بلاکچین یا فناوری بلاکچین یک روش کاملا جدید برای ثبت داده‌ها در اینترنت است به طوری که بعد از ثبت داده‌ها، تغییر آن‌ها غیر ممکن یا بسیار دشوار است.
بیت کوین و سایر ارزهای دیجیتال به فناوری بلاکچین متکی هستند. برای درک ارزهای دیجیتال، ابتدا باید بتوانید مفهوم و عملکرد بلاک چین را درک کنید.
بلاکچین یک دیتا بیس “Database” یا “پایگاه داده” غیر متمرکز در سراسر شبکه همتا به همتا (P2P) است که می‌تواند به صورت عمومی (توسط همه افراد) و در هر زمان مشاهده شود.
اساسا کار بلاکچین ردیابی مالکیت‌هاست به این معنا که چه کسی مالک چه چیزی است.
اکثر دیتا بیس‌های معمولی، فردی را به عنوان مسئول دارند که می‌تواند ورودی‌ها را بنویسد و یا تغییر دهد. بلاکچین با پایگاه داده متفاوت است زیرا در آن هیچ‌کس مسئول نیست.
تا زمانی که تمام قوانین از پیش تعیین شده رعایت شوند، هرکسی می‌تواند ورودی‌های جدید اضافه کند اما هنگامی که داده‌های جدید به دیتا بیس یا پایگاه داده اضافه شوند، دیگر امکان تغییر آن‌ها وجود ندارد.
بلاک چین را مانند یک پایگاه داده در نظر بگیرید. روش ذخیره اطلاعات در بلاکچین، متفاوت از روش یک پایگاه داده معمولی در ذخیره اطلاعات است.
در این درس توضیح خواهیم داد که بلاکچین چیست، چگونه کار می‌کند و چرا این‌قدر خاص است؟
بلاکچین چیست؟
به عبارت ساده‌تر، بلاکچین نوع خاصی از پایگاه داده است که اطلاعات دیجیتال یا داده‌ها را در چندین کامپیوتر ذخیره می‌کند به طوری که بعد از ثبت اطلاعات تغییر آن‌ها غیر ممکن است.
نوع داده‌های ثبت شده در بلاک چین می‌تواند به هر شکلی باشد که این بستگی به نوع بلاک چین دارد.
محبوب‌‌ترین استفاده آن در ثبت سوابق تراکنش ارزهای دیجیتال است.
به عنوان مثال، بلاکچین بیت کوین جزئیات یک تراکنش مانند آدرس گیرنده، آدرس فرستنده، مقدار بیت کوین (BTC) و زمان انجام تراکنش (Timestamp) را ذخیره می‌کند.
چیزی که بلاکچین را خاص می‌کند نحوه سازماندهی داده‌هایی است که آن‌ها را ذخیره می‌کند.
داده‌ها در بلاکچین در بلاک‌ها “blocks“ ذخیره می‌شوند.
این بلاک‌ها بر اساس مجموعه‌ای از قوانین خاص (که به آن مکانیسم اجماع “Consensus Mechanism” می‌گویند) به بلاک چین اضافه می‌شوند.
این بلاک‌ها به ترتیب خطی و زمانی به یکدیگر متصل می‌شوند و زنجیره‌ای از بلاک‌ها یا بلاک چین را ایجاد می‌کنند.
مجموعه‌ای از بلاک‌ها (حاوی داده‌ها) که به ترتیب خاصی به یکدیگر متصل شده‌اند، ساختار یک بلاکچین را نشان می‌دهند.
هر بلاک برای ایجاد پیوند و متصل شدن به بلاک‌های دیگر از ۲ چیز استفاده می‌کند:
- هش: یک رشته منحصر به فرد از حروف و اعداد است که برای خلاصه‌کردن تمام اطلاعات و داده‌های موجود در یک بلاک استفاده می‌شود. اگر داده‌های بلاک تغییر کند، هش نیز تغییر می‌کند.
- هش بلاک قبل: بلاک جدیدی که به بلاکچین اضافه می‌شود، شامل هش بلاک قبل نیز هست که به عنوان بخشی از داده‌های آن به شمار می‌رود. اساسا یک بلاک نمی‌تواند هش خود را بدون در نظر گرفتن هش بلاکی که از بلاک قبل آمده است ایجاد کند. این فرآیند دقیقا چیزی است که زنجیره را ایجاد می‌کند.
زمانی که یک بلاک ایجاد می‌شود، یک هش نیز تولید می‌شود. این هش بلاک، شبیه به “اثر انگشت عددی” است که به شناسایی بلاک و محتویات آن کمک می‌کند.
اگر با هش “Hash” آشنا نیستید، لطفا بخش آشنایی با هش را مطالعه کنید.
هش یک رشته الفبایی منحصر به فرد است که به یک بلاک خاص گره خورده است. پس می‌توانید این هش را مانند شماره شناسه بلاک در نظر بگیرید.
اما برای ایجاد شماره شناسه برای یک بلاک، وجود “شناسه بلاک قبل” ضروری است. در غیر این صورت، بلاک نمی‌تواند برای خود شناسه بلاک ایجاد کند.
از آن‌جایی که بلاک‌ها روی یکدیگر ساخته می‌شوند، می‌توانیم یک بلاکچین را به شکل عمودی مانند یک برج متشکل از بلاک‌ها تصور کنیم.
یا شاید بهتر باشد برای صرفه‌جویی در فضا، در ذهن خود بلاک چین را بچرخانیم و آن را به شکل یک برج افقی ببینیم.
یا شبیه یک قطار…
آن‌گاه بلاکچین به شکل زیر خواهد بود:
همان‌طور که می‌بینید هر بلاک به بلاک قبلی ارجاع داده می‌شود و شما می‌توانید پیوندها را از آخرین بلاک به اولین بلاک ببیت کوین (معروف به جنسیس بلاک “Genesis Block”) دنبال کنید.
از آن‌جایی که بلاک‌ها به صورت زمانی به یکدیگر متصل می‌شوند، یک بلاک چین تنها قابلیت پیوست یا اضافه شدن را دارد. به این معنی که داده‌های جدید را می‌توان اضافه کرد اما داده‌های موجود را نمی‌توان تغییر داد یا حذف کرد. بنابراین با یک بلاکچین می‌توانید بلاک‌های جدیدی اضافه کنید اما زمانی که آن بلاک اضافه شد دیگر دائمی و غیرقابل تغییر است.
بلاک‌ها با یک روش منحصر به فرد به یکدیگر متصل می‌شوند. به این معنی که تغییر یک بلاک مستلزم تغییر همه بلاک‌های قبلی خواهد بود و این امر تقریبا غیرممکن است چون باعث به خطر افتادن داده‌های نوشته شده قبلی می‌شود.
برای مثال، اجازه دهید دوباره به تصویر قبلی نگاهی بیندازیم که در آن، “هش” به عنوان شماره شناسه بلاک عمل می‌کند.
این بلاک چین دارای ۱۰۲ بلاک است. یا به طور دقیق‌تر، ارتفاع این بلاک در بلاکچین ۱۰۲ است.
هش بلاک ۱۰۱، شامل هش بلاک شماره ۱۰۰ می‌شود.
اگر یک قطعه در بلاک ۱۰۰ تغییر کند، هش بلاک شماره ۱۰۰ هم تغییر می‌کند و باعث می‌شود هش بلاک ۱۰۱ نیز تغییر کند و همین ترتیب تا بلاک شماره ۱۰۲ ادامه می‌یابد.
در این‌صورت بلاک‌های ایجاد شده بعد از بلاک ۱۰۰ همگی نامعتبر هستند. این طراحی مانع از آن می‌شود که هرکسی بتواند بخشی از بلاکچین را تغییر دهد.
اطلاعات در بلاکچین تغییر ناپذیر هستند. به این معنی که در برابر دستکاری مقاوم‌اند و تغییر آن‌ها بسیار دشوار است.
هنگامی که یک بلاک به بلاک چین اضافه می‌شود، اطلاعات موجود در بلاک برای همه افراد در شبکه قابل مشاهده است.
یک بلاک چین در سراسر یک شبکه همتا به همتا (P2P) توزیع می‌شود که یعنی هیچ شخص یا نهادی کنترل شبکه را در دست ندارد. در عوض، رایانه‌هایی از سراسر جهان به نام نود (Node)، باهم کار می‌کنند تا بلاکچین را به‌روز و دقیق نگه‌دارند.
به همین دلیل است که تغییر داده پس از ثبت شدن در یک بلاک چین دشوار است.
اگر بخواهید داده‌ها را تغییر دهید و بلاکچین تغییر یافته را به عنوان یک بلاکچین رسمی در شبکه معرفی کنید، باید ابتدا کپی بلاکچین خود را که در کامپیوتر ذخیره کرده‌اید تغییر دهید. همچنین باید به بیش از نیمی از تمام نودهای شبکه بیت کوین دسترسی داشته باشید تا بتوانید فایل آن‌ها را نیز آپدیت کنید.
پس تقریبا این کار غیر ممکن است!
بیت کوین چگونه از بلاکچین استفاده می‌کند؟
بیت کوین اولین ارز دیجیتال است که توانست فناوری بلاکچین را با موفقیت پیاده‌سازی کند.
همان‌طور که زندگی برای یک ماهی، بدون آب بی‌معنی است، بدون بلاکچین نیز بیت کوینی وجود نخواهد داشت!
بیت کوین از بلاکچین برای ثبت تراکنش‌ها استفاده می‌کند.
درواقع بلاکچین یک فناوری است که از آن می‌توان در برنامه‌های مختلف استفاده کرد. بنابراین بلاکچین‌های مختلفی نیز وجود دارند که توسط نهادها یا سازمان‌های مختلف توسعه یافته‌اند.
برای مثال، بیت کوین بلاکچین اختصاصی خود را دارد و بر روی آن فعال است. این درحالی است که اتریوم (که رمز ارز دیگری است) نیز دارای بلاکچین اختصاصی خود است.
بلاکچین ایده ساتوشی ناکاماتو بود که دو مشکل را حل می‌کند:
- در یک شبکه آنلاین که اعضای آن می‌توانند برای یکدیگر پول دیجیتال ارسال کنند، چگونه می‌توان مطمئن شد که افراد از پول جعلی یا تقلبی استفاده نمی‌کنند؟ به عبارت دیگر، چگونه یک گیرنده پول دیجیتال می‌تواند مطمئن شود پولی که برای او ارسال شده، به‌طور همزمان برای شخص دیگری ارسال نشده است؟
- در یک شبکه همتا به همتا که اعضای آن یکدیگر را نمی‌شناسند و به یکدیگر اعتماد ندارند، چگونه اعضا می‌توانند به طور جمعی بر سر یک مسئله خاص به توافق برسند؟ به زبان ساده‌تر، چگونه افراد غریبه می‌توانند بدون تکیه بر یک شخص ثالث قابل اعتماد یا یک نهاد متمرکز بر سر معاملات و تراکنش‌های خود به توافق برسند؟
بلاکچین بیت کوین مالکیت تمام بیت کوین‌ها را پیگیری می‌کند. در این صورت همه می‌دانند کدام بیت کوین‌ها متعلق به چه کسانی هستند.
همان‌طور که قبلا اشاره شد، بلاک چین زنجیره‌ای از بلاک‌هاست.
هر یک از این بلاک‌ها حاوی داده است.
درمورد بیت کوین، هر بلاک حاوی داده‌هایی درباره تراکنش‌هاست که نشان‌دهنده انتقال بیت کوین از یک آدرس به آدرس دیگر است.
یک بلاک دارای دسته‌ای از تراکنش‌های تازه تایید شده است.
اگر بلاکچین را مانند یک کتاب در نظر بگیرید که هر تراکنشی را که تا‌به‌حال در شبکه بیت کوین رخ داده است ثبت می‌کند، بلاک مانند یک صفحه است و زمانی به این کتاب اضافه می‌شود که بیت کوین‌ها از آدرسی به آدرس دیگر منتقل شوند.
توصیفی که اغلب از بلاکچین بیت کوین می‌بینید یا می‌شنوید، به عنوان “دفتر کل توزیع شده غیرمتمرکز” است. به این دلیل که اطلاعات ثبت شده در سوابق بلاک چین بیت کوین از نوع تراکنش است.
این تعریف کمی فنی به‌نظر می‌رسد اما می‌توانیم به راحتی آن را تجزیه کنیم:
- یک دفتر کل “Ledger“، حاوی معاملات متوالی ثبت شده است. این اصطلاحی است که توسط حسابداران و دفترداران استفاده می‌شود.
- یک دفتر کل توزیع شده “Distributed ledger” دفتری است که تکثیر شده و بین چندین کاربر به اشتراک گذاشته می‌شود.
- دفتر کل غیرمتمرکز “Decentralized ledger” یک دفتر کل توزیع شده است که در آن هیچ مرجع واحدی قادر به کنترل آن‌چه که در دفتر مشترک نوشته شده نیست.
شبکه بیت کوین از بلاک چین به عنوان دفتر کل استفاده می‌کند تا تاریخچه تمام تراکنش‌هایی که بین آدرس‌های بیت کوین انجام شده است را سازماندهی کند. این دفتر برای عموم قابل مشاهده است و به هر فردی اجازه می‌دهد تا تایید کند که تراکنش‌ها دستکاری نشده‌اند.
هر نود بیت کوین یک نسخه کامل از بلاکچین را ذخیره می‌کند. همه نودها با یکدیگر در ارتباط‌آند تا اطمینان حاصل کنند که همه اعضای شبکه نسبت به آخرین تغییرات بلاکچین به‌روز شده‌اند.
هنگامی که یک تراکنش جدید در شبکه انتشار می‌یابد یا یک بلاک جدید به زنجیره بلاک‌ها اضافه می‌شود، نودها آن اطلاعات را به دیگر نودها منتقل می‌کنند.
نودها به اشخاص ثالث قابل اعتماد که به آن‌ها بگویند تراکنش‌ها معتبر هستند یا خیر متکی نیستند. در عوض، به‌طور مستقل تراکنش‌های جدید را با استفاده از قوانین شبکه بیت کوین تایید می‌کنند.
اکثر نودها باید درمورد هر تراکنش قبل از اضافه‌شدن به بلاکچین توافق کنند. این بدان معناست که هیچ شخص یا کامپیوتری نمی‌تواند بدون اجماع شبکه، در بلاکچین تغییری ایجاد کند.
ساتوشی ناکاماتو هرگز از اصطلاح بلاکچین استفاده نکرد. در وایت پیپر از کلمه “Block” بلاک ۶۷ بار و کلمه “Chain” چِین ۲۷ بار استفاده شده است اما کلمه “بلاکچین” هیچگاه در آن ظاهر نشده است.
تفاوت بلاکچین و بیت کوین
بلاکچین و بیت کوین باهم اختراع شدند و به همین دلیل اغلب هر دو با یکدیگر به کار برده می‌شوند اما بیت کوین بلاکچین نیست و با یکدیگر متفاوتند.
بلاکچین فناوری زیربنای بیت کوین است و این دقیقا چیزی است که بیت کوین و سایر ارزهای دیجیتال را ایجاد می‌کند.
بیت کوین را یک منبع الهام برای به‌وجود آمدن بلاکچین در نظر بگیرید.
اولین نمونه کار بلاکچین در دنیای واقعی زمانی بود که بیت کوین برای اولین بار در سال ۲۰۰۹ منتشر شد.
استفاده از بلاکچین، بیت کوین را قادر می‌سازد تا بدون نیاز به شخص ثالث، تاریخچه‌ای از تمام تراکنش‌ها داشته باشد.
بیت کوین بدون فناوری بلاکچین امکا‌ن‌پذیر نخواهد بود. البته هردوی آن‌ها کاملا متفاوت از یکدیگر هستند.
اکنون بسیاری از ارزهای دیجیتال دیگر با بلاک چین وجود دارند اما اولین آن‌ها بیت کوین بود.
از دیگر نمونه‌های بلاک چین می‌توان به اتریوم “Ethereum“، بایننس اسمارت چین “Binance Smart “Chain، کاردانو “Cardano“، کازماس “Cosmos“، سولانا “Solana“، پولکادات “Polkadot” و آوالانچ “Avalanche” اشاره کرد.
تفاوت بلاکچین و دفتر کل توزیع شده “Distributed ledger”
اصطلاحات “بلاک چین” و “دفتر کل توزیع شده” اغلب به‌جای یکدیگر استفاده می‌شوند اما با یکدیگر تفاوت دارند.
یک بلاکچین بر نحوه سازماندهی و پیوند داده‌ها به یکدیگر تمرکز می‌کند. به طور دقیق‌تر، داده‌ها در “بلاک‌ها” ذخیره می‌شوند و سپس به ترتیب زمانی “زنجیره‌ای” می‌شوند.
یک دفتر کل توزیع شده که از آن با عنوان “تکنولوژی دفتر کل توزیع شده” “Distributed Ledger Technology” (DLT) نیز یاد می‌شود، “دفتر کل” را بین تمام اعضای شبکه (نودها) به اشتراک می‌گذارد.
این “دفتر کل” در یک مکان قرار ندارد بلکه در شبکه‌ای از نودها که از نظر جغرافیایی در سراسر جهان توزیع شده‌اند کپی می‌شود.
از یک دفتر کل باید بیشتر از یک نسخه وجود داشته باشد تا بتوان آن را “توزیع شده” نامید.
آن‌ها فقط باید با کامپیوترهای دیگر در سراسر شبکه به اشتراک گذاشته شوند و این بدان معناست که دفتر کل در یک مکان مرکزی (روی یک سرور متمرکز) وجود ندارد بلکه در چندین مکان “توزیع” شده است.
بلاکچین نوعی از “تکنولوژی دفتر کل توزیع شده” “DLT” در نظر گرفته می‌شود. “DLT” یک نوع دفتر کل توزیع شده است. بنابراین هر بلاکچین یک “DLT” است اما همه “DLT” ها بلاکچین نیستند.
برای مثال هر آیفون یک گوشی هوشمند است اما همه گوشی‌های هوشمند آیفون نیستند!
یا هر “کارداشیان” یک اینفلوئنسر است اما همه “اینفلوئنسرها” کارداشیان نیستند!
