بلاکچین چیست به زبان ساده

بلاکچین یا تکنولوژی بلاکچین یک شیوه کاملاً نوین برای ذخیره اطلاعات در فضای اینترنت است، به‌گونه‌ای که پس از ثبت اطلاعات، ویرایش یا تغییر آن‌ها غیرممکن یا بسیار سخت خواهد بود.

بیت کوین و سایر ارزهای دیجیتال به فناوری بلاکچین متکی هستند. برای درک ارزهای دیجیتال، ابتدا باید بتوانید مفهوم و عملکرد بلاک چین را درک کنید.

بلاکچین یک پایگاه داده یا دیتابیس غیرمتمرکز است که در سراسر شبکه‌ای همتا به همتا (P2P) توزیع شده و می‌توان آن را در هر زمانی و توسط هر فردی مشاهده کرد.

در اصل، وظیفه بلاکچین ردیابی مالکیت‌هاست؛ یعنی مشخص می‌کند چه کسی صاحب چه چیزی است.

بیشتر پایگاه‌های داده سنتی، توسط یک مدیر یا ناظر کنترل می‌شوند؛ کسی که می‌تواند اطلاعات را وارد کند یا آن‌ها را تغییر دهد. اما بلاکچین از این نظر متفاوت است که در آن هیچ فردی کنترل مرکزی ندارد.

تا وقتی قوانین مشخص‌شده شبکه رعایت شوند، هر کاربر می‌تواند داده‌های تازه‌ای را به سیستم اضافه کند. اما وقتی این اطلاعات در سیستم ثبت شوند، دیگر امکان تغییر آن‌ها وجود نخواهد داشت.

برای درک بهتر، بلاکچین را مانند یک پایگاه داده تصور کنید. البته شیوه ذخیره‌سازی اطلاعات در بلاکچین با شیوه‌های معمول تفاوت‌هایی دارد.

در این درس قرار است بررسی کنیم که بلاکچین دقیقاً چیست، چگونه کار می‌کند و چرا تا این حد ویژه و قابل‌توجه است.

بلاکچین چیست؟

به عبارت ساده‌تر، بلاکچین نوع خاصی از پایگاه داده است که اطلاعات دیجیتال یا داده‌ها را در چندین کامپیوتر ذخیره می‌کند به طوری که بعد از ثبت اطلاعات تغییر آن‌ها غیر ممکن است.

نوع داده‌های ثبت شده در بلاک چین می‌تواند به هر شکلی باشد که این بستگی به نوع بلاک چین دارد.

محبوب‌‌ترین استفاده آن در ثبت سوابق تراکنش ارزهای دیجیتال است.

به عنوان مثال، بلاکچین بیت کوین جزئیات یک تراکنش مانند آدرس گیرنده، آدرس فرستنده، مقدار بیت کوین (BTC) و زمان انجام تراکنش (Timestamp) را ذخیره می‌کند.

چیزی که بلاکچین را خاص می‌کند نحوه سازماندهی داده‌هایی است که آن‌ها را ذخیره می‌کند.

داده‌ها در بلاکچین در بلاک‌ها “blocks“ ذخیره می‌شوند.

این بلاک‌ها بر اساس مجموعه‌ای از قوانین خاص (که به آن مکانیسم اجماع “Consensus Mechanism” می‌گویند) به بلاک چین اضافه می‌شوند.

این بلاک‌ها به ترتیب خطی و زمانی به یکدیگر متصل می‌شوند و زنجیره‌ای از بلاک‌ها یا بلاک چین را ایجاد می‌کنند.

مجموعه‌ای از بلاک‌ها (حاوی داده‌ها) که به ترتیب خاصی به یکدیگر متصل شده‌اند، ساختار یک بلاکچین را نشان می‌دهند.

هر بلاک برای ایجاد پیوند و متصل شدن به بلاک‌های دیگر از ۲ چیز استفاده می‌کند:

• هش: یک رشته منحصر به فرد از حروف و اعداد است که برای خلاصه‌کردن تمام اطلاعات و داده‌های موجود در یک بلاک استفاده می‌شود. اگر داده‌های بلاک تغییر کند، هش نیز تغییر می‌کند.
• هش بلاک قبل: بلاک جدیدی که به بلاکچین اضافه می‌شود، شامل هش بلاک قبل نیز هست که به عنوان بخشی از داده‌های آن به شمار می‌رود. اساسا یک بلاک نمی‌تواند هش خود را بدون در نظر گرفتن هش بلاکی که از بلاک قبل آمده است ایجاد کند. این فرآیند دقیقا چیزی است که زنجیره را ایجاد می‌کند.

زمانی که یک بلاک ایجاد می‌شود، یک هش نیز تولید می‌شود. این هش بلاک، شبیه به “اثر انگشت عددی” است که به شناسایی بلاک و محتویات آن کمک می‌کند.

اگر با هش “Hash” آشنا نیستید، لطفا بخش آشنایی با هش را مطالعه کنید.

هش یک رشته الفبایی منحصر به فرد است که به یک بلاک خاص گره خورده است. پس می‌توانید این هش را مانند شماره شناسه بلاک در نظر بگیرید.

اما برای ایجاد شماره شناسه برای یک بلاک، وجود “شناسه بلاک قبل” ضروری است. در غیر این صورت، بلاک نمی‌تواند برای خود شناسه بلاک ایجاد کند.

از آن‌جایی که بلاک‌ها روی یکدیگر ساخته می‌شوند، می‌توانیم یک بلاکچین را به شکل عمودی مانند یک برج متشکل از بلاک‌ها تصور کنیم.

یا شاید بهتر باشد برای صرفه‌جویی در فضا، در ذهن خود بلاک چین را بچرخانیم و آن را به شکل یک برج افقی ببینیم.

یا شبیه یک قطار…

آن‌گاه بلاکچین به شکل زیر خواهد بود:

همان‌طور که می‌بینید هر بلاک به بلاک قبلی ارجاع داده می‌شود و شما می‌توانید پیوندها را از آخرین بلاک به اولین بلاک بیت کوین (معروف به جنسیس بلاک “Genesis Block”) دنبال کنید.

از آن‌جایی که بلاک‌ها به صورت زمانی به یکدیگر متصل می‌شوند، یک بلاک چین تنها قابلیت پیوست یا اضافه شدن را دارد. به این معنی که داده‌های جدید را می‌توان اضافه کرد اما داده‌های موجود را نمی‌توان تغییر داد یا حذف کرد. بنابراین با یک بلاکچین می‌توانید بلاک‌های جدیدی اضافه کنید اما زمانی که آن بلاک اضافه شد دیگر دائمی و غیرقابل تغییر است.

بلاک‌ها با یک روش منحصر به فرد به یکدیگر متصل می‌شوند. به این معنی که تغییر یک بلاک مستلزم تغییر همه بلاک‌های قبلی خواهد بود و این امر تقریبا غیرممکن است چون باعث به خطر افتادن داده‌های نوشته شده قبلی می‌شود.

برای مثال، اجازه دهید دوباره به تصویر قبلی نگاهی بیندازیم که در آن، “هش” به عنوان شماره شناسه بلاک عمل می‌کند.

این بلاک‌چین دارای ۱۰۲ بلاک می‌باشد. یا به بیان دقیق‌تر، ارتفاع این بلاک در بلاک‌چین ۱۰۲ است.

هش بلاک ۱۰۱، دربرگیرنده هش بلاک شماره ۱۰۰ است.

اگر حتی یک بخش از اطلاعات در بلاک ۱۰۰ دستخوش تغییر شود، هش بلاک شماره ۱۰۰ نیز دگرگون می‌شود و باعث می‌شود هش بلاک ۱۰۱ هم تغییر یابد، و این زنجیره تا بلاک ۱۰۲ ادامه پیدا می‌کند.

در چنین شرایطی، تمامی بلاک‌هایی که پس از بلاک ۱۰۰ ساخته شده‌اند، نامعتبر تلقی خواهند شد. این معماری از دست‌کاری در بلاک‌چین جلوگیری می‌کند.

اطلاعات در بلاک‌چین غیرقابل تغییر هستند. یعنی در برابر اصلاح شدن مقاوم‌اند و دست‌کاری آن‌ها بسیار دشوار است.

زمانی که یک بلاک به بلاک‌چین افزوده می‌شود، داده‌های درون آن برای تمامی اعضای شبکه قابل دسترسی خواهد بود.

یک بلاک‌چین به‌صورت گسترده در یک شبکه همتا به همتا (P2P) پخش می‌شود؛ به این معنا که هیچ فرد یا سازمانی تسلط کامل بر شبکه ندارد. بلکه، رایانه‌هایی از نقاط مختلف دنیا که به آن‌ها نود (Node) گفته می‌شود، با همکاری یکدیگر بلاک‌چین را به‌روز و درست حفظ می‌کنند.

به همین دلیل است که اصلاح داده‌ها پس از ثبت در بلاک‌چین به شدت دشوار می‌شود.

اگر قصد داشته باشید داده‌ای را دست‌کاری کرده و نسخه اصلاح‌شده بلاک‌چین را به عنوان نسخه اصلی به شبکه معرفی کنید، ابتدا باید نسخه‌ای که روی سیستم خود ذخیره کرده‌اید را تغییر دهید. سپس لازم است به بیش از نیمی از نودهای موجود در شبکه بیت‌کوین دسترسی پیدا کنید تا بتوانید نسخه آن‌ها را نیز اصلاح کنید.

در نتیجه، انجام چنین کاری تقریباً غیرممکن است!

بیت کوین چگونه از بلاکچین استفاده می‌کند؟

بیت کوین اولین ارز دیجیتال است که توانست فناوری بلاکچین را با موفقیت پیاده‌سازی کند.

همان‌طور که زندگی برای یک ماهی، بدون آب بی‌معنی است، بدون بلاکچین نیز بیت کوینی وجود نخواهد داشت!

بیت کوین از بلاکچین برای ثبت تراکنش‌ها استفاده می‌کند.

درواقع بلاکچین یک فناوری است که از آن می‌توان در برنامه‌های مختلف استفاده کرد. بنابراین بلاکچین‌های مختلفی نیز وجود دارند که توسط نهادها یا سازمان‌های مختلف توسعه یافته‌اند.

برای مثال، بیت کوین بلاکچین اختصاصی خود را دارد و بر روی آن فعال است. این درحالی است که اتریوم (که رمز ارز دیگری است) نیز دارای بلاکچین اختصاصی خود است.

بلاکچین ایده ساتوشی ناکاماتو بود که دو مشکل را حل می‌کند:

• در یک شبکه آنلاین که اعضای آن می‌توانند برای یکدیگر پول دیجیتال ارسال کنند، چگونه می‌توان مطمئن شد که افراد از پول جعلی یا تقلبی استفاده نمی‌کنند؟ به عبارت دیگر، چگونه یک گیرنده پول دیجیتال می‌تواند مطمئن شود پولی که برای او ارسال شده، به‌طور همزمان برای شخص دیگری ارسال نشده است؟
• در یک شبکه همتا به همتا که اعضای آن یکدیگر را نمی‌شناسند و به یکدیگر اعتماد ندارند، چگونه اعضا می‌توانند به طور جمعی بر سر یک مسئله خاص به توافق برسند؟ به زبان ساده‌تر، چگونه افراد غریبه می‌توانند بدون تکیه بر یک شخص ثالث قابل اعتماد یا یک نهاد متمرکز بر سر معاملات و تراکنش‌های خود به توافق برسند؟

بلاکچین بیت کوین مالکیت تمام بیت کوین‌ها را پیگیری می‌کند. در این صورت همه می‌دانند کدام بیت کوین‌ها متعلق به چه کسانی هستند.

همان‌طور که قبلا اشاره شد،‌ بلاک چین زنجیره‌ای از بلاک‌هاست.

هر یک از این بلاک‌ها حاوی داده است.

درمورد بیت کوین، هر بلاک حاوی داده‌هایی درباره تراکنش‌هاست که نشان‌دهنده انتقال بیت کوین از یک آدرس به آدرس دیگر است.

یک بلاک دارای دسته‌ای از تراکنش‌های تازه تایید شده است.

اگر بلاکچین را مانند یک کتاب در نظر بگیرید که هر تراکنشی را که تا‌به‌حال در شبکه بیت کوین رخ داده است ثبت می‌کند، بلاک مانند یک صفحه است و زمانی به این کتاب اضافه می‌شود که بیت کوین‌ها از آدرسی به آدرس دیگر منتقل شوند.

توصیفی که اغلب از بلاکچین بیت کوین می‌بینید یا می‌شنوید، به عنوان “دفتر کل توزیع شده غیرمتمرکز” است. به این دلیل که اطلاعات ثبت شده در سوابق بلاک چین بیت کوین از نوع تراکنش است.

این تعریف کمی فنی به‌نظر می‌رسد اما می‌توانیم به راحتی آن را تجزیه کنیم:

• یک دفتر کل “Ledger“، حاوی معاملات متوالی ثبت شده است. این اصطلاحی است که توسط حسابداران و دفترداران استفاده می‌شود.
• یک دفتر کل توزیع شده “Distributed ledger” دفتری است که تکثیر شده و بین چندین کاربر به اشتراک گذاشته می‌شود.
• دفتر کل غیرمتمرکز “Decentralized ledger” یک دفتر کل توزیع شده است که در آن هیچ مرجع واحدی قادر به کنترل آن‌چه که در دفتر مشترک نوشته شده نیست.

شبکه بیت کوین از بلاک‌چین به عنوان دفتر کل بهره می‌برد تا تاریخچه تمام تراکنش‌هایی که بین آدرس‌های بیت کوین انجام شده است را مرتب‌سازی کند. این دفتر برای عموم در دسترس است و به هر فردی امکان می‌دهد تا اطمینان حاصل کند که تراکنش‌ها دچار دست‌کاری نشده‌اند.

هر نود بیت کوین یک نسخه کامل از بلاکچین را نگهداری می‌کند. تمام نودها با یکدیگر در تعامل هستند تا اطمینان یابند که تمامی اعضای شبکه نسبت به آخرین تغییرات بلاکچین به‌روزرسانی شده‌اند.

وقتی یک تراکنش جدید در شبکه منتشر می‌شود یا یک بلاک جدید به زنجیره بلاک‌ها افزوده می‌گردد، نودها آن اطلاعات را به سایر نودها ارسال می‌کنند.

نودها به اشخاص ثالث قابل اعتماد که به آن‌ها بگویند تراکنش‌ها معتبر هستند یا نه وابسته نیستند. بلکه، به‌طور مستقل تراکنش‌های جدید را با استفاده از قوانین شبکه بیت کوین بررسی می‌کنند.

بیشتر نودها باید درمورد هر تراکنش پیش از اضافه‌شدن به بلاکچین اجماع داشته باشند. این بدان معناست که هیچ شخص یا سیستمی نمی‌تواند بدون موافقت شبکه، در بلاکچین تغییری ایجاد کند.

ساتوشی ناکاماتو هرگز از واژه “بلاکچین” استفاده نکرد. در وایت‌پیپر، واژه “Block” بلاک ۶۷ مرتبه و واژه “Chain” چِین ۲۷ مرتبه به‌کار رفته است اما واژه “بلاکچین” هرگز در آن ذکر نشده است.

تفاوت بلاکچین و بیت کوین

بلاکچین و بیت کوین همزمان با هم ابداع شدند و به همین دلیل اغلب هر دو با یکدیگر استفاده می‌شوند اما بیت کوین بلاکچین نیست و با هم تفاوت دارند.

بلاکچین فناوری پایه‌ای بیت کوین است و این دقیقا همان چیزی است که بیت کوین و سایر ارزهای دیجیتال را ممکن می‌سازد.

بیت کوین را می‌توان یک منبع الهام برای به‌وجود آمدن بلاکچین دانست.

اولین نمونه‌ کار بلاکچین در دنیای واقعی زمانی بود که بیت کوین برای اولین بار در سال ۲۰۰۹ عرضه شد.

کاربرد بلاکچین، بیت کوین را قادر می‌سازد تا بدون نیاز به شخص ثالث، تاریخچه‌ای از تمامی تراکنش‌ها ثبت کند.

بیت کوین بدون فناوری بلاکچین قابل تحقق نخواهد بود. البته هردوی آن‌ها کاملاً از یکدیگر مجزا هستند.

امروزه بسیاری از ارزهای دیجیتال دیگر با بلاکچین وجود دارند اما نخستین آن‌ها بیت کوین بود.

از دیگر نمونه‌های بلاکچین می‌توان به اتریوم “Ethereum“، بایننس اسمارت چین “Binance Smart Chain“، کاردانو “Cardano“، کازماس “Cosmos“، سولانا “Solana“، پولکادات “Polkadot” و آوالانچ “Avalanche” نام برد.

تفاوت بلاکچین و دفتر کل توزیع شده “Distributed ledger”

اصطلاحات “بلاک چین” و “دفتر کل توزیع شده” اغلب به‌جای یکدیگر به کار برده می‌شوند اما با هم متمایز هستند.

یک بلاکچین بر شیوه سازمان‌بندی و اتصال داده‌ها به یکدیگر تمرکز دارد. به‌طور دقیق‌تر، اطلاعات در “بلاک‌ها” ذخیره می‌شوند و سپس به ترتیب زمانی “زنجیره‌ای” می‌گردند.

یک دفتر کل توزیع شده که از آن با عنوان “فناوری دفتر کل توزیع‌شده” “Distributed Ledger Technology” (DLT) نیز نام برده می‌شود، “دفتر کل” را میان تمامی اعضای شبکه (نودها) به اشتراک می‌گذارد.

این “دفتر کل” در یک محل مشخص وجود ندارد بلکه در شبکه‌ای از نودها که از لحاظ جغرافیایی در سراسر جهان پراکنده شده‌اند، کپی می‌شود.

از یک دفتر کل باید بیش از یک نسخه در دسترس باشد تا بتوان آن را “توزیع‌شده” نام نهاد.

آن‌ها فقط باید با رایانه‌های دیگر در کل شبکه به اشتراک گذاشته شوند و این یعنی دفتر کل در یک محل مرکزی (روی یک سرور متمرکز) وجود ندارد، بلکه در چندین مکان “پخش” شده است.

بلاکچین شکلی از “فناوری دفتر کل توزیع‌شده” “DLT” محسوب می‌شود. “DLT” یک نوع دفتر کل توزیع‌شده است. بنابراین هر بلاکچین یک “DLT” است اما همه “DLT”ها بلاکچین نیستند.

برای نمونه، هر آیفون یک گوشی هوشمند است اما همه گوشی‌های هوشمند آیفون نیستند!

یا هر “کارداشیان” یک اینفلوئنسر است ولی همه “اینفلوئنسرها” کارداشیان نیستند!