بلاک چین چیست؟ و عملکرد آن چگونه است؟

بلاک چین یکی از مهم‌ترین فناوری‌های ساخته‌شده در دهه‌ی گذشته است. تقریباً همه‌ی افراد نام این فناوری را شنیده‌اند، اما اغلب آن‌ها درک عمیق و واضحی از اینکه بلاک چین چیست، چگونه کار می‌کند یا برای چه‌چیزی استفاده می‌شود، ندارند. اگر درباره‌ی بلاک‌ چین و ویژگی‌های آن کنجکاو هستید، در ادامه‌ی این مقاله با ما همراه باشید.

بلاک چین چیست؟

پاسخ پرسش بلاک چین چیست را می‌توان به شیوه‌های مختلفی داد. به‌زبان ساده، بلاک چین یک دفتر کل مشترک و تغییرناپذیر است که فرآیند ثبت تراکنش‌ها و ردیابی دارایی‌ها را در یک شبکه تجاری تسهیل می‌کند. یک دارایی می‌تواند ملموس (خانه، ماشین، پول نقد، زمین) یا نامشهود (مالکیت معنوی، پتنت، حق نسخه‌برداری، نام تجاری) باشد. تقریباً هر ‌چیز باارزشی را می‌توان در یک شبکه بلاک چین ردیابی و داد‌و‌ستد کرد.

به‌‌بیان‌دیگر، بلاک چین یک پایگاه داده یا دفتر‌کل توزیع ‌شده است که در گره‌های شبکه کامپیوتری به‌اشتراک گذاشته می‌شود. بلاک‌ چین بیشتر به‌خاطر نقش حیاتی خود در سیستم‌های ارزهای دیجیتال، شناخته می‌شود. بازار ارزهای دیجیتال یکی از محبوب‌ترین و پر بازده‌ترین بازارهای مالی فعلی محسوب می‌شود. اگر قصد سرمایه‌گذاری در این بازار را دارید، لازم است از خدمات بهترین بروکر ایرانی استفاده کنید.

فناوری بلاک چین یک مکانیسم پایگاه داده پیشرفته است که امکان به اشتراک گذاری شفاف اطلاعات در یک شبکه تجاری را فراهم می‌کند. یک پایگاه داده بلاک چین،  داده‌ها را در بلوک‌هایی ذخیره می کند که در یک زنجیره به یکدیگر متصل شده‌اند. داده‌ها از نظر زمانی یکسان هستند، زیرا نمی‌توانید زنجیره را بدون توافق از شبکه حذف یا اصلاح کنید. در نتیجه، می‌توانید از فناوری بلاک چین برای ایجاد یک دفتر کل غیر‌قابل‌تغییر برای ردیابی سفارش‌ها، پرداخت‌ها، حساب‌ها و سایر تراکنش‌ها استفاده کنید. این سیستم دارای مکانیسم‌های داخلی است که از ورود تراکنش‌های غیرمجاز جلوگیری می‌کند.

چرا بلاک چین مهم است؟

حال که می‌دانید بلاک چین چیست، ممکن است درباره‌ی دلیل اهمیت آن کنجکاو باشید. پاسخ پرسش چرا بلاک چین مهم است، به‌شرح زیر است:

فناوری‌های پایگاه داده سنتی، چالش‌های متعددی را برای ثبت تراکنش‌های مالی به‌وجود می‌آورند.  به‌عنوان‌مثال، فروش یک ملک را در‌نظر ‌بگیرید. پس از رد‌و‌بدل شدن پول، مالکیت ملک به خریدار منتقل می‌شود. خریدار و فروشنده به‌صورت جداگانه می‌توانند تراکنش‌های پولی را ثبت کنند، اما نمی‌توان به هیچ یک از منابع اعتماد کرد. فروشنده به‌راحتی می‌تواند ادعا کند که پول را دریافت نکرده ‌است، حتی اگر دریافت کرده باشد. خریدار هم می‌تواند ادعا کند که پول را پرداخت کرده‌است، حتی اگر نگرفته باشد.

برای جلوگیری از مشکلات قانونی احتمالی، یک شخص ثالث قابل‌اعتماد باید بر تراکنش‌ها نظارت و آن‌ها را اعتبار‌سنجی کند. حضور این مرجع مرکزی نه‌تنها معامله را پیچیده می‌کند، بلکه یک نقطه آسیب‌پذیری را نیز ایجاد می‌کند. اگر پایگاه داده مرکزی به ‌خطر بیفتد، هر‌ دو طرف ممکن است آسیب ببینند.

بلاک چین با ایجاد یک سیستم غیر‌متمرکز و ضد‌دستکاری برای ثبت تراکنش‌ها، چنین ریسک‌هایی را کاهش می‌دهد. در سناریوی معامله دارایی، بلاک چین یک دفتر کل برای خریدار و فروشنده ایجاد می‌کند. همه تراکنش‌ها باید توسط هر‌دو طرف تایید شوند و به‌طور خودکار در هر‌دو‌ دفتر کل به‌صورت بلادرنگ به‌روز می‌شوند.

به‌بیان ساده، فناوری بلاک چین مهم است، زیرا مشکلات عمده بسیاری از فناوری‌های دیجیتال را حل می‌کند. همه افراد درگیر می‌توانند ببینند چه‌اتفاقی می‌افتد، اما وقتی سیستم بلوکی را به زنجیره اضافه کرد، هیچ‌کس نمی‌تواند تغییری در آن ایجاد کند.

نحوه عملکرد بلاک چین

ممکن است کنجکاو باشید بدانید علت نام‌گذاری بلاک چین چیست؟ در‌  پاسخ به این پرسش باید بگوییم که بلاک چین نام خود را مدیون روشی است که داده‌های تراکنش را ذخیره می‌کند. داده‌ها در بلاک چین در بلوک‌هایی که به یکدیگر پیوند داده شده‌اند تا یک زنجیره را تشکیل دهند، ذخیره می‌شوند. با افزایش تعداد تراکنش‌ها، بلوک‌ها نیز افزایش می‌یابند. بلوک‌ها زمان و ترتیب تراکنش‌ها را ثبت و تأیید می‌کنند.

نحوه عملکرد بلاک چین به این شکل است که هر بلوک حاوی یک هش (اثر انگشت دیجیتال یا شناسه منحصربه‌فرد)، دسته‌های دارای مهر زمانی تراکنش‌های معتبر اخیر و هش بلوک قبلی است. هش بلوک قبلی بلوک‌ها را به هم پیوند می‌دهد و از تغییر هر بلوکی یا درج بلوک بین دو بلوک موجود جلوگیری می‌کند. در تئوری، این روش زنجیره بلوکی را ضد دستکاری می‌کند.

چهار مفهوم کلیدی پشت بلاک چین، عبارتند از:

• دفتر کل مشترک: دفتر کل مشترک یک سیستم توزیع شده است که در یک شبکه تجاری به اشتراک گذاشته می‌شود. «با یک دفتر کل مشترک، تراکنش‌ها فقط یک‌بار ثبت می‌شوند و تلاش‌های تکراری که معمول شبکه‌های تجاری سنتی است، حذف می‌شود.»
• مجوزها: مجوزها تضمین می‌کنند که تراکنش‌ها ایمن و قابل‌تأیید هستند. با توانایی محدود کردن مشارکت شبکه، سازمان‌ها می‌توانند راحت‌تر از مقررات حفاظت از داده‌ها پیروی کنند.
• قراردادهای هوشمند: قرارداد هوشمند، یک توافق یا مجموعه قوانینی است که بر یک معامله تجاری حاکم است؛ روی بلاک چین ذخیره می‌شود و به‌صورت خودکار به‌عنوان بخشی از یک تراکنش اجرا می‌شود.
•  اجماع: از ‌طریق اجماع، همه طرفین با تراکنش تایید‌شده توسط شبکه موافقت می‌کنند. بلاک چین‌ها دارای مکانیسم‌های اجماع مختلفی هستند، از جمله اثبات سهام، چند امضاء و PBFT (تحمل عملی خطای بیزانسی).

هر شبکه بلاک چین دارای شرکت‌کنندگان مختلفی است که این نقش‌ها را ایفا می‌کنند:

• کاربران بلاک چین: شرکت‌کنندگان (معمولاً کاربران تجاری) با مجوز پیوستن به شبکه بلاک چین و انجام تراکنش با سایر شرکت‌کنندگان در شبکه.
• رگولاتورها: کاربران بلاک چین با مجوزهای ویژه برای نظارت بر تراکنش‌های انجام‌شده در شبکه.
• اپراتور‌های شبکه بلاک چین: افرادی که دارای مجوزها و اختیارات ویژه برای تعریف، ایجاد، مدیریت و نظارت بر شبکه بلاک چین هستند.
• مقامات صادر‌کننده گواهی: افرادی که انواع مختلف گواهینامه‌های مورد نیاز برای اجرای یک بلاک چین مجاز را صادر و مدیریت می‌کنند.

بیشتر بخوانید: ارز دیجیتال اتریوم

انواع شبکه‌های بلاک چین چیست؟

سوال مهم دیگری که باید به آن پاسخ دهیم این است که انواع شبکه‌های بلاک چین چیست؟

4 نوع اصلی از شبکه‌های بلاک چین وجود دارد: بلاک چین‌های عمومی، بلاک چین‌های خصوصی، بلاک چین‌های کنسرسیوم و بلاک چین‌های ترکیبی.

1.  بلاک چین عمومی: بلاک چین عمومی فناوری است که ارزهای رمزنگاری شده مانند بیت کوین از آن سرچشمه گرفته است. این نوع بلاک چین مشکلات ناشی از تمرکز، از‌جمله امنیت و شفافیت را برطرف می‌کند. DLT اطلاعات را در یک مکان ذخیره نمی‌کند، در‌عوض آن را در یک شبکه همتا‌به‌همتا توزیع می‌کند. ماهیت غیرمتمرکز آن به روشی برای تأیید صحت داده‌ها نیاز دارد. این روش یک الگوریتم اجماع است که به‌موجب آن شرکت‌کنندگان در بلاک چین در مورد وضعیت فعلی دفتر به توافق می‌رسند. اثبات کار (PoW) و اثبات سهام (PoS)، دو روش متداول اجماع هستند. بلاک چین عمومی، غیرمحدود است و هر‌کسی که به اینترنت دسترسی دارد، می‌تواند به یک پلتفرم بلاک چین وارد شود. این کاربر می‌تواند به سوابق فعلی و گذشته دسترسی داشته باشد و فعالیت‌های استخراج را انجام دهد. هیچ سابقه یا تراکنش معتبری را نمی‌توان در شبکه تغییر داد و هر ‌کسی می‌تواند تراکنش‌ها را تأیید کند، اشکالات را پیدا کند یا تغییراتی را پیشنهاد کند، زیرا کد منبع معمولاً منبع باز است.
2. بلاک چین خصوصی: بلاک چین خصوصی در یک محیط محدود مانند یک شبکه بسته کار می‌کند یا تحت‌کنترل یک نهاد واحد است. بلاک چین خصوصی مانند یک شبکه بلاک چین عمومی عمل می‌کند؛ به این معنا که از اتصالات همتا‌به‌همتا و غیرمتمرکز استفاده می‌کند. بلاک چین‌های خصوصی معمولاً در یک شبکه کوچک در داخل یک شرکت یا سازمان کار می‌کنند. آن‌ها همچنین به‌عنوان بلاک چین مجاز یا بلاک چین‌های سازمانی شناخته می‌شوند.
3. بلاک چین ترکیبی: بلاک چین ترکیبی، عناصر بلاک چین خصوصی و عمومی را ترکیب می‌کند. این به سازمان‌ها اجازه می‌دهد یک سیستم خصوصی و مبتنی‌بر مجوز را در کنار یک سیستم بدون مجوز عمومی راه‌اندازی کنند و به آن‌ها اجازه می‌دهد تا کنترل کنند چه کسی می‌تواند به داده‌های ذخیره شده در بلاک چین دسترسی داشته باشد و چه داده‌هایی به‌صورت عمومی باز شوند. به‌طورمعمول، تراکنش‌ها و سوابق در یک بلاک چین ترکیبی عمومی نمی‌شوند، اما می‌توان در‌صورت لزوم، دسترسی ‌به آن‌ها را تأیید کرد، مانند اجازه دسترسی از‌طریق یک قرارداد هوشمند. هنگامی‌که کاربر به یک بلاک چین ترکیبی می‌پیوندد، دسترسی کامل به شبکه دارد. هویت کاربر در‌ برابر سایر کاربران محافظت می‌شود، مگر اینکه آن‌ها در معامله‌ای شرکت کنند. در‌ این ‌صورت هویت آن‌ها برای طرف مقابل آشکار می‌شود.
4. بلاک چین کنسرسیوم: چهارمین نوع بلاک چین، بلاک چین کنسرسیوم، که به‌عنوان بلاک چین فدرال نیز شناخته می‌شود، شبیه بلاک چین ترکیبی است. این بلاک چین همزمان دارای ویژگی‌های بلاک چین خصوصی و عمومی است؛ اما از ‌این جهت متفاوت است که چندین عضو سازمانی در یک شبکه غیرمتمرکز همکاری می‌کنند. اساساً یک بلاک چین کنسرسیوم، یک بلاک چین خصوصی با‌ دسترسی محدود به یک گروه خاص است که خطرات ناشی ‌از کنترل شبکه را در یک بلاک چین خصوصی از ‌بین می‌برد. در یک بلاک چین کنسرسیوم، رویه‌های اجماع توسط گره‌های از ‌پیش تعیین‌شده کنترل می‌شوند. این بلاک چین دارای یک گره اعتبارسنجی است که تراکنش‌ها را شروع، دریافت و تأیید می‌کند. گره‌های عضو می‌توانند تراکنش‌ها را دریافت یا شروع کنند.

انواع الگوریتم‌های اجماع در بلاک چین

عبارت الگوریتم اجماع یکی از عباراتی است که آشنایی با مفهوم آن برای درک کامل عملکرد بلاک چین ضرورت دارد؛ اما الگوریتم اجماع در بلاک چین چیست؟

الگوریتم‌های اجماع مجموعه‌ای از قوانین یا پروتکل‌ها هستند که گره‌ها را در یک شبکه بلاک چین قادر می‌سازند روی وضعیت شبکه به توافق برسند. آن‌ها برای اطمینان از اینکه همه گره‌ها در شبکه در مورد اعتبار تراکنش‌ها و ترتیب اضافه شدن آن‌ها به بلاک چین به‌اتفاق نظر می‌رسند، استفاده می‌شوند.

انواع الگوریتم‌های اجماع در بلاک چین، شامل موارد زیر هستند:

• الگوریتم اثبات کار (PoW): الگوریتم اثبات کار یک الگوریتم توافقی است که در بسیاری ‌از شبکه‌های بلاک چین برای اعتبارسنجی تراکنش‌ها و افزودن بلاک‌های جدید به زنجیره استفاده می‌شود. PoW اولین بار توسط خالق بیت کوین، ساتوشی ناکاموتو، به‌عنوان راهی برای ایمن‌سازی شبکه و جلوگیری از هزینه مضاعف معرفی شد. الگوریتم PoW ماینرها را ملزم می‌کند تا مسائل پیچیده ریاضی را که به نام هش شناخته می‌شوند، حل کنند تا بتوانند تراکنش‌ها را تایید کنند و بلوک‌های جدیدی به زنجیره اضافه کنند. تابع هش مورد ‌استفاده در الگوریتم‌های PoW، به‌گونه‌ای طراحی شده ‌است که حل آن از‌نظر محاسباتی دشوار است، به‌این‌معنی که برای حل مشکل و افزودن یک بلوک به زنجیره، به‌مقدار قابل ‌توجهی از توان محاسباتی نیاز دارد. ماینرها برای حل این مشکل با یکدیگر رقابت می‌کنند و اولین کسی که آن را حل می‌کند، با ارز دیجیتال تازه ساخته شده پاداش می‌گیرد.
  امنیت این الگوریتم از این واقعیت ناشی می‌شود که حل مشکل هش دشوار است، به‌این‌معنی که تلاش برای تسلط بر ‌شبکه برای مهاجم، گران است. مهاجم باید کنترل بخش قابل‌توجهی از قدرت محاسباتی شبکه که به‌عنوان نرخ هش شناخته می‌شود را داشته باشد تا بتواند حمله‌ای را انجام دهد. انجام این حمله دشوار است و به مقدار زیادی منابع نیاز دارد. یکی از انتقادات به الگوریتم PoW این است که انرژی‌بر است، زیرا ماینرها باید از مقدار قابل‌توجهی توان محاسباتی را برای حل مشکل هش استفاده کنند. این منجر‌به نگرانی‌هایی در مورد تأثیر زیست‌محیطی شبکه‌های بلاک چینی شده است که از PoW استفاده می‌کنند. با‌این‌حال برخی استدلال می‌کنند مصرف انرژی برای ایمن‌سازی شبکه و جلوگیری از حملات ضروری است.

بیشتر بخوانید: پروژه اولانچ چیست؟

• الگوریتم اثبات سهام (PoS): الگوریتم اثبات سهام دیگر الگوریتم اجماع است که در شبکه‌های بلاک چین برای اعتبارسنجی تراکنش‌ها و افزودن بلوک‌های جدید به زنجیره استفاده می‌شود. برخلاف الگوریتم اثبات کار که ماینرها را ملزم به حل مسائل پیچیده ریاضی می‌کند، PoS به اعتبارسنجی‌هایی متکی است که مقدار مشخصی ارز دیجیتال را برای اعتبارسنجی تراکنش‌ها و اضافه کردن بلوک‌های جدید به زنجیره دارند. در یک شبکه PoS، اعتبار‌سنجی‌ها برای اضافه کردن بلوک‌های جدید به زنجیره بر اساس مقدار ارز دیجیتالی که دارند انتخاب می‌شوند که به‌عنوان سهام آن‌ها شناخته می‌شود. هر‌چه سهام بزرگ‌تر باشد، شانس انتخاب شدن برای افزودن یک بلوک به زنجیره بیشتر است. اعتبارسنجی‌ها تشویق می‌شوند صادقانه عمل کنند، زیرا در‌صورت تایید تراکنش‌های جعلی یا تلاش برای حمله به شبکه، خطر از ‌دست ‌دادن سهام خود را دارند. یکی از مزایای PoS نسبت‌به PoW این است که انرژی کمتری مصرف می‌کند. PoW ماینرها را ملزم می‌کند تا از مقادیر قابل‌توجهی از توان محاسباتی برای حل مسائل پیچیده ریاضی استفاده کنند، در‌حالی‌که PoS برای اعتبار‌سنجی فقط به ارزهای دیجیتال نیاز دارد. این باعث می‌شود که PoS سازگارتر با محیط زیست باشد و کار با آن هزینه کمتری داشته باشد.
• الگوریتم اثبات سهام واگذار شده (DPoS): اثبات سهام واگذار شده، سومین الگوریتم اجماع است که در برخی از شبکه‌های بلاک چین برای اعتبارسنجی تراکنش‌ها و افزودن بلوک‌های جدید به زنجیره مورد استفاده قرار می‌گیرد. DPoS گونه‌ای از (PoS) است که برای اعتبارسنجی تراکنش‌ها و افزودن بلوک‌های جدید به زنجیره، به گروه کوچک‌تری از اعتبارسنجی‌ها، معروف‌به نمایندگان یا شاهدان، متکی است. در یک شبکه DPoS، دارندگان توکن به نمایندگانی رای می‌دهند تا در فرآیند اعتبارسنجی آن‌ها را نمایندگی کنند. نمایندگان مسئول اعتبارسنجی تراکنش‌ها و افزودن بلوک‌های جدید به زنجیره هستند. نمایندگان تشویق می‌شوند که صادقانه عمل کنند، زیرا در‌صورت تایید تراکنش‌های جعلی یا تلاش برای حمله به شبکه، خطر از‌ دست ‌دادن موقعیت و پاداش خود را دارند. یکی از مزایای DPoS نسبت‌به PoS، کارآمدتر بودن آن است. PoS به همه اعتبارسنجی‌ها نیاز دارد که در فرآیند اعتبارسنجی شرکت کنند. اگر برخی از اعتبارسنجی‌ها آنلاین نباشند یا فعالانه شرکت نکنند، می‌تواند منجر به ناکارآمدی شود. در DPoS، فقط نمایندگان منتخب در فرآیند اعتبار سنجی شرکت می‌کنند که باعث می‌شود این الگوریتم سریع‌تر و کارآمدتر شود.
• الگوریتم اثبات سهام اجاره شده: اثبات سهام اجاره شده چهارمین الگوریتم اجماع است که در برخی از شبکه‌های بلاک چین برای اعتبارسنجی تراکنش‌ها و افزودن بلوک‌های جدید به زنجیره به‌کار می‌رود. LPoS گونه‌ای از (PoS) است که به دارندگان توکن کوچک‌تر اجازه می‌دهد تا با اجاره دادن توکن‌های خود به اعتبارسنجی‌های بزرگ‌تر، در فرآیند اعتبارسنجی شرکت کنند. در یک شبکه LPoS، دارندگان توکن، توکن‌های خود را به اعتباردهنده اجاره می‌دهند که از آن توکن‌ها برای افزایش سهم خود و افزایش شانس انتخاب شدن برای اعتبارسنجی تراکنش‌ها و افزودن بلوک‌های جدید به زنجیره استفاده کنند. دارنده توکن، مالکیت توکن‌های خود را حفظ می‌کند و به‌نسبت مقدار توکن‌هایی که اجاره کرده‌اند، سهمی از پاداش‌های کسب‌شده توسط اعتبارسنجی را دریافت می‌کنند.
• الگوریتم اثبات اعتبار (PoA): اثبات کار دیگر الگوریتم اجماع است که در برخی از شبکه‌های بلاک چین برای اعتبارسنجی تراکنش‌ها و افزودن بلاک‌های جدید به زنجیره کاربرد دارد. برخلاف سایر الگوریتم‌های اجماع، به‌جای شبکه غیرمتمرکز گره‌ها به گروهی از اعتبارسنجی‌های قابل‌اعتماد متکی است. اعتباربخش‌ها معمولاً بر اساس شهرت و تخصص‌شان انتخاب می‌شوند و به‌دلیل اینکه شهرتشان در‌خطر است، تشویق می‌شوند صادقانه عمل کنند.
• الگوریتم تحمل خطای بیزانس (BFT): تحمل خطای بیزانس، مفهومی در علوم کامپیوتر است که به توانایی یک سیستم برای عملکرد صحیح و رسیدن به اجماع، حتی اگر برخی از اجزای آن از کار بیفتند یا بدرفتاری داشته باشند، اشاره دارد. در زمینه فناوری بلاک چین، BFT یک الگوریتم اجماع است که شبکه توزیع شده از گره‌ها را قادر می‌سازد تا در‌مورد اعتبار تراکنش‌ها به‌توافق برسند و یکپارچگی بلاک چین را حتی در ‌مواجهه با حملات مخرب یا خرابی سیستم حفظ کنند.
• الگوریتم تحمل خطای بیزانسی عملی (PBFT): این یک الگوریتم اجماع است که الگوریتم تحمل خطا بیزانسی (BFT) را گسترش می‌دهد تا سطح بالایی از تحمل خطا را در سیستم‌های توزیع شده ارائه دهد. PBFT معمولاً در شبکه‌های بلاک چین سازمانی و سایر سیستم‌های توزیع‌شده استفاده می‌شود که در آن سطح بالایی از اجماع مورد نیاز است. PBFT با تجزیه فرآیند اجماع به مجموعه‌ای از مراحل که برای هر تراکنش تکرار می‌شوند، کار می‌کند. هر مرحله شامل یک گره متفاوت در شبکه است و هر گره مسئول بررسی صحت تراکنش، قبل از انتقال آن به گره بعدی است. الگوریتم PBFT به تعداد معینی گره نیاز دارد تا در مورد اعتبار یک تراکنش پیش‌از اضافه شدن آن به بلاک چین به اجماع برسند. در PBFT، این عدد با فرمول f =(n-1)/3  تعیین می‌شود که در آن f حداکثر تعداد گره‌های معیوب است که سیستم می‌تواند تحمل کند و n تعداد کل گره‌ها در شبکه است.
  PBFT برای تحمل خطا طراحی‌شده است، به‌این معنی که می‌تواند به‌درستی کار کند، حتی اگر برخی از گره‌ها در شبکه از‌ کار بیفتند یا به‌طور مخرب رفتار کنند. این الگوریتم با اجازه‌دادن به گره‌ها برای برقراری ارتباط با یکدیگر و رسیدن به اجماع در‌مورد اعتبار تراکنش‌ها به این امر دست می‌یابد. اگر یک گره از کار بیفتد یا به‌طور مخرب رفتار کند، گره‌های دیگر می‌توانند مشکل را شناسایی کرده و گره را از فرآیند اجماع حذف کنند.
• الگوریتم تحمل خطای بیزانسی (dBFT): این الگوریتم اجماع، مزایای هر دو الگوریتم تحمل خطای بیزانس (BFT) و اثبات سهام (DPoS) را ترکیب می‌کند. dBFT معمولاً در شبکه‌های بلاک چینی استفاده می‌شود که به سطح بالایی از اجماع و توان عملیاتی نیاز دارند. مانند BFT و PBFT، dBFT که برای تحمل خطا طراحی شده است؛ به‌این معنی که می‌تواند به‌درستی کار کند؛ حتی اگر برخی از گره‌ها در شبکه از کار بیفتند یا رفتار مخربی داشته باشند. در dBFT، اجماع از طریق فرآیند رای‌گیری حاصل می‌شود، جایی که هر گره در شبکه می‌تواند در‌مورد اعتبار یک تراکنش رای دهد. با‌ این‌حال بر‌خلاف BFT و PBFT، dBFT از یک مدل تفویض‌شده استفاده می‌کند که در آن شرکت‌کنندگان شبکه قدرت رای خود را به تعداد کمتری از گره‌های قابل اعتماد که به‌عنوان اعتباردهنده شناخته می‌شوند، واگذار می‌کنند. اعتبار سنجی‌ها مسئول تأیید تراکنش‌ها و دستیابی ‌به اجماع در‌مورد اعتبار تراکنش‌ها هستند.
   dBFT بر‌ اساس یک سیستم دور بازگشتی است که اعتبار رسانه‌ها به نوبت تراکنش‌ها را تأیید می‌کند. اعتبار‌سنجی‌ها بر ‌اساس شهرت و سهم آن‌ها در شبکه انتخاب می‌شوند. اعتبارسنجی‌ها تشویق می‌شوند صادقانه رفتار کنند، زیرا هرگونه رفتار بدخواهانه می‌تواند منجر‌به از‌دست دادن شهرت و سهام شود.
• الگوریتم گراف غیر چرخشی هدایت شده (DAG): این یک نوع ساختار داده است که اغلب در فناوری دفتر‌کل توزیع شده و سیستم‌های بلاک چین استفاده می‌شود. برخلاف معماری‌های بلاک چین سنتی که داده‌ها را در یک توالی خطی و زمانی از بلوک‌ها سازماندهی می‌کنند، DAGها روشی انعطاف‌پذیرتر و کارآمدتر برای ذخیره و اعتبارسنجی داده‌ها را امکان‌پذیر می‌سازند. DAG‌ها نمودارهایی هستند که از رئوس و یال‌ها ساخته شده‌اند، که در آن هر رأس یک تراکنش و هر یال نشان‌دهنده رابطه بین تراکنش‌ها است. در یک DAG، تراکنش‌ها مانند یک بلاک چین سنتی در یک زنجیره خطی سازماندهی نمی‌شوند، بلکه در ساختار پیچیده‌تری سازماندهی می‌شوند که در آن هر تراکنش به چندین تراکنش دیگر مرتبط است.
• الگوریتم اثبات ظرفیت (PoC): اثبات ظرفیت یک مکانیسم توافقی است که در برخی از شبکه‌های بلاک چین برای اعتبارسنجی تراکنش‌ها و حفظ یکپارچگی بلاک چین استفاده می‌شود. PoC مشابه (PoW) است که از شرکت‌کنندگان می‌خواهد یک پازل محاسباتی را برای اضافه کردن بلوک‌های جدید به بلاک چین حل کنند، اما در ‌نحوه‌ی استفاده از ذخیره‌سازی رایانه به جای قدرت محاسباتی متفاوت است. در یک سیستم PoC، شرکت‌کنندگان بخشی از فضای‌ هارد دیسک کامپیوتر خود را به‌عنوان نمودار اختصاص می‌دهند که اساساً یک بخش از‌ پیش محاسبه‌شده داده است که می‌تواند برای ایجاد راه‌حلی برای معمای محاسباتی استفاده شود.
  هنگامی‌که یک بلوک جدید باید به زنجیره بلوکی اضافه شود، طرح شرکت‌کننده برای یافتن راه‌حلی برای معما جستجو می‌شود. اولین شرکت کننده‌ای که راه‌حل معتبری پیدا می‌کند، می‌تواند بلوک جدید را به بلاک چین اضافه کند و پاداشی در قالب ارز دیجیتال دریافت کند. استفاده از فضای ذخیره‌سازی به جای قدرت محاسباتی، PoC را به مکانیزم اجماع انرژی کارآمدتر در مقایسه با PoW تبدیل می‌کند. از‌ آنجایی‌ که شرکت‌کنندگان نیازی به انجام مداوم محاسبات پیچیده ندارند، PoC به برق کمتری نیاز دارد و ردپای زیست‌محیطی کمتری بر‌جای می‌گذارد.
• الگوریتم اثبات سوختگی (PoB): این دیگر مکانیسم توافقی است که در برخی‌ از شبکه‌های بلاک چین برای اعتبارسنجی تراکنش‌ها و افزودن بلاک‌های جدید به بلاک چین استفاده می‌شود. به‌جای استفاده از قدرت محاسباتی یا فضای ذخیره‌سازی مانند سایر مکانیسم‌های اجماع، PoB از شرکت‌کنندگان می‌خواهد توکن‌های ارزهای دیجیتال را بسوزانند یا از بین ببرند تا تعهد خود را به شبکه ثابت کنند. برای شرکت در یک سیستم PoB، کاربر باید مقدار معینی از ارز دیجیتال را به آدرسی بفرستد که برای همیشه از ‌بین ‌می‌رود. این عمل از‌ بین بردن ارزهای دیجیتال، به‌عنوان سوزاندن شناخته می‌شود. هنگامی که ارز دیجیتال سوزانده شد، به کاربر این حق داده می‌شود که بلوک‌های جدیدی را به بلاک چین اضافه کند و برای انجام این کار پاداش دریافت کند. ایده پشت PoB این است که با سوزاندن ارزهای دیجیتال، یک کاربر قربانی مالی می‌کند و تعهد خود را به شبکه نشان می‌دهد. این احتمال تلاش بازیگران مخرب برای حمله به شبکه را کاهش می‌دهد، زیرا برای انجام این کار باید مقدار قابل‌توجهی از ارز دیجیتال را بسوزانند.
• الگوریتم اثبات هویت (PoI): اثبات هویت یک مکانیسم، توافقی است که برای تأیید هویت شرکت کنندگان در شبکه استفاده می‌شود. این یک نوع مکانیسم اجماع است که هدف آن ارتقای اعتماد، امنیت و اصالت در تراکنش‌های بلاک چین است. PoI با الزام شرکت‌کنندگان به ارائه یک هویت دیجیتالی که به فرآیند تأیید هویت در دنیای واقعی مرتبط است، کار می‌کند. این را می‌توان از طریق روش‌های مختلف، مانند شناسه‌های صادر شده توسط دولت، داده‌های بیومتریک یا سایر اشکال اعتبار هویتی قابل‌تأیید به‌دست آورد. فرآیند تأیید هویت تضمین می‌کند که هر شرکت‌کننده یک فرد واقعی و قابل‌شناسایی است که می‌تواند به جلوگیری از فعالیت‌های کلاهبرداری یا مخرب در شبکه کمک کند. هنگامی ‌که هویت یک شرکت‌کننده تأیید شد، به او حق شرکت در شبکه و مشارکت در اجماع داده می‌شود. این را می‌توان از ‌طریق مکانیسم‌های مختلف، بسته به شبکه بلاک چین خاص به‌دست آورد. به‌عنوان‌مثال، برخی از شبکه‌های PoI ممکن است از شرکت‌کنندگان بخواهند که در‌ مورد تراکنش‌های پیشنهادی رای دهند، در‌ حالی‌ که برخی دیگر ممکن است به شرکت‌کنندگان اجازه دهند که تراکنش‌ها را خودشان پیشنهاد دهند.

بیشتر بخوانید: شبکه بیت کوین چیست؟

• الگوریتم اثبات فعالیت (PoA):این یک مکانیسم اجماع ترکیبی است که (PoW) و (PoS) را برای دستیابی‌ به یک شبکه بلاک چین ایمن‌تر و کارآمدتر ترکیب می‌کند. PoA به‌عنوان جایگزینی برای مکانیسم‌های سنتی PoW و PoS که به‌دلیل مصرف بالای انرژی و خطرات متمرکزسازی مورد‌انتقاد قرار گرفته‌اند، توسعه داده شد. در PoA، شبکه بلاک چین ابتدا از PoW برای تولید بلاک‌های جدید، مشابه بیت‌کوین استفاده می‌کند. با‌ این‌حال برخلاف بیت‌کوین، PoA برای اجماع تنها به PoW متکی نیست. در‌عوض، هنگامی که یک بلوک جدید تولید می‌شود، سیستم گروهی تصادفی از اعتبارسنجی‌ها را از شبکه بر اساس دارایی‌های PoS آن‌ها انتخاب می‌کند. سپس این اعتباردهنده‌ها باید بلوک جدید را امضا کنند و لایه دوم تأیید اجماع را فراهم کنند.
• الگوریتم اثبات زمان سپری شده (PoET): این یک الگوریتم اجماع است که توسط اینتل برای استفاده در شبکه‌های بلاک چین مجاز توسعه یافته‌ است. PoET به گونه‌ای طراحی شده است که جایگزینی با انرژی کارآمدتر و مطمئن‌تر برای الگوریتم‌های سنتی اثبات کار (PoW) مورد استفاده در بلاک چین‌های عمومی مانند بیت کوین باشد.
  در PoET، به هر شرکت‌کننده در شبکه، یک زمان انتظار تصادفی، شبیه به قرعه‌کشی اختصاص داده می‌شود. شرکت‌کنندگان برای اینکه اولین نفری باشند که زمان انتظار خود را به‌پایان می‌رسانند، رقابت می‌کنند و اولین کسی که این کار را انجام می‌دهد، حق ایجاد بلوک بعدی را دارد. این فرآیند «انتخاب رهبر» نامیده می‌شود. برخلاف PoW که شرکت‌کنندگان برای حل مسائل پیچیده ریاضی با هم رقابت می‌کنند، در PoET شرکت‌کنندگان صرفاً منتظر می‌مانند تا زمان تعیین‌شده‌شان سپری شود. این دوره انتظار با استفاده از یک محیط اجرای قابل اعتماد (TEE) ارائه شده توسط سخت‌افزار اینتل تعیین می‌شود که تضمین می‌کند زمان انتظار تصادفی است و نمی‌تواند تحت‌تأثیر شرکت‌کنندگان قرار گیرد.
• الگوریتم اثبات اهمیت: این یک الگوریتم اجماع مورد استفاده در شبکه بلاک چین NEM است. برای تعیین اینکه کدام گره‌ها در شبکه باید حق ایجاد بلوک‌های جدید و اعتبارسنجی تراکنش‌ها را بر‌اساس سطح کلی مشارکت و سرمایه‌گذاری خود در شبکه داشته باشند، طراحی شده است. برای اثبات اهمیت، اهمیت یک گره توسط دو عامل تعیین می‌شود: تعادل آن در ارز دیجیتال بومی (XEM) و مشارکت کلی آن در شبکه. هر چه یک گره، XEM بیشتری داشته باشد و تراکنش‌های بیشتری انجام دهد، امتیاز اهمیت آن بیشتر می‌شود. سپس از این امتیاز برای تعیین اینکه کدام گره‌ها حق ایجاد بلوک‌های جدید و اعتبارسنجی تراکنش‌ها را دارند، استفاده می‌شود.

مقیاس‌پذیری در بلاک چین چیست؟

یکی از ویژگی‌های مهم بلاک چین‌ها، مقایس‌پذیری آن‌هاست. ممکن است این پرسش برای شما مطرح شود که مقیاس‌پذیری در بلاک چین چیست؟ مقیاس پذیری بلاک چین، به سرعت تراکنش‌ها در بلاک چین اشاره دارد. مقیاس‌پذیری توانایی ذاتی یک سیستم برای مدیریت استفاده یا پذیرش بالاتر است. مقیاس‌بندی صرفاً به‌معنای افزایش توان عملیاتی تراکنش نیست؛ بلکه به‌معنای بهبود طراحی بلاک چین برای فعال کردن تراکنش بالاتر است.

بیشتر بخوانید: انواع شغل های مربوط به حوزه ارز دیجیتال

ویژگی‌ها و کاربردهای بلاک چین چیست؟

احتمالاً کنجکاو هستید بدانید ویژگی‌ها و کاربردهای بلاک چین چیست؟ پاسخ این پرسش به‌شرح زیر است:

• تغییرناپذیری: تغییرناپذیری آن را می‌توان یکی از ویژگی‌های کلیدی فناوری بلاک چین در‌نظر گرفت.  این ویژگی بلاک چین از طریق حضور گره‌ها کار می‌کند. گره ماشینی است که نرم‌افزار بلاک چین را برای تایید و حفظ کل رکورد هر تراکنش روی شبکه اجرا می‌کند. کاربرد این ویژگی بلاک چین در جلوگیری از فساد و تقلب در تراکنش‌های مالی است.
• تمرکززدایی: در یک بلاک چین، هیچ فرد یا سازمانی وجود ندارد که بر چارچوب کلی نظارت کند. یک شبکه غیرمتمرکز مانند بلاک‌ چین مزایای زیادی دارد، مانند احتمال شکست بسیار کمتر و امنیت بیشتر، زیرا عملیات بلاک چین به‌صورت خودکار انجام می‌شود و نیازی به کنترل انسانی زیادی ندارد و د‌رنتیجه، احتمال خرابی یا خطا کمتر می‌شود. تمرکززدایی بلاک چین با ارائه یک مدل تراکنش جدید، بلاک چین را به‌عنوان یک ابزار قدرتمند برای اختراع مجدد زنجیره‌های ارزش در اقتصاد جهانی تبدیل کرده است‌.
• امنیت: سوابق بلاک چین همه به‌صورت جداگانه رمزگذاری شده است. کل فرآیند شبکه بلاک چین با استفاده از رمزگذاری ایمن‌تر می‌شود. این ویژگی بلاک چین آن را برای ذخیره داده‌های محرمانه ایده‌آل می‌کند.

مشکلات و محدودیت‌های بلاک چین

همه فناوری‌ها چالش‌ها و محدودیت‌های خاص خود را دارند، اما مشکلات و محدودیت‌های بلاک چین چیست؟ مهم‌ترین چالش‌های فناوری بلاک چین را می‌توان شامل موارد زیر دانست:

• مصرف انرژی: مصرف انرژی شبکه‌های بلاک چین، به‌ویژه شبکه‌های مبتنی بر PoW، یکی از نگرانی‌های مبرم درباره‌ی آن است. فرآیند استخراج که شامل حل پازل‌های پیچیده ریاضی برای اعتبارسنجی تراکنش‌ها و ایجاد بلوک‌های جدید است، به قدرت و انرژی محاسباتی قابل‌توجهی نیاز دارد. این نگرانی‌های زیست‌محیطی را برانگیخته است، زیرا شبکه بیت‌کوین به‌تنهایی انرژی بیشتری نسبت به برخی کشورها مصرف می‌کند.
• چالش‌های نظارتی و قانونی: ماهیت غیرمتمرکز و بدون مرز بلاک چین، چالش‌های قانونی را به‌همراه دارد. حوزه‌های قضایی در سراسر جهان با نحوه تنظیم بلاک چین و دارایی‌های رمزنگاری شده دست‌و‌پنجه نرم می‌کنند که منجر‌به مجموعه‌ای از مقررات می‌شود که می‌تواند مانع پذیرش و توسعه فناوری بلاک چین شود.
• نگرانی‌های حفظ حریم خصوصی: در‌حالی‌که بلاک چین امنیت بیشتری را ارائه می‌دهد، شفافیت آن نیز می‌تواند یک شمشیر دولبه باشد. ماهیت عمومی دفتر کل بلاک چین به‌این معنی است که جزئیات تراکنش برای همه شرکت‌کنندگان شبکه قابل مشاهده است و نگرانی‌های مربوط به حریم خصوصی را افزایش می‌دهد.

آینده بلاک چین چیست؟

در ‌نهایت، می‌خواهیم به این پرسش مهم پاسخ بدهیم که آینده بلاک چین چیست؟

طبق پیش‌بینی شرکت تحقیقاتی گارتنر، تا سال 2026 ارز‌ش ‌افزوده بلاک چین برای کسب‌وکارها به بیش‌از 360 میلیارد دلار افزایش خواهد یافت. سپس تا سال 2030، این رقم به بیش از 3.1 تریلیون دلار خواهد‌ رسید.  با ادامه روندهای فعلی، بلاک چین در دهه‌های آینده انقلاب بزرگی در صنایع مختلف رقم خواهد‌ زد.

خدمات اپوفایننس

اگر سوال کنید که راه خرید‌وفروش رمز ارزهای مبتنی ‌بر بلاک چین چیست، باید بگوییم که اولین قدم استفاده از خدمات یک بروکر ایرانی است. لازم است در یک بروکر ایرانی حساب کاربری باز کنید تا بتوانید ارزهای دیجیتال مبتنی بر بلاک چین را معامله کنید. به‌این‌منظور استفاده از  خدمات بروکر آنشور اپوفایننس را به شما پیشنهاد می‌کنیم که رگوله ASIC استرالیا را دریافت کرده است.

حال که می‌دانید بلاک چین چیست، لازم است به‌عنوان سخن آخر این نکته را مطرح کنیم که فناوری بلاک چین با ارائه راه حل‌های غیرمتمرکز، ایمن و شفاف، پتانسیل بسیار زیادی برای تغییر صنایع دارد. با ‌این‌حال، پرداختن به محدودیت‌ها و چالش‌های فعلی آن برای موفقیت آینده آن بسیار مهم است. تکامل فناوری، تحقیق، توسعه و همکاری مستمر میان سهامداران، کلید غلبه بر این موانع و تحقق پتانسیل کامل بلاک چین خواهد بود.

منبع ++++