بلاک چین چیست و چگونه کار می کند؟

بلاک چین چیست و چگونه کار می کند؟

بلاک چین یک دفتر کل توزیع شده می باشد که در شبکه کامپیوترهای شرکت کننده ها تراکنش ها را کپی و توزیع می کند و روشی برای ثبت اطلاعات می باشد که هک یا دستکاری سیستم را غیرممکن می کند.فناوری بلاک چین ساختاری است که سوابق تراکنش‌هایی به نام بلوک را در شبکه‌ای که از طریق گره‌های همتا به همتا متصل است ذخیره می‌کند. این ذخیره سازی “دفتر کل دیجیتال” نامیده می شود و هرتراکنشی در این دفتر فقط با امضای دیجیتالی مالک مجاز است تا تراکنش احرازهویت شود و از دستکاری آن حفاظت می شود، به همین دلیل، اطلاعات دفتر کل دیجیتال بسیار امن است.

می توان گفت این دفتر یک صفحه گسترده گوگل است که در بین کامپیوتر های متعدد در یک شبکه به اشتراک گذاشته شده که در آن سوابق تراکنش ها بر اساس خریدهای واقعی ذخیره می شوند. به طوریکه همه می توانند داده ها را ببینند، اما نمی توانند آنها را تخریب کنند.

فرض کنید از حساب بانکی خود قصد انتقال پول دارید و وارد بانکداری آنلاین می‌شوید و به شماره حساب شخص دیگری مبلغی را واریز می‌کنید، هنگامی که تراکنش انجام شد، بانک سوابق تراکنش حساب شما را به روز می کند گرچه این نوع امکان دستکاری دارند و امن نیستند و این مسئله دلیل ایجاد فناوری بلاک چین در سیستم های مالی سنتی است.

به طور کلی ثبت سوابق داده ها و تراکنش ها بخش مهمی از تجارت است و می توان این اطلاعات را در منزل مدیریت کرد یا از طریق شخص ثالثی مانند کارگزاران، بانکداران یا وکلا ارسال کرد که باعث افزایش زمان و هزینه درتجارت می شود.بلاک چین این فرآیند طولانی را ندارد و باعث تسهیل تراکنش ها می شود در نتیجه باعث صرفه جویی در زمان و هزینه می شود.

اکثر مردم تصور می کنند که بلاک چین و بیت کوین را می توان به جای یکدیگر استفاده کرد اما در واقعیت، اینطور نیست.بلاک چین فناوری است که از برنامه های صنایع مختلف مانند مالی، زنجیره تامین، تولید و … پشتیبانی می کند، اما بیت کوین ارز دیجیتالی می باشد که برای امنیت به فناوری بلاک چین وابسته است.

دلایل محبوبیت بلاک چین

بلاک چین فناوری نوظهور با مزایای بسیار در دنیای دیجیتال است که در زیر به چند مورد از مزایای آن اشاره نموده ایم:

• امنیت بالا

برای انجام تراکنش‌های بدون کلاهبرداری از ویژگی امضای دیجیتال، استفاده می‌کند که امکان خراب کردن یا تغییر داده‌های یک فرد توسط سایر کاربران را بدون امضای دیجیتال غیرممکن می‌کند.

• سیستم غیر متمرکز

به طور کلی برای انجام تراکنش به تأیید دولت یا بانک نیاز است در حالیکه با بلاک چین، تراکنش ها با اجماع متقابل کاربران انجام می شود که منجر به تراکنش های ایمن تر و سریع تر می شود.

• قابلیت اتوماسیون (روند خودکار)

قابل برنامه‌ ریزی است و می‌تواند اقدامات، رویدادها و پرداخت‌های سیستماتیک را به صورت خودکار ایجاد شود.

نحوه کار بلاک چین

در سال‌های اخیر، بسیاری از کسب‌وکارها در سراسر جهان فناوری بلاک چین را به سیستم خود اضافه کردند. بلاک چین ترکیبی از سه فناوری زیر است که مختصری ردباره آنها توضیح می دهیم.

• کلیدهای رمزنگاری
• شبکه همتا به همتا حاوی یک دفتر کل مشترک
• وسیله محاسباتی برای ذخیره تراکنش ها و سوابق شبکه

کلید های رمزنگاری از کلید خصوصی و کلید عمومی تشکیل شده که به انجام معاملات موفق بین دو طرف کمک می کنند.هر فردی این دو کلید را دارد و از آنها برای تولید یک مرجع هویت دیجیتال امن استفاده می کند. این هویت امن مهمترین جنبه فناوری بلاک چین است و در دنیای ارزهای دیجیتال،به عنوان «امضای دیجیتال» شناخته می‌شود و برای مجوز و کنترل تراکنش‌ها استفاده می‌شود. بنابراین به طور خلاصه، کاربران بلاک چین از کلیدهای رمزنگاری برای انجام انواع مختلف تعاملات دیجیتالی در شبکه همتا به همتا استفاده می کنند.

انواع بلاک چین

انواع بلاک چین به شرح زیر است:

• بلاک چین خصوصی

بلاک چین های خصوصی بر روی شبکه های بسته کار می کنند تنها یک مرجع یا مقام این شبکه را مدیریت می کند.این شبکه در سازمان های خصوصی مورد استفاده قرار میگیرد. شرکت‌ها از بلاک چین‌های خصوصی برای سفارشی‌سازی تنظیمات دسترسی و مجوزها، پارامترهای شبکه و سایر گزینه‌های مهم امنیتی خود استفاده کنند.

• بلاک چین عمومی

بیت‌کوین و سایر ارزهای دیجیتال محصول بلاک‌چین‌های عمومی هستند، که همچنین در رواج فناوری دفتر کل توزیع‌شده (DLT) نقش دارند. بلاک چین های عمومی به حذف چالش ها و مسائل خاصی مانند نقص های امنیتی و تمرکز کمک می کنند.داده ها به جای اینکه در یک مکان واحد ذخیره شوند، از طریق دفتر کل های توزیع شد در یک شبکه همتا به همتا توزیع می شوند و از یک الگوریتم اجماع برای تأیید صحت اطلاعات استفاده می شود.

• بلاک چین مجاز

این نوع شبکه به عنوان بلاک چین های ترکیبی نیز شناخته می شود. این شبکه، بلاک چین های خصوصی هستند که برای افراد مجاز امکان دسترسی ویژه فراهم می کنند. سازمان‌ها معمولاً این نوع بلاک‌چین‌ها را راه‌اندازی می‌کنند تا بهترین‌ها را از هر دو دنیای خصوصی و عمومی به دست آورند و با تعیین افرادی که می‌توانند در شبکه و در چه تراکنش‌هایی شرکت کنند ساختار بهتری ا فراهم آورند.

• بلاک چین کنسرسیومی (ائتلافی)

بلاک چین های کنسرسیومی همانند بلاک چین های مجاز، دارای اجزای عمومی و خصوصی هستند، به جز اینکه چندین سازمان، یک شبکه بلاک چین کنسرسیوم را مدیریت می کنند. اگرچه راه اندازی این نوع بلاک چین ها در ابتدا می توانند پیچیده تر باشند، اما پس از اجرا امنیت بهتری دارند. علاوه بر این، بلاک چین های کنسرسیومی برای همکاری با چندین سازمان بهینه هستند.

فرآیند معامله در فناوری بلاک چین

یکی از ویژگی های اصلی فناوری بلاک چین تأیید و تکمیل تراکنش ها می باشد. برای مثال، اگر دو نفر بخواهند تراکنش را به ترتیب با کلید خصوصی و عمومی انجام دهند، شخص اول اطلاعات تراکنش را به کلید عمومی شخص دوم متصل می کند. کل این اطلاعات در یک بلوک جمع آوری می شود.

بلوک، حاوی یک امضای دیجیتال، یک مهر زمانی و سایر اطلاعات مهم و مرتبط است. لازم به ذکر است که بلوک شامل هویت افراد درگیر در معامله نمی شود. سپس این بلوک در تمام گره‌های شبکه منتقل می‌شود و زمانی که فرد مناسب از کلید خصوصی خود استفاده می‌کند و آن را با بلوک تطبیق می‌دهد، تراکنش با موفقیت انجام می‌شود. علاوه بر انجام تراکنش‌های مالی، بلاک چین می‌تواند جزئیات معاملاتی دارایی‌ها، وسایل نقلیه و غیره را نیز در اختیار داشته باشد.

نحوه عملکرد بلاک چین در فرآیند تراکنش:

• رمزگذاری هش

از هش و رمزگذاری برای ایمن سازی داده ها در فناوری بلاک چین استفاده می شود و عمدتاً بر الگوریتم SHA256 برای ایمن سازی اطلاعات تکیه می کند. آدرس فرستنده (کلید عمومی)، آدرس گیرنده، تراکنش و جزئیات کلید خصوصی وی از طریق الگوریتم SHA256 منتقل می شود. اطلاعات رمزگذاری شده که رمزگذاری هش نامیده می شود، در سراسر جهان منتقل می شود و پس از تأیید به بلاک چین اضافه می شود. الگوریتم SHA256 ، هک رمزگذاری هش را تقریبا غیرممکن می‌کند، که به نوبه خود احراز هویت فرستنده و گیرنده را ساده می‌کند.

• اثبات کار

در یک بلاک چین، هر بلوک از 4 مورد اصلی تشکیل شده است:

1. هش قبلی: این آدرس هش، بلوک قبلی را تعیین می کند.
2. جزئیات تراکنش: جزئیات تمام معاملاتی که باید انجام شوند.
3. عدد Nonce: یک عدد دلخواه که در رمزنگاری برای متمایز کردن آدرس هش بلوک داده می شود.
4. آدرس هش بلوک: همه موارد فوق (یعنی هش قبلی، جزئیات تراکنش و …) که از طریق یک الگوریتم هش منتقل می شوند. این خروجی حاوی یک مقدار 256 بیتی با طول 64 کاراکتر می دهد که به آن “آدرس هش” یکتا می گویند. در نتیجه به آن هش بلوک می گویند.

در سرتاسر جهان افراد زیادی سعی می‌کنند با استفاده از الگوریتم‌های محاسباتی، مقدار هش مناسب را برای برآورده کردن شرایط از پیش تعیین‌شده کشف کنند.یک  معامله زمانی تکمیل می شود که شرط از پیش تعیین شده برآورده شود. به بیان ساده تر، ماینرهای بلاک چین تلاش می کنند تا یک معمای ریاضی را حل کنند که از آن به عنوان اثبات مشکل کار یاد می شود. هر کس اول آن را حل کند پاداش می گیرد.

• استخراج (ماینینگ)

در فناوری بلاک چین، به فرآیند افزودن جزئیات تراکنش به دفتر کل دیجیتال/عمومی «ماینینگ» گفته می شود. اگرچه این اصطلاح با بیت کوین مرتبط است، اما برای اشاره به سایر فناوری‌های بلاک چین نیز استفاده می‌شود. ماینینگ شامل تولید هش تراکنش بلوکی است که جعل آن دشوار است و در نتیجه امنیت کل بلاک چین را بدون نیاز به سیستم مرکزی تضمین می کند.

مزایا و معایب بلاک چین

مانند سایر فناوری ها، بلاک چین نیز دارای مزایا و معایب است که در زیر بیان نموده ایم:

مزایا

امنیت بالا یکی از مزیت‌های اصلی بلاک‌چین‌ها است که می‌توانند از داده‌های حساس هنگام تراکنش‌های آنلاین محافظت کنند. فناوری بلاک چین برای فردی که به دنبال تراکنش سریع و راحت است، انتخاب درستی است.برخلاف سایر روش های تراکنش که چندین روز طول می کشند در این فناوری تنها چند دقیقه برای انجام تراکنش زمان نیاز است. همچنین هیچ گونه دخالت شخص دیگری از سوی موسسات مالی یا سازمان های دولتی وجود ندارد که از نظر بسیاری از کاربران یک مزیت است.

معایب

بلاک چین و رمزنگاری شامل استفاده از کلیدهای عمومی و خصوصی است که بر طبق گزارشات، در مورد کلیدهای خصوصی مشکلاتی وجود داشته است. اگر کاربر کلید خصوصی خود را فراموش کند، با چالش‌های متعددی روبرو می‌شود که این یکی از معایب زنجیره‌های بلوکی است.

محدودیت های مقیاس پذیری یکی دیگر از معایب است، زیرا تعداد تراکنش ها در هر گره محدود است. به همین دلیل، ممکن است چندین ساعت طول بکشد تا چندین تراکنش و سایر کارها به پایان برسد. همچنین ممکن است تغییر یا افزودن اطلاعات پس از ثبت آن دشوار باشد، که یکی دیگر از معایب قابل توجه بلاک چین است.