بلاک چین چیست و چگونه کار میکند؟ به زبان ساده

بلاک چین چیست؟

بلاک چین‌ این روزها خیلی پرطرفدار هستند. اما بلاک چین یا همان زنجیره بلوکی چیست؟چگونه کار می‌کند؟ چه مشکلی را برطرف می‌کند؟ و در نهایت، چگونه می‌توان از بلاک چین استفاده کرد؟

همانطور که از اسم آن پیداست، بلاک چین یعنی زنجیری از بلاک‌ها. چین (Chain) در زبان انگلیسی به معنی زنجیر، و بلاک (Block) همان بلاک یا بلوک است. این بلاک‌های زنجیرشده به‌ یکدیگر حاوی اطلاعات هستند. این تکنیک در اصل در سال ۱۹۹۱ توسط گروهی از محققین تشریح شد. بلاک چین اساساً برای مهر و موم اسناد دیجیتال از لحاظ زمانی معرفی شد تا امکان دستکاری اسناد از لحاظ زمانی و همینطور عقب کشیدن تاریخ اسناد، از بین برود. درست مانند یک دفتر اسناد رسمی!

بلاک چین چگونه کار می‌کند؟

بیایید کمی دقیق‌تر به ساختار یک بلاک نگاه کنیم. هر بلاک، شامل داده، هَش (Hash) بلاک، و هَش بلاک قبلی است. داده‌هایی که داخل یک بلاک ذخیره می‌شوند، به نوع بلاک چین بستگی دارند.

برای مثال، بلاک چین بیت‌ کوین، جزئیات تراکنش مانند فرستنده، دریافت‌کننده، و مقدار کوین را در خود ذخیره می‌کند.

یک بلاک شامل یک هش نیز می‌شود. هش همانند اثر انگشت انسان است. در واقع هش، شناسایی یک بلاک و تمام محتوای آن را بر عهده دارد و همیشه، درست مانند اثر انگشت، هر هش، منحصربه‌فرد است. وقتی یک بلاک ساخته ‌شد، هش آن محاسبه می‌شود. تغییر هر چیزی در بلاک باعث تغییر هش می‌شود.

بنابراین، از هش می‌توان برای فهمیدن تغییرات در بلاک استفاده کرد. به این نکته دقت کنید. اگر اثر انگشت در یک بلاک عوض شود، آن بلاک دیگر بلاک قبلی نیست. سومین عنصر در هر بلاک، «هش بلاک قبلی» است.

تمام این موارد کنار هم، زنجیری از بلاک‌های قوی را می‌سازند و این تکنیک باعث می‌شود بلاک چین بسیار ایمن و مطمئن باشد.

مثالی کاربردی از بلاک چین

در اینجا ما زنجیری از ۳ بلاک را داریم. همانطور که می‌بینید، هر بلاک، هش، و هش بلاک قبلی را دارد.

بلاک شمارۀ ۳، به بلاک شمارۀ ۲، و شمارۀ ۲ به شمارۀ ۱ اشاره می‌کند. اما در اینجا، بلاک شمارۀ ۱ کمی خاص‌تر از بقیه است. در واقع این بلاک نمی‌‌تواند به بلاک قبلی اشاره کند، زیرا بلاک اول است. اسم این بلاک خاص، بلاک پیدایش (Genesis Block) است.

اکنون بلاک شمارۀ ۲ را دستکاری می‌کنیم. این کار باعث می‌شود هش این بلاک تغییر کند. این کار باعث می‌شود بلاک‌های ۳ به بعد، همگی بی‌اعتبار شوند زیرا این بلاک‌ها دیگر هش بلاک قبلی خودشان را به درستی نشان نمی‌دهند. بنابراین، تغییر یک بلاک باعث می‌شود تمام بلاک‌های بعدی بی‌اعتبار شوند.

بلاک چین در رمز ارزها

گفتیم که بلاکچین برای مهر و موم اسناد از لحاظ زمانی اختراع شد. اما عملاً بلااستفاده ماند تا اینکه در سال ۲۰۰۹، ساتوشی ناکاموتو، آن را دوباره احیا کرد و از آن در ساخت اَرز دیجیتال بیت‌کوین استفاده کرد.

یک بلاکچین در واقع یک دفتر توزیع‌شده یا همان لجر (Ledger) است که تقریباً همه می‌توانند از آن استفاده کنند. بلاکچین‌ها ویژگی‌های جالبی دارند: وقتی اطلاعات درون یک بلاکچین ذخیره می‌شود، تغییر این اطلاعات بسیار دشوار خواهد بود.

اثبات کار یا Proof of Work در بلاک چین

اما استفاده از هش برای جلوگیری از دستکاری پایان راه نیست. کامپیوترها این روزها خیلی سریع هستند! آن‌ها می‌توانند صدها هزار هش را در ۱ ثانیه محاسبه کنند. در واقع شما می‌تواند یک بلاک را دستکاری کنید که کار چندان سختی هم نیست و تمام هش‌های دیگر بلاک‌ها را مجدد محاسبه کنید و به بلاکچین خود دوباره اعتبار بدهید.

برای جلوگیری از این کار یا به حداقل رساندن آن، بلاکچین‌ها چیزی دارند به اسم «اثبات کار» یا Proof of Work.

در واقع این مکانیزم است که ساخته شدن بلاک جدید را به تاخیر می‌اندازد. در مورد بیت‌کوین: ۱۰ دقیقه طول می‌کشد تا اثبات کار مورد نیاز محاسبه شود و بلاک جدید به زنجیره اضافه گردد.

این مکانیزم، دستکاری در بلاک‌ها را بسیار دشوار می‌کند. اگر شما یک بلاک را دستکاری کنید، باید Proof of Work را برای تمام بلاک‌ها بعدی محاسبه کنید!

بنابراین، امنیت بلاکچین با استفاده از ترکیب خلاقانه‌ی سیستم هش و مکانیزم اثبات کار تامین می‌شود.

یک روش دیگر هم وجود دارد که بلاکچین‌ها از آن برای بالا بردن بیشتر امنیت خود استفاده می‌کنند. اسم این روش توزیع (Distribution) نام دارد. به‌جای استفاده از یک مرجع متمرکز برای مدیریت زنجیره، بلاکچین‌ها از شبکۀ نظیر به نظیر (Peer-to-Peer) استفاده می‌کنند و همه‌ی افراد می‌توانند به این شبکه ملحق شوند.

روش کار به چه صورت است؟

وقتی کسی به این شبکه متصل می‌شود، کپی کاملی از بلاکچین در اختیار او قرار داده می‌شود. نود (Node) یا گره از این موضوع برای تایید درست بودن همه‌چیز استفاده می‌کند.

وقتی شخصی یک بلاک جدید می‌سازد، چه اتفاقی می‌اُفتد؟ این بلاک جدید-ساخته‌شده برای تمام افراد حاضر در شبکه فرستاده می‌شود. سپس هر نود، بلاک را بررسی می‌کند، تا مطمئن شود که دستکاری نشده است. اگر همه‌چیز درست باشد، هر نود این بلاک را به بلاکچین خودش اضافه می‌کند. تمام نودها در این شبکه، توافق یا اجماع را ایجاد می‌کنند. این توافق بر سر این است که کدام بلاک‌ها معتبر هستند و کدام، نیستند.

سایر نودهای شبکه، بلاک‌های دستکاری‌شده را رد می‌کنند. پس، اگر می‌خواهید بلاکچین را دستکاری کنید، باید تمام بلاک‌های زنجیره را تغییر دهید. سپس، اثبات کار را برای هر بلاک مجدد انجام دهید. و کنترل بیش از ۵۰ درصد شبکۀ نظیر به نظیر را در دست بگیرید. تنها در این صورت است که بلاک دستکاری‌شده‌ی شما را سایرین قبول می‌کنند. انجام این کار تقریباً غیرممکن است!

تکامل بلاکچین‌ ها

بلاک چین‌ ها مدام در حال تکامل هستند. یکی از تازه‌ترین پیشرفت‌ها، ایجاد قراردادهای هوشمند است. این قراردادها، برنامه‌های ساده‌ای هستند که در بلاک چین‌ ها ذخیره می‌شوند و می‌توان از آن‌ها برای تبادل کوین‌ها بر اساس شرایط خاص استفاده کرد.

معرفی فناوری بلاک چین باعث جلب توجه بسیاری از افراد شد. خیلی سریع، متخصصان فهمیدند که می‌توان از بلاکچین برای کارهای دیگر هم استفاده کرد. مانند ثبت سوابق پزشکی، ایجاد دفتر اسناد رسمی، یا حتی جمع‌آوری مالیات‌ها.

پس، متوجه شدیم که بلاکچین چیست، اساساً چگونه کار می‌کند، و چه مشکلاتی را حل می‌کند.