بلاکچین چیست و چگونه کار می‌کند؟

از زمان معرفی بیت کوین در سال 2009، استفاده از Blockchain برای ایجاد ارزهای دیجیتال، توسعه اپلیکیشن‌های مالی غیرمتمرکز (DeFi)، لانچ توکن‌های NFT، توسعه قراردادهای هوشمند، طراحی بلاکچین اختصاصی افزایش یافته و امروزه بلاکچین به عنوان کلید آزادی مالی در عصر دیجیتال شناخته شده است. بلاکچین یک فناوری انقلابی است که با ایجاد بستری برای ورود ارزهای دیجیتال، پتانسیل فوق‌العاده‌ای برای متحول کردن صنایع مختلف ایجاد کرده است.

قدرت Blockchain در توانایی ایجاد شبکه‌های غیرمتمرکز و شفاف است که در آن تراکنش‌ها با استفاده از الگوریتم‌های رمزنگاری، بر روی زنجیره‌ای از بلاک‌های به هم مرتبط، ثبت می‌شوند. برای کسانی که قصد ورود به دنیای ارزهای دیجیتال دارند و یا به دنبال طراحی صرافی ارز دیجیتال هستند، کسب دانش کافی در این زمینه مفید خواهد بود. از این رو در این مقاله، سفری به دنیای شگفت‌انگیز بلاکچین خواهیم داشت و به زبانی ساده به این موضوع می‌پردازیم که بلاکچین چیست و چگونه کار می‌کند.

بلاکچین چیست؟

در یک تعریف ساده، بلاکچین یک تکنولوژی مشابه دیتابیس و مکانیزمی برای ذخیره داده است که به صورت شفاف اطلاعات را در یک شبکه عمومی یا خصوصی ذخیره می‌کند. به بیان ساده‌تر، بلاکچین یک دیتابیس است که داده‌ها را در یک سری بلاک‌های به هم وابسته ذخیره می‌کند. به همین دلیل به آنها بلاک‌های زنجیره‌ای یا Blockchain گفته می‌شود.

بلاکچین برخلاف سیستم‌های متمرکز سنتی، تراکنش‌ها را در چندین کامپیوتر یا نود ثبت، تایید و کنترل می‌کند. نود بلاکچین یک دستگاه (معمولا یک کامپیوتر) است که با شبکه بلاکچین همکاری می‌کند. به این شکل که یک پروتکل نرم‌افزاری ایجاد می‌کند که از این طریق اعتبار تراکنش‌ها را تایید و با استفاده از رمزنگاری قدرتمند، آن را امن می‌کند. در این شبکه هیچکس کنترل کاملی در اختیار ندارد و نمی‌تواند داده‌ها را دستکاری کند. این ماهیت غیرمتمرکز، چندین مزیت قابل توجه دارد که در قسمتهای بعدی بیشتر در این باره صحبت خواهیم کرد.

بلاکچین چگونه کار می‌کند؟

در قسمت قبل، به طور خلاصه متوجه شدیم Blockchain چیست، حال قصد داریم عمیق‌تر به این فناوری نوظهور بپردازیم و به واکاوی چگونگی عملکرد بلاکچین پردازیم.

اگر با مفهوم پایگاه داده آشنا باشید، می شود گفت که بلاکچین تا حدودی شبیه یک پایگاه داده است که اطلاعات، وارد آن و ذخیره می‌شود؛ با این تفاوت که ساختار و دسترسی به داده‌ها در بلاکچین به شکل دیگری است. یک بلاکچین شامل برنامه‌هایی است که به آنها اسکریپت گفته می‌شود که همان وظایف پایگاه داده را انجام می‌دهد. یعنی اطلاعات وارد آن و ذخیره می‌شود. اما این بلاکچین توزیع شده است، یعنی چندین نسخه از اطلاعات در دستگاه‌های مختلف ذخیره می‌شوند که همه آنها با هم مطابقت دارد تا معتبر باشد.

بلاکچین اطلاعات تراکنش‌ها را جمع آوری و وارد یک بلاک می‌کند. این بلاک مانند یک سلول در صفحه گسترده ای از اطلاعات است. پس از پر شدن بلاک، اطلاعات از طریق یک الگوریتم رمزنگاری اجرا می‌شود و یک عدد هگزادسیمال به نام هش ایجاد می‌کند. این هش وارد هدر بلاک شده و با سایر اطلاعات موجود در بلاک رمزگذاری می‌شود. بلاک‌های بعدی به همین شکل در یک صف پشت سر هم ایجاد می‌شود. این اتفاق موجب ایجاد یک سری بلاک می‌شود که به هم زنجیر شده اند.

چگونگی ثبت تراکنش در بلاک چین

پس از آشنایی با مفهوم بلاک‌چین و نحوه عملکرد آن، در این بخش به بررسی فرایند انجام تراکنش‌ها در این بستر می‌پردازیم. لازم به ذکر است که این فرایند می‌تواند با توجه به نوع بلاک‌چین مورد استفاده، تا حدی متفاوت باشد. برای مثال در Blockchain بیت‌کوین، پس از انجام تراکنش از طریق کیف پول ارز دیجیتال، مجموعه‌ای از رویدادها به ترتیب زیر آغاز می‌شوند:

۱. ذخیره‌سازی در استخر حافظه:

تراکنش شما به یک “استخر حافظه” (Memory Pool) ارسال و ذخیره می‌شود. در این مرحله، تراکنش در صف انتظار قرار می‌گیرد تا توسط یک ماینر تأیید و دریافت شود.

۲. قرارگیری در بلاک:

هنگامی که یک بلاک جدید تکمیل و آماده‌ی اضافه شدن به زنجیره می‌شود، تراکنش‌های موجود در استخر حافظه (از جمله تراکنش شما) به آن اضافه شده و بلاک با استفاده از یک الگوریتم رمزنگاری، مهر و موم و رمزگذاری می‌شود.

۳. استخراج:

در این مرحله، فرآیند استخراج بلاک آغاز می‌شود. در این فرآیند، کل شبکه به طور همزمان برای حل یک مسأله‌ی رمزنگاری (یافتن هش معتبر) با یکدیگر رقابت می‌کنند. هر ماینر با تولید یک عدد تصادفی (nonce) که یک بار استفاده شده است و اضافه کردن آن به هش‌های قبلی، به دنبال یافتن هشی است که کوچکتر یا مساوی با “هش هدف” باشد. این فرآیند تا زمانی ادامه پیدا می‌کند که یک ماینر موفق به یافتن هش معتبر شده و “جایزه” استخراج را دریافت کند.

۴. تأیید نهایی:

پس از بسته شدن بلاک، تراکنش شما نيز به طور موقت تأیید می‌شود. با این حال، برای حصول اطمینان کامل از اعتبار تراکنش، لازم است که 5 بلاک دیگر نیز به زنجیره اضافه و تأیید شوند. این فرآیند به طور کلی حدود یک ساعت طول می‌کشد (با احتساب زمان استخراج هر بلاک که به طور میانگین کمتر از 10 دقیقه است).

تفاوت شبکه عمومی و خصوصی بلاکچین

ورود به شبکه‌های Blockchain عمومی معمولا برای همه آزاد است. این بلاکچین‌ها تحت یک سری ضوابط شفاف به هرکسی اجازه ورود به شبکه و و همکاری در پروسه تایید تراکنش‌ها را می‌دهند.

اما ورود به بلاکچین‌های خصوصی محدود و نیاز به احراز هویت دارد. برای مثال شبکه بیت کوین و اتریوم، شبکه‌های عمومی و IBM Blockchain و Quorum (JPMorgan) شبکه‌های خصوصی هستند

کاربردهای بلاکچین، غیر از ارز دیجیتال

همانطور که می‌دانیم، بلاک‌چین در ابتدا برای ذخیره‌سازی امن و شفاف تراکنش‌های بیت‌کوین و سایر ارزهای دیجیتال توسعه یافته است. اما این فناوری نوظهور، کاربردهای بسیار فراتر از دنیای رمز ارزها دارد و می‌تواند تحولات شگرفی در صنایع مختلف ایجاد کند.

امروزه بیش از 23 هزار سیستم ارز دیجیتال دیگر بر روی یک بلاکچین در حال اجرا هستند. اما به نظر می‌رسد که بلاکچین روشی قابل اعتماد برای ذخیره کردن داده‌های انواع دیگری از تراکنش‌ها هم می تواند باشد. در حال حاضر، شرکت‌های پیشرو در سراسر جهان مانند IBM، فایزر، AIG، زیمنس و یونیلیور در حال سرمایه‌گذاری و تحقیق در زمینه کاربردهای بلاک‌چین هستند.

صنعت غذا

یکی از نمونه‌های برجسته استفاده از بلاک‌چین در صنعت غذا است. شرکت IBM با راه‌اندازی پلتفرم “Food Trust” به دنبال ایجاد انقلابی در زنجیره تامین مواد غذایی است. این پلتفرم به کمک این فناوری، امکان ردیابی دقیق و شفاف مسیر محصولات غذایی را از مبدأ تا مصرف فراهم می‌کند. این امر به افزایش امنیت و سلامت مواد غذایی، کاهش ضایعات و همچنین شناسایی سریع‌تر منابع آلوده، در صورت بروز مشکل کمک می‌کند. علاوه بر صنعت غذا، از بلاک‌چین می‌توان در زمینه‌های مختلفی مانند مدیریت زنجیره تامین، امور مالی، مدیریت هویت، سوابق پزشکی، رای‌گیری الکترونیکی و غیره نیز استفاده کرد.

علاوه بر صنعت غذا که در بالا بهش اشاره شد، از بلاک‌چین می‌توان در زمینه‌های مختلفی مانند مدیریت زنجیره تامین، امور مالی، مدیریت هویت، سوابق پزشکی، رای‌گیری الکترونیکی و غیره نیز استفاده کرد. در ادامه به برخی از کاربردهای بلاکچین، غیر از ارز دیجیتال اشاره می‌کنیم.

بانکداری و مالی

احتمالاً، هیچ صنعتی بیشتر از بانکداری از ادغام Blockchain در عملیات بانکی خود سود نبرد. بانکها و موسسات مالی معمولا 5 روز کاری در هفته در ساعات مشخصی فعالیت می‌کنند. حجم انبوه تراکنشهای مالی باعث می‌شود که بسیاری از عملیات بانکی کند انجام شود. اما بلاکچین همیشه در حال کار است. با استفاده از بلاکچین در این صنعت، تراکنش‌ها در چندثانیه انجام می‌شود و معاملات با سرعت و امنیت بیشتری صورت می‌گیرد.

سلامت و بهداشت

فعالان عرصه سلامت، می‌توانند از Blockchain برای ذخیره امن سوابق پزشکی بیماران و مراجعین استفاده کنند. هنگامی که یک پرونده پزشکی ایجاد و امضا می‌شود، می توان آن را در وارد یک بلاکچین کرد که به بیماران هم اطمینان می‌دهد که این سابقه قابل تغییر نیست. سوابق سلامت شخصی را می‌توان با یک کلید خصوصی در بلاکچین رمزگزاری و ذخیره کرد تا فقط برای افراد خاصی قابل دسترسی باشد تا مراجعین از حفظ حریم خصوصی خود مطمئن باشند.

ثبت مالکیت دارایی‌ها

این روزها با مشاهده انواع کلاهبرداری‌ ملک و زمین، می بینیم که ثبت مالکیت دارایی‌های فیزیکی در دفاتر اسناد و حتی در اختیار داشتن سند فیزیکی هم ناکارآمدی خود را نشان داده‌اند. هر نوع اطلاعاتی که توسط اشخاص به صورت دستی در یک پایگاه داده مرکزی ثبت شود، نه تنها پرهزینه و زمان بر است بلکه احتمال خطای انسانی دارد. بلاکچین می‌تواند بسیاری از دعاوی حقوقی مرتبط با مالکیت دارایی را برطرف کند. بلاکچین این پتانسیل را دارد که مالکیت دارایی‌ها را ثبت و ذخیره کند و به مالکان این اطمینان را بدهد که سند آنها دقیق و به طور دائم ثبت شده است.

قراردادهای هوشمند

توسعه قراردادهای هوشمند توسط کدنویسی برنامه نویسان روی شبکه بلاکچین نوشته می‌شود که منجر به تسهیل اجرای توافقات بین طرفین یک قرارداد می‌شود. با ایجاد قرارداد هوشمند زمانی که شرایط قرارداد اتفاق افتاد و تعهدات آن انجام شد، قرارداد به صورت خودکار اجرا می‌شود. مثلا یک مستاجر می‌تواند با مالک برای اجاره یک ملک قرارداد هوشمند بنویسد. تصور کنید که ملک مورد نظر دارای درب هوشمند باشد. مالک موافقت می‌کند که به محض پرداخت ودیعه توسط مستاجر، کد درب را در اختیار او بگذارد. قرارداد هوشمند پس از پرداخت به طور خودکار کد درب را برای مستاجر ارسال می‌کند. همچنین می توان آن را طوری برنامه ریزی کرد که در صورت عدم پرداخت اجاره یا رعایت سایر شرایط، کد تغییر کند.

رأی‌گیری مدرن

دستکاری آرا با استفاده از بلاکچین تقریبا غیرممکن است. رای دادن با آن پتانسیل حذف تقلب در انتخابات و افزایش مشارکت رأی دهندگان را دارد، پرسنل مورد نیاز برای برگزاری انتخابات را کاهش می‌دهد و نتایج خیلی فوری در اختیار همه قرار می گیرد. این امر نیاز به بازشماری مجدد یا هرگونه نگرانی از تقلب را از بین می‌برد.

تراکنش‌های غیر قابل تغییر و ایمن

بلاکچین امنیت تراکنش‌ها را افزایش می‌دهد. تراکنش‌های روی شبکه Blockchain، رمزگذاری می‌شوند و در زنجیره‌ای از بلاک‌ها به یکدیگر مرتبط می‌شوند که تغییر و دستکاری داده‌ها را برای هکرها بسیار دشوار می‌کند. این ویژگی، بلاکچین را به یک راه حل ایده‌آل برای ذخیره اطلاعات حساس و انجام تراکنش‌های امن تبدیل می‌کند.

همچنین با توزیع سوابق تراکنش بین چندین شرکت‌کننده شبکه و در بلاک‌های به هم مرتبط زمانی، خطر فعالیت‌های جعلی را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد. تراکنش‌های برگشت ناپذیر هم یک لایه امنیتی دیگر در شبکه‌های بلاکچین ایجاد می‌کند. هنگامی که یک تراکنش تأیید و به بلاکچین افزوده شد، همیشگی و غیر قابل تغییر می‌شود و بدون اجماع شرکت‌کنندگان شبکه قابل برگشت نیست.

حذف واسطه‌ها و کاهش هزینه‌ها

تراکنش‌های مستقیم و همتا به همتا، منجر به حذف واسطه‌ها و تبادل یکپارچه دارایی‌ها بین طرفین می‌شود. با کنار رفتن سیستم‌های بانکداری سنتی، کارمزد تراکنش‌ها به میزان قابل توجهی کاهش می‌یابد. همچنین قراردادهای هوشمند، بستری برای اجرای خودکار فرآیندها از طریق فناوری رمزنگاری، ساده‌سازی عملیات و کاهش هزینه‌های اداری، فراهم می‌کنند.

فناوری بلاکچین با کمرنگ کردن حضور واسطه‌ها و اشخاص ثالث مثل بانک‌ها، فرآیندها را ساده می‌کند و کارمزدها و تاخیرهای عملیات مالی را با حداقل می‌رساند. این کارایی نه تنها به سود کسب و کارهاست، بلکه امکان کنترل مستقیم افراد بر دارایی‌ها و داده‌هایشان را فراهم می‌کند.

شفافیت و اعتماد

فناوری بلاکچین باعث افزایش شفافیت و اعتماد می‌شود. هر تراکنشی که در بلاکچین رخ می‌دهد برای همه افراد شبکه قابل مشاهده است و یک رکورد شفاف و قابل حسابرسی ایجاد می‌کند. هر بلاک حاوی اطلاعات رمزنگاری شده است که آن را به بلاک قبلی پیوند می‌دهد و زنجیره‌ای غیرقابل تغییر از رکوردها را ایجاد می‌کند. با این روش تاریخچه‌ی دنباله‌داری از هر تراکنش ارائه می‌کند و دستکاری یا جعل داده‌ها را غیرممکن می‌کند.

این شفافیت واسطه‌ها را کنار می‌گذارد، هزینه‌ها را کاهش می‌دهد و امکان انجام معاملات سریعتر و کارآمدتر را فراهم می‌کند. همچنین با امکان تایید صحت داده‌ها توسط افراد شبکه، اعتماد ایجاد می‌کند .بلاکچین از طریق ثبت زمانی تراکنش‌ها در بلاکها، ثبت همیشگی تاریخچه تراکنش‌ها را به صورت شفاف و قابل بررسی، تضمین می‌کند.

دسترسی جهانی

فناوری بلاکچین برای هر کسی در هر نقطه از جهان که به اینترنت متصل باشد، قابل دسترس است. بعد از طراحی کیف پول‌های ارز دیجیتال و استفاده از بلاکچین، افراد می‌توانند به راحتی و با روشی ایمن و کارآمد در سراسر دنیا اقدام به ذخیره پول، انتقال و معامله کنند. با استقبال هرچه بیشتر مردم از ارزهای دیجیتال، موانع مالی در حال از بین رفتن است و افراد در سراسر جهان امکان دستیابی به فرصت‌های اقتصادی جدید را دارند.

تصمیم‌گیری دموکراتیک

تصمیم‌گیری گروهی، یکی دیگر از جنبه‌های حیاتی فناوری بلاکچین است. در این مدل غیرمتمرکز، همه شرکت‌کنندگان باید در مورد تغییرات ایجاد شده در بلاکچین، قبل از اعمال آن، توافق کنند. در این شبکه تصمیمات به جای یک قدرت مرکزی، به طور دسته جمعی گرفته می‌شود. این رویکرد دموکراتیک منجر به تقویت مسئولیت پذیری مشارکت‌کنندگان در شبکه می‌شود.

به طور کلی علیرغم بسیاری از کاربردهای عملی دیگر فناوری بلاکچین، این تکنولوژی در نهایت به دلیل بیتکوین و ارز دیجیتال شناخته شده است. بلاکچین در یک کلام، عملیات تجاری و دولتی را در هر کشوری دقیقتر، کارآمدتر، امنتر و ارزان تر می کند.

سخن آخر

در این مقاله سفری به دنیای شگفت‌انگیز Blockchain داشتیم و به زبانی ساده به این موضوع پرداختیم که بلاکچین چیست و توضیح دادیم که چگونه کار میکند.

همانطور که در این مقاله خواندید، بلاکچین فناوری نوظهوری است که پتانسیل تحول در صنایع مختلف را دارد. این فناوری به دلیل مزایای متعددی مانند امنیت، شفافیت، کارایی، غیرمتمرکز بودن و اتوماسیون، می‌تواند انقلابی در دنیای دیجیتال ایجاد کند. از بلاک‌چین می‌توان در زمینه‌های مختلفی مانند امور مالی، زنجیره تامین، مراقبت‌های بهداشتی، رای‌گیری الکترونیکی و غیره استفاده کرد. این فناوری هنوز در مراحل ابتدایی توسعه خود قرار دارد، اما پتانسیل آن برای تغییر دنیای ما بسیار زیاد است.

امیدواریم این مقاله به شما در درک بهترین تعریف برای بلاکچین کمک کرده باشد. قابل ذکر است دیجی آلفا شرکتی پیشرو در زمینه طراحی و توسعه انواع مختلف صرافی‌های ارز دیجیتال است. این شرکت با استفاده از تیم متخصص و باتجربه خود، راه‌حل‌های سفارشی را برای نیازهای منحصر به فرد هر مشتری ارائه می‌دهد. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد طراحی بلاکچین اختصاصی با ما تماس بگیرید.

بیشتر بخوانید:

کیف پول ارز دیجیتال چیست

طراحی مدل کسب و کار سایت صرافی آنلاین

قرارداد هوشمند چیست