بلاک چین چیست و چگونه کار می‌کند و چه کاربردی دارد؟

بلاک چین چیست؟

بلاک چین یک پایگاه داده یا دفتر کل توزیع شده است که اطلاعات درون آن بین کامپیوترهای شبکه - که Node نامیده می‌شوند - به اشتراک گذاشته شده است. بلاک چین‌ها بیشتر به دلیل نقش حیاتی خود در سیستم‌های ارزهای دیجیتال برای حفظ یک رکورد امن و غیرمتمرکز از تراکنش‌ها شناخته می‌شوند، اما آنها به استفاده از ارزهای دیجیتال محدود نمی‌شوند. بلاک چین‌ها را می‌توان برای تغییرناپذیر کردن داده‌ها در هر صنعتی مورد استفاده قرار داد (هر داده ای در بلاک چین ثبت می‌شود دیگر قابل تغییر نیست).

از آنجا که هیچ راهی برای تغییر یک بلوک وجود ندارد، تنها جایی که نیاز است کاربران به یک برنامه بلاک چینی اعتماد کنند نقطه ای است که کاربر یا برنامه داده‌ها را وارد می‌کند. این جنبه نیاز به اشخاص ثالث قابل اعتماد را کاهش می‌دهد که معمولا موجب اضافه شدن هزینه‌ها یا افزایش خطا در برنامه می‌شوند.

از زمان معرفی بیت کوین در سال 2009، استفاده از بلاک چین از طریق ایجاد ارزهای دیجیتال مختلف، برنامه‌های کاربردی مالی غیرمتمرکز (DeFi)، توکن‌های غیرقابل تعویض (NFT) و قراردادهای هوشمند افزایش یافته است.

یک بلاک چین چگونه کار می‌کند؟

ممکن است با صفحات گسترده‌ی اکسل و یا پایگاه داده آشنا باشید. بلاک چین تا حدودی شبیه به اینها است، زیرا این فناوری پایگاه داده ای است که اطلاعات در آن وارد و ذخیره می‌شود. اما تفاوت اصلی بین یک پایگاه داده یا صفحه گسترده سنتی با یک بلاک چین در نحوه ساختاردهی و دسترسی به داده‌ها است.

یک بلاک چین شامل برنامه‌هایی به نام اسکریپت است که وظایفی را که معمولاً شما باید در یک پایگاه داده انجام دهید انجام می‌دهد، مانند: وارد کردن اطلاعات در شبکه و ذخیره آن‌ها در جایی و ایجاد دسترسی برای آنها.

بلاک چین‌ها توزیع شده هستند، به این معنی که چندین کپی از تمام اطلاعات درون شبکه در بسیاری از کامپیوترها ذخیره می‌شود و همه آنها باید با یکدیگر مطابقت داشته باشند تا معتبر باشد.

بلاک چین بیت کوین اطلاعات تراکنش‌ها را جمع آوری می‌کند و آن را در یک فایل 4 مگابایتی به نام بلاک (Block) وارد می‌کند (حجم بلوک در بلاک چین‌های مختلف متفاوت است). هنگامی‌که یک بلاک کامل شد و حجم آن پر شد، اطلاعات آن وارد یک الگوریتم رمزگذاری می‌شود که خروجی آن یک عدد هگزادسیمال به نام هش را برای آن بلاک ایجاد می‌کند.

سپس آن هش تولیده شده، وارد قسمت هدر بلاک مدنظر می‌شود و با سایر اطلاعات موجود در هدر آن بلوک رمزگذاری می‌شود و برای همیشه در بلاک چین ذخیره می‌شود تا زنجیره ای از بلوک‌ها را ایجاد کند.

فرآیند معامله

تراکنش‌ها بسته به بلاک چینی که در آن انجام می‌شوند، از یک فرآیند خاص پیروی می‌کنند. به عنوان مثال، در بلاک چین بیت کوین، اگر یک تراکنش را با استفاده از کیف پول رمزنگاری خود (برنامه ای که رابطی برای بلاک چین فراهم می‌کند) آغاز کنید، دنباله ای از رویدادها شروع می‌شود.

در بیت کوین، تراکنش شما به یک استخر حافظه (memory pool) فرستاده می‌شود، جایی که یک تراکنش به صورت موقت ذخیره می‌شود و در صف قرار می‌گیرد تا زمانی که یک ماینر آن را دریافت کند. پس از ورود آن تراکنش به بلوک و پر شدن آن بلوک از تراکنش‌ها، بلاک بسته می‌شود و فرایند استخراج آن شروع می‌شود.

هر نود یا کامپیوتر در شبکه، چند تراکنش را از استخر حافظه برای خودش برمی‌دارد و سعی می‌کند تا با آنها بلوک خود را بسازد و آن را در شبکه ثبت کند، اما ثبت یک بلوک کار ساده ای نیست و آن نود باید قبل از ذخیره سازی، یک عدد نامشخص به نام Nonce را با استفاده از محاسبات ریاضی ایجاد کند. در صورت موفقیت اجازه دارد آن بلوک را به بلاک چین اضافه کرده و آن را ذخیره کند. تمام نودهای درون بلاک چین برای پیدا کردن این عدد با هم رقابت می‌کنند تا بتوانند بلاک خود را در شبکه ثبت کنند و در ازای آن پاداش خود را دریافت کنند.

تلاش برای پیدا کردن مقدار Nonce تا زمانی که یک مقدار مشخص پیدا شود ادامه می‌یابد، نام این فرایند اثبات کار است که در مورد آن زیاد می‌شنوید. این فرایند ثابت می‌کند ماینر میزان کاری که برای اعتبار سنجی هش لازم است را انجام داده و به این دلیل است که شبکه بیت کوین انرژی و توان محاسباتی زیادی مصرف می‌کند.

پس از پیدا شدن نانس و بسته شدن و ثبت یک بلوک، یک تراکنش کامل می‌شود. با این حال، تا زمانی که پنج بلوک دیگر پس از آن تأیید نشده باشند، بلوک تأیید شده در نظر گرفته نمی‌شود. تکمیل این فرایند حدود یک ساعت طول می‌کشد، زیرا زمان مورد نیاز برای ثبت یک بلوک جدید در بلاک چین بصورت میانگین 10 دقیقه است (اولین بلوک با تراکنش شما و پنج بلوک بعدی ضربدر 10 برابر با 60 دقیقه است).

همه بلاک چین‌ها از این روند پیروی نمی‌کنند و هر بلاک چین روند مخصوص به خود را دنبال می‌کند. به عنوان مثال، شبکه اتریوم به طور تصادفی از بین تمامی‌کاربرانی که مقداری سهام در شبکه دارند، یکی را انتخاب می‌کند و بلوکی که توسط آن نود ایجاد شده را در شبکه ثبت می‌کند. این بسیار سریعتر است و انرژی کمتری نسبت به فرآیند بیت کوین دارد.

عدم تمرکز بلاک چین

یک بلاک چین به داده‌ها اجازه می‌دهد تا بین چندین نود در شبکه (رایانه‌ها یا دستگاه‌هایی که نرم افزارهای بلاک چین را اجرا می‌کنند) در مکان‌های مختلف پخش شوند. این نه تنها دسترسی پذیری را بهتر می‌کند، بلکه موجب افزایش امنیت داده‌ها نیز می‌شود. به عنوان مثال، اگر شخصی سعی کند رکوردی را در یک نمونه از پایگاه داده تغییر دهد، گره‌های دیگر از وقوع آن جلوگیری می‌کنند، زیرا هش‌های بلوک را با هم مقایسه می‌کنند. به این ترتیب، هیچ گره ای در شبکه نمی‌تواند اطلاعات درون زنجیره را تغییر دهد.

به دلیل توزیع شدن اطلاعات - و فرایند اثبات کار و رمزگذاری‌ای که انجام می‌شود - اطلاعات و تاریخچه (مانند تراکنش‌های ارز دیجیتال) برگشت ناپذیر و غیر قابل تغییر هستند. چنین رکوردی می‌تواند فهرستی از تراکنش‌ها (مانند ارزهای دیجیتال) باشد، اما این امکان برای یک بلاک چین خصوصی نیز وجود دارد که اطلاعات مختلفی مانند قراردادهای قانونی، هویت‌های افراد یا موجودی یک شرکت را در خود نگه دارد؛ در صورتی که اکثر بلاک چین‌هایی که امروزه مشاهده می‌شود این موارد را ذخیره نمی‌کنند.

شفافیت بلاک چین

به دلیل ماهیت غیرمتمرکز بلاک چین، همه تراکنش‌ها را می‌توان با دانلود و بازرسی آن‌ها یا با استفاده از ابزارهای کاوشگر بلاک چین، به‌طور شفاف مشاهده کرد. هر نود در شبکه یک کپی کامل از اطلاعات درون زنجیره را ذخیره می‌کند و هربار که اطلاعات جدیدی به شبکه اضافه شود، تمام نود‌ها نیز آن اطلاعات را در خود اضافه می‌کنند و داده‌های خود را آپدیت می‌کنند . این بدان معناست که اگر بخواهید، می‌توانید تمام تراکنش‌هایی که در بیت کوین انجام می‌شود را ردیابی کنید. 

به عنوان مثال، برخی از صرافی‌های ارز دیجیتال در گذشته هک شده اند، که این اتفاق منجر به از دست رفتن مقادیر زیادی از ارزهای دیجیتال شده است. در حالی که هکرها ممکن است ناشناس بوده باشند - به جز آدرس کیف پول آنها -، اما رمزارز دزدیده شده توسط آنها به راحتی قابل ردیابی است زیرا آدرس‌های کیف پول در بلاک چین منتشر می‌شود.

البته، سوابق ذخیره شده در بلاک چین بیت کوین (و همچنین اکثر موارد دیگر) رمزگذاری شده است. این بدان معنی است که فقط شخصی که آدرسی به او اختصاص داده شده است می‌تواند هویت خود را فاش کند، در غیر این صورت کسی از هویت او خبردار نمی‌شود. در نتیجه، کاربران بلاک چین می‌توانند با حفظ شفافیت، ناشناس باقی بمانند.

آیا بلاک چین امن است؟

فناوری بلاک چین به چندین روش به امنیت و اعتماد غیرمتمرکز دست می‌یابد. برای شروع، بلوک‌های جدید همیشه به صورت خطی و در طول زمان ذخیره می‌شوند. یعنی همیشه به "انتهای" بلاک چین اضافه می‌شوند. بعد از اینکه یک بلوک به انتهای بلاک چین اضافه شد، بلوک‌های قبلی قابل تغییر نیستند.

تغییر در هر داده، موجب می‌شود هش بلوکی که در آن بود تغییر کند. چون هر بلوک حاوی هش بلوک قبلی است، تغییر در یکی از بلوک‌ها، هش تمام بلوک‌های بعد از آن را نیز تغییر می‌دهد. شبکه به طور کلی بلوک تغییر یافته را رد می‌کند زیرا هش‌ها مطابقت ندارند. با این حال، این را می‌توان در شبکه‌های بلاک چین کوچک‌تر انجام داد.

همه بلاک چین‌ها 100% غیرقابل نفوذ نیستند. آنها دفترهای توزیع شده ای هستند که از کد برای ایجاد سطح امنیتی استفاده می‌کنند و آن کد نیز در دسترس همگان قرار دارد. در صورت وجود آسیب پذیری در کدنویسی، می‌توان از آنها سوء استفاده کرد.

یک زنجیره جدید و کوچکتر ممکن است مستعد این نوع حمله باشد، اما مهاجم حداقل به نیمی‌از قدرت محاسباتی شبکه (به نام حمله 51٪) نیاز دارد. در بیت کوین و سایر بلاک چین‌های بزرگتر، این تقریبا غیرممکن است زیرا تعداد کامپیوتر‌های شبکه بسیار زیاد است و هکر برای هک کردن شبکه ابتدا باید به میلیون‌ها کامپیوتر دسترسی پیدا کند و عملاً این کار برایش غیرممکن است.

بلاک چین اتریوم نیز احتمالاً هک نخواهد شد، زیرا مهاجمان باید بیش از نیمی از اتر سهامدار بلاک چین را کنترل کنند. به عبارتی یک مهاجم یا گروه باید بیش از نیمی از اعتبار سنجی‌ها، حدود 16.4 میلیون ETH را در اختیار داشته باشد و به طور تصادفی انتخاب شود تا بلاک‌ها را به اندازه کافی اعتبارسنجی کند تا بلاک‌های خود را پیاده سازی کنند.

بیت کوین در مقابل بلاک چین

فناوری بلاک چین برای اولین بار در سال 1991 توسط استوارت‌هابر (Stuart Haber) و ویکفیلد اسکات استورنتا (Wakefield Scott Stornetta)، دو محققی که می‌خواستند سیستمی‌را پیاده سازی کنند که در آن مُهرهای زمانی اسناد دستکاری نشود، مطرح شد. اما تقریباً دو دهه بعد، با راه اندازی بیت کوین در ژانویه 2009، بلاک چین اولین کاربرد خود در دنیای واقعی را داشت.

بیت کوین؛ Bitcoin

پروتکل بیت کوین بر روی یک بلاک چین ساخته شده است. در یک مقاله تحقیقاتی در معرفی ارز دیجیتال، خالق مستعار بیت کوین، ساتوشی ناکاموتو، از آن به عنوان «سیستم نقدی الکترونیکی جدید که کاملاً همتا به همتا و بدون نیاز به شخص ثالث قابل اعتماد است» یاد کرد.

نکته کلیدی برای درک، این است که بیت کوین از بلاک چین به عنوان وسیله ای برای ثبت شفاف دفتر کل پرداخت‌ها یا سایر تراکنش‌ها بین طرفین استفاده می‌کند.

بلاک چین؛ Blockchain

از بلاک چین می‌توان برای ثبت کردن هر تعداد داده به صورت غیرقابل تغییر استفاده کرد. این داده می‌تواند به شکل معاملات، رای در یک انتخابات، موجودی کالاها، اسناد منازل و موارد دیگر باشد. 

در حال حاضر، ده‌ها هزار پروژه به دنبال پیاده‌سازی بلاکچین‌ها به روش‌های مختلف برای کمک به جامعه به غیر از ثبت تراکنش‌ها هستند؛ به عنوان مثال، به عنوان راهی برای رای دادن ایمن در انتخابات دموکراتیک.

ماهیت تغییر ناپذیری بلاک چین به این معنی است که تقلب در رای گیری بسیار دشوارتر می‌شود. به عنوان مثال، یک سیستم رای گیری می‌تواند به گونه ای کار کند که شهروندان هر کشور یک رمزارز یا توکن واحد صادر کنند.

سپس می‌توان به هر نامزد یک آدرس کیف پول خاص داده شود و رای دهندگان رمزارز یا توکن خود را به آدرس هر نامزدی که مایل به رای دادن هستند ارسال کنند. ماهیت شفاف و قابل ردیابی بلاک چین نیاز به شمارش آرای انسانی و توانایی بازیگران بد را برای دستکاری در برگه‌های رای فیزیکی از بین می‌برد.

بلاک چین در مقابل بانک‌ها

بلاک چین‌ها به عنوان یک نیروی برهم زننده در بخش مالی، به ویژه در کارکردهای پرداخت و بانکداری، معرفی شده اند. با این حال، بانک‌ها و بلاک چین‌های غیرمتمرکز بسیار متفاوت هستند.

برای اینکه ببینیم یک بانک چه تفاوتی با بلاک چین دارد، اجازه دهید سیستم بانکی را با پیاده سازی بلاک چین بیت کوین مقایسه کنیم.

بلاک چین در مقابل بانک‌ها

بلاک چین چگونه استفاده می‌شود؟

همانطور که اکنون می‌دانیم، بلاک‌ها در بلاک چین بیت کوین داده‌های تراکنش را ذخیره می‌کنند. امروزه ده‌ها هزار سیستم ارز دیجیتال دیگر بر روی یک بلاک چین کار می‌کنند. اما به نظر می‌رسد که بلاک چین روشی قابل اعتماد برای ذخیره داده‌های مربوط به انواع دیگر تراکنش‌ها نیز است.

برخی از شرکت‌هایی که با بلاک چین آزمایش می‌کنند شامل Walmart، Pfizer، AIG، Siemens، و Unilever هستند. برای مثال، آی‌بی‌ام، بلاک چین Food Trust خود را برای ردیابی سفری که محصولات غذایی برای رسیدن به مکان‌هایشان طی می‌کنند، ایجاد کرده است.

اما آنها چرا این کار را انجام می‌دهند؟ صنایع غذایی شاهد شیوع بی شماری بیماری‌ها بوده است. در برخی موارد، مواد خطرناک به طور تصادفی به غذاها وارد شدند. در گذشته، یافتن منبع این شیوع یا علت بیماری از آنچه مردم می‌خورند، هفته‌ها طول می‌کشید.

استفاده از بلاک چین به برندها این امکان را می‌دهد تا مسیر یک محصول غذایی را از مبدأ آن، از هر توقفی که انجام می‌دهد، تا تحویل ردیابی کنند. نه تنها این، بلکه این شرکت‌ها اکنون می‌توانند هر چیز دیگری که ممکن است با آن در تماس بوده را ببینند، و این امکان را می‌دهد که شناسایی مشکل خیلی زودتر رخ دهد و این کار به طور بالقوه جان انسان‌ها را نجات می‌دهد. این یک نمونه از بلاک چین در عمل است، اما بسیاری از اشکال دیگر پیاده سازی بلاک چین نیز وجود دارد.

بانکداری و مالی

شاید هیچ صنعتی به اندازه بانکداری شخصی از ادغام بلاک چین در عملیات تجاری خود سود نبرد. مؤسسات مالی فقط در ساعات کاری و معمولاً پنج روز در هفته فعالیت می‌کنند. این بدان معناست که اگر سعی کنید یک چک را در روز پنجشنبه در ساعت 6 بعد از ظهر واریز کنید، احتمالاً باید تا صبح شنبه منتظر بمانید تا ببینید آن پول به حساب شما رسیده است.

حتی اگر سپرده خود را در ساعات کاری واریز کنید، باز هم به دلیل حجم انبوه تراکنش‌هایی که بانک‌ها باید آن را تسویه کنند، تأیید معامله یک تا سه روز طول می‌کشد. از طرف دیگر، بلاک چین هرگز نمی‌خوابد.

با ادغام بلاک چین در بانک‌ها، مصرف‌کنندگان ممکن است ببینند که تراکنش‌هایشان در چند دقیقه یا چند ثانیه پردازش می‌شود. با استفاده از بلاک چین، بانک‌ها این فرصت را دارند که با سرعت و امنیت بیشتری وجوه بین مؤسسات را مبادله کنند. با توجه به حجم مبالغ مربوطه، حتی چند روزی که پول در حال ترانزیت است می‌تواند هزینه‌ها و خطرات قابل توجهی را برای بانک‌ها به همراه داشته باشد.

ارز‌ها

بلاک چین بستر ارزهای دیجیتال مانند بیت کوین را تشکیل می‌دهد. این طراحی همچنین امکان انجام تراکنش‌های بین‌مرزی آسان‌تر را فراهم می‌کند، زیرا با استفاده از یک شبکه توزیع‌شده که می‌تواند به هر کسی با اتصال به اینترنت دسترسی پیدا کند، محدودیت‌های ارزی، ناپایداری‌ها یا کمبود زیرساخت را دور می‌زند.

مراقبت‌های بهداشتی

ارائه دهندگان مراقبت‌های بهداشتی می‌توانند از بلاک چین برای ذخیره ایمن سوابق پزشکی بیماران خود استفاده کنند. هنگامی‌که یک پرونده پزشکی ایجاد و امضا می‌شود، می‌توان آن را در زنجیره بلوکی نوشت، که به بیماران اثبات و اطمینان می‌دهد که سابقه قابل تغییر نیست. این سوابق سلامت شخصی را می‌توان با یک کلید خصوصی در بلاک چین رمزگذاری و ذخیره کرد تا فقط برای افراد خاصی قابل دسترسی باشد و در نتیجه از حفظ حریم خصوصی اطمینان حاصل شود.

قراردادهای هوشمند

قرارداد هوشمند کد کامپیوتری است که می‌تواند در بلاک چین برای تسهیل تراکنش‌ها ساخته شود. تحت مجموعه ای از شرایط که کاربران با آن موافقت می‌کنند عمل می‌کند. هنگامی‌که این شرایط برآورده شد، قرارداد هوشمند معامله را برای کاربران انجام می‌دهد.

زنجیره تامین

مانند مثال IBM Food Trust، تامین کنندگان می‌توانند از بلاک چین برای ثبت منشا موادی که خریداری کرده اند استفاده کنند. این به شرکت‌ها اجازه می‌دهد تا صحت نه تنها محصولات خود، بلکه برچسب‌های رایجی مانند «ارگانیک»، «محلی» و دیگر موارد مشابه را نیز تأیید کنند.

همانطور که توسط فوربز گزارش شده است، صنعت غذا به طور فزاینده ای از بلاک چین برای ردیابی مسیر و ایمنی غذا در طول سفر مزرعه به کاربر استفاده می‌کند.

رای دادن

همانطور که در بالا ذکر شد، بلاک چین می‌تواند یک سیستم رأی گیری مدرن را تسهیل کند. همانطور که در انتخابات میان دوره ای نوامبر 2018 در ویرجینیای غربی آزمایش شد، رای دادن با بلاک چین پتانسیل حذف تقلب در انتخابات و افزایش مشارکت رای دهندگان را دارد.

استفاده از بلاک چین در این راه، دستکاری آرا را تقریبا غیرممکن می‌کند. پروتکل بلاک چین همچنین شفافیت را در فرآیند انتخابات حفظ می‌کند و پرسنل مورد نیاز برای برگزاری انتخابات را کاهش می‌دهد و نتایج تقریباً فوری را به مقامات ارائه می‌دهد. این امر نیاز به بازشماری مجدد یا هرگونه نگرانی واقعی مبنی بر اینکه تقلب ممکن است انتخابات را تهدید کند را از بین می‌برد.

مزایا و معایب بلاک چین

با وجود تمام پیچیدگی‌هایش، پتانسیل بلاک چین به عنوان یک روش ثبت سوابق بصورت غیرمتمرکز تقریباً بدون محدودیت است. از حریم خصوصی بیشتر کاربر و افزایش امنیت گرفته تا هزینه‌های پردازش کمتر و خطاهای کمتر؛ فناوری بلاک چین ممکن است به خوبی برنامه‌های کاربردی فراتر از موارد ذکر شده در بالا را ایجاد کند. اما برخی از معایب نیز وجود دارد.

جوانب مثبت

• بهبود دقت با حذف دخالت انسان در راستی‌آزمایی
• کاهش هزینه با حذف تأیید شخص ثالث
• تمرکززدایی، دستکاری آن را دشوارتر می‌کند
• تراکنش‌ها امن، خصوصی و کارآمد هستند
• تکنولوژی شفاف
• یک جایگزین بانکی و راهی برای ایمن سازی اطلاعات شخصی شهروندان کشورهای دارای دولت‌های ناپایدار یا توسعه نیافته ارائه می‌کند.

جوانب منفی

• هزینه فناوری قابل توجه مرتبط با برخی از بلاک چین‌ها
• تراکنش‌های کم در ثانیه
• سابقه استفاده در فعالیت‌های غیرقانونی، مانند دارک وب
• مقررات بسته به حوزه قضایی متفاوت است و نامشخص است
• محدودیت‌های ذخیره سازی داده‌ها

مزایای بلاک چین

دقت زنجیره

تراکنش‌های شبکه بلاک چین توسط هزاران کامپیوتر و دستگاه تایید می‌شوند. این تقریباً همه افراد را از فرآیند تأیید حذف می‌کند و در نتیجه خطای انسانی کمتر می‌شود و موجب ثبت دقیق اطلاعات می‌شود. حتی اگر کامپیوتری در شبکه یک اشتباه محاسباتی مرتکب شود، خطا فقط در یک نسخه از بلاک چین ایجاد می‌شود و توسط بقیه شبکه پذیرفته نمی‌شود.

کاهش هزینه‌ها

به طور معمول، مصرف کنندگان به بانک برای تأیید یک معامله یا به یک دفتر اسناد رسمی‌برای امضای یک سند، هزینه ای را پرداخت می‌کنند. بلاک چین نیاز به تأیید شخص ثالث و به همراه آن هزینه‌های مرتبط با آنها را از بین می‌برد. به عنوان مثال، صاحبان مشاغل هنگام پذیرش پرداخت با کارت اعتباری هزینه کمی‌را متحمل می‌شوند زیرا بانک‌ها و شرکت‌های پردازش پرداخت باید این تراکنش‌ها را پردازش کنند. از سوی دیگر، بیت کوین قدرت مرکزی ندارد و کارمزد تراکنش‌های محدودی دارد.

عدم تمرکز

بلاک چین هیچ یک از اطلاعات خود را در یک مکان مرکزی ذخیره نمی‌کند. در عوض، داده‌های بلاک چین کپی شده و در سراسر شبکه ای از رایانه‌ها پخش می‌شود. هر زمان که یک بلوک جدید به بلاک چین اضافه می‌شود، هر کامپیوتر موجود در شبکه، بلاک چین خود را به روز می‌کند تا تغییر را منعکس کند.

با انتشار آن اطلاعات در یک شبکه، به جای ذخیره آن در یک پایگاه داده مرکزی، دستکاری بلاک چین دشوارتر می‌شود.

تراکنش‌های کارآمد

تسویه معاملاتی که از طریق یک مرجع مرکزی انجام می‌شود ممکن است تا چند روز طول بکشد. برای مثال، اگر سعی کنید یک چک را در عصر پنجشنبه واریز کنید، ممکن است تا صبح شنبه وجوهی را در حساب خود مشاهده نکنید. مؤسسات مالی در ساعات کاری، معمولاً پنج روز در هفته، کار می‌کنند، اما یک بلاک چین 24 ساعت در روز، هفت روز هفته و 365 روز در سال کار می‌کند.

در برخی از بلاک چین‌ها، تراکنش‌ها را می‌توان در عرض چند دقیقه تکمیل کرد و پس از چند دقیقه ایمن در نظر گرفت. این به ویژه برای معاملات برون مرزی مفید است، که معمولاً به دلیل مشکلات منطقه زمانی و این واقعیت که همه طرف‌ها باید پردازش پرداخت را تأیید کنند، بسیار بیشتر طول می‌کشد.

معاملات خصوصی

بسیاری از شبکه‌های بلاک چین به‌عنوان پایگاه داده عمومی‌عمل می‌کنند، به این معنی که هر کسی که به اینترنت متصل است می‌تواند فهرستی از تاریخچه تراکنش‌های شبکه را مشاهده کند. اگرچه کاربران می‌توانند به جزئیات تراکنش دسترسی داشته باشند، اما نمی‌توانند به اطلاعات شناسایی کاربرانی که این تراکنش‌ها را انجام می‌دهند دسترسی داشته باشند. این یک تصور غلط رایج است که شبکه‌های بلاک چین مانند بیت کوین کاملاً ناشناس هستند. در واقع مانند این است که شما در آنها با یک نام مستعار فعالیت می‌کنید، زیرا یک آدرس قابل مشاهده وجود دارد که در صورت دریافت اطلاعات می‌تواند با کاربر مرتبط شود.

معاملات امن

پس از ثبت تراکنش، صحت آن باید توسط شبکه بلاک چین تایید شود. پس از تایید تراکنش، به بلوک بلاک چین اضافه می‌شود. هر بلوک در بلاک چین حاوی هش منحصر به فرد خود و هش منحصر به فرد بلوک قبل از آن است. بنابراین، پس از تایید شبکه بلوک‌ها را نمی‌توان تغییر داد.

شفافیت

بسیاری از بلاک چین‌ها کاملاً دارای نرم افزاری متن باز (Open source) هستند. این بدان معنی است که همه اشخاص می‌توانند کد آن را مشاهده کنند. این به حسابرسان این امکان را می‌دهد که رمزارزهای پایه مانند بیت کوین را برای امنیت بررسی کنند. با این حال، این بدان معناست که هیچ مرجع واقعی در مورد اینکه چه کسی کد بیت کوین یا نحوه ویرایش آن را کنترل می‌کند وجود ندارد. به همین دلیل، هر کسی می‌تواند تغییرات یا ارتقاء سیستم را پیشنهاد دهد. اگر اکثر کاربران شبکه موافق باشند که نسخه جدید کد همراه با ارتقاء صحیح و ارزشمند است، بیت کوین را می‌توان به روز کرد.

بلاک چین‌های خصوصی ممکن است بسته به نحوه طراحی یا هدفشان اجازه شفافیت عمومی‌را ندهند. این نوع بلاک چین‌ها ممکن است فقط برای سازمانی ساخته شوند که بخواهد داده‌ها را به طور دقیق ردیابی کند، بدون اینکه اجازه دهد کسی خارج از کاربران مجاز آن را ببیند.

بانکداری بدون بانک

شاید عمیق‌ترین جنبه بلاک چین و ارز دیجیتال، توانایی هر کسی، صرف نظر از قومیت، جنسیت، مکان یا پیشینه فرهنگی، استفاده از آن باشد. بر اساس گزارش بانک جهانی، تخمین زده می‌شود که 1.4 میلیارد بزرگسال حساب بانکی یا هیچ وسیله ای برای ذخیره پول یا ثروت خود ندارند. علاوه بر این، تقریباً همه این افراد در کشورهای در حال توسعه زندگی می‌کنند که اقتصاد آنها در مراحل ابتدایی خود قرار دارد و کاملاً به پول نقد وابسته است. 

این افراد اغلب به صورت نقدی با پول‌های فیزیکی پرداخت خود را انجام می‌دهند. آنها سپس باید این پول نقد فیزیکی را در مکان‌های مخفی در خانه‌های خود یا مکان‌های دیگر ذخیره کنند، تا دزدان یا خشونت را تشویق کنند. با این حال در ارزهای دیجتال سرقت غیرممکن نیست، اما ارزهای دیجیتال کار را برای سارقان احتمالی بسیار دشوارتر می‌کنند.

معایب بلاک چین

هزینه فناوری

اگرچه بلاک چین می‌تواند در هزینه‌های تراکنش‌ها در امورات مالی کاربران صرفه‌جویی کند، اما این فناوری رایگان نیست. برای مثال، سیستم اثبات کار شبکه بیت‌کوین برای اعتبارسنجی تراکنش‌ها، مقدار زیادی توان محاسباتی را مصرف می‌کند. در دنیای واقعی، انرژی مصرف شده توسط میلیون‌ها دستگاه در شبکه بیت کوین بیشتر از مصرف سالانه کشور پاکستان است.

برخی از راه حل‌ها برای این مسائل در حال ظهور است. به عنوان مثال، برخی از مزارع استخراج بیت کوین برای استفاده از انرژی خورشیدی یا انرژی بادی راه‌اندازی شده‌اند.

سرعت و ناکارآمدی داده

بیت کوین یک مطالعه موردی عالی برای ناکارآمدی‌های احتمالی بلاک چین است. سیستم PoW بیت کوین حدود 10 دقیقه طول می‌کشد تا یک بلوک جدید به بلاک چین اضافه کند. با این نرخ، تخمین زده می‌شود که شبکه بلاک چین تنها می‌تواند حدود هفت تراکنش در ثانیه (TPS) را مدیریت کند. اگرچه سایر ارزهای رمزپایه مانند اتریوم عملکرد بهتری نسبت به بیت کوین دارند، بلاک چین همچنان آنها را محدود می‌کند.

راه حل‌هایی برای این موضوع سال‌هاست که در حال توسعه هستند. در حال حاضر پروژه‌های بلاک چینی وجود دارد که ادعای ده‌ها هزار TPS را دارند. اتریوم در حال ارائه یک سری ارتقاء است که شامل نمونه برداری از داده‌ها، اشیاء بزرگ باینری (BLOB) و جمع آوری می‌شود. انتظار می‌رود این پیشرفت‌ها مشارکت شبکه را افزایش دهد، ازدحام را کاهش دهد، کارمزدها را کاهش دهد و سرعت تراکنش‌ها را افزایش دهد.

مشکل دیگر بسیاری از بلاک چین‌ها این است که هر بلوک فقط می‌تواند مقداری مشخص از داده‌ها را در خود جای دهد. بحث اندازه بلوک یکی از مبرم ترین مسائل برای مقیاس پذیری بلاک چین‌ها در آینده بوده و همچنان ادامه دارد.

فعالیت غیر قانونی

در حالی که محرمانه بودن در شبکه بلاک چین از کاربران در برابر هک محافظت می‌کند و حریم خصوصی را حفظ می‌کند، همچنین امکان تجارت و فعالیت غیرقانونی در شبکه بلاک چین را فراهم می‌کند. ذکر شده ترین مثال استفاده از بلاک چین برای تراکنش‌های غیرقانونی احتمالاً سیلک رود است ، یک بازار آنلاین دارک وب غیرقانونی مواد مخدر و پولشویی که از فوریه 2011 تا اکتبر 2013، زمانی که FBI آن را تعطیل کرد، فعالیت می‌کرد. 

دارک وب به کاربران این امکان را می‌دهد که بدون ردیابی شدن با استفاده از مرورگر Tor کالاهای غیرقانونی بخرند و بفروشند و خریدهای غیرقانونی در بیت کوین یا سایر ارزهای دیجیتال انجام دهند. این در تضاد کامل با مقررات ایالات متحده است، که ارائه دهندگان خدمات مالی را ملزم می‌کنند تا هنگام افتتاح حساب، اطلاعاتی در مورد مشتریان خود به دست آورند. آنها قرار است هویت هر مشتری را تأیید کنند و تأیید کنند که آنها در هیچ فهرستی از سازمان‌های تروریستی شناخته شده یا مشکوک ظاهر نمی‌شوند.

این سیستم را می‌توان هم به عنوان یک فناوری مفید و هم بعنوان یک فناوری مخرب دید. به هر کسی امکان دسترسی به حساب‌های مالی را می‌دهد، اما به مجرمان اجازه می‌دهد راحت‌تر معامله کنند. بسیاری استدلال کرده‌اند که استفاده‌های خوب از کریپتو، مانند بانکداری در دنیای بدون بانک، بیشتر از استفاده‌های بد از ارزهای دیجیتال است، به‌ویژه زمانی که بیشتر فعالیت‌های غیرقانونی هنوز از طریق پول نقد غیرقابل ردیابی انجام می‌شود.

مقررات

بسیاری در فضای کریپتو نگرانی خود را در مورد مقررات دولتی ارزهای دیجیتال ابراز کرده اند. چندین حوزه قضایی در حال تشدید کنترل بر روی انواع خاصی از ارزهای دیجیتال و سایر ارزهای مجازی هستند. با این حال، هنوز هیچ مقرراتی ارائه نشده است که بر محدود کردن استفاده و توسعه بلاک چین تمرکز کند، فقط محصولات خاصی با استفاده از آن ایجاد شده اند.

ذخیره سازی داده‌ها

یکی دیگر از پیامدهای مهم بلاک چین این است که آنها به ذخیره سازی نیاز دارند. این ممکن است به نظر مهم نباشد زیرا ما در حال حاضر اطلاعات و داده‌های زیادی را ذخیره می‌کنیم. با این حال، با گذشت زمان، تعداد استفاده‌های رو به رشد بلاک چین به فضای ذخیره‌سازی بیشتری نیاز خواهد داشت، به خصوص در بلاک چین‌هایی که گره‌ها کل زنجیره را ذخیره می‌کنند.

در حال حاضر، ذخیره سازی داده‌ها در مراکز بزرگ متمرکز است. اما اگر جهان برای هر صنعت و استفاده ای به بلاک چین روی آورد، اندازه رشد فزاینده آن به معنای تکنیک‌های پیشرفته تری برای کاهش اندازه آن خواهد بود یا اینکه هر شرکت کننده ای باید به طور مداوم فضای ذخیره سازی خود را ارتقا دهد.

این می‌تواند به طور قابل توجهی از نظر پول و فضای فیزیکی مورد نیاز گران شود، زیرا خود بلاک چین بیت کوین در 29 ژوئن 2024 بیش از 581 گیگابایت بود و این بلاک چین فقط تراکنش‌های بیت کوین را ثبت می‌کند. این مقدار در مقایسه با مقدار داده‌های ذخیره‌شده در مراکز داده بزرگ ناچیز است، اما تعداد فزاینده‌ای از بلاک‌چین‌ها تنها به مقدار ذخیره‌سازی مورد نیاز برای دنیای متصل و دیجیتال می‌افزایند.

اما در آخر

با بسیاری از کاربردهای عملی این فناوری که در حال حاضر پیاده سازی و بررسی شده است، بلاک چین در نهایت به دلیل وجود بیت کوین و سایر ارزهای دیجیتال نامی‌برای خود دست و پا کرده است. بلاک چین به عنوان یک راهبرد برای هر سرمایه‌گذار در کشور، با واسطه‌های کمتر، عملیات تجاری و دولتی را دقیق‌تر، کارآمدتر، ایمن‌تر و ارزان‌تر می‌کند.

همانطور که وارد دهه سوم بلاک چین می‌شویم، دیگر بحث این نیست که آیا شرکت‌های قدیمی‌به این فناوری دست پیدا می‌کنند یا خیر، بلکه این سوال است که چه زمانی به آن دست پیدا می‌کنند؟ امروزه شاهد گسترش NFT‌ها و توکن سازی دارایی‌ها هستیم. فردا ممکن است شاهد ترکیبی از بلاک چین‌ها، توکن‌ها و هوش مصنوعی باشیم که همگی در راه حل‌های تجاری و مصرف کننده گنجانده شده اند.

در آخر اگر علاقه مند به یادگیری بلاک چین هستید و دوست دارید در این حوزه شروع به فعالیت کرده یا حتی روزی بلاک چین خود را بسازید، می‌توانید برای شروع یادگیری این فناوری در دوره رایگان آموزش مفاهیم بلاک چین شرکت کنید.