بلاکچین چیست؟ توضیحی ساده برای مفهومی پیچیده + ویدیو

بلاکچین چیست، چگونه کار می‌کند و چه کاربردهایی دارد؟ این‌ها پرسش‌های متداولی هستند که همیشه دربارهٔ این فناوریِ انقلابی پرسیده می‌شود و احتمالاً درک این نوآوری برای افراد تازه‌وارد به دنیای ارزهای دیجیتال چندان ساده نباشد. با ما همراه باشید تا به تمام این پرسش‌ها با زبانی ساده پاسخ دهیم.

بلاکچین به زبان ساده

قبل از هر چیز، پیشنهاد می‌کنیم ویدیوی زیر را ببینید؛ اما اگر به هر دلیلی نمی‌خواهید یا نمی‌توانید، خواندن متن این مقاله هم کفایت می‌کند.

خیلی ساده و خلاصه، بلاکچین (blockchain) نوعی سیستم ثبت اطلاعات و گزارش است. تفاوت بلاکچین با سیستم‌های سنتی این است که اطلاعات ذخیره‌شده روی آن، بین همه اعضای متصل به سیستم به‌اشتراک گذاشته می‌شود. با کمک رمزنگاری و توزیع داده‌ها، امکان هک، حذف و دستکاری اطلاعات ثبت‌شده، تقریباً از بین می‌رود.

مفهوم بلاکچِین اولین بار با پیدایش بیت کوین مطرح شد و پادشاه ارزهای دیجیتال از این راهکار برای ذخیره اطلاعات تراکنش‌ها بهره برد.

برای درک بهتر، به مثال زیر توجه کنید:

در یک جمع ۱۰۰ نفری، برگه‌ای را بالا می‌گیریم که روی آن نوشته شده است «محمد برای رضا یک بیت کوین ارسال کرد».

همه با تلفن همراه‌شان از آن برگه عکس می‌گیرند. حالا اگر آن برگه را نابود کنیم یا اطلاعاتی را تغییر دهیم، برای آن جمع پذیرفته‌شده نیست؛ چون آن‌ها از نسخه اصلی کپی دارند؛ مگر اینکه گوشی همه را بگیریم و آن نسخه را از تمام دستگاه‌ها پاک کنیم.

درحقیقت، داده‌ها در فقط یک کامپیوتر یا سرور خاص ذخیره نمی‌شوند؛ بلکه هر کامپیوتر یا سیستمی که به شبکه وصل شود، نسخه‌ای از اطلاعات را دریافت می‌کند. به هر کامپیوتری که به شبکه متصل می‌شود و از بلاکچین کپی دریافت می‌کند، نود (node) می‌گویند.

این جمعی که از آن صحبت کردیم می‌تواند چندین میلیون نفر باشد که در بیت کوین و اتریوم و سایر ارزهای دیجیتالِ بلاکچینی شاهد آن هستیم یا می‌تواند گروهی کوچک و خصوصی باشد.

بلاکچین‌ها فقط در ارزهای دیجیتال کاربرد ندارند و ممکن است به‌طور خصوصی و برای اهداف خاص در نهاد یا سازمانی استفاده شوند که به آن‌ها بلاکچین سازمانی (Enterprise blockchain) هم می‌گویند. البته به‌عقیدهٔ بسیاری از کارشناسان، بلاکچین‌های سازمانی نمی‌توانند هدف اصلی این فناوری یعنی «تمرکززدایی» را به ارمغان بیاورند.

بلاکچین چگونه کار می‌کند؟

واژه بلاکچین (Blockchain) ترکیبی از دو واژه Block (بلوک) و Chain (زنجیره) است. این فناوری درحقیقت 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 ارزهای دیجیتال، بلاکچین جایی امن و مطمئن برای ذخیره سوابق تراکنش‌ها است؛ جایی که امکان دستکاری اطلاعات در آن وجود ندارد.

اطلاعات در بلاک‌ها ثبت می‌شوند و بلاک‌ها با هم به‌صورت زنجیره‌ای مرتبط می‌شوند. این زنجیره، بلاکچین را تشکیل می‌دهد.

برای مثال، بلاکچین فرضیِ زیر را در نظر بگیرید. شکل زیر سه بلاکِ ساده‌شده از بلاکچین بیت کوین را نشان می‌دهد:

یک چیز دیگر هم وجود دارد. هرکدام از این بلاک‌ها چیزی به‌نام هش (hash) دارند. هش شناسه‌ای متنی است که از تابع ریاضی خاص تولید می‌شود و کاربرد آن جلوگیری از تقلب در سیستم است. هشِ یک داده یا ورودی، همیشه ثابت است.

کوچکترین تغییر در داده‌های ثبت‌شده در بلاک، هش بلاک را به‌طور کامل تغییر می‌دهد و بلاک را نامعتبر می‌کند.

علاوه بر هش خودِ بلاک، بلاک‌ها حاوی هش بلاک قبلی هم هستند.

بنابراین، با کوچکترین تغییر در داده‌های بلاک، علاوه بر خودِ بلاک، سایر بلاک‌ها هم نامعتبر می‌شوند.

علاوه بر توزیع‌شدگیِ داده‌ها و هش در بلاک، الگوریتم اجماع (consensus) مانع دیگری بر سر تغییر در بلاکچین است. الگوریتم اجماع به‌زبان ساده، مجموعه‌ای از قواعد است که مشخص می‌کند هر بلاک چگونه به بلاکچین اضافه شود.

به‌عنوان نمونه، در بیت کوین، هرکس بخواهد بلاکی به بلاکچین اضافه کند، باید در شبکه ماینر(استخراج‌کننده) باشد و با مصرف برق و قدرت پردازش سخت‌افزارهای کامپیوتری معادلات ریاضی را حل کند. به این صورت، اگر کسی بخواهد تغییری در بلاکچین بیت کوین ایجاد کند، باید بیش از نیمی از قدرت پردازش شبکه بیت کوین را در اختیار داشته باشد که تقریباً غیرممکن است.

توضیح کامل الگوریتم اجماع و استخراج کمی پیچیده است و در این مقاله نمی‌گنجد؛ اما لینک‌هایی برای مطالعه بیشتر:

• استخراج بیت کوین چیست؟
• آموزش استخراج بیت کوین
• الگوریتم اجماع چیست؟

یادتان نرود که کاربرد بلاکچین فقط در ارزهای دیجیتال نیست. هرجا بخواهیم فرایندها را غیرمتمرکزتر کنیم، اعتماد را افزایش دهیم یا نیاز به اعتماد را از بین ببریم، می‌شود از بلاکچین استفاده کرد.

همچنین یادتان نرود به‌گفته بسیاری از کارشناسان، فناوری بلاکچین به خودیِ خود یک فناوری بنیادی نیست؛ بلکه مجموعه‌ای از فرایندهای هش‌گذاری، رمزنگاری، توزیع جمعی و … است که باعث ایجاد این ایده شده‌اند.

بحث بلاکچین چیست را با این جمله ببندیم: بلاکچین نوعی دفتر کل توزیع‌شده است و دفاتر کل توزیع‌شده دیگری هم وجود دارد که معماری و ساختار دیگری دارند. درحقیقت، هر بلاکچینی، دفتر کل توزیع‌شده است؛ اما هر دفتر کل توزیع‌شده‌ای بلاکچین نیست.

بلاکچین از دیدگاه فنی

اگر کمی فنی و درگیر در دنیای وب باشید، شاید بلاکچین با چیزهایی که با آن پیش تر آشنا بودید، خیلی تفاوت نداشته باشد؛ مثل ویکی‌پدیا.

اگر از بالا نگاه کنیم، ساختار و نوع کار بلاکچین خیلی با نوع کار وب‌سایت ویکی‌پدیا تفاوت ندارد. مقالات وب‌سایت دانشنامه آنلاین ویکی‌پدیا هم محصول یک نویسنده نیستند. هرکسی می‌تواند با رعایت قوانین ویکی‌پدیا، در این سایت مطلب منتشر کند. بنابراین، در ویکی‌پدیا هم فقط فردی خاص اطلاعات را کنترل نمی‌کند.

با این حال، با بررسی‌های عمیق‌تر، تفاوت‌هایی که باعث می‌شود فناوری بلاک چین منحصربه‌فرد باشد، روشن‌ می‌شود. درحالی 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 بر تمام داده‌ها کنترل دارند و می‌توانند آن‌ها را تغییر دهند یا به‌طور کامل حذف کنند.

در ویکی‌پدیا، کاربر (کلاینت)، با مجوزهایی که در حساب کاربری‌اش توسط سیستم برایش تعیین می‌شود، قادر است همه یا برخی از ورودی‌های ویکی‌پدیا را که در سروری متمرکز ذخیره شده‌اند، تغییر دهد.

هر زمان که کاربر به صفحه ویکی‌پدیا دسترسی پیدا کند، نسخه به‌روزشده 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. به‌عبارت دیگر، مدیران ویکی‌پدیا می‌توانند یک مقاله را هر زمان که بخواهند حذف کنند.

اما در بلاکچین‌های باز و عمومی، مالک اطلاعات پایگاه داده، همان کاربران شبکه هستند و اطلاعات ثبت‌شده روی آن پاک نمی‌شود.

کاربردهای بلاکچین

همان طور که گفتیم، بیت کوین و ارزهای دیجیتال غیرمتمرکز، مهم‌ترین و موفق‌ترین کاربرد فناوری بلاکچین هستند. به عنوان مثال، با این فناوری در بیت کوین امکان تقلب، دوبارخرج‌کردن پول و برگشت تراکنش‌ها از بین می‌رود.

اما این فناوری می‌تواند به جز ارزهای دیجیتال، کاربردهای زیاد دیگری هم داشته باشد و هرجا نیاز به فضایی برای ذخیره داده و حذف نیاز به اعتماد باشد، امکان استفاده از آن وجود دارد.

به‌عنوان نمونه، انتخابات الکترونیکی و بدون تقلب می‌تواند یکی از کاربردهای بلاکچین باشد. با استفاده از این نوآوری می‌شود تا حد زیادی خطر تقلب در انتخابات و نیاز به نیروی انسانی را کاهش داد.

یا نمونه‌ای دیگر: می‌شود به استفاده از بلاکچین در زنجیره تأمین و حمل‌ونقل اشاره کرد. برندها، کارخانه‌جات و شرکت‌های تولیدکننده می‌توانند اطلاعات مربوط به کالا و حمل‌ونقل خود را از ابتدا تا رسیدن به دست مشتری روی پایگاه داده بلاکچینی ثبت می‌کنند که این کار اصالت و کیفیت کالا را برای مشتری تضمین می‌کند.

با این فناوری می‌شود 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 جلوبردن آن سیستم سهیم باشند.

مطالعه بیشتر درباره کاربردهای این تکنولوژی: کاربرد های یک بلاک چین چیست؟

البته هنوز در دنیای واقعی بلاک چین به‌طور گسترده و مؤثر مورداستفاده قرار نمی‌گیرد و با اینکه این فناوری غیرمتمرکز است، در بسیاری از کارها با وجود آن باز هم مجبور به تکیه‌کردن به نهادها و سازمان‌های متمرکز هستیم؛ اما در آینده با فراهم‌شدن زیرساخت‌های لازم مثل توسعه هوش مصنوعی یا اینترنت اشیاء به کاربردهای بیشتر این فناوری امیدوار هستیم.

تا اینجا یاد گرفتیم که:

• بلاکچین فناوری جدیدی 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.

چند پرسش متداول درباره بلاکچین