بلاکچین یک پایگاه داده  است که بین شبکه‌ای از کامپیوترها توزیع‌ شده است. هنگامی‌که یک رکورد به زنجیره افزوده می‌شود، ایجاد تغییر در آن بسیار دشوار  خواهد بود. برای کسب اطمینان از اینکه تمامی نسخه‌ها یکسان هستند، شبکه  به صورت مداوم در حال کنترل نسخه‌های مختلف پایگاه داده است. بلاکچین برای استفاده به عنوان تکنولوژی پایه ارزهای رمزنگاری‌شده از جمله بیت‌کوین استفاده شده است ولی کاربردهای احتمالی دیگر  نیز از بلاکچین 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 عبارت‌اند از

در ادامه به چگونگی وارد شدن یک معامله در بلاکچین می‌پردازیم

گام اول

یک معامله رکورد شده است. مثلا آقای صورتی دو عدد از سکه‌هایش را با قیمت 100 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 بررسی می‌کنند و از معتبر بودن آن، مطمئن می‌شوند.

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 کدهای هش، بلوک‌ها را با ترتیبی خاص به هم متصل می‌کنند.

دشوار بودن اعمال تغییر

کدهای هش، امنیت رکوردها را حفظ می‌کنند.

کد 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 کدهای هش داشته باشیم.

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

 

نمونه‌ی 32 بیتی طول هش توئیت جک
c6f7257abff7b43959cd728f06c0c74230391640115cc3ea86a7e54be62aecc4

نمونه‌ی 32 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 587287 کلمه‌ای تولستوی حذف کند، تغییر اعمال شده، آشکار شده و رمز هش مربوط به این کتاب تغییر خواهد کرد.

هش اصلی
a948904f2f0f479b8f8197694b30184b0d2ed1c1cd2a1ec0fb85d299a192a447
هش جدید
40115cc2aecc43ea86a7e54be6f7257abff7b43959cd728f06c0c7423039166r

 

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

بر خلاف دفترکل‌های سنتی، یک پایگاه داده‌ی مبتنی بر بلاکچین، غیرمتمرکز است و هیچ رئیسی ندارد.

مجوز عضویت

در نبود یک مرکز کنترل مرکزی در شبکه، اعتماد یک مسئله است. 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 کار

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

اثبات سهام

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

 

کاربردهای احتمالی بلاکچین

آمار تبلیغات غلوآمیز در رابطه با بلاکچین زیاد است؛ با این وجود، کارکردهای کاربردی 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 رکورد 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