بلاکچین چیست؟ آموزش جامع و ساده فناوری بلاکچین (Blockchain)

همان‌طور که بیتکوین و بیشتر ارزهای دیجیتال محبوبیت خود را در میان مردم افزایش می‌دهند، بلاکچین نیز موردتوجه بیشتری قرار می‌گیرد. تکنولوژی بلاکچین در حال حاضر موردتوجه بسیاری از صنایع قرارگرفته است و در ذهن کاربران این سؤال مطرح می‌شود که بلاکچین چیست؟

صنایع مختلفی وجود دارند که در حال رفع چالش‌های خود با استفاده از تکنولوژی بلاکچین هستند که این موضوع سبب شده است این روزها نام بلاکچین بیشتر شنیده شود.

باوجوداینکه تکنولوژی بلاکچین در بسیاری از صنایع راه‌حل‌های ارزشمندی را ارائه می‌دهد، دلیل اصلی محبوبیت آن، توسعه ارزهای دیجیتال است. ارزهای دیجیتال برای اولین بار این امکان را برای مردم به وجود آوردند تا بتوانند بدون نیاز به بانک‌ها، حاکمیت‌ها و قوانین دست‌وپا گیر به انجام تبادلات مالی بپردازند.

تکنولوژی بلاکچین سبب شد تا بتوان بدون نیاز به‌واسطه و شخص ثالث به اجرای یک سیستم مالی غیرمتمرکز (دیفای) پرداخت. این موضوع سبب شد تا این تکنولوژی به‌شدت موردتوجه قرار بگیرد.

بلاکچین به عقیده بسیاری از کارشناسان جزء بزرگ‌ترین تکنولوژی‌های قرن حاضر به شمار می‌رود که با استفاده از آن می‌توان بسیاری از چالش‌هایی را که جهان در وضعیت کنونی با آن روبه‌روست برطرف کرد.

برای این‌که بدانید تکنولوژی بلاکچین چیست و چه کاربردهایی دارد، در ادامه تصمیم گرفته‌ایم به معرفی این تکنولوژی بپردازیم؛ پس پیشنهاد می‌کنیم تا انتهای این مطلب از وب‌سایت سیگما با ما همراه باشید.

بلاکچین و کاربردهای گسترده آن

درباره این‌که معنای بلاکچین چیست تعاریف مختلفی وجود دارد، اما به زبان ساده تکنولوژی بلاکچین (Blockchain) یک پایگاه داده یا دفتر کل توزیع‌شده بوده که در میان تعداد زیادی از گره‌ها در یک شبکه کامپیوتری به اشتراک گذاشته‌شده است.

شاید در نگاه اول تکنولوژی بلاکچین کمی پیچیده به نظر برسد، اما مفهوم بلاکچین ساده‌تر از چیزی خواهد بود که بتوان تصور کرد.

تکنولوژی بلاکچین درواقع یک پایگاه داده است که کاربران می‌توانند بدون نیاز به‌واسطه به ثبت اطلاعات در آن بپردازند. در دیتابیس‌های متمرکز به دلیل سازوکاری که وجود دارد، کاربران نمی‌توانند بدون استفاده از شخص ثالث امنیت داده‌ها را حفظ کنند.

درواقع در این پایگاه‌های داده نهادها، سازمان‌ها و اشخاصی وجود دارند که وظیفه حفظ امنیت اطلاعات را به عهده‌دارند، اما تکنولوژی بلاکچین این امکان را به وجود می‌آورد تا بدون نیاز به شخص ثالث به حفظ امنیت اطلاعات ثبت‌شده پرداخت.

به‌بیان‌دیگر، تکنولوژی بلاکچین یک نسخه از دفتر کل را در اختیار تمام کاربران قرار خواهد داد. در تمامی این دفاتر اطلاعات کاملاً یکسانی قرار داده‌شده‌اند که کاربران می‌توانند به بررسی آن بپردازند.

هرکدام از اعضای شبکه در صورتی‌ که قصد داشته باشند به ثبت اطلاعات جدید در شبکه بپردازند، باید با سایر کاربران هماهنگ شوند. در شبکه‌های بلاکچین اعضایی وجود دارند که وظیفه بررسی اطلاعات جدید برای ثبت در دفتر کل را بر عهده‌دارند. اگر اطلاعات جدید با قوانین موجود در شبکه مطابقت نداشته باشد، از ثبت آن‌ها جلوگیری می‌شود.

در شبکه‌های بلاکچین سازوکارهای مختلفی برای مدیریت و ثبت اطلاعات در دفتر کل وجود دارد، اما همان‌طور که از نام این تکنولوژی مشخص است، شبکه‌های بلاکچین از زنجیره‌ای از بلاک‌ها تشکیل شده‌اند.

اطلاعات جدیدی که در دفتر کل بلاکچین ثبت می‌شود، در قالب بلاک‌هایی خواهد بود که به‌صورت زنجیره‌ای به یکدیگر متصل شده‌اند. اطلاعاتی که در این بلاک‌ها وجود دارد، به‌هیچ‌وجه پاک نخواهد شد. برای ایجاد اطلاعات جدید و تغییر اطلاعات تنها روشی که وجود دارد اضافه کردن یک بلاک به زنجیره خواهد بود.

به دلیل این‌که در شبکه‌های بلاکچین تنها امکان اضافه کردن اطلاعات وجود خواهد داشت، بیشتر آن‌ها از شفافیت بالایی برخوردار خواهند بود. تمامی کاربران در این شبکه‌ها می‌توانند تمامی اطلاعات ثبت‌شده در شبکه را بررسی کنند.

قراردادهای هوشمند در بلاکچین (Smart Contracts)

یکی از مهم‌ترین موضوعاتی که در رابطه با بلاکچین باید بدانید این است که قرارداد هوشمند در شبکه‌های بلاکچین چیست و این قراردادها چه کاربردهایی دارند؟

قراردادهای هوشمند در سال‌های اخیر به یکی از اصلی‌ترین اجزای شبکه‌های بلاکچین تبدیل شده‌اند؛ به‌طوری‌که بیشتر بلاکچین‌های جدید این امکان را برای توسعه‌دهندگان به وجود آورده‌اند تا به ایجاد قراردادهای هوشمند بپردازند.

درواقع، قراردادهای هوشمند جزء بزرگ‌ترین مزایایی هستند که یک شبکه بلاکچین از آن برخوردار خواهد بود.

درباره این‌که قرارداد هوشمند در فناوری بلاکچین چیست، باید بدانید که قراردادهای هوشمند به کدهای کامپیوتری گفته می‌شود که در شبکه‌های بلاکچین با استفاده از زبان‌های برنامه‌نویسی توسعه داده می‌شود.

قراردادهای هوشمند اولین بار در شبکه اتریوم معرفی شدند. با استفاده از قراردادهای هوشمند اتریوم، بسیاری از توسعه‌دهندگان توانستند بدون درگیری با چالش‌های فنی تکنولوژی بلاکچین به توسعه اپلیکیشن‌های خود بپردازند؛ به همین دلیل محبوبیت اتریوم به‌عنوان اولین شبکه بلاکچین که از این قابلیت پشتیبانی می‌کند، به‌شدت افزایش یافت.

قراردادهای هوشمند این امکان را به وجود می‌آورند تا شبکه‌های بلاکچین به‌مراتب کاربردهای بیشتری داشته باشند. در بیتکوین که اولین شبکه بلاکچین بود، از قراردادهای هوشمند استفاده نمی‌شد؛ به همین دلیل کاربران در این شبکه تنها می‌توانستند به انجام تبادلات مالی و انتقال ارز دیجیتال به سایر کاربران بپردازند، اما اتریوم با پشتیبانی از قراردادهای هوشمند این امکان را به وجود آورد تا توسعه‌دهندگان و کاربران بتوانند بر بستر این بلاکچین به توسعه اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز بپردازند.

جالب است بدانید قراردادهای هوشمند سبب شدند تا پروژه‌های مبتنی بر بلاکچین به‌سرعت افزایش پیدا کنند و شاهد افزایش تعداد رمزارزها در بازار ارزهای دیجیتال باشیم؛ زیرا با استفاده از قراردادهای هوشمند توسعه پروژه‌های بلاکچینی به‌طور شگفت‌انگیزی ساده‌تر شد و تیم‌های کوچک هم توانستند پروژه‌های خود را با تمرکز بر نیاز کاربران به‌سادگی اجرا کنند.

توسعه‌دهندگانی که قصد دارند به توسعه اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز و اپلیکیشن‌های حوزه دیفای بپردازند، می‌توانند در مرحله اول از قراردادهای هوشمند برای اجرای ایده‌های خود استفاده کنند و بعدها در صورت نیاز آن را به بلاکچین‌‌های دیگر یا بلاکچین‌‌های اختصاصی خود انتقال دهند. بسیاری از پروژه‌های معتبر که در حال حاضر وجود دارند، از این استراتژی استفاده کرده‌اند.

انواع شبکه‌های بلاکچین

شبکه‌های بلاکچین با توجه به ویژگی‌های مختلفی که دارند، در دسته‌های مختلفی قرار می‌گیرند. هرکدام از شبکه‌های بلاکچین با توجه به ویژگی‌های خود کاربردهای مختلفی خواهند داشت و برای ارائه برخی راه‌حل‌ها در صنایع مختلف استفاده می‌شوند.

آشنایی با شبکه‌های بلاکچین مختلفی که در حال حاضر وجود دارند، برای تمامی کاربران ضروری خواهد بود. افرادی که قصد دارند به سرمایه‌گذاری در پروژه‌های بلاکچین بپردازند، باید با انواع بلاکچین‌‌ها آشنایی پیدا کنند تا بتوانند مزایا و معایب پروژه‌ها را بررسی کنند.

آشنایی با انواع شبکه‌های بلاکچین برای توسعه‌دهندگان نیز کاملاً ضروری خواهد بود. توسعه‌دهندگانی که قصد دارند ایده‌های خود را اجرا کنند، باید قبل از هر چیز به انتخاب بهترین شبکه بلاکچین بپردازند. برخی از شبکه‌های بلاکچین به دلیل پتانسیل‌هایی که از آن برخوردارند، گزینه‌ای مناسب‌تر برای توسعه اپلیکیشن‌های مبتنی بر بلاکچین هستند.

• بلاکچین عمومی (Public Blockchain) 

بلاکچین عمومی (Public Blockchain) یکی از رایج‌ترین و درعین‌حال محبوب‌ترین نوع بلاکچین‌هاست که بسیاری از ارزهای دیجیتال با استفاده از آن توسعه پیداکرده‌اند. بلاکچین‌‌های عمومی به بلاکچین‌‌هایی گفته می‌شود که کاملاً غیرمتمرکز فعالیت می‌کنند.

به عقیده بسیاری از کارشناسان بلاکچین‌‌های عمومی کامل‌ترین شبکه‌های بلاکچین به شمار می‌روند و تعاریفی را که درباره تکنولوژی بلاکچین وجود دارد، به بهترین شکل ممکن اجرا می‌کنند. البته بلاکچین عمومی و خصوصی هرکدام مزایای خاصی دارند که باید آن‌ها را بررسی کرد.

در بلاکچین‌‌های عمومی تمامی کاربران می‌توانند بدون نیاز به هیچ‌گونه مجوز خاص در شبکه عضو شوند. این امکان سبب می‌شود تا در بلاکچین‌‌های عمومی حریم خصوصی کاربران به‌خوبی حفظ شود؛ درحالی‌که در سایر شبکه‌های بلاکچین کاربران برای عضویت در شبکه و ورود به آن باید اطلاعات هویتی خود را وارد کنند که این سبب می‌شود طبق قوانین مختلف تمامی افراد نتوانند در این شبکه‌ها عضو شوند و با استفاده از خدمات مختلف آن بپردازند.

بلاکچین‌‌های عمومی توسط مکانیسم‌های اجماع ایمن می‌شوند. این مکانیسم‌ها این امکان را برای اعضای شبکه به وجود می‌آورند تا بدون نیاز به شخص ثالث با امنیت بسیار بالا به ثبت تراکنش‌ها در شبکه بپردازند.

باوجوداینکه در این شبکه‌ها هیچ نهاد و سازمانی وظیفه تأمین امنیت شبکه را بر عهده نخواهند داشت، بلاکچین‌‌های عمومی از بلاکچین‌‌های خصوصی امن‌تر خواهند بود و امکان نفوذ هکرها به آن‌ها تا حد قابل‌توجهی کمتر خواهد بود.

بلاکچین‌‌های عمومی در ابتدا در مقایسه با بلاکچین‌‌های خصوصی سرعت بسیار پایین‌تری داشتند؛ به‌طوری‌که در بسیاری از مواقع دقایق زیادی زمان می‌برد تا هرکدام از تراکنش‌ها در شبکه ثبت شود، اما در حال حاضر تکنولوژی‌های زیادی به وجود آمده است که بلاکچین‌‌های عمومی می‌توانند با استفاده از آن‌ها با سرعت بسیار بالا به ثبت تراکنش‌های کاربران بپردازند.

خوشبختانه کارمزد تراکنش‌ها نیز در بلاکچین ‌های عمومی که از تکنولوژی‌های مدرن استفاده می‌کنند نیز به‌شدت کاهش پیداکرده است؛ به همین دلیل به‌جرئت می‌توان گفت بلاکچین‌‌های عمومی در بسیاری از موارد بهترین گزینه در میان شبکه‌های بلاکچین به شمار خواهند رفت. البته در برخی موارد امکان استفاده از بلاکچین‌‌های عمومی برای توسعه برخی اپلیکیشن‌ها وجود نخواهد داشت.

• بلاکچین خصوصی (Private Blockchain)

بلاکچین خصوصی نوعی دیگر از بلاکچین‌هاست که به دلیل ویژگی‌هایی خاصی که دارد، کمتر در دنیای بلاکچین استفاده می‌شود. اصلی‌ترین ویژگی بلاکچین خصوصی این است که کاربران برای عضویت و ورود به آن باید به دریافت مجوز بپردازند. در بلاکچین‌‌های خصوصی تنها کاربرانی امکان عضویت و ورود به شبکه را دارند که دارای مجوز ارائه‌شده از سوی نهادها و سازمان‌های تعریف‌شده توسط توسعه‌دهندگان پروژه باشند. این موضوع سبب شده است تا بلاکچین‌‌های خصوصی محبوبیت کمتری در میان کاربران داشته باشند.

بلاکچین‌‌های خصوصی توسط نهادهای متمرکز کنترل می‌شوند؛ به همین دلیل اعتماد به آن‌ها به‌منزله اعتماد به شخص ثالثی است که به توسعه آن پرداخته؛ این درحالی‌که در بلاکچین‌‌های عمومی حتی توسعه‌دهندگان و افرادی که به توسعه و بنیان‌گذاری شبکه پرداخته‌اند نیز اختیارات متمایز نخواهند داشت.

باوجوداینکه بلاکچین ‌های خصوصی توسط اشخاص ثالث کنترل می‌شود، بهتر است بدانید در بسیاری از مواقع در این بلاکچین‌‌ها امکان تغییر اطلاعات ثبت‌شده وجود نخواهد داشت. عدم امکان در تغییر اطلاعات ثبت‌شده یکی از بزرگ‌ترین مزایای بلاکچین‌‌های خصوصی به شمار می‌رود؛ زیرا در این بلاکچین‌‌ها اعضای تعریف‌شده می‌توانند به بررسی اطلاعات شبکه بپردازند و صحت آن‌ها را بررسی کنند.

مهم‌ترین دلیل استفاده از بلاکچین‌‌های خصوصی کنترل دسترسی کاربران است. در این بلاکچین‌‌ها می‌توان به بهترین شکل ممکن به مدیریت و کنترل دسترسی‌ها پرداخت.

کنترل دسترسی در برخی موارد برای ایجاد سیستم‌ها و اپلیکیشن‌های مبتنی بر بلاکچین ضروری خواهد بود؛ درحالی‌که در بلاکچین‌‌های عمومی نمی‌توان به کنترل دسترسی‌ها پرداخت. بلاکچین‌‌های خصوصی در بسیاری از موارد بهره‌وری بیشتری خواهند داشت؛ به همین دلیل در مواردی که بهره‌وری در سیستم اهمیت زیادی دارد، استفاده از بلاکچین‌‌های خصوصی گزینه مناسب‌تری به شمار خواهد رفت.

در بلاکچین‌‌های خصوصی سرعت ثبت تراکنش‌‌ها در مقایسه با سایر بلاکچین‌ها به‌مراتب بالاتر خواهد بود؛ ضمن این‌که در این بلاکچین‌‌ها می‌توان در بسیاری از مواقع کارمزد تراکنش‌ها را به صفر رساند.

• بلاکچین هیبرید (Hybrid Blockchain)

بلاکچین هیبرید یکی دیگر از انواع شبکه‌های بلاکچین است که می‌توان آن را شبکه‌ای دانست که از قابلیت‌های مختلف بلاکچین‌های خصوصی و عمومی برخوردار است.

درباره این‌که مفهوم هیبرید در بلاکچین چیست باید بدانید که بلاکچین هیبرید ترکیبی از بلاکچین ‌های خصوصی و عمومی به شمار می‌رود. موضوعی که درباره این بلاکچین باید بدانید این است که بلاکچین‌های هیبرید با استفاده از نیازمندی‌های مختلفی که در پروژه‌ها وجود دارد، می‌تواند کاملاً اختصاصی طراحی شود.

در بلاکچین‌‌های هیبرید معمولاً بخشی از شبکه توسط تمامی کاربران مشاهده و بررسی می‌شود. این موضوع سبب می‌شود تا شبکه‌های هیبرید مطمئن‌تر از شبکه‌های خصوصی باشند؛ بااین‌حال این شبکه‌ها همچنان جزء شبکه‌هایی هستند که شفافیت پایینی در آن‌ها وجود دارد؛ زیرا در این شبکه‌ها بخشی از شبکه توسط کاربران قابل‌مشاهده نمی‌شود و علاوه بر این دسترسی‌های مختلفی در شبکه تعریف می‌شود که سبب خواهد شد برخی اعضای شبکه از قدرت بیشتر در مقایسه با سایر افراد شبکه برخوردار باشند.

بلاکچین‌‌های هیبرید معمولاً سرعت بالایی خواهند داشت که این موضوع سبب شده است در برخی از موارد برای توسعه پروژه‌هایی که بهره‌وری در آن‌ها اهمیت زیادی دارد، به‌جای استفاده از بلاکچین‌‌های عمومی از بلاکچین‌‌های هیبرید استفاده شود که مانند بلاکچین ‌های خصوصی کارمزد تراکنش‌ها در سطح کمی قرار خواهد داشت.

یکی از مهم‌ترین مزایای بلاکچین‌های هیبرید، پایداری بالای آن‌هاست. بلاکچین ‌های هیبرید معمولاً امنیت بسیار بالایی دارند؛ زیرا امنیت آن‌ها هم توسط گروهی از نودها به‌صورت غیرمتمرکز و هم توسط نهادهای متمرکز تأمین خواهد شد. در بلاکچین‌‌های هیبرید امکان حمله ۵۱ درصدی وجود نخواهد داشت. به دلیل این‌که نودهای شبکه توسط نهادی متمرکز کنترل می‌شوند، امکان نفوذ به شبکه بسیار کمتر از سایر بلاکچین‌ها خواهد بود که این مورد یکی از مهم‌ترین مزایای بلاکچین ‌های هیبرید به شمار می‌رود.

بلاکچین‌‌های هیبرید کاربردهای زیادی دارند که مهم‌ترین کاربرد آن‌ها استفاده در حوزه پزشکی و صنعت املاک و مستغلات است. این بلاکچین‌ها در حوزه اینترنت اشیاء نیز جزء بهترین گزینه‌ها خواهند بود؛ زیرا می‌توان با استفاده از آن به بهترین شکل ممکن به مدیریت اطلاعات کاربران پرداخت و از این طریق امنیت بالایی را به وجود آورد.

• بلاکچین کنسرسیوم (Consortium Blockchain)

بلاکچین کنسرسیوم آخرین مورد از انواع شبکه‌های بلاکچین است که باید با آن آشنا شوید. این بلاکچین شباهت زیادی به بلاکچین خصوصی دارد؛ با این تفاوت که توسط گروهی از موجودیت‌های مختلف کنترل می‌شود.

بلاکچین‌‌های کنسرسیوم را معمولاً سازمان‌های مختلف کنترل کرده و امنیت آن را تأمین می‌کنند. این بلاکچین‌‌ها در مقایسه با بلاکچین ‌های خصوصی امنیت بالاتری دارند که همین موضوع سبب می‌شود کاربران بتوانند بهتر به آن‌ها اعتماد کنند.

بلاکچین‌‌های کنسرسیوم بیشتر در مواردی استفاده می‌شوند که چند سازمان به‌طور مشترک قصد توسعه یک سرویس مبتنی بر بلاکچین را داشته باشند. این بلاکچین‌‌ها این امکان را به وجود می‌آورند تا سازمان‌ها بسته به نیاز خود به تعریف دسترسی‌های مختلف بپردازند. امکان کنترل دسترسی یکی از مهم‌ترین مزایای بلاکچین‌‌های کنسرسیوم به شمار می‌رود.

در این بلاکچین می‌توان دسترسی‌های مختلفی را برای اعضا ایجاد کرد تا هرکدام از آن‌ها بتوانند بخشی از فرایندهایی را که در شبکه اتفاق می‌افتد، کنترل کنند

بلاکچین‌‌های کنسرسیوم از سطح مقیاس‌پذیری مناسبی برخوردارند؛ به‌طوری‌که با افزایش تعداد کاربران سرعت آن‌ها کاهش پیدا نخواهد کرد. با استفاده از بلاکچین‌‌های کنسرسیوم می‌توان در ثانیه تعداد زیادی از تراکنش‌ها را پردازش کرد.

این موضوع سبب شده است تا بلاکچین ‌های کنسرسیوم کاربردهای زیادی داشته باشند. یکی از مهم‌ترین معایب بلاکچین‌‌های کنسرسیوم شفافیت پایین آن‌هاست. کاربران عمومی که در این بلاکچین‌ها حضور دارند، نمی‌توانند به مشاهده تراکنش‌های ثبت‌شده در شبکه بپردازند.

این موضوع سبب شده است تا بلاکچین‌‌های کنسرسیوم برای توسعه رمزارزها استفاده نشوند؛ زیرا تجربه نشان داده است استفاده از بلاکچین‌‌های کنسرسیوم سبب می‌شود تا کاربران به‌سختی به شبکه اعتماد کنند.

یکی از اصلی‌ترین کاربردهای بلاکچین کنسرسیوم توسعه سیستم‌های بانکی است. سیستم‌های بانکی به دلیل حساسیت‌هایی که از آن برخوردارند، توسط موجودیت‌های مختلف کنترل می‌شوند. این موضوع سبب شده است تا بهترین گزینه برای توسعه آن‌ها بلاکچین‌های کنسرسیوم باشد.

بانک‌ها می‌توانند با استفاده از بلاکچین کنسرسیوم سطح امنیت بسیار بالایی را برای سیستم‌های بانکی به وجود آورند و از این طریق بسیاری از فرایندهایی را که در سیستم‌های بانکی وجود دارد، خودکار کنند. در ادامه این مطلب از وب‌سایت سیگما با ما همراه باشید.

نود (Node) یا گره در شبکه بلاکچین چیست؟

نود (‌Node) یا گره یکی از مهم‌ترین مفاهیمی است که در شبکه‌های بلاکچین وجود دارد؛ به همین دلیل یکی از مهم‌ترین قدم‌ها برای این‌که بدانید تکنولوژی بلاکچین چیست و چگونه کار می‌کند، آشنایی با مفهوم نودهاست.

نودها یا گره‌ها در شبکه‌های بلاکچین مشارکت‌کنندگانی هستند که به‌نوعی می‌توان آن‌ها را ذینفعان شبکه نیز دانست. نودها با استفاده از سیستم‌های کامپیوتری وظایف مختلفی را در شبکه دارند. بهتر است بدانید هرکدام از سیستم‌های کامپیوتری که به شبکه‌های بلاکچین متصل می‌شوند، یک نود یا گره به شمار می‌روند.

اصلی‌ترین وظیفه نودها در تمامی شبکه‌های بلاکچین، تأمین امنیت شبکه است. شبکه‌هایی که نودهای بیشتری در آن قرار دارد، معمولاً از امنیت بیشتری برخوردارند؛ به همین دلیل در تمامی شبکه‌های بلاکچین سازوکارهایی اندیشیده می‌شود که در آن کاربران به‌عنوان نود در شبکه فعالیت کنند. نودها در شبکه بلاکچین مانند سرورها در دنیای اینترنت هستند.

در شبکه اینترنت کاربران و کلاینت‌ها به‌صورت مستقیم به یک سرور متمرکز متصل می‌شوند، اما در شبکه بلاکچین کاربران می‌توانند به نودهایی که در شبکه وجود دارد متصل شوند و از طریق آن‌ها به دریافت اطلاعات بپردازند.

هرکدام از کاربران در شبکه‌های بلاکچین می‌توانند به راه‌اندازی یک نود بپردازند. راه‌اندازی نود در شبکه مزایای مختلفی دارد که در بلاکچین ‌های مختلف تا حدی متفاوت است.

بهتر است بدانید نودها در شبکه‌های بلاکچین انواع مختلفی دارند که با توجه به عنوانی که از آن برخوردارند، نقش‌های کاملاً متفاوتی خواهند داشت. در بسیاری از شبکه‌های بلاکچین می‌توان نودهایی را مشاهده کرد که در ادامه به آن‌ها اشاره می‌کنیم.

• نود کامل (Full Node)

یکی از مهم‌ترین اعضای شبکه‌های بلاکچین نودهای کامل یا Full Node ها هستند. فول نودها نسخه‌ای کامل از بلاکچین را نگه‌داری می‌کنند و سایر کاربران برای بررسی تراکنش‌ها می‌توانند درخواست خود را به این نودها ارسال کنند.

اصلی‌ترین وظیفه نودهای کامل در شبکه‌های بلاکچین تأمین امنیت شبکه است. فول نودها به‌صورت مستمر تراکنش‌ها را بررسی کرده و آن‌ها را به نودهای ماینر ارسال می‌کنند.

بهتر است بدانید فول نودها یا نودهای کامل در تغییراتی که در شبکه‌های بلاکچین ایجاد می‌شود تصمیم‌گیری خواهند کرد. اگر بیشتر از ۵۰ درصد فول نودها با ایجاد تغییرات جدید در شبکه مخالفت کنند، تغییر جدید اعمال نخواهد شد.

• نود سبک (Lightweight Node)

نود سبک یا Lightweight node نوعی دیگر از نودها در شبکه‌های بلاکچین است که تعداد آن در بیشترین حد ممکن قرار خواهد داشت. نودهای سبک نیازی به دریافت نسخه کامل بلاکچین نخواهند داشت که این موضوع سبب می‌شود تمامی کاربران بتوانند به‌راحتی این نودها را راه‌اندازی کنند. اصلی‌ترین کاربرد نودهای سبک ارسال تراکنش‌ها به فول نودهاست.

نودهای سبک برای انجام ثبت تراکنش‌ها آن‌ها را به فول نودها ارسال می‌کنند تا بدین طریق به انجام مبادلات مالی بپردازند. یکی دیگر از کاربردهای نودهای سبک دریافت اطلاعات تراکنش‌ها و موجودی حساب‌ها از فول نودهاست.

• نود استخراج‌کننده (Miner Node)

نود استخراج‌کننده یا ماینر یکی دیگر از مهم‌ترین اعضای بسیاری از بلاکچین‌‌هاست. وظیفه اصلی ماینرها ایجاد بلاک‌های جدید و قرار دادن تراکنش‌ها در آن‌هاست. ماینرها با ایجاد بلاک‌های جدید به دریافت پاداش می‌پردازند که این موضوع سبب شده است در بسیاری از شبکه‌های بلاکچین تعداد زیادی از ماینرها هم‌زمان مشغول فعالیت باشند.

ماینرها وظیفه بررسی تراکنش‌ها را نیز بر عهده‌دارند. درازای بررسی و تأیید هرکدام از تراکنش‌ها، ماینرها به دریافت کارمزد خواهند پرداخت.

امنیت در بلاکچین چگونه است؟

امنیت بلاکچین مهم‌ترین فاکتوری است که در شبکه‌های بلاکچین بررسی می‌شود. اگرچه تمامی شبکه‌های بلاکچین امنیت یکسانی ندارند، بهتر است بدانید بیشتر بلاکچین‌‌ها از امنیت فوق‌العاده‌ای برخوردارند. امنیت بالای شبکه‌های بلاکچین سبب شده است تا ارزهای دیجیتال در مدت‌زمانی کوتاه رشد فوق‌العاده‌ای داشته باشند. عوامل زیادی وجود دارند که سبب شده‌اند بلاکچین امنیت بالایی داشته باشد.

درباره این‌که مهم‌ترین عامل در تأمین امنیت بلاکچین چیست، باید بدانید که حاکمیت غیرمتمرکز جزء اصلی‌ترین عواملی به شمار می‌رود که سبب شده است تکنولوژی بلاکچین امنیت فوق‌العاده بالایی داشته باشد.

بلاکچین‌‌هایی که به‌صورت کاملاً غیرمتمرکز مدیریت می‌شوند، این امکان را برای کاربران به وجود می‌آورند تا از این موضوع اطمینان داشته باشند که هیچ‌کدام از اعضای شبکه امکان تقلب و ثبت تراکنش‌های جعلی در شبکه را نخواهند داشت.

بیشتر بلاکچین‌ها توزیع شده‌اند؛ به این معنا که یک نسخه از تمامی اطلاعات موجود در آن‌ها توسط تعداد زیادی از نودهای شبکه نگهداری می‌شود. این موضوع سبب می‌شود تا امکان تغییر اطلاعات توسط خرابکاران وجود نداشته باشد.

اگر یکی از نودهای شبکه به تغییر اطلاعات ثبت‌شده در بلاکچین بپردازد، سایر نودها این موضوع را تشخیص می‌دهند و تغییرات اعمال‌شده را نادیده می‌گیرند.

یکی دیگر از دلایلی که سبب شده است تکنولوژی بلاکچین امنیت بالایی داشته باشد، استفاده از الگوریتم‌های رمزنگاری برای مهروموم‌کردن اطلاعات موجود در بلاک‌هاست. بلاک‌هایی که در شبکه بلاکچین وجود دارد، با استفاده از الگوریتم‌های رمزنگاری‌شده مهروموم می‌شوند؛ به همین دلیل امکان تغییر آن‌ها توسط کاربران به‌هیچ‌وجه وجود ندارد.

تمامی بلاک‌ها به‌جز جنسیس بلاک دارای مشخصه‌ای به نام هش قبلی هستند که به‌نوعی اثباتی از اطلاعات موجود در بلاک‌های قبلی به شمار می‌روند.

امضاهای دیجیتال از دیگر تکنولوژی‌هایی هستند که سبب حفظ امنیت شبکه‌های بلاکچین شده‌اند. با استفاده از امضاهای دیجیتال تمامی کاربران می‌توانند با امنیت بسیار بالا به ثبت تراکنش‌های خود بپردازند.

امضاهای دیجیتال از امینت بسیار بالایی برخوردارند و به‌هیچ‌وجه قابل جعل نیستند. این موضوع سبب می‌شود تا در شبکه‌های بلاکچین هرکدام از کاربران بتوانند با امنیت بالا به احراز هویت بپردازند و بدین طریق تراکنش‌های مالی را انجام دهند.

الگوریتم‌های اجماع بلاکچین

طبق تعریف بلاکچین الگوریتم‌های اجماع مکانیسم‌هایی هستند که با استفاده از آن اعضای شبکه می‌توانند برای انجام یک سری فعالیت‌ها در شبکه توافق کنند. تأمین امنیت در شبکه‌های بلاکچین بر عهده الگوریتم‌های اجماع قرار دارد.

با استفاده از این الگوریتم‌ها کاربران می‌توانند از این موضوع اطمینان داشته باشند که بلاک‌ها با امنیت کامل در زنجیره قرار خواهند گرفت؛ درحالی‌که بدون الگوریتم اجماع در بلاکچین هرکدام از نودهایی که در شبکه قرار دارند، می‌توانند به ثبت اطلاعات دلخواه در شبکه بپردازند که این موضوع سبب خواهد شد امنیت شبکه به‌شدت کاهش پیدا کند.

الگوریتم‌های اجماع انواع مختلفی دارند. در هرکدام از شبکه‌های بلاکچین از الگوریتم‌های اجماع متفاوتی استفاده می‌شود. برای این‌که با این الگوریتم‌ها بیشتر آشنا شوید باید بدانید انواع الگوریتم اجماع در بلاکچین چیست.

الگوریتم اجماع اثبات کار (PoW)

الگوریتم اجماع اثبات کار جزء یکی از رایج‌ترین الگوریتم‌هایی به شمار می‌رود که در بسیاری از شبکه‌های بلاکچین استفاده می‌شود. دلیل این موضوع این است که اولین بار در شبکه بیتکوین از این الگوریتم برای تأیید تراکنش‌ها استفاده شد.

بلاکچین‌‌های بعدی که بیشتر از روی بیتکوین ساخته شده‌اند نیز به اجرای این سازوکار برای تأیید تراکنش‌ها در شبکه پرداختند. الگوریتم اثبات کار مدلی است که ماینرها در آن برای تأیید تراکنش‌ها باید به حل معادلات پیچیده بپردازند.

این الگوریتم امنیت بالایی را برای شبکه به وجود می‌آورد، اما معایبی نیز دارد که از میان آن‌ها می‌توان به مصرف بالای انرژی اشاره کرد. الگوریتم اثبات کار سبب می‌شود تا برای تأیید تراکنش‌ها و ایجاد بلاک‌های جدید در شبکه تعداد زیادی از نودها هم‌زمان به حل الگوریتم بپردازند که این موضوع سبب صرف انرژی زیادی می‌شود.

الگوریتم گواه اثبات کار برخلاف امنیت بالایی که از آن برخوردار است، معایب زیادی دارد. در شبکه‌هایی که از این الگوریتم استفاده می‌شود، سرعت شبکه در حد بسیار پایینی قرارگرفته است.

در این شبکه‌ها افزایش تعداد کاربران سبب کاهش شدید سرعت شبکه می‌شود. این موضوع سبب شده است تا شبکه‌هایی که از الگوریتم گواه اثبات کار استفاده می‌کنند، به‌مرور در حال مهاجرت به سایر الگوریتم‌ها باشند تا چالش‌هایی را که با آن روبه‌رو هستند، رفع کنند.

الگوریتم اجماع اثبات سهام (PoS)

الگوریتم اجماع اثبات سهام (PoS) را می‌توان یکی از مدرن‌ترین الگوریتم‌های اجماع دانست. در این الگوریتم خبری از معادلات پیچیده ریاضی نخواهد بود؛ بااین‌وجود امنیت الگوریتم اجماع اثبات سهام در وضعیت بسیار مطلوبی قرار دارد؛ به‌طوری‌که در حال حاضر بیشتر شبکه‌های بلاکچین از آن استفاده می‌کنند.

الگوریتم اجماع اثبات سهام، نودهای شبکه برای تأیید تراکنش‌ها کاملاً تصادفی انتخاب می‌شوند. نودهایی که قصد دارند در شبکه به تأیید تراکنش‌ها بپردازند، باید تعداد از کوین‌های شبکه را در مدت‌زمانی مشخص نگهداری کنند.

نکته‌ای که درباره الگوریتم اجماع اثبات سهام باید بدانید، این است که در شبکه‌هایی که از این الگوریتم استفاده می‌کنند، چیزی به نام ماینر وجود نخواهد داشت، بلکه نودهایی به نام ولیدیتور وظیفه تأیید تراکنش‌ها را به عهده خواهند داشت.

درباره این‌که دلیل استفاده از الگوریتم اجماع اثبات سهام در بلاکچین چیست، باید بدانید که اصلی‌ترین دلیل استفاده از این الگوریتم در بلاکچین‌‌های مدرن افزایش مقیاس‌پذیری است.

الگوریتم اثبات سهام سرعت بسیار بالایی را برای شبکه به وجود می‌آورد؛ به‌طوری‌که با افزایش تعداد کاربران در شبکه سرعت آن کاهش نخواهد یافت. در شبکه‌هایی که از این الگوریتم استفاده می‌کنند، میزان کارمزد تراکنش‌ها نیز در سطح پایینی قرارگرفته است؛ به همین دلیل کاربران می‌توانند در تبادلات مالی روزمره خود از ارزهای دیجیتال توسعه‌یافته در این شبکه‌ها استفاده کنند.

زبان‌های برنامه‌نویسی بلاکچین

برای توسعه شبکه‌های بلاکچین با توجه به نیازمندی‌های پروژه و شرایط خاصی که وجود دارد، از زبان‌های برنامه‌نویسی مختلف استفاده می‌شود. JS, Kotlin, Go, Java, Scala, Rust و Lua جزء زبان‌های برنامه‌نویسی هستند که در توسعه شبکه‌های بلاکچین استفاده شده‌اند.

با استفاده از این زبان‌های برنامه‌نویسی می‌توان شبکه‌های بلاکچین را از پایه توسعه داد.

زبان‌های برنامه‌نویسی خاصی نیز وجود دارند که برای توسعه اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز روی شبکه‌های بلاکچین استفاده می‌شوند. سالیدیتی یکی از این زبان‌هاست که با استفاده از آن می‌توان بر بستر بلاکچین‌‌هایی مانند اتریوم و ترون به توسعه اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز و قراردادهای هوشمند پرداخت.

انواع کیف پول بلاکچین برای نگهداری ارز دیجیتال

کیف پول‌های بلاکچین برای نگهداری از ارزهای دیجیتال، NFT ها و تمامی دارایی‌های دیجیتال استفاده می‌شوند. با استفاده از کیف پول‌های دیجیتال می‌توان امنیت دارایی‌های دیجیتال را افزایش داد. کیف پول‌های بلاکچینی انواع مختلفی دارند.

درباره این‌که بهترین کیف پول بلاکچین چیست، باید بدانید که هرکدام از کیف‌ پول‌ها مزایا و معایب خاصی دارند؛ به همین دلیل کاربران با توجه به اهدافی که دارند باید بهترین آن‌ها را انتخاب کنند.

کیف‌ پول‌های نرم‌افزاری جزء رایج‌ترین کیف پول‌های بلاکچین به شمار می‌روند. بسیاری از افراد برای نگهداری ارزهای دیجیتال از کیف پول‌های نرم‌افزاری استفاده می‌کنند. مزیت اصلی این کیف ‌پول‌ها رایگان بودن آن‌هاست.

استفاده از این کیف پول‌ها بسیار ساده است؛ به همین دلیل تمامی کاربران حتی کاربران مبتدی نیز می‌توانند به استفاده از کیف ‌پول‌های نرم‌افزاری بپردازند. این کیف پول‌ها طوری طراحی‌شده‌اند که بتوان با استفاده از آن‌ها به بهترین شکل ممکن با اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز تعامل کرد و به‌راحتی دارایی‌ها را به سایر کاربران انتقال داد، اما کاربرانی که به دنبال امنیت بیشتر هستند، بهتر است به استفاده از کیف پول‌های سخت‌افزاری بپردازند که بیشترین امنیت را در اختیار کاربران قرار می‌دهند.

این کیف پول‌ها ارزهای دیجیتال و دارایی‌های موجود در بلاکچین را به‌صورت کاملاً آفلاین نگهداری می‌کنند که این موضوع سبب می‌شود امکان سرقت دارایی‌ها به‌شدت کاهش پیدا کند.

باوجوداینکه کیف پول‌های سخت‌افزاری از امنیت بالایی برخوردارند، نکته‌ای که درباره آن‌ها باید بدانید این است که این کیف پول‌ها رایگان نیستند و ارزان‌ترین آن‌ها در حال حاضر ۶۰ دلار قیمت دارند.

مقیاس‌پذیری و تمرکز نداشتن در بلاکچین

مقیاس‌پذیری و‌ تمرکز نداشتن جزء چالش‌برانگیزترین مباحثی است که در بلاکچین مطرح می‌شود. یکی از مهم‌ترین فاکتورهایی که شبکه‌های بلاکچین باید از آن برخوردار باشند، تمرکز نداشتن است. بلاکچین‌‌های غیرمتمرکز بدون نظارت سازمان‌ها و نهادهای مختلف فعالیت می‌کنند که این موضوع سبب می‌شود کاربران بتوانند به بهترین شکل ممکن به این بلاکچین‌‌ها اعتماد کنند.

به دلیل این‌که بلاکچین‌های غیرمتمرکز بدون دخالت نیروی انسانی مدیریت می‌شوند، امنیت آن‌ها نیز در بیشترین حد ممکن قرار دارد. باوجوداینکه تمرکز نداشتن مزایای زیادی برای تکنولوژی بلاکچین به دنبال دارد، اما شبکه‌های غیرمتمرکز معمولاً دچار مشکلات مقیاس‌پذیری هستند و افزایش تعداد کاربران در آن‌ها به کاهش سرعت شبکه منجر می‌شود.

در سال‌های اخیر بسیاری از شبکه‌های بلاکچین سعی کرده‌اند برای کاهش مشکلات مقیاس‌پذیری از مکانیسم‌های اجماع منحصربه‌فرد استفاده کنند. POS یکی از این مکانیسم‌هاست که استفاده از آن مزایای زیادی برای شبکه‌های بلاکچین به دنبال دارد. با استفاده از POS می‌توان علاوه بر تمرکز نداشتن شاهد مقیاس‌پذیری مناسب نیز بود.

شبکه همتا به همتا (Peer to Peer)

یکی از مهم‌ترین مشخصه‌های شبکه‌های بلاکچین Peer to Peer بودن آن‌هاست. شبکه‌های P2P یا همتا به همتا شبکه‌هایی هستند که در آن‌ها کاربران به‌صورت مستقیم با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند و به تبادل اطلاعات می‌پردازند.

در این شبکه‌ها، به دلیل این‌که شخص ثالث در ارتباطاتی که صورت می‌گیرد حضور ندارد، امنیت بیشتری وجود خواهد داشت. استفاده از شبکه‌های همتا به همتا سبب شده است تا بتوان شبکه‌های بلاکچین را به‌صورت کاملاً غیرمتمرکز راه‌اندازی کرد و بدون نیاز به شخص ثالث به‌صورت گسترده به برقراری ارتباطات پرداخت.

تست‌نت (Testnet) و مین‌نت (Mainnet) در بلاکچین

دو مفهوم تست‌نت و مین‌نت تقریباً در تمامی شبکه‌های بلاکچین وجود دارد؛ به همین دلیل باید بدانید این مفاهیم در بلاکچین چیست و چه کاربردی دارد؟ شبکه‌های بلاکچین با توجه به عملکرد خود به دسته‌های مختلف تقسیم می‌شوند.

مین نت به شبکه‌ای گفته می‌شود که به‌صورت کامل توسعه‌ یافته و مراحل تست را با موفقیت پشت سر گذاشته است.

شبکه‌های میننت درواقع بلاکچین‌‌های اصلی به شمار می‌روند که در آن‌ها تراکنش‌ها و اطلاعاتی که ثبت می‌شود، تغییر نخواهد کرد. در این شبکه‌ها ارز بومی شبکه توسعه پیدا می‌کند و کاربران می‌توانند به سرمایه‌گذاری در آن بپردازند. مین‌نت را می‌توان محصول نهایی پروژه‌های بلاکچین معرفی کرد.

مین نت‌ها توسط کاربران حقیقی استفاده می‌شوند؛ به همین دلیل باید قبل از راه‌اندازی تست شوند. ایجاد تغییرات در میننت بسیار پرهزینه خواهد بود؛ به همین دلیل توسعه‌دهندگان قبل از راه‌اندازی مین نت باید با استفاده از فرایندهای مختلفی که وجود دارد، به تست آن بپردازند تا از این موضوع اطمینان حاصل کنند که هیچ خطایی در شبکه وجود نخواهد داشت.

در مقابل مفهوم مین نت، تست نت وجود دارد؛ یعنی شبکه‌هایی که برای اهداف آزمایشی طراحی می‌شوند. توسعه‌دهندگان با استفاده از تست نت‌ها می‌توانند اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز خود را قبل از انتشار نهایی تست کنند تا از این موضوع اطمینان حاصل کنند که محصول نهایی بدون خطا منتشر خواهد شد.

تست نت‌ها رایگان هستند و ارزهای دیجیتالی که در آن‌ها وجود دارد نیز کاملاً رایگان است؛ به همین دلیل توسعه‌دهندگان می‌توانند بدون پرداخت هزینه به استفاده از قابلیت‌های مختلفی که در آن وجود دارد، بپردازند.

سخن ‌پایانی!

باوجوداینکه تکنولوژی بلاکچین بیشتر با ارزهای دیجیتال شناخته می‌شود، چیزی فراتر از ارزهای دیجیتال خواهد بود.

بلاکچین این امکان را برای جهان امروزی به وجود آورده است تا بتوان در حوزه‌های مختلف به حذف واسطه‌ها پرداخت و تعاملی شفاف را به ارمغان آورد.

با استفاده از تکنولوژی بلاکچین بسیاری از فعالیت‌های سازمانی دقیق‌تر، بهینه‌تر و امن‌تر خواهد شد؛ به همین دلیل در سال‌های آینده شاهد نفوذ بلاکچین به‌تمامی حوزه‌ها خواهیم بود.

پرسش‌های متداول!

• بلاکچین چیست؟

بلاکچین یک سیستم غیرمتمرکز برای ذخیره اطلاعات است که امکان تغییر اطلاعات، تقلب و نفوذ در آن وجود ندارد یا بسیار سخت و مشکل است.

• تفاوت ارز دیجیتال با بلاکچین چیست؟

بلاکچین یک تکنولوژی برای توسعه ارزهای دیجیتال است؛ درحالی‌که ارزهای دیجیتال نوعی دارایی به شمار می‌روند.

• بهترین شبکه بلاکچین کدام است؟

در حال حاضر طبق رتبه‌بندی‌های مختلف، اتریوم بهترین شبکه بلاکچین در نظر گرفته می‌شود.