بلاکچین چیست و چگونه به وجود آمده است؟

یکی از جدیدترین فناوری‌ها که در یک دهه اخیر بسیار مورد توجه بوده است، فناوری بلاکچین است، یک نوآوری شگفت انگیز و مورد توجه که امروزه نقش بزرگی در فعالیت‌های اقتصادی خرید و فروش ارزهای دیجیتال ایفا می‌کند. در این مقاله به فناوری بلاکچین و نکات مربوط به آن می‌پردازیم.

اگرچه امروزه همه آشنایی نسبی با ارزهای دیجیتال دارند اما کمتر کسی پیدا می شود که اطلاعات جامع ودرستی در خصوص بلاکچین داشته باشد. فناوری بلاکچین در یک دهه گذشته با رشد بسیاری همراه بوده است. بسیاری بلاکچین را همان ارزهای دیجیتال می‌نامند و آنها را به جای یکدیگر به کار می‌برند که کاملا اشتباه است. ارز دیجیتال بخشی از فناوری بلاکچین است و در واقع در بستر بلاکچین متولد شده است.

بلاک چین چیست؟
اصطلاح Blockchain از دو کلمه Block و Chain تشکیل شده است که به شکل تحت الفظی به زنجیره‌ای از بلاک‌ها معنی می‌شود. اما معنای زنجیره و بلاک در این فناوری چیست و به چه نکاتی اشاره دارد؟ در اسناد اصلی ساتوشی ناکاموتو خالق بیت کوین و بلاکچین، این کلمات به صورت جداگانه به کار برده شده اند اما در سال 2016 عبارت بلاکچین به صورت یک کلمه ترکیبی به کار برده شد.
منظور از بلاکچین یا همان زنجیره بلوکی یک پایگاه داده عظیم متشکل از فهرست سوابق تراکنش‌هایی است که همواره در حال افزایش است و بر تعداد آن افزوده می‌شود. به سوابق موجود، بلاک (Block) گفته می‌شود که به صورت رمزنگاری شده یا (Cryptography) به یکدیگر وصل می‌شوند. بلاک ها در زنجیره‌ای متشکل از نودها (Node) با یک شبکه همتا به همتا قرار می گیرند و یک مخزن ذخیره سازی تشکیل می‌دهند. به این مخزن ذخیره دفتر کل دیجیتال یا (Digital Ledger) گفته می‌شود. به همین دلیل است که بلاک چین به عنوان نوعی دفتر کل توزیع شده یا (Distributed Ledger) معرفی می‌شود که می تواند تاریخچه دارایی دیجیتال را با استفاده از غیرمتمرکز سازی و هش رمزنگاری غیر قابل تغییر سازد.

تاریخچه بلاکچین و رشد آن از ابتدا تا کنون
یک دهه گذشته را می‌توان انقلاب فناوری‌ها نامگذاری کرد. تقریبا در دو دهه اخیر شاهد حضور بسیاری از فناوری‌های جدید در زندگی بشر بوده ایم که به طور کلی زندگی او را دچار تغییر کرده‌اند. یکی از این فناوری‌ها بلاکچین است که در یک دهه اخیر بسیار مورد توجه واقع شده است.

تولد بیت کوین
نخستین نوآوری بزرگ بلاکچین در زندگی بشر تولد بیت کوین به عنوان اولین ارز دیجیتال یا رمز ارز بود. بیت کوین امروزه ارزش مادی بسیار بالایی دارد و روزانه توسط میلیون‌ها کاربر خرید و فروش می‌شود. نوآوری بعدی که بر پایه بلاکچین شکل گرفت درک این موضوع بود که فناوری پایه بیت کوین را می‌توان از رمزارزها جدا کرد و برای دستیابی به اهداف دیگر از آن استفاده کرد.

اتریوم
قراردادهای هوشمند یکی دیگر از نوآوری های بلاکچین در یک دهه اخیر بوده اند. این قراردادها در نسل دوم سیستم بلاکچین با نام اتریوم شناخته می‌شوند که بعد از بیت کوین دارای بیشترین میزان خرید و فروش است.

فناوری اثبات کار و اثبات سهام
نوآوری بعدی که در بلاکچین انقلاب بزرگی ایجاد کرد استفاده از اثبات سهام (Proof-of-Stake) به جای روش اثبات کار (Proof-of-Work) به منظور بالا بردن امنیت شبکه بود. در فرآیند اثبات کار که در اکثر شبکه‌های بلاکچین برای حفظ امنیت به کار برده می‌شوند گروهی که بیشترین قدرت پردازشی برای تولید بلاک‌ها را در اختیار داشته باشد تصمیمات نهایی را اتخاذ میکند. در فرآیند اثبات سهام افراد با توجه به میزان کوین‌های بومی شبکه تحت مالکیت خود می‌توانند در اعتبارسنجی تراکنش بلاک مشارکت می‌کنند. بنابراین افراد با سرمایه گذاری در شبکه بلاکچین مجوز شرکت در اعتبارسنجی‌ها و استخراج و دریافت پاداش بیشتر را کسب می‌کنند.

بلاکچین مقیاس‌بندی شده
یکی دیگر از نوآوری‌ها در بلاکچین Scaled Blockchain (بلاک چین مقیاس‌بندی شده) است. یکی از مسائلی که باعث کندی شبکه در بلاکچین می‌شود وجود کامپیوترهای بسیار برای پردازش تراکنش ها است. در مقابل چنین مسئله‌ای با استفاده از بلاکچین‌های مقیاس‌بندی شده می توان بدون کاهش امنیت، سرعت بلاکچین را افزایش داد. در این روش می‌توان با تشخیص تعداد کامپیوترهای مورد نیاز برای اعتبارسنجی و تقسیم کار پردازش بین آنها با سرعت بیشتری تراکنش‌ها را انجام داد. به این ترتیب شبکه بلاکچین می‌تواند با شبکه های پرداخت مشهور مثل VISA و SWIFT رقابت کند.
بلاکچین تقریبا از سه دهه قبل متولد شده است. این فناوری در هر بازه زمانی با تغییراتی همراه بوده و کامل‌تر شده است. در ادامه به تاریخچه بلاکچین خواهیم پرداخت.

• سال ۱۹۸۲ میلادی (۱۳۶۱ شمسی)
  در این تاریخ برای نخستین بار پروتکلی شبیه به بلاکچین امروزی در رساله فردی به نام دیوید چائوم با نام Computer Systems Established, Maintained, and Trusted by Mutually Suspicious Groups» به کار برده شد.
• سال ۱۹۹۱ میلادی (۱۳۷۰ شمسی)
  در این تاریخ استوارت هابر (Stuart Haber) و دابلیو اسکات استورنتا (W. Scott Stornetta) برای نخستین بار زنجیره‌ای از بلاک‌های رمزنگاری‌شده را معرفی کردند.
• سال ۱۹۹۸ میلادی (۱۳۷۷ شمسی)
  برای نخستین بار یک دانشمند علوم کامپیوتر به نام نیک سابو، پروژه‌ای به نام بیت گلد را با عنوان یک ارز غیر متمرکز و دیجیتالی نظریه پردازی کرد. به همین دلیل است که بسیاری حدس می زنند که ساتوشی ناکاموتو احتمالا همان آقای سابو است.
• سال ۲۰۰۰ میلادی (۱۳۷۹ شمسی)
  نظریه سابو توسط فردی به نام استفان کنست (Stefan Konst) کاملتر شد و او نظریه خود در مورد زنجیره‌های رمزنگاری شده امن را منتشر کرد.
• سال ۲۰۰۸ میلادی (۱۳۸۷ شمسی)
  در این تاریخ شخص یا گروهی با نام مستعار ساتوشی ناکاموتور نخستین اوراق سفید (White Papers) مربوط به ایجاد شبکه بلاکچین را منتشر کرد.
• سال ۲۰۰۹ میلادی (۱۳۸۸ شمسی)
  انقلاب بزرگ به وقوع پیوست و ناکاموتو توانست نخستین شبکه بلاکچین تحت عنوان دفتر کل توزیع شده عمومی برای تراکنش‌های انجام شده با بیت کوین را پیاده سازی کرد.
• سال ۲۰۱۴ میلادی (۱۳۹۳ شمسی)
  فناوری بلاکچین و ارز دیجیتال از یکدیگر تفکیک شده و قابلیت های شبکه برای سایر تراکنش‌های مالی بین سازمانی مورد بررسی قرار گرفت. سیستم بلاکچین اتریوم در این سال پا به عرصه نهاد و برنامه‌های کامپیوتری را به بلاک‌ها وارد کرد که جایگزین ابزارهای مالی شدند که با نام قراردادهای هوشمند شناخته می‌شوند.

عملکرد بلاکچین چگونه است؟
شبکه بلاکچین یک شبکه لایه لایه است و از چندین لایه مختلف تشکیل می‌شود. این لایه‌ها عبارتند از:
– زیرساخت (سخت‌افزار، نودها)
– شبکه‌سازی (کشف نودها، تکثیر اطلاعات و اعتبارسنجی)
– اجماع (با کمک اثبات کار PoW یا گواه بر سهام PoS)
– داده (بلاک‌ها و تراکنش‌ها)
– لایه کاربرد (قرارداد هوشمند و برنامه‌های غیر متمرکز)
بلاکچین تمام اطلاعات مرتبط با تراکنش ها را در بخشی با نام دفتر کل ذخیره می‌کند، به اطلاعات مبادله شده در بلاکچین نیز تراکنش گفته می‌شود. اگرچه در زمان‌های نه چندان دور بلاکچین تنها برای معاملات ارز دیجتال به کار برده می‌شد اما امروز انواع مختلف داده ها بر بستر شبکه مبتنی بر بلاکچین مبادله می‌شوند.
برای این که بتوانید عملکرد بلاکچین را به خوبی متوجه شوید نیاز است که با اصطلاحات رایج و اجزای آن بیشتر آشنا شوید که در ادامه به معرفی این اصطلاحات می‌پردازیم:

• بلاک (Block)
  یک زنجیره در بلاکچین از بلاک‌های متعددی تشکیل می‌شود، هر بلاک خود دارای سه بخش اساسی است که عبارتند از:
  – داده‌های موجود در بلاک: یک عدد 32 بیتی است که Nonce نامیده می شود. در زمان ایجاد بلاک این عدد به صورت تصادفی ایجاد می‌شود و به عنوان سربرگ هش (Header Hash) بلاک را تولید می‌کند.
  – هش: منظور از هش یک عدد 256 بیتی است که با عدد Nonce ترکیب می‌شود. عدد با تعداد زیادی صفر آغاز می‌شود که نشان می دهد عدد هش یک عدد اعشاری بسیار کوچک است.
  – با ایجاد نخستین بلاک زنجیره عدد nonce هش رمزنگاری را تولید می‌کند و داده های درون بلاک ذخیره می‌شوند و برای همیشه به عدد نانس و هش متصل می‌شوند مگر در زمان استخراج.
• ماینر (Miner)
  یکی دیگر از اصطلاحات رایج در بلاکچین ماینر یا استخراج کنندگان هستند. ماینرها در فرآیند استخراج بلاک های جدیدی را روی زنجیره ایجاد می کنند. در بلاکچین، هر بلاک دارای عدد نانس و هش منحصر به خود است، از طرف دیگر به هش بلاک قبلی در زنجیره نیز ارجاع می شود، به همین دلیل است که استخراج از یک بلاک کار آسانی نیست و در زنجیره‌های بزرگ تقریبا ناممکن است. به همین دلیل است که هرچه تراکنش‌های موجود در بلاکچین بیشتر باشد امنیت شبکه نیز بالاتر می‌رود.
  ماینرها به کمک نرم افزارهای خاصی با انجام محاسبات پیچیده و حل مسائل دشوار ریاضی عدد نانس خاصی را به دست می آورند که هش قابل قبول بلاکچین را تولید می کند. با یک فرمول ساده می توان دریافت که با یک عدد نانس 32 بیتی و هش 256 بیتی تقریبا 6 میلیارد ترکیب احتمالی برای ترکیب آنها می‌توان در نظر گرفت. اگر فرآیند پیدا کردن ترکیب صحیح موفق باشد ماینر به «Golden Nonce» دست پیدا کرده و بلاک جدید آن در زنجیره قرار خواهد گرفت.
  نکته مهم اینجا است که ایجاد تغییر در هر بلاکی در زنجیره مستلزم استخراج دوباره همه بلاک‌های بعدی است. این مسئله امنیت شبکه بلاکچین را تأمین می‌کند چرا که دستیابی به نانس طلایی بسیار زمانبر خواهد بود و قدرت محاسباتی بالایی را می طلبد.
• نود (Node)
  مهمترین ویژگی بلاکچین غیرمتمرکز بودن آن است. بنابراین هیچ سازمانی مالک زنجیره ها نخواهد بود. شبکه متشکل از دفتر کل توزیع شده به واسطه نودهایی است که به زنجیره متصل هستند. منظور از نود هر دستگاه الکترونیکی در شبکه بلاکچین است که قادر باشد نسخه‌ای از بلاکچین را ذخیره کرده و به عملکرد شبکه کمک کند. هر کاربر در شبکه شماره شناسایی منحصر به فردی را دریافت می کند. به کاربران منحصر به فرد روی شبکه نود گفته می شود. همه کاربران شبکه نسخه به روز دفتر کل را در اختیار دارند. روش برقراری ارتباط نودها در هر بلاکچین منحصر به فرد است.
  عملکرد بلاکچین به این صورت است که در ابتدا، یک کاربر تراکنشی را در شبکه درخواست می‌کند با ثبت درخواست، یک لاک با تمام اطلاعات آن تراکنش ساخته می شود، سپس بلاک رمزنگاری می‌شود تا امنیت اطلاعات شبکه به این وسیله بیشتر شود. بعد از آن یک بلاک جدید بین تمام نودهای فعال در شبکه ایجاد می‌شود تا همه نودها اعتبار درخواست کاربر را تأیید کنند. در این مورد از فرآیند الگوریتم اجماع (Consensus Algorithm) استفاده می‌شود. اگر بلاک ایجاد شده معتبر تشخیص داده شود در زنجیره قرار می‌گیرد و تراکنش درخواستی کاربر اجرایی می‌شود.

انواع لایه‌های بلاکچین
همانطور که اشاره کردیم بلاکچین دارای لایه‌های مختلفی است. این لایه ها به ترتیب از قسمت درونی به بیرون شبکه به این شرح هستند:

• لایه اپلیکیشن
  این لایه شامل اپلیکیشن غیر متمرکز (dApps)، مرورگر آن، رابطه کاربری و هاستینگ است. با استفاده از مرورگر می‌توان به اپلیکیشن ها دسترسی داشت. منظور از مرورگر، مرورگرهای معمولی کروم و فایرفاکس نیست، بلکه تنها با مرورگرهای dApp غیر متمرکز می‌توان درشبکه گشت و گذار کرد.
  هاستینگ اپلیکیشن امکان اجرای برنامه های غیر متمرکز را برای کاربر در این لایه فراهم می‌کند. این یکی از مهمترین بخش های برنامه است و بدون آن هیچ اپلیکیشنی قابلیت اجرا در شبکه را ندارد.
• لایه خدمات
  این لایه به شما کمک می کند لایه اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز را بسازید و اجرا کنید. در این لایه امکان مشارکت در بلاکچین برای کاربر فراهم است.
• لایه معنایی
  لایه معنایی (Semantic Layer) الگوریتم توافق عام، ماشین‌های مجازی و سایر ملزومات مشارکت کاربران و… را شامل می شود. در واقع باید گفت که بدون الگوریتم اجماع شبکه بلاکچین مفهوم واقعی خود را نخواهد داشت. در شبکه بلاکچین هیچ کاربری نمی‌تواند یک تراکنش را آغاز کند و آن را در دفتر کل اضافه کند، مگر آن‌که با سایر کاربران به توافق برسد تا بعد از تأیید اعتبار اطلاعات، بلاک اضافه شود. در این لایه الزامات مشارکت قرار می‌گیرند و درباره پیوستن کاربران جدید به شبکه در این لایه تصمیم‌گیری می‌شود.
• لایه شبکه
  این لایه شامل محیط اجرای قابل اطمینان (Trusted Execution Environment)، پروتکل RLPx، شبکه تحویل بلاک و… می شود. محیط اجرای قابل اطمینان (TEE) به معماری برای حفظ مسائل توسعه‌پذیری این لایه کمک می‌کند. این قابلیت نه‌تنها باعث می‌شود که شبکه قادر به حل مشکلات باشد، بلکه سبب افزایش امنیت شبکه نیز می‌شود.
• لایه زیرساخت
  این آخرین لایه از فناوری بلاکچین است. لایه زیرساخت شامل سه سطح سخت‌افزار، سیستم و سرور می‌شود. نودها و هر دستگاهی که به شبکه متصل هستند در این لایه طبقه‌بندی می شوند. بخش دیگری از بلاک چین که در این لایه قرار می‌گیرد، حافظه ذخیره‌سازی غیر متمرکز شبکه است. توکن‌ها نیز از اجزای تشکیل‌دهنده‌ این لایه هستند.

خدمات سایت لک لک
برای خرید کالا می توانید لینک آن را از سایت خارجی مورد نظر کپی کنید و در صفحه ثبت سفارش وب سایت لک لک قرار دهید. اگر اطلاعات تکمیلی را می دانید تکمیل کنید و گرنه گزینه “به لک لک واگذار می کنم” را انتخاب کنید تا کارشناسان لک لک اطلاعات را تکمیل کنند و استعلام قیمت به شما داده شود. سپس کافیست پرداخت ریالی را انجام دهید و لک لک به صورت یکپارچه خرید ارزی، حمل بین المللی، گمرک و مابقی موارد را انجام می دهد و کالا را درب منزل یا شرکت شما تحویل می دهد.