آموزش بلاکچین 3 شماره یاد بگیر

بلاکچین (Blockchain) چیست؟

بلاکچین دفتری است که دائماً در حال رشد است و سوابق دائمی تمام معاملات انجام شده را به روشی مطمئن ، تقویمی و تغییرناپذیر در اختیار شما قرار می دهد.

بیایید تعریف را تفکیک کنیم ، بلاکچین دارای اجزای زیر است.

اجزا

دفتر کل (Ledger):

پرونده ای است که به طور مداوم در حال رشد است. این دفتر شامل آدرس ها و تراکنش هاست.

دائمی:

به این معنی است که وقتی معامله وارد یک بلاکچین شد ، می توانید آن را برای همیشه در دفتر بگذارید.

امن:

بلاکچین اطلاعات را به روشی ایمن قرار می دهد. برای اطمینان از قفل شدن اطلاعات در داخل زنجیره بلوک از رمزنگاری بسیار پیشرفته استفاده می کند.

تقویمی:

تقویمی یعنی هر معامله ای پس از معامله قبلی اتفاق می افتد. امکان ثبت همزمان معاملات نیست.

غیرقابل تغییر:

به این معنی که وقتی تمام معاملات را روی بلاکچین انجام می دهید ، این دفتر هیچ وقت قابل تغییر نیست.

بلاکچین زنجیره بلوکی است که حاوی اطلاعات است. هر بلوک تمام معاملات اخیر را ثبت می کند و پس از اتمام به عنوان یک پایگاه داده دائمی وارد بلاکچین می شود. هر بار که یک بلوک کامل می شود ، یک بلوک جدید ایجاد می شود.

[box type=”info” ]توجه: از زنجیره بلوک می توان برای انتقال مطمئن پول ، دارایی ، قراردادها و غیره استفاده کرد بدون اینکه به واسطه یا  شخص ثالثی مانند بانک یا دولت احتیاج داشته باشید. بلاکچین  یک پروتکل نرم افزاری است ، اما بدون اینترنت قابل اجرا نیست (مانند SMTP مورد استفاده در ایمیل).[/box]

بلوک ها براستی چیستند؟

وقتی نام بلوک را می شنوید به یاد آجر یا بلوک سیمانی می افتید؟ در گذشته اطلاعات حساس روی لوح های گلی نوشته می ش. دبه همین دلیل این واژه تا به امروز با ما همراه است. بلوک در واقع یک محل مشخص از حافظه یک کامپیوتر است. همانطور که می دانید کامپیوتر ها دارای حافظه دائمی( به عنوان مثال هارد دیسک، فلش دیسک، یا دی وی دی ) و حافظه موقت (رم) هستند.

با پیشرفت علوم کامپیوتری از کامپیوتر ها برای ذخیره داده ها استفاده بیشتر استفاده می شد. برای ذخیره داده ها از نرم افزاهایی به نام بانک اطلاعاتی یا دیتابیس استفاده می شود. این دیتا بیس ها اطلاعات را در واحد هایی ذخیره میکنند که به آن ها بلوک می گوییم. اندازه این بلوک ها توسط برنامه تعیین می شود می توانند چند بایت باشند یا چند کیلو بایت یا مگابایت.

مثال

برای فهم بهتر می توانید یک بلوک را با یک ورق از دفتر کل یک شرکت مقایسه کنید. هر ورق را یک بلوک فرض کنید. فرق دفتر کل با بلاکچین این است که شما می توانید پس از این که ورق هفتم را نوشتید به ورق دهم بروید چیزی بنویسید و دوباره برگردید چیزی در ورق هفتم بنویسید. اما در بلاکچین تا یک بلوک کامل نشود برنامه سراغ بلوک بعد نخواهد رفت.

در بلاکچین وقتی اطلاعات یک بلوک تکمیل میشود، یا بلوکی پر می شود، بلوک قفل (زنجیر) می شود. بدین تریب اطلاعات برای همیشه در آن باقی می ماند. به همین دلیل به آن بلاکچین یا زنجیره بلوک می گوییم. زیرا بلوک ها به نوبت نوشته می شوند و تا زمانی که بلوکی نوشته اش پر نشود بلوک بعدی باز نخواهد شد.

تاریخچه بلاکچین

فناوری زنجیره بلوک( blockchain )در سال 1991 توسط  دو دانشمند تحقیقاتی استوارت هابر(Haber) و دبلیو اسکات استورنتا (Stornetta)  شرح داده شد. آنها می خواستند یک راه حل عملی محاسباتی برای اسناد دیجیتالی زمانمند ارائه دهند تا امکان دستکاری در محتوی و زمان آنها نباشد.

آنها سیستمی را با استفاده از مفهوم بلوک های محکم شده رمزنگاری شده برای ذخیره اسناد زمانمند توسعه دادند. پروژه این دو نفر با نام «درخت مرکل» (Merkle Trees) راهی برای ذخیره امن «اسناد زمانمند» (Time-stamped documents) در یک زنجیره بلوک بوجود آورد.

این نو آوری ثبت شد اما به دلیل بلااستفاده ماندن، حق ثبت آن در سال 2004 به پایان رسید. از درخت مرکل برای ذخیره زنجیره بلوک امن استفاده می شود به این ترتیب که سوابق داده ها ذخیره شده و هر بلوک به سابقه قبلی متصل می شود.

نکاتی برای فهم بهتر

برای فهم (Time -Stamped) یا مهر زمانی، مثالی می آورم. شما به فروشگاه مراجعه می کنید و می خواهید کنسرو بخرید. شما به تاریخی که پشت درب قوطی کنسرو مهر شده توجه می کنید. به این مهر (Time -Stamped) می گوییم. و این مهر به شما می گوید که کنسرو در چه زمانی تولید شده است. این مهر دارای اهمیت است چون اگر تغییر کند ممکن است مصرف کننده دچار مسمومیت شود.

مثالی برای درک اهمیت مهر زمانی

برای فهم این مطلب دقت کنید که تغییر تاریخ بوجود آمدن و نوشتن پرونده ها چقدر می تواند مهم باشد. فرض کنید شما با فرد دیگری در حال داد و ستد هستید و حساب هایتان را یاد داشت می کنید. شما به طرف مقابلتان اعتماد دارید و دفتر حساب و کتاب دست اوست. دوهفته پیش شما به او جنسی فروخته اید و او در دفترش در حضور شما نوشته که شما به او جنس فروخته اید. امروز دفتر را می بینید که چیزی در آن نوشته نشده است.

کلید و رمز

مثال های بالا درک اهمیت کار این دو دانشمند را آشکار می کند. برای این که فایل ها قابل تغییر نباشند باید قفل شوند. وقتی شما گاو صندوق خود را قفل می کنید از یک رمز استفاده میکنید. حتی اگر گاوصندوق شما فقط با کلید قفل شود باز هم شما از رمز استفاده کرده اید. در مورد یک کلید،  رمز همان برجستگی ها و فرورفتگی های منحصر به فرد کلید شماست. در کامپیوتر برای قفل کردن از توابع رمزنگاری استفاده می کنند.

توضیحاتی درباره رمزنگاری(Cryptography)

یک تابع یک فرمول ریاضی است. این تابع مثل همه توابع سه بخش دارد.

• ورودی
• کارکرد
• خروجی

مثلا f(x)=2x

یک تابع است که ورودی اش اعداد حقیقی هستند. شما به این تابع عدد 10 را وارد می کنید. پس در اینجا عدد 10 همان ورودی است.

کارکرد این تابع این است که عدد شما را دو برابر(ضربدر 2) می کند.

خروجی این تابع عدد 20 است یعنی دو برابر عدد ورودی .

یک تابع درهم ساز(hash function)  در علوم کامپیوتر می تواند هر فایلی را به عنوان ورودی قبول کند. اما خروجی اش همیشه یک رشته با طول ثابت(مثلا 32 بایت) است. به این رشته هش(Hash) می گوییم.

آموزش رایگان تحلیل تکنیکال و بلاکچین کیفیت 1

اعتبار تابع درهم ساز

یک تابع رمز نگاری زمانی معتبر است که خروجی هایش هر چند همه یک طول ثابت دارند اما مثل اثر انگشت انسان منحصر به فرد و لاجرم قابل تشخیص باشند. به عنوان مثال اگر شما عکس خود را وارد یک تابع رمزنگاری کردید یک رشته ثابت علائم و حروف و اعداد کامپیوتری به شما می دهد. چنانچه شما عکس خود را با فتو شاپ ادیت کردید و دوباره به تابع رمزنگاری دادید این بار یک رشته دیگر تولید کند که با رشته اول متفاوت باشد.

دومین نکته مهم این است هیچوقت نمی توان از رشته ها به فایل اصلی رسید. در واقع برخلاف تابع ریاضی که در بالا گفته شد توابع رمزنگاری یک طرفه هستند. در بالا شما می توانید خروجی (عدد20) را بر دو تقسیم کنید و به ورودی (عدد 10) برسید.

نکته

این ساز و کار را به یاد داشته باشید در دروس آینده که بلاکچین و امنیت مورد بحث قرار می گیرند برای توضیح کلید خصوصی و عمومی و آدرس به این مبحث باز خواهیم گشت.

معروف ترین تابع رمزنگاری در کامپیوتر SHA256  است که بیتکوین با آن رمزنگاری شده است.  توابع دیگری هم هستند مانند md5  که در وبسایت ها برای هش کردن پسورد کاربران مورد استفاده قرار می گیرند. توجه داشته باشید که پسورد کاربران در بانک اطلاعاتی وبسایت ذخیره نمی شود. بلکه هش شده آن ذخیره می شود و با هش پسوردی که شما وارد می کنید مقایسه می شود.

توابع رمزنگاری و به اصطلاح هش کردن ، برای قفل کردن اطلاعات در کامپیوتر ها استفاده میشود.

گواهی اثبات کار

در سال 2004 ، هال فینی (Hall Finney) ، دانشمند کامپیوتر و فعال رمزنگاری ، سیستمی به نام «گواهی اثبات کار قابل استفاده مجدد»  (RPoW |Reusable Proof Of Work )  را به عنوان نمونه اولیه پول نقد دیجیتال معرفی کرد. این یک گام اولیه قابل توجه در تاریخ رمزارز ها بود. سیستم (RPoW)با دریافت یک رمز اثبات شده غیر قابل تعویض یا غیرقابل شارژ مبتنی بر (Hashcash) و اثبات کار ، توکن با امضای (RSA) ایجاد می کرد که می توانست از شخصی به شخص دیگر برای بیش از یک بار  منتقل شود.

وی با ثبت مالکیت توکن ها در یک سرور معتبر ، مشکل دو بار هزینه کردن(Double spend) توکن را برطرف کرد.

مشکل (Double spend) چیست؟

وقتی شما در دنیای فیزیکی سکه، اسکناس یا کالای خود را به فرد دیگری می دهید سکه یا دست شماست یا دست طرف مقابلتان است. اما در دنیای کامپیوتر وقتی شما عکس خودتان را برای دوستتان ایمیل میکنید شما هم یک کپی از آن عکس دارید. این مشکل یکی از موانع جدی بر سر راه خلق پول دیجیتال بود و هنوز هم می تواند به مثابه یک خطر در برخی از پروتکل های  ضعیف بلاکچین باشد.

این سرور(RPoW  )  به گونهای طراحی شده است که به کاربران در سراسر جهان امکان می دهد تا صحت و درستی آن را در زمان واقعی تأیید کنند. در واقع امضای این سرور برای تایید انتقال یک توکن از یک نفر به نفر دیگر مهم بود. درست مثل حساب کارت بانکی شما که توسط سرور مرکزی بانک کنترل می شود.

تولد بیتکوین

در سال 2008 ، ساتوشی ناکاماتو  (Satoshi Nakamoto) نظریه بلاکچین های توزیع شده را مفهوم سازی کرد. او طراحی را به روشی منحصر به فرد بهبود بخشید  تا بلوک هایی را به زنجیره اولیه اضافه کند بدون اینکه آنها را به امضای طرف های معتبر برساند. درخت مرکل اصلاح شده توسط ناکاماتو  حاوی تاریخچه ایمنی از تبادل اطلاعات هستند.

این سیستم  از یک شبکه «همتا به همتا»(Peer to peer) برای زمان سنجی و تأیید هر تبادل استفاده می کند. بدون نیاز به مرجع مرکزی می توان آن را به صورت خودمختار مدیریت کرد. این پیشرفت ها به حدی مفید بود که بلاکچین ها را به عنوان ستون فقرات رمزارزها  تبدیل می کند. امروزه ، این طرح به عنوان دفتر کل (لجر) برای همه معاملات در فضای رمزارزها کار  می کند.

بیت کوین چیست؟

ناکاماتو بیت کوین را در سال 2008 معرفی کرد. بیت کوین یک ارز رمزپایه (ارز مجازی) یا یک ارز دیجیتال است که از قوانین رمزنگاری برای تنظیم و تولید واحدهای ارزی استفاده می کند. بیت کوین در رمزارز ها قرار گرفت و به عنوان اولین و با ارزش ترین آنها شناخته شد. معمولاً به بیت کوین ارز دیجیتال غیرمتمرکز گفته می شود.

بیت کوین نوعی دارایی دیجیتال است که می توان از طریق اینترنت بصورت ایمن بین دو طرف خریداری ، فروش و انتقال داد. از بیت کوین می توان به عنوان  ذخیره ارزش،  مانند طلا ، نقره و سایر انواع سرمایه گذاری ها استفاده کرد. ما همچنین می توانیم از بیت کوین برای خرید محصولات و خدمات و همچنین پرداخت و مبادله الکترونیکی استفاده کنیم.

بیت کوین با سایر ارزهای سنتی مانند دلار ، پوند و یورو  که در اینترنت منتقل می شوند متفاوت است. هیچ سکه فیزیکی یا اسکناس های کاغذی برای بیت کوین وجود ندارد. وقتی بیت کوین را برای شخصی ارسال می کنید یا از بیت کوین برای خرید هر چیزی استفاده می کنید ، نیازی به استفاده از بانک ، کارت اعتباری یا شخص ثالث دیگری نیست. در عوض ، می توانید بیت کوین را به طور مستقیم و به صورت امن و تقریباً فوری از طریق اینترنت به شخص دیگری ارسال کنید.

چه کسانی از بلاکچین استفاده می کنند؟

فناوری بلاکچین  می تواند در چندین زمینه کاری  ادغام شود. استفاده اصلی از بلاکچین به عنوان دفتر کل توزیع شده ارزهای رمزپایه است. این نوید بزرگ در طیف گسترده ای از برنامه های تجاری مانند بانکداری ، دارایی ، دولت ، بهداشت ، بیمه ، رسانه و سرگرمی ، خرده فروشی و غیره است.

چه کسانی از بلاکچین استفاده می کنند؟

فناوری بلاکچین  می تواند در چندین زمینه کاری  ادغام شود. استفاده اصلی از بلاکچین به عنوان دفتر توزیع شده ارزهای رمزپایه است. این نوید بزرگ در طیف گسترده ای از برنامه های تجاری مانند بانکداری ، دارایی ، دولت ، بهداشت ، بیمه ، رسانه و سرگرمی ، خرده فروشی و غیره است.

دلایل محبوبیت بلاکچین

کاهش زمان:

در صنعت مالی ، بلاکچین می تواند تسویه سریع معاملات را انجام دهد. برای تأیید ، تسویه حساب و تصویب فرآیند طولانی زمانبر نیست. این به این  دلیل است که  یک نسخه واحد از داده های توافق شده بین همه ذینفعان توزیع شده است.

معاملات غیرقابل تغییر:

بلاکچین تراکنش ها را به ترتیب زمانی ثبت می کند که غیرقابل تغییر بودن همه عملیات را تأیید می کند ، بدین معنی که وقتی بلاک جدیدی به دفتر دفتر اضافه می شود ، حذف یا اصلاح نمی شود.

قابلیت اطمینان:

بلاکچین هویت هر یک از علاقه مندان را تأیید و تصدیق می کند. این دو رکورد را حذف می کند ، نرخ ها را کاهش می دهد و معاملات را تسریع می کند.

امنیت:

بلاکچین برای اطمینان از قفل شدن اطلاعات در داخل بلاکچین از رمزنگاری بسیار پیشرفته استفاده می کند. از فناوری دفتر کل توزیع شده استفاده می کند که در آن هر طرف یک نسخه از زنجیره اصلی را در اختیار دارد ، بنابراین اگر حتی تعداد زیادی از گره های (node) دیگر سقوط می کند سیستم همچنان فعال است.

همتا به همتاست :

به هر یک از طرفین امکان می دهد بدون نیاز به واسطه یا شخص ثالث مستقیماً با یکدیگر معامله کنند.

غیرمتمرکز:

غیر متمرکز است زیرا هیچ مرجع مرکزی بر چیزی نظارت نمی کند. در مورد چگونگی تبادل اطلاعات بلاکچین در هر گره ، قوانینی استاندارد وجود دارد. این روش اطمینان می دهد که تمام تراکنش ها اعتبار دارند و همه معاملات معتبر به نوبت  اضافه می شوند.

آموزش های ادامه دارد