاهده است.شناور بودن هش‌کدها و لایه‌های امنیتی بسیار خوبی که در شبکه‌های بلاکچین بکارگیری شده‌اند، هک شدن اطلاعات را تقریباً غیرممکن کرده است.پیشگامان لوتوس