بلاک چین چیست؟

اگر در طی ده سال گذشته با امور بانکی سر و کله زده باشید؛ یا که سرمایه‌گذاری یا ارز رمزنگاری شده یا بیت کوین را دنبال کرده باشید، ممکن است اصطلاح «بلاک چین» (Blockchain) را شنیده باشید؛ فناوری ثبت گزارشات در پشت شبکه بیت کوین.

فناوری بلاک چین پیچیده به نظر می‌رسد و قطعاً چنین است، اما مفهوم اصلی آن کاملاً ساده است. بلاک چین نوعی پایگاه داده است. برای اینکه بتوانید بلاک چین را درک کنید، ابتدا بهتر است بدانید که یک پایگاه داده در واقع چیست.

پایگاه داده‌ مجموعه‌ای از اطلاعات است که به صورت الکترونیکی بر روی سیستمی کامپیوتری ذخیره می‌شود. اطلاعات یا داده‌ها در پایگاه‌های داده به طور معمول در قالب جدول طبقه بندی می‌شوند تا به این شیوه امکان جستجو و فیلتر کردن اطلاعات خاص را فراهم کنند.

حال سوال این است که بلاک چین چگونه از یک پایگاه داده متمایز و متفاوت است؟

ساختار بلاک چین

یک تفاوت اساسی بین یک پایگاه داده معمولی و بلاک چین، نحوه ساختار، سازمان دهی و چینش داده ها است. یک بلاک چین اطلاعات را به صورت گروهی جمع آوری می‌کند که به هر گروه از آن بلاک نیز گفته می‌شود و هر بلاک، مجموعه‌ای از اطلاعات را در خود جای داده است. بلاک ها ظرفیت ذخیره سازی خاصی دارند و وقتی پر می‌شوند، به بلاک پر شده قبلی زنجیر می‌شوند و زنجیرهای از داده‎ها را به نام «بلاک چین» تشکیل می‌دهند؛ بلاک چین در لغت به معنی «زنجیره بلاکی» است. تمام اطلاعات جدیدی که به دنبال آن بلاک تازه اضافه شده به یک بلاک قبلی، وارد می‌شوند؛ خود تشکیل بلاکی جدید می‌دهند و پس از پر شدن نیز به مجموع زنجیره، اضافه و اصطلاحاً زنجیر می‌شوند.

یک پایگاه داده، داده‌ها و اطلاعات خود را در جداولی نظم می‌دهد در حالی که یک بلاک چین (زنجیره بلاکی)، مطابق نام آن، داده‌های خود را به صورت قطعه‌هایی (بلاک) که به هم زنجیر شده‌اند، نظم می‌دهد. به این ترتیب است که هر بلاک چین‌ یک پایگاه داده محسوب می‌شود؛ در حالی که همه پایگاه داده‌ها بلاک چین محسوب نمی‌‍‌شوند. این سیستم همچنین به طور ماندگار جدول زمانی‌ای برگشت ناپذیر از داده‌ها، به شکلی غیرمتمرکز ایجاد می‌کند. به هر بلاک پر شده پس از مهر و موم شدن، هنگام اضافه شدن به زنجیره، اصطلاحاً یک برچسب زمانی دقیق طبق زمان انجام معاملات و ثبت گزارش، زده می‌شود.

بلاک چین چگونه کار می کند؟

برای درک بلاک چین، مشاهده نحوه اجرای آن در زمینه بیت کوین مثال خوبی است. بیت کوین نیز مانند یک پایگاه داده، برای ذخیره بلاک چین خود به مجموعه‌ای از کامپیوترها نیاز دارد. در مورد بیت کوین، بلاک چین نوع خاصی از پایگاه داده است که هر گونه معامله بیت کوین که تاکنون انجام شده را ذخیره می‌کند. در مورد بیت کوین و برخلاف اکثر پایگاه‌های داده، این کامپیوترها همه زیر یک سقف نیستند و در یک مکان خاص قرار ندارند و هر کامپیوتر یا گروهی از کامپیوترها توسط یک فرد یا گروه خاصی از افراد کار می‌کنند.

تصور کنید که یک شرکت صاحب یک سرور متشکل از 10 هزار کامپیوتر به همراه یک پایگاه داده است که تمام اطلاعات حساب مشتریان خود را در اختیار دارد. طبیعتاً این شرکت دارای یک انبار است که در درون آن همه این رایانه‌ها در زیر یک سقف قرار دارند و کنترل کامل هر یک از این کامپیوترها و کلیه اطلاعات موجود در آن‌ها را در اختیار و تحت کنترل خود شرکت و مدیر مربوطه، قرار دارند.

به همین ترتیب، بلاک چین بیت کوین نیز از هزاران کامپیوتر تشکیل شده است، اما هر کامپیوتر یا گروهی از آن‌ها که زنجیره بلاک خود را در اختیار دارند، در موقعیت جغرافیایی متفاوتی قرار دارند و همه آن‌ها توسط افراد یا گروه‌های مختلفی از افراد اداره می‌شوند. به هر یک ازکامپیوترهای تشکیل دهنده شبکه بیت کوین، یک گره (node) گفته می‌شود.

در مدل بلاک چین مربوط به بیت کوین، از روش غیرمتمرکز استفاده می‌شود. با این حال، بلاک چین‌های خصوصی و متمرکز که کامپیوترهای سرو های آن متعلق به تنها یک واحد هستند و تنها در مکانی مشخص اداره می‌شوند، نیز وجود دارند.

در یک بلاک چین، هر گره گزارش کاملی از داده‌هایی که از زمان شروع کار در بلاک چین ذخیره شده‌اند را دارد. در مورد بیت کوین، داده‌ها شامل گزارش کامل تاریخ معاملات بیت کوین است. اگر یک گره در داده‌های خود خطایی داشته باشد، می‌تواند از هزاران گره دیگر به عنوان منبع مرجع برای اصلاح خود استفاده کند. به این ترتیب، هیچ گره‌ای در شبکه نمی تواند اطلاعات نگهداری شده را تغییر دهد و داده غلط ارائه دهد. به همین دلیل، گزارش معاملات در هر بلاکِ مربوط به بلاک چین بیت کوین، برگشت ناپذیر و دقیق است.

اگر کاربری گزارشات معاملات بیت کوین را تغییر دهد، همه گره‌های دیگر به یکدیگر ارجاع می دهند و به راحتی گره‌ای که دارای اطلاعات نادرست است را شناسایی می‌کنند. این نوع سیستم به ایجاد ترتیب دقیق و شفاف رویدادها کمک می‌کند. برای بیت کوی، این اطلاعات لیستی از گزارشات معاملات است، اما برای یک بلاک چین این امکان وجود دارد که اطلاعات مختلفی مانند قراردادهای حقوقی، عوارض دولتی یا موجودی محصولات شرکت‌ها را در اختیار داشته باشد و ذخیره کند.

در نتیجه غیرمتمرکز بودن گره‌ها، برای تغییر نحوه کار آن سیستم یا اطلاعات ذخیره شده در آن، اکثریت جمعیت توان محاسباتی شبکه غیرمتمرکز باید در مورد تغییرات گفته شده به توافق برسند. در نتیجه این امر، هر تغییری در سیستم رخ دهد به نفع اکثریت است.

کاربردهای بلاک چین

همان‌طور که اکنون می‌دانیم، بلاک‌های مربوط به بلاک چینِ بیت کوین، اطلاعات و گزارشات مربوط به معاملات مالی را ذخیره می‌کنند؛ اما به نظر می‌رسد که علاوه بر آن بلاک چین در واقع روشی مطمئن برای ذخیره سازی داده‌ها در مورد انواع دیگر معاملات است.

شرکت‌هایی که تا به الآن تکنولوژی بلاک چین را به کار گرفته‌اند. شامل Walmart، Pfizer، AIG، Siemens، Unilever و ... هستند. به عنوان مثال، شرکت آمریکایی IBM بلاک چین Food Trust خود را تشکیل داده است تا مسیری را که محصولات غذایی آن برای رسیدن به مقصد خود طی می کنند، رهگیری و ردیابی کند.

استفاده از بلاک چین به برندها و شرکت‌های غذا این امکان را می‌دهد تا مسیر تولید یک ماده غذایی را در حین هر توقف و در نهایت تحویل آن ردیابی کنند. اگر مشخص شود كه یك ماده غذایی آلوده است، می‌توان از طریق مورد بررسی قرار دادن هر توقف به منشأ آن پی برد. نه تنها ردیابی، بلکه این شرکت‌ها هم اکنون می‌توانند سایر مواردی را که غذاها ممکن است با آن در تماس بوده باشند مشاهده کنند و این امر باعث می‌شود شناسایی مشکل خیلی زودتر اتفاق بیافتد و در نتیجه به طور بالقوه باعث نجات جان افراد می‌شود. این یکی از نمونه‌های کاربرد بلاک چین است، اما کاربردهای بسیار و متنوعی از اجرا و به کارگیری بلاک چین وجود دارد.

بانک‌ها و موسسه‌های مالی اعتباری

ساعت‌های اداری مشخص، عقب افتادن امور در اثر روزهای تعطیل و ... مراجعه به بانک‌ها و انجام امور بانکی را با مشکل رو به رو می‌کنند. با الحاق بلاک چین به بانک‌ها، مشتریان می‌توانند معاملات خود را در کمتر از 10 دقیقه انجام شده ببینند، در واقع این 10 دقیقه، مدت زمان لازم برای افزودن یک بلاک جدید به بلاک چین است؛ حتی در روزهای تعطیل و هر زمان از شبانه روز. با بلاک چین، بانک‌ها همچنین امکان تبادل وجه بین مؤسسات را با سرعت و امنیت بیشتری دارند. به عنوان مثال در معاملات تجاری، گاهی روند تسویه حساب ممکن است حتی تا سه روز طول بکشد، به این معنی که پول و سهام در این مدت زمان منجمد و غیر قابل برداشت می‌شوند.

با توجه به میزان مبالغ مربوطه، حتی چند روزی که پول در حال انتقال است می‌تواند هزینه ها و خطرات قابل توجهی را برای بانک‌ها به همراه داشته باشد. یک مشاور فرانسوی، تخمین می‌زند که سرمایه گذاران می‌توانند هر ساله از طریق برنامه‌های مبتنی بر بلاک چین تا 16 میلیارد دلار در هزینه‌های بانکی و بیمه پس انداز کنند.

علاوه بر مواردی که گفته شد بلاک چین می‌تواند در برنامه‌های مربوط به سلامت و خدمات بهداشتی (ثبت دائمی و ایمن نگه داشتن سوابق پزشکی بیماران)، ثبت و ضبط گزارشات مالی و سوابق املاک (ثبت دقیق، بدون خطا و دائمی گزارشات مالی و سوابق املاک)، قراردهای هوشمند (اجرای خودکار مفاد قرارداد)، زنجیره‌های تأمین مواد (ثبت گزارشات منبع مواد غذایی، مانند مثالی که رابطه با شرکت غذایی IBM ذکر شد) و حتی رأی گیری‌ها (جلوگیری از تقلب در انتخابات و افزایش مشارکت رای دهندگان) بهبود حاصل کنند.

مشکلات و معایب بلاک چین

همانند انسان، هیچ تکنولوژی‌ای بی عیب و نقص نیست. در حالی که پیشرفت‌های قابل توجهی در بلاک‌چین وجود دارد، اما پذیرش گسترده آن نیز چالش‌های مهمی پیش رو دارد. مشکلات سد راه استفاده از فناوری بلاک‌چین امروز فقط مربوط به مشکلات فنی نمی‌شود؛ چالش‌های مهم سیاسی و نظارتی‌ای در مسیر قرار دارد است، حتی در بیشتر موارد، مشکل چیزی جز مدت زمان (بخوانید پول!) زیاد مورد نیاز برای طراحی نرم افزار سفارشی و برنامه ریزی back-end مورد نیاز برای ادغام بلاک چین در شبکه‌های تجاری فعلی، نیست. در اینجا برخی از چالش‌های موجود بر سر راه پذیرش و به کارگیری گسترده بلاک چین وجود دارد.

هزینه فناوری

اگرچه بلاک چین می‌تواند در هزینه‌های تراکنشات کاربران صرفه جویی کند، اما این فناوری بسیار پر هزینه است. به عنوان مثال سیستم «اثبات کار» متعلق به بیت کوین که به منظور تأیید معاملات استفاده می‌شود، نیازمند مقادیر بسیار زیادی قدرت محاسباتی است. در دنیای واقعی، هزینه به کارگیری قدرت میلیون‌ها کامپیوتر موجود در شبکه بیت کوین به آنچه کشور دانمارک سالانه مصرف می‌کند تفاوت آن‌چنانی ندارد! با فرض هزینه‌های برق 0.03 0.0 0.05 دلار به ازای هر کیلووات ساعت‌، هزینه‌های استخراج بدون در نظر گرفتن هزینه‌های سخت افزار، چیزی حدود 5000 تا 7000 دلار به ازای هر سکه است.

ناکارآمدی سرعت

بیت کوین می‌تواند یک مطالعه موردی مناسب برای ناکارآمدی‌های احتمالی بلاک چین باشد. سیستم «اثبات کار» بیت کوین حدود ده دقیقه طول می‌کشد تا یک بلاک جدید به زنجیره بلاک اضافه کند. با این نرخ، تخمین زده می‌شود که شبکه بلاک چین فقط می‌تواند حدود هفت تراکنش را در ثانیه مدیریت کند. اگرچه سایر ارزهای رمز پایه مانند Ethereum عملکرد بهتری نسبت به بیت کوین دارند، اما با بلاک چین محدود می‌شوند. مارک قدیمی Visa، به عنوان مثال، می‌تواند 24000 تراکنش را در ثانیه پردازش کند.

کشف راه حل برای این موضوع سال‌ها در دست توسعه بوده است. در حال حاضر بلاک چین‌هایی وجود دارند که میتوانند بیش از 30،000 تراکنش را در ثانیه پردازش کنند.

فعالیت غیرقانونی

در حالی که سیستم رازداری در شبکه بلاک چین از کاربران در برابر هک محافظت می‌کند و حریم خصوصی آن ها را حفظ می‌کند، در عین حال امکان تجارت و فعالیت غیرقانونی در شبکه بلاک چین را نیز فراهم می‌کند.

مقررات کنونی ایالات متحده ارائه دهندگان خدمات مالی را ملزم می‌کند که هنگام باز کردن حساب‌ها، اطلاعات مربوط به مشتریان خود را به دست آورند، هویت هر مشتری را تأیید کنند و تأیید کنند که مشتریان در هیچ لیست از سازمان‌های تروریستی شناخته شده یا مشکوک ظاهر نمی‌شوند.

با تمام موارد خوب و بدی که گفته شد، بلاک چین همچنان یکی از بهترین و مطمئن‌ترین فناوری‌های ثبت داده محسوب می‌شود.