بلاکچین چیست ؟ بلاک چین و انواع آن

🔸 محمد مقدسی

معنی بلاکچین و فلسفه پیدایش بلاکچین چیست؟

هر شبکه از رمزارزها چه استانداردهایی باید داشته باشند؟

شبکه بلاکچین چه فرقی با شبکه های کامپیوتری متمرکز و سازمانی دارد؟

برای رمزگشایی و جواب به این پرسش ها، بیایید با مفاهیم اولیه شروع کنیم.

اگر بخواهیم خیلی ساده بگوییم، بلاکچین همان سیستم کامپیوترهای متصل به یک زنجیره و یا شبکه هستند ولی با این تفاوت که اطلاعات و تراکنش های این شبکه، در مقیاس جهانی و روی هزاران و شاید صدها هزار دستگاه ماینر ذخیره میشود یک مزیت خیلی بزرگ دارد و آن هم اینکه در اختیار هیچ کس نیست و کسی هم نمیتواند با آن کلاهبرداری کند در واقع یک محیط کاملا شفاف است که کسی نمیتواند در آن دست ببرد یا تغییراتی روی تراکنش های ثبت شده انجام بدهد. این بحث را در پایین باز هم تشریح میکنیم تا تمام ابعاد آن را بشناسید.

دیتا سنتر و بلاکچین چه تفاوتی با هم دارند؟

با کارت بانکی خود در هر ساعت از شبانه روز به یک باجه ATM عابر بانک مراجعه میکنید و یا به سایت اینترنتی آن بانک میروید برداشت پول یا انتقال وجه انجام می دهید این همه تراکنش و تاییدیه نقل و انتقال پول در دیتا سنتر آن بانک است در واقع دیتا سنتر مرکز تجزیه و تحلیل و ذخیره اطلاعات مشتریان است که برای پاسخگویی شبانه روزی به تجهیزات سخت افزاری و نرم افزاری پیشرفته رایانه ای مجهز شده و در عین حال از نظر امنیتی در سطح بالایی قرار دارد یعنی تمام اطلاعات و مراکز پردازش در یک نقطه متمرکز شده و در بهترین حالت می تواند یک یا دو مرکز دیگر به عنوان پشتیبان داشته باشد.

خب همین تمرکز اطلاعات و خطر از دست رفتن و یا امکان هک و جعل اطلاعات و همچنین نظارت شدید دولت ها بر اطلاعات مردم، ایده ای برای تولد شبکه مستقل و بدون نیاز به مجوزها، محیطی به نام بلاکچین شد.

بلاکچین که برای اولین بار در تکنولوژی بیت کوین معرفی شد بر اساس تمرکز زدایی اطلاعات و نظارت همگانی بنا شد، به این صورت که زنجیره ای از رایانه های قوی و یا حتی ساده و خانگی به یکدیگر متصل شده و وظیفه پردازش و ذخیره اطلاعات را بر عهده می گیرند و هیچ محدودیتی وجود ندارد که دستگاه ها در کجای دنیا و در چه شرایطی مشغول فعالیت هستند.

بعد از تولد بیت کوین در سال 2008 و عرضه آن در سال 2010 تکنولوژی بلاکچین خودنمایی کرد توجه نوآوران را جلب نمود و در حوزه های دیگر همچون ارزهای مختلف ، قرارداد های هوشمند ، اطلاعات و سوابق سازمان ها و … مورد استفاده قرار گرفت و در پی آن ایده های جدیدی برای استفاده از این تکنولوژی برای استفاده در سایر بخش ها همچون رای گیری، مالیات، خدمات حقوقی و قضایی، سلامت، بانکداری، نظامی، املاک و ثبت اسناد ملکی و ... به وقوع پیوست.

مفهوم بلاکچین یا زنجیره بلوک ها

بلاکچین در ساده ترین تعریف، یک خانه برای زندگی کوین هاست و در تعریف دقیق تر، به معنای زنجیره بلوک هاست و بلوک ها به معنی رایانه هایی هستند که در این زنجیره به هم ارتباط پیدا کرده اند و تشکیل یک شبکه را داده اند و در حال پردازش تراکنش ها و اطلاعات دیگر هستند از مزایای بلاکچین امنیت بسیار بالاتر نسبت به دیتا سنترها و هزینه های جانبی ناچیز و شفافیت اطلاعات بسیار بالا را می توان در نظر گرفت به طوری که تغییر کوچک ترین اطلاعاتی از گذشته تقریبا غیر ممکن است.

بلاک چیست؟

اگر در یک جمله بخواهیم بگوییم بلاک‌ها فایل‌هایی هستند که اطلاعات مربوط به تراکنش‌های بیت کوین را به‌صورت دائمی توسط ماینرهای شبکه بلاکچین، ثبت می‌کنند و وقتی بسته شوند دیگر قابل ویرایش نیستند تا یک جابجایی پول (یک تراکنش خاص)به صورت همزمان به چند محل صورت نگیرد و در واقع شبکه بلاکچین هک نشود.

معنای گسترده تری از بلاک

بلاک‌‌‌ها بخش اصلی فناوری بلاک چین هستند. آن‌‌‌ها را می‌توان صفحات دفتر کل توضیح شده‌ بلاک چین دانست. هر Block حاوی اطلاعاتی مانند تراکنش‌ها‌ی صورت‌گرفته در بستر بلاک چین که عبارت‌اند از: زمان انجام تراکنش، آدرس عمومی فرستنده و آدرس عمومی گیرنده، هش اختصاصی خود و هش Block قبلی است.

تمام این اطلاعات بر روی بلاک‌‌ها به‌صورت دائمی ذخیره می‌شود و به‌هیچ‌عنوان قابل تغییر یا حذف نیستند. این ویژگی را سیستم رمزنگاری شبکه در بلاک‌ها ایجاد می‌کند

بلاکچین لایه اول چیست ؟

🔸 شبکه لایه یک در واقع نام دیگری برای بلاک چین پایه یا اصلی می باشد که از مهم ترین آنها می توان به بایننس اسمارت چین، اتریوم، بیت کوین اشاره کرد که در واقع مهم ترین پایه یک ها هستند.

🔸 از آنجایی که این بلاک چین‌ها شبکه اصلی اکوسیستم‌های خود هستند، به آنها بلاک چین لایه اول گفته می‌شود.

از دیدگاه فناورانه و رده تکنولوژی پردازش تراکنش ها در بلاکچین ها (زنجیره ها)، چندین نوع بلاکچین برای ارزهای دیجیتال وجود دارد:

🔸 نسل اول بر پایه بیت‌کوین فقط به عنوان خلق ارزش و به عنوان پول برای داد و ستد
🔸 نسل دوم بر پایه اتریوم مبتنی بر استاندارد ERC20 و دارای پروتکل قراردادهای هوشمند با مقیاس پذیری پایین (اتریوم با به روزرسانی های بعدی، خود را ارتقا داد)
🔸 نسل سوم بر پایه قراردادهای هوشمند و مبادلات و تعامل بین بلاکچینی (مولتی چین)، مقیاس پذیری بالا و کاهش کارمزد تراکنش ها و کاهش مصرف انرژی در استخراج بنا گذاشته شده است مانند اتریوم 2.0 و همچنین اسمارت چین بایننس و بلاکچین ترون، پولکادات، کازماس، کاردانو، سولانا، تزوس، فانتوم، نئو و ... . این بلاکچین ها قصد دارند تا تمام مزایای گفته شده را در بر بگیرند در اینجا توضیح مختصری راجع به هر نوع خواهیم داد و مطالعه بیشتر درباره شبکه های جدیدتر را به مقالات تخصصی تر بعدی واگذار میکنیم.
🔸 نسل چهارم هم اخیرا مطرح شده و ایده ترکیب بلاکچین و
هوش مصنوعی 🔸
را در سر دارد که البته بسیار پیچیده و هزینه بر خواهد بود و این بلاکچین ها هنوز در مقیاس کامل و بالغ عملی نشده اند و در مراحل اولیه هستند ولی توانایی خیره کننده آنها ، حتی باعث بروز برخی نگرانی ها نیز شده است.

هدف و کاربری نسل‌های اول، دوم و سوم فناوری بلاک چین

🔸 هدف بلاک چین‌‎های نسل یک در ذخیره و انتقال امن ارزش، به‌صورت غیرمتمرکز و همتابه‌همتا خلاصه می‌شود.(نظیر بیت کوین کش ، لایت کوین و بیت کوین اس وی)

🔸 بلاک چین‌های نسل دوم با هدف رفع مشکلات دنیای واقعی (همچون امور مالی غیرمتمرکز، اینترنت اشیا، رهگیری کالاها، مدیریت اسناد و مدارک، مدیریت سامانه‌های حمل ونقل، مدیریت هویت‌های دیجیتال، ثبت مالکیت مادی و معنوی، ذخیره‌سازی غیرمتمرکز و پردازش ابری غیرمتمرکز) پا به عرصه گذاشتند. با این حال محدودیت‌‎های موجود در طراحی این سیستم‌ها مانع از مقبولیت گسترده آنها در میان کاربران شده است.(بلاک چین‌های ارائه‌دهنده قرارداد هوشمند نظیر اتریوم ۱ نسل دوم بلاک چین بودند)

🔸 نسل سوم بلاکچین ها: بر اساس الگوریتم های اثبات سریع یا تکنولوژی نمودار غیرچرخشی جهت‌دار (Directed Acyclic Graph) DAG و بدون اتکا به ماینرها (مانند آیوتا IOTA) برای مرتفع نمودن بعضی از مسائل دو نسل قبلی در حال پیدایش و تکامل بیشتر هستند. اهدافی چون مقیاس پذیری بالا، قابلیت همکاری، پایداری، حریم خصوصی و خود حاکمیتی مطرح است که نسل یک و دو هیچکدام به تنهایی تمام چهار ویژگی فوق را پوشش نمی‌دهند. به همین دلیل نسل سوم با نوآوری های خود، برای ترکیب این ویژگی‌ها در حال شکل دهی یک انقلاب بلاکچینی است، تا بتواند با خواسته های در حال تغییر این فضا، سازگار باشد. اتریوم ۲ و پولکادات Polkadot در کنار پروژه‌‍‌هایی همچون بایننس اسمارت‌چین و کازماس COSMOS و کاردانو و کوانتوم QTUM پیشتازان نسل سوم بلاک چین‌ به شمار می‌آیند.

در نسل سوم بلاکچین، ارتباط بین بلاکچین های مختلف جهت مبادله جریان اطلاعات مطرح است و لایه‌های مختلف برای مدیریت توافقات، انجام تراکنش‌ها و ارتباط با دیگر بلاکچین‌ها تعریف می‌شوند. در این نسل عملکرد لایه ای به افزایش امنیت و کاهش سرعت بلاکچین کمک می‌کند. بنابراین ارتباط بلاکچین های سازمانی یا خصوصی مطرح می‌شود.

🔸 بلاک چین‌های نسل سومی برای توسعه مقیاس‌پذیری، به جای یک چِین یا زنجیره اصلی، از چندین زنجیره یا مقیاس پذیری در لایه دوم استفاده می‌کنند و این زنجیره‌ها را به یکدیگر ارتباط می‌دهند. این کار باعث بهبود مقیاس پذیری این بلاک چین‌‌ها می‌شود.

به عنوان مثال COTI نیز از نسل سوم بلاکچین است که بر اساس پروتکل گراف غیردوار جهت دار DAG عمل می‌کند و منابع مالی کاربر را در کیف‌های آفلاین (سرد) ذخیره می کند، که در برابر حملات سایبری مصونیت بیشتری دارند. COTI قادر به پردازش ۱۰ هزار تراکنش در ثانیه است که این رقم با تعداد تراکنش های بیت کوین و اتریوم که این نرخ به ترتیب، ۳ الی ۵ تراکنش در ثانیه و ۱۵ تراکنش در ثانیه است غیرقابل مقایسه است. بنابراین انتظار می‌رود استفاده از رمزارزها به شدت افزایش یابد.

مفهوم بلاکچین

فرآیند اثبات دارایی ترون سرعت بالایی دارد و سکه های آن نیازی به استفاده از ماینر برای تولید و صرف انرژی ندارد و پاداش تایید تراکنش‌ها فقط کارمزد آن تراکنش‌هاست و این موضوع یک مزیت بزرگ برای شبکه مدرن ترون است.

مزایای پلتفرم غیرمتمرکز یا شبکه بلاکچین چیست؟

چون برنامه‌های غیر متمرکز در بلاک چین اجرا می‌شوند، در نتیجه از تمام ویژگی‌های بلاک چین نیز می‌توانند استفاده کنند. مثلا:

🔸 غیر قابل تغییر بودن : واسطه‌ها و افراد ثالث نمی‌تواند هیچ تغییری در داده ها ایجاد کنند.
🔸 غیرقابل دستکاری و نفوذ : برنامه‌ها بر اساس تایید ندهای شبکه فعالیت می‌کنند. بنابراین امکان سانسور، نفوذ به شبکه یا حذف داده‌ها وجود ندارد.
🔸 امنیت : شبکه بلاکچین بدون نیاز به یک نهاد مرکزی کار میکند و درستی اطلاعات در آن توسط رمزنگاری‌ها تضمین شده است.
🔸 همیشه فعال : برنامه‌ها هرگز متوقف نمی‌شوند و هیچ کس قادر به جلوگیری از فعالیت آنها نیست.
🔸 به صورت کلی، تغییر در ساختار بلاک چین امر بسیار دشواری است و این دشواری از این جهت است که برای تغییر بلاک چین، باید تک‌تک بلوک‌های تشکیل‌دهنده آن تغییر کنند. از این رو، این ویژگی یکی از مهم‌ترین نقاط قوت ارزهای دیجیتال در مقایسه با بانکداری سنتی است.

🔸 بانک جهانی IMF قصد دارد برای اصلاح بازار کربن از تکنولوژی بلاک‌چین استفاده کند.

محدودیت ها در شبکه بلاکچین

شبکه بلاکچین بیت کوین فقط قادر به ارائه خدمت برای سکه بیت کوین است ولی در شبکه بلاکچین اتریم، ساختن هر توکن جدیدی امکان پذیر است و یا هر خدمت متمرکزی، می‌تواند توسط شبکه بلاکچین اتریوم غیرمتمرکز شود. خدمات بزرگی مثل پرداخت‌ها، بیمه،‌ رای‌گیری و بسیاری از خدماتی که اکنون توسط واسطه‌ها انجام می‌شوند که به قراردادهای هوشمند معروفند، با بلاک چین تمرکز زدایی خواهند شد.

در فرآیند اثبات کار شبکه اتریوم، انرژی و تجهیزات بسیار زیادی برای تایید تراکنش‌ها لازم است و این معایب باعث شده است که توسعه‌دهندگان اتریوم از مدت‌ها پیش به فکر تغییر سیستم تایید تراکنش‌ها از اثبات کار به اثبات دارایی بیفتند و مثل شبکه بلاکچین ترون ، شبکه ای پیشرفته بسازند و البته در چند مرحله و طی چند سال به روز رسانی، این موضوع تا حدی انجام شد و نام این اتریوم جدید توسط برخی از فعالان رمزارزها به اتریوم 2 نامگذاری شد ولی به دلیل کاهش کارمزد تراکنش، بسیاری از دارندگان ماینرهای اتریوم با آن مخالفت کردند و به شبکه کاردانو مهاجرت کردند پس زمان زیادی برای جا افتادن اتریوم 2 نیاز داریم.

بلاکچین BNB Chain چیست؟

بایننس چین یک پروژه بلاک چینی است که در آوریل ۲۰۱۹ (فروردین 1398) توسط صرافی بایننس عرضه شد. توکن بومی این بلاک چین بایننس کوین (BNB) نام دارد. صرافی غیر متمرکز بایننس یا Binance DEX نیز روی همین بلاک چین کار می‌کند و تا به امروز، به عنوان پر استفاده‌ترین اپلیکیشن غیر متمرکز (DApp) شناخته می‌شود. کاربران صرافی بایننس دکس با داشتن کنترل کامل می‌توانند دارایی‌های دیجیتالی خود را معامله کنند. این یعنی بر خلاف صرافی متمرکز بایننس، توکن‌ها در والت کاربر باقی مانده و برای معامله و خرید و فروش ارز دیجیتال، نیازی به ارسال آن‌ها به کیف پول صرافی نیست.

صرافی بایننس یک پروتکل انتقال بین بلاک چین هم در ژوئن 2017 (تیرماه 96) راه اندازی کرد و آن را توسعه داد به نام بایننس BEP-2، که پل اتصال بین بلاکچین های دیگر و بایننس اسمارت چین BNB Chain را ایفا می‌کند استانداردهای اصلی که برای صدور سکه‌ها در بایننس چین مورد استفاده قرار می‌گیرند از نوع BEP-2 , miniBEP-2 هستند. هنگامی که یک کاربر توکنی را از طریق قرارداد پل بایننس چین ارسال می‌کند مقداری مشابه همان توکن را در بایننس اسمارت چین دریافت خواهد کرد. این عملیات به صورت معکوس هم قابل انجام است و می‌توان توکن‌ها را از Smart Chain به Binance Chain فرستاد به همین علت است که هر دوی اینها دقیقا یک قیمت هستند.

در ضمن اسمارت چین، با اوراکل داده‌های غیر متمرکز چین لینک – Chainlink ادغام شده است این ادغام به توسعه دهندگان اجازه می‌دهد به پلتفرم آینده قراردادهای هوشمند بایننس دسترسی داشته و از داده‌های دنیای واقعی برای برنامه‌های غیر متمرکز، قراردادها، پروتکل‌ها و دیگر موارد استفاده کنند. این اتحاد بین بزرگترین صرافی دارایی‌های دیجیتال فعلی و پر استفاده‌ترین پروژه اوراکلی غیر متمرکز، بدون شک در پیشرفت پروتکل‌های بلاک چینی موثر واقع خواهد شد.

بلاکچین هایی با قابلیت اتصال بلاکچین ها به هم

بلاکچین مدرن کاردانو در سال 2017 عرضه شد و طبق نقشه راه آن، تیم توسعه کاردانو 5 فاز بزرگ برای اجرای پروژه اش تعریف کرده و قرار است از طریق هاردفورک‌های متعدد، توسعه خود را کامل کند. پس از اجرای موفقیت‌آمیز فاز گوگن، دو به‌روزرسانی دیگر با نام‌های باشو (Basho) و وولتایر (Voltaire) با هدف افزایش مقیاس‌پذیری و بهبود عملکرد مکانیزم حاکمیت اجرا خواهد شد.

cardano5phase.

این شبکه با ادغام چندین بلاک چین در یک شبکه، ارتباط میان‌زنجیره‌ای و قابلیت همکاری بلاک چین‌ها را تسهیل می‌کند. امنیت این سیستم از طریق الگوریتم اجماع ترکیبی گرَندپا/بِیب (GRANDPA/BABE) تأمین می‌شود. برخلاف بیت کوین و صدها ارز دیجیتال دیگر، عرضه پولکادات که یک توکن از شبمه کاردانو است، مبتنی بر استخراج (ماینینگ) نیست و واحدهای آن با روش منحصربه‌فردی توزیع می‌شوند که بسیار شبیه اثبات سهام است. به‌طور خلاصه، الگوریتم گرَندپا/بِیب روشی ترکیبی است که از مزایای روش‌های اثبات کار (PoW) و اثبات سهام (PoS) بهره‌مند بوده و از معایب آنها پرهیز می‌کند.

گواه اثبات کار روشی برای توافق بر روی نویسنده هر بلاک و همچنین توافق بر روی بلندترین زنجیره است. بیت کوین و همه ارزهای دیجیتال فورک شده از آن مانند لایت کوین (LTC)، بیت کوین کش (BCH) و بیت کوین اس‌وی (BSV)، از این الگوریتم اجماع استفاده می‌کنند. به‌طور مشابه گواه اثبات سهام، مجموعه قوانینی برای انتخاب اعتبارسنج‌هاست؛ در این روش قانون مشخصی برای انتخاب زنجیره صحیح یا اطمینان از نهایی بودن (غیرقابل‌تغییر بودن) یک زنجیره وجود ندارد.

این طرح بسیار بلند پروازانه ست و در ۵ فاز اجرا می‌شود و قرار است در فاز "شلی (شاعر انگلیسی)" شبکه بلاکچین خود را ۱۰۰ برابر کل شبکه های موجود کند طبق نقشه راه کاردانو، اجرای موفقیت‌آمیز شلی باعث می‌شود تا کاردانو برای کاربران به ارزی مفیدتر و با ارزش‌تر (از طریق پاداش‌دهی) تبدیل شود این موضوع منجر به افزایش قیمت سکه های ADA در بلندمدت می شود.

مشخصات کلی بلاکچین ها

مرورگر بلاکچین چیست ؟

🔸 مرورگر بلاکچین Blockchain Explorer در اصل یک موتور جستجو برای بلاکچین است. در دنیای ارزهای رمزنگاری شده، ابزاری در اختیار کاربران قرار می گیرد که می تواند اطلاعات مختلف مرتبط با تراکنش ها در بلاکچین و کیف پول خاص را بدست آورند. جزئیاتی که در اختیار کاربران قرار می گیرد می تواند شامل مبالغ مربوط به تراکنش ها، وضعیت تراکنش های مختلف، منابع و مقصد وجوه باشد.

🔸 یک مرورگر بلاکچین Blockchain Explorer به کاربران کمک می کند تا تمام تراکنش های موجود در بلاکچین عمومی را به راحتی مشاهده کنند.

تست نت چیست؟

اصطلاحی رایج در دنیای اینترنت و شبکه است که راه خود را به دنیای ارزهای دیجیتال هم باز کرده است. ماهیت تست نت تا حد زیادی از نام آن مشخص است. تست نت در حقیقت یک شبکه آزمایشی است که با هدف ارتقای حداکثری شبکه اصلی یا همان مین نت (Mainnet) راه‌اندازی می‌شود. این شبکه آزمایشی را می‌توان نوعی «چرک‌نویس دیجیتالی» دانست که امکان آزمون‌وخطا و رفع نقایص را برای توسعه‌دهندگان فراهم می‌کند. به طور مثال کوزاما

تغییر روند زندگی، اقتصاد و تغییرات در اینترنت

🔸 به لطف وجود بلاکچین ها ، قراردادهای هوشمند به وجود آمدند که توافقاتی به صورت کدهای کامپیوتری هستند و غیرقابل تغییر اند و خودکار اجرا می‌شوند در واقع به صورت برنامه های غیر متمرکز مورد استفاده‌ خیلی از شرکت‌های بزرگ قرار می‌گیرند و دلیل امنیت و با صرفه بودن به گزینه‌ای جذاب تبدیل شده‌اند.

🔸چون در قراردادهای هوشمند امکان تغییر در آن وجود ندارد پس بهترین گزینه برای سازمان‌های مختلف دولت از جمله انتخابات می باشد. زیرا همه‌‌ رای‌ها تا آخر انتخابات ذخیره و برای افزایش امنیت با الگوریتم‌های مختلف رمزنگاری می‌شوند.

🔸رای گیری در بلاکچین با قراردادهای هوشمند بسیار آسان و ام است این موضوع افراد را به شرکت در انتخابات بیشتر ترغیب می کند. افراد حتی در خانه‌ بطور آنلاین می‌توانند در انتخابات شرکت نمایند.

دائو و قوانین آن را از لینک زیر بخوانید:

دائو DAO یا سازمان مستقل غیرمتمرکز چیست؟