تکنولوژی بلاک چین چطور کار می‌کند؟

مطلب قبلی درک عمومی از چیستی تکنولوژی بلاک چین و توضیحی مختصر از کاربردهای آن داد. ممکن این سوال پیش آید که این فناوری چطور کار می‌کند؟

در این مطلب، با رفتن به پشت صحنه بلاک چین، بدون اینکه بحث خیلی تخصصی شود، این موضوع را بررسی خواهیم کرد.

در ادامه، نگاهی اجمالی به این خواهیم داشت که چطور تراکنش‌ها در بلاک چین ذخیره می‌شوند که امکان تغییر آن‌ها وجود نداشته باشد.

همچنین چهار مفهوم را تشریح می‌کنیم که پایه و اساس این فناوری را برای کسب و کار تشکیل می‌دهند و با اعضای شبکه و نقش‌های مختلفی که هر یک بازی می‌کنند، آشنا خواهیم شد.

چرا این تکنولوژی بلاک چین نامیده می‌شود؟

تکنولوژی بلاک چین نام خود را از نحوه ذخیره داده‌های مبادلات گرفته است: بلوک‌هایی که به هم متصل می‌شوند و یک زنجیره را تشکلیل می‌دهند (شکل زیر).

با رشد تعداد معاملات، زنجیزه بلوکی نیز بزرگتر می‌شود. بلوک‌ها زمان و ترتیب معاملات را ثبت و تایید نهایی می‌کنند. سپس این اطلاعات به یک بلوک زنجیره‌ای وارد شده و در یک شبکه گسسته، تحت قوانین مورد توافق اعضای شبکه اداره می‌شود.

هر بلوک حاوی یک hash (یک اثر انگشت دیجیتال یا شناسه منحصر به فرد)، دسته‌بندی‌های معاملات معتبر اخیر با برچسب زمانی و هش بلوک قبلی است. هش بلوک قبلی بلوک‌ها را به هم پیوند می‌دهد و مانع هرگونه تغییر در بلوک‌ها، یا قرار گیری بلوکی بین دو بلوک موجود می‌شود.

به این ترتیب هر بلوک جدید اعتبار بلوک قبلی و کل زنجیره را تقویت می‌کند. چنین روشی عدم تغییر پذیری بلاک چین را نتیجه می‌دهد و کل مجموعه معتبر خواهد ماند.
لازم به ذکر است که بلاک چین شامل داده‌های مبادلات است و جایگزینی برای پایگاه‌ داده‌ها، تکنولوژی پیام رسانی، پردازش تراکنش‌ها یا فرایندهای کسب و کار نخواهد بود.

در عین حال که این تکنولوژی به عنوان پایگاه داده برای ثبت معاملات عمل می‌کند، مزایای آن به مراتب فراتر از پایگاه‌های داده سنتی است.

چرا تکنولوژی بلاک چین برای کسب و کار مناسب است؟

نیازی نیست حتما بلاک چینی متکی بر مبادله کریپتوکارنسی‌ها (Cryptocurrencies) با کاربران ناشناس در یک شبکه همگانی (مانند مورد بیت کوین) داشته باشیم. به جای آن کسب و کارها می‌توانند بلاک چینی خصوصی و قابل دسترسی برای اشخاص با هویت معلوم داشته باشند، بدون نیاز به کریپتوکارنسی.

جهت فهم بهتر نحوه کارکرد تکنولوژی بلاک چین برای کسب و کار و درک پتانسیل آن در ایجاد انقلابی در شبکه‌های تجاری، باید بیشتر با چهار مفهوم کلیدی این تکنولوژی برای بیزینس (که در شکل زیر آمده است) آشنا شویم.

1- بایگانی مشترک

دفاتر کل چیز جدیدی نیستند؛ آن‌ها از قرن سیزدهم، در اسناد حسابداری دو ورودی مورد استفاده قرار گرفته‌اند. مفهوم جدید بایگانی توزیع یافته و مشترک است. اسنادی غیرقابل تغییر از تمامی معاملات
در شبکه، یک بایگانی که تمام اعضای شبکه به آن دسترسی دارند.

با یک دفتر کل به اشتراک گذاشته شده، معاملات فقط یک مرتبه ثبت می‌شوند و به همین خاطر دوباره کاری‌های معمول در شبکه‌های کاری سنتی حذف خواهد شد. بایگانی مشترک دارای مشخصات زیر است:

  • همه معاملات را در سراسر شبکه کسب و کار ثبت می‌کند؛ بایگانی اشتراک گذاشته شده حکم سیستم ثبتی را دارد و تنها منبع حقیقت است.

 

  • در میان همه شرکت کنندگان در شبکه به اشتراک گذاشته شده است؛ از طریق تکثیر، هر یک از اعضا یک کپی یکسان از اسناد دارد.

 

  • مجوزها در آن قابل تعریف کردن است؛ بنابر این اعضا تنها معاملاتی را می‌بینند که مجاز به مشاهده هستند. شرکت کنندگان هویتی دارند که آن‌ها را به معاملات پیوند می‌دهد، اما می‌توانند اطلاعاتی را که سایر شرکت کنندگان مجاز به مشاهده آن هستند، انتخاب کنند.

2- مجوزها برای دسترسی به شبکه

بلاک چین‌ها می‌توانند با مجوزهای تعریف شده باشند یا نباشند. در انواع مجوزدار، هر شرکت کننده یک هویت منحصر به فرد دارد، که به آن‌ها امکان می‌دهد از سیاست‌هایی استفاده کنند که محدود کننده‌ی مشارکت در شبکه و دسترسی به جزئیات معاملات است.

با قابلیت محدود کردن شبکه، سازمان‌ها می‌توانند راحت‌تر با قوانین محافظت از داده‌ها هماهنگ شوند. مانند موارد مندرج در قانون HIPAA یا Health Insurance Portability and Accountability Act.

بلوک های زنجیری دارای مجوز، در کنترل ثبات داده‌هایی که به آن اضافه می‌شوند هم موثرترند.

با توانایی محدود کردن دسترسی به جزئیات تراکنش، جزئیات بیشتری از تراکنش را می‌توان در بلاک چین ذخیره کرد و اعضا می‌تواند تعیین کنند دیگران چه اطلاعاتی را از معامله مشاهده کنند.

علاوه بر این، ممکن است برخی از شرکت‌کنندگان فقط مجاز به مشاهده معاملات خاصی باشند، در حالی که دیگران، مانند حسابرسان، ممکن است به طیف وسیعی از معاملات دسترسی پیدا کنند (در یک بلاک چین عمومی، سطح جزئیات معامله ممکن است برای حفظ محرمانه‌گی و ناشناس بودن، مقدار جزئیاتی که از معاملات ذخیره می‌شود را محدود کنیم).

به عنوان مثال، اگر طرف A یک دارایی را به طرف B نقل و انتقال کند، هر دو طرف A و B می‌توانند جزئیات معامله را ببینید. طرف C می‌تواند ببیند که A و B معامله‌ای انجام داده‌اند، اما جزئیات انتقلا دارایی را نمی‌بیند.

اگر یک حسابرس یا مقام قانون‌گذار به شبکه وارد شود، پروتوکل حریم خصوصی تضمین می‌کند که جزئیات کامل تمام معاملات شبکه را مشاهده می‌کنند. این بار تکنولوژی رمزنگاری، با استفاده از گواهینامه‌های دیجیتال این امکان را می‌دهد.
درست مانند گذرنامه، یک گواهی دیجیتال اطلاعات شناسایی را فراهم می‌کند، که ضد جعل است و می‌تواند مورد تأیید باشد، چرا که توسط یک آژانس مورد اعتماد صادر شده است.

شبکه بلاک چین شامل مقام متولی می‌شود که گواهی دیجیتال را صادر می‌کند.

 

3- توافق برای انجام مبادلات

در یک شبکه کسب و کار که در آن اعضا شناخته شده و مورد اعتماد هستند، معاملات می‌توانند، از طریق راه‌های مختلف توافق، تأیید و در بایگانی به اشتراک گذاشته شده ثبت شوند. این راه‌های توافق عبارتند از:

  • اثبات سهام: برای اعتبارسنجی معاملات، کسانی که متصدی آن هستند باید مقدار مشخصی از ارزش کل شبکه را داشته باشند. اثبات سهام با کاهش انگیزه‌های تهاجم و بالابردن هزینه حمله، حفاظت بیشتری را در مقابل حملات بدخواهانه فراهم می‌کند.

 

  • چند امضایی: اکثریتی از تعیین کنندگان اعتبار (مثلا، سه از 5) باید موافقت کنند که معامله معتبر است.

 

  • Practical Byzantine Fault Tolerance : الگوریتم PBFT برای حل اختلافات بین گره‌های محاسباتی (اعضا) طراحی شده است تا زمانی که یک گره (Node) در مجموعه‌ای از گره‌ها
    خروجی متفاوت از دیگران در مجموعه تولید کرد، به آن رسیدگی شود.

 

تکنولوژی بلاک چین برای کسب و کارها توافقات قابل تعریف دارد که راهی‌ست برای  اجرای هر مکانیسم توافقی که برای یک صنعت بهتر است.

اثبات توانایی: هزینه‌‌ای غیر ضروری برای یک بلاک چین کسب و کار

هنگامی شرکت کنندگان ناشناس باشند (مثل دنیای بیت کوین)، تعهد و توافق پرهزینه می‌شود.

در شبکه بیت کوین، توافق از طریق اثبات توانایی صورت می‌گیرد: شبکه هر ماشینی که می‌خواهد یک کپی از دفتر مشترک را داشته باشد به چالش می‌کشد که یک معمای پیچیده را بر اساس نسخه بایگانی مشترک که می‌خواهد ذخیره نماید، حل کند.

ماشین‌های با نسخه بایگانی یکسان، در مقابل هم قرار می‌گیرند تا معمای مطرح شده را حل کنند. تیم اولی که بتوانند معما را حل کند، برنده بیت کوین است و بقیه ماشین‌ها بر اساس مبادله صورت گرفته، بایگانی خود را به روز می‌کنند.

ایده این است که ماشین با توان پردازشی بیشتر برنده خواهد شد و داخل این توان را در اختیار شبکه قرار می‌دهد.

اثبات توان در یک بلاک چین عمومی، مانند بیت کوین مفید است. اما توان محاسباتی قابل توجهی را مصرف می‌کند که نیازمند انرژی و برق است. به همین خاطر این روش توافق بسیار گرانقیمت است.

هزینه‌ای در یک شبکه‌ی خصوصی کسب و کار، که در آن همه اعضا شناخته شده هستند، غیر ضروری است.

4- قراردادهای هوشمند

یک قرارداد هوشمند، یک توافق یا مجموعه‌ای از قوانین است که یک معامله بیزینسی باید تحت آن انجام شود. آن را در بلاک چین ذخیره می‌کنند و به صورت خودکار به عنوان جزئی از یک مبادله اجرا می‌شود.

قراردادهای هوشمند ممکن است تعداد زیادی بند داشته باشد که می‌توانند به طور کامل یا جزئی
خوداجرا و خودتحکیم باشند. هدفشان هم این است که در عین فراهم کردن امنیتی بالاتر از قوانین قراردادهای سنتی، هزینه‌ها و تاخیرهای مرتبط با این قراردادها را کاهش دهد.

مثلا، یک قرارداد هوشمند می‌تواند شرایط قراردادی را تعریف کند که تحت آن انتقال اوراق قرضه شرکتی اتفاق می‌افتد یا ممکن است بسته‌ای از شرایط و ضوابط بیمه مسافرت تعریف کند، که می‌تواند در صورت تاخیر پرواز بیش از مثلا 6 ساعت، به طور خودکار اجرا شود.

شناسایی شرکت کنندگان و نقش آن‌ها

شرکت‌کنندگان مختلفی در عملکرد یک شبکه بلاک چین نقش دارند. در ادامه شرح کار هر یک آورده شده است:

  • کاربر (User): یک شرکت‌کننده است (معمولا یک کاربر تجاری) که مجوز پیوستن به شبکه و انجام
    معاملات با سایر اعضا را  را دارد. تکنولوژی بلاک چین در پس‌زمینه عمل می‌کند و به همین خاطر کاربر هیچ آگاهی از آن ندارد. معمولا در هر یک از شبکه‌های تجاری چندین کاربر وجود دارد.

 

  • تنظیم کننده (Regulator): یک کاربر با مجوز ویژه است که می‌تواند بر معاملاتی که در شبکه اتفاق می‌افتد نظارت کند. ممکن است تنظیم‌کنندگان از انجام معاملات ممنوع باشند.

 

  • توسعه‌دهنده (Developer): برنامه نویسانی هستند که اپلیکیشن‌ها و قراردادهای هوشمند را ایجاد می‌کنند. این کار انجام مبادلات را بر روی بلاک چین برای کاربران آن ممکن می‌سازد. اپلیکیشن‌ها به عنوان کانالی بین کاربران و بلاک چین عمل می‌کنند.

 

  • اپراتور شبکه (Network Operator): افرادی هستند که برای تعریف، ایجاد، مدیریت و نظارت بر شبکه، مجوزها و اختیارات لازم را دارند. هر کسب و کار در یک شبکه بلاک چین، یک اپراتور شبکه دارد.

 

  • سیستم‌های پردازش سنتی: سیستم‌های رایانه‌ای موجودند که ممکن است توسط بلاک چین برای تقویت شبکه استفاده شوند.

 

  • منابع داده سنتی: سیستم‌های کنونی داده‌ها که ممکن است برای تأثیر بر رفتار قراردادهای هوشمند اطلاعات فراهم کنند و به تعریف نحوه انتقال ارتباطات و داده‌ها بین اپلیکیشن‌های سنتی یا داده‌های سنتی و شبکه بلاک چین کمک کنند (از طریق تماس API یا سبک پیام ابری MQ یا هر دو).

 

  • مقام صادرکننده گواهی‌نامه: فردی که انواع مختلف گواهینامه‌های لازم را برای کار کردن بلاک چین، صادر و مدیریت می‌کند. برای مثال ممکن است نیاز به صدور گواهی‌نامه‌هایی باشد برای اعضای شبکه یا معاملات مختلف.

 

مطالب درباره بلاک چین:

  1. بلاک چین چیست و چرا کسب و کارها را متحول خواهد کرد؟
  2. تکنولوژی بلاک چین چگونه کار می‌کند؟

One Comment on “تکنولوژی بلاک چین چطور کار می‌کند؟”

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *