آموزشیفن‌آوریهای زیر بنایی رمزارز

بررسی تخصصی بلاک‌چین

فهرست مطالب

نسل های بلاکچین

تا کنون، ۴ نسل از بلاکچین همراه با پروژه‌ها و ارزهای دیجیتال منحصربه‌فرد معرفی شده‌اند. بیت کوین به عنوان نسل اول، اتریوم به عنوان نسل دوم و کاردانو به عنوان نسل سوم برای همه کاربران این دنیا آشنا هستند. اما واقعاً تفاوت میان ارزهای دیجیتال این چهار نسل در چیست و کدام بهتر است؟ در این مقاله از رمزینکس به بررسی مزایا و معایب هر یک از این نسل‌های ارز دیجیتال پرداخته‌ایم.

نسل اول بلاکچین: بیت کوین و ارز دیجیتال

ظهور بلاکچین حالت دفتر توزیع شده تحت عنوان سکه مجازی را تعریف کرد که به عنوان بلاکچین بیت کوین شناخته می‌شد. این ارز مجازی امکان انجام تراکنش‌های مالی را برای کاربران فراهم میکند که به  آن پول اینترنتی نیز میگویند.

این ارز به عنوان ارز رمزنگاری شده نام‌گذاری شده است زیرا هر سکه یا کوین دارای یک امضای الکترونیکی است که در آن کلید خصوصی برای امضای تراکنش و کلید عمومی برای تأیید تراکنش استفاده می‌شود.

دفتر کل بیت کوین یک اتوماتون انتقال حالت متناهی است که شامل حالت‌هایی است که مالکیت تمام کاربران موجود بیت کوین و تراکنش‌های آنها را در قالب انتقال بین حالت‌ها نشان می‌دهد.

در صورت موفقیت آمیز بودن تراکنش، خروجی هر حالت خاص یک مقدار تراکنشی است که به این معنی است که بیت کوین کافی در حساب طرف فرستنده یا شروع کننده تراکنش وجود دارد یا نه و در غیر این صورت انجام تراکنش با خطا مواجه می‌شود.

قابلیت انتقال حالت ما را به حالت جدیدی می‌برد. هر گره در شبکه یک کپی از این سیستم انتقال حالت متناهی را در دفتر کل ثبت می‌کند. مکانیسم اجماع اثبات کار (PoW) با استفاده از طرح هش‌گذاری بیت کوین بر اساس الگوریتم هش کش (HashCash) و تابع هش‌گذاری SHA-256 انجام شد.

در نتیجه، اشخاص ثالث در سیستم ناشناس غیرمتمرکز که در آن کاربر می‌تواند پول خود را مدیریت کرده و تراکنش انجام دهد حذف شدند.

نمای دفتر کل عمومی برای همه همتاها در شبکه بیت کوین

همان‌طور که در شکل بالا نشان داده شده است کاربران می‌توانند با ارجاع دادن خریدار به امضای خود که یک کد رمزگذاری شده ۱۶ رقمی است با استفاده از بیت کوین تراکنش انجام دهند. خریدار کد را در دستگاه دریافت کننده خود رمزگشایی می‌کند و بیت کوین ارسال شده را دریافت می‌کند.

در نتیجه، ارز دیجیتال به واسطه‌ای برای خرید و فروش کالا و خدمات از طریق شبکه‌های ناشناس و فاقد اجازه تبدیل می‌شود. حالات تمام تراکنش‌ها به عنوان دفتر کل عمومی برای همه همتاها در شبکه قابل دسترسی و مشاهده است.

مزایای نسل اول بلاکچین

  • هزینه تراکنش کمتر در مقایسه با سایر کانال‌های پرداخت الکترونیکی.
  • معاملات امن و شفاف با امکان ردگیری پول، در نتیجه حذف امکان جعل.
  • عرضه محدود بیت کوین، درست مانند بازار طلا.
  • ناشناس بودن نسبی در تراکنش‌ها.

معایب نسل اول بلاکچین

  • سرعت پایین تأیید تراکنش‌ها در مقایسه با سایر کانال‌های الکترونیکی.
  • وجود طرح‌های مختلف کلاهبرداری در کیف پول‌های بیت کوین مانند طرح‌های پانزی، طرح‌های کلاهبرداری استخراج بیت کوین، کلاهبرداری‌های انجام شده در صرافی‌ها و کیف پول‌های بیت کوین.

چالش‌ها و محدودیت‌ها در محیط بیت کوین

بیت کوین با حجم بلوک ۱ مگابایتی دارای مشکلات مقیاس‌پذیری است زیرا می‌تواند تنها ۷ تراکنش را در ثانیه پردازش کند. در مقایسه، شبکه ویزا می‌تواند به طور متوسط ​​صدها تراکنش را در ثانیه پردازش کند.

اگر بیت کوین بخواهد با ویزا رقابت کند به ۸ گیگابایت ظرفیت برای هر بلوک در هر ۱۰ دقیقه نیاز دارد و این به معنی تولید بیش از ۴۰۰ ترابایت داده در سال می‌شود.

در این صورت، فقط گره‌هایی با ظرفیت ذخیره‌سازی بالا می‌توانند به فعالیت در شبکه ادامه دهند و این موجب متمرکز شدن شبکه بیت کوین می‌شود. برای مقابله با مسئله مقیاس‌پذیری شبکه چندین راه‌حل مانند فورک نرم و سخت، سگویت (SegWit)، و شبکه لایتنینگ (Lightning Network) پیشنهاد شده است.

همچنین، الگوریتم اثبات کار اکنون به اِکوی‌هش (Equihash) تغییر کرده است. این امر مقیاس‌پذیری شبکه را بیشتر و استخراج بیت کوین در پردازنده‌های گرافیکی سنگین را امکان‌پذیر کرده است. مقدار نانس (nonce) به جای هر ۲۰۱۶ بلوک در هر یک بلوک بیت کوین تنظیم می‌شود.

نسل دوم بلاکچین: قراردادهای هوشمند و اتریوم

با تغییر گرایش به سمت غیرمتمرکز بودن، قابلیت‌های محدود بیت کوین دیگر نمی‌توانست پاسخگوی نیازهای برنامه‌های کاربردی عمومی باشد. در نتیجه نیاز به توسعه یک پلتفرم با هدف عمومی احساس شد. در سال ۲۰۱۳ پروژه اتریوم با هدف رفع محدودیت‌های متعدد در اسکریپت بیت کوین آغاز به کار کرد.

اتریوم بلاکچینی است که با زبان برنامه‌نویسی کامل تورینگ طراحی شده است. در نتیجه، اتریوم از همه تراکنش‌های مختلف، از جمله لوپ‌ها، پشتیبانی می‌کند. اتریوم شامل یک انتزاع مجازی است و هرکسی شخصاً می‌تواند دستورالعمل‌های مالکیت، فرمت تراکنش‌ها، و حالات انتقال را ایجاد کند.

بنابراین اتریوم راه را برای قراردادهای هوشمند، که برنامه‌های کامپیوتری کوچکی هستند و در بلاکچین اجرا می‌شوند، هموار کرد. این برنامه‌ها به صورت خودکار و بر اساس شرایط از پیش تعیین شده اجرا شده و عمل می‌کنند. در نتیجه، قراردادهای هوشمند هزینه تأیید تراکنش‌ها، داوری، و جلوگیری از کلاهبرداری را کاهش داده و موجب شفافیت تراکنش‌ها می‌شوند.

در شکل زیر یک کد قرارداد هوشمند در بلاکچین اتریوم را نشان می‌دهد که شامل حساب‌ها، یک آدرس ۲۰ بایتی و تابع حالت انتقال است. امکان دو نوع حساب وجود دارد: یکی متعلق به خارج (با استفاده از کلید خصوصی) و دیگری حساب قرارداد (با استفاده از قراردادهای هوشمند).

خود حساب‌های قرارداد هوشمند به دو دسته کد قرارداد هوشمند و قراردادهای حقوقی هوشمند تقسیم‌بندی می‌شوند. کد قرارداد هوشمند روی بلاکچین ذخیره، تأیید و اجرا می‌شود و در آن هر تراکنش شامل نانس، موجودی اتر، هش کد قرارداد و ریشه ذخیره‌سازی است.

مزایا نسل دوم بلاکچین

  • قراردادهای هوشمند دقیق هستند و کلیه شرایط و ضوابط را با کوچک‌ترین جزئیات واضح ثبت می‌کنند.
  • شرایط و ضوابط قرارداد برای همه افراد دخیل در تراکنش کاملاً قابل مشاهده است.
  • قراردادهای هوشمند تفسیر شده و اسکریپت‌ها به طور زنده بر روی سرور اجرا می‌شوند، در نتیجه تراکنش‌ها سریع اجرا می‌شوند.
  • استفاده از کاغذ در بلاکچین به صفر میرسد درنتیجه قراردادهای هوشمند دوستدار محیط زیست هستند.
  • قراردادهای هوشمند زنجیره وسیعی از واسطه‌ها را حذف می‌کند زیرا فقط طرفین معامله در قرارداد دخیل هستند.

چالش‌ها و محدودیت‌های قراردادهای هوشمند و اتریوم

اتریوم و قراردادهای هوشمند به دلیل امکان استفاده گسترده از آنها در بسیاری از زمینه‌ها محبوبیت زیادی پیدا کرده‌اند؛ با این حال هنوز چالش‌ها و محدودیت‌های جدی وجود دارد که استفاده از قراردادهای هوشمند را پرریسک می‌کند. اول از همه، نوشتن قراردادهای هوشمند دشوار است. هنگامی که یک قرارداد هوشمند اجرا شود، تغییر و فسخ آن بسیار مشکل خواهد بود.

همچنین، از قراردادهای هوشمندی که به صورت بهینه طراحی نشده‌اند پشتیبانی کمی می‌شود زیرا درک کردن زبان‌های برنامه‌نویسی معمولاً پیچیده است.

قراردادهای هوشمند همچنین ممکن است تحت تاثیر آسیب پذیری وابستگی به ترتیب تراکنش، آسیب پذیری وابستگی به زمان، آسیب پذیری استثنا و آسیب پذیری ورود مجدد قرار بگیرند.

در نهایت، خلافکاران ممکن است از قراردادهای هوشمند سوء استفاده کنند و مسائل مربوط به حریم خصوصی مانند حریم خصوصی تراکنش‌ها، حریم خصوصی فیدهای داده، و اجرای متوالی قراردادها استفاده از قراردادها را محدود می‌کند.

ابزارهای امنیتی شامل Oyenete  و فریم ورک اف پرایم (F*) برای امنیت زمان اجرا و گسپر (Gasper) برای شناسایی الگوهای برنامه نویسی پرهزینه گس در قراردادهای هوشمند مطرح شده‌اند. استفاده از سیستم‌ها و ابزارهای فوق آثار آسیب پذیری‌های قراردادهای هوشمند را به حداقل می‌رساند.

نسل سوم بلاکچین: همگرایی به سوی برنامه‌های غیرمتمرکز

با توجه به رشد روزافزون قراردادهای هوشمند، فناوری فعلی نمی‌تواند از چنین حجم بزرگی از تراکنش‌های خرد پشتیبانی کند. اگرچه اتریوم نرخ ۷ تراکنش پردازش شده در ثانیه بیت کوین را به ۱۵ تراکنش در ثانیه ارتقا داد اما این عدد هم پاسخگوی حجم اقتصاد امروز نیست.

از این رو بلاکچین در حال حرکت به سمت اینترنت غیرمتمرکز است که ذخیره‌سازی داده‌ها، شبکه‌های ارتباطی، قراردادهای هوشمند و پلتفرم‌های استاندارد باز را در هم ادغام می‌کند.

در نتیجه نیاز به برنامه‌های غیرمتمرکز (dApp) احساس می‌شود. بک اِند برنامه‌های غیرمتمرکز روی شبکه بلاکچین اجرا می‌شود و فرانت اِند و رابط کاربری آنها می‌تواند به هر زبان برنامه‌نویسی باشد که بتواند با بک اند در ارتباط باشد.

برنامه‌های غیرمتمرکز دارای ویژگی هایی همچون : منبع باز بودن، پشتیبانی داخلی از رمز ارز، وجود توکنی برای انجام خدمات در سیستم، و مکانیسم‌های اجماع غیرمتمرکز هستند.

فرانت اند برنامه‌های غیرمتمرکز روی پلتفرم‌های ذخیره‌سازی مانند تنگل شبکه مش که برای تایید وابسته به گراف جهت‌دار غیر مدور (DAG) است، پلتفرم منبع باز ایاس که مقیاس‌پذیری افقی و عمودی برنامه‌های غیرمتمرکز را ممکن می‌کند، نانو برای تامین ساختارهای مشبک بلوک‌ها، اینترنت منبع باز آندریا، آرک بلاک برای ارائه یک پلتفرم مقیاس‌پذیر برای ساخت برنامه‌های غیرمتمرکز و پلتفرم‌های متعدد دیگری پشتیبانی می‌شود.

بنابراین، یک برنامه نهایی بلاکچین باید یک برنامه غیرمتمرکز باشد که در یک شبکه همتا میزبانی شود زیرا در این صورت نیازی به نگهداری و مدیریت ندارد و نیاز به دخالت انسانی در آن حذف می‌شود.

این امر امکان تشکیل سازمان‌های مستقل غیرمتمرکز (DAO) را فراهم می‌آورد که در آن تمام اعضا با ثبت فعالیت‌های خود در زنجیره می‌توانند سود را میان خود تقسیم کنند.

مزایای نسل سوم بلاکچین

  • به دلیل عدم کنترل نشدن تراکنش‌ها توسط یک گره واحد هیچ نقطه شکستی وجود ندارد.
  • هیچ مرجع مرکزی مالک شبکه برنامه‌های غیرمتمرکز نیست؛ حتی اگر مزاحمی بخواهد اطلاعات را دستکاری کند قادر به این کار نخواهد بود زیرا برنامه متکی به هیچ آدرس پروتکل اینترنتی خاصی نیست، در نتیجه اعتماد به سیستم افزایش می‌یابد.
  • سرعت پردازش تراکنش در سیستم محیط توزیع شده حدود ۱۰۰ برابر افزایش می‌یابد.

معایب نسل سوم بلاکچین

  • به روز رسانی و رفع اشکال دشوار است زیرا همه نسخه‌های موجود در شبکه باید به روز شوند.
  • فرایند احراز هویت مشتری (KYC) در مقایسه با برنامه‌های متمرکز دشوار است.
  • دستیابی به اجماع نیازمند پیاده‌سازی پروتکل‌های پیچیده‌ای برای تایید اعتبار داده‌ها است، بنابراین مقیاس‌پذیری شبکه محدود می‌شود.
  • روش‌های ارتباطی برنامه‌های غیرمتمرکز از طریق APIهای شخص ثالث برای دریافت اطلاعات کاربر باعث کاهش انعطاف‌پذیری اکوسیستم ارتباطی می‌شود.

نسل چهارم بلاکچین: ادغام یکپارچه با صنعت ۴

با توجه به رشد موازی برنامه‌های غیرمتمرکز به صورت گسترده به یک پلتفرم فراگیر نیاز داریم که بتواند از طریق برقراری ارتباط میان بلاکچین‌های مختلف خدمات و معماری‌های مختلف ادغام کند.

در چنین شرایطی کاربران پلتفرم‌های مختلف می‌توانند به عنوان یک گروه واحد با هم کار کنند و نیازها و تقاضاهای شغلی صنعت ۴ را به صورت یکپارچه تامین کنند. وضعیت فعلی صنعت ۴ به یک پلتفرم برنامه‌ریزی منابع سازمانی نیاز دارد که بتواند پلتفرم‌های اجرایی مختلف را به عنوان یک واحد منسجم به صورت خودکار و یکپارچه درآورد.

این امر مستلزم افزایش اعتماد و حفظ حریم خصوصی و در نتیجه ایجاد یک شبکه بلاکچین مقیاس‌پذیر است. در اینجا نیاز به بلاکچین نسل چهارم احساس می‌شود که به کمک آن سیستم‌های فناوری اطلاعات بتوانند یکپارچه‌سازی کسب و کارها را انجام دهند و در فرآیندهای تجاری بین بلاکچینی مانند امکان ثبت خودکار سفارش از طریق قرارداد هوشمند و همچنین تضمین ایمنی ماشین‌ها نقش داشته باشند.

این اتفاق موجب تسهیل مدیریت زنجیره تامین، سیستم‌های مدیریت مالی، مدیریت گردش کار حوزه سلامت و اینترنت اشیا و مدیریت دارایی می‌شود. به طور خلاصه، بلاکچین نسل چهارم موجب غیرمتمرکز شدن بلاکچین نسل سوم برای کمک به حوزه صنعت واقعی و منطق‌های تجاری می‌شود تا به این ترتیب الزامات صنعت نسل ۴ را برآورده کند. این روند در شکل زیر نشان داده شده است.

اولین بستری که از صنعت ۴ پشتیبانی کرد یونی برایت (Unibright) بود که امکان ادغام یکپارچه مدل‌های تجاری بلاکچین را فراهم می‌کند. در حال حاضر، پلتفرم سیل (SEELE) با ایجاد ارتباط متقابل بین پروتکل‌های مختلف بلاکچین در سرویس‌های مختلف موجب یکپارچگی فضای بلاکچین شده است.

این پلتفرم به زنجیره‌ها این امکان را می‌دهد تا در عین عملکرد مستقل از یکدیگر در یک ساختار پیچیده با هم به صورت هماهنگ ارتباط برقرار کنند.

سیل بر اساس یک الگوریتم اجماع عصبی عمل می‌کند که مقیاس‌پذیری خطی را امکان‌پذیر کرده و هم به صورت درون‌زنجیره‌ای و هم برون‌زنجیره‌ای عمل می‌کند. پلتفرم سیل همچنین قابلیت انجام تراکنش‌ها با سرعت تا یک میلیون تراکنش در ثانیه را دارد که در حال حاضر در بلاکچین عمومی غیرممکن به نظر می‌رسد.

سخن پایانی

استفاده از بلاکچین تنها به ایجاد اعتماد و حفظ حریم خصوصی در دنیای ارزهای دیجیتال محدود نمی‌شود، بلکه این فناوری به عنوان ارائه دهنده خدمات در مشاغل فعلی صنعت و تامین کنده تقاضاهای بازار عمل می‌کند.

در این مقاله، نیاز به بلاکچین و ظهور آن را مورد بحث قرار دادیم و سپس نسل‌های مختلف بلاکچین و نقش آنها در شکل‌گیری نیازهای سازمانی را به صورت نظام‌مند و دقیق بررسی کردیم.

بلاکچین بزرگ‌ترین فناوری تاثیرگذار است که در چند سال گذشته وارد بازارها شده است و اکثر صنایع به تدریج به سمت پلتفرم‌های بلاکچین می‌روند. طبق نظرسنجی جهانی بلاکچین توسط دیلویت (Deloitte) در سال ۲۰۱۸، شرکت‌ها و نهادهای مختلف تقریباً ۷۴ درصد از موارد استفاده بلاکچین را پیاده‌سازی کرده و نزدیک به ۴۰ سازمان قصد دارند از بلاکچین استفاده کنند. ممکن است در آینده شاهد ادغام هوش مصنوعی و بلاکچین برای خودکارسازی و ایمن‌سازی فرایندهای تجاری باشیم.

بلاکچین و پایگاه داده

در فناوری بلاکچین تراکنش ها دقیق، شفاف و غیر قابل تغییر هستند. بلاکچین به عنوان ابزاری برای ذخیره و مدیریت داده ها مورد استفاده قرار می گیرد. آیا شما به فناوری بلاکچین علاقه دارید و فکر می کنید چه ارتباطی بین بلاکچین و پایگاه داده وجود دارد؟ در اینجا، ما مقایسه بلاکچین و پایگاه داده یا دیتابیس را توضیح خواهیم داد تا به شما کمک کند درک کنید این دو فناوری در کجا قرار دارند.

برای بعضی افراد که اطلاعاتی در ارتباط با آنها ندارند، ممکن است هر دو شبیه به نظر برسند. با این حال، درست نیست که بلاکچین را فقط یک پایگاه داده بنامیم . بلاکچین چیزی فراتر از یک پایگاه داده است و هدف این مقاله مقایسه دقیق بلاکچین و پایگاه داده می باشد. قبل از شروع به مقایسه بلاکچین و پایگاه داده، بلاکچین را به طور خلاصه در این مقاله پوشش خواهیم داد. تعریف اساسی هم از پایگاه داده و هم از بلاکچین به ما کمک می کند تا مقایسه بلاکچین و پایگاه داده را به خوبی درک کنیم. پس با ما تا انتهای این مقاله همراه باشید.

گره یا نود بلاک چین(Blockchain Nodes)

شاید شما به تازگی وارد فضای کریپتو شده باشید و یا شاید با این حوزه آشنا باشید، اما هنوز ندانید که نود های بلاک چینی (Blockchain Nodes ) چه هستند. در این جا همه اطلاعات ضروری در مورد نود های بلاک چینی را متوجه خواهید شد و با نحوه کار آنها و نقشی که در شبکه بلاک چین یک کوین بازی می‌کنند، آشنا خواهید شد.

شرح نود(Node) 

به طور کلی، به هر مشارکت کننده در شبکه یک کوین نود گفته می‌شود. برای میزبان بودن به عنوان یک نود و یا اتصال به آن، سخت افزار خاصی مورد نیاز است. نود انواع متفاوتی دارد؛ اما همه آنها دارای ویژگی یکسانی هستند.

فناوری بلاک چین ذاتا غیرمتمرکز است و این ویژگی باعث محبوبیت بلاک چین در بین عموم شده است. این فناوری بر اساس اصول شبکه همتا به همتا است. در اکثر چنین شبکه‌هایی، سرورهای اختصاصی وجود ندارند و تنها یک قدرت موجود نیست؛ بلکه مسئله  اجماع در میان کاربران حاکم است. از آنجا که همه این موارد برای امنیت و بی‌عیبی شبکه حیاتی هستند، عضو شدن در یک جامعه رمزارز معین نه تنها مهیج است، بلکه دارای مسؤولیت نیز هست.

به عنوان مثال، در بیت کوین دو نوع نود وجود دارد.

  • نود کامل (full node ) که کپی بلاک چین را ذخیره می‌کند و امنیت و صحت داده‌ها را بر روی بلاک چین با اعتبارسنجی داده‌ها تضمین می‌کند.
  • نوع دوم نود سبک (lightweight node ) است، که به هر کاربر مشارکت کننده گفته می‌شود. این کاربران به منظور همزمان شدن با وضعیت فعلی شبکه باید به یک نود کامل متصل شوند تا قادر به مشارکت باشند.

نقش نود در  رابطه با بلاکچین

1- انجام الگوریتم اجماع در بلاکچین

ممکن است متحیر باشید و فکر کنید که اصطلاح اجماع در جهان کریپتو به چه چیزی مربوط می‌شود.

اصطلاح اجماع در فضای کریپتو به مجموعه قوانینی گفته می‌شود که یک شبکه بلاک چین بر مبنای آن عمل می‌کند و اعتبار اطلاعات نوشته شده در بلاک‌ها و یا کاری که انجام می‌شود را تأیید می‌کند.

 

می دانیم رمز ارزها در یک شبکه غیرمتمرکز همتا به همتا فعالیت دارند. همیشه توافق بر روی موضوعی خاص، توسط جمعیت بزرگ مسایل خاص خود را به همراه دارد مثلا در مورد انتقال رمز ارز ها  فردی قصد دارد مقداری بیت کوین به کیف پول دیجیتال یکی از دوستان خود انتقال دهد. در این حالت وی با انجام مراحل انتقال یک تراکنش را در بستر بلاکچین منتشر می‌کند. تضمین کننده انجام این تراکنش، گرفتن تایید از سوی گره‌ها و یا همان نودهای شبکه است. یعنی باید منتظر بماند تا نودها تراکنش وی را تایید نمایند.

در همچنین مواردی است که الگوریتم‌های اجماع جهت رفع و جلوگیری از بروز مسایل،  سهولت و انجام درست فعالیت وارد عمل می‌شوند،  فرایند گرفتن تایید از نود در بلاکچین را الگوریتم یا فرآیند منطقی اجماع می نامند. این الگوریتم مراحل اعتبارسنجی و تایید تراکنش‌ها را شامل می‌شود و انجام آن بر عهده‌ی نودهاست. ساز و کار اجماع یکی از اصلی‌ترین ارکان امنیت شبکه بلاکچین است. رایج‌ترین این الگوریتم ها و روش های مبنایی اجماع عبارتند از:

  • گواه یا استاندارد اثبات کار (proof of work ) (PoW )

در این روش نودها با دانلود یک نسخه‌ی کلی از شبکه وارد آن ‌می‌شوند و می‌توانند در اعتبارسنجی و تایید تراکنش‌ها شرکت داشته باشند.

  • گواه یا استاندارد اثبات سهام (proof of stake ) (PoS )

 این شیوه با‌ توجه به میزان ارز ذخیره شده در کیف پول نودها انجام می‌شود. هر نود بسته به میزان ارزی که در کیف پول خود استیک می‌کند، می‌تواند تراکنش‌ها را تایید کند. 

 

اگر هر کدام از این الگوریتم‌ها را برای یک کوین در نظر بگیریم، در یک عامل تاثیرگذار مشترک هستند و آن اتکا بر نود های بلاک چینی کامل برای اجرای قوانین و اعتبار بخشیدن به تراکنش‌هاست. در حالی که اجماع باید توسط نوع معینی از نودها حاصل شود، یکی از جذابیت های شبکه همتا به همتا در این است که هر کس می‌تواند به یک نود کامل تبدیل شود و بنابراین سطوح بالاتری از استقلال و عدم تمرکز فراهم گردد.

رایج‌ترین تهدید برای بلاک چین حمله ۵۱ درصد است که در آن حالت، بیش از نصف قدرت شبکه در انحصار یک نهاد قرار می‌گیرد (ممکن است آن نهاد یک فرد و یا اجتماعی از کاربران باشد ).این نهاد مشخص می‌تواند قوانین اجماع را تغییر دهد و این منجر به انحصار می‌شود و هر فردی مجبور خواهد بود که از قوانین جدید تبعیت کند یا پروژه را رها کند.

در حالی که اجرای سخت گیرانه در عملکرد روزانه بلاک چین یک واقعیت است، اما برای تکامل شبکه لازم است که نظرات مختلف در میان اعضای جامعه به رای گذاشته شود و به این ترتیب موفقیت بلندمدت فراهم می‌شود.

می دانیم در مورد بیت کوین مطرح است که کاربران قادرند کل بلاک چین را رایگان دانلود کنند و بلاک‌ها را اعتبارسنجی کنند؛ بنابراین همزمان که نسخه‌های بیشتر و بیشتری از دفتر کل ایجاد می‌شود و برای ارجاع مورد استفاده قرار می‌گیرد، امنیت هم افزایش پیدا می‌کند.

به عنوان مثال بیت کوین یکی از بالاترین سطوح غیرمتمرکزسازی را در مقایسه با EOS ارائه می‌دهد، EOS برای تبدیل شدن به اعتبارسنج، لازم است از تعداد معینی از کاربران رای آورد و موقعیت‌های موجود محدود هستند. این امر راه را برای فساد و دستکاری در مورد این شبکه باز می‌کند.

2- حفظ بلاکچین از حملات 51٪

نودها بعد از الگوریتم اجماع کار مهم دیگری نیز در بلاکچین انجام می‌دهند. همان‌طور که در ابتدای مقاله اشاره کردیم؛ حضور نود در بلاکچین ضامن امنیت شبکه است.

حملات 51٪ که خطرناک‌ترین و رایج‌ترین حمله به بلاکچین‌ها هستند، به این ترتیب رخ می‌دهد که مهاجم یا مهاجمین می‌توانند بیش از 50 درصد قدرت پردازش شبکه را در اختیار بگیرند و در روند طبیعی فعالیت آن اختلال ایجاد کنند. 

به دلیل آن‌که بلاکچین سرور مرکزی ندارد؛ مهاجم باید به سیستم‌‌های شخصی گره‌ها دسترسی پیدا کند. هرچه تعداد گره‌ها در بلاکچین افزایش پیدا کند، احتمال حمله‌ 51٪ کاهش پیدا می‌کند. زیرا در این شرایط مهاجمین باید هزینه، زمان و انرژی بیشتری برای دسترسی به سیستم‌ها صرف کنند.

در حال حاضر، می‌‌توان گفت بلاکچین بیت کوین به‌دلیل تعداد بالای کاربرانش یا همان نودها، از حملات 51 درصد در امان است.

3-ایجاد تغییرات توسط نود در بلاکچین

تغییر در شبکه بلاکچین به آسانی صورت نمی‌گیرد. تغییرات این سیستم به‌طور معمول مربوط به پارامترهای اجماع مانند پاداش استخراج بلاک جدید، زمان استخراج بلاک، انتقال از الگوریتم PoW به PoS، اجرای برنامه‌های جدید و سایر موارد این‌چنینی است.

طبق الگوریتم اجماع بلاکچین، کوچک‌ترین تغییرات باید به تایید همه یا بخش بزرگی از کاربران آن برسد. اما اگر تغییرات مورد نظر توسط اکثریت شبکه قبول واقع نشود؛ منجر به یک انشعاب جدید در سیستم میشود. این انشعاب‌ها فورک نام دارند و در دو حالت هارد فورک و سافت فورک صورت می‌گیرند. در ادامه، به بررسی نقش نود در این فرایندها می‌پردازیم.

گره‌ها در هارد ‌فورک (Hard Fork )

هارد فورک‌ها زمانی اتفاق می‌افتند که همه‌ی نودهای کامل‌ (بیش از 51 درصد ) با یک تغییر در بستر بلاکچین موافقت نکنند. پس از ایجاد هارد‌فورک، تمام گره‌ها باید آپدیت جدید را بر روی سیستم خود به‌روز‌رسانی کنند و اگر نودها این آپدیت را دریافت نکنند، از طرف شبکه و از طریق الگوریتم اجماع رد خواهند شد.

هارد‌فورک‌ها معمولاً به کاهش تعداد زیادی نود در بلاکچین منجر می‌شوند. این روند و کاهش تعداد گره‌ها که ضامن امنیت شبکه‌های بلاکچین هستند؛‌ سیستم را دچار اختلا‌ل‌های امنیتی می‌کند. به‌همین خاطر عموماً توسعه‌دهندگان و نودهای کامل از ایجاد تغییرات گسترده و کلی در بستر بلاکچین اجتناب می‌کنند.

یکی دیگر از روش‌‌های ایجاد تغییر در بلاکچین، سافت ‌فورک‌ها هستند. سافت ‌فورک نرم‌تر از هارد ‌فورک برخورد می‌کند و گره‌ها را مجبور به آپدیت فوری نرم‌افزار نمی‌کند.

در این حالت اگر بیش از 95 درصد نودها به‌روزرسانی جدید را دریافت کنند، الگوریتم اجماع به‌صورت خودکار تغییر خواهد کرد و پس از آن، نودها و تراکنش‌هایی که از قوانین جدید پیروی نکنند، توسط شبکه رد می‌شوند.

چکیده گفتمان:

نود در بلاکچین از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. بدون حضور آن‌ها امنیت شبکه متزلزل خواهد شد و مقیاس‌پذیری بلاکچین از بین می‌رود. هرچه تعداد سیسستم‌هایی که نرم افزار بلاکچین را اجرا می‌کنند(گره یا نود) بیشتر باشد، این شبکه به اهداف خود که عدم تمرکز اطلاعات و انجام فرایندهای مختلف بدون نیاز به حضور شخص سوم است؛ نزدیک‌تر خواهد شد.

در آخر این‌که هر یک از نودها موظف به رعایت قوانین شبکه به‌طور کامل و بی کم و کاست هستند و با کوچک‌ترین تخلفی به‌عنوان عامل مخرب از شبکه اخراج می‌شوند.

انواع نود های بلاک چینی

به طور خلاصه سه  نوع نود های بلاک چینی اصلی وجود دارد:

  • نود کامل (Full Nodes )
  • نود سبک (Lightweight Nodes )
  • نود لایتنینگ (Lightning Nodes )

اصطلاح دیگری برای توصیف نود های بلاک چینی ، کلاینت‌هایی هستند که عملکردهای کیف پول را عرضه می‌کنند. نود های بلاک چینی کامل شامل یک کپی از تاریخچه بلاک چین هستند که شامل همه بلاک‌های ایجاد شده است. نود کامل یا Full Node از اجزای اصلی بلاکچین است. می‌توان گفت در غیاب این عضو بلاکچین عملاً از کار می‌افتد. این نود در شبکه مسؤول تأیید تراکنش‌ها و حفظ امنیت سیستم است. نود کامل یک نسخه‌ی کلی از بلاکچین را دانلود و شبیه به یک سرور مرکزی عمل می‌کند.

نود های بلاک چینی سبک یا نودهای تایید پرداخت ساده که به اختصار SPV نامیده می‌شوند، همگی کیف پول‌هایی هستند که فقط هدر بلاک‌ها را دانلود می‌کنند و در فضای هارد درایو برای کاربران صرفه جویی می‌کنند. اجازه دهید زیرمجموعه‌های مختلف را به تفصیل مورد بحث قرار دهیم.

1-نود کامل (Full Nodes )

نود های بلاک چینی کامل در یک شبکه متمرکز به عنوان سرور عمل می‌کنند.

وظایف اصلی آنها شامل:

  • حفظ اجماع بین نود های بلاک چینی دیگر ، اعتبارسنجی بلاک ها و تایید تراکنش‌هاست.
  • آنها همچنین یک کپی از بلاک چین را ذخیره می‌کنند؛ بنابراین ایمن‌تر می‌شوند و عملکردهای سفارشی مانند ارسال آنی و تراکنش‌های خصوصی را مقدور می‌سازند.
  • زمانی که برای آینده یک شبکه تصمیم گیری می‌شود، این نود های بلاک چینی کامل هستند که در مورد پیشنهادها رای می‌دهند و اگر بیش از ۵۱ درصد آنها توافق نکنند، پیشنهاد اجرا نخواهد شد.

در بعضی از موارد این امر می تواند منجر به هارد فورک شود که در آن، جامعه نمی‌توانند بر روی تغییر معینی توافق کنند و بنابراین راه خود را از هم جدا می‌کنند و دو زنجیره را ایجاد می‌کنند. معروف‌ترین مثال از این اتفاق همان فورک بیتکوین کش(BCH ) و اتریوم کلاسیک (ETC )  می باشند.

نود های کامل به نوبه خود به دو دسته تقسیم می شوند:

  • نودهای بلاکچینی متوازن
  • نودهای بلاکچینی بایگانی

در ادامه به تشریح این دو مورد می پردازیم.

نود های بلاکچینی متوازن (Pruned Full Node ) 

یکی از انواع نود کامل، نود های بلاک چینی متوازن (Pruned Full Node )  می باشد .

ویژگی خاصی که در اینجا مطرح است، این است که این نود دانلود بلاک‌ها را از ابتدا شروع می‌کند و زمانی که به محدوده مشخصی برسد، قدیمی‌ترین بلاک‌ها را حذف می‌کند و فقط هدرها و موقعیت زنجیره را باقی می‌گذارد.

به عنوان مثال اگر محدودیت حجم به اندازه 2000مگابایت در نظر گرفته شود، همه بلاک‌های تازه وارد که می‌توانند با فضای هارد درایو متناسب شوند، ذخیره خواهند شد؛ اما به منظور دستیابی به چنین حالتی، باید اول تمام بلاک چین مورد بررسی قرار بگیرد تا همه بلاک‌های قبلی اعتبارسنجی شوند. نود های بلاک چینی متوازن شده به عنوان نود کامل لحاظ می‌شوند؛ بنابراین می‌توانند تراکنش‌ها را تایید کنند و در اجماع نیز شرکت کنند..

نود های بلاکچینی بایگانی(Archival Full Node ) 

بیشتر کاربران زمانی که از نود کامل صحبت می‌کنند، همین نودهای کامل آرشیوی مد نظرشان است. آنها یک سرور را تجسم می‌کنند که میزبان کل بلاک چین در پایگاه داده‌اش می باشد.

همانطور که قبلا گفته شد، وظیفه اصلی نود کامل، حفظ اجماع و اعتبارسنجی بلاک‌هاست.

تفاوتی که  نود متوازن شده نود بایگانی دارند به مقدار فضایی بر می‌گردد که از هارد درایو سرور یا کامپیوتر شخصی شما اشغال می‌کنند. نود های بلاک چینی آرشیوی را می‌توان به چندین زیرمجموعه تقسیم کرد؛ نودهایی که می‌توانند بلاک‌ها را به بلاک چین اضافه کنند و نودهایی که قادر به انجام این کار نیستند.

نود های بلاک چینی توانا در افزودن بلاک

اجازه دهید با پوشش دادن مشارکت کنندگان اصلی در بلاک چین شروع کنیم، یعنی نود های بلاک چینی که می‌توانند به آن بلاک اضافه کنند. آنها بستگی به قوانین اجماعی دارند که در حال اجراست و حداقل یک نود کامل آرشیوی برای عملکرد لازم دارند.

ماینرها ( نود های بلاک چینی استخراج  )

ماینرها در واقع نود های بلاک چینی هستند که هدفشان اثبات به پایان رساندن کار مورد نیاز برای خلق یک بلاک است و این ماینرها می‌توانند نود کامل و یا نود سبک باشند. به همین خاطر است که این اجماع گواه اثبات کار (POW ) نامیده می‌شود. همانطور که قبلا اشاره شد، ماینرها یا باید خودشان نود کامل آرشیوی باشند و یا داده‌ها را از نود های بلاک چینی کامل دیگر بر روی شبکه دریافت کنند تا وضعیت کنونی بلاک چین و پارامترهای لازم برای بلاک بعدی را بدانند.

مشارکت کنندگان در این فرآیند، از سخت افزاری مانند CPU، کارت گرافیک یا دستگاه ASIC برای حل یک مساله رمزنگاری استفاده میکنند . اولین فردی که این وظیفه را تکمیل کند، نتایج را به شبکه گزارش می‌دهد و بنابراین می‌تواند توسط نود های بلاک چینی کامل تایید شود؛ زمانی که اجماع صورت گرفت، فرد مذکور این حق را خواهد داشت که یک بلاک به بلاک چین موجود اضافه کند. در عوض این کار، به ماینرها یک پاداش از پیش مشخصی داده می‌شود و کارمزد تراکنش برای آن بلاک از آنها اخذ نمی‌شود.

این مقدار پاداش تعیین شده کوین بیس (coinbase ) یا یک تراکنش coinbase نامیده می‌شود. در نظر داشته باشید که این اولین تراکنش بلاک است و بدون کارمزد است؛ زیرا خود ماینر آن را خلق کرده و در آن درگیر شده است.

 

2-سرمایه گذاران (stakers ) یا نود های بلاک چینی سرمایه گذار (staking nodes )

این نوع سرمایه گذاری را می‌توان با داشتن سپرده پول کلاسیک سنتی مقایسه کرد. در این حالت، فرد کوین می‌خرد و آنها را نگه می‌دارد. این فرد در عوض، مقداری سود به عنوان پاداش دریافت می‌کند.

اگرچه مکانیزم گواه اثبات سهام (POS ) سناریوهای مختلفی دارد، اما ویژگی اساسی این مکانیزم این است که به دست آوردن پول را می‌توان با شرکت کردن در یک قرعه کشی مقایسه کرد. این نوع سرمایه گذاری یک نوع بازی شانسی است که موانع کمی برای ورود به آن موجود است، اما در مقایسه با ماینینگ، قطعیت کمتری دارد و گاها نیز گیج کننده است.

هدف نهایی این است که بر اساس یک سری قوانین از پیش تعیین شده و تا حدودی نیز بر اساس شانس، تعیین شود که چه کسی بلاک بعدی را ایجاد خواهد کرد و پاداش دریافت می‌کند.

عواملی که شانس فرد را برای دریافت پاداش بالا می‌برند، شامل سن کوین (مدت زمانی که فرد مالک کوین‌ها بوده است )، تعداد کوین‌هایی که فرد دارد و نسبت این کوین‌ها با کوین‌های موجود در شبکه می‌شوند.

در این نوع سرمایه گذاری (staking )، احتیاج به ماشین آلات گران قیمت نیست؛ بلکه فرد باید تنها کیف پول کریپتوی خود را همیشه باز نگه دارد، که این کار با ابزاری مانند Raspberry Pi نیز می‌تواند انجام گیرد. برای این که قادر به سرمایه گذاری باشید، لازم است که به یک نود بایگانی کامل تبدیل شوید؛ یعنی کیف پول هسته کوین مورد نظر را دانلود کنید و کل بلاک چین را بر روی ابزارتان نگه دارید.

اگر مایل به تحقیق عمیق‌تر درباره این مفهوم هستید و یا می‌خواهید بدانید که کدام کوین‌ها برای سرمایه گذاری مناسب هستند، به وب سایت www.staking.com مراجعه کنید.

3-نود های بلاک چینی مرجع (Authority Nodes )

همگی نود های بلاک چینی که تا این لحظه مورد بررسی قرار گرفته‌اند، قادرند به یک شبکه اضافه شوند و وظایفشان را بدون این که از کسی اجازه بگیرند، انجام دهند. این ماهیت غیرمتمرکز، اساس بلاک چین است.

متاسفانه چند اشکال نسبت  به این رویکرد وجود دارد و راه حل رفع کردن این اشکالات، استفاده از سطوحی از تمرکز است، تا بتوان به مزایایی مانند افزایش سرعت دست یافت. در این صورت مواردی از قبیل زیر می توانند راهگشا باشند

  • الگوریتم‌های اجماع شامل گواه اثبات سهام خصوصی شده (DPos )
  • تحمل خطای بیزانس عملی (PBFT )
  • گواه اثبات مرجع (Proof of Authority ) و غیره.

شبکه‌هایی که از چنین الگوریتم‌هایی استفاده می‌کنند، لازم است که یک مقدار ثابت از نود های بلاک چینی مرجع را تعیین کنند. این که این نودها چه تعداد باشند و یا چه کسانی باشند، با رای گیری توسط اجتماع تعیین می‌شود و یا تیم توسعه آن را تعریف می‌کند.

وظیفه این نود های بلاک چینی مانند نودهای کامل است؛ که به ایجاد و اعتبارسنجی بلاک‌ها بپردازند، در حالی که همزمان با این کار، اطلاعات را نیز به کاربران داخل شبکه برسانند.

همه مشارکت کنندگانی که به عنوان نود مرجع تعیین نشده‌اند، به مدیریت نود های بلاک چینی سبک خواهند پرداخت که این نودها برای توانایی عملکرد بر روی بلاک چین متکی بر داده‌های گزارش شده هستند.

1-2-2-نود های بلاک چینی ناتوان در افزودن بلاک

مسترنودها (Masternodes )

مسترنودها در مقایسه با نود های بلاک چینی کامل، خود قادر به اضافه کردن بلاک‌ها به بلاک چین نیستند؛ تنها هدف آنها این است که سابقه‌ای از تراکنش‌ها را نگه دارند و آنها را اعتبارسنجی کنند. این افراد چه ماینر باشند و چه سرمایه‌گذار، کسانی هستند که بلاک‌ها را بر روی بلاک چین می‌نویسند.

یک مزیت دیگر مسترنود این است که فرد نه تنها به ایمن کردن شبکه کمک می‌کند، بلکه برای سرویس‌هایی که ارائه می‌دهد، مقداری پاداش نیز دریافت می‌کند. برای ایجاد یک مسترنود لازم است که فرد مقداری وجه را به عنوان وثیقه نگه دارد. این فرد باید همیشه آنلاین باشد و بهتر است بر روی یک سرور خصوصی مجازی (VPS ) کار میزبانی خود را انجام دهد.

اگر دوست دارید بیشتر در مورد نحوه راه اندازی مسترنود خودتان و یا انتخاب کوین مناسب برای ایجاد مسترنود بدانید، به سایت masternodes.com مراجعه کنید.

2-نود سبک (SPV ) یا  (Light Weight Nodes )

نود سبک Simplified Payment Verification(SPV ) ، نوع دیگری از نود های بلاک چینی است که در عملکردهای روزانه کریپتو مورد استفاده قرار می‌گیرد. احتمالا قبلا نام این نود را شنیده باشید و به احتمال زیاد با تعریف کیف پول سبک آشنا هستید.

نود سبک” به معنای نود تایید پرداخت ساده”، منابع زیادی نیاز ندارد و سهولت کار را جایگزین امنیت کرده است.

این نوع نودها که متکی بر نود های بلاک چینی کامل هستند. در زمان دریافت  اطلاعات ضروری ، با بلاک چین ارتباط برقرار می‌کنند. این نود های بلاک چینی یک کپی از زنجیره را ذخیره نمی‌کنند و فقط به جستجوی وضعیت فعلی می‌پردازند تا بدانند که کدام بلاک آخری است و سپس تراکنش‌ها را برای پردازش انتقال می‌دهند. با در نظر گرفتن موارد بیان شده، واضح است که نود سبک Simplified Payment Verification(SPV )  به منابع زیادی نیاز ندارد؛ اما امنیت را فدای راحتی و سهولت می‌کند.

3-نود های بلاک چینی لایتنینگ (Lightning Nodes )

 

نود های بلاک چینی لایتنینگ مفهوم خیلی جالبی است؛ آنها نه موانع نود های بلاک چینی کامل را دارند و نه موانع نود های بلاک چینی سبک را.

ایده زیربنای آنها، ایجاد یک ارتباط بین کاربران در خارج از بلاک چین است. با این شیوه، بار روی شبکه کاهش می‌یابد، زمان انتقال به طور چشمگیری کم می‌شود و قابلیت استفاده از کوین‌ها افزایش پیدا می‌کند. در شبکه لایتنینگ کارمزد تراکنش‌ها بسیار پایین است و به طور کلی تقریبا معادل ۱۰ تا ۲۰ ساتوشی است.

شیوه کار آن به این صورت است که یک کانال پرداختی مجزا بین طرفین باز می‌کند. به عنوان مثال، یک مغازه خشکبار و فردی به نام جک را در نظر بگیرید. جک و این مغازه دار یک جعبه امن برای نگهداری پول‌ها را درست می‌کنند (آدرس چند امضایی ) و هر دوی آنها کلید این جعبه را دارند.

جک پول خود را در آن جعبه قرار می‌دهد و از آن برای خرید آجیل از مغازه استفاده می‌کند. هر تراکنش توسط طرفین مورد توافق قرار می‌گیرد و به صورت فوری انجام می‌شود؛ زمانی که او به اندازه کافی آجیل خریده باشد و یا پولش تمام شده باشد، او یا مغازه دار می‌توانند به این ارتباط خاتمه دهند. شبکه لایتنینگ هم مانند این مثال عمل می‌کند.

در این شیوه، به جای انتظار برای تایید هر تراکنش و پر کردن شبکه با داده‌های اضافی، طرفین می‌توانند با همدیگر معامله کنند و بار بلاک چین را کم کنند. علاوه بر این، اگر فرد دیگری بخواهد که با همان طرف معامله کند، شبکه لایتنینگ در جستجوی مسیری با کمترین تعداد واسطه و پایین‌ترین کارمزدهای انتقال است؛ بنابراین زمان انتظار کاهش پیدا می‌کند.

اتفاقات بعد از فورک

تا اینجا با انواع نود های بلاک چینی و عملکرد آنها آشنا شدیم. حال باید بدانیم که این نود های بلاک چینی چگونه به اجماع و فورک‌ها مربوط می‌شوند.

قبلا بیان شد که اگر حداقل توافق ۵۱ درصد بین نود های بلاک چینی کامل ایجاد نشود، تغییر پیشنهادی شبکه رد خواهد شد؛ اما اگر هنوز افراد زیادی از جامعه آن کوین بخواهند که تغییر پیشنهادی را بپذیرند، چه اتفاقی روی خواهد داد؟ در اینجاست که فورک‌ها مطرح می‌شوند.

در این حالت، یک توسعه دهنده تصمیم به ایجاد کلاینت جدیدی می‌گیرد که از کد منبع کوین استفاده می‌کند و تغییر پیشنهادی را اعمال می‌کند. کاربرانی که مایلند در آن مسیر پیش بروند، نسخه جدید را دانلود می‌کنند و تصمیم می‌گیرند که از زنجیره فورک یافته پشتیبانی کنند.

1-هارد فورک (hard fork )

به طور خلاصه، هارد فورک تغییری در الگوریتم اجماع شبکه است. هر گونه تغییری که با نسخه قبلی کلاینت سازگار نباشد، هارد فورک نامیده می‌شود.

وقتی که پارامترهای اجماع در اثر هارد فورک تغییر کنند، احتمال تغییر پاداش بلاک، زمان بلاک، انتقال از گواه اثبات کار به گواه اثبات سهام، پیاده سازی مسترنودها و غیره می‌رود.

زمانی که هارد فورک راه اندازی شد، هر نود در شبکه که خودش را با نسخه جدید نرم افزار آپدیت نکرده باشد، از طریق اجماع رد خواهد شد. معمولا به همین دلیل است که توسعه دهنده‌ها و جامعه‌ها از تغییرات عمده اجتناب می‌کنند؛ زیرا افرادی از قافله خارج خواهند شد و مرحله انتقال ممکن است امنیت شبکه را به خطر بیاندازد.

2-سافت فورک (soft fork )

روش دیگری برای معرفی تغییرات به شبکه، سافت فورک است. در این حالت بر عکس هارد فورک، قانونی اجباری برای کاربران موجود نیست که نود های بلاک چینی خود را به روز رسانی کنند.

یک مثال از سافت فورک، اضافه کردن ویژگی سگویت یا Segregated Witness به بیت کوین است. تا به امروز، تراکنش‌ها بر روی شبکه بیت کوین، چه با حضور این ویژگی و چه بدون حضور آن قابل انجام است.

زمانی که ۹۵ درصد از کلاینت‌های شبکه به نسخه پشتیبان SegWit به روز رسانی شوند، اجماع به طور خودکار تغییر می‌کند و تراکنش‌های قدیمی فاقد آن را رد خواهد کرد. در این حالت، انتقال نرم‌تر است و کاربران را مجبور نمی‌کند که فورا به روز رسانی انجام دهند.

سرورهای خصوصی مجازی (VPS ) و کاربرد آنها در نود های بلاک چینی

استفاده از VPS بستگی به نظر خودتان دارد. اگر تصمیم دارید که یک مسترنود را مدیریت کنید یا یک نود لایتنینگ و یا نود سرمایه گذاری را مدیریت کنید، VPS می‌تواند سودمند باشد؛ زیرا کارمزد کمی را در عوض محافظت در برابر حملات DDoS پرداخت می‌کنید. در این حالت لازم نیست هیچ سخت افزار خاصی داشته باشید و یا در مورد قابلیت‌های پهنای باندتان نگرانی داشته باشید.

از طرف دیگر، در صورتی که اقدامات امنیتی کامل را به عمل نیاورید، با ریسک هک شدن سرور و دزدیده شدن وجوه خود مواجه خواهید شد که البته این زمانی اتفاق می‌افتد که کوین‌های خود را در آن کیف پول‌ها نگه داشته باشید.

این‌ها مواردی کلی هستند و برای تصمیم در مورد استفاده و یا عدم استفاده از VPS باید بیشتر تحقیق کنید.

چند پرسش مهم

۱- چرا باید یک نود کامل را میزبانی کرد؟

اگر شما مشتاق به پشتیبانی از شبکه یک کوین خاص هستید و یا صرفا برای دریافت اطلاعات خود مایل نیستید که متکی بر یک نود کامل باشید، شما می‌توانید نود کامل خود را میزبانی کنید و یک کپی از بلاک چین را ذخیره کنید. اگرچه این کار ایمن‌تر است، اما زمان بیشتری نیز می‌گیرد.

۲- آیا مسترنود از نود کامل بهتر است؟

مسترنودها و نود های بلاک چینی کامل همانطور که در مقاله نیز بحث شد، عملکرد مشابهی دارند. اگر هدف شما کسب سود است، راه اندازی مسترنود مناسب شماست.

۳- آیا می‌توان از میزبانی یک نود بلاک چینی سود کرد؟

بله اما بستگی به نوع نود دارد. در مورد مسترنودها، به شما در عوض سرویس‌هایتان پول پرداخت می‌شود؛ اما باید به سرمایه اولیه‌ای که برای ایجاد مسترنود لازم دارید نیز توجه کنید. گزینه دیگری برای کسب سود، نود سرمایه گذاری است که برای شما یک درآمد خودکار به همراه خواهد داشت.

۴- بر روی یک ابزار مجزا چه تعداد نود را می توان مدیریت کرد؟

بستگی به قابلیت‌های سخت افزار شما دارد؛ ممکن است تنها یک نمونه از کیف پول به طور همزمان مدیریت شود که در این حالت لازم است از ماشین‌های مجازی (virtual machines ) استفاده کنید.

اگر تصمیم به استفاده از VPS بگیرید، باید مطمئن شوید که بیش از ۸۰ تا ۸۵ درصد منابع موجود را مورد استفاده قرار ندهید؛ چون ممکن است با حذف، محدودیت و اقدامات دیگری از جانب فراهم کننده VPS مواجه شوید.

بلاکچین (Blockchain)

بلاکچین یک فناوری دفتر توزیع شده است که مجموعه ای از همتایان را قادر می سازد تا با هم کار کنند تا یک شبکه واحد و غیرمتمرکز ایجاد کنند. همتایان می توانند با کمک الگوریتم اجماع، اطلاعات یا داده ها را اجرا کرده و به اشتراک بگذارند. همچنین، نیازی به مرجع متمرکز نیست که باعث می شود کل شبکه در مقایسه با سایر شبکه ها قابل اعتماد باشد.

بیایید نگاهی به یک مثال بیاندازیم تا نحوه کار بلاکچین را بفهمیم. هنگامی که یک همکار اطلاعات را به دیگری ارسال می کند، یک معامله صورت میگیرد. وقتی این اتفاق می افتد، تراکنش ها باید با استفاده از الگوریتم اجماع، اعتبارسنجی شوند. در این حالت از Proof Of Work یا الگوریتم اثبات کار برای اعتبارسنجی کار استفاده می شود. این الگوریتم این اطمینان را می دهد که هیچ معامله یا تراکنش نامعتبری به بلاکچین منتقل نمی شود. بلاکچین Blockchain همه در مورد بلاک است. آنها برای ذخیره معاملات یا تراکنش ها و سایر اطلاعات مهم مورد نیاز برای کار با بلاکچین مورد استفاده قرار می گیرند.

برچسب های زمانی یا Timestamps ایجاد می شوند تا اطمینان حاصل شود که هر معامله یا تراکنش توسط کسی قابل ردیابی، پشتیبانی و تایید است. کل سیستم ارزش افزوده و ویژگی های جدیدی مانند شفافیت، تغییرناپذیری و امنیت را به ارمغان می آورد.

پایگاه داده (Database )

با روشن شدن مفهوم بلاکچین، اکنون زمان آن رسیده است که پایگاه داده را درک کنیم. پایگاه داده یا دیتابیس، برخلاف بلاکچین ها، یک دفتر مرکزی است که توسط یک مدیر اداره می شود.

پایگاه های داده همچنین ویژگی های منحصر به فردی از جمله توانایی خواندن و نوشتن را به نمایش می گذارند. در اینجا فقط طرفین دارای دسترسی مناسب می توانند اقدامات نوشتن و خواندن را انجام دهند. پایگاه های داده همچنین توانایی ذخیره چندین نسخه از داده های مشابه و تاریخچه آنها را به نمایش می گذارند. این کار با کمک یک مرجع معتبر و معتمد انجام می شود که سرور را مدیریت می کند.

متمرکز بودن مزایای بسیاری را برای پایگاه داده به همراه دارد. به عنوان مثال، مدیریت پایگاه داده به دلیل متمرکز بودن داده ها آسان است. دسترسی و ذخیره اطلاعات نه تنها آسان بلکه سریع نیز می باشد. با این حال، آنها دارای اشکالاتی نیز هستند.

یکی از بزرگترین اشکال ها، احتمال خراب شدن داده ها است. برای غلبه بر این نقطه ضعف، چندین نسخه پشتیبان تهیه می شود. اما همیشه اینطور نیست، زیرا اکثر نهاد ها همیشه به صاحب خود اعتماد می کنند و از این رو گزینه پشتیبان را رد می کنند. یک اشکال بزرگ دیگر این است که چگونه می توان داده ها را توسط هر کسی که کنترل خود پایگاه داده را تغییر می دهد اصلاح کرد. این مشکل می تواند به دلیل متمرکز بودن پایگاه داده، رخ دهد.

یک پایگاه داده از ساختار داده برای ذخیره اطلاعات استفاده می کند. تمام داده هایی که در یک پایگاه داده ذخیره می شوند، می توانند با استفاده از زبان SQL مورد پرس و جو قرار بگیرند. یک پایگاه داده می تواند تقریبا با هر نوع داده کار کند و به پشتیبانی از همه شرکت های مدرن کمک کند. همچنین، می تواند برای پشتیبانی از میلیون ها رکورد مقیاس بندی شود.

مزایای پایگاه داده (Database )  

محبوبیت فناوری پایگاه داده به دلایل مختلفی از جمله موارد زیر می باشد:

1-قابل تنظیم

پایگاه داده های سنتی به صورت مرکزی مدیریت و کنترل می شوند و می توان امتیازات و الزامات راه اندازی را بهینه کرد. به علاوه به دلیل معماری که دارد، داده ها به راحتی می توانند در هر مکانی منتقل شوند.

2-ثبات و استواری

پایگاه داده متمرکز است و قدرت به روز رسانی داده ها را دارد بنابراین می تواند حجم بالایی از تراکنش ها را در ثانیه بپذیرد.

3-پشتیبان گیری

پایگاه داده سیستم های پشتیبان گیری و بازیابی را ارائه می دهد که پشتیبان گیری خودکار از داده ها را ایجاد می کند تا داده های تجاری در صورت بروز هرگونه مشکل امن باقی بمانند. پشتیبان گیری یا Backup بازیابی اطلاعات را در صورت لزوم آسان می کند.

4-رابط چند کاربره

مورد دیگری که پایگاه های داده را در مقابل بلاکچین پیروز می نماید، این است که انواع مختلفی از رابط کاربری مانند رابط های گرافیکی و رابط برنامه های کاربردی را ارائه می دهد.

بلاکچین خصوصی Private Blockchain

به طور کلی انواع مختلفی بلاکچین وجود دارد. به عنوان مثال، ما یک بلاکچین خصوصی داریم که در یک اکوسیستم بسته کار می کند. این ممکن است شبیه آنچه در مورد پایگاه داده ها به نظر می رسد باشد اما تفاوت های اساسی دارند.

اگر بخواهیم خیلی خلاصه بیان نماییم، می توان گفت بلاکچین خصوصی Private Blockchain تمام خصوصیاتی را که یک بلاکچین ارائه می دهد به ارث می برد، اما در یک فضای بسته کار می کند. فقط افرادی که از طرف مدیر مجاز هستند می توانند در بلاکچین شرکت کنند. تنها شباهت بین بلاکچین خصوصی و پایگاه داده جنبه متمرکز بودن آن است.

بلاکچین Blockchain و پایگاه داده Database

با روشن بودن هر یک از اصطلاحات، اکنون زمان آن رسیده است که مقایسه واقعی را انجام دهیم. ما هر دو فناوری را دراین قسمت از مقاله به صورت کلی مقایسه خواهیم کرد. پس از آن در ارتباط با هر یک از تفاوت ها برای درک بهتر توضیح خواهیم داد.

1-اختیار و کنترل

اگر بلاکچین و پایگاه داده را با هم مقایسه کنیم، نحوه کار مرجع آنها اولین تفاوتی است که بیشتر به چشم می آید. بلاکچین Blockchain برای کار به صورت غیرمتمرکز طراحی شده است، در حالی که پایگاه های داده همیشه متمرکز هستند. این ویژگی منحصر به فرد بلاکچین قدرت لازم برای تبدیل شدن به نسل بعدی فناوری را به آن می دهد.

عدم تمرکز تغییرات زیادی را در سیستم ها و فرآیندهای فعلی مورد استفاده در صنایع مختلف ایجاد می کند. این موضوع شبکه ها را قادر می سازد تا به طور مستقل کار کنند و هر گونه نیاز به کنترل متمرکز را برطرف می کند. از طرف دیگر، پایگاه های داده کاملا بر اساس جنبه متمرکز کار می کنند. هیچ پایگاه داده سنتی با تمرکززدایی تامین نمی شود. اگر به طور خاص به دنبال یک پایگاه داده غیرمتمرکز هستید، بلاکچین در این گروه قرار دارد.

بیایید نگاه عمیق تری به نحوه کار و تمرکز پایگاه های داده بیاندازیم. یک مدیر را در نظر بگیرید که برای مدیریت پایگاه داده اختصاص داده شده است. سرپرست تمام کنترل پایگاه داده را در اختیار دارد، به این معنی که او می تواند پایگاه داده را به روشی که می خواهد مدیریت، اصلاح و کنترل کند. بدون مدیر، پایگاه داده یا دیتابیس به هیچ وجه کار نمی کند.

او در راس است و به راحتی می تواند سوابق را ایجاد، اصلاح و حذف کند. به غیر از این، آنها می توانند کارهای دیگری مانند بهینه سازی عملکرد را نیز انجام دهند. این یک کار مهم است زیرا یک پایگاه داده بزرگتر با گذشت زمان کند می شود.

وقتی صحبت از کاربران دیگر پایگاه داده می شود، یک مدیر می تواند نقش ها را به کاربران دیگر واگذار کند. سایر کاربران می توانند پایگاه داده را با توجه به نقشی که به آنها اختصاص داده شده مدیریت کنند. به عنوان مثال، او می تواند یک کاربر را به ایجاد کاربران جدید اختصاص دهد. سایر توابع کلیدی مانند پشتیبان گیری از پایگاه داده، نگهداری و غیره نیز می توانند انجام شوند.

2-معماری

از نظر معماری، بلاکچین و دیتابیس متفاوت هستند. بنابراین، تفاوت ساختار پایگاه داده بلاکچین با ساختار پایگاه داده سنتی چیست؟ یک پایگاه داده بر اساس معماری کلاینت-سرور Client-Server ساخته شده است. این یک معماری کاملا موفق است که می تواند هم در محیط های کوچک و هم در مقیاس های بزرگ کار کند. در اینجا کلاینت Client گیرنده ها هستند، در حالی که سرورها به عنوان یک واحد پردازش متمرکز عمل می کنند. ارتباط بین سرویس گیرنده و سرور از طریق یک اتصال ایمن حفظ می شود.

از طرف دیگر بلاکچین از یک ساختار شبکه توزیع شده استفاده می کند. این یک شبکه فعال همتا به همتا است که در آن هر کاربر می تواند با استفاده از پروتکل های رمزنگاری ایمن با دیگری ارتباط برقرار کند. از آنجا که نود متمرکز وجود ندارد، نودها می توانند به طور جمعی در الگوریتم اجماع شرکت کنند. یکی از محبوب ترین الگوریتم های اجماع، Proof Of Work است که به استخراج کنندگان برای حل معاملات پیچیده ریاضی نیاز دارد. پایگاه داده یا دیتا بیس نیازی به الگوریتم اجماع ندارد و کاملا به روش متمرکز وابسته است. مدیر، تمام جنبه های پایگاه داده را کنترل می کند و بسیار متمرکز است.

3-تغییر ناپذیری و مدیریت داده ها

رفتار بلاکچین و پایگاه داده درمورد  ذخیره سازی و مدیریت داده ها کاملا متفاوت است. در یک پایگاه داده سنتی، داده ها می توانند به راحتی ذخیره و بازیابی شوند. برای اطمینان از عملکرد صحیح برنامه، CRUD در سطح اولیه مورد استفاده قرار می گیرد.

CRUD مخفف ایجاد Create، خواندن Read، به روزرسانی Update و حذف Delete است. این همچنین بدان معنی است که داده ها می توانند پاک شوند و در صورت نیاز با مقادیر جدید جایگزین شوند.

از طرف دیگر، بلاکچین در مورد ذخیره سازی داده ها متفاوت عمل می کند. بلاکچین از تغییر ناپذیری پشتیبانی می کند، به این معنی که داده های یک بار نوشته شده نمی توانند پاک شوند یا جایگزین شوند. تغییر ناپذیری به این معنی است که هیچ دستکاری در داده های شبکه امکان پذیر نیست.

پایگاه های داده سنتی تغییر ناپذیری ندارند و از این رو بیشتر در معرض دستکاری یا هک توسط شخص ثالث قرار می گیرند. به طور خلاصه، بلاکچین فقط از دو عملیات خواندن Read و نوشتن Write پشتیبانی می کند.

  • : Read Operationsبرای خواندن یا بازیابی داده ها از شبکه بلاکچین استفاده می شود.
  • : Write Operationsبرای افزودن اطلاعات و داده ها به شبکه بلاکچین استفاده می شود.

4-شفافیت

ویژگی کلیدی دیگری که بلاکچین ارائه می دهد شفافیت است. به این معنی که چگونه هر کسی با ابزار مناسب می تواند داده ها را پس از نوشتن در بلاکچین عمومی تایید کندکه باعث اطمینان مردم به شبکه میشود.

از سوی دیگر، پایگاه های داده به صورت متمرکز، از هیچ نوع شفافیت پشتیبانی نمی کنند. در صورت تمایل کاربران نمی توانند اطلاعات را تایید کنند. با این حال، یک مدیر می تواند مجموعه ای از داده ها را عمومی کند، اما هنوز هم تایید داده ها توسط یک شخص نمی تواند انجام شود.

یکپارچگی بلاکچین به لطف تغییر ناپذیری ارائه شده امکان پذیر است. داده ها، پس از ذخیره شدن به هیچ وجه ممکن تغییر نمی کنند. به این معنی که یکپارچگی داده ها به هر قیمتی حفظ می شود.

5-هزینه پیاده سازی

وقتی صحبت از هزینه پیاده سازی می شود، پایگاه داده سنتی در مقایسه با بلاکچین هزینه کمتری دارد. بلاکچین یک فناوری نسبتا جدید است و از این رو هنوز در حال پیشرفت است. این همچنین بدان معنی است که یک کسب و کار برای ادغام بلاکچین در روند کار باید برنامه ریزی و اجرای صحیحی را انجام دهد.

همچنین، هر حرفه ای که از قبل در حال فعالیت است، باید از فناوری جدیدی استفاده کند. تغییر رویکرد یک کار جدی است زیرا بلاکچین به یک اجرای قدرتمند نیاز دارد و نمی تواند فقط به عنوان یک افزونه در سیستم موجود ادغام شود.

تنظیم و مقیاس گذاری پایگاه داده سنتی آسان است. آنها با بیشتر فرآیندهای موجود همگام میشوند و بنابراین در بسیاری از سیستم ها خارج از محدوده کار می کنند. این امر باعث می شود تا انتخاب عالی برای مشاغلی باشد که می خواهند به سرعت و مقرون به صرفه سیستم پایگاه داده خود را راه اندازی کنند.

با این حال، اگر نگاهی کلی تر به هزینه های مربوط به فناوری بلاکچین بیاندازیم، ممکن است یک راه حل مقرون به صرفه تری ارائه دهد. زیرا سازمان ها مجبور نیستند با هزینه اضافی مرتبط با مدیریت شبکه مقابله کنند، که این می تواند در هزینه های زیادی صرفه جویی کند.

6-سرعت و عملکرد

سرعت اجرا نیز جنبه مهمی دارد که ما باید هم بلاکچین و هم پایگاه داده را با هم مقایسه کنیم. پایگاه های داده به دلیل زمان اجرای سریعتر شناخته شده اند و همچنین می توانند میلیون ها داده را در هر زمان کنترل کنند.

بلاکچین در مقایسه با پایگاه های داده بسیار کندتر است. با این حال، این می تواند به این دلیل باشد که بلاکچین یک فناوری نسبتا جدید است و هنوز هم برای تکامل و مطابقت با استانداردهای فناوری های قدیمی مانند پایگاه های داده به زمان زیادی نیاز دارد.

وقتی یک معامله در بلاکچین انجام می شود، تمام کارهایی را که یک پایگاه داده سنتی انجام می دهد، انجام خواهد داد. با این وجود، به دلیل انجام عملیات بیشتر، از جمله موارد زیر، سرعت آن کاهش می یابد.

6-1-تایید امضا

معاملات بلاکچین، با استفاده از الگوریتم های رمزنگاری امضا می شوند. این مرحله برای اطمینان از معتبر بودن یک تراکنش لازم است. از آنجا که این فرآیند پیچیده است، انجام فرآیند نیز به زمان نیاز دارد. حتی اگر کل برنامه بلاکچین سریع باشد، تایید امضا می تواند زمان گیر باشد. در مقابل، یک پایگاه داده متمرکز مجبور نیست که فرآیند تایید امضا را طی کند که باعث می شود آنها نسبتا سریعتر عمل کنند.

6-2-سازوکارهای اجماع

از آنجایی که بلاکچین غیرمتمرکز است، برای تایید معاملات بلاکچین به مکانیسم اجماع وابسته است. همچنین سرعت اجماع به نوع روش اجماعی که استفاده میشود بستگی دارد. برخی از روش های اجماع سریعتر از سایر روش ها هستند، اما به طور کلی قبل از پردازش یک معامله زمان بیشتری اضافه می شود. پایگاه های داده متمرکز از این نوع موضوعات رنج نمی برند چون ماهیت ها متمرکز هستند. هر تراکنش به طور خودکار توسط پایگاه داده تایید می شود و می تواند با استفاده از یک صف سریعتر اجرا شود.

6-3-ذخیره سازی

بلاکچین یک شبکه کامل است که در آن هر نود نقشی اساسی دارد. برای اطمینان از اینکه هر نود می تواند شرکت کند، هر اطلاعات معامله باید توسط هر نود ذخیره و تایید شود.

این سه دلیلی که در بالا ذکر شد باعث کاهش سرعت بلاکچین می شود. این به این معناست که پایگاه داده هنگام کارایی نسبتا سریعتر از بلاکچین عمل می کند.

بهترین موارد استفاده از بلاکچین Blockchain و پایگاه داده Database

اکنون که به تفاوت های اساسی بین بلاکچین و پایگاه داده یا دیتابیس پی بردیم، اکنون زمان آن فرا رسیده است که بهترین موارد استفاده را برای هر دو مورد بیاموزیم.

موارد استفاده از پایگاه داده Database

بهترین مورد استفاده از پایگاه داده برای راه حل های سازمانی یا شبکه ها است. دلیل آن چگونگی عملکرد پایگاه داده و ایجاد ثبات برای کل شبکه است.

پایگاه داده بدون شک کاربر پسند است و در حال حاضر توسط بسیاری از سیستم های مدیریت محبوب برای توسعه دهندگان و مدیران پشتیبانی می شود. حتی وب سایت هایی که میلیون ها بازدید کننده دارند برای تهیه محتوا به پایگاه داده اعتماد می کنند.

مقیاس پذیری همان چیزی است که پایگاه های داده را یک انتخاب مناسب می داند. همچنین، سیستم هایی مانند بورس اوراق بهادار که به عملیات سریع متکی هستند، برای جریان بهتر داده ها باید از پایگاه داده استفاده کنند. با این حال به نظر می رسد بلاکچین در شبکه های سازمانی نیز عملکرد خوبی دارد.

بلاکچین برای ذخیره مقدار زیادی از داده های عددی که باید به طور منظم استفاده شوند، ایده آل نیست. مزیت دیگر نحوه ذخیره سازی داده ها در پایگاه داده است. در مراحل نوشتن یا خواندن نیازی به تایید نیست. آنچه پایگاه داده را به گزینه ای عالی تبدیل می کند، مقرون به صرفه بودن آن است، به خصوص اگر نیاز به انجام حسابداری اساسی باشد.

به طور خلاصه، بهترین موارد استفاده برای پایگاه داده شامل موارد زیر است.

  1. برنامه ها یا سیستم هایی که از داده ها به صورت مداوم استفاده می نمایند.
  2. ذخیره اطلاعات محرمانه
  3. پردازش معاملات آنلاین که باید سریع انجام شود.
  4. برنامه ها یا سیستم هایی که تایید داده در آن مورد نیاز نیست.
  5. داده های رابطه ای
  6. برنامه های مستقل

موارد استفاده از بلاکچین Blockchain

هدف بلاکچین کاملا متفاوت است. این یک شبکه همتا به همتا یا نظیر به نظیر است که دو چیز مهم را برای کاربران خود یعنی شفافیت و اعتماد را ایجاد می کند. دفتر توزیع شده باعث منحصر به فرد بودن آن است. این می تواند چگونگی عملکرد یک صنعت را تغییر دهد و تک تک جنبه های آن را ارتقا دهد. بنابراین، بهترین موارد استفاده برای بلاکچین کدامند؟ بیایید با هم بررسی کنیم.

هر سیستمی که نیاز به تایید صحت داشته باشد، می تواند از بلاکچین استفاده کند. از دیگر موارد استفاده از بلاکچین، شبکه های مجاز مانند رای گیری می توانند از یک رویکرد غیرمتمرکز بهره مند شوند و اعتماد و شفافیت را برای کل سیستم رای گیری به ارمغان بیاورند.

بلاکچین Blockchain همچنین برای خودکار کردن کارهای درون یک سیستم عامل ایده آل است. قراردادهای هوشمند در بلاکچین اتریوم معرفی شده است که توانایی استفاده از روش های ذخیره شده را به ارمغان بیاورد. اگر یک شرط خاص برآورده شود، کد به طور خودکار اجرا می شود. بلکچین اتریوم از الگوریتم اجماعی استفاده می نماید که کارایی بیشتری دارد و مصرف آن نیز کم است.

به طور خلاصه، بهترین موارد استفاده برای بلاکچین شامل موارد زیر است:

  1. مقدار انتقال
  2. مقدار ذخیره سازی
  3. تایید صحت داده ها
  4. سیستم های رای گیری
  5. برنامه های غیرمتمرکز DApp

در پایان می توان گفت: اگر به دنبال شفافیت، اعتماد و تایید هستید بلاکچین را انتخاب کنید. از طرف دیگر، پایگاه داده برای برنامه ها یا خدمات با عملکرد بالا ایده آل است. همچنین برای برنامه هایی که نیاز به مقیاس پذیری دارند گزینه بسیار خوبی است.

تشرح فناوری بلاکچین

بلاک چین مقوله‌ای پیچیده به نظر می‌رسد که در واقع نیز مبحث پیچیده‌ای است اما توصیف جامع و کلی آن بسیار ساده است؛ Blockchain یک نوع دیتابیس است و بستری برای ذخیره اطلاعات به حساب می‌آید. بزرگترین ارزهای دیجیتال مانند بیت کوین و اتریوم از تکنولوژی بلاکچین استفاده می‌کنند. حوزه‌ای که در یک دهه اخیر جهان را شدت تحت تاثیر حضور خود قرار داده‌اند. در این مقاله به زبان ساده به پرسش بلاک چین چیست پاسخ میدهیم. با ساختار آن آشنا خواهیم شد و در انتها به پرسش‌های رایجی که در زمینه فناوری زنجیره بلوکی مطرح شده  پاسخ خواهیم داد.

فناوری بلاک چین

همانطور که در بالا اشاره شد، بلاکچین یک نوع دیتابیس است. اما دیتابیس چیست؟ دیتابیس مجموعه‌ای از اطلاعات است که به صورت الکترونیکی در یک سیستم کامپیوتری ذخیره شده اند. اما بلاکچین دیتا و اطلاعات را به روش جدیدی ذخیره می‌کند. در واقع یکی از اصلی‌ترین تفاوت بلاک چین با سایر دیتابیس‌ها در روش ذخیره اطلاعات در آن است. یک زنجیره بلوکی اطلاعات را به صورت گروهی، جمع‌آوری می‌کند که به آن Blocks یا بلوک‌ها گفته می‌شود که مجموعه‌ای از اطلاعات را در خود جای داده است. این بلوک‌ها ظرفیت محدودی دارند و مقدار معینی اطلاعات را می‌توانند ذخیره کنند. هنگامی که ظرفیت یک بلوک تکمیل شد و آن بلوک پر شد، به بلوک پر شده قبلی اضافه می‌شود و به این شکل زنجیره‌ای از بلوک‌های حاوی اطلاعات را ایجاد می‌کند که به آن Blockchain یا زنجیره بلوکی می‌گویند.

 در عصر تکنولوژی، دیتا و اطلاعات حرف اول را می‌زنند و روزانه انبوهی از داده‌ها و اطلاعات در دنیای تکنولوژی تولید می‌شود. اما نگهداری، ثبت و استفاده درست از این اطلاعات است که بشر را به سمت پیشرفت و آسایش سوق می‌دهد؛ فناوری نوظهور بلاکچین که از آن به عنوان بزرگترین اختراع بشر بعد از اینترنت یاد می شود، نقشی بزرگ در این راه ایفا می‌کند. تکنولوژی بلاک چین با ظرفیت‌های خود نشان داده که قصد کمک به هرچه سریعتر پیمودن این راه را دارد؛ اما به واقع فناوری بلاک چین چیست ؟

تاریخچه بلاکچین

تکنولوژی بلاک چین برای اولین بار در سال ۲۰۰۹ در کد برنامه‌نویسی بیت کوین معرفی شد به همین دلیل عده ای بیت کوین را با بلاک چین یکی می‌دانند . پس از آن علاوه بر بیت کوین، ارزهای دیگری توانستند از این فناوری استفاده کنند و کوین خود را راه اندازی کنند، بعدها با شناخت بیشتر و بهتر نسبت به این تکنولوژی، متخصصان دریافتند که تنها استفاده و کاربرد بلاکچین ارزهای دیجیتالی نیست بلکه این تکنولوژی کاربردهای فراوانی دارد.در نتیجه می‌توان در زمینه‌های مختلف از آن استفاده کرد. در حال حاضر بلاک چین‌هایی با کاربردهای متفاوت در حال به کارگیری هستند که هر کدام از آنها متناسب با ویژگی هایشان، استفاده‌های متفاوتی دارند. اما برگردیم به سوال اساسی بلاک چین چیست ؟

مفهوم بلاک چین

blockchain از دو کلمه بلاک (Block ) و چین (Chain ) تشکیل شده است که به معنی زنجیره بلاک یا همان زنجیره بلوک است. اطلاعات در فناوری بلاک چین داخل بلاک‌هایی قرار می‌گیرند که این بلاک‌ها زنجیره‌وار به یکدیگر متصل هستند از این رو این تکنولوژی بلاک چین نامگذاری شده است، درست مطابق با نوع کارکردی که دارد.

طرز کار بلاک‌چین

بیایید ببینیم این فناوری بلاکچین چیست و چگونه کار می‌کند. احتمالا اگر با دنیای کامپیوتر و فناوری اطلاعات آشنا باشید، واژه‌ی پایگاه داده به گوشتان خورده است. اگر بخواهیم ساده بگوییم پایگاه داده، فضایی است برای ذخیره اطلاعات که طبیعتا این پایگاه داده توسط یک فرد یا مرکزیت، ایجاد و کنترل می‌شود. فناوری بلاک چین را می‌توان شبکه‌ای در نظر گرفت که کارکردی مانند پایگاه داده دارد اما مرکزیت خاصی ندارد و توسط نهاد یا ارگانی کنترل نمی‌شود، اطلاعاتی که در بلاکچین ذخیره می‌شوند یک سری تفاوت‌هایی با اطلاعات ذخیره شده در پایگاه داده‌ها دارد.

در بلاک چین تمامی اطلاعات ثبت شده بین تمام اعضای شبکه به اشتراک گذاشته می‌شود و نکته جالب اینجاست که این اطلاعات به هیچ عنوان قابل تغییر و یا حذف نیستند. برای متوجه شدن این جمله باید کمی ریزتر شویم و سوال بلاکچین  چیست را دقیق تر پاسخ دهیم.

 همانطور که پیش تر گفته شد، اطلاعات در بلاکچین  داخل یک سری بلاک‌ها ذخیره می‌شوند. این اطلاعات می‌توانند هر چیزی باشند و تنها در تراکنش‌ها خلاصه نمی‌شوند. هر بلاک علاوه بر اطلاعاتی که درون آن ذخیره می‌شود دارای “هش”نیز است. هش به صورت مجموعه‌ای از کاراکتر‌ها است که برای ساخت آن از الگوریتم‌های خاصی استفاده می‌شود. هر بلاکی با توجه به اطلاعاتی که درون آن قرار دارد، هش مربوط به خودش را دارد و این هش به نحوی نماد اطلاعات درون آن بلاک هستند. جالب اینجاست اگر حتی بخش بسیار کوچکی از اطلاعات تغییر کند یا حذف شود، هش به طور کلی عوض می‌شود. حتی هش بلاک‌های دیگر هم عوض می‌شود! چرا؟ چون هر بلاکی علاوه بر هش خودش، هش بلاک قبلی را درون بلاکش ذخیره می‌کند. بنابراین از این جهت است که به آن زنجیره بلاک‌ها می‌گویند.

هرگونه تغییری در بلاک چین قابل تشخیص است

خب حالا که فهمیدیم بلاکچین چیست ؛ این سوال پیش می‌آید که یعنی کسی نمی‌تواند محتویات یک بلاک را تغییر دهد؟ بله می‌تواند اما این تغییر از چشم اعضای شبکه دور نمی‌ماند و تمام شبکه باید این تغییر را تایید کنند؛ در غیر اینصورت هیچ اعتباری ندارد و تغییرات اعمال نمی‌شود. پس این دیدگاه که اطلاعات در بلاک چین غیرقابل تغییر است، درست نیست.

 فرض کنید فردی یک فایل موسیقی را در یک بلاک چین قرار داده و آن را ذخیره کند، در اینصورت  همه اعضای شبکه به فایل موسیقی دسترسی دارند حتی اگر خود فرد فایل موسیقی را حذف کند یا تغییر دهد، بقیه اعضای شبکه از آن مطلع میشوند و برای حذف این فایل راهی نیست جز اینکه آن فایل از تمام کامپیوتر‌های اعضای شبکه حذف شود که عملا چنین اتفاقی امکان پذیر نیست. اما بعد از توضیح بلاک چین چیست به سراغ ویژگی‌ها و مزایای تکنولوژی blockchain می‌رویم تا ببینیم چرا این فناوری به این سرعت رشد پیدا کرده است.

ویژگی‌های بلاکچین

در ادامه به ویژگی‌های منحصر به فرد تکنولوژی بلاک چین اشاره خواهیم کرد.

امنیت

اطلاعات در بلاک چین رمزنگاری شده و سپس ذخیره می‌شوند، که این امر باعث افزایش امنیت اطلاعات می‌شود. مسائل مربوط به هش که بیان کردیم نیز در جهت افزایش امنیت است.

شفافیت

نکته‌ی دیگری که جالب توجه است این است که در بلاک چین، اطلاعات برای همه‌ی اعضای آن قابل مشاهده است، بنابراین شفافیت در اوج خود قرار دارد. (البته در بلاک چین های ضد انحصاری و به طور کلی برای اعضایی که مجوز تایید و مشاهده تراکنش‌ها را دارند )

غیر قابل تغییر

قابلیت جالب دیگر بلاک چین این است که اطلاعات در بلاک چین قابل تغییر و یا قابل حذف شدن نیست. در بالا دلیل این امر را ذکر کردیم. یعنی اگر اطلاعاتی ثبت شود دیگر تمام است، اولا همه‌ی اعضا می‌توانند آن را ببینند، دوما قابل حذف و تغییر نیست، سوما از امنیت فوق‌العاده بالایی برخوردار است.

بهتر است برای درک بیشتر این مطلب یک مثالی را ذکر کنیم، تصور کنید محمد می‌خواهد مقداری پول برای سامان بفرستد بفرستد . ابتدا محمد این درخواست خود را اعلام می‌کند و این درخواست به شبکه ارسال می‌شود و به شکل تراکنش در می‌آید به دنبال آن سرویس دهنده‌های شبکه (اعضای شبکه ) این پیغام محمد را دریافت می‌کنند و صحت این تراکنش را مورد بررسی قرار می‌دهند و در بلاک ذخیره می‌شود، که آیا محمد این مقدار دارایی دارد یا خیر؟ آیا کلکی سوار کرده است؟ آیا سامانی با آن مشخصات وجود دارد؟ و… در صورت صحت این درخواست، تراکنش انجام می‌شود و پول محمد در بلاکچین به سامان منتقل می‌شود، بدون اینکه نیاز به بانک و یا فرد واسطی باشد.

اما نکته جالب‌تر این است که تقریبا همه فکر می‌کنند تنها کار بلاک چین انتقال ارزهای دیجیتالی مانند بیت کوین و اتریوم و… است؛ اما این تنها یکی از کاربردهای بلاک چین است. از آنجا که کلمه تراکنش بیشتر در مورد مسائل مالی مطرح می‌شود، شاید باعث شده فکر کنیم که منظور از ثبت تراکنش در بلاک چین تنها تراکنش‌های مالی است. اما در حقیقت اینطور نیست، اگر محمد بخواهد حتی متنی برای سامان در شبکه بلاک چین ارسال کند، این عملیات به شکل یک تراکنش ثبت می‌شود. کاربردهای این تکنولوژی همچنان در حال توسعه هستند و حال می‌توان دید که از این فناوری نوین برای رای گیری شفاف‌تر و بدون تقلب استفاده می‌شود.

امروزه بسیاری از شرکت‌ها نیز به دنبال پاسخ به سوال بلاک چین چیست رفتند و امروزه در حال استفاده از بلاک چین در بخش‌های مختلف کسب و کار خود هستند که در ادامه به معرفی برخی از آن‌ها می پردازیم.

اجماع در بلاک چین

در بلاک چین همه اطلاعات و تراکنش بر روی این اطلاعات حساب شده است. از آنجا که شبکه بلاکچین را اعضای آن زنده نگه می‌دارند و مدیریت می‌کنند، بنابراین تایید یک تراکنش به چند نفر محدود نمی‌شود بلکه باید اعضای آن به اجماع برسند. به این صورت که برای تایید تراکنشی باید ۵۱ درصد اعضای شبکه در مورد آن، هم نظر باشند.

انواع بلاک چین

هر شبکه بلاکچین دارای مزایا و معایب متمایزی است که تا حد زیادی تعیین می‌کند کدام نوع برای کاربر بهتر است و مطابق نیازهای اوست. در این مقاله ارز دیجیتال از دنیای ترید به معرفی و توضیح کامل انواع مختلف بلاکچین شامل بلاکچین عمومی، خصوصی، ترکیبی و کنسرسیوم و ذکر کاربرد آن‌ها می‌پردازیم.

در پی ظهور موفقیت آمیز بیت کوین به عنوان اولین فناوری بلاکچین، شرکت‌ها شروع به تولید پروژه‌های بلاک چین خود کردند.

نظرسنجی اخیر شرکت مشاوره و تحقیقات آی تی گارتنر در سال 2019 نشان می‌دهد که 60 درصد مدیران ارشد فناوری اطلاعات سازمان‌ها قصد دارند تا سال 2022 بلاکچین مخصوص شرکت خود را راه اندازی کنند، اما تنها 5 درصد از این مدیران، عنصر بلاکچین را به عنوان عامل بسیار کلیدی و تغییر دهنده در روند بازی می‌دانند. با این حال، قطعاً با گذر زمان و شکوفایی بیت کوین و سایر ارزهای دیجیتال، سرمایه گذاران به سمت زنجیره تامین و توسعه میان افزار حرکت خواهند کرد.

بر طبق گزارشات گارتنر، پیش بینی میشود درصد استفاده از تولیدات سازمانی در سال 2021، رشدی دو رقمی داشته باشد. با اینحال، موارد استفاده متفاوت نیاز به انواع مختلف بلاکچین دارد.

در بسیاری از منابع سه نوع بلاکچین تعریف شده است: بلاک چین عمومی، بلاک چین خصوصی، بلاک چین ترکیبی. اما در واقع نوع چهارم نیز وجود دارد که کنسرسیوم نامیده می شود. بنابراین می توان گفت چهار نوع بلاکچین موجود است و هر یک از این پلتفرم‌ها مزایا، معایب و موارد استفاده خود را دارند که در ادامه به آنها می‌پردازیم.

به اعتقاد اسپای هونگ (Espae Hong)، مدیر موسسه تحقیقاتی بلاکچین CBDC، گرچه فناوری بلاک چین تمامی پروژه‌ها یکسان است، اما کاربران انواع مختلف بلاک چین، ممکن است با رویکردهای متفاوتی سراغ هر یک از انواع بلاکچین‌ها بروند. از نظر وی، بلاک چین عمومی، عموم مردم را به عنوان کاربران نهایی هدف قرار می‌دهد، این در حالیست که بلاک چین‌های خصوصی مخصوص افراد و شرکت‌های خاص و شبکه‌های آن‌ها طراحی شده و تنها مدعوین می‌توانند به آن دسترسی پیدا کنند.

تا اینجا درک نسبی راجع به بلاکچین چیست پیدا کردید و در ادامه توضیح خواهیم داد که blockchain به طور کلی به دو دسته عمومی و خصوصی تقسیم می‌شوند.

1-بلاک چین عمومی

اولین نوع فناوری بلاک چین، بلاک چین عمومی است. بلاکچین عمومی همان فضایی است که ارزهای دیجیتال مانند بیت کوین از آن نشأت گرفته و در راه عمومیت بخشیدن به فناوری دفتر کل توزیع شده (DLT) یاری‌ها رساندند.

بلاکچین مشکلات ناشی از یک شبکه متمرکز از جمله کمبود امنیت و شفافیت را از میان برمی‌دارد.

دفتر کل توزیع شده، اطلاعات را تنها در یک مکان ذخیره نمی کند، بلکه آنها را در یک شبکه همتا به همتا توزیع می‌کند. ماهیت غیر متمرکز آن نیاز به روشی برای تأیید صحت داده‌ها دارد و این روش یک الگوریتم اجماع است که به موجب آن، شرکت کنندگان در بلاک چین در مورد وضعیت فعلی دفتر کل به توافق می‌رسند. اثبات کار (PoW) و اثبات سهام (PoS) دو روش رایج اجماع هستند.

بلاک چین عمومی بدون محدودیت و بدون مجوز است و با یک دسترسی به اینترنت، می‌توان برای تبدیل شدن به یک فول نود مجاز، وارد سیستم عامل بلاک چین شد و به سوابق حال و گذشته دسترسی پیدا کرد. همچنین یک فول نود، می‌تواند به منظور تأیید تراکنش‌ها و افزودن آنها به دفتر کل، فعالیت‌های استخراج را انجام داده و پاداش بگیرد. هیچ پرونده یا تراکنش معتبری را نمی‌توان در شبکه تغییر داد و هر کسی می‌تواند تراکنش‌ها را تأیید کند، اشکالات را یافته و تغییرات مورد نظر خود را اعمال کند؛ زیرا کد منبع، متن باز است.

شبکه بلاک چین عمومی به بلاکچینی گفته می‌شود که دسترسی به شبکه آن برای عموم آزاد است و همه می‌توانند یکی از اعضای آن شوند مثل بلاک چین بیت کوین، اتریوم و سایر ارزهای دیجیتالی.

این نوع بلاکچین یک سیستم دفتر کل توزیع شده بدون محدودیت و بدون نیاز به اجازه است و آغاز انواع بلاکچین هایی است که می شناسیم. بیت کوین، لایت کوین و اتریوم بستر های بلاکچین و نمونه بارز یک بلاکچین عمومی هستند. بلاکچین عمومی چیست؟ همانطور که از نام آن پیداست، بلاکچینی برای مردم، توسط مردم و از مردم است. هرکسی که به اینترنت دسترسی دارد می تواند با ورود به بلاکچین به یک نود مجاز تبدیل شود و پس از آن به عنوان بخشی از شبکه بلاکچین در نظر گرفته می شوند. یک نود یا کاربر یک بلاکچین عمومی صلاحیت انجام ماینینگ، دسترسی به سوابق فعلی و گذشته و تأیید تراکنش را دارد یا پروتکل اجماع گواه اثبات کار را برای یک بلاک ورودی اجرا می کند. در این نوع بلاکچین هیچ کس مسئول نیست و هرکسی قادر است در نوشتن، خواندن یا بازبینی بلاک چین شرکت کند. این گونه بلاکچین ها متن باز و شفاف هستند. در بلاکچین عمومی، تصمیم گیری از طریق الگوریتم های اجماع مانند گواه اثبات کار و گواه اثبات سهام انجام می شود. الگوریتم های اجماع به فرایند تصمیم گیری برای یک گروه اطلاق می شود که در آن افراد آن گروه از تصمیمی که برای همه بهتر است استفاده می کنند.

یک شبکه بلاکچین عمومی به افراد امکان می دهد کارهای زیر را انجام دهند:

  • هر کس می تواند نودها را اجرا و عملیات ماینینگ را شروع کند.
  • هر کس می تواند بلاکچین را با استفاده از مرورگر آن بررسی و بازبینی کند.
  • هر کس می تواند تراکنش داشته باشد.

مزایای بلاک چین عمومی

1-خواندن و نوشتن باز

هر کسی می تواند با تحویل تراکنش ها به بلاک چین مشارکت کند. به عنوان مثال اتریوم و بیت کوین به این شیوه هستند. در این موارد، تراکنش‌ها را می توان بر روی اکسپلورر بلاک چین مشاهده کرد.

2-دفتر کل توزیع شده

پایگاه داده مانند رویکرد کلاینت-سرور متمرکز نیست و همه نودها در بلاک چین در اعتبار بخشی تراکنش مشارکت می‌کنند.

3-تغییر ناپذیری

وقتی چیزی در بلاک چین نوشته می‌شود،نمی‌توان آن را تغییر داد.

4-ایمن به دلیل استخراج (قانون ۵۱ درصد )

به عنوان مثال در مورد بیت کوین، بدست آوردن اکثریت قدرت شبکه، پتانسیل فراهم کردن خرج کردن دوباره را در مقیاس عظیمی به وجود می‌آورد و در صورت به دست آوردن اکثریت قدرت شبکه، احتمال جلوگیری از تایید تراکنش‌ها ایجاد می‌شود. اما در عمل، به دست آوردن این قدرت تقریبا غیرممکن است.

جیمز گودفروی، مدیر ارشد شرکت خدمات مالکیت معنوی روز (Rouse)، می‌گوید:

برخی از بلاک چین‌ها به منظور تأمین امنیت شبکه، کاربران را تشویق می کنند تا در ازای دریافت پاداش، قدرت کامپیوتر خود را در اختیار شبکه قرار دهند.

5-شفافیت شبکه

یکی دیگر از مزایای بلاکچین عمومی، شفافیت شبکه است.

معایب بلاکچین عمومی

1-کندی شبکه
2-عدم کنترل شرکت ها وسازمانها

شرکت‌ها هیچ اختیاری در ایجاد محدودیت دسترسی به شبکه ندارند.

3-وقوع قانون51درصد

در صورت به دست گرفتن حداقل 51 درصد از قدرت محاسباتی، هکرها نه تنها می‌توانند کنترل یک شبکه بلاک چین عمومی را به دست بگیرند، بلکه قادر خواهند بود به صورت یک طرفه در آن تغییراتی ایجاد کنند.

بلاک چین‌های عمومی مشکل فقدان مقیاس پذیری را دارند بطوریکه پیوستن نودهای بیشتر به شبکه، موجب کاهش سرعت آن می شود.

موارد استفاده بلاکچین عمومی

چند مورد از استفاده بلاکچین عمومی:

  • استخراج و مبادله ارزهای دیجیتال مانند بیت کوین
  • ایجاد یک پرونده ثابت با یک زنجیره کنترل قابل تأیید
  • محضری کردن الکترونیکی اسناد و مدارک و سوابق عمومی مالکیت در املاک
  • و…

این نوع بلاک چین برای سازمان‌هایی که بر اساس شفافیت و اعتماد ساخته شده‌اند، مانند گروه‌های پشتیبانی اجتماعی یا سازمان‌های غیر دولتی ایده آل است. به دلیل ماهیت عمومی شبکه، بیشتر کسب و کارهای خصوصی جذب آن می‌شوند تا بتوانند با استفاده از ظرفیت آن، مسیر خود را روشن کنند.

2-بلاک چین خصوصی

بلاک چین خصوصی در یک محیط محدود مانند یک شبکه بسته کار می‌کند یا تحت کنترل یک نهاد واحد قرار دارد. عملکرد آن مانند یک شبکه بلاک چین عمومی است، به این معنا که از اتصالات همتا به همتا و شبکه غیر متمرکز استفاده می‌کند. تنها تفاوت این نوع بلاک چین این است که در مقیاس بسیار کوچکتر است. هرکسی نمی‌تواند به بلاک چین خصوصی وارد شود و به ارائه قدرت محاسباتی بپردازد. تنها فرد یا افراد مدعو می‌توانند به بخش یا بخش‌هایی از داده‌های ذخیره شده روی بلاکچین دسترسی داشته باشند. بلاک چین‌های خصوصی معمولاً در یک شبکه کوچک در داخل یک شرکت یا سازمان اداره می‌شوند. آنها همچنین به عنوان بلاک مجاز یا بلاک چین سازمانی شناخته می‌شوند.

در این نوع بلاکچین برخی از سرویس دهنده‌ها یا اصطلاحا گره‌های شبکه ، به سایر اعضا اعتبار می‌بخشند و چون شبکه در دسترس عموم قرار ندارد، سایر گره‌ها باید مورد بررسی، شناسایی و ثبت نام قرار گیرند. مثل بلاک چین های شرکتی که از طریق آن پرداخت حقوق کارمندان و امور مربوط به آنها انجام می‌شود.

البته برخی از بلاک چین های عمومی و خصوصی به صورت انحصاری هستند که نوع عمومی آن به صورتی است که اطلاعات برای همگان قابل مشاهده است اما تایید و ثبت اطلاعات توسط عده‌ای خاص یا اعضای یک شرکت خاص انجام می‌شود. از نمونه‌های خصوصی انحصاری آن به گونه‌ای است که اطلاعات تنها توسط اعضای خاصی تایید و ثبت می‌شوند و همچنین توسط عده‌ی محدودی قابل مشاهده است.

این شبکه بلاکچین مانند بلاک چین عمومی به طور کامل توزیع شده و غیر متمرکز نیست. این بلاکچین محدود و نیازمند به کسب اجازه است که تنها در یک شبکه بسته اجرا می شود. این نوع بلاکچین معمولا دارایی خصوصی یک سازمان یا یک فرد است. بر خلاف بلاکچین های عمومی در اینجا مسئولیت با یک شخص است و از موارد مهم مانند خواندن یا نوشتن مراقبت می کند و برای خواندن اجازه این شخص نیاز است. در اینجا اجماع یا تصمیم گیری به عهده مسئول مرکزی است، کسی که تصمیم می گیرد حقوق ماینینگ را بدهد یا حتی اصلا آن را ندهد. بلاکچین های خصوصی از نود های سازنده ای تشکیل شده اند که حق ایجاد، مشاهده و مجوز تراکنش ها به آنها داده می شود. توسعه دهندگان بلاکچین در مورد نودی که حقوق تراکنش را دریافت می کند تصمیم می گیرند. مجوزها، اختیارات، دسترسی و سطح امنیت در دست سازمان كنترل کننده است. بلاکچین های خصوصی یک شبکه کوچک و محدود دارند.

  • Hyperledger Fabric
  • Hyperledger Sawtooth
  • Multichain
  • corda

بستر هایی هستند که در دسته بندی بلاکچین خصوصی قرار می گیرند.

در یک بلاک چین خصوصی موارد زیر امکان پذیر نیست:

  • هر کسی نمی تواند تراکنش ها را از طریق بلاکچین انجام دهد.
  • هر کسی نمی تواند یک نود را اجرا و شروع به ماینینگ کند.
  • این بلاکچین توسط یک کاربر یا نود تصادفی قابل بازبینی یا بررسی نیست.

 

بلاک چین خصوصی نوعی بلاک چین مجوزدار است. شبکه‌های دارای مجوز، محدودیت‌هایی را بر افرادی که اجازه مشارکت دارند و نوع تراکنش‌هایی که می توانند در آنها مشارکت کنند، به وجود می‌آورند. وقتی افراد وارد بلاک چین می شوند، طبیعتا بحث در مورد نوع بلاک چین پیش می آید زیرا انواع بسیار متفاوتی در مورد بلاک چین مطرح است. از نمونه‌های بلاک چین خصوصی می‌توان به بستر‌هایی مثل هایپر لجر، Hashgraph، Corda و… اشاره کرد.

بلاک چین های خصوصی را به طور اختصاصی‌تر بلاک چین های مجوزدار می‌نامند. وقتی که در مورد بلاک چین خصوصی صحبت میشود و یا وقتی می شنویم که مردم در مورد راه حل‌های بلاک چین خصوصی صحبت می‌کنند، تمایل بر این است که در مورد چیز های خصوصی و بسته این مقوله صحبت شود. ما می‌خواهیم افرادی که می‌توانند داده‌ها را در این بلاک چین بنویسند ویا از بلاک چین بخوانند، کنترل کنیم. به منظور انجام این امر، اولین اقدام شناسایی است. لازم است بدانیم که چه کسی بخشی از این شبکه بلاک چینی است. اگر ما ندانیم که چه کسی کاربر این شبکه است، تعریف کردن قوانین درمورد داده‌هایی تحویلی و مصرفی در دفتر کل قطعا بسیار دشوار خواهد شد.

وقتی در مورد بلاک چین خصوصی صحبت می‌کنیم، یک بلاک چین مجوز دار را تصور کنید که از ابتدا ایده شناسایی شما را دارد. این مسئله بسیار متفاوت از یک بستر عمومی مانند اتریوم است که در آن بستر سعی در محافظت و به حداکثر رساندن ناشناسی دارد. همان طور که قبلا گفته شد، این بستر‌ها طوری طراحی شده اند که نمی‌دانند کاربر کیست.

اکثر اوقات بلاک چین های خصوصی تمایل دارند که به همراه ابزارهای مدیریت هویت بیایند و یا یک معماری مدولار داشته باشند که در آن شما می‌توانید راه حل مدیریت هویت خود را مرتبط کنید. این ابزار می‌تواند هر چیزی باشد؛ از یک فراهم کننده سرویس عضویت گرفته تا راه حل OAuth با استفاده از گوگل، فیسبوک، LinkedIn و غیره.

یک شبکه بلاک چین خصوصی نیاز به یک دعوتنامه دارد و باید توسط مدیر شبکه یا با مجموعه‌ای از قوانین که توسط او وضع می‌شود مورد تایید قرار بگیرد. کسب و کارهایی که از یک بلاک چین خصوصی استفاده می‌کنند، به طور عمومی یک شبکه دارای مجوز را درست می‌کنند. این کار محدودیت‌هایی را روی کسی که به شبکه وارد می‌شود اعمال می‌کند. مکانیزم‌های کنترل دسترسی نیز مختلف است. شرکت‌کنندگان موجود می‌توانند در مورد شرکت‌کنندگان بعدی تصمیم گیری کنند؛ یک مرجع قانونی می‌تواند مجوز ورود را صادر کند؛ یا یک کنسرسیوم در این مورد تصمیم بگیرد. زمانی که یک گره به شبکه اضافه می‌شود، نقشی در حفاظت از بلاکچین به شیوه‌ غیر متمرکز خواهد داشت.

هایپرلجر فابریک مثالی از یک چارچوب بلاکچین مجوز دار است و یکی از پروژه‌های میزبانی شده توسط بنیاد لینوکس است. این پروژه به منظور پشتیبانی از اینگونه نیازهای سازمان، کلید خورده است.

هویت دیجیتال به صورت مشخص، برای بسیاری از صنایع یک مورد اساسی و مهم است و می‌تواند چالش‌های زنجیره تامین و اختلال در صنایع مالی را حل کند و حتی تبادل داده‌هایی که به امنیت حساس هستند در حوزه هایی همچون سلامت را ساده کند.  بلاکچین‌های دارای مجوز، امکان افزایش بازدهی تراکنش‌ها را در مقیاس بزرگتری فراهم می‌کند.

هدف از طراحی بلاکچین خصوصی

کلا این بلاک چین ها در محور درک و شناسایی کاربر هستند؛ زیرا بعد از شناسایی کاربر، قادر به تعیین نقش آنها خواهیم بود و می‌توانیم از آن نقش برای تعیین نوع اطلاعاتی که این کاربران باید به آن دسترسی داشته باشند و همچنین اطلاعاتی که نباید به آن دسترسی داشته باشند، استفاده کنیم.

در یک بلاک چین عمومی، لازم است کمی انگیزه برای رفتار خوب را تغییر دهیم؛ زیرا نمی‌دانیم که کاربر کیست. ما متکی بر اقتصاد و انگیزه های تئوری بازی هستیم تا تضمین حاصل شود که هر شخص در سیستم صادقانه و بر طبق قوانین عمل می‌کند. در این حالت، موقعیت‌هایی از طریق اجماع گروهی تنظیم می‌شود که از طریق آن مشارکت کنندگان صادق از لحاظ اقتصادی پاداش داده می‌شوند و افراد ناصادق نیز تنها متحمل کار یا هزینه می‌شوند و هیچ امکانی برای جبران آن هزینه توسط آنان وجود نخواهد داشت.

موارد استفاده از بلاک چین خصوصی

سرعت بلاکچین‌های خصوصی ایده‌آل است. در مواردی که شبکه نیاز به امنیت دارد و از سوی دیگر شرکت یا نهاد کنترل کننده تصمیم گرفته بخشی از اطلاعات را مورد حفاظت قرار دهد، بلاکچین خصوصی گزینه مناسبی است.

به عنوان مثال، شرکت‌ها می‌توانند با استفاده از فناوری بلاک چین، امنیت شبکه خود را تأمین و در عین حال اسرار تجاری و حسابرسی خود را از دسترس عموم خارج کنند.

سایر موارد استفاده برای بلاک چین خصوصی شامل مدیریت زنجیره تأمین، مالکیت دارایی و رأی گیری داخلی است.

کاربرد بلاکچین خصوصی در تشکیلات اقتصادی

بلاک چین های خصوصی را بلاک چین های تشکیلاتی یا مجوز دار نیز می‌نامند. سازمان‌ها به سطوحی از امنیت، حریم خصوصی، انطباق، عملکرد و بسیاری از خصوصیات دیگر که یک بلاک چین خصوصی می‌تواند فراهم کند، نیاز دارند.

تراکنش‌ها توسط نودهای انتخاب شده در بلاک چین پردازش می‌شوند. از منظر عملکردی، در اینجا تنها تعداد معدودی نود تراکنش‌ها را پردازش می کنند و این در حالی است که در مورد اتریوم ۱۲۰۰۰ نود در واقع می‌توانند عملکرد را در حیطه سرعت تراکنش‌ها و زمان واکنش دهی ارتقا دهند.تراکنش‌ها به طور عمومی در بلاک چین قابل رویت نیستند و تنها نودهای انتخاب شده در این بلاک چین‌های خصوصی می‌توانند به دفتر کل دسترسی داشته باشند. به عنوان مثال در R3 Corda، تراکنش بین نودها می‌تواند انجام شود در حالی که بقیه بلاک چین مشارکت نکنند.

مزایای بلاک چین خصوصی

۱- مجوز سازمانی وتعیین وتنظیم سطح های امنیتی

سازمان ، منابع و دسترسی به بلاک چین را کنترل می‌کند، بنابراین این بلاک چین ها خصوصی یا مجوز دار هستند. یعنی سازمانی که شبکه بلاک چین خصوصی را راه اندازی می‌کند، می‌تواند نود‌های مجاز برای مشاهده داده و ایجاد تغییر در بلاکچین را تعیین کنند. همچنین می‌تواند از دسترسی اشخاص ثالث به اطلاعات رده بندی شده جلوگیری کند. در واقع می‌توان بلاک چین خصوصی را یک شبکه داخلی تلقی کرد، در حالی که بلاک چین عمومی بیشتر شبیه اینترنت است.

 

۲- تراکنش‌های با سرعت بالا

وقتی که نودها به طور محلی توزیع شوند و همچنین نودهای کمتری برای مشارکت در دفتر کل موجود باشد، عملکرد سریعتر خواهد بود. یا به دیگر سخن:از آنجا که تعداد بلاکچین‌های خصوصی محدود است، سرعت انجام تراکنش‌ها در آن بسیار بالاتر از بلاکچین عمومی است.

۳- مقیاس پذیری بهتر

امکان اضافه کردن نودها و سرویس‌های قابل دسترسی می‌تواند مزیت عظیمی برای سازمان‌ها باشد.

۴- پشتیبانی انطباقی

احتمالا یک سازمان نیازمندی‌های انطباقی دارد که باید به آنها پایبند بماند. کنترل کردن زیر ساخت توسط خود سازمان این ضرورت را پیوسته مقدور خواهد کرد.

۵- به دلیل وجود نودهای کمتر، اجماع کارایی بیشتری خواهد داشت.

بلاک چین های خصوصی نود کمتری دارند و معمولا الگوریتم اجماع متفاوتی نیز دارند که به عنوان مثال می توان BFT را در مقابل POW نام برد.

معایب بلاکچین خصوصی

1-تضاد با فلسفه غیر متمرکز بلاکچین

بسیاری معتقدند که نمی‌توان بلاک چین خصوصی را در رده بلاکچین قرار داد، زیرا فلسفه اصلی بلاک چین تمرکز زدایی است.

2-عدم اعتماد و عدم امنیت روش اجماع

نمی‌توان به طور کامل به اطلاعات ارائه شده در بلاکچین خصوصی اعتماد کرد، زیرا این نود‌های متمرکز هستند که کار اعتبارسنجی را بر عهده دارند و تعداد کم نود و فول نود، مترادف با امنیت کمتر است. کافیست چند نود شورشی بین نودها پیدا شود تا روش اجماع کاملاً به خطر بیفتد.

3-کد منبع بسته و کاهش امنیت

کد منبع بلاکچین خصوصی اغلب اختصاصی و بسته است. کاربران نمی‌توانند به طور مستقل آن را ممیزی یا تأیید کنند و این امر می‌تواند منجر به کاهش سطح امنیت شود.

4-نقض حریم خصوصی

در بلاک چین خصوصی ناشناس بودن معنایی ندارد.

3-بلاکچین کنسرسیوم

این نوع بلاک چین نیمه غیرمتمرکز است که در آن شبکه بلاکچین توسط بیش از یک سازمان اداره می شود. در واقع بخشی از آن عمومی و بخشی خصوصی است و از این رو ترکیبی از بلاکچین های عمومی و خصوصی است. شکاف بین ماهیت عمومی و خصوصی بر اساس اجماع اتفاق می افتد. در یک بلاکچین کنسرسیوم تنها به چند نود یا کاربر اختیار تائید تراکنش و نظارت بر روند اجماع داده می شود. تقسیم حقوق و اختیارات برای هر یک از اعضای بلاکچین های کنسرسیوم متفاوت است. بلاکچین های کنسرسیوم توسط یک گروه اداره می شوند و نه یک نهاد واحد. برخی از نمونه های بلاکچین های کنسرسیوم عبارتند از: Quorum ،Corda و Hyperledger

چهارمین نوع بلاک چین، بلاک چین کنسرسیوم است که به عنوان بلاک چین فدرال نیز شناخته می شود. از نظر ویژگی‌های بلاک چین خصوصی و عمومی، مشابه بلاکچین ترکیبی است. اما تفاوت در این است که چندین عضو سازمانی در یک شبکه غیر متمرکز همکاری می کنند. در اصل، بلاک چین کنسرسیوم یک بلاک چین خصوصی است که دسترسی محدودی به یک گروه خاص می‌دهد و خطرات ناشی از کنترل تنها یک نهاد بر روی یک بلاک چین خصوصی را از بین می‌برد.

در بلاک چین کنسرسیوم، روش‌های اجماع توسط نود‌های از پیش تعیین شده کنترل می‌شوند. دارای یک نود اعتبارسنج است که تراکنش‌ها را آغاز، دریافت و اعتبارسنجی می‌کند. نود‌های عضو می‌توانند معاملات را دریافت یا آغاز کنند.

مزایای بلاک چین کنسرسیوم

بلاک چین کنسرسیوم از امنیت و مقیاس پذیری بیشتری برخوردار است و به طور کلی کارآمدتر از یک شبکه بلاک چین عمومی است. این بلاکچین مانند بلاک چین خصوصی و ترکیبی، امکان کنترل دسترسی را نیز برای گردانندگان شبکه فراهم می‌کند.

معایب بلاک چین کنسرسیوم

بلاک چین کنسرسیوم شفافیت کمتری نسبت به بلاک چین عمومی دارد. اگر یک نود عضو شبکه با مشکل مواجه شود، امکان دارد شبکه نیز به خطر بیفتد و از سوی دیگر، مقررات خود بلاک چین می‌تواند عملکرد شبکه را تغییر داده و با مشکل مواجه کند.

موارد استفاده از بلاکچین کنسرسیوم

بانکداری و پرداخت‌ها دو کاربرد مهم این نوع بلاک چین است. بانک‌های مختلف می‌توانند با یکدیگر متحد شوند و با ایجاد یک کنسرسیوم، مجوز تأیید پرداخت‌ها را به نودهای محدودی واگذار گنند. در اینصورت به کمک شفافیت بلاکچین، فساد بانکی مانند کلاهبرداری، دزدی‌های کلان و باند بازی‌های رایج در سیستم بانکداری به حداقل می‌رسد.

سازمان‌های تحقیقاتی نیز می‌توانند مدل مشابهی را ایجاد کنند. به طور مثال سازمانهای ردیابی توزیع غذا و دارو می‌توانند به منظور رهگیری زنجیره‌های تأمین غذا و دارو از بلاکچین کنسرسیوم استفاده کنند.

4-بلاکچین هیبرید(ترکیبی)

این نوع بلاک چین ترکیبی از یک بلاک چین عمومی و خصوصی است و ویژگی های هر دو را با هم ترکیب می کند که این امکان را می دهد که یک سیستم بدون نیاز به اجازه عمومی و یک سیستم نیازمند به اجازه خصوصی باشد. نود ها یا کاربران قابلیت کنترل این ویژگی که چه کسی به صفحه اصلی دسترسی دارد را دارا هستند. دراگون چین(Dragon chain ) نمونه بارز یک بلاک چین هیبرید است. این انعطاف پذیری داده هایی را که می خواهند عمومی و شفاف نگه داشته شوند و داده هایی که می خواهند خصوصی نگه دارند، در اختیار مشاغل قرار می دهد.

ماهیت هیبرید بستر بلاک چین دراگون چین از طریق قابلیت ثبت شده میان زنجیره ای امکان پذیر است که به ما کمک می کند به راحتی به سایر پروتکل های بلاکچین متصل شویم. این امر مشاغل را قادر می سازد که بدون نیاز به امنیت و حریم شخصی با شفافیت کار کنند. یک بلاکچین هیبرید با تولید بلاک های هش شده با استفاده از شبکه بلاک چین خصوصی کار می کند. سپس بدون به خطر انداختن حریم خصوصی داده ها، در بلاکچین خصوصی ذخیره می شوند. این کار کنترل بلاکچین را انعطاف پذیر می کند به همین خاطر از بلاکچین هیبرید برای مقیاس پذیری و عدم تمرکز استفاده می شود.

بلاکچین ترکیبی، همانطور که از نامش پیداست، ترکیبی از ویژگی‌های تاپ  بلاکچین عمومی و خصوصی است. بلاکچین ترکیبی این امکان را به سازمان‌ها می‌دهد تا یک سیستم خصوصی مجوز دار را در کنار یک سیستم بدون مجوز عمومی ایجاد کنند. با استفاده از بلاکچین ترکیبی می‌توان به برخی افراد مجوز دسترسی به داده‌های طبقه بندی و ذخیره شده در بلاک چین را داد. همچنین می‌توان مشخص کرد چه داده‌هایی به صورت عمومی و متن باز و چه داده‌هایی به صورت خصوصی و متن بسته روی بلاکچین قرار گیرند.

معمولاً معاملات و سوابق در یک بلاک چین ترکیبی ، عمومی نمی شوند اما در صورت لزوم، می‌توانند با ایجاد دسترسی به وسیله یک قرارداد هوشمند، بررسی و تأیید شوند. اطلاعات محرمانه و طبقه بندی شده در داخل شبکه نگهداری می شوند اما هنوز قابل تغییر هستند. حتی اگر یک نهاد خصوصی مالک بلاک چین ترکیبی باشد، نمی‌تواند تغییری در روند معاملات ایجاد کند.

هنگامی که یک کاربر به بلاک چین ترکیبی می پیوندد، دسترسی کامل به شبکه دارد. هویت کاربر در برابر سایر کاربران محافظت می‌شود، مگر اینکه  در معامله‌ای شرکت کند. در این حالت، هویتش برای طرف مقابل فاش می شود.

مزایای بلاکچین ترکیبی

از مزایای بلاکچین ترکیبی می‌توان به ایجاد امنیت در یک اکوسیستم بسته، محافظت از حریم خصوصی، سرعت در تراکنش‌ها و کارمزد کمتر اشاره کرد. در ادامه توضیح کوتاهی در هر مورد ارائه می‌دهیم.

1-امنیت در اکوسیستم بسته

یکی از مزایای بزرگ بلاکچین ترکیبی این است که چون در یک اکوسیستم بسته کار می‌کند، هکرهای خارجی نمی‌توانند شبکه را با یک حمله 51 درصدی فلج کنند.

حمله 51 درصدی زمانی اتفاق می افتد که یک یا چند ماینر کنترل بیش از 50 درصد از قدرت استخراج شبکه، قدرت محاسبه یا نرخ هش را در دست بگیرند. اگر حمله 51 درصد موفقیت آمیز باشد، ماینرهای مسئول حمله قادر خواهند بود شبکه و معاملات خاصی را که در آن اتفاق می افتد کنترل می کنند

 

2-محافظت از حریم خصوصی

بلاکچین ترکیبی از حریم خصوصی محافظت و به طور همزمان امکان برقراری ارتباط با اشخاص ثالث را نیز فراهم می کند.

3-تراکنش پرسرعت با کارمز ارزان‌قیمت

در یک بلاکچین ترکیبی، تراکنش‌ها ارزان قیمت و سریع هستند و مقیاس پذیری بهتری نسبت به یک شبکه بلاک چین عمومی ارائه می دهد.

معایب بلاکچین ترکیبی

ساز و کار این نوع بلاک چین به اندازه بلاکچین عمومی شفاف نیست؛ زیرا امکان حفاظت اطلاعات در این نوع شبکه وجود دارد. ارتقاء نیز می‌تواند یک چالش باشد و هیچ انگیزه‌ای برای مشارکت کاربران در شبکه وجود ندارد.

موارد استفاده بلاکچین ترکیبی

بلاک چین ترکیبی برای استفاده در زمینه املاک بسیار مناسب است. یک شرکت املاک می‌تواند از بلاک چین ترکیبی برای نمایش اطلاعات مورد نظر خود مانند لیست خانه‌ها استفاده کند. استفاده از این نوع بلاکچین برای خرده فروشی نیز مطلوب و تسهیل کننده امور است، همچنین بازارهای بسیار منظم مانند خدمات مالی نیز می‌توانند از مزایای این نوع بلاکچین بهره‌مند شوند.

به عنوان مثال می‌توان پرونده‌های پزشکی را در یک بلاک چین ترکیبی ذخیره کرد. شخص ثالث نمی‌تواند بدون مجوز این پرونده را مشاهده کند، اما کاربران می‌توانند از طریق یک قرارداد هوشمند به اطلاعات خود دسترسی پیدا کنند. دولت‌ها همچنین می‌توانند از بلاک چین ترکیبی برای ذخیره داده‌های خصوصی شهروندان استفاده کنند و اطلاعات را به طور ایمن بین مؤسسات به اشتراک بگذارند.

برخی شباهت های بلاکچین عمومی و خصوصی
  • هر دو شبکه‌ای همتا به همتا و غیرمتمرکز هستند که هر شرکت کننده یک کپی از یک دفتر کل فقط قابل نوشتن، شامل تراکنش‌های امضا شده را نگه می‌دارد.
  • در هر دو، کپی‌ها به صورت هماهنگ توسط پروتکلی به اسم پروتکل اجماع نگهداری می‌شوند.
  • ویژگی تغییر ناپذیری دفتر کل درهر دو بلاکچین وجود دارد، حتی اگر بعضی از شرکت کنندگان دچار خطا و نقص شوند.
تفاوت بلاکچین عمومی و خصوصی

بلاکچین های عمومی با ارائه پاداش به شرکت کنندگان، به منظور حذف واسطه‌ها و نیاز به اعتماد در شبکه به وجود آمده‌اند. هرچه غیرمتمرکزسازی بیشتر باشد، بلاک چین ایمن‌تری خواهیم داشت. شاید شفافیت یک بلاکچین عمومی همان چیزی است که طیف گسترده‌تری از کاربردها را به خود جلب می‌کند. با وجود نودهای بیشتر در شبکه، قطعا انجام حمله برای هکرها یا در اختیار گرفتن کنترل شبکه از طریق حمله ۵۱ درصد سخت تر خواهد شد؛ اما در عوض باعث کند شدن شبکه نیز می‌شود. بلاکچین های عمومی نظیر بیت کوین برای پردازشگرهای پرداخت متمرکز موجود در بازار نظیر ویزا که می‌توانند ۲۴,۰۰۰ تراکنش در ثانیه پردازش کنند، رقیبی به حساب نمی‌آیند.

به منظور پردازش تعداد تراکنش بیشتر در هر ثانیه، محدود کردن دسترسی به اطلاعات با عملکردهای خاص دقیقا همان چیزی است که بلاکچین های خصوصی در صدد دستیابی به آن هستند. بلاک چین های خصوصی در مقایسه با بلاک چین های عمومی می‌توانند تعداد تراکنش بیشتری پردازش کنند؛ اما آیا افزایش سرعت تراکنش ارزش قربانی کردن امنیت را دارد؟ بلاک چین های خصوصی معمولا در مقابل هک و دستکاری اطلاعات نیز بسیار آسیب پذیرتر هستند.

بلاک چین های عمومی نظیر بیت کوین و اتریوم طوری طراحی شده‌اند تا از ناشناس بودن تراکنش‌ها محافظت کنند. به همین دلیل است که ارزهای دیجیتال در بلاک چین های عمومی فعالیت میکنند. در عین حال، در عرصه بلاک چین های شرکتی، شاهد این هستیم که کسب و کارها به پذیرش بلاکچین های خصوصی روی می‌آورند؛ زیرا به شفافیت کامل یا به اشتراک گذاری تمام اطلاعات تجاری خود با رقبا تمایلی ندارند. بلاکچین های خصوصی بطور کامل تضمین کنترل، بر تمام کسانی که می‌توانند جزییات اطلاعات موجود در زنجیره را بنویسند و بخوانند، دارند.

در خصوص این موضوع که کدام بلاک چین برتر از دیگری است، باید گفت که به نظر می‌رسد بلاک چین عمومی به دلیل قابلیت به کارگیری در اکثر کاربردها و شرایط و بدون محدودیت دسترسی، دارای ویژگی‌های بهتری است. در عین حال، مسئله حریم خصوصی در هر دو بلاک چین وجود دارد. بسیاری از مردم فکر می‌کنند که این بلاک چین‌ها رقیب همدیگر هستند اما در واقع این طور نیست. این دو بلاک چین تنها برای فراهم کردن راه حل‌های مختلف تلاش می‌کنند.

تفاوت مهم بین بلاکچین های عمومی و خصوصی، سطح اجازه دسترسی به شرکت کنندگان در شبکه است. بلاکچین های عمومی بدون نیاز به مجوز و غیرمتمرکز هستند. تمام کاربران می‌توانند تراکنش ها را بررسی و اطلاعات آنها را به زنجیره اضافه کنند. بلاکچین عمومی کاملا آزاد و دارای کدهای محاسباتی متن باز است که می‌تواند مورد بازبینی و بررسی قرار گیرد و توسط کسانی که می‌خواهند به نود کامل یا ماینر تبدیل شوند، دانلود شود. بلاکچین های خصوصی متمرکزتر هستند زیرا فقط به افراد خاصی دسترسی میدهد تا در یک شبکه بسته شرکت کنند. در بلاکچین خصوصی، تمام تاییدکننده ها یکدیگر را می‌شناسند و به عنوان بخشی از شبکه منتصب می‌شوند و قابلیت تغییر یا اصلاح تراکنش ها بر اساس نیازهای خود را دارند. در نتیجه، یک بلاکچین خصوصی برای حمله ۵۱ درصد مستعدتر است؛ زیرا نودهای مخرب آسانتر می‌توانند کنترل شبکه را در دست بگیرند.

یکی دیگر از تفاوت های اساسی بین بلاکچین های عمومی و خصوصی، مقیاس پذیری است. مقیاس پذیری یکی از موضوعات مهم در عرصه ارز دیجیتال، مخصوصا برای کوین های قدیمی تر نظیر بیت کوین است که می‌تواند فقط ۷ تراکنش در ثانیه پردازش کند. در حال حاضر هایپرلجر می‌تواند تا ۲۰,۰۰۰ تراکنش در ثانیه را پردازش کند و در نتیجه، سرعت و کارایی شبکه خود را برای کاربران حفظ کند. بلاکچین های عمومی معمولا کندتر هستند زیرا تعداد شرکت کنندگان معتبر، بیشتر است. در نتیجه، این بلاکچین ها تراکنش ها را با تاخیر پردازش می‌کنند؛ در حالی که در بلاکچین های خصوصی نیازی نیست که تراکنش ها از صدها یا هزاران نود عبور کند تا اطلاعات آنها تایید شود. بنابراین، این تراکنش ها می‌توانند با سرعت بیشتری پشتیبانی و پردازش شوند.ممکن است مفهوم غیرمتمرکزسازی برای ارائه شفافیت، امنیت و کاهش هزینه ها باشد، اما در آخر تمام این موارد به اهداف کسانی بستگی دارد که این فناوری را می‌پذیرند.

 

یکی از داده‌های مهم در هر بلوکی که بخشی از یک بلاکچین است ارتفاع بلوک است. ارتفاع بلوک تعدادی کاراکتر افزایشی است که نشان دهنده گستردگی این زنجیره است. در ادامه این مقاله بیشتر به معنی و مفهوم بلوک در بلاکچین و همچنین اهمیت و کاربرد آن پرداخته میشود.

ارتفاع بلوک در بلاکچین

همه ما می‌دانیم که بیت کوین مبتنی بر بلاکچین است؛ در واقع نه تنها بیت کوین بلکه اتریوم، لایت کوین، مونرو، دش و اکثر ارزهای دیجیتال دیگر نیز مبتنی بر فناوری بلاکچین هستند.

بلاکچین یک دفتر کل عمومی توزیع‌شده است که تمام تراکنش‌هایی که در شبکه انجام می‌شود در آن ثبت می‌شود. هر ارز دیجیتال به بلاکچین خود متکی است و هر بلاکچین شامل مجموعه‌ای از قوانین و ویژگی‌های خاص خود است.

یکی از قوانین بلاکچین بیت کوین این است که بلوک‌ها در فواصل ۱۰ دقیقه‌ای ایجاد می‌شوند. تمام تراکنش‌هایی که در شبکه منتشر می‌شوند ابتدا به ممپول (mempool) ارسال می‌شوند.

ماینرها دسته‌ای از تراکنش‌ها را از این استخر انتخاب می‌کنند، آن را در یک بلوک قرار می‌دهند و سعی می‌کنند یک معمای پیچیده ریاضی را حل کنند. هر کسی که سریع‌تر این معما را حل کند می‌تواند بلوک خود را به بلاکچین اضافه کند. سپس ماینرها در سراسر جهان برای حل بلوک بعدی به رقابت می‌پردازند.

اولین بلوک، جنسیس بلاک یا بلوک پیدایش نام دارد که در زمان شروع به کار بیت کوین ایجاد شد. از زمان ایجاد بلوک پیدایش تا به حال هر ۱۰ دقیقه یک بلوک جدید به بلاکچین بیت کوین اضافه شده است.

سرعت ایجاد بلوک‌ها ممکن است بیشتر یا کمتر از ۱۰ دقیقه باشد و به عوامل مختلفی بستگی دارد؛ اما فرایندی که طی آن بلوک‌های جدید ایجاد می‌شوند و به زنجیره متصل می‌شوند هرگز پایان نمی‌یابد.

این بدان معناست که محدودیتی برای تعداد بلوک‌های اضافه‌شده به بلاکچین وجود ندارد. حتی پس از استخراج تمام کوین‌ها و تا زمانی که مردم بیت کوین معامله کنند ماینرها به ساختن بلوک‌های جدید در فواصل نسبتاً منظم ادامه می‌دهند. خب حالا ارتفاع بلوک چیست؟

یکی از داده‌های مهم در هر بلوکی که بخشی از یک بلاکچین است ارتفاع بلوک است. ارتفاع بلوک تعدادی کاراکتر افزایشی است که نشان دهنده گستردگی این زنجیره است و از آن برای مدیریت عوامل مختلفی که برای عملکرد و امنیت بلاکچین حیاتی هستند استفاده می‌شود.

همانطور که در تصویر بالا نشان داده شده است بلوک‌ها در بلاکچین به صورت متوالی شمارش می‌شوند. همچنین ممکن است بلوک‌های متعدد ،ارتفاع بلوک یکسانی داشته باشند که به ایجاد فورک در شبکه می انجامد و به «بلوک کهنه» نیز معروف هستند. ارتفاع نشان دهنده محل بلوک در بلاکچین است و بلندترین بلوک جدیدترین بلوک است و بلندی آن به اندازه ارتفاع کل بلاکچین است.

اصطلاح ارتفاع بلوک به شماره بلوک فعلی در یک بلاکچین اشاره دارد. در واقع، ارتفاع بلوک موقعیت یک بلوک تاییدشده که بخشی از یک بلاکچین است را در زنجیره مشخص می‌کند.

همان‌طور که به خوبی می‌دانیم هر بلاکچین از بلوک‌هایی تشکیل شده است که از طریق فرایندهای ریاضی و رمزنگاری به هم متصل شده یا به هم زنجیره شده‌اند.

یکی از مولفه‌هایی که هر یک از این بلوک‌ها را تعریف می‌کند عددی است که بلوک با آن در بلاکچین شناسایی می‌شود. از این رو در هنگام استفاده از اکسپلورر بلوک تنها کافی است این عدد را وارد کرد تا بتوان بلوک را بررسی کرد. این امر یافتن اطلاعات موجود در بلاکچین را بسیار آسان می‌کند.

همان‌طور که گفته شد، در بلاکچین اولین بلوک تولید شده بلوک پیدایش نام دارد و ارتفاع آن برابر با صفر است. از این بلوک به بعد هر بار که تراکنش‌های جدید در شبکه انجام می‌شوند دسته‌بندی شده و به بلوک‌های جدید اضافه می‌شوند که هر کدام به بلوک قبلی متصل می‌شود. بنابراین، ارتفاع بلوک همیشه یک عدد صحیح متفاوت و بزرگتر از صفر خواهد بود.

به عنوان مثال، بلاکچین بیت کوین را در نظر بگیرید. مانند هر بلاکچین دیگر، اولین بلوک این بلاکچین «بلوک پیدایش» نامیده می‌شود که ارتفاع آن صفر است؛ به نوعی مانند طبقه همکف یک ساختمان.

ماینرهای بیت کوین به عنوان بخشی از الگوریتم اجماع اثبات کار که بلاکچین بیت کوین از آن برای اعتبارسنجی تراکنش‌ها و افزودن آنها به بلاکچین استفاده می‌کند برای حل معما‌های رمزنگاری‌شده محاسباتی که پس از حل شدن سوابق دقیق تراکنش‌ها را ثبت می‌کنند با هم به رقابت می‌پردازند.

این سوابق قبل از اینکه با هم «حل شوند» و برای همیشه به ترتیب زمانی به دفتر کل اضافه شوند در «بلوک‌هایی» به اندازه ۱ مگابایت گروه‌بندی می‌شوند؛ از این رو اصطلاح «بلاکچین» برای این ساختار انتخاب شده است.

در زمان نگارش این مقاله ارتفاع کل بلاکچین بیت کوین کمی بیش از ۶۷۶۰۰۰ است. این بدان معناست که از زمان راه‌اندازی بیت کوین در سال ۲۰۰۹ بیش از ۶۷۶۰۰۰ بلوک حاوی داده‌های تراکنش استخراج شده است. به این ترتیب، ارتفاع بلوک اغلب برای شناسایی یک بلوک خاص در زنجیره استفاده می‌شود و اساساً مترادف با عدد بلوک است.

اهمیت ارتفاع بلوک در بلاکچین

احتمالاً از خودتان بپرسید که چرا دانستن ارتفاع بلوک یک بلاکچین مهم است؟ خب، حقیقت این است که به کمک این داده می‌توانیم بفهمیم که هر چند وقت یک‌بار بلوک‌های جدید کشف و به زنجیره یک رمز ارز اضافه می‌شوند.

علاوه بر این، هر بار که بلوک‌های جدید پس از یک بلوک حاوی یک تراکنش خاص اضافه می‌شوند، این بلوک تایید می‌شود. تعداد تاییدیه‌های دریافتی برابر با تعداد بلوک‌های اضافه شده است.

همان‌طور که گفته شد از ارتفاع بلوک برای شناسایی یک بلوک خاص استفاده می‌شود. این اطلاعات همچنین برای اعمال عملکردهایی مانند قفل زمانی (time lock) به کار می‌رود.

در این عملکردها می‌توانید یک زمان یا ارتفاع بلوک خاص را برای محدود کردن استفاده از بیت کوین تا رسیدن به این شرایط تعیین کنید. با این حال، ممکن است دو بلوک مختلف ارتفاع یکسانی داشته باشند و این زمانی اتفاق می‌افتد که دو ماینر همزمان بلوک‌ها را تولید کنند.

اما تنها یکی از این دو بلوک توسط شبکه تأیید می‌شود و دیگری به بلاکچین اضافه نخواهد شد. بنابراین، ارتفاع بلوک نباید به عنوان تنها فاکتور شناسایی بلوک در نظر گرفته شود بلکه باید به هش هدر بلوک توجه کرد چون این موضوع اهمیت بیشتری در بلاکچین دارد.

یک دلیل مهم دیگر برای دانستن ارتفاع بلوک این است که طول بلاکچین و در نتیجه میزان استقبال جامعه و کاربران از بلاکچین را به ما نشان می‌دهد. بر اساس این مولفه می‌توان چشم‌انداز مناسبی از اعتبار، سختی، محبوبیت و کیفیت فرایند اجماع شبکه به دست بیاوریم.

بیت کوین در مقایسه با اتریوم ارتفاع بلوک کمتری دارد. اما این نشان دهنده بهتر یا امن‌تر بودن اتریوم نیست. ارتفاع کمتر بیت کوین به دلیل سختی بیشتر شبکه آن است که در نتیجه آن تولید بلوک‌ها تقریباً هر ۱۰ دقیقه یک بار انجام می‌شود. بنابراین هر چه اثبات کار بیشتری برای تولید بلوک‌های یک بلاکچین صرف شود امنیت آن بیشتر می‌شود.

نکته مهم دیگر این است که ارتفاع بلوک به پروتکل ارز دیجیتال کمک می‌کند تا سختی استخراج شبکه را بنابر شرایط موجود تنظیم کند. این کار موجب بهبود امنیت رمز ارز و کنترل میزان تولید بلوک‌ها می‌شود.

پیدا کردن ارتفاع یک بلوک در یک بلاکچین

برای دانستن ارتفاع بلوک یک بلاکچین خاص کافی است از یک اکسپلورر بلوک آن استفاده کنید. از طریق این ابزار می‌توانید تمام اطلاعات موجود در بلوک‌های تولید شده در یک بلاکچین که شامل ارتفاع آن نیز است دسترسی پیدا کنید.

به عنوان مثال از طریق اکسپلورر بیت تو می (Bit2Me Explorer) به راحتی می‌توانید در مورد ارتفاع بلوک‌های مختلف شبکه بیت کوین اطلاعات کسب کنید. برای انجام این کار ابتدا باید به وب سایت این مرورگر بروید. در صفحه اصلی وب سایت با تصویر زیر روبرو خواهید شد.

در این مرحله می‌توانید ارتفاع بلوکی را که می‌خواهید مشاهده کنید در کادر مشخص‌شده وارد کنید. برای مثال، فرض کنید می‌خواهیم به ارتفاع بلوک شماره ۳۵۰۰۰۰ دسترسی پیدا کرده و به اطلاعاتی که در آن موجود است نگاه کنیم.

همان‌طور که می‌بینید اکسپلوررهای بلوک ابزار بسیار قدرتمندی برای کاوش کردن بلاکچین‌ها هستند و به ما اجازه می‌دهند تا همه چیزهایی را که در بلاکچین‌ها اتفاق می‌افتد را به صورت عمومی بررسی کنیم.

حاکمیت را می‌توان از مهم‌ترین اصل‌های دنیای بلاکچین در نظر گرفت و هم راستا با تحول این دنیا در حال تغییر است. اما خب حاکمیت برای ارزهای دیجیتال چیزی فراتر از یک مفهوم ساده است. اینکه حاکمیت چیست و چه کسی آن را در پروژه‌های ارز دیجیتال بر عهده دارد موضوعاتی هستند که در ادامه به آن‌ها میپردازیم.

حاکمیت بلاکچین

بیشتر شرکت‌ها و نهادهای حاکم ماهیت متمرکز دارند بنابراین معمولاً یک تیم رهبری آنها را اداره می‌کند. با این حال، بلاکچین یک شبکه غیرمتمرکز دارای بخش‌های متحرک و ویژگی‌های زیادی است. بلاکچین یک سیستم همیشه در حال تکامل است که همیشه باید سعی کند تا با نیازهای کاربران سازگار و تنظیم شود تا مزایای بهتری به آنها ارائه کند.

از این رو مکانیسم مربوط به اینکه بلاکچین چگونه می‌تواند با روزگار و الزامات در حال تغییر سازگار باشد و مرتبط بماند حاکمیت بلاکچین (blockchain governance) نامیده می‌شود.

انواع حاکمیت

هم در دنیای دیجیتال و هم در دنیای واقعی می‌توان نوعی از حاکمیت را مشاهده کرد. به همین دلیل می‌توان انواع حاکمیت را به دو دسته اصلی زیر تقسیم کرد:

  1. حاکمیت استاندارد
  2. حاکمیت بلاکچین

1-حاکمیت استاندارد

حاکمیت استاندارد در شرکت‌ها، نهادهای غیرانتفاعی، مشارکت‌ها، تیم‌های پروژه‌ها، روابط تجاری و سایر گروه‌های مشابه دیده می‌شود. این بدان معنی است که حاکمیت استاندارد در تمام گروه‌های انسانی که یک فعالیت خلاقانه یا هدفمند را دنبال می‌کنند وجود دارد.

حاکمیت استاندارد را هم می‌توان به دو نوع زیر دسته‌بندی کرد:

  1. حاکمیت مستقیم
  2. حاکمیت نمایندگی
1-1-حاکمیت مستقیم

حاکمیت مستقیم یک رویکرد مستقیم به حاکمیت دارد. در این روش هر کاربر یا شرکت‌کننده با دخالت مستقیم در تمام تصمیم‌ها در مدل حاکمیتی شرکت می‌کند. شرکت‌کننده برای مشارکت در تصمیم‌گیری باید در مورد انجام شدن یا چگونگی انجام فعالیت‌ها رأی دهد. اقدامات قابل انجام توسط آرای شرکت‌کنندگان تعیین می‌شود.

یکی دیگر از جنبه‌های منحصربه‌فرد حاکمیت مستقیم فقدان یک مرجع واسطه یا متمرکز است.

شبیه‌ترین نمونه به مدل حاکمیت مستقیم آتن باستان در ۵۰۰ سال قبل از میلاد است. آتن در آن زمان یک دموکراسی نیمه مستقیم بود. نمونه مدرن‌تر آن کانتون‌های گلاروس سوئیس و آپنزل اینرهودن سوئیس است.

2-1-حاکمیت نمایندگی

حالا که تا حدودی با روش حاکمیت مستقیم آشنا شدید وقت آن است که نگاه کوتاهی به حاکمیت نمایندگی بیندازیم.

تفاوت حاکمیت نمایندگی با روش مستقیم در این است که در آن کاربران نماینده‌ای را با رأی دادن برای خود انتخاب می‌کنند. این نماینده پس از انتخاب شدن به نمایندگی از کاربران تصمیم می‌گیرد. نماینده همچنین وظیفه نظارت بر قوانین جدید و سپس اجرای آنها در سراسر سیستم را بر عهده دارد.

دلیل اهمیت سیستم حاکمیت

دو ویژگی کلیدی حاکمیت بلاکچین ، سازگاری و ارتقا پذیری آن است. به گفته بسیاری از کارشناسان توانایی یک شبکه بلاکچین برای تکامل و ارتقاء در جریان توسعه مداوم نقش برجسته‌ای در به روز و رقابتی ماندن دارد.

مسؤول حاکمیت بلاکچین

حاکمیت بلاکچین معمولاً چهار جامعه اصلی را شامل می‌شود اما میزان مشارکت هر کدام از جوامع از یک بلاکچین به بلاکچین دیگر متفاوت است. این جوامع به شرح زیر است:

1-توسعه‌دهندگان اصلی؛

 این افراد مسئول حفظ کد اصلی زیربنای بلاکچین هستند. اگرچه آنها می‌توانند کد را اضافه یا حذف کنند تا کد اصلی را تغییر دهند اما نمی‌توانند آن را در سراسر شبکه اجرا کنند.

2-اجراکننده‌های گره‌ها؛

اجرای کد در سراسر شبکه وظیفه اجراکننده‌های گره‌ها (نودها) است. از آنجا که این افراد یک نسخه کامل از دفتر کل بلاکچین را دارند و آن را بر روی کامپیوترهای خود اجرا می‌کنند می‌توانند تصمیم بگیرند که آیا یک ویژگی جدید را در گره‌های خود پیاده‌سازی کنند یا نه. توسعه‌دهندگان کد به موافقت اجراکننده‌های گره‌ها با ویژگی‌های ارائه شده خود وابسته هستند.

3-دارندگان توکن؛

اینها کاربران و نهادهایی هستند که توکن بلاکچین را در اختیار دارند. بسته به نوع بلاکچین، این گروه درجات مختلفی از حق رأی‌دهی در مورد ویژگی‌هایی که باید پیاده‌سازی شوند و تعیین قیمت‌ها را دارند. به طور کلی سرمایه‌گذاران بخش بزرگی از جامعه دارندگان اصلی توکن را تشکیل می‌دهند.

4-تیم بلاکچین؛

 این تیم می‌تواند یک شرکت یا یک سازمان غیرانتفاعی باشد که نقش‌های مختلفی را بر عهده می‌گیرد. نقش اصلی تیم بلاکچین مدیریت کردن سرمایه و توسعه پروژه است. این تیم همچنین جوامع وسیع‌تری از سرمایه‌گذاران و طرفداران را برای مذاکره با توسعه‌دهندگان کد و اجراکننده‌های گره‌ها نمایندگی می‌کنند و همچنین اغلب نقش بازاریابی پروژه را بر عهده دارند. برای مثال، در حالی که بیت‌کوین و اتریوم هر کدام دارای یک بنیاد هستند، ریپل از جمله پروژه‌هایی است که توسط یک شرکت مدیریت می‌شود.

عناصر حاکمیت بلاکچین

برای دسته‌بندی روش‌های حاکمیت راه های متعددی وجود دارد. در خصوص بلاکچین شناسایی دسته‌های اولیه برای ارزیابی و توسعه یک ساختار حاکمیت مؤثر بلاکچین بسیار مهم است.

در مقایسه با ساختار حاکمیت فعلی سازمان‌های معمولی می‌توان چهار دسته‌بندی را شناسایی کرد که بسیار مرتبط با حاکمیت بلاکچین هستند:

  1. اجماع
  2. مشوق‌ها
  3. اطلاعات
  4. ساختار حاکم

در ادامه به هر یک از این موارد خواهیم پرداخت و دلایل اهمیت این پارامترها برای حاکمیت بهینه بلاکچین را بررسی خواهیم کرد.

استراتژی‌های حاکمیت بلاکچین

فناوری بلاکچین بسیار جدید است، از این رو به‌جز در مورد بیت کوین هیچ استراتژی مطمئنی در این زمینه در دسترس نیست. بنابراین از یک منظر گسترده‌تر حاکمیت بلاکچین را می‌توان به دو نوع طبقه‌بندی کرد:

  1. حاکمیت برون زنجیره‌ای
  2. حاکمیت درون زنجیره‌ای

1-حاکمیت برون زنجیره‌ای

حاکمیت برون زنجیره‌ای (Off-Chain Governance) معمولاً بین جامعه یک بلاکچین تعادل ایجاد می‌کند این جامعه میتواند توسعه‌دهندگان اصلی، استخراج کنندگان، کاربران و سازمان‌های تجاری آن و… باشند. بیت کوین و اتریوم هر دو از این مدل حاکمیتی پیروی می‌کنند.این نوع الگوی حاکمیت شبیه ساختار سنتی حاکمیت است اما شباهت‌ها و نیز تفاوت‌هایی با این مدل حاکمیت دارد.

مدل برون زنجیره‌ای نسبتاً متمرکز است؛ در واقع تصمیمات مربوط به شبکه توسط تعداد کمی از افراد گرفته می‌شود. بسیاری از کاربران جریان اصلی به دلیل نداشتن دانش فنی یا قدرت مالی در تصمیم‌گیری نقشی ندارند یا نفوذ کافی برای این کار ندارند. این وضعیت شبیه به حاکمیت مستقیمی است که قبلاً در مورد آن صحبت کردیم و بسیاری به درستی معتقدند که حاکمیت مستقیم تهدیدی برای پایداری بلاکچین است.

با این حال، تفاوت این مدل با حاکمیت سنتی در این است که مدل برون زنجیره‌ای با وجود متمرکز بودن نسبت به ساختارهای سنتی انعطاف‌پذیری بسیار بیشتری در عمل دارد. برای مثال «هارد فورک» را در نظر بگیرید. کاربر این اختیار را دارد که از بین زنجیره جدید منشعب شده و پروتکل کلاسیک قدیمی یکی را انتخاب و استفاده کند. قیمت زنجیره جداشده از پروتکل بلاکچین اصلی در مقایسه با سناریوهای حاکمیت سنتی در صنایع یا دولت بسیار کمتر است.

در زیر چهار مؤلفه مؤثر بر استراتژی حاکمیت برون زنجیره‌ای را بررسی می‌کنیم:

1-1-اجماع

در مدل برون زنجیره‌ای تصمیم‌ها معمولاً توسط رهبران حاضر در جامعه گرفته می‌شود. در مورد بیت کوین، ماینرهای بزرگ مانند بیت مِین (Bitmain)، توسعه دهندگان اصلی و نهادهای تجاری با یکدیگر تعامل دارند و به یک اجماع کلی می‌رسند.

2-1-مشوق

مشوق اگرچه یک انگیزه عالی برای مشارکت کنندگان در شبکه‌های بلاکچین است اما نوع آن در نهادها یا جوامع مختلف پروژه‌های برون زنجیره‌ای متفاوت است. در حالی که ماینرها به دنبال دریافت کارمزدها هستند توسعه دهندگان خواهان اجرای کنترل شده تغییرات در شبکه و موفقیت روزافزون آن هستند و از سوی دیگر کسب و کارها به دنبال منافع خود هستند.

این ناهماهنگی در انگیزه گروه‌های مختلف به احتمال زیاد موجب بروز مشکلاتی می‌شود که منجر به شکل‌گیری هارد فورک می‌شود. هارد فورک بدنام بیت کوین کش در وهله اول به دلیل مسائل مربوط به مشوق بود.

3-1-اطلاعات

اطلاعات در شبکه بیت کوین و سایر بلاکچین‌های عمومی یک قضیه منحصربه‌فرد است. شفافیت ذاتی و ماهیت غیرمتمرکز و بدون اعتماد بیت کوین بینش‌هایی را در مورد پویایی‌های این پلتفرم ارائه می‌دهد که در دولت‌ها یا شرکت‌های بزرگ در دسترس نیست. این شفافیت به شدت مفید است اما ممکن است منجر به شکل‌گیری مشوق‌های متضاد در میان طرفین مختلف شود.

اطلاعات در شبکه بلاکچین کامل نیست اما به هر حال از اطلاعات موجود در مدل‌های سنتی حاکمیت ،کیفیت بسیار بهتری دارد و می‌تواند موجب بازتعریف پراکندگی اطلاعات در اینترنت شود.

4-1-ساختار حاکم

مدل برون زنجیره‌ای اگرچه به اندازه شرکت‌های فناوری معمولی و سایر سازمان‌های رسانه‌ای متمرکز نیست اما سعی می‌کند سطح بالایی از متمرکز بودن را ارائه دهد.

آنچه که این مدل را از ساختار سلسله‌مراتبی مدل حاکمیت سنتی متمایز می‌کند توانایی توسعه‌دهندگان آگاه از نظر فنی آن برای مشارکت در تصمیم‌گیری در مورد توسعه شبکه است. یک مثال عالی از این مکانیسم پروپوزال ارتقای بیت کوین است.

2-حاکمیت درون زنجیره‌ای

حاکمیت درون زنجیره‌ای جدیدترین حوزه فعالیت در ساختارهای حاکمیت بلاکچین است و برخلاف سایر روش‌های برون زنجیره‌ای به‌ویژه برای بلاکچین ایجاد شده است. روش حاکمیت درون زنجیره‌ای که ماهیت بسیار دموکراتیک‌تری دارد مفاهیم جذاب، امیدوارکننده و در عین حال دو قطبی‌کننده‌ای را مطرح کرده است.

دموکراسی مستقیم در حاکمیت درون زنجیره‌ای به لطف مکانیسم رأی‌دهی درون‌ساخت بلاکچین حاصل شده است که می‌تواند بر اساس نیاز خاص شبکه‌ها بهینه‌سازی شود. در این روش مشارکت اجراکننده‌های گره در حاکمیت دیگر ضروری نیست زیرا آنها فقط باید روند درون زنجیره‌ای را دنبال کنند. این رویکرد در وهله اول باعث قدرت گرفتن تصمیمات پیش‌فرض و در وهله دوم موجب کاهش ایجاد هارد فورک‌ها میشود.

در شرایط آرمانی تصور کنید که جامعه به دو گروه کاملاً متفاوت تقسیم شده است که هر کدام یکی از دو پیشنهاد زیر را مطرح می‌کند:

  1. افزایش اندازه بلوک برای به حداکثر رساندن توان عملیاتی در لایه پایه.
  2. اضافه کردن یک لایه دوم مانند شبکه لایتنینگ.

همه دارندگان توکن رأی خود را به این موضوع می‌دهند و هر پیشنهاد که بیشترین رأی را دریافت کند به طور خودکار در زنجیره اجرا می‌شود.

در اینجا با دادن کنترل و قدرت تصمیم‌گیری بیشتر به کاربران بیشتر بر رفع نیازهای آنها تمرکز می‌شود.

1-2-اجماع

پروتکل بلاکچین در مدل حاکمیت درون زنجیره‌ای امکان رسیدن به اجماع از طریق مکانیسم رأی‌دهی مستقیم را فراهم می‌کند. این روش اجماع بیشتر شبیه دموکراسی مستقیم است (که قبلاً بحث شد) که دارای چند بهینه‌سازی کوچک برای مطابقت با نیازهای بلاکچین است.

نتایج رأی‌گیری به صورت الگوریتمی کنترل می‌شود و دستور اجرای خودکار آنها مستقیماً در پروتکل گنجانده شده است. این یک شکل کاملاً جدید از اجماع در ساختار حاکمیت است از این رو هیچ مورد استفاده واقعی از آن وجود ندارد که در مدت زمان کافی پیاده‌سازی شده باشد و بر اساس آن در مورد موفقیت یا عدم موفقیت آن قضاوت کرد.

2-2-مشوق‌ها

مشوق‌ها در مدل حاکمیت درون زنجیره‌ای بسیار متفاوت از مدل برون زنجیره‌ای است. در این مدل قدرت تصمیم‌گیری از توسعه‌دهندگان و ماینرها به کاربران عمومی فعال در حاکمیت درون زنجیره‌ای منتقل شده است. در حاکمیت درون زنجیره‌ای دموکراسی حاصل شده است این سوال مطرح میشود که این روش چقدر در زمینه پیشبرد توسعه بلاکچین در مسیر درست مؤثر خواهد بود.

با وجود انگیزه‌های متفاوت مسئله تضاد منافع بین کاربران به وجود می‌آید. کاربران بدون دانش فنی مناسب، که بسیاری مطمئناً فاقد آن هستند، ممکن است تصمیم‌هایی بگیرند که در واقع به نفع پلتفرم نباشد.

3-2-اطلاعات

شفافیت اطلاعات در سیستم درون زنجیره‌ای بسیار بهتر از وضعیت موجود در حاکمیت برون زنجیره‌ای است. از آنجا که در مدل درون زنجیره‌ای کاربران نیز مشارکت دارند پیشنهادهای مختلف مربوط به توسعه و رأی‌دهی در فضای باز اتفاق می‌افتد. هر تصمیم مهم و ضروری مانند تصمیم‌گیری در مورد کاهش پاداش بلوک ابتدا مطرح شده و سپس از طریق رأی سهامداران یا از طریق یک مکانیسم ترکیبی برون زنجیره‌ای/درون زنجیره‌ای با شفافیت کامل اجرا می‌شود.

به جز پیشنهاد ارتقای بیت کوین (BIP) که دارای شفافیت بالا است هیچ بلاکچین دیگری چنین سطحی از شفافیت را در ساختار حاکمیت برون زنجیره‌ای خود ارائه نمی‌دهد.

4-2-ساختار حاکم

ساختار حاکم یکی از ویژگی‌های جالب مدل درون زنجیره‌ای است. حاکمیت بر روی خود بلاکچین انجام می‌شود. همان‌طور که گفته شد از آنجا که اجماع از طریق یک مکانیسم رأی‌دهی غیرمتمرکز به دست می‌آید این بلاکچین می‌تواند بسیار سازگارتر و انعطاف پذیرتر از همتای برون زنجیره‌ای خود باشد.

در این مدل پروتکل‌های مربوط به نحوه عملکرد بلاکچین در قراردادهای هوشمند درون زنجیره‌ای ذخیره می‌شوند که دارای قابلیت‌ها و رویه‌های داخلی برای انجام اصلاحات هستند. قوانین مربوط به عملیات بلاکچین در خود بلاکچین ذخیره می‌شود.

با بزرگ‌تر شدن اندازه یک گروه یا جامعه ساختارهای دموکراسی معمولاً به دلیل ماهیت عاطفی یا خودخواهانه افراد شروع به متلاشی شدن می‌کنند. این یک خطر بزرگ برای مکانیسم حاکمیت درون زنجیره‌ای است چرا که برای بسیاری از کاربران حاضر در این ساختار ناشناس یا در بهترین حالت دارای اسم مستعار هستند.

چالش‌های حاکمیت درون زنجیره‌ای

در این مدل حاکمیت مسئله مقیاس‌پذیری همچنان یک نگرانی بزرگ است. هر چه جامعه بزرگ‌تر باشد اداره کارآمد آن پیچیده‌تر و دشوارتر می‌شود.

جامعه بلاکچین در رابطه با ارزش حاکمیت درون زنجیره‌ای اختلاف نظر دارد. در تئوری، هر تغییری را می‌توان در خود بلاکچین برنامه‌ریزی کرد و از طریق نهادهای مجاز به آنها رأی داد تا در صورت تائید شدن به طور خودکار در کد پیاده‌سازی شود.

اما این رویکرد در واقعیت چالش‌های جدی ایجاد می‌کند، از جمله اینکه:

  1. همه اعضا باید در راستای منافع گروه به عنوان یک کل عمل کنند که در یک جامعه بزرگ و ناهمگون چنین چیزی تضمین نمی‌شود.
  2. بلاکچین‌ها تغییرناپذیر هستند در نتیجه پس از تائید شدن تغییرات پیشنهادی با رأی مشارکت کنندگان نمی‌توان آن را به حالت قبل برگرداند.
  3. تمایل طبیعی به بازآفرینی مدل‌های حاکمیت قدیمی بر روی پویایی‌های درون زنجیره‌ای احتمال شکل‌گیری اختلاف نظر را افزایش می‌دهد.
  4. دستیابی به پایداری بلندمدت در یک مدل حاکمیت آزمایشی در واقعیت مستلزم زمان و تلاش بسیار بیشتری است.

چند نمونه برجسته‌تر از مدل‌های حاکمیت بلاکچین

1-بیت کوین و اتریوم

بیت کوین شناخته‌شده‌ترین شبکه بلاکچین منبع باز و پرکاربردترین نمونه مدل حاکمیت غیرمتمرکز است. برخلاف برخی نظرات، تصمیم گیرندگان اصلی در بیت کوین کاربران و ماینرها هستند نه تیم توسعه بیت کوین یا یک رهبر یک پروژه فعال مانند ویتالیک بوترین موسس خود اتریوم.

همچنین می‌توان ادعا کرد که مدل حاکمیت بیت‌کوین ترکیبی از حاکمیت درون و برون زنجیره‌ای است که در آن نقش رهبران جامعه در خارج از کد برنامه ، پرنگ است.

پروتکل بیت کوین باز است و هیچ الزام خاصی برای شرکت کنندگان احتمالی ندارد به جز اینکه از پروتکل این شبکه که بیشتر آن هنوز همان پروتکل اصلی ساتوشی ناکاموتو است پیروی کنند. بنابراین هر شخصی که از کد پیروی کند می‌تواند به شرط تامین قدرت محاسباتی بیشتری به صورت فعالانه در توسعه بیت کوین مشارکت داشته باشد.

این تامین کنندگان نیروی محاسباتی (ماینرها) به همراه «کاربران عادی» کم و بیش حاکمیت بیت کوین را بر عهده دارند. تصمیم‌های اصلی شبکه معمولاً بر اساس بررسی کاربران همتا گرفته می‌شود و به دنبال آن فعال‌ترین ماینرها در مورد تصمیم‌ها به اجماع می‌رسند.یک نوع شایسته‌سالاری وجود دارد که در آن کسانی که بیشترین قدرت محاسباتی را دارند سهم بیشتری در تصمیم‌گیری دارند. شبکه بیت کوین تحت نظارت توسعه‌دهنده اصلی بیت‌کوین کور و دیگر توسعه‌دهندگان «سطح بالاتر» به پیشنهادهای بهبود بیت‌کوین (BIP) رأی می‌دهد. پس از پایان رأی‌گیری تغییرات پیشنهادی اجرا یا رد می‌شود.

در حال حاضر بحث‌هایی در مورد میزان متمرکز بودن اتریوم، دومین ارز دیجیتال محبوب، وجود دارد. اگرچه از اتریوم اغلب به عنوان یک شبکه غیرمتمرکز یاد می‌شود اما این شبکه همچنان کم و بیش به تغییرات ورودی بنیان‌گذار آن یعنی ویتالیک بوترین که مسئول نوشتن تغییرات عمده کد اتریوم است وابسته است.

با این وجود اتریوم از یک ساختار حاکمیتی مشابه ساختار بیت کوین استفاده می‌کند که در آن کاربران می‌توانند با رأی خود در مورد پیشنهادهای بهبود اتریوم (EIP) و تغییرات نرم‌افزاری در سطح شبکه تصمیم بگیرند. پیشنهادهای بهبود اتریوم انواع مختلفی دارد و قبل از اجرا چندین مرحله (از وضعیت پیش‌نویس تا وضعیت نهایی) را طی می‌کند. همه تغییرات قبلی و تغییر ایجاد شده فعلی را می‌توان در مرجع منبع باز گیت هاب (GitHub) اتریوم ردیابی کرد.

2-تزوس (Tezos)

مدل حاکمیت درون زنجیره‌ای تزوس موجب معروف شدن این رمز ارز شده است. نکته جالب در مورد این پروژه این است که دارای سیستم رأی‌دهی چرخه‌ای است؛ در واقع در هر سه ماهه سال یک دوره رأی‌دهی انجام می‌شود.

به علاوه، هر چرخه رأی‌دهی مورد استفاده جداگانه خود را دارد؛ مورد اول مربوط به بررسی، دوم به رأی‌دهی واقعی و آخرین مورد مربوط به به‌روزرسانی است. مرحله سوم (اجرا یا رد کردن) تحت یک اصل اکثریت ساده عمل می‌کند؛ در این اصل محدودیت ۸۰ درصدی در نظر گرفته شده است و تغییرات پیشنهادی که دارای حداقل نیازها باشند در شبکه اصلی تزوس اجرا می‌شوند.

مدل تزوس نمونه خوبی از حاکمیت درون زنجیره‌ای است. در این مدل همچنین تعداد دقیق آرای مورد نیاز برای مطرح کردن یک تغییر در نظر گرفته می‌شود؛ رویه‌ای که به نظر می‌رسد باید در بطن تمام سیستم‌های رأی‌گیری باشد.

علاوه بر این، در شبکه تزوس امکان رأی دادن به خود سیستم رأی‌دهی نیز وجود دارد که این یک راهکار عالی و خلاقانه برای برطرف کردن ناکارآمدی‌های ناشی از ذینفعان بزرگ، مشارکت کم رأی‌دهندگان و غیره است.

3-دیفینیتی (Dfinity)

دیفینیتی یکی از معدود شبکه‌هایی است که از مدل حاکمیت الگوریتمی با سیستم عصبی بلاکچین (BNS) استفاده می‌کند. سیستم عصبی بلاکچین از نورون‌ها تشکیل شده است و هر نورون موجودیت دارای قابلیت رأی دادن شبکه است.

نورون‌ها برای ارائه یک پیشنهاد اصلاحی ابتدا باید یکی از دسته‌بندی‌های پیشنهادها را انتخاب کنند چرا که دیفینیتی تصمیم‌ها را بر اساس کاربرد آنها دسته‌بندی میکنند مثلاً دسته‌بندی‌های مربوط به اقتصاد، سیاست، و کد وجود دارد. علاوه بر این، هر درخواست تغییر، شامل پرداخت کارمزد پیشنهاد میشود که این کارمزد فیلتری در برابر حفظ کیفیت در مقابل پیشنهادهای بی‌اهمیت یا بدون تأثیر واقعی عمل می‌کند.

نورون‌ها می‌توانند همیشه پیشنهادات خود را ارائه دهند اما لزوم پرداخت کارمزد ممکن است به طور طبیعی مانع اعمال قدرت بخش بزرگی از شبکه بر تصمیم‌گیری شود. هرچه کارمزد ثبت شده توسط هر نورون بیشتر باشد قدرت رأی‌دهی آن بیشتر است.

البته این سیستم تا حدودی زیر سوال رفته است زیرا باعث ایجاد مسئله حاکمیت «پرداخت کن تا بازی کنی» می‌شود که در آن ذینفعان دارای منابع بیشتر می‌توانند تنها به دلیل داشتن ثروت بومی بیشتر در شبکه خود موضع بهتری را اتخاذ کنند.

ساختار حاکمیت دیفینیتی همچنین دارای یک سیستم رأی‌دهی خودکار است که نورون‌ها را قادر می‌سازد تا به جای دیگران رأی دهند.اگر یک نورون در مورد یک موضوع خاص اطلاعات بیشتری داشته باشد (مثل زمانی که در مورد سیاست اطلاعات کافی نداشته باشید و به شخص دیگری اجازه دهید رأی دهد) در این صورت میتواند مفید باشد اما کارآمدی این رویه مورد تردید است زیرا ممکن است محیطی با اتکای بیش از حد ایجاد کند.

4-دیکرید (Decred)

دیکرید شبکه‌ای است که مسیر توسعه نسبتاً غیرمعمولی را در پیش گرفته است. سازندگان این شبکه عرضه اولیه کوین انجام ندادند و مشابه مدل پروژه دش خودشان بودجه توسعه پروژه را تامین کرده‌اند. سرمایه دیکرید که در حال حاضر تحت نظارت یک هلدینگ متمرکز است قرار است در آینده از طریق استفاده از دائوها برای خودکارسازی کامل فرآیند غیرمتمرکز شوند.

دیکرید یکی از شناخته شده‌ترین شبکه‌هایی است که حداقل در حال حاضر از حاکمیت برون زنجیره‌ای استفاده می‌کند. پروژه دیکرید بر حفظ حریم خصوصی تمرکز کرده است و انجمن آن گروهی از افراد است که مسئولیت فرآیندهای تصمیم‌گیری در پروژه را بر عهده دارند.

اعضای انجمن به نوبه خود توسط یک شورای پذیرش انتخاب می‌شوند که باید رأی اکثریت ساده (۶۰ درصد) را کسب کنند؛ این میزان رأی برای اخراج اعضا، که توسط نهاد دیگری به نام «شورای فرسایش» انجام می‌شود، ضروری است.

مدل حاکمیتی دیکرید تا حدود زیادی شبیه به یک شرکت کلاسیک دارای هیئت مدیره است. در دیکرید در حال حاضر تصمیم‌های بزرگ توسط یک گروه منتخب در یک فرمت واقعی و غیر کدی گرفته می‌شود که در آینده قرار است جای خود را به یک سیستم غیرمتمرکزتر بدهد که در آن سایر ذینفعان هم مشارکت خواهند داشت.

5-ایاس (EOS)

مدل حاکمیت ایاس یکی از منحصربه‌فردترین مدل‌های موجود در جهان است که شامل قانون اساسی و یک هیئت مدیره اصلی با عنوان «انجمن داوری اصلی ایاس (ECAF)» است. مدل حاکمیت ایاس دارای یک نهاد اجرایی قوی ۲۱ نفره  متشکل از انتشاردهنده‌های بلوک است که در مجموع مهم‌ترین تصمیمات را در شبکه می‌گیرند.

عملکرد ایاس به این ترتیب است که تیم ۲۱ نفره اصلی به جای اینکه مجبور باشند در کل شبکه با هم همگام شوند، به سخت افزارهای تخصصی و یک لینک مستقیم بین آنها دسترسی دارند و از این طریق تصمیمات را اعلام می‌کنند.

ساختار اصلی حاکمیت ایاس، قانون اساسی آن که بیانگر نقشه راه و پروتکل پروژه است، ممکن است توسط ۲۱ انتشاردهنده بلوک اصلاح شود. برای تصویب یک رأی باید ۱۵ نفر از ۲۱ نفر برای یک دوره مداوم ۳۰ روزه با آن موافقت کنند و همچنین به تائید کاربران نیاز است. در صورت پذیرفته شدن تغییرات ایاس ، یک دوره پیاده‌سازی ۷ روزه در نظر گرفته شده است که پس از آن تمام گره‌های فعال باید ارتقا پیدا کنند.

ایاس اغلب از نظر نحوه طراحی سیستم رأی‌دهی آن با دولت‌های سنتی مقایسه می‌شود. البته سطح غیرمتمرکز بودن ایاس در مقایسه با سایر شبکه‌ها بسیار کمتر است و مدل حاکمیتی آن باعث ایجاد بحث‌هایی در میان جامعه ارزهای دیجیتال شده است.

آینده حاکمیت بلاکچین

ایجاد تعادل بین منافع همه ذینفعان در شبکه‌های بلاکچین بسیار دشوار است. همان‌طور که دیدید راه‌های مختلفی برای طراحی مدل حاکمیت بلاکچین وجود دارد و پایداری آن‌ها تا حد زیادی به عوامل مختلف بستگی دارد.

در حالی که هدف برخی از مدل‌ها توجه به اهمیت نظرات آگاهانه و کارشناسانه است (به عنوان مثال ایاس)، تمرکز برخی دیگر بر مؤلفه جامعه کاربران است و سعی می‌کنند در بحث مشارکت ذینفعان در حاکمیت فراگیرتر باشند.

مطمئناً مدل‌های حاکمیت معاصر جدید در آینده تکامل پیدا خواهند کرد. برخی از پروژه‌ها در حال حاضر تلاش می‌کنند تا جایگزین‌های بهینه مانند حاکمیت بین زنجیره‌ای را برای برآوردن نیازهای بازار ارزهای دیجیتال و جامعه آن پیشنهاد کنند.

چیزی که می‌توان با قطعیت گفت این است که بلاکچین تعریف کلاسیک حاکمیت را تغییر داده است و جهان قدیم را دچار دگرگونی کرده است.

آینده بدون شک انعطاف‌پذیری نهادهای متمرکز امروزی را خواهد آزمود و جهت‌گیری آن به سمت توانمندسازی شخصی بیشتر و مشارکت بیشتر همه ذینفعان مرتبط به جای تعداد معدودی که مسئول تصمیم‌گیری هستند خواهد بود.

حتی در نهادهایی که برای فعالیت تحت مدل‌های حاکمیت متمرکز مناسب‌تر هستند فاکتورهایی مانند کنترل‌ها و تعادل‌ها در ترویج شفافیت و مسئولیت‌پذیری در میان تصمیم‌گیرندگان نقش اساسی دارند.

شاید ساختارهای ترکیبی نوآورانه حاکمیت بتوانند این مسائل را حل کند اما باید دید آیا این فضایی که مشخصه آن حرکت به سمت تمرکززدایی است در راستای هدف اولیه خود تکامل خواهد یافت یا خیر.

کاربرد بلاک چین

فناوری بلاکچین صرفا برای بازار ارزهای دیجیتال نیست. همانطور که قبلا هم اشاره کردیم ، بلاکچین بستری برای ذخیره اطلاعات به روشی مخصوص به خود است. هرچند حوزه ارزهای دیجیتال به دلیل ارتباط با مباحث اقتصادی و مالی و مسائل سرمایه گذاری و کسب درآمد بیشتر مورد توجه قرار گرفته است، اما بلاک چین کاربردهای بیشتری دارد. کاربردهای تکنولوژی بلاک چین چیست و از چه استفاده هایی می شود؟

برخی از افراد معتقدند که از کاربردهای فناوری بلاک چین ، محافظت از حقوق افراد است. به عبارتی، می‌توان از فناوری بلاک چین به خوبی در محافظت از حق امتیاز و مبارزه با جعل داده‌­ها استفاده کرد. به دلیل شفافیت و قابلیت ردیابی اطلاعات در شبکه‌های بلاکچین، می‌توان از آن در حفظ حقوق مادی و معنوی افراد در تولید اثر استفاده کرد.

بسیاری از شرکت‌هایی که به تولید و عرضه تلفن‌های همراه مشغولند، از بلاک چین در محصولات خود استفاده می‌کنند. به عنوان مثال شرکت سامسونگ در گوشی‌های سری جدید گلکسی خود از تکنولوژی بلاک چین استفاده کرده است.

یکی دیگر از کاربردهای بلاکچین در صعنت پزشکی است. در این حوزه حتی محصولاتی کاربردی عرضه شده که مورد استفاده قرار گرفته است. برای مثال، بستر ClinTex با هدف رساندن منابع دارویی به بازار با قیمت رقابتی، به صورت مستقیم به افرادی که بیشترین نیاز را به آنها دارند مورد استفاده قرار می‌گیرد. فرایند به اشتراک‌گذاری داده‌ها برای آزمایش‌های بالینی موجب ایمن‌سازی انتقال اطلاعات بلاک چین، فراگیری ماشین و پروتکل‌های هوش مصنوعی برای تجزیه و تحلیل پیش‌بینانه داده می‌شود.

در ادامه به برخی از کاربردهای بلاکچین برای بهبود فرآیندهای موجود یا ایجاد فناوری های جدید اشاره شده است:

1-بلاک چین در زنجیره‌های تأمین

زنجیره‌های تأمین مناسب در بسیاری از مشاغل موفق قرار دارند و به موارد مختلفی از جابجایی کالا از تأمین کننده گرفته تا مصرف کننده مربوط می‌شوند. هماهنگی چندین سهام دارد در یک صنعت معین همیشه دشوار بوده است. با این حال، فناوری بلاکچین می‌تواند سطح جدیدی از شفافیت را در بسیاری از صنایع فراهم کند.

اکوسیستم زنجیره تأمین با قابلیت همکاری که حول یک سیستم اطلاعاتی تغییرناپذیر می‌چرخد​​، چیزی است که بسیاری از صنایع برای استحکام و اطمینان بیشتر به آن نیاز دارند.

2-بلاک چین و صنعت بازی

صنعت بازی سازی که یکی از بزرگ‌ترین صنایع سرگرمی در جهان است نیز می‌تواند از فناوری بلاکچین بسیار بهره‌مند شود. در اصل گیمرها به توسعه‌دهندگان این بازی مدیون هستند و مجبورند قوانینی که توسعه‌دهندگان در بازی قرار داده‌اند را دنبال کند.

در بیشتر بازی‌های آنلاین، گیمرها مجبور می‌شوند به فضای سرور توسعه‌دهندگان اعتماد کرده و از مجموعه قوانین همیشه در حال تغییر آن‌ها پیروی کنند. در این زمینه، بلاکچین می‌تواند به غیرمتمرکز کردن مالکیت، مدیریت و نگهداری بازی‌های آنلاین بسیار کمک کننده باشد.

با این حال، مشکلی که در این میان وجود دارد این است که بازی‌ها نمی‌توانند خارج از عناوین کنونی و بدون مالکیت واقعی و بازارهای ثانویه وجود داشته باشند.

با تغییر بازی‌ها به سمت یک رویکرد مبتنی بر بلاکچین، بازی‌ها در دراز مدت پایدارتر می‌شوند و موارد موجود در بازی که به‌عنوان مجموعه‌های رمزنگاری صادر می‌شوند، ارزش واقعی به دست خواهند آورد.

3-بلاک چین برای مراقبت‌های بهداشتی

ذخیره سوابق پزشکی به روشی مناسب و قابل اعتماد برای سیستم‌های بهداشتی بسیار مهم است. ذخیره تمامی این اطلاعات در سرورهای مرکزی، اطلاعات حساس را در موقعیتی آسیب پذیر قرار می‌دهد. شفافیت و امنیت قوی بلاکچین آن را به بستری ایده آل برای ذخیره سوابق پزشکی تبدیل کرده است.

امنیت سیستم‌های رمزنگاری شده از سایر سیستم‌ها بسیار قوی‌تر است و این امکان را برای بیماران فراهم می‌کند که با اطمینان خاطر و بدون نگرانی از به اشتراک گذاشتن اطلاعات شخصی، سوابق پزشکی خود را با هر مؤسسه بهداشتی به اشتراک بگذارند.

اگر همه افرادی که اطلاعات شخصی در سیستم‌های مراقبت‌های پزشکی دارند بتوانند از یک سیستم اطلاعاتی جهانی و ایمن استفاده کنند، ارسال و دریافت اطلاعات میان آن‌ها بسیار آسان‌تر خواهد بود.

4-حواله کردن پول با بلاکچین

ارسال پول در سطح بین‌المللی با روش و بانکداری سنتی بسیار دردسرساز است. به دلیل وجود شبکه پیچیده‌ای از واسطه‌ها، هزینه‌ها و زمان تسویه حساب است که استفاده از بانک‌های سنتی برای انجام معاملات فوری، غیرقابل اعتماد و گران است.

رمز ارزها و بلاکچین‌ها، این سیستمی که بر پایه واسطه‌های فراوان ساخته شده است را از بین می‌برند و می‌توانند انتقال سریع و ارزان به سراسر جهان را امکان‌پذیر کند. اگرچه بلاکچین عملکرد را فدای برخی خواص مطلوب خود کرده است اما طیف وسیعی از پروژه‌ها از این فناوری استفاده می‌کنند تا امکان انجام معاملات تقریباً فوری و ارزان فراهم شود.

5-کاربرد بلاکچین در هویت دیجیتالی

مدیریت ایمن هویت در اینترنت دغدغه بزرگی برای افرادی که در این فضا فعالیت می‌کنند به شمار می‌رود و به همین دلیل لازم است هر چه سریع‌تر راه‌حل مناسبی برای این مسئله پیدا شود.

مقدار فراوانی از اطلاعات شخصی افراد در سرورهای متمرکز ذخیره می‌شود و در بسیاری از مواقع بدون اطلاع و رضایت این افراد، اطلاعات آن‌ها توسط الگوریتم‌های یادگیری ماشینی تجزیه و تحلیل می‌شود.

فناوری بلاکچین این امکان را برای کاربران فراهم می‌کند که اطلاعات شخصی خود را مدیریت و کنترل کنند و تنها در صورت نیاز بخش کوچکی از اطلاعات خود را به اشخاص دیگر نشان دهند. این کاربرد بلاکچین و رمزنگاری کمک زیادی به افراد خواهد کرد و می‌تواند تجربه‌ای جدید و ایمن را در اینترنت و بدون از بین بردن حریم خصوصی فراهم کند.

6-کاربرد بلاکچین در اینترنت اشیاء

تعداد فراوانی از دستگاه‌ها هر روز به اینترنت متصل می‌شوند و این تعداد به طور چشمگیری رو به افزایش است. عده‌ای بر این باورند که ارتباط و همکاری میان این دستگاه‌ها می‌تواند به طور قابل توجهی توسط فناوری بلاکچین تقویت شود. ریزپرداخت‌های خودکار ماشین به ماشین (M2M) ممکن است اقتصاد جدیدی را متکی به یک پایگاه داده با اطمینان و توان بالا ایجاد کند.

از زمان ظهور اولین انقلاب دیجیتال، که در دهه ۵۰ رخ داد، تغییرات زیادی در حوزه دیجیتال ایجاد شده است که برخی از آنها پایدار و برخی دیگر تنها برای برهه ای از زمان، موثر واقع شدند. اما زمانی که نگاهی کلی به صنعت دیجیتال می کنیم، به سادگی می توان متوجه شد که این صنعت تا چه حد دچار تغییرات شده و تا چه اندازه پیشرفت کرده است.

یکی از مهمترین تغییراتی که در حوزه فناوری دیجیتال ایجاد شده است، امکان برقراری ارتباط بخش های مختلف با یکدیگر است. به عنوان مثال برقراری ارتباط بین چیپ های RFID ، سنسورها و اینترنت! همین برقراری ارتباط، ایده اصلی شکلگیری فناوری اینترنت اشیاء شده است.

همان طور که در ابتدای مقاله بیان شد، اینترنت اشیاء به عنوان یکی از فناوری های شاخص در عصر کامپیوتر ها شناخته می شود که این امکان را در اختیار افراد قرار می دهد تا علاوه بر رایانه ها، دستگاه های دیگر را نیز از طریق اینترنت به یکدیگر متصل کنند.

بررسی تاریخچه ای از IoT

جالب است بدانید که اولین بار از این فناوری در دانشگاه MIT استفاده شد. چرا که دانشجویان با استفاده از سنسورهایی که قیمت ناچیزی نیز داشتند، جهت کنترل و راه اندازی مجدد دستگاه توزیع کننده کولا استفاده می کردند.

در سال ۱۹۹۴، شکل جدیدی از این تکنولوژی ارائه شد. شخصی به نام رضا راجی این ایده را مطرح کرد تا با استفاده از این فناوری ارسال داده ها به گونه ای انجام شود، تا بتوان با استفاده از آنها، قدمی بزرگ در راستای اتوماسیون سازی خانه ها و کارخانه ها برداشت.

در همان دهه ۸۰، شرکت های بزرگی مانند مایکروسافت، شروع به آزمایش این ایده و ایده های مشابه کردند و از سال ۲۰۰۲ تا الان، بسیاری از رسانه ها شروع به بررسی پتانسیل های این فناوری در حوزه ها مختلف، مانند اتصال دستگاه های مختلف به یکدیگر جهت بررسی شرایط سیستم، پرداختند.

با این وجود، شاید بتوان گفت که این فناوری از سال ۲۰۰۸ به صورت رسمی شناخته شد، چرا که بسیاری از دستگاه ها با مردم از طریق اینترنت به یکدیگر متصل شده و با هم ارتباط برقرار کردند.

روش کار اینترنت اشیا

عملکرد این فناوری به این صورت است که چند دستگاه فیزیکی که از سنسور و بخش های غیر محاسباتی تشکیل شده اند، از طریق اینترنت به سایر رایانه ها جهت تبادل اطلاعات و مانیتور آنها ارتباط برقرار میکنند. به عنوان مثال، بررسی شرایط ضربان قلب، آبپاش، امنیت منزل، ترموستات دستگاه ها و … .

با استفاده از این فناوری،  امکان کنترل و اتوماسیون سازی از راه دور، در رنج گسترده ای فراهم می شود. بنابراین ایده اجرای خانه های هوشمند، با استفاده از این فناوری دیگر مسئله غیر ممکنی نخواهد بود.

استفاده از اینترنت اشیا به صورت شخصی و خانگی

از این فناوری می توان در بخش های مختلف، مانند مصارف شخصی، محلی و … استفاده کرد. معمولا زمانی که صحبت از این فناوری می شود، اولین مثالی که به ذهن بسیاری از افراد می رسد، استفاده از اینترنت اشیا در ساخت خانه های هوشمند است. چرا که با استفاده از این تکنولوژی می توان به راحتی سیستم ها و بخش های مختلف از خانه ها را کنترل کرد. به عنوان مثال، سیستم روشنایی، سرمایشی / گرمایشی، تهویه هوا، سیستم امنیتی و …

نکته ی قابل توجهی که وجود دارد این است که برای کنترل تمامی این سیستم ها، تنها نیاز به یک دستگاه الکترونیکی، مانند ساعت های هوشمند، تلفن هوشمند و حتی یک هاب مشخص است که تجهیزات مختلف مانند تلویزیون، یخچال و … به آن جهت بررسی شرایط و کنترلشان، متصل شوند.

بر اساس تحقیقاتی که انجام شده است، خانه های هوشمند، در ارتقاء کیفیت زندگی افراد، خصوصا کسانی که مسن بوده و یا دارای یکی از ناتوانی های فیزیکی هستند، نقش پررنگ و موثری ایفا می کنند. با استفاده از سنسورهایی که در هنگام اجرای این ایده استفاده می شوند، می توان از شرایط باخبر شد و به موقع تصمیم گیری کرد. به عنوان مثال دریافت آلارم، هنگامی که ضربان قلب فردی که دچار مشکل قلبی است، دچار نوسان و نامنظمی می شود.

یکی دیگر از کاربرد های جالب اینترنت اشیا، استفاده از آن در بیمارستان هاست. تخت های هوشمندی را تصور کنید که با استفاده از سنسورهای موجود در آن می توان تشخیص داد که آیا تخت اشغال شده است یا نه! در حال حاضر برخی از بیمارستان ها از این فناوری جهت ردیابی بیمار، زمانی که تخت خود را ترک می کنند، استفاده می کنند.

استفاده از اینترنت اشیا در حوزه مصارف تجاری و صنعتی

یکی از رایج ترین استفاده های اینترنت اشیا در حوزه تجاری و صنعتی، استفاده از سنسورهای مختلف جهت اندازه گیری پارامترهای مختلف است. به عنوان مثال بررسی شرایط محیطی مانند اندازه گیری  دما، رطوبت، فشار هوا و … . به همین خاطر است که بسیاری از کشاورزان و دامداران از این فناوری جهت ردیابی کیفیت محصولات خود استفاده می کنند.

محدودیت های اینترنت اشیا

با وجود اینکه این فناوری کارگشای بسیاری از چالش های پیش روی بشریت است، اما هنوز به طور کامل تکمیل نشده و محدودیت هایی دارد. به عنوان مثال، یکی از دغدغه های اصلی که در رابطه با این فناوری مطرح است، تعداد دستگاه هایی است که باید به اینترنت متصل شده و کنترل شوند. هرچه که تعداد این دستگاه ها بیشتر شود، شرایط کنترل آنها نیز مشکلتر می شود زیرا برای بررسی شرایط آنها نیاز به استفاده از برنامه های مختلفی است. که همین مسئله، هدف اصلی اینترنت اشیا که صرفه جویی در وقت و هزینه است را زیر سوال می برد!

به همین خاطر برخی از کمپانی ها نظیر، اپل و لنوو تجهیزات الکترونیکی خود را به گونه ای طراحی می کنند که قابلیت کنترل از راه دور را به کاربر بدهند.

البته برخی دیگر از سیستم عامل های اینترنت اشیا از طریق یک هاب که مستقل از دسترسی به اینترنت و یا WiFi هستند در حال فعالیت هستند. به عنوان مثال Amazon Echo و Samsung Smart Things Hub .

بنابراین تجهیزاتی که در اینترنت اشیا مورد استفاده قرار می گیرند، دارای سنسورهایی هستند که از طریق اتصال به اینترنت و یا گیرنده WiFi دیگری وصل شده و اجازه کنترل مرکزی ، برنامه نویسی و نظارت را به کاربران می دهند.

ارزهای رمزنگاری شده IoT

بسیاری از دستگاه هایی که در حال استفاده از اینترنت اشیا هستند، برای برقراری ارتباط با دستگاه های دیگر، نیاز به انجام برخی از تراکنش های مالی با مقدار کم دارند. با توجه به اینکه در این سیستم ها از هیچ نیروی انسانی استفاده نمی شود، در نتیجه برای انجام این تراکنش ها نیاز به استفاده از ایده ارتباط اقتصادی M2M یا ماشین به ماشین است. در نتیجه IoT برای انجام برخی از فعالیت های خود نیاز به یک سری از ارزهای سازگار دارد که از قابلیت اطمینان بالایی برخوردار باشند.

در ابتدا ، بسیاری اعتقاد داشتند که بلاکچین به عنوان چهارچوبی اساسی برای اقتصاد M2M در نظر گرفته می شود. چرا که برای پرداخت های خرد مناسب است و به طور گسترده با ارزهای رمزپایه سازگار شده است. با این حال ، بسیاری از شبکه های بلاکچین با توجه به تعداد معاملات در ثانیه که می توانند انجام دهند عملکرد محدودی دارند.

این بدان معناست که اثبات سهام و اثبات کار در بلاکچین در حال حاضر پتانسیل محدودی برای مقیاس پذیری دارند در نتیجه برای پردازش تراکنش های مالی کوچک M2M در مقیاس وسیع مناسب نیستند. با این وجود ، لازم به ذکر است که بسیاری از پروژه های بلاکچین به سمت پیدا کردن راه حل های مشکل مقیاس پذیری مانند Bitcoin Lightning Network و Ethereum Plasma در حال حرکت هستند.

برنامه اینترنت اشیاء یا IOTA

 برنامه اینترنت اشیاء(IOTA) پروژه ای است که به شدت بر روی راه حل های IoT متمرکز شده و هدف آن راه اندازی ستون اصلی اقتصاد M2M است. این یک پروتکل منبع باز توزیع شده است که برخلاف بیت کوین و سایر ارزهای رمزنگاری شده ، برای تأیید معاملات به ماینرها نیاز ندارد. IOTA مبتنی بر یک شبکه بلاکچین نیست ، بلکه در یک جریان از معاملات بهم پیوسته است ، که آنها را تنگل می نامند.

تنگل (tangle) متشکل از شبکه ای است که در آن تراکنش ها می توانند به طور مستقیم توسط کاربرانی که درخواست داده اند تأیید شود ، مادامی که دو معاملات دیگر را از قبل انجام دهند. محدودیت معاملاتی که در هر ثانیه می تواند پردازش شود به طور مستقیم با تعداد کاربران در شبکه ارتباط دارد.

IOTA یک ارز رمزنگاری شده پیچیده و بسیار تجربی است که به تنهایی در حال استفاده از ساختار تنگل است. بر اساس بسیاری از گزارش های فنی که ارائه شده است، این پروتکل هنوز تکمیل نشده است و باید اصلاحات اساسی روی آن انجام گردد. با این وجود ، این پروژه مفاهیم جالب و خلاقانه ای را ارائه داده است .اگر توسعه دهندگان موفق به غلبه بر محدودیت های بالقوه شوند ، ممکن است برای اقتصاد IoT و M2M مناسب باشد.

اینترنت اشیاء (IoT) در نهایت امکان اتوماسیون ، نظارت و کنترل دستگاه ها را در مقیاس گسترده فراهم می کند که مطمئناً زندگی روزمره ما را بهبود می بخشد و بهره وری در صنایع مختلف را افزایش می دهد. با وجود اینکه هنوز از این فناوری در سطح جهانی به صورت گسترده استفاده نشده است، اما به احتمال زیاد در آینده ای نزدیک شاهد فراگیر شدن این فناوری در حوزه های مختلف خواهیم بود.

 

7-کاربرد بلاکچین برای دولت‌ها و حاکمیت

شبکه‌های توزیع‌شده می‌توانند انواع مختلف قوانین خود را به شکل کد کامپیوتر، تعریف و اجرا کنند؛ بنابراین آن‌چنان هم غیرقابل تصور نیست که بلاکچین ممکن است روزی توانایی از بین بردن فرایندهای مختلف حاکمیت در سطح محلی، ملی با حتی بین‌المللی داشته باشد.

علاوه بر این، بلاکچین حتی می‌تواند راه حلی برای محیط‌های توسعه متن‌باز یعنی فقدان مکانیسم قابل اعتماد و ایمن برای توزیع بودجه باشد. فناوری بلاکچین به همه شرکت‌کنندگان اطمینان میدهد که همگی می‌توانند در تصمیم‌گیری‌ها نقش داشته باشند و همچنین نمای کلی از سیاست‌های در حال اجرا را ارائه می‌دهد.

8-کاربرد بلاکچین برای خیریه‌ها

سازمان‌های خیریه اغلب با محدودیت‌هایی در خصوص نحوه پذیرش وجوه مواجه می‌شوند. علاوه بر این تشخیص مقصد نهایی کمک‌های مالی ممکن است در مواقعی بسیار دشوار باشد. متأسفانه این مشکلات تأثیرات منفی بر این سازمان‌ها می‌گذارد و باعث می‌شود بسیاری از حمایت از آن‌ها منصرف شوند.

کریپتو فیلانتروپی (Crypto-philanthropy) سیستمی است که به استفاده از فناوری بلاکچین برای دور زدن این محدودیت‌ها در سازمان‌های خیریه مربوط می‌شود.

این حوزه جدید در حال ظهور است و بر ویژگی‌های این فناوری برای اطمینان از شفافیت بیشتر، مشارکت جهانی و کاهش هزینه‌ها، تکیه می‌کند و می‌خواهد تأثیر خیریه‌ها را به حداکثر برساند. از جمله این سازمان‌ها می‌توان به بنیاد خیریه بلاکچین اشاره کرد.

9-سرمایه‌گذاری گسترده با بلاکچین

نزدیک به یک دهه است که سیستم عامل‌های سرمایه‌گذاری آنلاین، در حال پایه‌ریزی و توسعه فناوری‌های خود برای گسترش اقتصاد همتا به همتا هستند. موفقیت این سایت‌ها خود به تنهایی ثابت می‌کند که علاقه زیادی برای توسعه محصولات با سرمایه‌گذاری‌های گسترده وجود دارد.

البته با توجه به اینکه این سایت‌ها به‌عنوان واسطه‌ای برای وجوه عمل می‌کنند، ممکن است بخش قابل توجهی از وجوه را به‌عنوان کارمزد در نظر بگیرند. علاوه بر این هر یک از آن‌ها قوانین و روش‌های خاص خود را برای تسهیل توافق بین کاربران مختلف دارند.

فناوری بلاکچین و به طور دقیق‌تر قراردادهای هوشمند می‌توانند سرمایه‌گذاری‌های گسترده‌ای را که به طور خودکار انجام می‌شوند و همچنین امنیت بیشتری دارند را در صورت تعریف شرایط توافق‌نامه‌ها در کد کامپیوتر فراهم کنند.

یکی دیگر از کاربردهای سرمایه‌گذاری گسترده با استفاده از بلاکچین، عرضه اولیه سکه (ICO) و عرضه اولیه صرافی (IEO) است. هنگام فروش توکن با این عرضه‌ها، سرمایه‌گذاران به امید موفقیت شبکه در آینده، سرمایه‌گذاری می‌کنند و بازده سرمایه خود را پس از موفقیت شبکه جمع‌آوری خواهند کرد.

10-کاربرد بلاکچین در سیستم فایل توزیع‌شده

توزیع فضای ذخیره‌سازی فایل در اینترنت مزایای فراوانی برای کاربران به دنبال دارد. اغلب اطلاعات ذخیره شده در کلود (cloud) به سرورهای متمرکز و ارائه‌دهندگان خدمات وابسته هستند به همین دلیل این سیستم‌ها در برابر حملات و از دست دادن اطلاعات آسیب پذیرتر می شوند.

در برخی موارد، ممکن است کاربران به دلیل سانسور از سرورهای متمرکز با مشکلات مختلفی از جمله دسترسی به اطلاعات شخصی خود، روبرو شوند.

از نظر کاربران، ذخیره‌سازی اطلاعات در فضای بلاکچین دقیقه مانند کلود انجام می‌شود و تفاوتی میان این دو وجود ندارد. در هر دو فضا، فایل‌ها بارگذاری و ذخیره شده و در هر زمان برای کاربر قابل دسترسی خواهد بود؛ اما در اصل این دو با هم بسیار متفاوت هستند و شباهت آن‌چنانی با هم ندارند.

هنگامی که فایلی را در قسمت ذخیره‌سازی بلاکچین بارگذاری می‌کنید، در میان چندین گره توزیع و تکثیر می‌شود، در برخی موارد هر گره بخش متفاوتی از فایل شما را ذخیره می‌کند.

این اطلاعات جزئی برای گره‌ها کاربرد چندانی ندارد اما زمانی که به این اطلاعات نیاز پیدا کنید، می‌توانید از آن‌ها بخواهید اطلاعات را برای شما بفرستند. با ترکیب این اطلاعات با هم شما خواهید توانست فایل خود را دوباره کامل کنید.

در بلاکچین فضای ذخیره‌سازی از کاربران ناشی می‌شود که فضای ذخیره‌سازی و پهنای خود را به شبکه ارائه داده‌اند. نگهداری فایل‌ها جزء قوانین شبکه به شمار می‌رود و در صورت رعایت نکردن آن‌ها، کاربر جریمه خواهد شد و به‌عنوان مجازات مبلغی از حساب او کسر می‌شود.

این نوع شبکه شباهت زیادی به شبکه بیت کوین دارد البته با این تفاوت که هدف اصلی این شبکه پشتیبانی از انتقال دارایی و پول نیست بلکه امکان ذخیره‌سازی فایل‌های غیرمتمرکز در برابر سانسور است.

11-بلاک چین و استفاده از آن در خدمات مالی

سیستم های سنتی معمولاً دست و پا گیر بوده و مستعد خطا می باشند و به طرز حیرت انگیزی کند هستند. برای حل این مسئله واسطه ها به کمک سیستم ها می آیند، اما هزینه و زمان استفاده از این واسط ها بسیار زیاد بوده و کار کردن با این سیستم ها همواره مشکلاتی به همراه دارد. استفاده از شبکه ی بلاکچین بسیار ارزان تر، شفاف تر و مؤثر تر  می باشد به همین دلیل خیلی دور از ذهن نیست که تعداد فزاینده ای از خدمات مالی از این سیستم برای معرفی نوآوری هایی همچون سهام و قراردادهای هوشمند استفاده می شود.

12-بلاک چین و رای گیری

انتخابات نیاز به تأیید هویت رأی دهندگان، ثبت سوابق و شمارش معتبر و تعیین برنده دارد. در آینده، ابزارهای بلاکچین می توانند به عنوان یک زیرساخت اساسی برای رای گیری، ردیابی و شمارش آرا استفاده شوند و مانع از بازشماری، حذف آرا، تغییر آرا و به طور کلی تقلب در رای گیری شوند.

به تازگی شرکت Agora یک روش مبتنی بر بلاکچین را برای رای گیری دیجیتالی ایجاد کرده است. هدف این فناوری جلوگیری از تقلب در طول انتخابات با استفاده از یک رکورد سفارشی بلاکچین است.

13-کاربرد بلاکچین در آموزش و آکادمی

یکی دیگر از کاربردهای بلاکچین در صنعت آموزشی و آکادمی است. مدارک تحصیلی باید به صورت جهانی شناخته و تأیید شوند. امروزه در مدارس و محیط دانشگاه، تأیید مدارک تحصیلی تا حد زیادی به صورت دستی انجام می شود.استفاده از راه حل های بلاکچین در مراکز آموزشی می تواند روش های تأیید را ساده تر کرده و از این طریق کلاهبرداری و تقلب اعتبارات آموزشی را تا حد زیادی کاهش دهد.

به عنوان مثال، Sony Global Education با همکاری IBM یک بستر آموزشی جدیدی را ایجاد کرده است که از بلاکچین برای ایمن سازی و به اشتراک گذاری سوابق دانشجویی استفاده می کند.

14-استفاده از بلاکچین در صنعت غذا و نوشیدنی

فناوری بلاکچین می تواند به تولید کنندگان و توزیع کنندگان کمک کند تا از اشتباهات خود جلوگیری کنند. بلاکچین به عنوان یک دفترچه غیر متمرکز که داده ها را ثبت، ذخیره و پیگیری می کند، راهی برای نظارت بر زنجیره تأمین مواد غذایی و ردیابی  مواد  آلوده به شمار می رود. این روند برای بررسی مواد غذایی مفید است  و می تواند از ارسال انواع خوراکی های مضر به توزیع کنندگان جلوگیری کند. مصرف کننده گان، می توانند با استفاده از این کاربرد بلاکچین، به آنچه خریداری کرده و می خورند، اعتماد نمایند.

15-بلاک چین و کاربرد آن در حمل و نقل عمومی

رشد شهرها بر بسیاری از سیستم های حمل و نقل فشار آورده و استفاده از آنها را  پر هزینه و ناکارآمد کرده است.بکارگیری فناوری بلاکچین در صنعت حمل و نقل عمومی می تواند به شهرداری ها کمک کند تا چگونگی استفاده ساکنانشان را از گزینه های حمل و نقل عمومی بهتر درک کنند. به عنوان مثال، DOVU مستقر در انگلیس به کاربران اجازه می دهد تا داده های رفت و آمد و حمل و نقل خود، از جمله نحوه استفاده از اتوبوس، قطار، دوچرخه و حتی مسیرهای پیاده روی خود را از طریق یک برنامه پشتیبانی شده توسط بلاکچین به اشتراک بگذارند و سپس توکن های ارزهای دیجیتالی پاداش بگیرند.

به طور کلی بلاکچین به تمامی صنایع و شرکت ها کمک می کند تا سیستم هایی کاربردی تر و روان تر ایجاد کنند. این فناوری نو پا همچنین به شفافیت و ردیابی داده ها نیز کمک می کند.

 

نقش بلاک چین در حوزه رمز ارزها

شاید بتوان گفت بیشترین کاربرد فناوری بلاکچین تاکنون در حوزه ارزهای دیجیتال بوده است. بسیاری از پروژهها برای ارائه بستری برای انتقال ارزش از بلاک چین استفاده می کنند. تمامی اطلاعات مربوط به یک دارایی دیجیتال در بلاک چین آن ارز دیجیتال ذخیره می شود. برای مثال، ارز دیجیتال بیت کوین از شبکه بلاک چین Bitcoin برای ذخیره اطلاعات کوین ها، تراکنش بین افراد، مالکیت هر رمز ارز و… استفاده می کند. بسیاری از رمز ارزهایی که بعد از بیت کوین معرفی شدند نیز از همین تکنولوژی استفاده می کنند. البته ارائه یک رمز ارز محدود به استفاده از بلاک چین نمی شود و می توان از طریق سایر فناوری ها نیز یک ارز دیجیتال را ایجاد کرد. اما می توان گفت در حال حاضر بزرگترین و مطرح ترین ارزهای دیجیتال جهان، از تکنولوژی بلاک چین استفاده می کنند.

آینده بلاکچین

همانطور که می‌دانید فناوری بلاکچین به تازگی پا در عرصه تکنولوژی گذاشته است و همچنان در حال پیشرفت و تکامل است. با توجه به قابلیت‌هایی که تکنولوژی بلاک چین دارد می‌تواند درآینده نقش بیشتری را در بُعد‌های مختلف زندگیمان ایفا کند. قابلیت‌هایی مانند تمرکز زدایی، شفافیت، امنیت، سرعت و… ویژگی‌هایی است که امروزه بسیار حائز اهمیت است.

آیا تا به حال فکر کرده‌اید که چرا ارزهای دیجیتالی تا این حد مورد توجه هستند؟ پاسخ بدیهی است؛ چون دیگر لازم نیست مردم دارایی‌های خود را در بانک‌ها نگهداری کنند و تمامی فعالیت‌های مالی مردم توسط خودشان انجام می‌شود. به نوعی می‌توان گفت واسطه حذف شده است. از طرفی، دیگر تعاملات سیاسی و اقتصادی روی دارایی‌های مردم تاثیر نمی‌گذارد، یا اگر بگذارد بسیار کم است. بعنوان مثال تحریم‌های مالی ابرقدرت‌ها دیگر در کاهش ارزش دارایی مردم تاثیر چندانی نخواهد داشت. تازه این تنها کاربرد بلاک چین در زمینه‌ی امور مالی است، در بسیاری دیگر از زمینه‌ها می‌توان از قابلیت‌های بلاک چین بهره برد. همانطور که بسیاری معتقدند بلاک چین بزرگترین اختراع بشر پس از اینترنت است.

مزایای بلاکچین

1-توزیع شده

از آنجا که اطلاعات ذخیره شده در یک شبکه بلاکچین در هزاران سیستم پخش شده، لذا تغییر در اطلاعات یک بلاکچین عمومی، بسیار دشوار بوده و در صورت وقوع هرگونه تغییر، تمام نودها آن را تشخیص می‌دهند.

2-تغییر ناپذیری

بلوک‌های تایید شده در یک زنجیره بلوکی، تقریبا غیرقابل تغییر هستند. به عبارتی، زمانی که اطلاعاتی را در یک شبکه بلاک چین ذخیره می‌کنیم، به سختی می‌توان آن را حذف کرد و یا بخشی از آن را تغییر داد. از این لحاظ، استفاده از بلاکچین برای ذخیره اطلاعات مالی افراد، گزینه بسیار مناسبی است.

3-حمله ۵۱ درصد

تغییر اطلاعات در یک شبکه بلاکچین کار بسیار دشواری است، اما غیرممکن نیست. حلمه ۵۱ درصد یکی از رایج‌ترین خطرها برای امنیت یک شبکه بلاکچین است. این حمله زمانی اتفاق می‌افتد که یک نود شبکه، کنترل بیش از ۵۰ درصد قدرت پردازشی یک شبکه بلاکچین را در دست خود بگیرد. در صورت وقوع چنین اتفاقی، این نود می‌تواند اطلاعات ذخیره شده در بلاکچین را تغییر دهد. هر چه قدرت پردازشی یک شبکه بلاکچین افزایش یابد، احتمال وقوع چنین حمله‌ای کاهش خواهد یافت. برای مثال، وقوع این حمله در بیت کوین بسیار بعید و تقریبا غیرممکن است.

4-شفافیت

بلاکچین یک دفتر کل باز است که به همه اجازه می دهد بدون کمک واسطه معاملات را مشاهده و تایید کنند. این به تقویت اعتماد به سیستم کمک می کند.

5-کاهش زمان

یکی از بزرگترین جاذبه های بلاکچین در صنعت مالی این است که زمان مورد نیاز برای ارسال یا دریافت پول در هر نقطه از جهان را کاهش داده است. ارسال پول از طریق صنعت بانکداری سنتی یک فرآیند طولانی را دربر دارد. با بلاکچین معاملات تقریبا در یک لحظه انجام می شود.

6-غیرمتمرکز بودن

چیزی که بلاکچین را به یک فناوری انقلابی تبدیل می کند این است که هیچ مرجع واحدی بر شبکه نظارت ندارد. به این معنی که هیچ واسطه یا مدیری وجود ندارد. همه افراد در سیستم برابر هستند و شبکه قوانین استانداردی در مورد نحوه تبادل اطلاعات بلاکچین در هر نود را دارد.

معایب بلاکچین

1-اصلاح داده‌ها

این مورد بسته به محلی که از بلاکچین استفاده می‌شود، می‌تواند یک عیب در نظر گرفته شود. زمانی که یک داده یا اطلاعات در شبکه بلاک چین ذخیره می‌شود، امکان اصلاح آن داده به راحتی امکان پذیر نیست و باید تمام نودهای آن شبکه، با اعمال چنین اصلاحی موافقت کنند در غیر اینصورت این داده اصلاح نخواهد شد.

2-کلید خصوصی

تمامی دیتا و اطلاعات در بلاکچین با استفاده از الگوریتم کلید عمومی رمزنگاری می‌شود. اگر فردی کلید خصوصی خود را گم کند، دسترسی به اطلاعات او به هیچ وجه امکان‌پذیر نیست. برای مثال اگر فردی کلید خصوصی بیت کوین خود را گم کند، دارایی او برای همیشه از بین خواهد رفت و هیچ راهی برای بازگرداندن آن وجود ندارد. این ویژگی هرچند امنیت اطلاعات را تضمین می‌کند، اما در صورتی که یک کاربری در نگهداری آن غفلت کند، اولین اشتباه او آخرین اشتباهش بوده و دارایی او از بین خواهد رفت.

پرسش و پاسخ

شبکه پیام رسان تلگرام از سال ۲۰۱۷ شبکه بلاکچینی را تحت عنوان Telegram Open Network که به اختصار TON گفته می‌شود را در دست توسعه داشت. رمز ارز این شبکه بلاکچین Gram نام دارد.  تلگرام در ارائه این شبکه بلاکچین با مشکلات زیادی از جانب نهادهای قانون‌گذاری امریکا مواجه است. در آخرین اخبار رسمی منتشر شده گفته شده بود که این پروژه در سال ۲۰۲۱ راه‌اندازی خواهد شد. بر اساس قوانین ارائه شده توسط امریکا برای این کوین، رمز ارز Gram اجازه عرضه در خارج از امریکا را ندارد.

در ایران در برخی از دانشگاه‌های مطرح همچون دانشگاه تهران، در مقطع کارشناسی ارشد و دکتری، دانشجویان می‌توانند در این زمنیه به صورت آکادمیک این حوزه را آموزش ببینند. در خارج کشور نیز تعدادی از دانشگاه‌های مطرح در این زمینه کورس‌های درسی را ارائه می‌دهند. اما برای یادگیری در این حوزه اگر توانایی مطالعه متون انگلیسی را دارید، تقریبا برای شروع و متخصص شدن در این حوزه ابزار کافی را دارید.

برنامه‌نویسی در بلاک چین بسته به اینکه در کدام شبکه است، زبان برنامه‌نویسی خود را دارد. برای مثال برای کدنویسی در شبکه اتریوم، از زبان سالیدیتی استفاده می‌شود

راه اندازی یک شبکه بلاکچین نیاز به دریافت مجوز از نهاد خاصی ندارد و در صورت داشتن دانش فنی لازم، می‌توان یک شبکه بلاکچین راه اندازی کرد.

تشریح بلاک و شیوه‌ی‌ شکل گیری آن

بلاک (Block ) مجموعه‌ای از تراکنش‌هاست که به بلاک‌چین اضافه میشود.

روش ایجاد شدن بلاک

بلاک‌ها توسط ماینرها ایجاد می‌شود.هنگامی که تراکنش بیت کوین انجام می‌دهید، این تراکنش مستقیما به بلاک‌چین اضافه نمی‌شود؛ در عوض، در استخر تراکنش‌ها (Transaction Pool ) باقی می‌ماند.

اگر ماینر هستید، وظیفه شما جمع آوری تراکنش‌ها از استخر تراکنش و انتقال آن به “بلاک کاندید” و سپس اضافه کردن این بلوک کاندید به بلاک‌چین است.

هدر بلاک (Block Header)

هم چنین می‌توانید به هر بلوک کاندید، یک هدر بلاک بدهید که اساسا مجموعه‌ای از متاداده‌هایی درباره بلوک است.

هدر بلاک (Block Header ) چیست؟

ماینرها هنگامی که می‌خواهند بلوکی را به بلاک‌چین اضافه کنند، از این متاداده‌ها استفاده می‌کنند.

متاداده چیست؟

داده‌ای است که داده دیگری را توضیح می‌دهد و به عنوان برچسب حاوی اطلاعات مفید عمل می‌کند.

بخش‌های مختلف هدر بلاک

جزییات این بخش‌ها در حال حاضر مهم نیستند؛ اما به طور خلاصه می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

نسخه (Version )

ساختار داده درون بلاک را توضیح می‌دهد و به این دلیل استفاده می‌شود تا رایانه‌ها بتوانند محتوای هر بلوک را به طور صحیح بخوانند.

بلاک آخر (Last Block )

شماره تعیین کننده برای بلوک‌ قبلی است.

ریشه مرکل (Merkle Root )

تمام تراکنش‌های درون بلوک با یکدیگر هش می‌شوند تا یک خط متن ایجاد کنند. تمام بخش‌ها منحصربه‌فرد هستند، اما می‌توان ریشه مرکل را مهم‌ترین بخش بلاک هدر در نظر گرفت.

توضیحاتی پیرامون درخت مرکل (Merkle Tree ) و ریشه مرکل (Merkle Root )

زمان (Time )

زمان فعلی است و همواره مفید است.

هدف (Target )

مقداری که ماینرها با آن کار می‌کنند تا بلاک‌ کاندید را به بلاک‌چین اضافه کنند. هدف توسط شبکه بیت کوین تعیین می‌شود و در لحظه، منطقی‌تر خواهد شد.

بررسی هدر بلاک (Block Header ) در شبکه بلاک چین بیت کوین

بیت کوین دنیایی است که در چند سال گذشته و از زمانی که ارزهای دیجیتال محبوبیت بسیاری پیدا کرده اند ، موضوع صحبت همگان شده است. بیت کوین با ارزش‌ترین و مهم‌ترین رمز ارز  و اختراعی خارق العاده از ذهن انسان است و به همه ما روشی برای کنترل و مدیریت پول خودمان ارائه می‌دهد بدون آنکه شخص ثالث به آن دسترسی داشته باشد. در این مقاله به یکی از مفاهیم بلاک چین اولین رمز ارز جهان، به نام هدر بلاک بیت کوین اشاره خواهیم کرد.

دلیل آنکه چرا بیت کوین مهم بود و هم چنان مهم است کاملا واضح است: بیت کوین رمز ارز غیرمتمرکز است و به همه امکان می‌دهد در چند ثانیه پول خود را از مکانی به مکان دیگر انتقال دهند و هیچ بانک، موسسه یا دولتی نمی‌تواند آن را کنترل کند.

هدر بلاک بیت کوین چیست؟

بیت کوین شامل فناوری‌ای است که به اندازه ارز دیجیتال از اهمیت ویژه ای برخوردار است. با وجود اینکه ممکن است هنوز بلاک چین کاملا شناخته شده نباشد، اما احتمالا مهم‌ترین اختراع بیست سال اخیر است. بلاک چین بخشی از فناوری کاملا مرتبط با زمان ما است که هروزه بیشتر و بیشتر جای خود را در صنایع مختلف باز می‌کند. همانند تمام فناوری‌های مدرن، مباحث فنی بسیار زیاد و جنبه‌ها و نکات کوچک ولی مهمی وجود دارد که ممکن است از دید و توجه عموم مردم پنهان بماند. در این مقاله به موضوعی خواهیم پرداخت که اغلب اوقات از آن چشم پوشی شده است اما ویژگی بسیار مهم بلاک چین بیت کوین می‌باشد: هدر بلاک.

برای آنکه دقیقا متوجه شوید هدر بلاک چیست باید ابتدا بلاک چین را بشناسید. بلاک چین که در سال ۲۰۰۸ توسط ساتوشی ناکاموتو و با معرفی بیت کوین ،اختراع شده است، دفترکل عمومی تراکنش‌ها و فهرست سابقه تراکنش‌ها است که با استفاده از رمزنگاری محافظت می‌شود. بلاک چین، ساختار داده‌ای است که برای ذخیره تراکنش‌ها در مجموعه‌ای از بلاک های متصل به هم طراحی شده است.

بلاک چین بیت کوین شامل مجموعه ای از بلاک‌های مختلف است که برای ذخیره اطلاعات مرتبط با تراکنش‌هایی استفاده می‌شود که بر بستر شبکه بلاک چین صورت می‌گیرند. بلاک شامل هدر منحصر به فرد است و هر بلاک با هش هدر بلاک خود مشخص می‌شود.

هدر بلاک در شبکه بیت کوین برای شناسایی بلاکی خاص در کل بلاک چین استفاده می‌شود و برای ایجاد گواه اثبات کار برای جایزه ماینینگ، مکررا هش می‌شود.

موضوعات بسیار زیادی وجود دارد که می‌توان در رابطه با آنها صحبت کرد زیرا بلاک چین فناوری پیچیده و پر بحثی است، اما در این مقاله سعی داریم تا به ساده ترین شکل توضیح دهیم. هر بلاک در بلاک چین بیت کوین ، فهرستی از تراکنش ها را داخل خود دارد. در واقع ساختار بلاک شامل دو عنصر اصلی است: هدر بلاک و فهرست تراکنش ها.

ساختار هدر بلاک

محتوای هدر بلاک دارای شناسه منحصر به فردی با نام هش هدر بلاک است. هر هدر بلاک در شبکه بیت کوین شامل ۳ بخش اصلی است: هش بلاک قبلی، ثبت زمان، سختی و نانس، ریشه درخت مرکل.شماره نسخه برای پیگیری بروزرسانی‌ها و تغییر در پروتکل بیت کوین استفاده می‌شود. هش هدر قبلی محتوایی است که به بلاک قبلی متصل شده و زنجیره  را ایمن میکند.

هش بلاک مسئول شناسایی بلاک در بلاک چین بیت کوین است. به طور خلاصه، هر بلاک در بلاک چین توسط هش هدر بلاک خود مشخص می‌شود. هر بلاک به طور منحصر به فرد توسط شماره هش مشخص می‌شود که این شماره هش با هشینگ دوباره هدر بلاک با استفاده از الگوریتم SHA256 به دست می‌آید. یکی از نکات مهم این است که هش هدر در ساختار بلاک ذخیره نمی‌شود. در عوض، توسط هر نود محاسبه می‌شود زیرا بلاک از طریق شبکه دریافت می‌شود.

سختی مورد نظر بلاک، تعداد صفرهایی است که باید هنگام هشینگ هدر بلاک بیت کوین پیدا شود تا به سطح تعیین شده گواه اثبات کار برسد. نانس مقداری است که توسط ماینرها تغییر می‌کند تا به منظور دستیابی به سطح سختی مورد نظر بتوانند جایگشت‌های مختلف را امتحان کنند.

درخت مرکل یک درخت باینری که احتمالا پیچیده‌ترین بخش هدر بلاک است. این درخت شامل هش‌های رمزنگاری شده در برگ‌های خود است. در مورد بیت کوین ، درخت مرکل از جفت هشینگ مکرر نودها ایجاد می‌شود تا زمانی که یک هش با نام ریشه مرکل تعیین شود.

اطلاعات بیشتر درباره هدر بلاک

می‌توان اینطور در نظر گرفت که هدر بلاک نوعی متادیتا یا فراداده بر بستر بلاک تراکنش‌ها است. هدر در واقع زنجیره ای به طول ۸۰ بایت است که شامل شماره نسخه بیت کوین به طول ۴ بایت، هش بلاک قبلی به طول ۳۲ بایت، ریشه مرکل به طول ۳۲ بایت، ثبت زمان بلاک به طول ۴ بایت، سختی مورد نظر به طول ۴ بایت و نانس مورد استفاده ماینر به طول ۴ بایت است.

به طور مثال، هدر بلاک برای بلاک ۱۲۳,۴۵۶ بیت کوین به شرح زیر است:

“010000009500c43a25c624520b5100adf82cb9f9da72fd2447a496bc600b0000000000006cd8623703

95dedf1da2841ccda0fc489e3039de5f1ccddef0e834991a65600ea6c8cb4db3936a1ae3143991″

نتیجه گیری

هدر بلاک محتوای بسیار مهم هر بلاک در بلاک چین بیت کوین است. اگرچه هدر بلاک اهمیت ویژه‌ای برای اکوسیستم بیت کوین دارد اما اغلب به آن توجه زیادی نمیشود. با این حال، اگر واقعا در صدد دانستن نحوه کار بلاک چین هستید باید یادگیری هرچه بیشتر در خصوص آن در صدر اولویت‌های شما باشد.

 

روش اضافه شدن بلاک ها به بلاک‌چین

برای افزودن بلوک کاندید به بلاک‌چین، باید داده موجود در بلوک هدر را هش کنید و امیدوار باشید که نتیجه آن کمتر از مقدار هدف مشخص شده باشد. هدف با استفاده از سختی محاسبه می‌شود؛ سختی مقداری است که توسط شبکه بیت کوین تعیین میشود تا میزان سختی افزودن بلاک تراکنش‌ها به بلاک‌چین را قانونمند کند. هرچه سختی بیشتر باشد، مقدار هدف کمتر می‌شود و یافتن هش بلوک که کمتر از این مقدار باشد نیز دشوارتر خواهد شد.

شاید در نگاه اول، مفهوم سختی و هدف مقداری سردرگم کننده باشند اما نگران نباشید، زیرا به مرور زمان متوجه آنها خواهید شد.

معرفی انواع بلاک در بلاکچین: بلاک‌های اورفان، استِیل، آنکل و جنسیس

سختی

مقداری که توسط شبکه بیت کوین تعیین شده است و برای تنظیم سرعت حل بلاک‌ها طراحی شده است. سختی طوری تنظیم شده است تا در هر ۲۰۱۶ بلاک، به طور میانگین ۱۰ دقیقه بین ایجاد شدن بلاک‌ها، زمان ایجاد شود.

نانس (Nonce )

شما در واقع خود بلوک هدر را هش نمی‌کنید، بلکه با استفاده از اعداد اضافی آن را هش می‌کنید. به این عدد، نانس می‌گویند و اساسا یک بخش ساختگی است که ماینرها برای به دست آوردن مقدار هدف کمتر از آن استفاده می‌کنند. نانس یک عدد دلخواه است که فقط یک بار در ارتباط رمزنگاری استفاده می‌شود.

اگر نانس اول (که از صفر شروع می‌شود ) کار نکرد، آن را افزایش دهید و به هشینگ بلاک هدر بپردازید. سرانجام نانس مورد نظر که هش کمتر از مقدار هدف باشد را پیدا خواهید کرد.

پس از پیدا کردن نانس، بلوک حل می‌شود و تمام تراکنش‌های موجود در این بلاک به بلاک‌چین اضافه خواهند شد

اکنون تمام ماینرها به استخر تراکنش‌ها بر می‌گردند و بر روی بلاک کاندید بعدی کار می‌کنند. ماینرها از هش بلوک موفق شما در بلوک هدر بعدی استفاده خواهند کرد و برای اضافه کردن بلوک جدید تراکنش‌ها به بلاک‌چین، مجددا رقابت را از سر می‌گیرند.

تابع هش رمزنگاری (Hash Function )

تابع هش (Hash Function ) یک تابع ریاضی است که یک مقدار ورودی را به مقداری فشرده‌ شده جدید تبدیل می‌کند. ورودی تابع هش یک مقدار با طول نامعلوم است؛ اما خروجی همیشه طول ثابتی دارد. توابع هش به شدت کاربردی هستند و تقریبا در همه کاربرد‌های امنیت اطلاعات حضور دارند.مقدار برگشت داده شده توسط یک تابع هش، یک  پیام خلاصه  یا به طور ساده  مقدار هش  نام دارد. شکل زیر یک تابع هش را نشان می‌دهد.

ویژگی‌های تابع هش

ویژگی‌های معمول توابع هش عبارتند از:

طول ثابت خروجی (مقدار هش )

  • تابع هش، ورودی با طول متغیر را به خروجی با طول ثابت تبدیل می‌کند.
  • معمولا اندازه هش بسیار کوچک‌تر از ورودی است؛ بنابراین توابع هش را گاها با نام توابع فشرده‌ساز نیز می‌شناسند.
  • تابع هش با خروجی n بیتی، راتابع هش n-بیتی می‌نامند.

اثربخشی فرآیند

  • به طور کلی برای هر تابع هش h با ورودی x، محاسبه (x )h، یک عملیات سریع است.
  • انجام محاسبات در توابع هش بسیار سریع‌تر از رمزنگاری متقارن هستند.

مقایسه الگوریتم‌های رمزنگاری متقارن و نامتقارن!

شرایط توابع هش

برای این که تابع هش یک ابزار موثر رمزنگاری باشد، بایستی شرایط زیر را برآورده کند:

شرط اول

  • این شرط بیان می‌کند که تابع هش باید یک تابع یکطرفه باشد.
  • به بیان دیگر اگر یک تابع هش h یک مقدار هش z را تولید کرد، پیدا کردن یک مقدار x که هش آن با z یکی شود، بایستی فرآیند دشواری باشد.
  • این خاصیت باعث حفاظت مقدار ورودی هش از هکرهایی میشود که قصد دسترسی به مقدار هش را دارند.

شرط دوم

  • اگر یک ورودی و هش آن را در اختیار داشته باشیم، پیدا کردن یک ورودی متفاوت که همان مقدار هش را بدهد، بایستی دشوار باشد.
  • به بیان دیگر اگر یک تابع هش h برای یک ورودی x، یک مقدار هش (h(x را بدهد، پیدا کردن مقدار ورودی دیگری که (h(y ) = h(x شود، بایستی دشوار باشد.
  • این ویژگی باعث می‌شود در برابر حمله کننده‌ای که یک مقدار هش ورودی و هش‌آن را دارد و می‌خواهد یک مقدار متفاوت را به عنوان مقدار ورودی اصلی جایگزین آن کند، محافظت شود.

شرط سوم

  • پیدا کردن دو ورودی متفاوت با هر طولی که منجر به یک هش مشابه شود، بایستی دشوار باشد. این ویژگی با عنوان تابع هش بدون تصادم  نیز شناخته می‌شود.
  • به بیان دیگر برای یک تابع هش h، پیدا کردن دو ورودی متفاوت x و y به طوری که (h(x ) = h(y شود، باید دشوار باشد.
  • چون تابع هش یک تابع فشرده‌ساز با خروجی ثابت است، نداشتن تصادم برای آن غیرممکن است. این ویژگی تنها بیان می‌کند که پیدا کردن این تصادم‌ها باید بسیار سخت باشد.
کاربرد توابع هش

تابع هش دو کاربرد اصلی دارد که در ادامه به توضیح آنها می‌پردازیم.

ذخیره رمز عبور

توابع هش در زمان ذخیره‌سازی کلمات عبور، از آنها محافظت می‌کنند.

  • به جای ذخیره رمز عبور به صورت شفاف، تمام فرآیندهای لاگین کردن، تنها هش رمز عبور را در یک فایل ذخیره می‌کنند.
  • فایل پسورد شامل جفت‌هایی به شکل (id کاربر ٫ (h(p ) است.
  • یک نفوذ کننده تنها می‌تواند هش پسورد‌ها را ببیند. بنابراین نه می‌تواند توسط این هش‌ها وارد شود نه از طریق آن‌ها کلمه‌های عبور را بدست آورد زیرا تابع هش یکطرفه است.

بررسی صحت داده

بررسی صحت داده یکی از کاربردهای بسیار رایج توابع هش است که از آن برای تولید چک‌سام‌ها (CheckSum ) روی داده‌ی فایل‌ها استفاده می‌شود. این کاربرد به کاربر اطمینان می‌دهد که صحت داده تضمین شده است.

این فرآیند در شکل زیر به تصویر کشیده ‌شده:

این فرآیند بررسی صحت، به کاربر کمک می‌کند تا هر تغییر انجام شده روی فایل اصلی را ببیند. هر چند تضمینی در مورد اصالت فایل نمی‌دهد. حمله کننده به جای تغییر داده، می‌تواند کل فایل را تغییر دهد و هش جدید را محاسبه کرده و به دریافت کننده بفرستد. این کاربرد بررسی صحت داده، تنها زمانی مفید است که کاربرد در مورد اصالت فایل اطمینان داشته باشد.

طراحی الگوریتم‌های هشینگ

در مرکز هشینگ، تابع ریاضیاتی وجود دارد که بر روی دو بلاک داده با اندازه ثابت اعمال می‌شود تا یک کد هش شده را ایجاد کند. این تابع هش، بخشی از الگوریتم هشینگ را تشکیل می‌دهد. اندازه و حجم هر بلاک داده بر اساس الگوریتم، متغیر است. معمولا اندازه هر بلاک از ۱۲۸ الی ۵۱۲ بیت است. شکل زیر تابع هش را نشان می‌دهد.

الگوریتم هشینگ شامل چندین مرحله است که از توابع هش در آن استفاده می‌شود. در هر مرحله، ورودی با اندازه ثابت می‌گیرد و آن را با Message Block و خروجی مرحله قبل ترکیب می‌کند. این فرآیند تا جایی که نیاز باشد، تکرار می‌شود تا کل پیام را هش کند. نمای کلی الگوریتم هشینگ در شکل زیر نشان داده شده است.

در واقع مقدار هش اولین Message Block تبدیل به ورودی دومین عملیات هش می‌شود، خروجی به دست آمده نیز وارد سومین عملیات میشود و این روند ادامه پیدا می کند. به این فرآیند، اثر avalanche هشینگ می‌گویند.

نتیجه اثر avalanche، مقادیر هش کاملا متفاوت برای دو پیام است؛ حتی اگر فقط در یک بیت پیام‌ها تفاوت داشته باشند. الگوریتم و تابع هش با هم تفاوت دارند. تابع هش با اجرا بر روی دو بلاک داده باینری که طول ثابت دارند، یک کد هش تولید می‌کند.

الگوریتم هشینگ فرآیندی برای استفاده از تابع هش است. به طور مشخص چگونگی تجزیه پیام و نحوه ترکیب شدن با نتایج Message Blockهای قبلی را الگوریتم هشینگ می‌گویند.

توابع هش پرکاربرد

در ادامه به چند تابع هش پرکاربرد می‌پردازیم.

خلاصه پیام (Message Digest )

الگوریتم MD۵ تا چندین سال محبوب‌ترین و پر استفاده‌ترین تابع هش بود. خانواده MD شامل توابع هش MD۲، MD۴ ، MD۵ و MD۶ است که به تصویب استاندارد اینترنت RFC ۱۳۲۱ رسیدند. این توابع هش از سری توابع با طول ۱۲۸ بیت هستند.

تابع MD۵ به طور گسترده در نرم افزارها مورد استفاده قرار میگرفت تا یکپارچگی فایل منتقل شده را تضمین‌ کند. برای مثال، سرورها معمولا یک عدد با نام checksum قبل از ارسال فایل محاسبه می‌کنند. کاربر فایل را از سرور دریافت کرده و checksumها را مقایسه می‌کند؛ اگر مطابقت داشتند، صحت فایل تضمین شده است.

در سال ۲۰۰۴، در MD۵ نواقصی یافت شد. این گزارش در مورد آنالیز یک حمله بود که توانست در مدت زمان یک ساعت از این نواقص استفاده کند. همین امر باعث شد که استفاده از این تابع هش منقضی شود.

تابع هش ایمن (SHA )

خانواده SHA شامل چهار الگوریتم است که عبارتند از : SHA-۰, SHA-۱, SHA-۲, SHA-۳. اگرچه این چهار الگوریتم از یک خانواده هستند، اما از نظر ساختاری متفاوت‌اند.

نسخه اصلی، SHA-۰ است یک تابع هش ۱۶۰ بیتی است و توسط موسسه ملی استانداردها و تکنولوژی (NIST ) در سال ۱۹۹۳ منتشر شد. این الگوریتم ضعف‌هایی داشت و نتوانست محبوبیت زیادی کسب کند. در سال ۱۹۹۵، SHA-۱ برای اصلاح ضعف‌های SHA-۰ به میدان آمد.

الگوریتم SHA-۱ پرکاربردترین تابع هش SHA است. از این الگوریتم در برنامه‌ها و پروتکل های بسیار زیادی نظیر SSL مورد استفاده قرار گرفت. در سال ۲۰۰۵، روشی برای نشان دادن نواقص SHA-۱ در دوره‌های زمان یافت شد و باعث شد استفاده بلندمدت از SHA-۱ با شک و ابهام رو به رو شود.

خانواده SHA-۲ بر اساس تعداد بیت در مقدار هش آنها به چهار عضو تقسیم می‌شود که عبارتند از: SHA-۲۲۴, SHA- ۲۵۶, SHA- ۳۸۴, SHA-۵۱۲. تاکنون حمله موفقیت آمیزی به تابع هش SHA-۲ گزارش نشده است.

اگرچه SHA-۲ یک تابع هش قوی است و تفاوت چشمگیری با SHA-۱ دارد، با این حال طرح اصلی آن همچنان مشابه SHA-۱ است. بنابراین NIST در صدد طراحی تابع هش رقابتی جدیدی برآمد.

در اکتبر ۲۰۱۲، NIST الگوریتم ‌Keccak را به عنوان استاندارد SHA-۳ انتخاب کرد. Keccak دارای مزایای بسیاری نظیر عملکرد موثر و مقاوم خوب در برابر حمله هاست.

هر هفته با آنتونی؛ وابستگی پروتکل بیت کوین به الگوریتم SHA۲۵۶

ریپمد (RIPEMD )

ریپمد مخفف RACE Integrity Primitives Evaluation Message Digest است. این مجموعه توابع هش توسط جامعه تحقیقاتی آزاد طراحی شده است و عموما به اسم خانواده توابع هش اروپایی شناخته می‌شود.

این مجموعه شامل RIPEMD، RIPMED-۱۲۸ و RIPMED-۱۶۰ است. همچنین نسخه‌های ۲۵۶ و ۳۲۰ بیت این الگوریتم نیز موجود است. ریپمد اصلی که ۱۲۸ بیت است، بر اساس اصول MD۴ عمل می‌کند و برای ارائه امنیت موارد مشکوک ایجاد شده است. ریپمد ۱۲۸ بیت به عنوان یک جایگزین برای از بین بردن آسیب پذیری‌های ریپمد اصلی منتشر شده است.

ریپمد-۱۶۰ نسخه بهبود یافته و پر استفاده این خانواده است. در نسخه‌های ۲۵۶ و ۳۲۰ بیتی، احتمال وجود اختلال به حداقل رسیده است، اما در مقایسه با ریپمد- ۱۶۰ و ۱۲۸ بیت از سطح امنیت بالاتری برخوردار نیست.

ویرل‌پول (Whirlpool )

ویرل‌پول یه تابع هش ۵۱۲ بیتی است. این تابع از تغییر در نسخه استاندارد رمزنگاری پیشرفته (AES ) ایجاد شده است. یکی از طراحان این تابع وینسنت ریمن است که از موسسان AES است.

سه نسخه از ویرل‌پول منتشر شده است که عبارتند از: WHIRLPOOL-۰, WHIRLPOOL-T, WHIRLPOOL

هش و امضای دیجیتال در بلاک چین چیست؟

هش به این مفهموم اشاره دارد که مقدار نامشخصی از داده ورودی، توسط یک الگوریتم، به یک داده خروجی که هش نام دارد تبدیل می‌شود. این داده خروجی طول ثابت و مشخصی دارد اما داده ورودی می‌تواند بسیار بزرگ باشد یک کارکتر ،یک فایل صوتی یا تمام اینترنت . الگوریتم هش می‌تواند بر اساس نیاز ما انتخاب شود. الگوریتم هش، یک مقدار نامحدود از بیت‌ها را به عنوان ورودی می‌گیرد و بعد از انجام یکسری محاسبات روی آن، یک خروجی با طول مشخص را تولید می‌کند. برای مثال یک رشته ۲۵۶ بیتی.

  • مقایسه الگوریتم‌های رمزنگاری متقارن و نامتقارن!

اما استفاده این هش تولید شده چه چیزی است؟ یک استفاده عمومی از هش‌ها برای ایجاد اصالت در فایل‌ها است. به این معنی که این هش تایید می‌کند که فایل تاکنون توسط شخصی غیر از مولف آن و به طور غیر عمد دستکاری نشده است. برای مثال اگر وب سایت ویکیلیکس، یکسری از اسناد با هش MD۵ آن را منتشر کند، هر کس که آن فایل‌ها را دانلود کند و هش آن را حساب کند، در صورت مغایرت هش حساب شده با هش منتشر شده توسط این سایت، متوجه خواهد شد که فایل دانلود شده به طریقی دچار دستکاری شده است.

اما بلاک چین چگونه از هش‌ها استفاده می‌کند؟

هش‌ها در بلاک چین برای نشان دادن حالت فعلی جهان بکار گرفته می‌شوند. یعنی ورودی کل حالت فعلی بلاکچین است: تمام تراکنش‌هایی که از ابتدا تاکنون صورت گرفته، به عنوان ورودی هش می‌شوند و در نتیجه هش، حالت فعلی بلاکچین را نشان خواهد داد. این هش برای توافق بین تمام بخش‌ها در دنیا بر سر اینکه حالت فعلی، تنها حالت فعلی و واقعی است بکار می‌رود. اما در حقیقت چگونه این هش‌ها محاسبه می‌شوند؟

هش اول برای بلاک اول یا بلاک ریشه‌ای محاسبه می‌شود که حاوی تراکنش‌های درون بلاک است. دنباله‌ی تراکنش‌های اولیه برای محاسبه هشِ بلاکِ ریشه مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای هر بلاکی که بعد از آن تولید می‌شود، هشِ بلاک قبلی نیز مانند تراکنش‌های همان بلاک بعنوان ورودی مورد استفاده قرار می‌گیرد تا هش این بلاک مشخص شود. این نحوه شکل گیری زنجیره‌ای از بلاک‌ها است.

هشِ هر بلاک جدید به هشِ بلاک قبل از آن اشاره می‌کند. این سیستم‌ از هش‌ها تضمین می‌کند که هیچ تراکنشی در گذشته قابل تغییر نباشد؛ چون اگر یک قسمت از تراکنش تغییر کند، هش همان بلاک نیز تغییر می‌کند و در نتیجه هش‌های بلاک‌های بعد از آن نیز تغییر خواهند کرد. در نهایت تشخیص تراکنش‌های دستکاری شده، بسیار ساده خواهد بود. زیرا برای اینکار تنها نیاز دارید تا هش‌ها را با یکدیگر مقایسه کنید. نتیجه این کار بسیار جالب است. چرا که همه افراد روی زنجیره‌ی بلاک، تنها نیاز دارند تا روی ۲۵۶ بیت برای تایید حالت زنجیره بلاک در بینهایت توافق کنند. بلاک چین اتریوم در حال حاضر چند ده گیگابایت حجم دارد، اما در عین حال، مقدار فعلی بلاکچین آن، یک هش شانزده دهی است که با ۲۵۶ بیت نشان داده می‌شود.

امضای دیجیتال چیست؟

امضای دیجیتال مانند امضای واقعی، راهی برای اثبات هویت فرد است؛ با این تفاوت که در اینجا از ریاضیات و رمزنگاری بجای دستخط استفاده می‌شود که بسیار امن‌تر است. یک امضای دیجیتال راهی برای اثبات این است که یک پیام دقیقا از یک شخص مشخص به دست ما رسیده است نه کسی دیگر مثل یک هکر.

  • معرفی اجزا بلاکچین و نحوه عملکرد آنها با نگاهی موشکافانه!

امضاهای دیجیتال همه روزه در تمام اینترنت مورد استفاده قرار می‌گیرند. هرگاه شما به یک وبسایت از طریق ACTP مراجعه می‌کنید، شما در حال استفاده از SSL هستید که از امضای دیجیتال برای ایجاد اعتماد بین شما و سرور استفاده می‌کند. این به آن معنیست که هر وقت شما به وبسایت Facebook.com سر می‌زنید، مرورگر شما امضای دیجیتالی که از صفحه‌ی وب به دستش رسیده را چک می‌کند تا تایید کند که در اصل از Facebook آمده است نه از رایانه‌ی یک هکر.

در سیستم‌های رمزنگاری غیرمتقارن، کاربران یک جفت کلید تولید می‌کنند: کلید عمومی و کلید خصوصی. کلید عمومی و خصوصی با استفاده از یکسری روابط ریاضیاتی به یکدیگر وابستگی دارند. کلید عمومی می‌تواند به صورت عمومی به عنوان آدرس دریافت پیام توسط دیگران معلوم باشد. اما کلید خصوصی باید بصورت خصوصی و مخفی باشد و برای امضای پیام مورد استفاده قرار گیرد. این امضا درون پیام فرستاده شده ثبت میشود، بنابراین گیرنده می‌تواند توسط کلید عمومی فرستنده آن را تایید کند. با این روش، گیرنده می‌تواند مطمئن شود که تنها فرستنده، می‌توانسته این پیام را فرستاده باشد. تولید یک جفت کلید مشابه ایجاد یک حساب کاربری روی زنجیره بلاک یا بلاکچین است، اما نیاز به ثبت آن در جایی نیست . همچنین هر تراکنشی که روی زنجیره بلاک اجرا می‌شود، توسط کلید خصوصی امضا می‌شود. این امضا اطمینان خواهد داد که تنها صاحب حساب خواهد توانست پول را از حساب خود منتقل کند.

برای جمع بندی مطالب گفته شده باید گفت، بلاکچین بدون هش و امضای دیجیتال وجود نخواهد داشت. هش راهی را برای توافق همگان روی وضعیت فعلی زنجیره ایجاد می‌کند. در حالی که امضاهای دیجیتال، راهی است برای اطمینان از اینکه تمام تراکنش‌ها فقط توسط شخص معتبر صورت گرفته. با تکیه بر این دو ویژگی می‌توان مطمئن شد که بلاک چین آسیب نخواهد دید و در معرض خطر نخواهد بود.

تفاوت‌های امضاهای کاغذی، الکترونیکی و دیجیتالی

امروز وقتی اسم امضا را می شنوید چه چیزی به ذهن شما خطور می‌کند؟ شاید اگر ۵۰ سال پیش این سوال از شما پرسیده می‌شد، فقط یک جواب ساده می‌دادید: ایجاد یک سری خطوط توسط خودکار. اما امروز امضا فقط محدود به نوع کاغذی نمی‌شود و انواع مختلف دیگری دارد. اگر کنجکاو شدید تا بیشتر در این زمینه بدانید با این مقاله همراه باشید چرا که ما قصد داریم در ادامه به تعریف و بیان تفاوت های سه نوع امضای کاغذی، دیجیتال و الکترونیکی بپردازیم.

امضای کاغذی چیست؟

امضای کاغذی که نوع سنتی و قدیمی امضا است، در حقیقت همان امضایی است که شما روی کاغذ و در مکان های اداری آن را ثبت میکنید. معمولا این امضا تمام یا بخشی از حروف اسم شما را شامل می‌شود و قرار است که انحصارا مختص شما باشد. معادل انگلیسی این نوع امضا، خیس یا همان Wet است. دلیل انتخاب این نام این بوده که در قدیم با جوهر یا موم این امضاها انجام می‌شده و حتما باید مدتی منتظر میماندیم تا امضا خشک شود.

امضای الکترونیکی چیست؟

از لحاظ قانونی تعاریف مختلفی برای این نوع امضا وجود دارد. اما به طور کلی می‌توان گفت نوشته یا علامتی است که در انتهای نامه الکترونیکی، تراکنش‌های الکترونیکی و … قرار می‌گیرد. بگذارید چند مثال برای شما بزنیم تا بهتر متوجه شوید:

  • نوشته پایانی که در انتهای ایمیل ارسالی وجود دارد.
  • نوشته‌ای که به صورت الکترونیکی ایجاد می‌شود و در پایان نامه اداری الکترونیکی قرار می‌گیرد.
  • عکس از امضای کاغذی شما که اسکن و فکس شود.
  • رمز کارت شما که برای استفاده از دستگاه های ATM بانک ها از آن استفاده می‌کنید.
  • وقتی یک نامه یا یک سری قوانین الکترونیکی برای شما ارسال می‌شود، شما با انتخاب کلمه موافقم یا مخالفم در حقیقت آن را امضا کرده‌اید.
  • اگر از تبلت یا گوشی لمسی استفاده می‌کنید و امضای کاغذی خود را روی آن ایجاد کنید، در حقیقت یک امضای الکترونیکی ایجاد کرده‌اید.

امضای دیجیتالی چیست؟

نام دیگر امضای دیجیتالی، امضای کریپتوگرافیک یا رمزنگاری شده است. این نوع امضا در حال حاضر امن ترین و مطمئن ترین امضای موجود است. این امضا دارای یک سند رسمی است، درست مانند سند رسمی که وقتی شما ویندوز میخرید به شما داده می شود. این سند ضمانت کننده این موضوع است که فقط شما صاحب و دارنده آن امضا هستید.در این نوع، دو طرف امضا کننده می توانند از صحت امضا اطمینان حاصل کنند و اگر تغییری در آن ایجاد شده باشد، متوجه خواهند شد.

بگذارید کمی موضوع را باز کنیم، فرض کنید شما و یک شخص دیگر قصد دارید یک قرارداد را امضا کنید. هر کدام از شما یک کلید خصوصی و یک کلید عمومی دارید. کلید ها شامل یک سری عدد و حروف هستند. کلید خصوصی شما بصورت انحصاری برای شما است و کلید عمومی شما می‌تواند در دست دیگران نیز قرار بگیرد. شما با استفاده از کلید خصوصی خود یک امضا دیجیتالی انجام می‌دهید و آن را به همراه کلید عمومی خود برای طرف دیگر قرارداد میفرستید. شخص دیگر نیز همین کار را انجام می‌دهد، اما قبل از آن برای اینکه از امضای شما مطمئن شود، با داشتن کلید عمومی شما می‌تواند صحت امضای شما را تایید کند. تمام این کلیدها با استفاده از توابع هش رمزنگاری تولید شده‌اند و رمزگشایی کردن آنها کار بسیار سخت و تقریبا غیر ممکن خواهد بود.

موارد استفاده از انواع امضاها

امضای الکترونیکی و دیجیتالی از آنجایی که ماهیت فیزیکی ندارند، می‌توانند به صورت ناشناس صورت گیرند اما نوع الکترونیکی ایمنی و اطمینان لازم را مانند نوع دیجیتالی ندارد. از امضای دیجیتالی معمولا برای قرارداد ها و تجارت استفاده می‌شود.

از سال ۲۰۰۰ به بعد، امضای الکترونیکی و دیجیتالی تحت قوانین امضای کاغذی قرار گرفت اما همچنان بسیاری از سازمان ها  و ارگان های بزرگ، امضای کاغذی را به دو نوع دیگر ترجیح می‌دهند. پس اینکه کدام امضا الویت دارد و بیشتر استفاده می‌شود، به سیاست و قوانینی که هر تجارت و شرکت خاص برای خود در نظرگرفته است ، بستگی دارد.

امضاها چه تاثیری در روند یک تجارت دارند؟

امروزه همه اسناد و مدارک، از قراردادها گرفته تا گواهینامه ها و … نیاز به امضا دارند. از طرفی روابط مانند گذشته محدود به یک منطقه یا کشور نمی‌شود و تمام دنیا با یکدیگر در حال تبادل هستند. اگر قرار باشد برای همه این مراودات از امضای کاغذی استفاده شود، همه چیز به کندی پیش می‌رود و سرعت کافی را ندارد. امضای الکترونیکی هم به دلیل نا امن بودن و عدم اطمینان دوطرف ممکن است خیلی کارآمد نباشد. اما امضاهای دیجیتال به نظر می‌رسد در این دنیای مدرن، بهترین راه حل باشند. هم به سرعت انجام می‌شوند هم اطمینان لازم را به دو طرف می‌دهند.

امضا های دیجیتال با ورود صنعت بلاک چین کاربردی تر شدند. این امضا ها می‌توانند در قراردادهای هوشمند مورد استفاده قرار گیرند. قرارداد های هوشمند، نوع جدیدی از قرارداد ها هستند که روی بلاک چین نوشته می شوند و برتری های زیادی نسبت به نوع سنتی خود دارند.