بلاکچین (زنجیره بلوک) در واقع یک سیستم توزیع شده همتا به همتا (Peer to Peer) 1 می باشد که هیچ سرور مرکزی وجود ندارد و این شبکه با افزایش تعداد بلوک ها, تراکنش ها و کلاینت ها رشد می کند و در این شبکه تمامی اطلاعات بصورت رمزنگاری شده رد و بدل می شود و از انواع رمزنگاری متقارن و نامتقارن برای افزایش امنیت شبکه استفاده می شود.
هدف اصلی بلاکچین بوجود آمدن یک سیستم شفاف و غیرمرکزی هست که دولت ها یا شرکت ها هیچ دسترسی مستقیمی برروی اطلاعات موجود در شبکه نداشته باشند و تمامی اطلاعات بصورت رمزنگاری شده داخل شبکه رد و بدل شود, منظور از سیستم غیرمرکزی یعنی کلاینت هایی که به شبکه متصل می شوند یکدیگر را به هیچ عنوان نمی شناسند و ممکن است یکی از کلاینت ها سیستم شخصی شما باشد یا اینکه یک سرور مجازی و… باشد و این کلاینت ها با متصل شدن به یکدیگر و انتشار اطلاعات برای سایر اعضای مجموعه خود باعث بروز شدن اطلاعات شبکه می باشد.
بلاکچین عموما توسط کامپیوترهای داخل شبکه همتا به همتا مدیریت می شود و جایی که هر گره (یا همان کلاینت) با استفاده از پروتکل الگوریتم اجماع 2 ایجاد و اعتبارسنجی ایجاد تراکنش و بلوک را انجام می دهد.
12.1.1.1 ساختار و طراحی #
یک بلاکچین یک زنجیره غیرمتمرکز, توزیع شده و اغلب عمومی هست و عنوان یک دفتر کل دیجیتالی که شامل کلی رکورد به نام بلوک هست و داخل این بلوک ها تعداد تراکنش با محدوده مشخصی نگه داری می شود, بلوک ها به هیچ عنوان تغییر پذیر نیستند و همواره با ایجاد شدن یک بلوک جدید فرآیند ادامه پیدا میکند بطوری که ممکن است یک بلوک فقط یک تراکنش داشته باشد و ادامه لیست تراکنش های جدید در بلوک بعدی نگه داری شود.
در کل این عمل به مشارکت کنندگان (گره ها) اجازه می دهد تا معاملات را بطور مستقل و نسبتا ارزان بررسی و حسابرسی کنند.
در شبکه بلاکچین هر گره دارای یک دیتابیس مستقل می باشد که بواسط شبکه همتا به همتا تمامی اطلاعات (بلوک - تراکنش - اکانت ها و…) بین گره با یک مهر زمانی توزیع می شود و این اطلاعات داخل دیتابیس محلی هر گره نگه داری می شود. هر گره موظف است به محض دریافت اطلاعات جدید این اطلاعات را احراز هویت کند و در صورت معتبر بودن اطلاعات به دیتابیس خود اضافه و نگهداری کند.
در شبکه بلاکچین یک دارایی دیجیتالی (به عنوان مثال کوین - توکن) وجود دارد که به هیچ عنوان کپی نمی شود و بلکه این دارایی بین حساب های داخل شبکه منتقل می شود, این تایید می کند که هر واحد ارزش فقط یک بار منتقل شده است و مشکل دیرینه خرج مضاعف را حل می کند.
یک بلاکچین به عنوان یک پروتکل تبادل ارزش توصیف می شود چون بلاکچین می تواند حقوق مالکیت را حفظ کند و این ارزش یک بار توصیف می شود.
بلاکچین را می توان به چندین لایه تقسیم می شود:
- زیر ساخت سخت افزار
- شبکه (کشف گره, انتشار اطلاعات و تایید اطلاعات)
- پروتکل الگوریتم اجماع
- داده ها (بلاک ها و تراکنش ها)
- نرم افزار (قرارداد های هوشمند - برنامه های غیرمتمرکز)
12.1.1.2 غیرمتمرکز #
با ذخیره داده ها در سراسر شبکه همتا به همتا بلاکچین برخی از خطرات ناشی از نگه داری داده را بصورت متمرکز حذف می کند.
در شبکه های توزیع شده متمرکز احتمالات حملات و آسیب پذیری بسیار بالاس و ممکن است با یک حمله کل شبکه از بین برود اما در شبکه غیرمتمرکز بلاکچین به لطف پروتکل الگوریتم اجماع جلو حملات و کلاینت های مخرب گرفته می شود و پایداری شبکه چند برابر می شود چون زمانیکه که شبکه بلاکچین بزرگتر می شود و رشد می کند امنیت هم رشد پذیر است و شبکه پایدارتر می شود.
در شبکه بلاکچین ممکن است گره هایی با دستکاری کردن کلاینت خود قصد آسیب زدن به شبکه را داشته باشند به همین دلیل شبکه با استفاده از استراتژی های مطرح شده در پروتکل الگوریتم اجماع می تواند جلو این اتفاق را بگیرد یکی از این استراتژی های Byzantine fault tolerance می باشد.
12.1.1.3 بلاکچین Permissionless #
بلاکچین مزایایی دارد باز بودن, permissionless یا عمومی بود شبکه می باشد که این مزیت باعث می شود شبکه خود را در برابر گره متخلف از خود محافظت کند و نیازی به کنترل دسترسی نیست. منظور از این مطلب این است که هر برنامه ای می تواند بدون تایید و اعتماد از لایه انتقال شبکه بلاکچین استفاده کند و عمل ناشیانه ای انجام دهد تاثیری برروی آسیب دیدن شبکه نمی گذارد و شبکه مسیر خود را پیش روی میکند.
بیت کوین و سایر ارزهای دیجیتال در حال حاضر با الزام انجام اثبات Proof of Work 3 شبکه را ایمن می کند و هر کسی که در این شبکه فعالیت می کند با انجام پازل Hashcash می تواند در شبکه بلاک بسازد و به پایداری شبکه کمک کند و در ازا یک جایزه ای دریافت کند.
12.1.1.4 زمینه های استفاده از بلاکچین #
در زیر لیستی از زمینه های که بلاکچین استفاده شده است را قرار دادیم:
- ارزهای دیجیتالی
- قراردادهای هوشمند
- سرویس های مالی (بانکداری دیجیتال)
- بازی های آنلاین
- زنجیره تامین
- ثبت اطلاعات، اسناد و مستندات با اثبات و تظمین از دست نرفتن بالا تر از ذخیره در منابع متمرکز و شفافیت
- و …