شیوه کارکرد بلاک چین یا زنجیره بلاک چگونه است؟

فناوری اصلی در ساختار بلاک چین وجود دارد. هیچ کدام از این سه فناوری جدید نیستند و همگی از قبل وجود داشتند ولی کاربردی که از ترکیب آن ها به دست آمده جدید است.

این سه فناوری عبارتند از رمز نگاری کلید خصوصی، یک شبکه توزیع شده با یک دفتر کل اشتراکی و یک انگیز بزرگ که صرف ارائه خدمات به تراکنش ها، ثبت اسناد و تامین امنیت می شود. در ادامه توضیحی درباره همکاری این سه فناوری در کنار هم برای ایمن سازی روابط دیجیتالی و شیوه کارکرد بلاک چین می دهیم.

بلاک چین blockchain یا زنجیره بلوکی انقلابی که در دنیای مجازی بوجود می آورد

• بازار یابی –سرگرمی-بازی-اطلاعات علمی اخبار و… اکنون به همان شیوه در حال تبادل است. امروزه می خواهیم این نقاط تکی و یا گروهی اتصال را با یک شیوه جدید عوض کنیم و اینجاست که صحبت بلاک چین یا زنجیره بلوکی به میان می آید. زنجیره بلوکی در واقع چیزی بیش از یک راه جدید برای ساختاربندی ثبت داده‌ها نیست. این فناوری اولین بار در سال ۲۰۰۹ میلادی توسعه داده شد و در آن زمان (شبکه توزیع شده) یا (distributed network) نام گرفت.

• مدل سنتی اینترنت اینطور بود که تمام رایانه ها به یک مراکزی متصل می شدند و در آن مراکز اطلاعات جمع آوری شده فشره سازی و مرتب می شد و این اطلاعات دسته بندی شده و مجددا توزیع می شد. اما در فناوری زنجیره بلوکی، ساختار ذخیره و توزیع داده‌ها کاملا متفاوت است و به کمک چند فناوری پیشرفته مانند رمزنگاری (cryptography) و فشرده‌سازی پیشرفته داده‌ها، همه رایانه‌هایی که در زنجیره بلوکی هستند، همه اطلاعات را ذخیره کرده و در آن شبکه توزیع می‌کنند و همزمان، همه رایانه‌ها به همه رایانه‌های دیگر متصل هستند. این سیستم بدون گره‌های متمرکز کننده کار می‌کند و همه دستگاههای متصل به هم، خودشان به نوعی مرکز هستند.

چرا عنوان بلاک چین (block-chain)

این نامگذاری به چگونگی نظم دادن فعالیت های درون شبکه ای برمی گردد. زیر مجموعه بلاک چین متشکل از چندین شبکه ساختاربندی شده است که تمامی وسایلی که به هر نحو به این زنجیره متصل شوند فایلی را دریافت می کنند که تا آن لحظه در این زنجیره وجود داشته است. در زنجیره بلوکی یک اصل ساده وجود دارد که در زمان های مشخصی کلیه اطلاعات فشرده بسته بندی و رمزنگاری می شود. این بسته اطلاعاتی رمز نگاری یا بلاک block می شود و جمعی از این بلاکها را بلاک چین blockchain می نامند. این بلاک ها برای استفاده، همواره در اختیار کاربران هستند ولی هیچ زمانی حذف نمی شوند و یا در آنها تغییری بوجود نمی آید. در این سیستم به لحاظ نوع ساختار، تغییر غیر ممکن است مگر اینکه کل زنجیره حذف شود. هر کامپیوتری که به این زنجیره متصل باشد، این توانایی را دارد که کل ساختار زنجیره بلوکی و محتوای آنها را دوباره ایجاد کند. بر اساس قوانین زنجیره بلوکی، این کار بطور خودکار هم انجام می‌شود.

ساختار غیرمتمرکز بلاک چین

تا به حال ساختار بلاک چین به عنوان یک پایگاه داده بررسی شد و دیدیم که داده‌ها در این ساختار، زنجیروار به همدیگر متصل هستند. اگر به بلاک چین به عنوان پایگاه داده مستقل نگاه کنیم آنگاه فقط در برخی از اپلیکیشن‌های کاربردی استفاده خواهد شد. اما ما بلاک چین‌ها را به عنوان ابزاری برای هماهنگی افراد مختلف استفاده می‌کنیم.

در این حالت بلاک چین می‌تواند با استفاده از «نظریه بازی‌» (Game Theory) و سایر فناوری‌ها، به عنوان «دفتر کل توزیع شده» (Distributed Ledger) عمل کند که توسط هیچ کس کنترل نمی‌شود. این بدین معنا است که در این سیستم هیچ کس توانایی ویرایش داده‌ها را خارج از قوانین سیستم نخواهد داشت. بنابراین می‌توان اینطور در نظر گرفت که دفتر کل به طور همزمان متعلق به همه است و برای هر تغییری در آن باید اکثریت به توافق برسند. شاید با یک مثال ساده بتوان درک بهتری از غیرمتمرکز بودن بلاک چین داشت.

تحلیل شیوه کارکرد بلاک چین

• کلید های رمز نگاری شده می خواهیم برای روشن شدن ماجرا با مثال پیش برویم. فرض کنید دو فرد در اینترنت می خواهند معامله ای را انجام دهند. هر کدام آن ها کلید خصوصی و هم کلید عمومی دارند. هدف اصلی این بخش از فناوری بلاک چین این است که یک مرجع هویت دیجیتال ایمن بسازد. تعیین هویت بر پایه در این شبکه بر پایه ترکیبی از کلی های رمز نگاری شده خصوصی و عمومی است.ترکیب این کلید ها بیانگر نوعی مجوز است که یک امضای دیجیتال کاربردی را می سازد و از طرفی این امضای دیجیتال مالکیت را به شکل قوی کنترل می کند.
• هویت اما کنترل مالکیت برای ایمن سازی ارتباطات دیجیتالی کافی نیست. با این که مسئله اعتبار سنجی مجوز یک کاربر حل می شود، باید در ترکیب با نوعی ساز و کار تایید تراکنش و مجوز ها کار کند.

در مورد بلاک چین این موضوع با شبکه توزیع شده آغاز می شود.

• یک شبکه توزیع شده مزایا و نیاز به یک شبکه توزیع شده می تواند از روی این جمله فهمیده شود که “اگر در یک جنگل درختی قطع شود و بر روی زمین بیافتد و کسی آن دور و بر نباشد که صدای افتادن آن را بشنود، می توان گفت که این اتفاق اصلا صدایی نداشته است”.

در چنین حالتی اگر دوربینی در آن جنگل باشد که افتادن درخت را ثبت کند، می توانیم مطمئن شویم که درخت افتاده است چرا که ما مدرک بصری داریم اگر چه نمی توانیم دلیل و چگونگی افتادن آن را متوجه شویم.

بیشتر ارزش بلاک چین بیت کوین این است که شبکه ای بزرگ است که تایید کنندگان اعتبار مانند یک دوربین عمل می کنند و به یک توافق می رسند که بر روی یک چیز و یک زمان یکسان شاهد اتفاقی بوده اند. حالا در این شبکه به جای دوربین از با استفاده از ریاضیات این تایید ها را انجام می دهند.

به صورت خلاصه، اندازه شبکه برای ایمن سازی اش مهم است.

• پروتکل یک بلاک شامل یک امضای دیجیتال، برچسب زمان و اطلاعات مربوط است که به همه گره ها در شبکه ارسال می شود. پروتکل خدمات شبکه یک شخص واقع گرا ممکن است مثال “اگر در جنگل درختی بیافتد” را با این سوال به چالش بکشد که : چرا باید میلیون ها کامپیوتر با دوربین هایی منتظر ثبت افتادن یک درخت باشند؟ به عبارت دیگر شما چگونه قدرت محاسباتی را برای ارائه خدمات به شبکه و به منظور ایمن سازی آن جذب می کنید؟

برای بلاک چین های عمومی و باز، این موضوع شامل استخراج می شود. استخراج از یک رویکرد منحصر به فرد به یک سوال باستانی اقتصاد ساخته شده است، همکاری همگان برای منافع شخصی.

در استفاده از بلاک چین در ازای وقف کردن قدرت پردازشی کامپیوتر خود برای ارائه خدمات به شبکه پاداشی برای یکی از کامپیوتر ها وجود دارد. علاقه یک شخص برای کمک به سرویس دهی به نیاز های عموم استفاده می شود.

در مورد بیت کوین، هدف پروتکل از بین بردن این احتمال است که یک بیت کوین در تراکنش های متفاوتی در یک زمان مورد استفاده قرار بگیرد که در چنین حالتی تشخیص آن سخت است.

در این صورت است که بیت کوین نقشی مانند طلا دارد. بیت کوین ها و واحد اندازه گیری کوچک تر آن یعنی ساتوشی باید برای صاحب شدنش منحصر به فرد و دارای ارزش باشند. برای دست یابی به این هدف گره ها به شبکه برای ساخت و نگهداری تراکنش های هر بیت کوین با کار بر روی مسائل ریاضی اثبات کار کمک می کنند.

اساسا این افراد با قدرت پردازشی خود رای می دهند و عقیده خود را درباره بلاک ایجاد شده جدید اعلام می کنند که آیا معتبر است یا خیر. زمانی که تعداد زیادی ماینر به یک راهکار مشترک برسند، یک بلاک جدید به زنجیره اضافه می کنند. در این بلاک زمان ثبت می شود و همچنین شامل داده ها یا پیام هایی است.