فناوری بلاک چین چیست؟ | مزایا و معایب فناوری بلاک چین

بلاک چین یک فناوری پایگاه داده ابتکاری است که در بیشتر ارزهای دیجیتال دیده می‌شود. این فناوری با توزیع کپی‌های یکسان از یک پایگاه داده در کل شبکه، هک یا تقلب در سیستم را بسیار دشوار‌‌ می‌کند. اگر چه در حال حاضر ارز دیجیتال محبوب ترین استفاده بلاک چین است، این فناوری پتانسیل ارائه طیف گسترده‌ای از برنامه‌ها را ارائه‌‌ می‌دهد. این فناوری یک دفتر کل دیجیتال توزیع شده است که داده‌‌های متنوعی را ذخیره‌‌ می‌کند. بلاک چین‌‌ می‌تواند اطلاعات مربوط به تراکنش‌‌های ارز دیجیتال، مالکیت NFT یا قراردادهای هوشمند DeFi  را ثبت کند. بلاک چین از این نظر منحصر به فرد است که کاملا غیرمتمرکز است. در ادامه این مقاله از وبلاگ هش فیکس، قصد داریم به بررسی این موضوع بپردازیم که فناوری بلاک چین چیست و مزایا و معایب بلاک چین را مورد بررسی قرار دهیم.

فناوری بلاک چین چیست؟

بلاک چین یک پایگاه داده است که بین گره‌‌های یک شبکه کامپیوتری به اشتراک گذاشته شده است. به عنوان یک پایگاه داده، بلاک چین اطلاعات را به صورت الکترونیکی در قالب دیجیتال ذخیره‌‌ می‌کند. بلاک چین‌ها بیشتر به دلیل نقش حیاتی خود در سیستم‌‌های ارزهای دیجیتال مانند بیت کوین، برای حفظ ایمنی و غیرمتمرکز بودن تراکنش‌ها شناخته‌‌ می‌شوند. نوآوری در بلاک چین این است که امنیت ثبت داده‌ها را تضمین‌‌ می‌کند و توسط کاربران خود اداره‌‌ می‌شود. این فناوری به جای نگهداری در یک مکان، در چندین کامپیوتر که در سراسر یک شبکه پخش شده‌اند، نگهداری‌‌ می‌شوند. به این کامپیوترها، نود یا گره‌‌ می‌گویند.

یکی از تفاوت‌‌های کلیدی بین یک پایگاه داده معمولی و یک بلاک چین، نحوه ساختار داده هاست. یک بلاک چین اطلاعات را در گروه هایی به نام بلوک‌ها جمع آوری‌‌ می‌کند. بلوک‌ها ظرفیت‌های ذخیره‌سازی خاصی دارند و هنگامی که پر می‌شوند، بسته می‌شوند و به بلوک پرشده قبلی متصل می‌شوند و زنجیره‌ای از داده‌ها را تشکیل می‌دهند که به زنجیره بلوک معروف است. تمام اطلاعات جدیدی که به دنبال آن بلوک تازه اضافه شده است در یک بلوک جدید تشکیل‌‌ می‌شود که پس از پر شدن به زنجیره اضافه‌‌ می‌شود.

یک پایگاه داده معمولا داده‌‌های خود را در جدول هایی جای‌‌ می‌دهد، در حالی که یک بلاک چین، همانطور که از نامش پیداست، داده‌‌های خود را به قطعات (بلوک هایی) که در کنار هم قرار گرفته اند ساختار‌‌ می‌دهد. این ساختار داده به طور ذاتی یک جدول زمانی برگشت ناپذیر از داده‌ها را هنگامی که در فضای غیرمتمرکز پیاده سازی‌‌ می‌شود، ایجاد‌‌ می‌کند. هنگامی که یک بلوک پر‌‌ می‌شود، در زنجیره قرار‌‌ می‌گیرد و بخشی از این جدول زمانی‌‌ می‌شود.

تاریخچه بلاک چین

ساتوشی ناکاموتو که هویت واقعی او هنوز ناشناخته است، برای اولین بار مفهوم بلاک چین را در سال 2008 معرفی کرد. این طراحی با استفاده از روشی شبیه به Hashcash، به بهبود و تکامل ادامه داد و در نهایت به یکی از اجزای اصلی بیت کوین تبدیل شد. شکل محبوبی از ارز دیجیتال، جایی که به عنوان دفتر کل عمومی برای تمام تراکنش‌‌های شبکه عمل‌‌ می‌کند. اندازه فایل‌‌های بلاک چین بیت کوین، که شامل تمام تراکنش‌ها و سوابق موجود در شبکه بود، به رشد قابل توجهی ادامه داد. تا آگوست 2014، به 20 گیگابایت رسید و در نهایت تا اوایل سال 2020 از 200 گیگابایت گذشت.

آشنایی با بخش‌‌های مختلف بلاک چین

شبکه بلاک چین بخش‌های مختلفی را شامل می‌شود که در ادامه قصد معرفی و بررسی هر کدام از این بخش‌ها را داریم.

بلوک‌ها

هر زنجیره چندین بلوک را شامل می‌شود و هر بلوک دارای چهار عنصر اساسی است:

• آدرس هش قبلی
• داده‌‌های موجود در بلوک
• یک عدد 32 بیتی به نام nonce : هنگامی که یک بلوک ایجاد‌‌ می‌شود، nonce به طور تصادفی تولید‌‌ می‌شود.
• هش: هش یک عدد 256 بیتی متصل به nonce است. این عدد معمولا با تعداد زیادی صفر شروع‌‌ می‌شود.

هنگامی که اولین بلوک یک زنجیره ایجاد‌‌ می‌شود،nonce هش را تولید‌‌ می‌کند. داده‌‌های موجود در بلوک امضا می‌شود و برای همیشه به nonce و هش گره‌‌ می‌خورد.

ماینرها

ماینرها از طریق فرآیندی به نام ماینینگ (استخراج)، بلوک‌‌های جدیدی را روی زنجیره ایجاد‌‌ می‌کنند. در یک بلاک چین، هر بلوک دارای nonce و هش منحصر به فرد خود است، اما به هش بلوک قبلی در زنجیره نیز اشاره‌‌ می‌کند، بنابراین استخراج یک بلوک، به خصوص در زنجیره‌‌های بزرگ، آسان نیست. ماینرها از نرم‌افزار ویژه‌ای برای حل مسئله ریاضی فوق‌العاده پیچیده، جهت پیدا کردن یک nonce که هش مناسب ایجاد کند، استفاده می‌کنند. از آنجایی که nonce عددی 32 بیتی و هش 256 بیتی است، تقریبا چهار میلیارد ترکیب عددی ممکن وجود دارد که باید قبل از پیدا کردن مورد مناسب استخراج شوند. وقتی این اتفاق‌‌ می‌افتد، گفته‌‌ می‌شود که ماینرها «عدد nonce طلایی» را پیدا کرده اند و بلوک آن‌ها به زنجیره اضافه‌‌ می‌شود.

ایجاد تغییر در هر بلوک قبلی در زنجیره، نه تنها نیازمند استخراج مجدد بلوک موردنظر، بلکه همه بلوک‌هایی است که پس از آن می‌آیند. به همین دلیل است که دستکاری فناوری بلاک چین بسیار دشوار است. این ویژگی را به عنوان «ایمنی ریاضی»‌‌ می‌شناسند. زیرا پیدا کردن nonce ‌‌های طلایی به زمان و قدرت محاسباتی زیادی نیاز دارد. هنگامی که یک بلوک با موفقیت استخراج شد، این تغییر توسط تمام گره‌های شبکه قبول می‌شود و به ماینر پاداش مالی پرداخت می‌شود.

گره‌ها

یکی از مهمترین مفاهیم در فناوری بلاک چین، تمرکززدایی است. هیچ کامپیوتر یا سازمانی نمی‌تواند مالک این زنجیره باشد. در عوض، هر بلاک چین یک دفتر کل عمومی از طریق گره‌‌های متصل به زنجیره است. گره‌ها می‌توانند هر نوع وسیله الکترونیکی باشند که کپی هایی از بلاک چین را ذخیره کرده و عملکرد شبکه را حفظ‌‌ می‌کند. هر گره کپی مخصوص به خود از بلاک چین را دارد و شبکه باید هر بلوک تازه استخراج‌شده را به صورت الگوریتمی تایید کند تا زنجیره به‌روزرسانی، قابل اعتماد شود. از آنجایی که بلاک چین‌ها شفاف هستند، هر اقدامی در دفتر کل به راحتی قابل بررسی و مشاهده است. به هر شرکت‌کننده یک شماره شناسایی الفبایی منحصر به فرد داده‌‌ می‌شود که تراکنش‌‌های آن‌ها را نشان‌‌ می‌دهد.

مزایا و معایب فناوری بلاک چین چیست؟

مانند همه انواع فناوری، بلاک چین دارای چندین مزایا و معایب است که در ادامه به بررسی آن‌ها می‌پردازیم.

مزایای بلاک چین

یکی از مزیت‌های اصلی بلاک‌چین‌ها سطح امنیتی است که این شبکه‌ها می‌توانند فراهم کنند. این بدان معناست که بلاک‌چین‌ها می‌توانند از داده‌های حساس تراکنش‌های آنلاین محافظت کنند. برای هر کسی که به دنبال تراکنش‌‌های سریع و راحت است، فناوری بلاک چین گزینه مناسبی به شمار‌‌ می‌رود. در واقع تکمیل هر تراکنش در بلاک چین تنها چند دقیقه طول‌‌ می‌کشد، در حالی که سایر روش‌‌های تراکنش ممکن است چندین روز طول بکشد. همچنین هیچ گونه دخالت شخص ثالث از سوی موسسات مالی یا سازمان‌‌های دولتی وجود ندارد که بسیاری از کاربران به آن به عنوان یک مزیت نگاه‌‌ می‌کنند.

معایب بلاک چین

بلاک چین و رمزنگاری شامل استفاده از کلیدهای عمومی و خصوصی است و طبق گزارشات، مشکلاتی در مورد کلیدهای خصوصی وجود داشته است. اگر کاربر کلید خصوصی خود را گم کند، با چالش‌های متعددی روبرو می‌شود که این یکی از معایب بلاک چین است. یکی دیگر از معایب محدودیت‌‌های مقیاس پذیری است، زیرا تعداد تراکنش‌ها در هر گره محدود است. به همین دلیل، ممکن است چندین ساعت طول بکشد تا چندین تراکنش و سایر کارها به پایان برسد. همچنین ممکن است تغییر یا افزودن اطلاعات پس از ثبت آن دشوار باشد، که این مسئله نیز یکی دیگر از معایب قابل توجه بلاک چین است.

جمع بندی

تعدادی از کاربردهای مهم بلاک چین را در هر صنعتی می توان یافت. این فناوری را می‌توان برای ردیابی تقلب در امور مالی، به اشتراک گذاری ایمن سوابق پزشکی بیمار بین متخصصان و حتی به عنوان روشی بهتر برای ردیابی مالکیت معنوی در تجارت و کپی رایت برای هنرمندان استفاده کرد. صنعت خرده‌فروشی، تولیدکنندگان و تامین‌کنندگان و تقریبا هر کسب‌وکاری که می‌خواهد از یکپارچگی داده‌ها و دارایی‌های دیجیتال خود محافظت کند، می‌تواند از بلاک چین برای بهبود رضایت و اطمینان مشتری، کاهش هزینه‌ها، کاهش خطای انسانی و عملکرد ایمن‌تر استفاده کند.

در مقاله «آشنایی با انواع و کاربردهای فناوری بلاک چین» از وبلاگ هش فیکس، انواع رایج شبکه‌های بلاک چین را مورد بررسی قرار داده‌ایم و کاربردهای این فناوری در زمینه‌های مختلف کسب و کار را معرفی کرده‌ایم.