بلاکچین به اختصار

ارزهای رمزپایه (Cryptocurrencies) از یک شبکه رمزگذاری شده نظیر به نظیر برای ذخیره موجودی شما و همچنین تأیید معاملات استفاده می کنند. این شبکه بلاکچین نامیده می شود ، میتوانید آن را یک لیست عظیم عمومی از هر معامله ای که انجام شده است در نظر بگیرید (دفتر کل). این زنجیره بلوک در رایانه ذخیره می شود (یا گِرِه Node) و لیست فرستنده ، گیرنده ، مقدار و زمان تقریبی هر معامله را به شکل تأیید شده و بدون نام و نشان (بدون قابلیت شناسای ارسال کننده و دریافت کننده ارز) نمایش می دهد. هر معامله جدید یک بلاک (بلوک یا دسته ای از اطلاعات …) جدید است و هر بلاک جدید غیرقابل تغییر است ، به این معنی که پس از یک بار تایید و بسته شدن، دیگر تغییر نمیکند.

تمام هدف بلاکچین این است که به مردم اجازه می دهد داده های ارزشمند را به روشی ایمن و ضد دستکاری به اشتراک بگذارند. بلاکچین ها داده ها را با استفاده از فرمولهای ریاضی پیچیده و قوانین نرم افزاری نوآورانه ذخیره می کنند که دستکاری آنها برای مهاجمین (هکر ها Hackers)بسیار دشوار است. علاوه بر این ، بلاکچین با استفاده از توزیع دفتر عمومی اطلاعات در یک شبکۀ نظیر به نظیر، بدون حتی یک ایراد، امنیت و یکپارچگی اطلاعات را تضمین می کند.

بلاکچین به زبان فنی تر

این ردپا (که ازین به بعد با نام هش میشناسیم) یک عبارت نوشتاری با طول مشخص است (به طور مثال: cnd6 bfhr 7yer tjcy 48r9 5y4j r8p9 3uy4 9d8r q089). هر هش بوسیلۀ انجام یک سری محاسباتِ رمزنگاری بر روی هشِ بلوک قبلی (Cryptography) و بر اساس فرمولی مشخص (این فرمول در ابتدای تولد بلاکچین تعریف میشود) ساخته میشود.

در بلاکچین وقتی بلوک جدیدی به انتهای زنجیره بلوکها اضافه میشود هشِ مربوط به آن بلوک طبق فرمول محاسبه می شود و برای تاییدِ این هش، تمام بلوک های زنجیره از ابتدا تا کنون (بلا استثنا) توسط اکثریتِ حاضر در شبکه بررسی میشوند تا برای تایید هش و بلوک جدید به یک توافق یا همان اجماعِ حداکثری (Consensus) برسند. دراینجا هیچ سازمان مرکزی به عنوان ناظر یا تایید کننده وجود ندارد و نظارت توسط همه افراد امکان پذیر است و همۀ تاییدات به شکل غیرمتمرکز (Decentralized) توسط اجماع انجام میپذیرند.

در حقیقت، هش های بلوکها از هشِ اولین بلوک تا کنون دوباره محاسبه می شود تا این اطمینان حاصل شود که هشِ بلوک جدید در ادامه و در نتیجۀ محاسباتِ همان هش های معتبر و تایید شدۀ قبلی تولید شده. بلوکِ تایید شده نیز برای همیشه بدون تغییر خواهد ماند.

بدین ترتیب تعریف یک بلوکِ ساختگی و تقلبی و تزریق به زنجیره بلوک ها (به قصد ایجاد اختلال یا سوءاستفاده های دیگر) تقریبا غیر ممکن است. چون تمام شبکه و تمام تراکنش ها و بلوک ها در معرض دید و در دسترسِ تمام افراد است و بلوک تقلبی از اجماع حداکثری تاییدیه دریافت نخواهد کرد. از طرف دیگر تمام اطلاعاتِ تایید شدۀ قبلی تا کنون در قالب فایلی با نسخه های پشتیبانِ متعدد در سراسر شبکه موجود و قابل دانلود می باشد (به طور مثال فایل بلاکچینِ بیتکوین تا آبان سال 1396 حدود 150 گیگابایت حجم داشته).

این فایلهای یکسان بر روی کامپیوترهای بیشماری که داوطلبانه در خدمتِ شبکه هستند ذخیره شده اند. به این مجموعه کامپیوترها نود یا گره (Node) گفته میشود. و نرم افزار مخصوص بلاکچین به منظور انجام محاسباتِ ریاضیِ حل مسئله (محاسبات هش، تأییدِ درست بودنِ راه حلِ مسئلۀ ریاضی و یا راستی آزماییِ آن که در اصطلاح Proof Of Work نامیده می شود و سایر محاسبات مورد نیاز) روی آنها نصب شده.

ماینر یا آسیک ASIC

از طرف دیگر

مجموعه هایی در خدمت بلاکچین وجود دارند که از قدرت پردازش آسیک ها و کامپیوترهای متصل به آن مجموعه برای انجام محاسباتِ تایید بلوک های جدیدِ پیدا شده بهره میگیرند. این مجموعه ها در اصطلاحِ، استخر یا Pool نام دارند.

رابطه بلاکچین و بیتکوین چیست؟

بیتکوین مولودِ بلاکچین می باشد. در اصل اولین بار در سال 2008 میلادی (1387 شمسی) بلاکچین توسط فرد یا گروهی ناشناس با نام مستعار ساتوشی ناکاموتو (Satoshi Nakamoto) طراحی و تعریف شد تا از آن به عنوان دفترکلِ تراکنشهای یک ارز دیجیتال (که نامش را بیتکوین گذاشتند) استفاده کنند.
این فرد یا افراد برای اولین بار توانستند مشکلِ خرج/مصرفِ دوبارۀ یک واحدِ یکتا از پول دیجیتالِ را بدونِ حضور و وجود یک سازمانِ یا مقامِ معتمد و فقط بر اساس اجماع اکثریت حل کنند.

مشکلِ دوبارخرج کردن (Double-spending) از آنجا ناشی می شود که پول دیجیتال به صورت فایل هایی است که قابلیت کپی شدن و سوءاستفاده را دارند. برای همین در پولهای دیجیتالی که بانکها تولید و توزیع کرده اند و یا در ارزهای رمزپایه (Cryptocurrency، همچون بیتکوین، اتریوم، ریپل، لایتکوین و …) که بر بستر دفترکل توزیع شده بوجود آمده اند، ساز و کارهایی اندیشیده شده تا جلوی مشکل دوبارخرج کردن را بگیرد.

بعد از ابداع بلاکچین هر دفترکل توزیع شدۀ دیگر که با این فناوری و با همان مفاهیم بلوک و زنجیره و هش و تایید و حل مسئله و … تعریف شد را بلاکچین نامیدند. امروزه از فناوریِ بلاکچین نه تنها برای تثبیت و تایید تراکنشهای ارزهای رمزپایه استفاده میشود بلکه برای تثبیت و تایید و نگهداشت دائمیِ انواع دارایی های دیجیتال یا دیجیتال شدۀ دیگر نظیر مدارک هویتی و اسناد ملکی و مدارک و مدارج تحصیلی و … هم استفاده میگردد.

از طرف دیگر فناوری های دیگری هم به موازات بلاکچین توانستند شکل بگیرند که مانند بلاکچین نوعی دفترکل توزیع شده ولی با تعاریف و قواعد متفاوت میباشند. از جمله این فناوریها میتوان از BlockDAG و TDAG نام برد.

 

بلاکچین را بیشتر بشناسیم

اگر بخواهیم خیلی ساده بگوییم، بلاک چین‌ها، راهی امن برای ذخیره و انتقال حجم زیادی از اطلاعات مهم هستند.این زنجیره‌ ی اطلاعات دیجیتالی ،  در یک بلاک ذخیره می شوند. در واقع فناوری بلاک‌چین نوعی سیستم ثبت اطلاعات است که اطلاعات آن بین همه اعضای یک شبکه به اشتراک گذاشته می‌شود وبه روش توافق جمعی حاصل از بلاک چین مورد تأیید قرار می گیرد . بلاکچین یک  Peer-to-Peer network است که برای رسیدن به توافق، وابسته به هیچ نهاد متمرکزی نیست . بلاکچین مشابه یک پایگاه داده متمرکز نیست.

 جعل این فناوری ایمن بدلیل رمزنگاری قوی امکان‌پذیر نیست. پس از هر تراکنش انجام شده ، تغییر آن امکان‌پذیر نیست و داده‌های ذخیره شده در اختیار همه اعضای شبکه قرار می‌گیرد؛ بنابراین برای تغییر آن‌ها نیاز به تغییر در بلاک‌های دیگر موجود در شبکه است.

فرآیند صدور مالکیت در بلاک‌چین توسط ترکیبی از کلیدهای عمومی و خصوصی انجام می‌شود. از ویژگی‌های بلاک چین این است که به‌صورت متن باز است و هیچ مالکی ندارد؛ ویژگی‌ دیگر آن مدیریت و تنظیم شبکه به‌صورت اتوماتیک است.

فناوری بلاک چین به‌صورت بالقوه امکان حذف مقادیر زیادی از ثبت سوابق، صرفه‌جویی در هزینه، ساده‌سازی زنجیره‌های تامین و … را دارد.

ویژگی‌های فناوری بلاکچین

• عدم امکان تقلب
• انجام سریع نقل و انتقالات 
• هزینه های کم تر برای انجام تراکنش 
• عدم امکان سرقت هویت
• شناخته شده در سطح جهانی
• عدم امکان تصرف آن
• عدم خلق پول بی‌رویه و کنترل تورم
• تسهیل در جهانی شدن کسب و کارها
• غیرمتمرکز یا فاقد مرجع مرکزی است
• شفاف عمل می‌کند
• یکپارچه است

تاریخچه فناوری بلاکچین

با نگاهی به دهه‌ی گذشته می‌توان دید که نخستین نوآوری بلاک چین، تولد بیت کوین به‌عنوان نخستین رمزارز بود.

دومین نوآوری مربوط به بلاک چین اساسا درک این موضوع بود که فناوری پایه‌ای بیت کوین را می‌توان از رمزارز جدا کرد و آن را برای تسهیل دستیابی به اهداف دیگر مورد استفاده قرار داد.

سومین نوآوری این فناوری، تولد قرارداد هوشمند بود که در نسل دوم سیستم بلاک چین با نام اتریوم معرفی شد و آینده‌ی درخشانی را می‌توان برای آن پیش‌بینی کرد.

چهارمین نوآوری در شبکه‌های بلاک چین، معرفی اثبات سهام (Proof-of-Stake)  به‌ جای روش اثبات کار (Proof-of-Work) برای برقراری امنیت شبکه بود. در حال حاضر اغلب شبکه‌های بلاک چین از فرایند اثبات کار برای حفظ امنیت شبکه بهره می‌برند که بر اساس آن، گروهی که بیشترین قدرت پردازشی برای استخراج بلاک‌ها را در اختیار دارد، تصمیم نهایی را اتخاذ می‌کند و درباره‌ی تراکنش‌ها و بلاک‌ها به اجماع می‌رسد؛ اما در مقابل، فرایند PoS با توجه‌ به مقدار کوین‌های بومی شبکه که تحت مالکیت دارند و در اختیار آن می‌گذارند، به افراد اجازه می‌دهد در تولید و اعتبارسنجی تراکنش بلوک مشارکت کنند. به‌ عبارتی ‌دیگر، افراد با سرمایه‌گذاری در شبکه بلاک چین، مجوز اعتبارسنجی و استخراج و دریافت پاداش بیشتر را از شبکه کسب خواهند کرد.

پنجمین نوآوری در افق فناوری بلاک چین، بلاک چین مقیاس‌بندی شده ( Scaled Blockchain) است. در حال حاضر، در دنیای بلاک چین هر کامپیوتر موجود در شبکه، تمام تراکنش‌ها را پردازش می‌کند. این مسئله سبب کندی سرعت شبکه می‌شود. بلاک چین مقیاس‌بندی‌شده می‌تواند بدون کاهش امنیت، موجب افزایش سرعت پردازش شود. در این روش، با تشخیص تعداد کامپیوترهای مورد نیاز برای اعتبارسنجی هر تراکنش و تقسیم کار پردازش بین آن‌ها، نتیجه با سرعت بیشتری مرتب می‌شود. درنهایت، با افزایش چشم‌گیر سرعت پردازش تراکنش‌ها، شبکه بلاک چین آمادگی لازم برای رقابت با شبکه‌های پرداخت مثل VISA و SWIFT را پیدا می‌کند.

کاربرد بلاک چین در صنایع مختلف

بلاک چین در صنایع مختلف از جمله حمل و نقل دریایی، انرژی، نفت و گاز، بانکداری، غذایی و طیف گسترده‌ای از کاربردها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

بلاک چین حجم عظیمی از ثبت داده را از بین می‌برد؛ حجم زیادی از داده‌ها که در صورتی که چندین طرف در یک معامله درگیر باشند، گیج کننده خواهد بود. بنابراین فناوری بلاک‌چین و دفترهای توزیع شده در نهایت ممکن است روشی برای ادغام ثبت تمام تجارت جهانی در آینده نزدیک باشد.

کاربردهای بلاکچین

• ارز دیجیتال (Digital Currency)
• مدیریت زنجیره عرضه
• قرارداد هوشمند (Smart Contracts)
• اوراق بهادار (Securities)
• ثبت و نگهداری سوابق (Record Keeping)
• اینترنت اشیا (Internet of things)
• رای گیری‌های دیجیتال (e-voting)

 

ارز دیجیتال (CryptoCurrency)

در سال ۲۰۰۹، فرد یا گروه ناشناسی به نام ساتوشی ناکاموتو، بیت کوین اولین ارز دیجیتال غیرمتمرکز جهان را خلق کرد.

بیت کوین به کاربرانش این امکان را می‌دهد که از طریق یک شبکه عظیم از هر نقطه جهان به یکدیگر پول انتقال دهند. اطلاعات تراکنش به صورت امن در هزاران کامپیوتر ذخیره می‌شود.

این بدان معناست که کاربران می‌توانند تمام تراکنش‌هایی که تاکنون انجام شده است را ببینند. احتمال هک کردن بیت کوین تقریبا صفر است.به علاوه کارمزد تراکنش‌ها و پردازش‌های مالی نیز ازبین می‌روند.

البته پتانسیل فناوری‌ای که ناکاموتو خالق آن است، بی حد و حصر است و در حال حاضر تعداد افرادی که مشاغل مرتبط با ارز دیجیتال دارند، بسیار زیاد است.

ارز دیجیتال به عنوان یک ارز و سوخت برخی از بلاکچین‌ها عمل می‌کند. واسطه را حذف می‌کند . تراکنش‌های همتا به همتا را تسهیل می‌کند و گزینه‌ای در اختیار افراد فاقد دسترسی به خدمات بانکداری است.

بازار انرژی

انرژی با به کارگیری فناوری بلاکچین مثل سایر کالاها به نوعی دارایی تبدیل می‌شود.  بازار انرژی در صورتی که مصرف کنندگان بتوانند به عنوان تولید کننده فعالیت کند، دچار تحول می‌شود. این شرایط می‌تواند بهره وری در بسیاری از حوزه‌های صنعتی را به صددرصد برساند و مصرف کنندگان هم در فرایند تولید الکتریسیته مشارکت می کنند. دیگر نیازی به اتکا بر یک تولید کننده برق وجود ندارد.

در این شبکه می‌توان تمام منابع انرژی را تعریف کرد و اندازه‌گیری میزان مصرف انرژی هرکاربر و صدور فاکتور را به‌صورت لحظه‌ای انجام داد.

رأی گیری(e-voting)

فناوری بلاک چین به‌خودی خود ماهیت دمکراتیک دارد؛ بنابراین، با کمی خلاقیت می‌توان از آن برای اهداف مستقیم رأی‌گیری انتخابات کمک گرفت. رأی دهنده می‌تواند از طریق فناوری بلاک چین به رأی گیری از راه دو، حذف کلاهبرداری در رأی گیری، رأی‌های قابل تأیید و غیرقابل تغیر، امنیت جمعی، عدم امکان تغییر سابقه‌ی تراکنش‌ها و اعتماد و شفافیت دست یابد.

 بعد از هویت منحصر به فرد خودش برای رأی دادن استفاده می‌نماید. این سیستم امن، عدم دستکاری در اطلاعات ثبت شده را تضمین می‌کند. بعلاوه صلاحیت رأی دهنده هم قابل بررسی و بعد به راحتی رأی می‌دهد. بلاکچین به عنوان منبع ذخیره سازی غیرمتمرکزو امن برای ذخیره رأی‌ها محسوب می‌شود.

سلامت و درمان

مؤسسه‌های درمانی می‌توانند با بهره‌گیری از رویکرد دفتر کل غیرمتمرکز (DLT) بلاکچین  شیوه‌ی ذخیره‌سازی سوابق بیماران را بازتعریف کنند. ازطریق این فناوری می‌توان سوابق بیماران را در بلاکچین ثبت کرد. تمامی‌داده‌ها در امنیت کامل قرار دارند و تنها افراد مجاز به آنها دسترسی دارند.

 مزیت های استفاده از بلاکچین درحوزه سلامت می توان به دستیابی به فرایند کارآمد، ذخیره سازی مناسب داده‌های حوزه سلامت، تسهیل فرایند جستجوی اطلاعات، ذخیره و بازایابی آسان داده‌های حوزه سلامت، سهولت در بازیابی اطلاعات بیمه، عدم نیاز به جابجایی پرونده‌ها اشاره کرد.

ثبت احوال

هر کشوری دارای ثبت احوال است که اطلاعات هویتی افراد از نام گرفته تا تاریخ تولد و فوت و تعداد فرزندان و… را جمع‌آوری می‌کند. این اطلاعات هموراه درحال رشد هستند؛ درنتیجه مدیریت و حفظ امنیت اطلاعات کشورها را با چالش‌های زیادی روبه‌رو می‌کند. شاید وقتش رسیده باشد با بهره‌گیری از فناوری بلاک چین کار ثبت سوابق اطلاعات شخصی و حفاظت از آن‌ها را تسهیل کنیم.

دفتر اسناد رسمی

بلاکچین می‌تواند نحوه محضری سازی را متحول کند. دیگری نیازی به تعیین اعتبار اسناد در طول این فرایند نیست. چون شفافیت و تغییر ناپذیری بلاکچین در این زمینه مفید است. همچنین اثبات وجود اسناد هم فرایندی ضروری در ثبت اسناد است.

از مزیت های این روش اعتباریابی اسناد؛  تمرکز زدایی؛ اثبات وجود اسناد؛ دقت صد درصدی؛ افزایش سرعت و هزینه را نام برد.

مدیریت زنجیره عرضه

در مدیریت زنجیره مبتنی بر بلاکچین، این شبکه میان کسب و کار و تأمین کنندگان قرار می‌گیرد و به عنوان رویکردی غیر متمرکز قادر به حل مسائل مرتبط با زنجیره عرضه است. برای رسیدن به نتایج مطلوب در این زمینه، دارایی‌های موجود در زنجیره تأمین باید به صورت دیجیتالی درآیند.

هنگامی که هر کالایی، دیجیتالی شود، شماره سریال یا کد شناسایی خاصی پیدا می‌کند. یعنی هر دارایی قابل نظارت و ردیابی در طول زنجیره تأمین خواهد بود. سایر اطلاعات حیاتی محصول هم در صورت نیاز قابل بازیابی و بررسی می‌شود. مدیریت زنجیره تأمین نامتمرکز به راحتی قادر به نمایش اطلاعات زمانی، مکانی و وضعیتی و غیره است.

مزایای کاربرد فناوری بلاکچین در مدیریت زنجیره عرضه:

• محصولات به دقت ردیابی می‌شوند.
• دستکاری محصولات، امکان پذیر نیست.
• شفافیت عملکرد، بهبود می‌یابد.
• امکان تفکیک مشکلات و حل و فصل آنها فراهم می‌شود.
• دارایی تقلبی در اختیار مصرف کنندگان نهایی قرار نمی‌گیرد.
• تأیید اصالت کالا امکان پذیر است.
• کاهش هزینه‌ها میسر می‌شود.

توکنیزه کردن دارایی (Asset Tokenization)

فناوری بلاکچین نقش حیاتی در توکنیزه کردن دارایی‌های غیرنقدی دارد و باعث تقویت کارایی معاملات می شود. توکنیزه کردن دارایی یکی از روش‌های کارآمد برای مدیریت دارایی‌ها است که روش‌های استاندارد مدیریت دارایی را نادیده گرفته و با کارایی بیشتر باعث صرفه جویی در زمان می‌شود. در سیستم تجاری بلاک چین برای دادوستد، هر تراکنش شامل یک Letter of Credit است که از طریق آن خریدار و فروشنده از انجام دقیق معامله اطمینان حاصی می‌کنند.این روش با کمک به کسب و کارها و کارآفرینان برای سرمایه گذاری بهتر، احتمال دسترسی به دارایی‌هایی که تنها در دسترس سرمایه گذاران سازمانی قرار دارند و دسترسی به بازار جهانی را فراهم می کند.

املاک و مستغلات

بازار و املاک با این روش به پلتفرمی‌جهانی تبدیل می‌شود که پرداخت غرمتمرکز در آن متداول است. بعلاوه فرایندهای قدیمی‌ارتقا پیدا کرده و در هزینه‌ها صرفه جویی می‌شود. بلاکچین از طرف‌های مختلف تراکنش، حمایت می‌کند. قراردادهای هوشمند، فرایند خرید و فروش را تسهیل نموده و آن را خودکار می‌نمایند.

فواید استفاده از فناوری بلاکچین در حوزه املاک و مستغلات به شرح زیر است:

• تراکنش‌های دقیق و امن
• تأیید حق مالکیت
• مقرون به صرفه بودن
• تشکیل بازار جهانی برای املاک
• حذف واسطه‌ها

امنیت سایبری

بلاکچین با ارائه راه حل‌های ذخیره سازی  نامتمرکزمی‌تواند امنیت سایبری را ارتقا دهد. هنگامی که داده به صورت نامتمرکز ذخیره شد دیگر احتمال حمله هکرها وجود ندارد.

مزایای به کارگیری فناوری بلاکچین در حوزه امنیت سایبری به شرح زیر است.

• ذخیره سازی داده‌های نامتمرکز
• کنترل روی حملات DDoS
• جایی برای حمله وجود ندارد
• سیستم‌های امن تر

راه حل‌های شبکه ای

نسل فعلی شبکه‌ها به صورت سریع، بادوام و پایدار عمل می‌نمایند. با این حال قادر به ارتقای خدماتشان هستند. بسیاری از شرکت‌ها برای حفظ شبکه‌های سطح بالا از کاربردهای بلاکچین در فرایند شبکه سازی شبکه P2P بهره می‌برند. آنها راه حل نامتمرکزی را برای یک خدمت ارائه می‌دهند. در حال حاضر حفظ یکپارچگی، هویت و امنیت داده‌ها به منابع زیادی نیاز دارد. فناوری بلاکچین با ایجاد انعطاف پذیری شبکه‌ای شرایط را در خدمات شبکه سازی فراهم می‌کند. بلاکچین در وهله اول شبکه‌ای با ویژگی‌هایی همچون تغییرناپذیری، یکارچگی و امنیت داده است.

فواید به کارگیری بلاکچین به عنوان راه حل‌های شبکه‌ای به شرح زیر است:

• رسیدن به شبکه‌های سریعتر و امن تر
• حفظ یکپارچگی داده
• کارهای شبکه‌ای به طور خودکار انجام می‌شوند.

قرارداد هوشمند

دیگر کاربرد بلاک چین قرارداد هوشمند است. قرارداد هوشمند کدهایی است که درون بلاک چین ساخته می‌شوند تا به‌وسیله‌ی آن توافق برسر یک قرارداد را تسهیل و تأیید کنند یا حتی درباره‌ی شرایط به مذاکره بپردازند. قرارداد هوشمند تحت شرایطی که کاربران بپذیرند اجرا می‌شود. زمانی‌که شرایط لازم فراهم شوند، بندهای توافق‌نامه به‌طور خودکار انجام می‌شوند.