بلاکچین یک تکنولوژی است که به طور ساده، یک نوع پایگاه داده‌ای را معرفی می‌کند که اطلاعات در آن به صورت بلوک‌های کوچک ذخیره می‌شوند و هر بلوک با بلوک قبلی خود ارتباط دارد. این بلاک‌ها به ترتیب زمانی به یکدیگر متصل می‌شوند و یک زنجیره‌ی پیوسته را تشکیل می‌دهند؛ از اینجا هم نام “بلاکچین” به وجود آمده است.

هر بلوک شامل اطلاعاتی است که در آن ذخیره می‌شود، مثلاً تراکنش‌های مالی یا اطلاعات دیگری. این اطلاعات به صورت رمزنگاری شده‌ای در بلاک ذخیره می‌شوند و برای تغییر در یک بلوک، نیاز به تغییر در تمام بلوک‌های پیشین دارید که این امر تقلب را بسیار مشکل و تقریباً غیرممکن می‌کند.

بلاک چین به عنوان یک تکنولوژی امن و شفاف شناخته می‌شود. اطلاعات در بلاک‌ها به صورت توزیع شده در شبکه‌ای از کامپیوترها ذخیره می‌شوند که به آن “شبکه بلاکچین” یا “شبکه توزیعی” گفته می‌شود. این شبکه توسط الگوریتم‌های رمزنگاری و تأیید هویت محافظت می‌شود که از تلاش‌های تقلبی جلوگیری می‌کند.

بلاکچین از طریق تراکنش‌های دیجیتالی می‌تواند در حوزه‌های مختلفی مانند انتقال پول، ثبت اطلاعات، مدیریت تامین زنجیره تأمین و حتی رای‌گیری الکترونیکی مورد استفاده قرار گیرد. این تکنولوژی به دلیل امنیت، شفافیت و امکان اثبات تاریخچه‌ی تغییرات، در بسیاری از زمینه‌ها می‌تواند انقلابی باشد.

بلاکچین چیست با مثال ساده

بلاکچین می‌تواند مثل یک دفترچه‌ی کوچک برای ثبت تراکنش‌ها تصور شود. فرض کنید شما و دوستتان در حال مبادله‌ی پول هستید. به جای اینکه از یک بانک معمولی استفاده کنید، از یک دفترچه‌ی بلاکچینی استفاده می‌کنید.

هر بار که شما یا دوستتان پول به یکدیگر می‌دهید، یک بلوک جدید در دفترچه‌ی بلاکچینی اضافه می‌شود. این بلوک حاوی اطلاعات تراکنش شماست، مثلاً مقدار پول و کیست که به چه شخصی داده شده است. این اطلاعات توسط رمزنگاری محافظت می‌شوند.

اما اینجاست که چیز جالبی اتفاق می‌افتد. هر بلوک، به بلوک قبلی خود متصل می‌شود. به این ترتیب، اگر کسی تصمیم به تغییر یک تراکنش در یک بلوک قدیمی داشته باشد، باید تمام بلوک‌های بعدی را نیز تغییر دهد، که این کار بسیار مشکل و غیرعملی است.

بنابراین، اگر تراکنش‌ها در دفترچه‌ی بلاکچینی ذخیره شوند، تغییر در تاریخچه‌ی آن‌ها تقریباً غیرممکن خواهد بود. این به معنای اطمینان از اعتبار تراکنش‌ها و جلوگیری از تقلب و تغییرات ناخواسته است.

بلاکچین به دلیل این قابلیت‌ها در زمینه‌های مختلفی مانند انتقال پول، ثبت اطلاعات، و حتی بهبود فرآیندهای تجاری مورد استفاده قرار می‌گیرد.

بلاکچین در انواع زیادی از حوزه‌ها و صنایع کاربرد دارد. در زیر به برخی از کاربردهای اصلی بلاکچین اشاره خواهم کرد:

1.انتقال پول و ارزهای دیجیتال:

انتقال پول و ارزهای دیجیتال مانند بیتکوین و اتریوم از مهمترین کاربردهای بلاکچین است. بلاکچین با ایجاد تراکنش‌های امن و بدون واسطه، امکان انتقال سریع و ارزان را فراهم می‌کند.

2. ثبت اطلاعات و اسناد:

بلاکچین در ثبت اطلاعات مانند سند‌ها، قراردادها، گواهی‌نامه‌ها و حتی وقایع پزشکی و تحصیلی به کار می‌رود. این کاربرد باعث افزایش شفافیت و امنیت در ثبت و دسترسی به اطلاعات می‌شود.

3. مدیریت زنجیره تأمین:

بلاکچین می‌تواند در پیگیری و ثبت مراحل مختلف تولید و تأمین کالاها و خدمات در زنجیره تأمین به کار برود. این امر به بهبود شفافیت، ردیابی دقیق و کاهش تقلب در این زمینه کمک می‌کند.

4. رای‌گیری الکترونیکی:

بلاکچین می‌تواند در سیستم‌های رای‌گیری الکترونیکی به کار رود. این امر می‌تواند به افزایش اعتماد مردم به فرآیند رای‌گیری کمک کند و از تقلب‌ها جلوگیری نماید.

5. اختیارات دیجیتالی:

بلاکچین می‌تواند در مدیریت اختیارات دیجیتالی مانند اثبات هویت، احراز هویت، دسترسی به اطلاعات و حتی رمزنگاری به کار رود.

6. بیمه و مالیات:

این تکنولوژی می‌تواند در فرآیندهای بیمه‌گذاری و محاسبه مالیات بهبود ایجاد کند، زیرا تمام اطلاعات مرتبط با این فعالیت‌ها به صورت امن و قابل بررسی در بلاکچین ثبت می‌شوند.

7. صنعت مواد غذایی:

بلاکچین می‌تواند در ردیابی منشأ و مسیر حرکت مواد غذایی از مزرعه تا میز مصرف به کار رود و در ایجاد اطمینان از ایمنی و اصالت محصولات موثر باشد.

8. هوش مصنوعی و اینترنت اشیاء:

بلاکچین می‌تواند به عنوان یک اساس مطمئن برای انتقال و مدیریت داده‌های مرتبط با هوش مصنوعی و اینترنت اشیاء (IoT) به کار رود.

9.قراردادهای هوشمند (Smart Contracts):

قراردادهای هوشمند از طریق برنامه‌های کامپیوتری قابل اجرا بر روی بلاکچین، شروط و تعهدات میان افراد را تعریف و اجرا می‌کنند. این قراردادها به صورت خودکار و بدون نیاز به واسطه‌های میانی، تراکنش‌ها و اقدامات مختلف را انجام می‌دهند. مثلاً در بلاکچین اتریوم، قراردادهای هوشمند می‌توانند برای ایجاد اپلیکیشن‌ها، بازی‌ها، سامانه‌های رای‌گیری و حتی اجاره مسکن به کار رود.

10 .توکن‌های غیرممیز (Non-Fungible Tokens – NFTs):

توکن‌های غیرممیز توکن‌هایی هستند که هر کدام دارای ارزش منحصربه‌فرد و منحصری هستند. به عبارت دیگر، هر توکن غیرممیز به عنوان یک قطعه منحصربه‌فرد دارایی (مثلاً تصویر یک نقاشی یا یک پوزخانه ویدئویی) شناخته می‌شود و نمی‌توان آن را با توکن دیگر جایگزین کرد. توکن‌های غیرممیز به خصوص در صنعت هنر، بازی‌های ویدئویی، کالکشن‌ها و امور مشابه مورد استفاده قرار می‌گیرند.

با استفاده از قراردادهای هوشمند، می‌توانید قوانین و قواعد خودکاری را در بلاکچین اجرا کنید و تراکنش‌های پیچیده را به سادگی انجام دهید. همچنین، توکن‌های غیرممیز امکان معامله دارایی‌های دیجیتالی و منحصربه‌فرد را فراهم می‌کنند و به افراد اجازه می‌دهند دارایی‌های خود را به صورت دیجیتالی نمایش دهند و مبادله کنند.

این ویژگی‌ها و قابلیت‌ها مجموعه‌ای از مزایای بلاکچین را ایجاد می‌کنند که به طور گسترده در انواع صنایع و حوزه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

به طور کلی، بلاکچین به عنوان یک فناوری امن، شفاف و بدون واسطه می‌تواند در انواع صنایع و حوزه‌ها بهبود و نوآوری ایجاد کند.

بیشتر بخوانید: nft چیست ؟

ویژگی‌ها و قابلیت‌های مهم بلاکچین 

1. امنیت: بلاکچین با استفاده از رمزنگاری پیشرفته، امکان تغییر و تقلب در اطلاعات را به شدت کاهش می‌دهد. اطلاعات در بلاکچین به صورت توزیع شده در شبکه ذخیره می‌شوند که از حملات تقلبی محافظت می‌کند.

2. شفافیت: همه‌ی اعضای شبکه بلاکچین قادر به مشاهده و تأیید تراکنش‌ها هستند. این ویژگی باعث می‌شود که فرآیندها شفاف‌تر و قابل بررسی تر باشند.

3. غیرمتمرکز بودن: بلاکچین بر روی یک شبکه از کامپیوترها که به هم متصل هستند، کار می‌کند. این به معنای عدم وابستگی به یک مرکز مرکزی است و هر کامپیوتر در شبکه بلاکچین دارای یک نسخه از داده‌ها است.

4. تزریق اعتماد: به دلیل شفافیت، امنیت و ثبات بلاکچین، اعتماد به فرآیندها و تراکنش‌هایی که در آن انجام می‌شود، افزایش می‌یابد.

5. سرعت و کارایی: اگرچه بعضی از نوع‌های بلاکچین ممکن است در سرعت تراکنش‌ها محدودیت داشته باشند، اما تکنولوژی‌های جدید و بهبود یافته به سرعت‌های بالاتر دست یافته‌اند.

6. قابلیت برنامه‌ریزی و اجرای قرارداد‌های هوش مصنوعی: بلاکچین‌های پیشرفته مانند اتریوم، قابلیت ایجاد و اجرای قرارداد‌های هوش مصنوعی را دارا هستند که تراکنش‌ها و عملیات‌های خودکار را مدیریت می‌کنند.

7. امکان اثبات تاریخچه: تمام تراکنش‌ها در بلاکچین به صورت پیوسته در یک تاریخچه‌ی غیرقابل تغییر ذخیره می‌شوند. این امر به معنای داشتن سابقه‌ای از تغییرات و رخدادها است که برای بررسی‌های آینده مفید است.

8. کاهش واسطه‌ها: بلاکچین امکان انجام تراکنش‌ها بین افراد مستقیماً و بدون واسطه‌های مالی یا حتی حکومتی را فراهم می‌کند.

9. قابلیت توسعه: تکنولوژی بلاکچین قابلیت توسعه و بهبود دارد. با پیشرفت در الگوریتم‌ها و تکنیک‌ها، مشکلات سابق مانند محدودیت سرعت معاملات می‌توانند بهبود یابند.

10. مقیاس‌پذیری: برخی از بلاکچین‌ها بهبود‌هایی در مقیاس‌پذیری داشته‌اند که امکان پردازش تعداد زیادی از تراکنش‌ها را در یک زمان ممکن می‌سازد.

11. کنترل خصوصیت داده‌ها:بلاکچین‌های خصوصی به سازمان‌ها امکان می‌دهند تا داده‌های خود را درون شبکه‌ی بلاکچین مدیریت و کنترل کنند.

12. برنامه‌های کاربردی متعدد: بلاکچین در انواع صنایع مانند مالی، سلامت، حمل و نقل، حکومت، تجارت و غیره کاربرد دارد و می‌تواند به نوآوری‌های بیشتری منجر شود.

بیشتر بخوانید: بهترین کیف پول های ارز دیجیتال

نحوه کار کردن بلاکچین

بلاکچین به نوعی دفترچه‌ی دیجیتالی است که تراکنش‌ها و اطلاعات در آن ثبت می‌شوند. این دفترچه توسط یک شبکه‌ی از کامپیوترها مدیریت می‌شود که به هم وصل شده‌اند. این شبکه با همکاری کامپیوترها، اطلاعات را تأیید و ذخیره می‌کند.

فرض کنید دوستان شما “آلیس” و “باب” می‌خواهند پول دیجیتالی به یکدیگر بفرستند. این تراکنش به عنوان یک بلوک ثبت می‌شود. قبل از اضافه شدن به دفترچه‌ی بلاکچین، اطلاعات این تراکنش توسط کامپیوترها بررسی می‌شود.

بلوک‌ها به یکدیگر متصل می‌شوند و به این ترتیب یک زنجیره (چین) از بلوک‌ها ایجاد می‌شود. هر بلوک شامل اطلاعات تراکنش‌های جدیدی است، همچنین یک اثر انگشت (هش) از بلوک قبلی در خود دارد. این اثر انگشت باعث مرتبط شدن بلوک‌ها به یکدیگر و جلوگیری از تغییر تاریخچه می‌شود.

یکی از ویژگی‌های مهم بلاکچین، توزیع‌شدگی آن است. به این معنا که دفترچه‌ی بلاکچین بر روی تمام کامپیوترهای شبکه ذخیره می‌شود. این باعث می‌شود هیچ فرد یا موسسه‌ای کنترل کاملی بر روی بلاکچین نداشته باشد و تغییرات تنها با توافق اکثریت شبکه انجام می‌شود.

برای اضافه شدن یک بلوک جدید به بلاکچین، کامپیوترهای شبکه(نود) با حل یک مسئله پیچیده و رقابتی به نام “استخراج” مشغول می‌شوند. کامپیوتری که اولین حل صحیح را پیدا کند، بلوک جدید را ایجاد و به زنجیره اضافه می‌کند. به عنوان پاداش، این کامپیوتر مقداری از ارز دیجیتالی (مثل بیتکوین) دریافت می‌کند.

به این ترتیب، بلاکچین با ترکیبی از رمزنگاری، توزیع‌شدگی، زنجیره‌بندی بلوک‌ها و فرآیند استخراج، تضمین می‌کند که تراکنش‌ها امن، شفاف و تقلب‌ناپذیر باشند. این فناوری در صنایع مختلفی از مالی تا سلامت و حتی حکومت استفاده می‌شود.

تابع هش:

تابع هش یک تابع رمزنگاری است که یک متن یا داده ورودی را به یک مقدار خروجی بایتی (رشته ای از اعداد و حروف) تبدیل می‌کند. این مقدار خروجی به نظر می‌رسد به طور تصادفی تولید شده است و تغییر کوچک در ورودی باعث تولید یک مقدار خروجی کاملاً متفاوت می‌شود. به این ترتیب، تابع هش به عنوان ابزاری برای تأیید اصالت و یکتایی داده‌ها عمل می‌کند.

نمونه‌ای از تابع هش معروف SHA-256 است که در بیتکوین و بلاکچین‌های دیگر استفاده می‌شود. وقتی یک تراکنش جدید به یک بلوک اضافه می‌شود، تابع هش اطلاعات تراکنش و اطلاعات بلوک قبلی را در خود می‌گیرد و مقدار خروجی هش را تولید می‌کند. این مقدار هش به عنوان “اثر انگشت” بلوک قبلی در بلوک جدید ذخیره می‌شود و هر تغییری در تراکنش یا بلوک باعث تغییر کامل در اثر انگشت می‌شود.

نود‌ها:

نود‌ها به کامپیوترهایی در شبکه‌ی بلاکچین اطلاق می‌شود که اطلاعات بلاکچین را ذخیره و مدیریت می‌کنند. هر نود اطلاعات کاملی از بلاکچین را دارد و به تأیید و انتشار تراکنش‌ها و بلوک‌ها در شبکه مشغول است. نودها با یکدیگر از طریق شبکه ارتباط برقرار می‌کنند و تغییراتی که در یک نود اعمال می‌شود، به تدریج توسط دیگر نودها تأیید می‌شود.

نقش نودها در امنیت و شفافیت بلاکچین بسیار حیاتی است. اگر یک نود تراکنش تغییری را انجام دهد یا سعی به تقلب داشته باشد، سایر نودها به سرعت این تغییر را تشخیص داده و رد می‌کنند. اکثر بلاکچین‌ها به دلیل توزیع‌شدگی، امنیت بالا و اعتماد در شبکه‌ی نودها قابلیت تحمل اشکال (تحمل اختلال) را دارند و تا زمانی که اکثریت نودها صحت اطلاعات را تأیید کنند، سیستم کار می‌کند.

پروتکل های اصلی بلاک چین

پروتکل‌های بلاکچین، مجموعه‌ای از قوانین، الگوریتم‌ها و معماری‌ها هستند که تعیین می‌کنند چگونه بلاکچین‌ها ایجاد، مدیریت و به‌روزرسانی می‌شوند. این پروتکل‌ها معمولاً بر اساس نیازهای خاصی که در صنایع و کاربردهای مختلف برآورده می‌شوند، طراحی می‌شوند. در زیر تعدادی از انواع پروتکل‌های بلاکچین را بررسی می‌کنیم:

1. Proof of Work (PoW):

این یکی از اولین و معروف‌ترین پروتکل‌های بلاکچین است که در بیتکوین استفاده می‌شود. در این پروتکل، ماینرها (کامپیوترهایی که به استخراج بلوک‌ها مشغول هستند) با حل یک مسئله ریاضی پیچیده، امنیت بلاکچین را تأمین می‌کنند. این پروتکل مصرف انرژی بالا دارد و سرعت تراکنش‌ها ممکن است محدود باشد.

2.Proof of Stake (PoS):

در این پروتکل، نودها بر اساس مقدار ارز دیجیتالی که دارند، انتخاب می‌شوند و مسئولیت ایجاد بلوک و تأیید تراکنش‌ها را به عهده دارند. PoS معمولاً مصرف انرژی کمتری دارد و سرعت تراکنش‌ها نیز بهبود می‌یابد.

3. Delegated Proof of Stake (DPoS):

این پروتکل نسخه‌ای بهینه‌تر از PoS است که نودها به جای انتخاب مستقیم، نمایندگان را برای تأیید تراکنش‌ها و ایجاد بلوک‌ها انتخاب می‌کنند. این مدل سرعت بالاتری از PoS ارائه می‌دهد.

4. Proof of Authority (PoA):

در این پروتکل، نودها بر اساس هویت و مجوزهای ثبت‌شده خود، مجوز ایجاد بلوک را دارند. PoA به ویژه در بلاکچین‌های خصوصی و کاربردهای داخلی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

5. Proof of Space (PoSpace) و Proof of Time (PoTime):

این پروتکل‌ها بر اساس میزان فضای ذخیره‌شده توسط ماینرها و زمانی که آن‌ها برای حل مسئله اختصاص می‌دهند، عمل می‌کنند. PoSpace به معنای میزان حافظه فیزیکی استفاده شده در دستگاه ماینر و PoTime به معنای زمانی است که ماینر برای حل مسئله صرف می‌کند.

6. Hybrid Consensus:

پروتکل‌های ترکیبی که از ترکیب چندین نوع از پروتکل‌های مذکور به منظور بهبود عملکرد و کاهش محدودیت‌ها استفاده می‌کنند.

هر پروتکل با مزایا و معایب خودش همراه است و انتخاب پروتکل مناسب به کاربردهای خاص و نیازهای شبکه بستگی دارد.