آشنایی با فناوری بلاک‌چین ( blockchain ) و انقلابی که در راه است

بلاک چین این روز ها که تب و تاب ارزهای دیجیتال یا رمز نگاری شده ( Crypto Currency )  از هر سو شنیده می شود و رشد خیره کننده بیت کوین نقل محافل مختلف شده است، مناسب است تا اندکی در مورد آنچه که امپراطوری بیت کوین بر آن استوار شده است مطالعه کنیم. با معرفی بیت کوین در سال 2009 چند مفهوم جدید در دنیای فناوری اطلاعات مطرح گردید که طبعا مفهوم ارز رمز نگاری شده و مفهوم شبکه غیرمتمرکز ( Decentralized Network ) از مهمترین آنها بود.

تغییراتی که بیتکوین به همراه داشت آنقدر محسوس است که همگان انقلابی را در بازارهای مالی احساس می کنند، اما آنچه که کمتر مورد توجه عام قرار گرفته است، شبکه ای پیچیده است که بیتکوین بر آن استقرار یافته است، شبکه ای که تحت کنترل هیچ شخص یا سازمانی قرار ندارد اما همزمان مورد اعتماد همه اعضای آن می باشد. این شبکه غیرمتمرکز و خارق العاده با  عنوان بلاک‌چین ( blockchain ) شناخته می شود که خود می‌تواند انقلابی جداگانه به راه بیاندازد.

ترتیب ذخیره اطلاعات در بیت کویین چیست ؟

اغلب اوقات blockchain را به صورت یک پایگاه‌داده توزیع شده معرفی می‌کنند که در آن می‌توان داده‌ها را به صورت امن به همان ترتیب که ذخیره شده‌اند، بروز نمود. در این شبکه ، می‌توان اطلاعات را به شکلی از داده ذخیره نمود به طوریکه بدون نیاز به کنترل بعدی بنیانگزار ، شبکه بر اساس قوانین تعریف شده آن و به کمک اعضا هدایت خواهد شد ، بدون آنکه فردی بتواند داده های جعلی در آن وارد نماید.در واقع این فناوری همان چیزی است

که  در ارز‌های مجازی مانند بیت‌کوین ( Bitcoin ) انقلابی پر صدا را در سراسر جهان بوجود آورده است و سرخط تمامی اخبار فناوری و البته مالی را به خود اختصاص داده است. می توان اظهار نمود که blockchain تعریف شده  است تا به واسطه دسترسی همتابه‌همتا ( peer-to-peer ) در شبکه ، امکان ردیابی تمام تراکنش‌های انجام پذیرفته فراهم باشد.

به عبارت دیگر همگان به تمام اتفاقاتی که در شبکه افتاده است و تمامی نقل و انتقالات آگاهی خواهند داشت و با استفاده از یک آگاهی عمومی ، به درستی اطلاعات پی خواهند برد. استقبال گسنرده از ارزهای مجازی در ماه های اخیر  سبب شده است تا شرکت های زیادی بدنبال استفاده از فناوری blockchain در دیگر صنایع و نمایش سایر قابلیت‌های آن باشند که تلاش می کنیم در این مقاله به قسمت هایی از آن بپردازیم.

مؤلفه‌های blockchain

blockchain از ترکیب شبکه‌ای همتابه‌همتا ( peer-to-peer ) تشکیل شده است که در آن پایگاه‌داده به صورت خودگردان تغییرات اطلاعات را بررسی و مدیریت می‌کند. در این شبکه نیازی به وجود مدیر نیست و در واقع کاربران ، کار مدیریت آن را انجام می‌دهند.  برای نمونه در تبادل مالی در ارزهای مجازی برای انتقال وجه باید ابتدا تایید شود که فردی دارای مبلغ رمزنگاری شده است و مجوز ارسال آن را دارد که این کار توسط خود شبکه صورت می پذیرد.

برای درک بهتر کارکرد بلاک‌چین در ادامه مؤلفه‌های مفهومی آن را توضیح می‌دهیم:

نود ها در بلاکچبن  ( Node Application )

هر عضوی از شبکه را به عنوان یک نود می شناسیم.

دفترچه اشتراکی ( Distributed Ledger )

دفترچه اشتراکی، نوعی دیتابیس اشتراکی و توزیع شده است که میان تمامی اعضا پخش شده است. اعضا شبکه آن را مدیریت می کنند و ثبت رکورد ها  و بروزرسانی ها بر روی دیتابیس با تایید آگاهانه آنها انجام می پذیرد.

الگوریتم اجماع ( Consensus Algorithm )

برای آنکه تصمیمات مهم در این شبکه در غیاب شخص ناظر به سرانجام مناسبی برسند باید از یک الگوریتم برای رسیدن به اجماع استفاده نمود. این الگوریتم در واقع قوانین دائمی استفاده از این شبکه را تعیین می نماید. هر اکوسیستمی می‌تواند قوانین خود را در این زمینه داشته باشد. برای نمونه در این مورد می‌توان به الگوریتم‌های اثبات عمل ( Proof of Work )، اثبات اختیار ( Proof of Authority ) و غیره اشاره نمود.

تفاوت بلاک چین و پایگاه‌داده 

کنترل غیرمتمرکز

در پایگاه‌داده‌ها کاربر با دسترسی مشخص توسط حساب کاربری خود می‌تواند نسبت به تغییر رکوردهای ذخیره شده در یک سرور مرکزی اقدام نماید. در این حالت مدیریت و کنترل پایگاه‌داده در اختیار مدیر آن قرار داده شده و کاربران در این بخش نقشی ندارد.

بر خلاف آن مدیریت blockchain به صورت مرکزی نبوده و مشارکت‌کننده‌ها در نگهداری، محاسبات و همچنین بروزرسانی آن نقش دارند. در این حالت همه اعضا در کنار یکدیگر فعال هستند تا با اطمینان به نتیجه یکسانی برسند. استفاده از این روش به همراه الگوریتم‌های ریاضی سبب می‌شود شبکه توزیع‌شده‌ای ایجاد شود که دارای امنیتی درون‌ساخته است.

در blockchain همانند پایگاه‌داده توزیع شده، امکان به اشتراک‌گذاری داده ها در میان کاربران گوناگون وجود دارد با این تفاوت که در آن هر رکورد دیجیتالی یا تراکنش ( transaction ) در یک بلاک ذخیره می شود.

تاریخچه تغییرات

در بیشتر دیتابیس‌ها زمان‌های مشخصی برای تهیه نسخه پشتیبان از اطلاعات در نظر گرفته شده است. هرقدر هم که بازه زمانی میان تهیه نسخه‌های پشتیبان کمتر گردد باز هم احتمال از بین رفتن اطلاعات در بین این زمان‌های مشخص وجود دارد. blockchain با استفاده از الگوریتم‌های ریاضی و با توجه به ساختار خود، می‌تواند اطلاعاتی که مربوط به زمان حال است را نگهداری کند، درحالیکه آن اطلاعات هم‌زمان تاریخچه تغییرات انجام پذیرفته را در خود نگه می‌دارند.

کارایی

در حال حاضر در مقایسه با پایگاه‌داده‌های متمرکز، فناوری blockchain دارای سرعت بسیار کمتری می‌باشد. البته باید این مورد را در نظر داشت که blockchain تازه در ابتدای راه خود است و در آینده با بهبود فناوری‌های نرم‌افزاری و سخت‌افزاری این کمبود نیز بهبود خواهد یافت.

محرمانگی

مانند پایگاه‌داده‌های متمرکز، در بلاکچین نیز می‌توان همزمان دسترسی‌ها را بر مبنای نوشتن و خواندن تنظیم نمود. بدین معنی به افراد تنها اجازه خواندن یا نوشتن اطلاعات را داد. در حالتیکه تنها محرمانگی اطلاعات مورد نظر باشد نه اعتماد به آنها، می‌توان گفت هیچ تفاوتی میان این دو وجود ندارد.

کاربرد بلاک‌چین ( Blockchain ) در صنایع 

از بلاک‌چین می‌توان در گستره گوناگونی از صنایع مانند صنایع حمل و نقل، اقتصاد و بهداشت استفاده نمود. برای نمونه در صنعت حمل و نقل می‌توان به اسناد حمل بار اشاره نمود که به صورت سنتی توسط کاغذ انجام می‌شده است. این اسناد باید توسط افرادی مختلفی مانند بازرسان و دریافت‌کنندگان امضا شوند.

حتی در سیستم‌های دیجیتالی شده نیز نیاز به امضاهای گوناگون باقی مانده که مدیریت آن را به فرایندی طولانی تبدیل نموده است. به تازگی یکی از شرکت‌های پیشرو در این صنعت اعلام نموده است برای مدیریت میلیون‌ها کانتینر از blockchain استفاده خواهد کرد.

هر مشارکت‌کننده در این سیستم می‌تواند پیشرفت کار را از طریق بلاک چین مشاهده و بررسی نماید. همچنین آنها می‌توانند وضعیت اسناد یا دیگر اطلاعات را به صورت بلادرنگ مشاهده نمایند. به دلیل ویژگی تغییرناپذیری اطلاعات در blockchain هیچ فردی امکان تغییر یا حذف اطلاعات را بدون حصول اجماع نخواهد داشت.

در آینده باید در انتظار این باشیم که بیشتر از این فناوری پیچیده بشونیم، شفافیت اطلاعات و روشن بودن کلیه جزئیات اتفاقاتی که در شبکه رخ می دهد، از مهمترین ویژگی های بلاک‌جین است که خود می تواند آغازی بر تحولات بزرگ در حوزه ها و صنایع متنوع و از جمله بازارهای مالی گردد.

سوالات متداول

الگوریتم اجماع چیست؟

میتوان در غیاب شخص ناظر از یک الگوریتم برای رسیدن به اجماع استفاده نمود که برای نمونه به الگوهای اثبات عمل واثبات کار اشاره کرد.

تفاوت بلاک چین و پایگاه‌داده  چیست؟

در پایگاه داده ها هر شخص با دسترسی به رکودهای ذخیره شده میتواند به تغییر سرور مرکزی اقدام نماید. اما در فناوری بلاکچین مشارکت کنندگان درنگهداری و محاسبه آن نقش دارند.

نود چیست؟

به هرعضو یک شبکه نود میگویند.