بلاک چین بخش اول (Blockchain)
امروزه کمتر کاربری در دنیا پیدا میشود که در مورد ارزهای دیجیتال مانند بیت کوین و NFT و رمز ارزها و بلاک چین چیزی نشنیده باشد. رمز ارز بیت کوین توسط کدهای برنامهنویسی ساخته شده است که کاربران از سراسر دنیا در تولید آن نقش دارند و هیچ سازمان یا شخص خاصی در سیستم پرداخت آن ندارد. امنیت بالای این رمز ارز دیجیتال و غیر متمرکز بودن آن در کنار هزینه پایین و سرعت بالا برای تراکنشهای با ارزش بالا، اصلیترین ویژگیهای جذاب بیت کوین هستند.
در ساختار رمز ارز بیت کوین از جدیدترین فناوری ها و علوم مختلفی مانند علوم رمزنگاری و علم اقتصاد استفاده شده است اما اصلیترین ایده ارائه شده در طراحی رمز ارز بیت کوین در بستر بلاک چین است.
بلاک چین از مجموعهای از بلاکهای اطلاعاتی تشکیل شده است که به یکدیگر متصل هستند و به این طریق زنجیرهای از بلاکهای اطلاعاتی را تشکیل میدهند. ایبای در این مقاله قصد دارد به زبان ساده به برخی از سوالات پیش آمده در مورد اینکه بلاک چین چیست را مورد بررسی قرار میدهیم و ویژگیهای مختلف این فناوری را که پایه همه رمز ارزها است را ارزیابی کنیم.
بلاک چین چیست ؟
«بلاک چین» (Blockchain) از ترکیب دو کلمه «بلاک» (Block) به معنی بسته های اطلاعاتی و «چین» (Chain) به معنی زنجیره ایجاد شده است. بنابراین، بلاکچین مجموعهای از بلاکهای اطلاعاتی است که به صورت یک رشته زنجیر به هم متصل شدهاند. هر یک از این بلاکها در بدنه بلاکچین شامل اطلاعات تراکنشها در شبکه ارز دیجیتال است که توسط کاربران شبکه رمزارزها تایید شده و به آن اضافه شده است.
برای اتصال بلاکهای داده به یکدیگر از توابع ریاضی که با نام توابع هش شناخته می شود استفاده شده است. استفاده ازتوابع ریاضی هش کمک میکند که بلاکهای داده به هم متصل باشند و در صورت تغییر اطلاعات یک بلاک، تمامی بلاکهای اطلاعاتی بعد از آن نامعتبر باشد. مهمترین نکته در ارتباط با بلاک چین نحوه احراز هویت اطلاعات در تراکنشها و اضافه کردن آنها به بلاک داده ها است.
در شبکههای متمرکز، یک نهاد یا سازمان به صورت واسطه مانند بانک ها وظیفه اضافه کردن اطلاعات تراکنشها به پایگاه داده یا همان data base را دارد.
کل اطلاعات حساب کاربران حتی قدیمی ترین تراکنشهای آنها در پایگاه داده ثبت میشود. کارمند بانک میتواند با بررسی اطلاعات حساب از امکانپذیری تراکنش آگاه شود و با بررسی امضای مشتری و کارت ملی او، از ایجاد تراکنش توسط خود مشتری اطمینان حاصل کند. پس از آن، تراکنش نهایی و اطلاعات حساب مبدا و مقصد بهروز میشود.
بلاک چین یک سیستم شبکه غیر متمرکز است که هیچ سازمان و واسطهای آن را اداره نمیکند. برای پیاده سازی این ایده در گام اول اطلاعات حساب کاربران وهمه تراکنشهای کاربران در اختیار همه اعضای شبکه قرار میگیرد. بدین ترتیب، همه اعضا میتوانند امکانپذیری یک تراکنش را در شبکه تایید کنند.
همچنین در شبکه غیر متمرکز بلاک چین از یک الگوریتم و راهحل برای توافق همه اعضا در اضافه کردن تراکنشها استفاده شده است تا احیانا یکی از کاربرها بلاک چین را به صورت عمدی با اطلاعات اشتباه بهروز نکند. به این نوع الگوریتم استفاده شده برای این کار «الگوریتم اجتماع» (Consensus Algorithm) گفته میشود که ایبای در بخشهای بعدی مقاله کاربران عزیز را بیشتر به آن آشنا خواهیم کرد.
فرق بین سیستم بانکی متمرکز با بلاک چین
در یک سیستم بانکی اطلاعات حساب کاربران در یک سرور مرکزی ثبت میشود که تنها بانک و کارمندان بانک به آن دسترسی دارند و میتوانند اطلاعات آن را دستکاری کنند. وجود یک پایگاه داده مرکزی مزایایی در دسترسی سریع به اطلاعات دارد اما معایب آن بر مزایایی که دارد غلبه میکند.
پایگاه داده مرکزی با خطر نفوذ و هک مواجه است و مشکلاتی مانند آتشسوزی و دزدی میتواند باعث از بین رفتن داده ها شود. از بین رفتن این نهاد مرکزی ممکن است سبب از کار افتادن کل سیستم شود که تبعات زیادی برای مشتریان بانکی به همراه دارد.
دفتر کل توزیع شده یک راه کار برای این مشکل است. بلاک چین یک دفتر کل توزیع شده و یک پایگاه داده برای ذخیرهسازی اطلاعات است.
راه حل ارائه شده در این فناوری برای مشکلات سرورهای مرکزی، توزیع کردن اطلاعات تراکنشها میان تمام کاربران شبکه است. در این حالت، همه کاربران یک نسخه آنلاین و به روز از اطلاعات حساب کاربران را در اختیار دارند.
بنابراین، تغییر اطلاعات توسط تعداد محدودی از کاربران (کمتر از ۵۰ درصد) همچنان امنیت شبکه را تهدید نمیکند. علاوه بر این، در صورت بروز هرگونه مشکل برای یک یا چند نفر از کاربران، سیستم همچنان به فعالیت خود ادامه میدهد. ایجاد و توزیع پول در سیستم متمرکز بانکی بر عهده سیستم دولتی است و مردم نقشی در آن ندارند.
کاربران برای فعالیت در سیستم بانکی نیاز به احراز هویت دارند به همین دلیل سیستم میتواند محدودیتی برای فعالیت کاربران ایجاد کند، حریم خصوصی آنها را نقض کند و اطلاعات منتشر شده توسط آنها را سانسور کند. در این سیستم برای انتقال ارز از یک کشور به کشور دیگر نیاز است که سیستمهای بانکی دو کشور به هم وصل شوند که این فرآیند زمانبر و هزینهبر است.
یک پاسخ دیگر به سوال اینکه بلاک چین چیست؟ را میتوان به عنوان راهحلی برای حل این مشکلات عنوان کرد. در بلاک چین کاربران نیازی به احراز هویت ندارند و با نصب یک کیف پول ارز دیجیتال میتوانند به بلاک چین وصل شوند. هیچ کاربری نمیتواند دیگران را از فعالیت در شبکه منع کند یا اطلاعات آنها را سانسور کند. حریم خصوصی کاربران نیز تا حدود زیادی حفظ میشود زیرا در ایجاد کیف پول نیاز به اطلاعات شخصی کاربر نیست.
شبکه غیر متمرکزبلاکچین یک سیستم بینالمللی است و هزینه کارمزد آن برای پرداختهای بینالمللی بسیار پایین است. اگرچه سرعت ثبت تراکنشها در بلاک چینهای اولیه پایین است اما بلاک چینهای نسل جدید سرعت بیشتری دارند. ایبای در بخشهای بعدی مقاله بلاک چین چیست به بررسی ویژگیهای بالای بلاک چین میپردازیم.
بررسی کیف پول در بلاک چین
در بخشهای قبلی با مفهوم اینکه که بلاک چین چیست و چه امتیازاتی در مقایسه با سیستمهای سنتی دارد. در این بخش به بررسی مفهوم انواع کیف پول ارز دیجیتال و کاربرد آن در شبکه غیر متمرکز بلاک چین میپردازیم. در سیستمهای مرکزی حساب کاربری با مراجعه به بانک و احراز هویت اطلاعات باز میشود و کارت بانکی یا دفترچه حساب به عنوان سند آن به کاربر داده میشود.
شماره حساب، شماره کارت و شماره شبا کاربر، هویت کاربر در شبکه را برای دیگران مشخص میکند و انتقال پول به حساب کاربر از این طریق انجام میشود. رمز کارت بانکی نیز به عنوان رمز ورود به حساب است که به کاربر اجازه انجام تراکنش میدهد. برای اینکه بدانیم حساب کاربری در بلاک چین چیست نیاز دارید که با مفهوم کیف پول ارز دیجیتال آشنا شوید.
کیف پول ارز دیجیتال یا همان ولت چیزی به جز یک شماره حساب برای احراز هویت کاربر در شبکه و یک رمز ورود برای خرج کردن داراییهای موجود در کیف پول نیست. در واقع کیف پول دیجیتال یا هما ولت محل نگهداری ارزهای دیجیتال نیست بلکه آدرس هر کیف پول محلی است که تراکنشهای انجام شده دربستر بلاک چین به آن ارجاع داده میشود و رمز عبور مرتبط به آن ادرس، توانایی ایجاد تراکنش با داراییهای ارجاع داده شده را دارد.
در کیف پول ارز دیجیتال برای ایجاد آدرس و رمز مرتبط با آن از رمزنگاری استفاده میشود. رمزنگاری علم انتقال اطلاعات بین کاربران به صورت امن است. «رمزنگاری متقارن» (Symmetric key cryptography) و «رمزنگاری نامتقارن» (Asymmetric key cryptography) دو نوع رایج رمزنگاری هستند. در نوع متقارن از یک کلید برای رمزگذاری و رمزگشایی استفاده میشود.
کاربرد این رمزنگاری در رمز عبور ایجاد شده برای ورود به سایتها است. در رمزنگاری نامتقارن از «کلید عمومی» (Public Key) برای رمزگذاری و از «کلید خصوصی» (Private Key) برای رمزگشایی استفاده میشود. فرآیند ایجاد کلید خصوصی و کلید عمومی بدین صورت است که ابتدا یک سری اعداد و حروف رندوم به عنوان کلید خصوصی کاربر تولید میشود سپس با قراردادن این اعداد در توابع ریاضی رمزنگاری، کلید عمومی تولید میشود.
آدرس هر کاربر در کیف پول دیجیتال از قرار دادن کلید عمومی در یک سری توابع ریاضی دیگر به نام توابع هش ایجاد میشود. «هشینگ» (Hashing) کلید عمومی برای تولید آدرس، امنیت بیشتری برای کاربر ایجاد میکند. آدرس کاربران در اختیار همه قرار میگیرد و دیگران میتوانند با استفاده از آن به کاربر کریپتو کارنسی ارسال کنند اما کلید خصوصی تنها در اختیار خود کاربر است.
فرآیند ایجاد تراکنش در آموزش بلاک چین
در بخش قبلی فهمیدیم که نقش کیف پول دیجیتال در بلاک چین چقدر اهمیت دارد. در این بخش از مقاله میخواهیم به بررسی فرآیند ایجاد تراکنش در بلاک چین بپردازیم. به عنوان یک مثال ساده علی میخواهد یک عدد بیت کوین به دوستش رضا ارسال کند. برای انجام این کار رضا آدرس کیف پول بیت کوین خود را در اختیار علی قرار میدهد. علی با انتخاب مقدار ارز ارسالی و قرار دادن آدرس عمومی کاربر در آدرس دریافت کننده، تراکنش خود را به بلاک چین ارسال میکند.
با انجام این کار تراکنش در بلاکچین ایجاد میشود اما تنها تراکنشهای معتبر به صف تراکنشهای قابل قبول برای اضافه شدن به بلاک چین انتقال داده میشوند. برای پاسخ دادن به سوال تراکنش معتبر در بلاک چین چیست باید به دو موضوع مهم در ارتباط با انتقال اطلاعات اشاره کنیم.
مورد اول توجه به ارسال کننده تراکنش است. ما باید مطمئن شویم که ارسالکننده تراکنش همان دارنده حساب است.
برای انجام این کار باید کاربر در تراکنش خود به نوعی بتواند به شبکه اطمینان دهد که کلید خصوصی مرتبط با تراکنش را در اختیار دارد. برای احراز هویت از «امضای دیجیتال» (Digital Signature) استفاده میشود. امضای دیجیتال فرآیندی است که با تایید تراکنش در کیف پول ارز دیجیتال به طور خودکار اتفاق میافتد.
در فرآیند امضای دیجیتال اطلاعات تراکنش پس از وارد شدن به یک تابع هش به همراه کلید خصوصی کاربر رمزگذاری میشود و به عنوان فایل امضا در کنار اطلاعات تراکنش به شبکه ارسال میشود. متولیان شبکه با استفاده از کلید عمومی کاربر که در اختیار همه است میتوانند امضای دیجیتال را رمزگشایی کنند. با هش کردن اطلاعات خام تراکنش و مقایسه آن با امضای دیجیتال رمزگشایی شده هویت واقعی کاربر مشخص میشود و بدین ترتیب ارسال کننده تراکنش معتبر تلقی میشود.
مورد دوم در ارتباط با معتبر بودن تراکنش، امکانپذیر بودن آن است. کاربران شبکه بلاک چینی با توجه به این که تاریخچه اطلاعات تراکنشهای همه کاربران را در اختیار دارند میتوانند با بررسی این تاریخچه مطمئن شوند که تراکنش مورد نظر کاربر آیا قابل انجام است یا نه. تراکنشی که این دو ویژگی را داشته باشد به «ممپول» (MemPool) یا استخر حافظه انتقال داده میشود تا پس از اجماع کاربران به بلاک چین اضافه شود.
انواع کاربر یا نود در شبکه بلاک چین
اگرچه در پاسخ به سوال بلاک چین چیست گفتیم این دفتر کل توسط همه کاربران بهروزرسانی میشود اما کاربرانی که با بلاک چین در ارتباط هستند لزوما در این فعالیت نقش ندارند. بسته به روش اجماع کاربران در شبکه بلاک چین، کاربران مختلف با نقشهای متفاوت در بلاک چین در ارتباط هستند.
با این حال میتوان به طور کلی کاربران بلاک چین را به سه دسته کاربران عادی، فول نودها و ماینرها تقسیم کرد. به طور کلی به کاربران بلاک چین «نود» (Node) یا گره گفته میشود.
کاربران عادی کاربرانی هستند که از خدمات ارائه شده در بلاکچین استفاده میکنند. به عنوان مثال، شما با ایجاد یک کیف پول در شبکه بیت کوین میتوانید از صرافی ارز دیجیتال رابکس به خرید بیت کوین پرداخته و به دوستان خود در هر جای دنیا بیت کوین ارسال کنید.
کاربران عادی نقش خاصی در بلاک چین ندارند و تنها تاریخچهای از تراکنشهای خود را در اختیار دارند و با استفاده از کیف پول ارز دیجیتال یا همان ولت به فعالیت خود ادامه میدهند. به این کاربران «لایت نود» (Light node) نیز گفته می شود.
دسته دوم کاربران بلاک چین ماینرها یا همان مدیران ارشد هستند. ماینرها وظیفه اجماع بر روی اطلاعات مشترک و اضافه کردن آنها به بلاک چین را برعهده دارند. ماینرها به کل تاریخچه شبکه بلاک چین دسترسی دارند و از این طریق میتوانند صحت اطلاعات تراکنشها را تایید کنند. بسته به الگوریتم اجماع استفاده شده، روش اضافه کردن بلاک داده به بلاک چین متفاوت است.
به عنوان مثال، در شبکه بیت کوین ماینرها در طی فرآیند رقابتی، معادله هر بلاک را حل میکنند و کاربر برنده بلاک را به بلاک چین اضافه میکند اما در شبکه کاردانو اعتبارسنجها (Validators) وظیفه اضافه کردن بلاک چین را بر عهده دارند و انتخاب هر اعتبارسنج به صورت رندوم انجام میشود. در بخش الگوریتم اجماع در بلاک چین بیشتر به این موضوع خواهیم پرداخت.
دسته سوم کاربران در شبکههای بلاک چینی فول نودها هستند. فول نود به آن دسته از کاربران گفته میشود که تاریخچه کل تراکنشهای انجام شده در شبکه را در اختیار دارند و میتوانند نتیجه کار ماینرها را تایید یا رد کنند. ماینرها نیز به نوعی فول نود هستند اما هر فول نودی لزوما ماینر نیست. فعالیت به عنوان فول نود سودی برای کاربر ندارد اما میتواند باعث بالا رفتن امنیت ارز دیجیتال در شبکه و غیرمتمرکز تر شدن آن شود.
اجماع در آموزش بلاک چین
در فرآیند انتقال اطلاعات به صورت غیر متمرکز نکته مهم این است که همه کاربران بتوانند دفتر کل خود را با اطلاعات مشترک به روزرسانی کنند. کاربران فعال در شبکههای بلاک چین هیچ شناختی از یکدیگر ندارند و به همین دلیل مبنای فعالیت آنها اعتماد نیست.
بنابراین، برای بهروزرسانی اطلاعات در شبکه نیاز به روشی است که کاربران با استفاده از آن بتوانند به اجماع برسند و بلاک مورد نظر اکثریت را به شبکه بلاکچین اضافه کنند. الگوریتم استفاده شده برای این کار با نام الگوریتم اجماع شناخته میشود که در ادامه به بررسی آن پرداخته خواهد شد. الگوریتم استفاده شده برای اجماع باید در برابر خطای بیزانسی ایمن باشد.
فرماندهان بیزانسی در بلاک چین
سیستم بلاک چین به صورت غیرمتمرکز فعالیت میکند و کاربران آن هیچ ارتباط معنیداری با یکدیگر ندارند. در ارتباط بین افراد به صورت غیر متمرکز باهم مساله فرماندهان بیزانسی مطرح میشود. توضیح این مسئله به این شکل است که فرض کنید فرماندهان بیزانسی از جهات مختلف یک شهر را محاصره کردهاند و تنها میتوانند از طریق ارسال پیام به وسیله پیکها با هم در ارتباط باشند.
در چنین شرایطی موفقیت زمانی بدست می آید که همه فرماندهان با هم تصمیم به حمله یا عقبنشینی بگیرند. مشکلات زیادی در فرآیند ارسال پیام وجود دارد. ممکن است پیکها نیروی خرابکار باشند و پیام را تغییر دهند یا به کل پیام را به فرماندهان نرسانند. ممکن است در میانه راه نیروهای دشمن، پیکها را دستگیر کنند و پیام را تغییر دهند یا از رسیدن آن به فرماندهان جلوگیر کنند.
طراحی یک سیستم که بتوان از طریق آن پیام را به صورت امن به فرماندهان بیزانسی ارسال کرد یک مسئله بسیار مهم در علوم ارتباطات است و در بلاک چین نیز برای این که تراکنشها و بلاکهای اطلاعاتی معتبر به شبکه اضافه شود باید سیستم در برابر خطای بیزانسی ایمن باشد.
اثبات کار در بلاک چین
یکی از معروفترین الگوریتمهای اجماع استفاده شده در رمز ارزهای دیجیتال «اثبات کار» (Proof of Work) است که پیش از ارز دیجیتال بیت کوین در سرویسهای ایمیل برای جلوگیری از اسپم شبکه مورد استفاده قرار میگرفت. ایده اثبات کار برای جلوگیری از خطای بیزانسی و اضافه کردن بلاک اطلاعاتی درست به شبکه انجام کار توسط ماینرها است.
اثبات کار نیاز به انرژی و تجهیزات دارد و فعالیت خرابکارانه منجر به هدررفت تلاش کاربران میشود. به همین دلیل، در اثبات کار فعالیت خرابکارانه صرفه اقتصادی ندارد و به همین دلیل مشکلاتی مانند دابل اکسپندینگ و خرج مضاعف ارزها اتفاق نمیافتد. کار طراحی شده در بلاک چین، حل معادله برای هر بلاک اطلاعاتی است.
ماینرها تراکنشهای تایید شده را از ممپول جمعآوری کرده و داخل یک بلاک قرار میدهند. اندازه هر بلاک محدود است که این محدودیت در شبکههای مختلف متفاوت است. به عنوان مثال، اندازه هر بلاک بیت کوین به ۱ مگابایت محدود شده است. بلاک ایجاد شده شامل هش بلاک قبلی، عددی به نام نانس و یک هش هدف است.
هش از قرار دادن اطلاعات یک بلاک داخل تابع هش بلاک چین ایجاد میشود و عامل به هم چسباندن بلاکها و جلوگیری از دستکاری اطلاعات است. هش هدف هر بلاک بر اساس «سختی شبکه» (Network difficulty) بلاک چین تعیین میشود. سختی شبکه نشاندهنده میزان توان پردازشی کل ماینرها در شبکه است.
هر چه سختی شبکه زیاد شود، احتمال حل معادله در زمان کمتر پیش میآید. بلاک چین برای ثابت نگه داشتن زمان حل هر بلاک، هش هدف را با تغییر سختی شبکه تغییر میدهد. در بیت کوین زمان حل هر بلاک حدود ۱۰ دقیقه است. هدف ماینرها در اثبات کار این است که اطلاعات بلاک شامل تراکنشها، هش بلاک قبلی، مهر زمانی و عدد نانس را در داخل تابع هش قرار دهند و خروجی آن را با هش هدف مقایسه کنند.
در صورتی که هش به دست آمده با هش هدف یکسان نبود، کاربر عدد نانس را تغییر میدهد و فرآیند را دوباره تکرار میکند تا در نهایت یکی از کاربرها به جواب مورد نظر شبکه برسد. در توابع هش با کوچکترین تغییر در اطلاعات ورودی خروجی به کل تغییر میکند به همین دلیل عوض کردن نانس شبکه تا زمانی ادامه پیدا میکند که خروجی مورد نظر شبکه به دست آید.
خروجی تابع هش برای ورودی یکسان همواره ثابت است. از آنجایی که ماینرها تراکنشها را به شکلهای مختلفی جمعآوری میکنند، ورودی آنها با یکدیگر متفاوت است و به همین دلیل ممکن است هر دفعه یکی از کاربرها جواب بلاک را به دست آورد. نکته مهم در ارتباط با توابع هش این است که هیچ راهحل دیگری به جز قرار دادن تصادفی عدد نانس و گرفتن خروجی آن برای حل معادله وجود ندارد.
هر چه کاربران سیستم قویتری داشته باشند و بتوانند تعداد بیشتری معادله را در واحد زمان حل کنند، احتمال رسیدن به جواب بلاک برای آنها بیشتر خواهد بود. کاربری که زودتر از همه به جواب بلاک میرسد آن را به شبکه اعلان میکند. فول نودها اطلاعات بلاک این کاربر را در تابع هش قرار میدهند و خروجی آن را بررسی میکنند تا از معتبر بودن بلاک مطمئن شوند.
با تایید اکثریت فول نودها، بلاک به بلاک چین اضافه و کار ایجاد بلاک جدید آغاز میشود. برای اینکه بفهمیم دلیل فعالیت ماینرها در شبکه بلاک چین چیست باید به پاداش شبکه اشاره کنیم. ماینر برنده هر بلاک دو مدل پاداش از شبکه دریافت میکند. پاداش اول کارمزد تراکنشهای ثبت شده در بلاک و پاداش دوم از رمز ارزهای جدید ایجاد شده است.
در بلاک چینهای مختلف این پاداشها با هم متفاوت هستند. سکههای جدید ایجاد شده در بیت کوین هر چهار سال نصف میشوند که به این فرآیند «هاوکینگ» (Halving) گفته میشود. تعداد کل بیت کوینها نیز به ۲۱ میلیون عدد محدود شده است.
اثبات سهام در بلاک چین
در بخش قبل فهمیدیدم که اثبات کار در بلاک چین چیست و چگونه از خطای بیزانسی جلوگیری میکند. یکی دیگر از روشهای اجماع که بسیاری از بلاکچینها از آن استفاده میکنند «اثبات سهام» (Proof of Stake | PoS) است. در اثبات سهام اعتبارسنجهای شبکه که نقشی مشابه ماینرها را دارند به جای استفاده از توان محاسباتی و مصرف انرژی، از توکن های ارز دیجیتال خود برای اجماع استفاده میکنند.
اعتبارسنجها بخشی از توکنهای ارز دیجیتال شبکه را در قرارداد هوشمند قفل میکنند و از این طریق به شبکه اطمینان میدهند که فعالیت درستکارانه خواهند داشت. به فرآیند قفل کردن توکنهای ارز دیجیتال در شبکه «استیکینگ ارز دیجیتال» (Staking) گفته میشود. فرآیند انتخاب اعتبارسنجی که بلاک را باید به شبکه اضافه کند کاملا تصادفی است اما شانس کاربران با توجه به میزان توکن قفل شده متفاوت است.
هر کاربری که توکن بیشتری قفل کرده باشد، شانس بیشتری برای انتخاب شدن خواهد داشت. همانند اثبات کار فول نودها و سایر اعتبارسنجها نتیجه کار اعتبارسنج انتخاب شده را بررسی میکنند تا بلاک با اطلاعات درست به شبکه اضافه شود. در صورت عدم فعالیت درست کارانه بخش یا کل توکنهای قفل شده کاربر از بین میرود.
همانند اثبات کار، در اثبات سهام نیز کاربر انتخاب شده برای اضافه کردن بلاک جدید به شبکه پاداش دریافت میکند اما این پاداش معمولا کمتر است. محل پاداش نیز از کارمزد تراکنشها و بعضا توکنهای جدید استخراج شده است. میزان سود دریافتی در شبکههای بلاک چین مختلف متفاوت است. اثبات سهام انواع مختلفی دارد که در آنها کاربران میتوانند نقشهای متفاوتی نیز داشته باشند. بسته به روش انتخاب شده بلاک چینهای از نظر امنیت، مقیاسپذیری و غیرمتمرکز بودن با یکدیگر متفاوت هستند.
انواع بلاک چین
در بخشهای قبلی گفتیم که بلاک چین چیست و اجماع کاربران در آن به چه شکل انجام میشود. آنچه گفته شد بیشتر ناظر بر یک نوع خاص از بلاک چینها به نام بلاکچین عمومی بود. بلاک چینهای عمومی سعی میکنند به صورت کاملا غیر متمرکز اداره شوند.
بیشتر رمزارزهایی که در بازار ارز دیجیتال وجود دارند از این رویکرد استفاده میکنند و فعالیت آنها به صورت غیرمتمرکز توسط کاربران از سراسر دنیا انجام میشود. در ادامه این بخش میخواهیم به سوال انواع بلاک چین چیست پاسخ دهیم و به طور خلاصه ویژگیهای مختلف آنها را بررسی کنیم.
آموزش بلاک چین عمومی
آنچه تا به اینجا در پاسخ به سوال بلاک چین چیست گفته شد برای بلاکچینهای عمومی صدق میکند. به صورت کلی منظور از «بلاک چین عمومی» (Public Blockchain) بلاکچینی است که در آن کاربران از سراسر دنیا میتوانند فعالیت کنند و برای ماینر یا فول نود شدن در آن نیازی به اجازه گرفتن از کسی نیست.
علاوه بر این، ویژگی مهم دیگر بلاکچین عمومی انتشار عمومی اطلاعات تراکنشها و دسترسی همه کاربران به این اطلاعات است. عمومی شدن اطلاعات علاوه بر شفافیت به کاربران در فرآیند اجماع نیز کمک میکند تا اطلاعات تراکنشها را تایید کنند. مهمترین ویژگی بلاکچین عمومی عدم دخالت نهاد مرکزی در فرآیندهای آن است.
بنابراین، رمز ارز ایجاد شده در بلاکچینهای عمومی قابل دستکاری نیست و دولتها نمیتوانند نقشی در تولید رمز ارزهای جدید برای شبکه یا دخالت در فرآیند ثبت تراکنشها در آن داشته باشند. به طور کلی شفافیت اطلاعات، عدم نیاز به مجوز فعالیت، امنیت بالا و حفظ حریم خصوصی کاربران از جمله مهمترین نکات مثبت بلاکچینهای عمومی هستند. در مقابل، مقیاسپذیری پایین، هزینه تراکنش بالا و احتمال حملههای سایبری مثل حمله ۵۱ درصد از معایب این نوع بلاکچین است.
آموزش بلاکچین خصوصی
«بلاک چین خصوصی» (Private Blockchain) یک پاسخ دیگر به سوال انواع بلاک چین چیست و یک روش کاملا متضاد با بلاکچین عمومی است. در بلاک چین خصوصی کاربران برای اینکه بتوانند به عنوان ماینر یا اعتبارسنج در شبکه فعالیت کنند باید مجوز لازم را از شرکت یا سازمان ایجاد کننده بلاکچین دریافت کنند.
علاوه بر این اطلاعات تراکنشهای تولید شده در بلاک چین نیز برای همه کاربران قابل مشاهده نیست. بنابراین، بلاکچین خصوصی متمرکز است و تراکنشهای آن توسط نهادهای متمرکز تایید میشود. تفاوت آن با ساختارهای متمرکز فعلی در استفاده از علوم رمزنگاری است. متمرکز بودن بلاک چینهای خصوصی لزوما بد نیست. این ویژگی علاوه بر این که سرعت بیشتری برای ثبت تراکنشها ایجاد میکند و امنیت آنها را بالا میبرد امکان دستکاری اطلاعات را نیز به سیستم میدهد.
در کاربردهای خصوصی برای یک سازمان یا شرکت این ویژگی میتواند بسیار مثبت باشد. نکته مهم در ارتباط با این ویژگیها این است که استفاده از این ساختار برای برای فعالیتهای عمومی که پایه ایجاد آنها جلوگیری از دخالت دولتها و سانسور اطلاعات است مناسب نخواهد بود.
به عنوان مثال هدف بیت کوین ایجاد پول و سیستم پرداخت غیر متمرکز است. بنابراین، استفاده از یک ساختار متمرکز برای ایجاد پول (همانطور که بانکهای مرکزی در حال حاضر به دنبال آن هستند) به طور کلی با اهداف ساتوشی ناکاموتو مخترع بیت کوین ناسازگار است و اتفاقا منجر به تسلط کامل دولتها بر امور مالی شهروندان میشود.
آموزش بلاک چین ترکیبی
«بلاک چین ترکیبی یا هیبریدی» (Hybrid Blockchain) نوع سوم بلاک چینها است که به صورت همزمان برخی از ویژگیهای بلاکچین خصوصی را در کنار بلاک چین عمومی برای کاربران فراهم میکند. معمولا در این نوع بلاک چینها، ماینرها یا اعتبارسنجهای شبکه از سمت مدیریت شبکه تایید و انتخاب میشوند و تنها آنها میتوانند اطلاعات تراکنشها را به شبکه اضافه کنند. این ویژگی باعث تمرکز در شبکه میشود و از طرفی امنیت اطلاعات را نیز تا حدود زیادی بالا میبرد.
ویژگی که بلاکچین ترکیبی را از بلاکچینهای خصوصی متمایز میکند، دسترسی آزاد عموم مردم به اطلاعات ثبت شده در بلاک چین است. این ویژگی مشابه با بلاک چین عمومی شفافیت را برای کاربران فراهم میکند. وجود شفافیت در کنار ماینرهای مشخص در کاربردهای خاصی مثل زنجیره تامین بسیار کاربردی است. در این کاربرد، کاربران باید بتوانند اطلاعات مربوط به محصولات مختلف را از طریق بلاک چین دنبال کنند اما اضافه کردن اطلاعات تنها توسط افراد درگیر در فرآیندهای زنجیره قابل انجام است.
آموزش بلاک چین کنسرسیوم
در بخشهای قبلی با سه نوع بلاک چین چیست آشنا شدیم. «بلاک چین کنسرسیوم» (Consortium Blockchain) نوع چهارم بلاک چین است که مانند بلاک چین ترکیبی بخشی از ویژگیهای بلاکچینهای عمومی و خصوصی را به صورت همزمان ارائه میکند. در این بلاک چینهای کاربران از سراسر دنیا به صورت شفاف به اطلاعات بلاکچین دسترسی دارند و از این جهت بلاک چین کنسرسیوم با بلاکچین عمومی و ترکیبی مشترک است.
تفاوت بلاک چین کنسرسیوم با بلاک چین ترکیبی در نودها یا ماینرهای فعال در شبکه است. در بلاک چین هیبرید یک شرکت یا سازمان مسئولیت بلاک چین را برعهده دارد و ماینرهای مورد نظر خود را برای تایید بلاکها و اضافه کردن اطلاعات به شبکه انتخاب میکند. بنابراین، ماینرها در این بلاکچین به صورت متمرکز انتخاب میشوند و یک شرکت یا سازمان کل این فرآیند را در اختیار دارد.
در بلاکچین کنسرسیوم ماینرها از مجموعهای از شرکتها یا سازمانها انتخاب میشوند. این سازمانها هر کدام به عنوان یک ماینر یا اعتبارسنج در شبکه فعالیت دارند و مستقل از سایر سازمانها هستند. به عنوان مثال، میتوان شبکهای از بانکهای مختلف را به عنوان یک بلاک چین کنسرسیوم در نظر گرفت که در آن هر بانک به صورت مستقل یک ماینر هست و به صورت مستقل فعالیت میکند. هر چه تعداد ماینرها در این شبکه زیاد باشد، غیرمتمرکز بودن آن نیز بیشتر خواهد شد.
