پشت صحنه‌ای از اتفاقاتی که در پس تکنولوژی تحول‌ساز آینده (بلاکچین) رخ می‌دهد

بلاکچین پایگاه داده‌ای توزیع‌ شده است. هنگامی‌که یک رکورد به زنجیره افزوده می‌شود، ایجاد تغییر در آن بسیار دشوار خواهد بود. شبکه به صورت مداوم در حال کنترل نسخه‌های مختلف پایگاه داده است تا این اطمینان حاصل شود که تمامی نسخه‌ها یکسان هستند. بلاکچین زیربنای ساختاری لازم برای ارزهای رمزنگاری‌شده مانند بیت کوین را ایجاد کرده است. علاوه بر بیت کوین، انواع دیگری از کاربرد بلاکچین نیز در حال شکل‌گیری هستند.

یک پایگاه داده

رکوردها در یک بلوک گرد هم می‌آیند و یکی پس از دیگری، به زنجیره اضافه می‌شوند. بخش‌های اصلی در تعریف بلاکچین عبارت‌اند از:

• رکورد: یک رکورد می‌تواند هر نوعی اطلاعاتی باشد. به عنوان مثال، یک معامله.
• بلاک: مجموعه‌ای از رکوردهاست
• زنجیره:عبارت است از تمامی بلاک‌های مرتبط به هم

در این قسمت از مقاله، به تعریف بلاکچین و نحوه‌ی واردسازی یک رکورد در آن می‌پردازیم.

گام اول

فرض کنید یک معامله انجام شده و اطلاعات مربوط به آن ثبت شده است. به عنوان مثال، در نظر بگیرید که آقای صورتی دو عدد از سکه‌هایش را با قیمت ۱۰۰ دلار به آقای سبز فروخته است. رکورد، تمامی جزئیات معامله (ازجمله، امضای دیجیتالی هر دو طرف) را در یک فهرست ثبت می‌کند.

گام دوم

رکورد موردنظر توسط شبکه مورد بررسی قرار می‌گیرد. کامپیوتر‌های موجود در شبکه، که با نام گره (node) شناخته می‌شوند، جزئیات معامله را بازرسی می‌کنند و از معتبر بودن آن، اطمینان حاصل می‌کنند.

گام سوم

رکوردهایی که توسط شبکه مورد پذیرش قرار ‌گیرند، به یک بلوک افزوده می‌شوند. هر بلوک حاوی یک کد منحصربه‌فرد است که هش (hash) نامیده می‌شود. هر بلوک علاوه بر آن‌که حاوی هش مخصوص به خود است، هش مربوط به بلوک قبلی را نیز در خود جای داده است.

گام چهارم

بلوک به بلاکچین افزوده می‌شود و رمزهای هش، بلاک‌ها را به ترتیب به هم متصل می‌کنند.

دشوار بودن اعمال تغییر

رمزهای هش، امنیت رکوردها را حفظ می‌کنند.

رمز هش، از طریق یک تابع ریاضی تعریف می‌شود. این تابع اطلاعات دیجیتالی را دریافت کرده و یک رشته از اعداد و حروف را تولید می‌کند. بیایید نگاه دقیق‌تری به دو ویژگی مهم رمزهای هش داشته باشیم.

ویژگی اول آن است که حجم فایل اصلی، تأثیری در طول رمز ایجاد شده توسط تابع هش ندارد. به عنوان مثال، حجم اولین توئیت جک دورسی (Jack Dorsey) خیلی کمتر از کتاب جنگ و صلح لئو تولستوی است؛ بااین‌حال، طول رمز هش اختصاص یافته به هر دوی این موارد، یکسان است.

نمونه‌ی ۳۲ بیتی طول هش توئیت جک
c6f7257abff7b43959cd728f06c0c74230391640115cc3ea86a7e54be62aecc4

نمونه‌ی ۳۲ بیتی طول هش کتاب جنگ و صلح
a948904f2f0f479b8f8197694b30184b0d2ed1c1cd2a1ec0fb85d299a192a447

ویژگی دوم آن است که اعمال هر تغییری در ورودی اصلی، موجب ایجاد یک رمز جدید می‌شود. بدین ترتیب، اگر کسی بخواهد یک ویرگول را از شاهکار ۵۸۷۲۸۷ کلمه‌ای تولستوی حذف کند، تغییر اعمال شده، آشکار شده و رمز هش مربوط به این کتاب تغییر خواهد کرد.

هش اصلی
a948904f2f0f479b8f8197694b30184b0d2ed1c1cd2a1ec0fb85d299a192a447
هش جدید:
۴۰۱۱۵cc2aecc43ea86a7e54be6f7257abff7b43959cd728f06c0c7423039166r

هش تغییر یافته، زنجیره را می‌شکند. بلوک بعدی موجود در زنجیره، هش قدیمی را در خود ذخیره کرده است و ترمیم زنجیره، مستلزم آن است که هکر مربوطه، تمامی زنجیره را از نو مورد محاسبه قرار دهد. محاسبه‌ی مجدد همه‌ی هش‌ها، نیاز به حجم هنگفتی از محاسبات کامپیوتری دارد.

کامپیوترهای موجود در شبکه

شبکه‌ی متمرکز: قدرت در دست گره مرکزی است.
شبکه‌ی غیرمتمرکز: تمامی گره‌ها امکان دستیابی به اطلاعات را دارند و برای افزودن اطلاعات به پایگاه داده، با هم رقابت می‌کنند.

پایگاه داده‌ی مبتنی بر بلاکچین، غیرمتمرکز است و هیچ رئیس یا کارفرمایی ندارد.

مجوز عضویت

در شرایطی که شبکه به صورت متمرکز کنترل نشود، اعتماد به یک مشکل اساسی تبدیل می‌شود. یک راهکار آن است که تنها به افراد شناخته شده، مانند کارمندان شرکت، اجازه‌ی عضویت و ورود به شبکه داده شود. اما دسترسی به بلاکچین‌هایی مانند بیت کوین، برای عموم آزاد است ، اعضا ناشناس هستند و روشی برای کسب اطمینان از قابل اعتماد بودن آن‌ها وجود ندارد.

بلاکچین‌ها با هدف حل مسئله‌ی اعتمادسازی، بر روی کامپیوترهایی که قصد وارد شدن به شبکه و افزودن رکورد به زنجیره را دارند، تست‌هایی را اعمال می‌کنند. این تست‌ها، مدل‌های اجماعی نامیده می‌شوند.

به اجماع رسیدن

تست‌ها، اعضا را ملزم به اثبات خود می‌کنند. به عنوان مثال:

اثبات کاری

لازمه‌ی این‌که گره‌ها بتوانند یک بلوک را به زنجیره اضافه کنند، آن است که با حل یک پازل محاسباتی دشوار، نشان بدهند که (کاری) را انجام داده‌اند. این فرایند، معدن‌کاوی نامیده می‌شود و نیاز به قدرت محاسباتی بالایی دارد. اعضا می‌توانند درازای کاری که انجام می‌دهند، پاداش دریافت کنند (مانند بیت کوین یا توکن).

اثبات شرطی

شرکت‌کننده‌ها با خرید توکن، مجوز ورود به شبکه را دریافت می‌کنند. هر چه تعداد توکن خریداری شده بیشتر باشد، امکان داده‌کاوی افزایش می‌یابد.

کاربردهای احتمالی

آمار تبلیغات غلوآمیز در رابطه با بلاکچین زیاد است؛ با این وجود، کاربردهای نویدبخش بلاکچین در حال توسعه هستند.

• ارزهای رمزنگاری‌شده: بلاکچین‌ پایه و اساس بیت کوین و سایر ارزهای رمزنگاری‌شده هستند.
• بانکداری: مؤسسات مالی، بلاکچین را با هدف تسهیل ثبت و ضبط پرداخت‌ها به کار گرفته‌اند.
• زنجیره‌ی تأمین: ثبت معاملات در بلاکچین، یک راهکار برای بررسی تاریخچه‌ی محصول است. به عنوان نمونه، شرکت‌های جواهرفروشی امیدوارند که با پیاده‌سازی بلاکچین، به مشتریان اطمینان دهند که الماس مورد نظر، اصالت دارد و سرقت نشده است.
• مراقبت‌های بهداشتی: به کمک بلاکچین، سوابق پزشکی به شکلی ایمن ذخیره می‌شوند و بیمار می‌تواند آن‌ها را کنترل کند.
• رأی‌گیری: بلاکچین می‌تواند زمینه‌ی انجام یک انتخابات بدون تقلب را فراهم کند.
• ثبت املاک: ذخیره‌ی اسناد و مدارک مربوط به یک زمین در بلاکچین، هزینه‌ی بیمه و انجام تحقیقات را کاهش می‌دهد. این امر به اثبات مالکیت در مناطق ناپایدار سیاسی، کمک می‌کند.

منبع: Graphics.reuters