بلاک چین (Blockchain) چیست، چگونه کار می‌کند و چه کاربردهایی دارد؟ این‌ها سوالات متداولی هستند که در مورد این فناوریِ انقلابی پرسیده می‌شود و احتمالاً درک آن برای افراد تازه‌کار و حتی برای حرفه‌ای‌ها چندان ساده نباشد. با ما همراه باشید تا به تمام این سوالات به زبان ساده پاسخ بدهیم.
بلاک چین به زبان ساده
به زبان ساده، بلاک چین یک نوع سیستم ثبت اطلاعات و گزارش است. تفاوت آن با سیستم‌های دیگر این است که اطلاعات ذخیره‌شده روی این نوع سیستم، میان همه اعضای یک شبکه به اشتراک گذاشته می‌شود. با استفاده از رمزنگاری و توزیع داده‌ها، امکان هک، حذف و دستکاری اطلاعات ثبت‌شده، تقریباً از بین می‌رود.
مفهوم بلاک چین اولین بار با پیدایش بیت کوین به وجود آمد و پادشاه ارزهای دیجیتال از این راهکار برای ذخیره اطلاعات مربوط به دارایی کاربران بهره برد.
برای درک بهتر بلاک چین به مثال زیر توجه کنید:
من در یک جمع ۱۰۰ نفری، برگه‌ای حاوی اطلاعات را بالا می‌گیرم و همه با تلفن همراه‌شان از آن برگه عکس می‌گیرند. حالا اگر من آن اطلاعات را نابود کنم، یا تغییری در آن بدهم، دیگر برای آن جمع قابل پذیرش نیست، چون آن‌ها یک کپی از نسخه اصلی را دارند، مگر اینکه موبایل همه را بگیرم و آن را حذف کنم.
این جمعی که از آن صحبت کردیم می‌تواند چندین میلیون نفر باشد که در بیت کوین و اتریوم و سایر ارزهای دیجیتال بلاک چینی شاهد آن هستیم و یا به صورت خصوصی برای یک گروه خاص استفاده شود.
بلاک چین‌ها می‌توانند به صورت خصوصی و برای اهداف خاص در یک نهاد یا سازمان مورد استفاده قرار بگیرند که به آن بلاک چین سازمانی (Enterprise blockchain) هم می‌گویند. البته به عقیده بسیاری از کارشناسان، بلاک چین‌های سازمانی نمی‌توانند هدف اصلی این فناوری یعنی تمرکززدایی را به ارمغان بیاورند.
بلاک چین چگونه کار می‌کند؟
واژه بلاک چین (Blockchain) ترکیبی از دو کلمه Block (بلوک) و Chain (زنجیره) است. این فناوری در حقیقت زنجیره‌ای از بلوک‌هاست.
در هر بلاک، هر اطلاعاتی می‌تواند ثبت شود؛ از جرم و جنایت‌های یک فرد تا جزئیات تراکنش‌های یک شبکه پولی مانند بیت کوین.
در یک بلاک هر اطلاعاتی می‌تواند ثبت شود.
اطلاعات در بلاک‌ها ثبت می‌شوند و بلاک‌ها با هم به صورت زنجیره‌ای مرتبط می‌شوند. این زنجیره، بلاک چین را تشکیل می‌دهد.
ساختار گرافیکی بلاک چین
برای مثال بلاکچین زیر را در نظر بگیرید. هر بلاک یک کشور را نشان می‌دهد که نام شهرهای آن کشور در آن ثبت شده است.
یک چیز دیگر هم وجود دارد. هر کدام از این بلاک‌ها چیزی به نام هش (Hash) دارند. یک هش رشته‌ای متنی است که از یک تابع ریاضی خاص تولید شده و کاربرد آن جلوگیری از تقلب در سیستم است. هش یک داده یا ورودی، همیشه ثابت است. استفاده از راهکار هش باعث می‌شود تا از تقلب و تغییر اطلاعات ثبت‌شده روی بلاک چین جلوگیری به عمل آید.
مثلاً در عکس بالا برای بلاک «ایران» که حاوی اطلاعات اسم شهرهای تهران، اصفهان و تبریز است، هش بلاک «NYLAC» است.
در بلاک چین، بلاک‌ها علاوه بر اینکه خودشان یک هش دارند، حاوی هش بلاک قبلی هم هستند.
کوچک‌ترین تغییر در اطلاعات یک بلاک، هش آن را به طور کلی تغییر می‌دهد و بلاک چین را غیرمعتبر می‌سازد.
مثلاً اگر یک کاراکتر به اطلاعات اسم شهرهای ایران اضافه شود، هش بلاک تغییر می‌کند و در نتیجه بلاک‌های بعدی هم غیر معتبر خواهند شد.
اگر کسی محتوای یک بلاک را تغییر دهد و هش بلاک‌های بعدی را به روزرسانی کند، چه می‌شود؟ این امکان وجود دارد اما راهکار توزیع در بلاک چین، این مشکل را حل می‌کند.
داده‌های بلاک چین در یک کامپیوتر یا سرور خاص ذخیره نمی‌شوند. هر کامپیوتر یا سیستمی که به شبکه وصل شود، یک نسخه از اطلاعات را دریافت می‌کند. به هر کامپیوتری که به شبکه متصل می‌شود و یک کپی از بلاک چین را دریافت می‌کند، نود (Node) می‌گویند.
وقتی به عنوان نود به یک بلاک چین متصل می‌شوید، یک نسخه از کل داده‌های آن را دریافت می‌کنید. هیچ تغییری در اطلاعت امکان پذیر نیست، مگر اینکه اکثریت با آن موافق باشند.
فناوری بلاک چین به خودی خود یک فناوری بنیادی نیست، بلکه مجموعه‌ای از فرایندهای هش‌گذاری، رمزنگاری، توزیع جمعی و … است که باعث ایجاد این ایده شده‌اند. قبل از بلاک چین دفاتر کل توزیع شده وجود داشتند اما بلاک چین با ساختار بلاکی خود، فناوری دفتر کل توزیع‌شده را بهبود داده است.
بلاک چین از دیدگاه فنی
بلاک چین را یک به عنوان بایگانی که اطلاعات روی آن ثبت می شوند، در نظر بگیرید. شاید یک بلاک چین با چیزهایی که با آن بیشتر آشنا هستید، خیلی تفاوت نداشته باشد. مثل ویکیپدیا.
با استفاده از یک بلاکچین، افراد زیادی می‌توانند سوابق مختلفی را به یک نوع بایگانی اطلاعات وارد کنند و همچنین کاربران می‌توانند چگونگی ثبت و به‌روزرسانی اطلاعات را کنترل کنند.
ساختار و نوع کار این فناوری خیلی با نوع کار وبسایت ویکیپدیا تفاوت ندارد. مقالات وبسایت دانشنامه آنلاین ویکیپدیا هم محصول یک نویسنده نیستند. هر کسی می‌تواند با رعایت قوانین ویکیپدیا، در این سایت مطلب منتشر کند. بنابراین در ویکیپدیا هم فقط یک فرد اطلاعات را کنترل نمی‌کند.
با این حال، با بررسی‌های عمیق‌تر، تفاوت‌هایی که باعث می‌شود فناوری بلاک چین منحصر به فرد باشد، روشن می‌شود. در حالی که هر دو در شبکه‌های توزیع‌شده (اینترنت) اجرا می‌شوند، ویکیپدیا در شبکه جهانی وب (WWW)، با استفاده از یک مدل «کلاینت سرور»، طراحی شده است.
این یعنی در ویکیپدیا، داده‌ها روی سرور متمرکز ذخیره می‌شوند. حتی اگر کاربران هم نخواهند، یک یا چند نفر به تمام داده‌ها کنترل دارند و می‌توانند آن‌ها را تغییر دهند یا به طور کامل حذف کنند.
در ویکیپدیا، یک کاربر (کلاینت)، با مجوزهایی که در حساب کاربری خود توسط سیستم برایش تعیین می‌شود، قادر است همه یا برخی از ورودی‌های ویکیپدیا را که در یک سرور متمرکز ذخیره شده‌اند، تغییر دهد.
هر زمان که یک کاربر به صفحه ویکیپدیا دسترسی پیدا کند، نسخه به‌روزشده یک مطلب در دیتابیس (مسترکپی) را دریافت می‌کند. اما تفات اصلی این است که کنترل پایگاه داده همچنان با مدیران ویکیپدیا باقی میماند و کنترل دسترسی‌ها و مجوزها توسط یک مقام مرکزی حفظ می‌شود. به نوعی مدیران ویکیپدیا می‌توانند یک مقاله را هر زمان که بخواهند حذف کنند.
اما در بلاک چین، مالک اطلاعات پایگاه داده، همان کاربران شبکه هستند و اطلاعات ثبت‌شده روی آن پاک نمی‌شود.
کاربردهای بلاک چین
تمرکززدایی جهان: رویای دیرینه بشر
همانطور که گفتیم بیت کوین و ارزهای دیجیتال غیرمتمرکز، مهم‌ترین و موفق‌ترین کاربرد فناوری بلاک چین هستند. به عنوان مثال، در بیت کوین با استفاده از این فناوری امکان تقلب، دوبار خرج کردن پول و برگشت تراکنش‌ها از بین می‌رود.
اما این فناوری می‌تواند به جز ارزهای دیجیتال، کاربردهای زیاد دیگری هم داشته باشد و هر کجا نیاز به فضایی برای ذخیره داده و از بین بردن نیاز به اعتماد باشد، امکان استفاده از آن وجود دارد.
به عنوان نمونه، انتخابات الکترونیکی و بدون تقلب می‌تواند یکی از کاربردهای بلاک چین باشد. با استفاده از این نوآوری می‌توان تا حد زیادی خطر تقلب در انتخابات و نیاز به نیروی انسانی را کاهش داد.
یا برای یک نمونه دیگر می‌توان به استفاده از بلاک چین در زنجیره تأمین و حمل و نقل اشاره کرد. کارخانه‌جات و شرکت‌های تولیدکننده می‌توانند اطلاعات کالاها و حمل و نقل خود را از ابتدا تا رسیدن به دست مشتری روی پایگاه داده ثبت می‌کنند که این کار اصالت کالاها و کیفیت مواد اولیه را برای مشتری تضمین می‌کند.
با این فناوری می‌توان درست مثل یک جامعه یا سازمان، نوعی حاکمیت را در یک سیستم به وجود آورد که همه بتوانند نسبت به سهامشان و اختیاراتی که دارند در جلو بردن آن سیستم سهیم باشند.
همچنین با این فناوری می‌شود دارایی‌ها را به توکن‌های دیجیتال تبدیل کرد و آن‌ها را به صورت یک دارایی قابل انتقال عرضه کرد. به عنوان مثال، می‌توان ارزش یک خانه را به هزاران توکن دیجیتال تبدیل کرد و آن‌ها را نسبت به بودجه متقاضیان به فروش رساند تا افراد زیادی (حتی از کشورهای دیگر) بتوانند در آن خانه سرمایه‌گذاری کنند.
مطالعه بیشتر در مورد کاربردهای این تکنولوژی: کاربرد های یک بلاک چین چیست؟
البته هنوز در دنیای واقعی به صورت گسترده بلاک چین مورد استفاده قرار نمی‌گیرد و با اینکه این فناوری غیرمتمرکز است، در بسیاری از کارها با وجود آن باز هم مجبور به تکیه کردن به نهادها و سازمان‌های متمرکز هستیم. اما با فراهم شدن زیرساخت‌های لازم مثل توسعه هوش مصنوعی یا اینترنت اشیاء می‌توان به کاربردهای بیشتر این فناوری امیدوار بود.
جمع‌بندی
بلاک چین یک فناوری جدید است که امکان ثبت اطلاعات به صورت دائمی و بدون امکان تغییر را فراهم می‌کند.
این فناوری در حقیقت نوعی دیتابیس یا پایگاه داده است که روی یک یا چند سرور خاص قرار ندارد، بلکه روی تمام کامپیوترهایی که به شبکه متصل می‌شوند، توزیع شده است. به دلیل بهره بردن از رمزنگاری و ثبت آن در همه کامپیوترهای شبکه، سوابق ثبت‌شده قابل هک یا حذف نیستند.
بیت کوین اولین کاربرد این فناوری بود اما از این سیستم انقلابی برای هر سیستمی که لازم باشد نیاز به اعتماد به واسطه‌ها و افراد شخص ثالث کاهش یابد، می‌توان بهره برد.
