آموزش بلاک‌چین برای مبتدیان

شنبه, ۱۶ فروردين ۱۳۹۹، ۱۲:۰۰ ب.ظ

آموزش صفر تا صد بلاک‌چین برای مبتدیان

در سال 2008 یک فرد یا گروهی از افراد که هویت آن هنوز هم شناسایی نشده، با نام مستعار ساتوشی ناکاموتو (Satoshi Nakamoto) با انتشار مقاله ای بیت‌کوین را به عنوان یک سامانه‌ی پرداخت الکترونیک همتا به همتا معرفی کرد و سپس کدهای این پول دیجیتال را به صورت متن باز در اختیار عموم مردم قرار داد. بنابراین فناوری بلاک چین برای اولین بار در کدهای اصلی برنامه ‌نویسی بیت‌کوین مورد استفاده قرار گرفت و شبکه بیت کوین بر اساس این فناوری پایه ریزی شد. در ادامه مقاله به آموزش صفر تا صد بلاک چین خواهیم پرداخت.

بلاک چین چیست؟

بلاک چین نوع خاصی از پایگاه داده (Database) می‌باشد که داده‌ها در آن فقط می‌توانند اضافه شوند و امکان تغییر یا حذف داده‌ها در آن وجود ندارد. بلاک چین همانطور که از نامش پیداست، زنجیره‌ای از بلاک‌های حاوی اطلاعات است که به پایگاه داده اضافه می‌شوند. هر بلاک به بلاک قبل از خود متصل است و معمولاً برای تأیید اعتبار خود، حاوی ترکیبی از اطلاعات تراکنش‌ها، برچسب‌های زمانی (Timestamps)، و سایر ابرداده‌های (Metadata) دیگر است. از آن‌جایی که این بلاک‌ها به یکدیگر پیوند خورده‌اند، به هیچ وجه نمی‌توان اطلاعات ورودی آن‌ها را ویرایش، حذف یا اصلاح کرد، زیرا این کار باعث می‌شود تمامی بلاک‌های بعدی نامعتبر شوند.

بلاک چین چگونه کار می‌کند؟

احتمالاً با مطالعه‌ مقدمه‌ این مقاله، بلاک چین یک فناوری ساده و ناکارآمد به نظر بیاید و این سؤال را در ذهنتان ایجاد کند که این سیستم چه مزایای خاصی در مقایسه با سایر سیستم‌های موجود دارد؟ در جواب باید گفت که ویژگی اصلی بلاک چین این است که به کاربران این امکان را می‌دهد تا به طور هماهنگ و بدون نیاز به اعتماد به یکدیگر، بر سر یک موضوع مشترک به توافق برسند. این فناوری با استفاده از یک شبکه‌ی توزیع شده، امکان تقلب و دستکاری طرفین را از بین می‌برد و در اینصورت، امنیت سطح بالایی خواهد داشت. کاربران می‌توانند با دانلود نرم‌افزارهای مربوطه، بلاک چین مورد نظر خود را اجرا کرده و وضعیت آن را به طور مستقل مورد بازبینی قرار دهند. این نرم‌افزار بعد از اجرا روی دستگاه کاربر، با نرم‌افزارهای کاربران دیگر ارتباط برقرار می‌کند، تا بتوانند با همکاری یکدیگر، اطلاعات را آپلود و دانلود کنند (اطلاعاتی از قبیل تراکنش‌ها و بلاک‌ها).

هر کاربر با دانلود بلاک‌ها، این مورد را بررسی می‌کند که آیا آن ها تحت قوانین سیستم بوجود آمده‌اند؟ پس از تأیید این موضوع، اطلاعات مربوطه، به همتایان (Peers) دیگر ارسال می‌شوند. این کار باعث می‌شود تا اکوسیستمی متشکل از صدها هزار واحد بوجود بیاید که به طور همزمان نسخه یکسانی از پایگاه داده را اجرا می‌کنند که این واحدها، «گره» یا Node نام دارند.

اطلاعات چگونه به بلاک چین اضافه می‌شوند؟

در صورت ثبت اطلاعات اشتباه، یکپارچگی بلاک چین زیر سؤال می‌رود. از طرفی، در سیستم‌های توزیع شده، هیچ رهبر یا مدیری برای اداره‌ی دفترکل (لجر) وجود ندارد. پس چطور می‌توان از صداقت رفتار شرکت‌کنندگان مطمئن شد؟ ساتوشی ناکاموتو، یک سیستم «اثبات کار» (Proof-of-Work) را ابداع کرد که به کاربران امکان می‌دهد یک بلاک را برای پیوستن به شبکه، پیشنهاد دهند. کاربران برای اینکه قادر به پیشنهاد بلاک باشند، باید از قدرت محاسباتی دستگاه خود استفاده کنند تا راه حلی که توسط پروتکل بوجود آمده را حدس بزنند (این امر شامل رمزنگاری مکرر داده‌ها برای تولید عددی است که در زیر یک مقدار خاص قرار می‌گیرد). این فرایند، استخراج (Mining) نام دارد. اگر ماینر (استخراج‌کننده) راه‌حل را به درستی حدس بزند، بلاکی (حاوی تراکنش‌های تأیید نشده که توسط همتایان ارسال شده‌اند) ساخته شده و زنجیره را گسترش می‌دهد. در ازای این کار، ماینر مقداری از توکن (Token) اختصاصی بلاک چین را به عنوان پاداش دریافت می‌کند.

رمزنگاری یا هشینگ (Hashing) با تابع یکطرفه، به این معنی است که حدس زدن مقدار ورودی از روی مقدار خروجی، تقریباً غیر ممکن می‌باشد. اما با داشتن مقدار ورودی، به راحتی می‌توان مقدار خروجی را تأیید کرد. با این روش، هر شرکت‌کننده می‌تواند تأیید کند که ماینر، یک بلاک «معتبر» تولید کرده است و هیچ بلاک‌ نامعتبری مورد تأیید قرار نمی‌گیرد. در این سناریو، ماینرهای متقلب هیچ پاداشی دریافت نمی‌کنند و سرمایه خود را در تلاش برای ایجاد بلاک‌های نامعتبر هدر می‌دهند. در سیستم‌های ارزهای دیجیتال، استفاده از کلید‌های رمزنگاری خصوصی یا عمومی تضمین می‌کند که طرفین نمی‌توانند وجوهی را که در اختیار ندارند، خرج کنند. کوین‌ها به کلیدهای خصوصی گره خورده‌اند (این کلیدها تنها در اختیار کاربر هستند)، و فقط یک امضای معتبر که انتقال آنها را تأیید کند، اجازه خرج کردنشان را می‌دهد. «اثبات کار» پرکاربردترین طرح برای دستیابی به اجماع بین کاربران است، اما این طرح تنها گزینه موجود نیست. گزینه‌ های دیگری مانند «اثبات سهام» (Proof-of-Stake) در حال توسعه هستند، اگرچه این گزینه‌ها هنوز جای کار دارند، اما «مکانیزم‌های اجماع ترکیبی» (Hybrid Consensus Mechanisms) مدتی‌ است که مورد استفاده قرار می‌گیرند.

چه کسی بلاک چین را اختراع کرد؟

ایده اولیه‌ی بلاک چین (به اوایل دهه 90 میلادی برمی‌گردد. دو محقق به نام‌های Scott Stornetta و Stuart Haber مقاله‌ای تحت عنوان «چگونه به یک سند الکترونیکی برچسب زمانی بزنیم» (How to Time-Stamp a Digital Document) منتشر کردند و راهکارهای موثری برای برچسب زمانی زدن فایل‌ها به طوری که غیر قابل ویرایش و دستکاری باشند، ارائه دادند. روش ارائه شده توسط این دو محقق کامل نبود و برای اجرا، نیازمند اعتماد به اشخاص ثالث بود. با اینکه فناوری بلاک چین توسط راهکارهای خلاقانه دانشمندان حوزه رایانه توسعه یافته، اما شخصی با نام «ساتوشی ناکاموتو» مؤسس اصلی آن است و به عنوان پدر این فناوری شناخته می‌شود.

مشاهده متن کامل مقاله>

صفر تا صد بلاک‌چین برای مبتدیان