بلاکچین ؛ اختراع انقلابی نوع بشر

فناوری بلاکچین (BlockChain) به سرعت در حال تغییر شکل دادن به دنیای دیجیتال و اقتصادی است. از بیت‌کوین که به عنوان اولین ارز دیجیتال مبتنی بر بلاکچین معرفی شد تا قراردادهای هوشمند که بدون نیاز به واسطه‌ها، توافقات را به صورت خودکار اجرا می‌کنند، بلاکچین امروز فراتر از یک تکنولوژی ساده است. این فناوری نوین، با ایجاد سیستم‌های امن، شفاف و غیرمتمرکز، در حال دگرگونی صنایع مختلفی از جمله مالی، لجستیک و بهداشت است. اگر می‌خواهید بدانید بلاکچین چگونه کار می‌کند و چرا به یکی از پرکاربردترین فناوری‌های جهان تبدیل شده‌است، با هامیا ژورنال همراه باشید تا در این راهنمای جامع به بررسی آن بپردازیم.

بلاکچین چیست؟

بلاکچین فناوری نوینی است که برای ثبت و ضبط داده‌ها به شیوه‌ای امن و غیرقابل تغییر به کار می‌رود. این فناوری، با ایجاد یک دفتر کل توزیع شده (Distributed Ledger Technology)، امکان دستکاری یا جعل اطلاعات ذخیره شده را به حداقل می‌رساند. به عبارت ساده‌تر، بلاکچین یک سیستم ثبت اطلاعات دیجیتالی است که در چندین نقطه به صورت همزمان کپی می‌شود و این امر، امنیت و اطمینان از صحت داده‌ها را به همراه دارد.

بلاکچین را می‌توان نوعی دفتر کل دیجیتال تصور کرد که کپی آن در تعداد زیادی رایانه پراکنده در سراسر جهان نگهداری می‌شود. هر یک از این رایانه‌ها، نسخه‌ای کامل و یکسان از این دفتر کل را در اختیار دارد و به طور مداوم آن را به روزرسانی می‌کند. این ساختار توزیع شده، خطر از دست رفتن اطلاعات در اثر خرابی یک رایانه خاص را به حداقل می‌رساند و امنیت داده‌ها را به شدت افزایش می‌دهد.

از سوی دیگر، بلاکچین به عنوان یک پایگاه داده نیز عمل می‌کند، اما با ویژگی‌های منحصربه‌فردی که آن را از پایگاه‌های داده سنتی متمایز می‌سازد. در حالی که پایگاه‌های داده‌های معمولی اطلاعات را در قالب جداول و سطرها و ستون‌ها سازماندهی می‌کنند، بلاکچین داده‌ها را در بلوک‌هایی ذخیره می‌کند که به صورت زنجیره‌ای به یکدیگر متصل شده‌اند. هر بلوک حاوی اطلاعاتی درباره تراکنش‌ها و همچنین یک هش (کد رمزنگاری شده) از بلوک قبلی است. این ساختار زنجیره‌ای، تغییر یا حذف اطلاعات ثبت شده در بلاکچین را بسیار دشوار و عملاً غیرممکن می‌سازد.

علاوه بر این، بلاکچین یک پایگاه داده غیرمتمرکز است. به این معنی که هیچ نهاد مرکزی برای مدیریت و کنترل آن وجود ندارد. در عوض، شبکه بلاکچین توسط رایانه‌های متعددی که به صورت همتا به هم متصل هستند، مدیریت می‌شود. این ویژگی، بلاکچین را در برابر سانسور و دستکاری مقاوم ساخته و به آن امکان می‌دهد تا به صورت مستقل و خودکار عمل کند.

برای کسب اطلاعات بیشتر درباره شبکه‌های همتا به همتا (Peer-to-Peer) می‌توانید مقاله‌ی “آشنایی با شبکه‌های همتا به همتا (P2P) و کاربردهای گسترده آن‌ها“ بخوانید.

یت‌کوین، اولین ارز دیجیتال جهان، در سال 2009 بر بستر فناوری بلاکچین معرفی شد. این رویداد نقطه عطفی در تاریخ فناوری اطلاعات بود و کاربرد موفق بلاکچین در بیت‌کوین، این فناوری را به سرعت در کانون توجه قرار داد. در پی موفقیت بیت‌کوین، ارزهای دیجیتال دیگری مانند دوج‌کوین و بیت‌کوین کش نیز با الهام از آن ایجاد شدند. این ارزها نیز از فناوری بلاکچین استفاده می‌کنند و به همین دلیل، اغلب با بیت‌کوین مقایسه می‌شوند. تمامی این ارزها از دفتر کل‌های عمومی بهره می‌برند؛ به این معنا که هر تراکنشی که در شبکه انجام می‌شود، برای همه قابل مشاهده است.

با این حال، از آغاز پیدایش بیت‌کوین، کاربرد بلاکچین به حوزه‌های بسیار متنوع‌تری گسترش یافته‌است. شرکت‌های لجستیکی از این فناوری برای ردیابی و پیگیری دقیق کالاها در طول زنجیره تأمین استفاده می‌کنند. بانک‌های مرکزی و مؤسسات مالی نیز در حال بررسی و آزمایش کاربردهای متنوعی از بلاکچین در حوزه مالی هستند، از جمله ایجاد سیستم‌های پرداخت سریع‌تر، امن‌تر و شفاف‌تر. علاوه بر این، صنایع مختلفی از جمله حقوقی و سرگرمی، از بلاکچین به عنوان پایه و اساسی برای قراردادهای هوشمند و مکانیزم‌های مختلفی برای انتقال و حفاظت از حقوق مالکیت معنوی بهره می‌برند.

در واقع، بسیاری از شرکت‌ها و سازمان‌ها از فناوری بلاکچین به عنوان یک ابزار امن و مقرون‌به‌صرفه برای ایجاد و مدیریت پایگاه‌های داده توزیع شده استفاده می‌کنند. این پایگاه‌های داده، سوابق تمامی تراکنش‌های دیجیتال را به صورت ایمن و شفاف نگهداری می‌کنند. در نتیجه، بلاکچین به عنوان یک راهکار مطمئن برای ردیابی و اشتراک‌گذاری امن داده‌ها بین چندین سازمان و نهاد شناخته شده‌است.

ویژگی‌های کلیدی فناوری بلاکچین

فناوری بلاکچین بر پایه مجموعه‌ای از ویژگی‌های منحصربه‌فرد بنا شده‌است که آن را از پایگاه‌های داده سنتی متمایز می‌سازد. مهم‌ترین و شاخص‌ترین ویژگی‌های این فناوری عبارت‌اند از:

• غیرمتمرکز بودن: یکی از بارزترین ویژگی‌های فناوری بلاکچین، ماهیت غیرمتمرکز آن است. بر خلاف پایگاه‌های داده سنتی که مدیریت و کنترل آن‌ها در دست یک نهاد مرکزی مانند یک بانک متمرکز است، بلاکچین از یک دفتر کل توزیع‌شده استفاده می‌کند. در این سیستم، به جای یک مرجع مرکزی، شبکه‌ای از رایانه‌ها که به آن‌ها گره¹ گفته می‌شود، مسئولیت نگهداری، تأیید و به‌روزرسانی اطلاعات را بر عهده دارند. هر یک از این گره‌ها، یک نسخه کامل و یکسان از دفتر کل را در اختیار دارد و در سراسر شبکه پراکنده است.
• تغییرناپذیری و امنیت: فناوری بلاکچین برای تضمین امنیت و عدم تغییرپذیری اطلاعات، به شدت به الگوریتم‌های رمزنگاری متکی است. در این فناوری، اطلاعات در بلوک‌هایی سازماندهی می‌شوند که به صورت زنجیره‌ای به یکدیگر متصل هستند. هر بلوک حاوی اطلاعاتی درباره تراکنش‌ها است و با بلوک قبلی خود به کمک یک تابع هش رمزنگاری شده مرتبط می‌شود. این تابع هش، یک رشته کاراکتر با طول ثابت است که بر اساس محتوای بلوک تولید می‌شود. حتی کوچکترین تغییر در اطلاعات یک بلوک، منجر به تغییر کامل هش آن و در نتیجه، تمام هش‌های بلوک‌های بعدی می‌شود.
• شفافیت و قابلیت ردیابی: یکی از ویژگی‌های برجسته فناوری بلاکچین، شفافیت ذاتی آن است. به عبارت دیگر، تمامی شرکت‌کنندگان در شبکه به صورت همزمان و یکسان به اطلاعات ثبت شده در دفتر کل دسترسی دارند. هر تراکنش انجام شده به عنوان بخشی از این دفتر کل عمومی ثبت می‌شود و برای همه قابل مشاهده است. این شفافیت، اعتماد و پاسخگویی را در شبکه افزایش می‌دهد، زیرا هرگونه مغایرت یا خطایی به سرعت شناسایی و برطرف می‌شود.
• قراردادهای هوشمند: قراردادهای هوشمند، توافق‌نامه‌هایی هستند که به صورت کدهای کامپیوتری نوشته شده و بر روی بلاکچین اجرا می‌شوند. این قراردادها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که به صورت خودکار و بدون نیاز به دخالت شخص ثالث، مفاد یک قرارداد را اجرا کنند. هنگامی که شرایط از پیش تعیین شده در قرارداد هوشمند محقق شود، این قرارداد به طور خودکار عملکرد خود را انجام می‌دهد.

نحوه عملکرد بلاکچین و فناوری دفتر کل توزیع شده

بلاکچین از یک فرآیند چند مرحله‌ای برای ثبت و تأیید تراکنش‌ها استفاده می‌کند. این فرآیند را می‌توان به پنج مرحله اصلی تقسیم کرد:

1. ایجاد تراکنش: یک کاربر یا شرکت‌کننده مجاز، تراکنشی را که قصد انجام آن را دارد (مانند انتقال ارز دیجیتال یا ثبت یک قرارداد هوشمند) به شبکه بلاکچین ارسال می‌کند.
2. ایجاد بلوک: تراکنش‌های جدید به همراه اطلاعات دیگری مانند زمان انجام تراکنش و هش بلوک قبلی، در یک بلوک جمع‌آوری می‌شوند.
3. توزیع بلوک: بلوک ایجاد شده به تمام گره‌های موجود در شبکه بلاکچین ارسال می‌شود. گره‌ها، رایانه‌هایی هستند که به شبکه بلاکچین متصل هستند و یک نسخه از دفتر کل را نگهداری می‌کنند.
4. تأیید و اضافه شدن به بلاکچین: گره‌های شبکه، صحت تراکنش‌های موجود در بلوک جدید را تأیید می‌کنند. پس از تأیید، بلوک به بلاکچین موجود اضافه می‌شود و به صورت دائمی در آن ثبت می‌شود.
5. بروزرسانی شبکه: با اضافه شدن بلوک جدید به بلاکچین، تمام گره‌های شبکه به‌روزرسانی می‌شوند تا نسخه یکسانی از دفتر کل را داشته باشند.

به عبارت ساده‌تر، بلاکچین مانند یک دفتر کل دیجیتالی است که به صورت توزیع شده در بین هزاران رایانه نگهداری می‌شود. هر تراکنشی که در شبکه انجام می‌شود، به صورت یک بلوک به این دفتر کل اضافه شده و به صورت دائمی در آن ثبت می‌شود. از آنجایی که هر گره یک نسخه کامل از دفتر کل را دارد، دستکاری یا حذف اطلاعات ثبت شده در بلاکچین تقریباً غیرممکن است.

این مراحل تقریباً آنی رخ می‌دهند و شامل مؤلفه‌های متعددی هستند. گره‌ها در شبکه‌های بلاکچین همگانی، ماینر نامیده می‌شوند؛ این گره‌ها معمولاً به واسطه فرایندهایی چون اثبات کار (proof of work)² یا اثبات سهام (proof of stake)³، به صورت ارز دیجیتال پاداش می‌گیرند.

دفتر کل بلاکچین از دو بخش اصلی تشکیل شده‌است: تراکنش‌های منفرد و بلوک‌ها. هر بلوک حاوی مجموعه‌ای از تراکنش‌ها به همراه اطلاعات اضافی از جمله یک شناسه منحصر به فرد به نام هش است. این هش بر اساس محتویات بلوک و هش بلوک قبلی محاسبه می‌شود و به عنوان یک مهر تایید بر یکپارچگی و ترتیب زمانی بلوک‌ها عمل می‌کند. به عبارت دیگر، هر بلوک به بلوک قبلی خود متصل شده و یک زنجیره پیوسته و غیر قابل دستکاری را تشکیل می‌دهد.

قبل از افزودن هر بلوک جدید به زنجیره بلاکچین، اصالت و صحت آن توسط فرآیندی به نام اجماع یا اعتبارسنجی تأیید می‌شود. در این مرحله، اکثریت قریب به اتفاق گره‌های شبکه باید بر روی صحت محاسبات انجام شده بر روی بلوک جدید به توافق برسند. این مکانیزم اجماع تضمین می‌کند که تمامی نسخه‌های دفتر کل توزیع شده بلاکچین با یکدیگر همخوانی داشته باشند و یک نسخه واحد و دقیق از تاریخچه تراکنش‌ها را ارائه دهند.

پس از افزودن یک بلوک به زنجیره بلاکچین، امکان تغییر آن وجود ندارد و هرگونه ارجاع به بلوک‌های قبلی بر اساس هش منحصر به فرد آن‌ها صورت می‌گیرد. هرگونه تلاش برای دستکاری یک بلوک، منجر به تغییر هش آن و به تبع آن، تغییر هش تمام بلوک‌های بعدی شده و یکپارچگی کل زنجیره را به خطر می‌اندازد. در صورت بروز هرگونه اختلاف یا عدم توافق در مورد اعتبار یک بلوک جدید، مکانیزم اجماع شبکه به طور خودکار فعال شده و مانع از افزوده شدن بلوک‌های نادرست به زنجیره می‌شود. در چنین شرایطی، بلوک معیوب معمولاً حذف شده و فرآیند اعتبارسنجی مجدداً آغاز می‌شود تا اطمینان حاصل شود که تنها بلوک‌های معتبر به زنجیره اضافه می‌شوند. این مکانیزم، از تمرکزگرایی در شبکه جلوگیری کرده و پایداری و امنیت آن را تضمین می‌کند.

بلاکچین، ارز دیجیتال، ارز رمزنگاری شده و بیت کوین

اصطلاحات بلاکچین، ارز رمزنگاری شده، ارز دیجیتال و بیت کوین، اگرچه اغلب در کنار هم به کار می‌روند و گاه به جای یکدیگر به اشتباه استفاده می‌شوند، اما هر یک مفهوم متمایزی دارند. هرچند همه این مفاهیم زیر چتر گسترده‌تر فناوری دفتر کل توزیع شده (DLT) قرار می‌گیرند، اما تفاوت‌های اساسی بین آن‌ها وجود دارد.

• بلاکچین: می‌توان بلاکچین را به عنوان زیرساخت یا فناوری بنیادینی دانست که ارزهای دیجیتال و رمزنگاری شده بر روی آن ساخته می‌شوند. این فناوری، یک دفتر کل دیجیتال غیرمتمرکز است که به صورت امن و شفاف، تمامی تراکنش‌ها را ثبت و نگهداری می‌کند. به‌گونه‌ای که امکان تغییر یا حذف اطلاعات ثبت‌شده در آن وجود ندارد. این ویژگی، باعث ایجاد اعتماد و شفافیت در سیستم‌های مالی مبتنی بر بلاکچین می‌شود.
• ارز دیجیتال: به کلیه واحدهای پولی اطلاق می‌شود که به صورت دیجیتال یا الکترونیکی ایجاد، مبادله و ذخیره می‌شوند و نیازی به واسطه‌های مالی سنتی مانند بانک‌ها ندارند. این مفهوم شامل طیف وسیعی از ارزها می‌شود، از جمله ارزهای دیجیتالی صادر شده توسط دولت‌ها و بانک‌های مرکزی (مانند پول الکترونیکی) تا ارزهای رمزنگاری شده که بر پایه فناوری بلاکچین ساخته شده‌اند. اصطلاحاتی مانند پول دیجیتال، پول الکترونیکی، ارز الکترونیکی یا سایبرکش نیز گاهی به جای ارز دیجیتال به کار می‌روند.
• ارز رمزنگاری شده: ارز رمزنگاری شده (cryptocurrency)، نوعی دارایی دیجیتال است که بر بستر فناوری بلاکچین ایجاد شده و برای مبادله بین کاربران شبکه بلاکچین به کار می‌رود. برخلاف ارزهای دیجیتال که ممکن است توسط دولت‌ها صادر شوند، ارزهای رمزنگاری شده توسط نهادهای خصوصی یا گروه‌ها منتشر می‌شوند و عموماً تحت نظارت مستقیم هیچ نهاد دولتی نیستند. این ارزها را می‌توان به عنوان نوعی توکن دیجیتالی تصور کرد که برای خرید کالاها و خدمات از سایر اعضای شبکه بلاکچین مورد استفاده قرار می‌گیرد. بر اساس آمار وب‌سایت CoinMarketCap تا سپتامبر 2023، بیش از 9111 نوع ارز رمزنگاری شده مختلف در بازارهای جهانی قابل معامله هستند.
• بیت کوین: بیت کوین به عنوان اولین و شناخته‌شده‌ترین ارز رمزنگاری شده، توسط فرد یا گروهی ناشناس با نام مستعار ساتوشی ناکاموتو معرفی شد. این ارز دیجیتال در یک شبکه غیرمتمرکز به نام بلاکچین بیت کوین فعالیت می‌کند که امکان انتقال و دریافت مستقیم بیت کوین را بدون نیاز به واسطه‌های مالی فراهم می‌آورد. بیت کوین‌های جدید از طریق فرایند استخراج تولید می‌شوند که در آن، رایانه‌های قدرتمند به حل معماهای پیچیده ریاضی می‌پردازند. موفق‌ترین رایانه در این رقابت، با دریافت بیت کوین به عنوان پاداش، به تأیید تراکنش‌ها و افزودن آن‌ها به بلاکچین کمک می‌کند.

بلاکچین و قراردادهای هوشمند

قراردادهای هوشمند، یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های فناوری بلاکچین هستند که به عنوان قراردادهای دیجیتالی خودکار عمل می‌کنند. این قراردادها به صورت کدهای برنامه‌نویسی نوشته می‌شوند و بر اساس مجموعه‌ای از قوانین و شرایط از پیش تعیین شده، به صورت خودکار اجرا می‌شوند. هدف از ایجاد قراردادهای هوشمند، تسهیل، تأیید و اجرای توافقات بین طرفین بدون نیاز به واسطه‌های انسانی مانند وکلا یا بانک‌ها است. به عبارت دیگر، پس از تحقق شرایط توافق شده، قرارداد هوشمند به صورت خودکار اقدامات مورد نظر را انجام داده و اطمینان حاصل می‌کند که تمام طرفین به تعهدات خود عمل کرده‌اند.

قراردادهای هوشمند معمولاً بر بستر پلتفرم‌های بلاکچین مستقر می‌شوند تا از امنیت و شفافیت لازم برای اجرا برخوردار باشند. اتریوم یکی از محبوب‌ترین پلتفرم‌های بلاکچین برای استقرار قراردادهای هوشمند است که کاربردهای متنوعی از جمله تراکنش‌های مالی، مدیریت زنجیره تأمین، معاملات املاک و تأیید هویت دیجیتال را پوشش می‌دهد. قراردادهای هوشمند مزایای متعددی از جمله کاهش هزینه‌ها، حذف واسطه‌ها، تسریع فرآیندها و افزایش امنیت را به همراه دارند. با حذف پیچیدگی‌های ناشی از دخالت واسطه‌ها، این فناوری به ساده‌سازی و بهبود بسیاری از فرایندهای تجاری کمک می‌کند.

مثال‌ها و موارد استفاده بلاکچین

فناوری بلاکچین به سرعت در حال توسعه و گسترش است، به طوری که امروزه بسیاری از صنایع به ارزش و کاربردهای آن پی برده‌اند. کاربردهای بلاکچین فراتر از ارزهای رمزنگاری شده رفته و به حوزه‌هایی مانند قراردادهای هوشمند، امنیت سایبری، اینترنت اشیا و توکن‌های غیرقابل تعویض (NFT) نیز گسترش یافته‌است. NFTها به عنوان دارایی‌های دیجیتالی منحصر به فرد، نماینده آثار هنری، موسیقی و سایر دارایی‌های دنیای واقعی هستند و در بازارهای آنلاین خرید و فروش می‌شوند. این توکن‌ها روشی نوین و محبوب برای معامله آثار هنری دیجیتال به شمار می‌آیند.

برخی از کاربردهای واقعی فناوری بلاکچین در زمینه‌های زیر قرار می‌گیرند:

مدیریت زنجیره تأمین

بلاکچین در حوزه مدیریت زنجیره تأمین کاربردهای فراوانی دارد. با بهره‌گیری از شفافیت، قابلیت ردیابی و پاسخگویی بالای بلاکچین، می‌توان تمامی مراحل یک محصول را از مبدأ تا مقصد به‌صورت دقیق ثبت و پیگیری کرد. این امر به شرکت‌ها کمک می‌کند تا اصالت محصولات را تأیید کرده، از ورود کالاهای تقلبی به بازار جلوگیری کنند و فرآیندهای لجستیکی را بهینه کنند.

بهداشت و درمان

بلاکچین، در کنار هوش مصنوعی (AI) و اینترنت اشیا (IoT)، به عنوان یک فناوری نوین در حوزه سلامت و مراقبت‌های پزشکی مطرح شده‌است. این فناوری به منظور ذخیره و اشتراک‌گذاری امن داده‌های پزشکی بیماران طراحی شده‌است. با استفاده از بلاکچین، بیماران می‌توانند کنترل کامل بر سوابق پزشکی خود داشته باشند و در صورت نیاز، به پزشکان و سایر ارائه دهندگان خدمات سلامت دسترسی محدودی اعطا کنند. این رویکرد، امکان تبادل ایمن و روان اطلاعات پزشکی را فراهم کرده، به بهبود نتایج درمان کمک می‌کند و در عین حال، بار کار اداری مرتبط با مدیریت سوابق پزشکی را کاهش می‌دهد.

مدیریت هویت

سیستم‌های مدیریت هویت مبتنی بر بلاکچین، با افزایش امنیت، حریم خصوصی و کنترل کاربران بر داده‌های شخصی، تحولی در حوزه مدیریت هویت ایجاد کرده‌اند. با ذخیره اطلاعات هویتی بر روی بلاکچین، کاربران می‌توانند یک هویت دیجیتال منحصر به فرد و قابل تأیید داشته باشند که به آن‌ها امکان می‌دهد بدون نیاز به ارائه اسناد هویتی متعدد، هویت خود را اثبات کنند. این امر ضمن کاهش خطر سرقت هویت، فرآیندهای تأیید هویت را نیز ساده‌تر و کارآمدتر می‌سازد.

سیستم‌های رأی‌گیری

فناوری بلاکچین با ارائه بستری امن و شفاف برای برگزاری انتخابات، می‌تواند چالش‌های موجود در سیستم‌های رای‌گیری سنتی را برطرف سازد. سیستم‌های رأی‌گیری مبتنی بر بلاکچین، با حذف امکان تقلب در انتخابات، تضمین یکپارچگی فرآیند رأی‌گیری و فراهم آوردن امکان رأی‌گیری از راه دور به صورت ناشناس و محرمانه، تحولی شگرف در حوزه انتخابات ایجاد خواهند کرد.

مالی و بانکداری

بلاکچین در حوزه خدمات مالی به منظور تسریع تراکنش‌ها و کوتاه‌سازی زمان نهایی شدن آن‌ها به کار گرفته می‌شود. برخی از بانک‌ها نیز از این فناوری برای مدیریت قراردادها و ردیابی دارایی‌ها بهره می‌برند. به عنوان مثال، پی‌پل (PayPal)، یکی از شناخته‌شده‌ترین پلتفرم‌های پرداخت آنلاین، در سال ۲۰۲۰ سرویس مبتنی بر بلاکچین خود را راه‌اندازی کرد که امکان خرید، فروش و نگهداری ارزهای دیجیتال را برای کاربران فراهم می‌آورد. همچنین، کنسرسیوم جهانی R3، پلتفرم Corda را توسعه داده‌است که با استفاده از رابط‌های برنامه‌نویسی کاربردی (API) بلاکچین، امکان ثبت، مدیریت و همگام‌سازی اطلاعات مالی را در پلتفرم‌های مختلف فراهم می‌سازد.

رسانه و سرگرمی

فناوری بلاکچین فرصت‌های جدیدی را برای کسب حق‌التالیف در حوزه رسانه و سرگرمی فراهم آورده‌است. به عنوان مثال، سازمان‌ها می‌توانند با بهره‌گیری از بلاکچین، بلیط‌های دیجیتالی غیرقابل جعل ایجاد کنند که در صورت فروش مجدد، به صورت خودکار حق‌التالیف آن‌ها را تضمین می‌کند. در این راستا، شرکت جهانی سرگرمی Live Nation SAS در آوریل ۲۰۲۱، پلتفرم TixTo.Me را با پشتیبانی شبکه بلاکچینی Aventus Network راه‌اندازی کرد که نمونه‌ای موفق از کاربرد بلاکچین در این حوزه محسوب می‌شود.

کاربردهای دیگر فناوری بلاکچین

قراردادهای هوشمند	امنیت سایبری	اینترنت اشیا	ارزهای دیجیتال	توکن‌های غیرقابل تعویض (NFT)
اجرای خودکار منطق کسب‌وکار	بهبود حریم خصوصی و امنیت	حامل ایدئال برای داده‌های سنسورهای اینترنت اشیا	تبادل و ثبت پول بدون نیاز به بانک	مالکیت بر دارایی‌های دیجیتال منحصر به فرد
تطبیق خودکار	امنیت دارایی‌های دیجیتال	ردیابی دارایی‌ها	انجام حواله‌های بین‌المللی	سرمایه‌گذاری جایگزین
ایجاد سیستم‌های مالی غیرمتمرکز	امنیت اینترنت اشیا	جمع‌آوری داده‌های ESG	سرمایه‌گذاری	برندسازی
صنعت بیمه	سوابق پزشکی	مدیریت ناوگان	پرداخت‌های لحظه‌ای	هنر دیجیتال
زنجیره تامین و لجستیک	احراز هویت نرم‌افزار	مدیریت موجودی	تقسیم درآمد	کلکسیون‌های دیجیتال
نگهداری خودرو	مدیریت سرمایه در گردش	زنجیره تامین قابل ردیابی	مدیریت سرمایه در گردش	هویت دیجیتال

مزایای بلاکچین

کارشناسان بر چندین مزیت کلیدی برای بهره‌گیری از فناوری بلاکچین تأکید دارند که از جمله آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

• ناخلف بودن: به دلیل توزیع داده‌ها در میان میلیون‌ها رایانه و فرایند مداوم تطبیق اطلاعات، دستکاری یا تخریب یک بلاکچین تقریباً غیرممکن است. همچنین، عدم وجود یک نقطه شکست واحد، پایداری و امنیت این سیستم را تضمین می‌نماید.
• کارآمدی: اگرچه بلاکچین‌های عمومی ممکن است در برخی موارد با محدودیت سرعت مواجه شوند، اما به طور کلی تراکنش‌ها در این سیستم‌ها نسبت به سیستم‌های متمرکز کارآمدتر انجام می‌شوند.
• انعطاف‌پذیری: در صورت بروز اختلال در یکی از گره‌های شبکه، سایر گره‌ها نسخه کاملی از دفتر کل را در اختیار دارند و به این ترتیب، ادامه فعالیت شبکه تضمین می‌شود.
• قابلیت اعتماد: بلاکچین با ایجاد اعتماد بین مشارکت‌کنندگان در شبکه، امکان تبادل اطلاعات به صورت امن و شفاف را فراهم می‌آورد. به دلیل ماهیت غیرقابل تغییر بلوک‌های تأیید شده، حذف یا تغییر داده‌ها در این سیستم بسیار دشوار است.
• صرفه‌جویی در هزینه: با حذف واسطه‌ها و طرف‌های ثالث، هزینه‌های مرتبط با تراکنش‌ها به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد و در نتیجه، بلاکچین به عنوان یک فناوری مقرون به صرفه مطرح می‌شود.

معایب بلاکچین

کارشناسان معتقدند فناوری بلاکچین علی‌رغم مزایای متعدد، با چالش‌ها و محدودیت‌هایی نیز همراه است. برخی از مهم‌ترین معایب و خطرات بالقوه بلاکچین عبارتند از:

• مسائل مربوط به مالکیت و مسئولیت: در صورت بروز مشکلات و اختلافات، تعیین دقیق مالکیت و مسئولیت در شبکه‌های بلاکچینی می‌تواند پیچیده و چالش‌برانگیز باشد.
• زیرساخت‌های مورد نیاز: ایجاد و نگهداری یک شبکه بلاکچینی مستلزم سرمایه‌گذاری قابل توجه در زیرساخت‌های فنی است که ممکن است برای برخی سازمان‌ها مقرون به صرفه نباشد.
• مشکلات تغییرِ داده: به دلیل ماهیت غیرقابل تغییر بلاکچین، اصلاح یا حذف اطلاعات ثبت شده در آن بسیار دشوار و در برخی موارد غیرممکن است.
• اهمیت کلیدهای خصوصی: کاربران باید کلیدهای خصوصی خود را به دقت محافظت کنند، زیرا در صورت از دست رفتن یا سرقت آن‌ها، امکان بازیابی دارایی‌های دیجیتال وجود نخواهد داشت.
• نیاز به ذخیره سازی: با رشد شبکه بلاکچین، حجم داده‌های ذخیره شده نیز افزایش می‌یابد که می‌تواند به منابع ذخیره‌سازی قابل توجهی نیاز داشته باشد.
• آسیب‌پذیری در برابر حملات ۵۱٪: شبکه‌های بلاکچین در برابر حملات ۵۱٪ آسیب‌پذیر هستند، که در این نوع حملات یک عامل مخرب با کنترل بیش از ۵۰ درصد از قدرت محاسباتی شبکه می‌تواند به طور بالقوه تراکنش‌ها را دستکاری کند.

انواع بلاکچین

به طور کلی، چهار نوع اصلی بلاکچین وجود دارد که هر یک ویژگی‌ها، مزایا و کاربردهای خاص خود را دارند:

• بلاکچین خصوصی: این نوع بلاکچین برای دسترسی نیاز به مجوز دارد و کنترل و حریم خصوصی بالایی را ارائه می‌دهد. در بلاکچین‌های خصوصی، مشارکت در فرآیند اجماع به تعداد محدودی از گره‌های تأیید شده محدود می‌شود. نمونه‌ای از این نوع بلاکچین، Multichain است.
• بلاکچین عمومی: در مقابل، بلاکچین عمومی نیازی به مجوز دسترسی ندارد و هر کسی می‌تواند به شبکه بپیوندد و در فرآیند اجماع شرکت کند. بیت‌کوین شناخته‌شده‌ترین مثال از یک بلاکچین عمومی است.
• بلاکچین ترکیبی: این نوع بلاکچین ترکیبی از ویژگی‌های بلاکچین‌های خصوصی و عمومی است. معمولاً توسط یک سازمان واحد راه‌اندازی می‌شود و شامل یک لایه عمومی در بالای یک لایه خصوصی است که به سازمان امکان کنترل دسترسی به داده‌های حساس را می‌دهد.
• بلاکچین کنسرسیومی: بلاکچین کنسرسیومی یا فدرال، نوعی بلاکچین ترکیبی است که توسط گروهی از سازمان‌ها اداره می‌شود. این نوع بلاکچین مزایای غیرمتمرکز بودن و حریم خصوصی را با هم ترکیب می‌کند و برای صنایعی که نیاز به همکاری و اعتماد بین گروهی منتخب از شرکت‌کنندگان دارند، مناسب است. با این حال، این نوع بلاکچین نیز در برابر حملات به یکی از گره‌های عضو آسیب‌پذیر است.

	بلاکچین عمومی	بلاکچین خصوصی	بلاکچین ترکیبی	بلاکچین کنسرسیومی
مزایا	مستقل شفاف قابل اعتماد	کنترل دسترسی عملکرد بالا مقیاس‌پذیری	کنترل دسترسی عملکرد بالا مقیاس‌پذیری	کنترل دسترسی مقیاس‌پذیری امنیت
معایب	عملکرد پایین مقیاس‌پذیری کم امنیت نسبی	اعتماد کمتر قابلیت حسابرسی کم	شفافیت کمتر ارتقا دشوار	شفافیت کمتر
موارد استفاده	ارزهای دیجیتال اعتبارسنجی اسناد	زنجیره تامین مالکیت دارایی	سوابق پزشکی املاک و مستغلات	بانکداری تحقیقات زنجیره تامین

پلتفرم‌های پیشرو بلاکچین

در دنیای بلاکچین، پلتفرم‌های متنوعی وجود دارند که هر یک ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را ارائه می‌دهند. از جمله برجسته‌ترین این پلتفرم‌ها می‌توان به اتریوم (Ethereum)، هایپرلجر فابریک (Hyperledger Fabric) و اوپن چین (OpenChain) اشاره کرد:

• اتریوم: به عنوان یکی از شناخته‌شده‌ترین و گسترده‌ترین پلتفرم‌های بلاکچین، اتریوم امکان توسعه قراردادهای هوشمند و برنامه‌های غیرمتمرکز (dApp) را فراهم می‌آورد. این پلتفرم با جامعه توسعه‌دهندگان بزرگ و انعطاف‌پذیری بالا، انتخابی محبوب برای بسیاری از پروژه‌های بلاکچینی است. ارز دیجیتال اتر (Ether) به عنوان سوخت این پلتفرم عمل می‌کند.
• هایپرلجر فابریک: این پلتفرم منبع باز به طور ویژه برای شبکه‌های مجوزدار طراحی شده و در صنایع مالی و تولیدی کاربرد گسترده‌ای دارد. هایپرلجر فابریک امکان ایجاد بلاکچین‌های خصوصی و بدون مجوز را فراهم می‌کند که به نیازهای خاص کسب‌وکارها پاسخگو هستند.
• اوپن چین: این پلتفرم نیز منبع باز بوده و برای سازمان‌هایی طراحی شده‌است که قصد مدیریت و حفظ دارایی‌های دیجیتال را دارند. در اوپن چین، قوانین حاکم بر دفتر کل توسط یک مدیر تعریف می‌شود و کاربران با رعایت این قوانین می‌توانند به تبادل ارزش بپردازند.

مزایای بلاکچین در کسب‌وکار

فناوری بلاکچین، به عنوان یکی از ستون‌های اصلی تحول دیجیتال در عصر حاضر، با ارائه راه‌حل‌های نوآورانه و ایمن، به سرعت در حال تغییر و تحول صنایع مختلف است. با توجه به پیچیدگی‌های موجود در کسب‌وکارهای مدرن، نیاز به سیستم‌هایی با شفافیت، امنیت و کارایی بالا بیش از پیش احساس می‌شود. در این راستا، فناوری بلاکچین با ارائه مجموعه‌ای از مزایای بی‌نظیر، می‌تواند به عنوان یک ابزار قدرتمند برای بهبود عملکرد کسب‌وکارها مورد استفاده قرار گیرد. در ادامه، به بررسی دقیق‌تر ده مزیت کلیدی که بلاکچین برای کسب‌وکارها به ارمغان می‌آورد، خواهیم پرداخت.

1. ایجاد اعتماد: بلاکچین امکان برقراری اعتماد میان طرفین معامله را فراهم می‌کند، حتی اگر طرفین شناخت قبلی از یکدیگر نداشته باشند.
2. ساختار غیرمتمرکز: این فناوری امکان اشتراک‌گذاری داده‌ها در زمان واقعی میان کسب‌وکارهایی همچون تامین‌کنندگان و توزیع‌کنندگان را فراهم کرده و در عین حال نقاط ضعف را کاهش می‌دهد.
3. بهبود امنیت و حریم خصوصی: بلاکچین با ایجاد سوابقی غیرقابل تغییر از تراکنش‌ها و استفاده از رمزنگاری سرتاسری، احتمال وقوع تقلب و فعالیت‌های غیرمجاز را کاهش می‌دهد.
4. کاهش هزینه‌ها: بلاکچین با کاهش وظایف دستی مانند جمع‌آوری و اصلاح داده‌ها و تسهیل گزارش‌دهی و حسابرسی، موجب کاهش هزینه‌ها می‌شود.
5. سرعت: حذف واسطه‌ها باعث می‌شود تراکنش‌ها سریع‌تر از روش‌های سنتی انجام شوند.
6. رویت‌پذیری و ردیابی‌پذیری: این فناوری امکان ردیابی منشاء اقلام مختلف مانند داروها را فراهم کرده و اصالت آن‌ها را تایید می‌کند.
7. ثبات‌ناپذیری: اطمینان حاصل می‌کند که تراکنش‌ها قابل تغییر یا حذف نیستند.
8. کنترل فردی بر داده‌ها: به نهادها این امکان را می‌دهد که تصمیم بگیرند چه داده‌های دیجیتالی را با چه کسی و برای چه مدتی به اشتراک بگذارند و محدودیت‌هایی را از طریق قراردادهای هوشمند اعمال کنند.
9. توکنیزاسیون: ارزش یک دارایی را به یک توکن دیجیتال تبدیل می‌کند که در بلاکچین ثبت و به اشتراک گذاشته می‌شود. توکن‌های غیرقابل تعویض برای فروش آثار هنری دیجیتال مورد استفاده قرار می‌گیرند.
10. نوآوری: رهبران صنایع مختلف در حال بررسی و پیاده‌سازی سیستم‌های مبتنی بر بلاکچین هستند تا راه‌حل‌هایی برای مشکلات پیچیده پیدا کنند و فرآیندهای طولانی و دست‌وپاگیر موجود را بهبود بخشند، مانند تأیید اطلاعات مندرج در رزومه کاری.

ملاحظات پذیرش بلاکچین

هر سازمان پیش از آنکه تصمیم به پیاده‌سازی یک برنامه مبتنی بر بلاکچین بگیرد، می‌بایست به دقت بررسی کند که آیا این فناوری واقعاً برای دستیابی به اهداف مورد نظر ضروری است. هرچند بلاکچین مزایای قابل توجهی، به‌ویژه در حوزه امنیت، ارائه می‌دهد، اما پاسخگوی تمامی نیازهای پایگاه داده نیست. در واقع، پایگاه‌های داده متمرکز سنتی در بسیاری از موارد، به‌خصوص زمانی که سرعت و کارایی از اهمیت بالایی برخوردارند، گزینه مناسب‌تری هستند. همچنین، در مواردی که تراکنش‌ها صرفاً در داخل یک سازمان یا بین تعداد محدودی از نهادهای کاملاً مطمئن انجام می‌شوند، استفاده از پایگاه داده‌های متمرکز بهینه‌تر خواهد بود.

در هنگام انتخاب یک پلتفرم بلاکچین، سازمان‌ها باید به دقت الگوریتم اجماع مورد استفاده در آن پلتفرم را بررسی کنند. الگوریتم اجماع، به عنوان قلب تپنده یک شبکه بلاکچین، نقش تعیین‌کننده‌ای در سرعت و کارایی آن دارد. این الگوریتم، روشی است که به واسطه آن گره‌های شبکه در مورد وضعیت فعلی دفتر کل توزیع شده به توافق می‌رسند و به ایجاد اعتماد بین کاربران کمک می‌کند.

چهار روش استاندارد برای دستیابی به اجماع در بلاکچین و سایر پلتفرم‌های پایگاه داده توزیع‌شده وجود دارد. الگوریتم‌های اجماع رایج عبارتند از:

• الگوریتم‌های اثبات کار (PoW): این الگوریتم‌ها با ایجاد یک رقابت محاسباتی پیچیده، ماینری را برای تولید بلوک بعدی انتخاب می‌کنند.
• الگوریتم‌های تحمل خطای عملی بیزانس (PBFT): این الگوریتم‌ها برای سیستم‌های توزیع‌شده‌ای طراحی شده‌اند که در آن‌ها احتمال بروز خطا یا رفتارهای مخرب وجود دارد.
• الگوریتم‌های اثبات سهام (PoS): به عنوان جایگزینی برای PoW، این الگوریتم‌ها از مکانیسم سهام‌داری برای انتخاب اعتبارسنج‌ها و تولید بلوک‌های جدید استفاده می‌کنند.
• الگوریتم‌های اثبات سهام واگذار شده (DPoS): این الگوریتم‌ها با استفاده از یک فرآیند رأی‌دهی و انتخاباتی، به دنبال محافظت از شبکه در برابر سوءاستفاده و تمرکز قدرت هستند.

حریم خصوصی و امنیت بلاکچین

یکی از مهم‌ترین مزایای فناوری بلاکچین، تأمین امنیت و حریم خصوصی داده‌ها است. اطلاعات خصوصی به صورت رمزنگاری شده درون بلوک‌هایی ذخیره می‌شوند که به‌صورت زنجیره‌ای به یکدیگر متصل هستند. تغییر یک بلوک پس از افزوده شدن آن به زنجیره بلاک بسیار دشوار است، زیرا هر بلوک حاوی یک کد هش منحصر به فرد است که به کد هش بلوک قبلی خود مرتبط است. در صورت هرگونه تغییر در اطلاعات یک بلوک، کد هش آن تغییر خواهد کرد و در نتیجه، تمامی کدهای هش بلوک‌های بعدی نیز باید تغییر کنند. این فرایند به قدرت محاسباتی بسیار بالایی نیاز دارد و از لحاظ فنی بسیار پیچیده است، به همین دلیل تغییر اطلاعات ذخیره شده در بلاکچین تقریباً غیرممکن است.

فناوری بلاکچین، علی‌رغم مزایای فراوان، همچنان در برابر تهدید حملات ۵۱ درصد آسیب‌پذیر است. در چنین حمله‌ای، یک مهاجم با تسلط بر بیش از نیمی از قدرت محاسباتی شبکه، می‌تواند بر فرآیند اجماع غلبه کرده و کنترل شبکه را در دست گیرد. با این حال، اجرای موفق این نوع حملات به دلیل نیاز به منابع محاسباتی عظیم و تلاش‌های گسترده، بسیار دشوار و هزینه‌بر است.

تاریخچه فناوری بلاکچین

ریشه‌های فناوری بلاکچین به دهه‌های گذشته بازمی‌گردد. اولین طرح‌های مشابه بلاکچین در دهه ۱۹۸۰ توسط دانشمندان کامپیوتر مطرح شد. در سال ۱۹۸۲، دیوید چام (David Chaum)، رمزنگار آمریکایی، در پایان‌نامه خود پروتکلی را ارائه کرد که شباهت زیادی به بلاکچین داشت. در اوایل دهه ۱۹۹۰، استوارت هابر (Stuart Haber) و دبلیو اسکات استورنتا (W. Scott Stornetta) این ایده اولیه را توسعه داده و آن را به شکل یک زنجیره بلوکی رمزنگاری شده ارائه کردند.

با این حال، نقطه عطف اصلی در تاریخ بلاکچین، سال ۲۰۰۸ بود. در این سال، فرد یا گروهی ناشناس با نام مستعار ساتوشی ناکاموتو، مقاله‌ای منتشر کرد که در آن مدل کاملی از بلاکچین، از جمله روش هش برای زمان‌بندی بلوک‌ها، ارائه شده بود. در سال ۲۰۰۹، ساتوشی ناکاموتو اولین پیاده‌سازی عملی از بلاکچین را با ایجاد ارز دیجیتال بیت‌کوین به نمایش گذاشت. تاکنون هویت واقعی ساتوشی ناکاموتو ناشناخته مانده‌است.

علاقه به کاربردهای سازمانی فناوری بلاکچین از حدود سال ۲۰۱۴ به طور قابل توجهی افزایش یافت. با تکامل این فناوری و توسعه نرم‌افزارهای مبتنی بر بلاکچین و شبکه‌های همتا به همتا که به طور خاص برای سازمان‌ها طراحی شده بودند، کاربردهای بلاکچین فراتر از ارزهای دیجیتال رفته و به حوزه‌های مختلف تجاری و سازمانی گسترش یافت. این اتفاق زمانی رخ داد که کارشناسان و متخصصان، پتانسیل بالای این فناوری را در بهبود و ساده‌سازی فرآیندهای مختلف سازمانی شناسایی کردند.

برخی از نمونه‌های اولیه خاص کاربردهای سازمانی بلاکچین عبارتند از:

• شرکت Overstock.com: این شرکت خرده فروشی آنلاین در سال ۲۰۱۶ از فناوری بلاکچین برای فروش و توزیع بیش از ۱۲۶,۰۰۰ سهم خود استفاده کرد. این رویداد، نخستین مورد استفاده از بلاکچین توسط یک شرکت سهامی عام برای پشتیبانی از تراکنش‌های سهام محسوب می‌شود.
• شرکت تیکت‌مستر: در سال ۲۰۱۸، این شرکت بزرگ در حوزه فروش بلیت‌های رویدادهای سرگرمی، شرکت Upgraded را که در زمینه فناوری بلاکچین فعالیت می‌کرد، خریداری نمود. هدف از این خرید، تبدیل بلیت‌های سنتی به دارایی‌های دیجیتال تعاملی و ایمن بود.
• شرکت Theta Labs: در اوایل سال ۲۰۲۰، این شرکت بلاکچینی با غول فناوری Google Cloud همکاری کرد. این مشارکت به کاربران گوگل کلود امکان می‌دهد تا گره‌هایی از شبکه بلاکچین Theta را راه‌اندازی و مدیریت کنند.

در سال‌های اخیر، شاهد ظهور چندین روند نوآورانه در حوزه فناوری بلاکچین بوده‌ایم که یکی از مهم‌ترین آن‌ها، امور مالی غیرمتمرکز یا DeFi است. DeFi، که بر بستر شبکه بلاکچین اتریوم بنا شده‌است، چارچوبی مالی ارائه می‌دهد که در آن، برخلاف سیستم‌های مالی متمرکز سنتی، هیچ نهاد مرکزی برای کنترل و نظارت بر تراکنش‌ها وجود ندارد.

همزمان با پیشرفت‌های چشمگیر، فناوری بلاکچین با چالش‌های حقوقی و نظارتی نیز مواجه شده‌است. علاوه بر این، برخی فعالیت‌های مجرمانه مانند فروپاشی پلتفرم معاملاتی FTX، سایه تردیدی بر این فناوری نوظهور انداخته‌است. با این حال، بسیاری از شرکت‌ها همچنان به سرمایه‌گذاری در بلاکچین و کاربردهای آن، به ویژه در حوزه توکن‌های غیرمثلی یا NFT و بازارهای مرتبط با آن‌ها، ادامه می‌دهند.

بلاکچین به عنوان یک فناوری نوظهور و رو به رشد، در حال تغییر شکل صنایع مختلف است. برای کسب اطلاعات جامع‌تر در مورد کاربردها و پتانسیل‌های این فناوری در محیط‌های سازمانی، مطالعه راهنمای نهایی بلاکچین برای سازمان‌ها را توصیه می‌نماییم.

سخن پایانی

در نهایت، بلاکچین نه تنها یک فناوری پیشرفته، بلکه ابزاری انقلابی است که پتانسیل تغییر بسیاری از جنبه‌های زندگی ما را دارد. از ارزهای دیجیتال مثل بیت‌کوین گرفته تا قراردادهای هوشمند و کاربردهای گسترده در زنجیره تأمین، بهداشت و مدیریت داده‌ها، این فناوری امنیت، شفافیت و سرعتی بی‌سابقه را به ارمغان آورده‌است. اگر به دنبال راهکاری امن و غیرمتمرکز برای مدیریت داده‌ها یا تراکنش‌ها هستید، بلاکچین پاسخی است که آینده را شکل می‌دهد. مطالعه این مقاله، شما را با جوانب مختلف این فناوری آشنا می‌کند و نشان می‌دهد که چرا بلاکچین آینده دنیای دیجیتال است.

سوالات متداول درباره بلاکچین

1. گره: گره‌های شبکه، نقاط پایانی، ارتباطات یا نقاط توزیع مجدد در شبکه هستند که می‌توانند داده‌ها را در مسیرهای توزیع شده دریافت، ایجاد، ذخیره و ارسال کنند. ↩︎
2. اثبات کار (PoW) یک مکانیزم اجماع است که در آن ماینرها با حل معماهای پیچیده ریاضی، بلاک‌های جدید را به بلاک چین اضافه می‌کنند و در ازای آن پاداش دریافت می‌کنند. این فرآیند به مصرف انرژی بسیار زیاد و سخت‌افزارهای تخصصی نیاز دارد و هدف آن تأمین امنیت شبکه و جلوگیری از حملات است.. ↩︎
3. اثبات سهام (PoS) مکانیزمی است که در آن اعتبارسنج‌ها با قفل کردن بخشی از ارز دیجیتال خود، حق تأیید بلاک‌های جدید را به دست می‌آورند. به این ترتیب، هرچه سهام بیشتری داشته باشند، شانس انتخاب شدن به‌عنوان اعتبارسنج بیشتر می‌شود. PoS به انرژی کمتری نسبت به PoW نیاز دارد و مقیاس‌پذیری بیشتری را ارائه می‌دهد. ↩︎