بلاکچین (Blockchain) به زبان ساده و کاربردهای آن

سرمایه‌گذاران ارزهای دیجیتال، بارها و بارها درباره‌ی فناوری بلاکچین شنیده‌اند. رمزارزها بر اساس فناوری بلاکچین کار می‌کنند. با این حال، به دلیل پیچیدگی‌های این فناوری انقلابی درک آن کمی مشکل به نظر می‌رسد. در این مقاله از چشم بورس سعی می‌کنیم بلاکچین به زبان ساده تعریف کنیم و به این سوالات پاسخ دهیم:

بلاکچین چیست؟ چگونه کار می‌کند؟ هدف از توسعه‌ی آن چیست؟ این فناوری انقلابی چه کاربردهایی دارد و چگونه دنیای ما را متحول خواهد کرد؟

بلاکچین به زبان ساده و نحوه کارکرد آن

بلاکچین (Blockchain) به زبان ساده یک پایگاه داده‌ توزیع‌شده به حساب می‌آید. تفاوت بلاکچین با پایگاه داده معمولی در نحوه‌ی ساختار یافتن داده‌ها است. یک پایگاه داده‌ی معمولی، داده‌ها را در جداول ذخیره می‌کند در حالی که در بلاکچین، داده‌های به صورت تکه‌ها (بلوک‌ها) در یک ساختار زنجیره‌ای ذخیره می‌شود. این ساختار برگشت‌ناپذیر و غیرمتمرکز است.

اگر بخواییم بلاکچین را به زبان ساده تر توضیح دهیم، در بلاکچین داده‌ها در گروه‌هایی جمع‌آوری می‌شوند که به آن بلوک (Block) یا بلاک می‌گویند. بلوک‌ها ظرفیت مشخصی دارند و پس از پر شدن، بسته و به بلوک قبلی متصل می‎‌شوند. به این صورت زنجیره‌ای (Chain) از بلوک‌ها تشکیل می‌شود. از این رو، به آن Blockchain یا زنجیره‌ی بلوکی می‌گویند. این فناوری پایه و اساس دفاتر توزیع شده‌ی غیرقابل تغییر و یا سوابق تراکنش‌هایی است که نمی‌توان آنها را تغییر داد، حذف کرد و یا از بین برد. به همین دلیل به بلاکچین، فناوری دفتر کل توزیع‌شده (Distributed Ledger Technology) نیز می‌گویند.

پایگاه‌ داده در Blockchain بین گره‌های (Node) یک شبکه‌ی کامپیوتری به اشتراک گذاشته شده است. این داده‌ها به صورت الکترونیکی و در فرمت دیجیتالی ذخیره می‌شوند. این فناوری بیشتر به خاطر نقش اساسی در ارزها دیجیتال شناخته می‌شود. فناوری بلاکچین برای ثبت امن و مطمئن تراکنش‌های رمزارزها بسیار حیاتی است. همچنین به دلیل غیرمتمرکز بودن، بدون نیاز به شخص ثالث این امر محقق می‌شود.

انواع بلاکچین

در حالت کلی بلاکچین‌ها را می‌توان به چهار نوع مختلف تقسیم کرد:

1. بلاکچین عمومی Public Blockchain

برای مشارکت در بلاکچین‌های عمومی ذاتا نیازی به مجوز ندارید، همه می‌توانند به آن بپیوندند و کاملا غیرمتمرکز هستند. در این نوع همه‌ گره‌ها برای ایجاد، دسترسی و اعتبارسنجی بلوک‌ها از حقوق برابر برخوردار هستند. بلاکچین‌های عمومی معمولا برای استخراج و تبادل رمزارزها مانند بیت‌کوین، لایت‌کوین، اتریوم و… استفاده می‌شوند.

در بلاکچین‌های عمومی، گره‌ها برای تراکنش‌های درخواستی بلوک جدید ایجاد می‌کنند. این کار از طریق حل معادلات رمزنگاری صورت می‌گیرد و به آن استخراج یا ماینینگ می‌گویند. ماینرها در ازای این کار سخت مقدار کمی ارز دیجیتال به عنوان پاداش دریافت می‌کنند. استخراج‌کنندگان در اصل بانک‌های نسل جدید هستند، آنها یک تراکنش را فرموله می‌کنند و در عوض کارمزد دریافت خواهند کرد.

2. بلاکچین خصوصی Private Blockchain

برای ورود به بلاکچین‌های خصوصی، به مجوز نیاز دارید. این بلاکچین‌ها توسط یک سازمان کنترل می‌شوند. در یک بلاکچین خصوصی، مرجع مرکزی مجوز دسترسی به گره‌ها را صادر می‌کند. علاوه بر این، مقام مرکزی حقوق گره‌ها را تعیین می‌کند، بنابراین حقوق لزوما برابر نیست. این بلاکچین‌ها تا حدی غیرمتمرکز هستند، زیرا دسترسی عمومی محدود شده است. به عنوان مثال، ریپل روی یک بلاکچین خصوصی راه‌اندازی شده است.

هر دو نوع بلاکچین عمومی و خصوصی دارای معایبی هستند. در بلاکچین‌های عمومی زمان تراکنش‌ها طولانی‌تر است اما امنیت بالاتری نسبت به بلاکچین‌های خصوصی دارند. بلاکچین خصوصی در مقابل حملات آسیب‌پذیرتر است. برای رفع معایب آنها بلاکچین‌های کنسرسیومی (مشارکتی) و هیبریدی (ترکیبی) به وجود آمده‌اند.

3. بلاکچین کنسرسیومی یا مشارکتی Consortium Blockchains

بلاکچین‌های کنسرسیومی شبیه بلاکچین‌های خصوصی هستند با این تفاوت که توسط گروهی از سازمان‌ها اداره می‌شوند نه یک سازمان خاص. از این رو، تمرکز کمتر و سطح امنیتی بالاتری دارند. مشکل اینجاست که راه‌اندازی کنسرسیوم‌ها دشوار است. هماهنگی سازمان‌ها و هزینه‌ی تامین زیرساخت‌ها برای چندین شرکت کار ساده‌ای نیست. علاوه بر این، فرایند تصمیم‌گیری نیز پیچیده و زمان‌بر خواهد بود. یکی از کاربردهای بلاکچین مشارکتی، بخش لجستیک است. به این صورت می‌توان بین بخش‌های مختلف زنجیره‌ی تامین هماهنگی ایجاد کرد.

4. بلاکچین ترکیبی یا هیبریدی Hybrid blockchains

بلاکچین‌های هیبرید توسط یک سازمان کنترل می‌شوند، اما سطح نظارتی شبیه بلاکچین عمومی است. مثلا اعتبارسنجی تراکنش‌ها توسط گره‌ها انجام می‎‌شود. هدف از ایجاد آنها بهره‌مندی از مزایای بلاکچین‌ها خصوصی و عمومی است. سطح تمزکز کمتر از بلاکچین عمومی است، با این وجود امنیت بالایی دارند. پروژه‌ی IBM Food Trust نمونه‌ای از یک بلاکچین هیبریدی است.

بلاکچین و تمرکززدایی

تصور کنید یک شرکت دارای یک سرور با 10000 کامپیوتر است. شرکت مورد نظر از این سرور برای نگهداری پایگاه داده‌ متشکل اطلاعات حساب مشتریان استفاده می‌کند. این شرکت کامپیوترها را در زیر یک سقف نگهداری می‌کند و کنترل همه‌ی آنها را در اختیار دارد. در صورت بروز مشکلاتی مانند قطع برق، قطع اینترنت و یا مشکل اساسی‌تر ممکن است تمام یا بخشی از داده‌ها از بین برود.

برعکس پایگاه داده‌ی معمولی بلاکچین داده‌ها را در میان چندین گره و در مکان‌های مختلف پخش می‌کند. علاوه بر ایمن بودن یک ویژگی مهم دیگر نیز وجود دارد؛ اگر کسی بخواد داده‌های یک بلوک را تغییر دهد، دیگر گره‌ها تغییر نخواهند کرد. به این دلیل که با تغییر یک گره، گره‌های دیگر بلافاصله متوجه می‌شوند. به این صورت امکان دستکاری و ویرایش وجود ندارد. در مجموع ایمنی، شفافیت و عدم‌تمرکز ویژگی‌های اساسی Blockchain است.

آیا بلاکچین امن است؟

فناوری بلاکچین به چندین روش امنیت و اعتماد را تضمین می‎‌کند. بلوک‌های جدید همیشه به صورت خطی و زمانی ذخیره می‌شوند. به این معنا که همیشه بلوک جدید به انتهای زنجیره اضافه می‌شود. پس از اضافه شدن برگشت به عقب و تغییر محتویات بلوک قبلی بسیار دشوار است، مگر اینکه اکثریت شبکه تغییر را تایید کنند؛ یعنی حداقل 51 درصد کل بلوک‌ها.

فرض کنید یک هکر، گره‌ای در شبکه‌ ایجاد می‌کند. او می‌خواهد شبکه را دستکاری و ارز دیجیتال دیگران را سرقت کند. اگر بخواهد گره‌ خود را دستکاری کند، عدم‌همخوانی با دیگر گره‌ها بلافاصله مشخص می‌شود. وقتی همه گره‌ها اطلاعات را ارجاع می‌دهند، متوجه مشکل خواهند شد و گره‌ای که هکر ایجاد کرده از زنجیره حذف می‌شود. برای هک شبکه‌ی بلاکچین باید بیش از 51 درصد گره‌ها را تغییر داد. با توجه به اندازه شبکه‌ی رمزارزها این اتفاق تقریبا ناممکن است.

کاربردهای بلاکچین

تا اینجا متوجه شدیم که بلاکچین روشی امن و قابل‌اعتماد برای ذخیره‌ی داده‌هاست. در مورد ارزهای دیجیتال تراکنش‌ها به صورت امن در شبکه‌ی بلاکچین ذخیره می‌شوند. ارزهای دیجیتال شاید معروف‌ترین کاربرد بلاکچین باشند، اما تنها کاربرد این فناوری نیست. در این بخش کاربردهای مختلف آن را شرح می‌دهیم.

بانکداری و امور مالی

بانکداری بیش از هر صنعتی می‌تواند از مزایای بلاکچین بهره‌مند شود. اکثر موسسات مالی و بانکی تنها 5 روز در هفته آن هم در ساعات کاری فعالیت می‌کنند. علاوه بر این، برای جلوگیری از کلاهبرداری و سرقت، تایید تراکنش‌ها در بانک‌ها زمان‌بر است. با ادغام بلاکچین و بانک‌ها، تراکنش‌ها در هر ساعتی از شبانه‌روز بدون نیاز به مرجع ثالث در کمتر از 10 دقیقه پردازش خواهند شد. این می‌تواند یک انقلاب در صعنت بانکداری باشد.

با فناوری بلاکچین، بانک‌ها با امنیت و سرعت بیشتر وجوه بین موسسات را انتقال می‌دهند. به عنوان مثال، اگر در بازار سهام فعال باشید، برداشت از حساب کارگزاری‌ها تا چند روز زمان می‌برد. همچنین مساله بعدی برای پول‌های بزرگ، هزینه‌ی تراکنش‌هاست. بلاکچین تراکنش امن، سریع و ارزان را به ارمغان می‌آورد.

بانک اروپایی سانتاندر (Santander) صرفه‌جویی در هزینه از طریق استفاده از بلاکچین در شبکه‌ی بانکی را 15 تا 20 میلیارد دلار در سال تخمین می‌زند.

ارز دیجیتال

همان‌طور که می‌دانید بلاکچین بستر ارزهای دیجیتال مانند بیت‌کوین است. مزایای ارزهای دیجیتال چیست و چرا باید از آنها استفاده کنیم؟ ارزهای رایج تحت کنترل دولت‌ها و بانک‌ها هستند. دو مشکل اساسی وجود دارد؛ تمایل همیشگی دولت‌ها و موسسات مالی برای دخالت در اقتصاد و همچنین امنیت دارایی و اطلاعات مشتریان. اگر بانک ورشکست شود و یا با دولت بی‌ثباتی طرف باشیم، ارزش پول ما در خطر خواهد بود.

بیت‌کوین و سایر رمزارزها تحت کنترل مراجع مرکزی نیستید. علاوه بر کاهش ریسک، بسیاری از کارمزدها پردازش و معامله حذف می‌شوند. رمزارزها در کشورهای با اقتصاد بی‌ثبات بسیار کارآمد هستند. همچنین در جاهایی که زیرساخت‌های خدمات مالی وجود ندارد، می‌توانند جایگزین بانک‌ها و موسسات مالی باشند. استفاده از کیف پول‌های ارز دیجیتال به جای حساب‌های پس‌انداز برای کشورهای جنگ زده و یا فاقد زیرساخت‌های هویتی، می‌توانید بسیار کارگشا باشد.

بهداشت و سلامت

ارائه‌دهندگان خدمات بهداشت و سلامت، می‌توانند از بلاکچین برای ذخیره سوابق پزشکی بیماران استفاده کنند. می‌توان پرونده پزشکی را در زنجیره‌ی بلوکی ذخیره کرد تا امن و غیرقابل تغییر باقی بمانند. دسترسی به این سوابق با کلیدهای خصوصی امکان‌پذیر است، به همین دلیل، علاوه برحفاظت از داده‌ها، حریم خصوصی افراد نیز حفظ می‌شود.

سوابق مالکیت

روند ثبت حقوق مالکیت زمان‌بر و ناکارآمد است. امروز مالکیت از طریق یک سند فیزیکی باید ثبت و نگهداری شود. همچنین در دعاوی حقوقی امکان جعل و دستکاری وجود دارد. علاوه بر اینها، این فرآیند با خطای انسانی نیز همراه است. در کشورهای جنگ‌زده و یا مناطقی که فاقد زیرساخت‌های لازم هستند، اثبات مالکیت بسیار سخت و گاهی ناممکن می‌شود. در حالی که می‌توان اسناد مالکیت را در بلاکچین ذخیره و تایید کرد. مالکان از این طریق اطمینان خواهند داشت که اسناد بدون نیاز به نسخه‌ی فیزیکی به صورت دقیق و دائمی ثبت شده اند.

قراردادهای هوشمند

فعالان بازار رمزارزها بارها در مورد قراردادهای هوشمند (Smart Contracts) شنیده‌اند. قرارداد هوشمند یک کد کامپیوتری است که برای تسهیل، تایید یا مذاکره یک بر سر یک توافق استفاده می‌شود. این قراردادها تحت شرایطی که طرفین موافقت کرده‌اند اجرا می‌شوند. به عبارت دیگر، هنگاهی که شرایط برآورده شود، توافقنامه به صورت خودکار اجرا خواهد شد.

بهتر است با یک مثال قضیه را روشن کنیم. فرض کنید، یک مستاجر می‌خواهد با یک قرارداد هوشمند خانه‌ای را اجاره کند. صاحبخانه موافقت می‌کند به محض پرداخت ودیعه، کد درب آپارتمان را به مستاجر بدهد. هم مستاجر و هم صاحبخانه شرایط را در قرارداد هوشمند برای تاریخ مشخص تعیین می‌کنند. اگر مستاجر ودیعه را پرداخت نکند، کد در اختیار او قرار نخواهد گرفت. همچنین در صورت عدم پرداخت کد در تاریخ توافق شده، ودیعه به مستاجر بازپرداخت می‌شود. بدین صورت هزینه‌های استفاده از دفاتر اسناد رسمی و میانجی شخص ثالث حذف می‌شود.

زنجیره‌ی تامین

مانند پروژه‌ی IBM Food Trust، تامین کنندگان می‌توانند از بلاکچین برای ثبت موادی که خریداری کرده‌اند استفاده کنند. شرکت‌ها با زنجیره‌ی بلوکی می‌توانند ارگانیک، صنعتی و… بودن محصولات خود را با اطمینان بالا تایید کنند.

همانطور که فوربس گزارش داده است، صنعت مواد غذایی به طور فزاینده از بلاکچین برای ردیابی مسیر و تایید ایمنی غذا از مسیر مزرعه تا کاربر استفاده می‌کند.

انتخابات

برای ساخت یک سیستم رای‌گیری مدرن، می‌توان از بلاکچین استفاده کرد. برگزاری انتخابات به این صورت، تقلب را غیرممکن می‌کند و همچنین به دلیلی سادگی می‌تواند میزان مشارکت را بالاتر ببرد. پروتکل زنجیره‌ی بلوکی شفافیت را در فرایند انتخابات تضمین می‌کند و پرسنل مورد نیاز را به حداقل کاهش می‌دهد. علاوه بر همه‌ی اینها، شمارش آرا به شیوه‌ی سنتی انجام نمی‌شود و بلافاصله می‌توان از نتایج انتخابات آگاه شد.

مزایا و معایب بلاکچین

در مورد پتانسیل زنجیره‌ی بلوکی برای ثبت و ذخیره‌ی غیرمتمرکز، امن و بدون محدویت داده‌ها سخن گفتیم. همچنین اشاره کردیم که حریم خصوصی کاربران و خطای کمتر از مزایای فناوری بلاکچین است. اما معایبی نیز وجود دارد. مزایا و معایب بلاکچین را می‌توان به صورت زیر خلاصه کرد:

سوالات متداول