فناوری بلاک چین چگونه کار می کند؟

پس از آشنایی با فناوری بلاک چین در مقاله «فناوری بلاک چین چیست؟»، در این پست به صورت فنی و با زبانی ساده با نحوه کار کلی فناوری بلاک چین آشنا می‌شوید.

قبل از هر چیز فراموش نکنید نحوه کار دقیق بلاک چین بسیار پیچیده است که در یک مقاله ساده نمی‌گنجد. به عنوان یک کاربر ساده برای استفاده از فناوری بلاک چین نیاز به دانستن چگونگی کار آن نخواهید داشت همانطور که برای استفاده از اینترنت نیاز به دانستن چگونگی کار اینترنت ندارید.

همچنین لازم است بدانید که بلاک چین به عنوان یک راهکار نوین، کاربردهای زیادی دارد و در هر زمینه معمولا از یک نوع بلاک چین خاص و سفارشی‌سازی شده استفاده می‌شود. مثلا بلاک چین بیت کوین و بلاک چینی که برای رهگیری مواد غذایی استفاده می‌شوند، نحوه کار کاملا متقاوتی دارند اما قاعده کلی در آن‌ها یکی است.

فناوری بلاک چین ترکیبی از سه فناوری قدیمی

مفهوم فناوری بلاک چین از ترکیب سه فناوری زیرپایه و اصلی به وجود آمده است. هیچ‌کدام از این سه فناوری جدید نیستند بلکه هماهنگی آن‌ها با یکدیگر یک فناوری جدید را تشکیل می‌دهد.

سه اصل در فناوری بلاک چین عبارتند از:

• ۱) رمزنگاری کلید خصوصی
• ۲) یک شبکه و دفتر کل توزیع شده
• ۳) قوانین و یک انگیزه (معمولا مالی) تا کاربران را متقاعد کند برای تایید تراکنش‌ها، نگهداری از سوابق و حفظ امنیت شبکه مشارکت کنند.

در ادامه به بررسی چگونگی کار این اصول با یکدیگر برای برقرار امنیت تراکنش‌های دیجیتال می‌پردازیم.

کلیدهای رمزنگاری

دو نفر می‌خواهند از طریق اینترنت با یکدیگر تراکنش برقرار کنند.

هر کدام از آن‌ها دارای یک کلید خصوصی (private key) و یک کلید عمومی (public key) است.

نقش کلید خصوصی و کلید عمومی در بلاک چین ایجاد یک هویت دیجیتالی امن و مطمئن است. از ترکیب این کلیدها نوعی امضا به نام «امضای دیجیتال» پدید می آید که تا حد زیادی کاربرد و اعتبار دارد. این امضای دیجیتال کنترل مالکیت را امکان پذیر می‌سازد.

اما فقط کنترل بر مالکیت برای برقرار امنیت ارتباطات دیجیتال کافی نیست. در حالی که مشکل هویت با کلیدهای عمومی و خصوصی و امضای دیجیتال حل می‌شود، فعالیت در بلاک چین باید همانگونه که امن است، آزاد باشد و اجازه انجام و تایید تراکنش‌ها به هر کسی داده شود.

این امر با یک شبکه توزیع شده محقق می‌شود.

یک شبکه توزیع شده

مزیت و نیاز به یک شبکه توزیع شده با مثال «اگر درختی در جنگل بیفتد» بهتر درک می شود. اگر در جنگل درختی بیفتد و با هزاران دوربین لحظه افتادن را ثبت کرده باشیم، مطمئن هستیم و شواهد بصری داریم که درخت افتاده است، حتی اگر جزئیات (چرا یا چگونگی) آن نامشخص باشد. بیشتر ارزش بلاک چین بیت کوین این است که یک شبکه بزرگ دارد. در این شبکه افرادی که اصطلاحا به آن‌ها اعتبارسنج می‌گوییم، مثل کسانی که دوربین دارند، شواهد را ثبت می‌کنند و درباره آن‌ به یک توافق می‌رسند. اما در اینجا به جای دوربین، تایید شواهد بر اساس ریاضیات صورت می‌گیرد.

به بیان ساده، اندازه شبکه در یک بلاک چین برای امنیت آن ضروری است.

این یکی از جذاب ترین ویژگی های بلاک چین بیت کوین است. این شبکه بسیار بزرگ بوده و قدرت محاسباتی بسیار زیادی را جمع آوری کرده است. اکنون که در حال نگارش این مطلب هستیم، بیت کوین با بیش از ۴,۰۰۰,۰۰۰ TH/s قدرت پردازش، از ده ها هزار بانک و شعبه هم توان پردازش بیشتری دارد. اتریوم هم با اینکه که هنوز نوپاست با ۱۳۹ TH/s قدرت پردازش، با شرکت‌های بزرگی رقابت می‌کند.

با ترکیب رمزنگاری (کلیدهای خصوصی و عمومی) و شبکه توزیع شده، شکل فوق‌العاده مفیدی از تعاملات دیجیتال امکان پذیر می‌شود.

بلاک

محتویات یک بلاک عبارتند از : یک امضای دیجیتال (ترکیبی از کلید خصوصی و عمومی) – برچسب زمانی – اطلاعات

سپس این بلاک بین تمام اعضای شبکه (گره یا نودها) پخش می‌شود.

انگیزه و اجماع

همانطور که گفتیم بلاک چین برای بقا و حفظ امنیت خود نیاز به افراد مشارکت کننده دارد به همین دلیل باید انگیزه‌ای وجود داشته باشد تا افراد مشارکت کننده جذب شبکه شوند.

به عنوان مثال در بسیاری از بلاک چین‌های باز و عمومی مانند بیت کوین و اتریوم از مفهومی به نام استخراج یا ماینینگ (mining) برای ایجاد انگیزه در حفظ امنیت شبکه استفاده می‌شود.

با ارائه توان پردازش کامپیوتری برای شبکه، کامپیوترها برای بدست آوردن پاسخ یک معادله ریاضی با هم رقابت می‌کنند و به هر کامپیوتر که بتواند پاسخ آن را بدست آورد، پاداش تعلق می گیرد. پس انگیزه دریافت پاداش باعث می شود که افراد توان پردازشی کامپیوترهای خود را در اختیار شبکه قرار دهند. در مورد بیت کوین هدف این است که جلوی خرج کردن دوباره بیت کوین یا به اصطلاح دوبار خرج کردن گرفته شود. با ماینینگ این امر تحقق می‌یابد.

یک بلاک پس از تکمیل شدن به زنجیره‌ای از بلاک‌ها می‌‍پیوندد که به آن بلاک چین می‌گوییم.

در مقاله بیت کوین چگونه کار می‌کند می‌توانید به جزئیات بیشتری از نحوه کار بلاک چین بیت کوین دست پیدا کنید.

عکسی فرضی از زنجیره‌ بلاک‌ها:

نوع انجام و رسیدن به اجماع و توافق در هر بلاک چین می‌تواند متفاوت باشد. این مسئله به نوع، هدف و قوانین یک بلاک چین بستگی دارد. پروتکل و قوانین بلاک چین هستند که تعیین می‌کنند چه نوع تراکنشی تایید شود و چه تراکنشی تایید نشود همچنین انگیزه و نوع رسیدن به توافق در بلاک چین‌های مختلف متفاوت است.

و اگر بخواهیم تمام توضیحات بالا را در یک عکس خلاصه کنیم:

منبع: Coindesk