بلاک‌چین چطور کار می‌کند؟ توضیح ساده بدون شعار

بلاک‌چین چیست و چه کاری انجام می‌دهد؟

بلاک‌چین روشی برای ثبت و نگهداری اطلاعات در یک شبکه است. اطلاعات در بسته‌هایی به نام بلاک قرار می‌گیرند و هر بلاک به قبلی وصل می‌شود. رایانه‌های شبکه هم با قواعد مشترک، تراکنش‌ها و سابقه‌ی آن‌ها را بررسی می‌کنند.

شناخته‌شده‌ترین کاربرد این فناوری، ثبت انتقال ارزهای دیجیتال است. شبکه‌ی بیت‌کوین از بلاک‌چین برای نگهداری سابقه‌ی پرداخت‌ها استفاده می‌کند. شبکه‌های دیگر می‌توانند اطلاعات و برنامه‌های متفاوتی روی همین ساختار داشته باشند.

چرا ترتیب تراکنش‌ها اهمیت دارد؟

فرض کنید کسی بخواهد یک دارایی را هم‌زمان برای دو نفر بفرستد. شبکه باید تشخیص دهد کدام درخواست معتبر است و چه ترتیبی دارد. کپی‌کردن اطلاعات روی چند رایانه، به‌تنهایی این اختلاف را حل نمی‌کند.

بلاک‌چین برای بررسی تراکنش و انتخاب سابقه‌ی مشترک، قواعد مشخصی دارد. رایانه‌ها درخواست‌ها را با این قواعد می‌سنجند. سپس تراکنش‌های پذیرفته‌شده در بلاک‌ها قرار می‌گیرند و به سابقه‌ی شبکه اضافه می‌شوند.

با خواندن این سابقه، نرم‌افزار وضعیت فعلی دارایی‌ها را به دست می‌آورد. برای مثال، شبکه می‌تواند بررسی کند داراییِ مورد استفاده در یک درخواست، قبلاً خرج شده است یا نه. این بررسی، جلوی خرج‌کردن دوباره‌ی همان دارایی را طبق قواعد شبکه می‌گیرد.

داخل بلاک چه اطلاعاتی وجود دارد؟

بلاک می‌تواند مجموعه‌ای از تراکنش‌ها و اطلاعات لازم برای اتصال به سابقه‌ی قبلی را نگه دارد. هر شبکه جزئیات مخصوص خودش را دارد. نتیجه‌ی اجرای این تراکنش‌ها، وضعیت تازه‌ی حساب‌ها یا دارایی‌های قابل خرج‌کردن است.

اتریوم موجودی حساب‌ها را در وضعیت شبکه نگه می‌دارد. بیت‌کوین از «خروجی‌های خرج‌نشده» استفاده می‌کند؛ یعنی بخش‌هایی از پرداخت‌های قبلی که هنوز مصرف نشده‌اند. کیف پول این اطلاعات را به شکل موجودی قابل فهم نمایش می‌دهد.

به همین دلیل، دو کیف پول می‌توانند ظاهری شبیه داشته باشند و اطلاعات شبکه‌های متفاوتی را نمایش دهند. عدد موجودی، خلاصه‌ای از داده‌هاست. روش ثبت و محاسبه‌ی آن را قواعد همان شبکه تعیین می‌کنند.

هش چطور بلاک‌ها را به هم وصل می‌کند؟

هش (Hash) خروجی محاسباتیِ یک مجموعه داده است؛ چیزی شبیه اثر انگشت دیجیتالی آن داده. تغییر اطلاعات معمولاً هش را هم تغییر می‌دهد. از این ویژگی برای پیدا کردن تغییرات استفاده می‌شود.

هر بلاک به هش بلاک قبلی اشاره می‌کند. اگر کسی اطلاعات یک بلاک قدیمی را عوض کند، این پیوند به هم می‌خورد. برای پذیرفته‌شدن سابقه‌ی تازه، باید قواعد امنیتی شبکه هم رعایت شوند.

هش با رمزگذاری فرق دارد؛ قرار نیست با واردکردن رمز عبور، داده‌ی اصلی را از آن بیرون بکشیم. کار آن کمک به بررسی یکسان‌بودن اطلاعات است. امنیت بلاک‌چین از کنار هم قرارگرفتن این ساختار و قواعد پذیرش بلاک‌ها به دست می‌آید.

امضای دیجیتال چه نقشی دارد؟

کلید خصوصی برای ساختن امضای دیجیتال تراکنش به کار می‌رود. شبکه این امضا را بررسی می‌کند تا اجازه‌ی خرج‌کردن دارایی مشخص شود. امضا، اجازه‌ی ثبت درخواست را نشان می‌دهد؛ نه منصفانه‌بودن معامله را.

کلید خصوصی و عبارت بازیابی کیف پول اطلاعات محرمانه‌ی کاربر هستند. آدرس برای مشخص‌کردن حساب یا مقصد انتقال به کار می‌رود. عبارت بازیابی، که سید فریز هم نامیده می‌شود، کلیدها را در کیف پول سازگار دوباره می‌سازد.

در نتیجه، اطلاعات عمومی شبکه و اطلاعات لازم برای خرج‌کردن دارایی، دو نقش جدا دارند. دیگران می‌توانند تراکنش‌های عمومی را ببینند. برای امضای یک انتقال، به کلید مربوط به آن نیاز است.

نود و ماینر چه تفاوتی دارند؟

نود، رایانه‌ای است که نرم‌افزار شبکه را اجرا می‌کند. نودها تراکنش‌ها و بلاک‌ها را با قواعد شبکه می‌سنجند. سازوکار رسیدن به سابقه‌ی مشترک را «اجماع» می‌نامند.

در بیت‌کوین، ماینرها برای ساختن بلاک، محاسبات اثبات کار را انجام می‌دهند. نودهای بررسی‌کننده، بلاک پیشنهادی را با قواعد می‌سنجند. قدرت محاسباتی بیشتر، مجوز ثبت یک تراکنش نامعتبر نیست.

در اثبات کار، بازنویسی سابقه به رقابت با کار محاسباتی زنجیره‌ی پذیرفته‌شده نیاز دارد. در اثبات سهام، اعتبارسنج‌ها مقداری ارز دیجیتال را برای مشارکت در تأیید شبکه کنار می‌گذارند. پروتکل هم برای رفتار آن‌ها پاداش و جریمه تعریف می‌کند.

اتریوم و اجرای قراردادهای هوشمند نمونه‌ای از کاربرد اثبات سهام است. برای بررسی تمرکز هر شبکه، باید صاحبان قدرت و اختیار را شناخت. یک شرکت می‌تواند چند نود داشته باشد؛ پس تعداد نودها با تعداد افراد مستقل فرق دارد.

تأیید تراکنش و نهایی‌شدن چه فرقی دارند؟

وقتی تراکنش وارد یک بلاک پذیرفته‌شده شود، در سابقه‌ی شبکه ثبت شده است. با اضافه‌شدن بلاک‌های بعدی، وضعیت تأیید آن تغییر می‌کند. بعضی شبکه‌ها، مثل اتریوم، مرحله‌ی مشخصی به نام نهایی‌شدن دارند.

گاهی شبکه بخشی از سابقه‌ی اخیر را با شاخه‌ی دیگری جایگزین می‌کند. این اتفاق «بازسازمان‌دهی زنجیره» نام دارد و به قواعد و وضعیت شبکه وابسته است. به همین دلیل، دشواری تغییر سابقه را نباید با ناممکن‌بودن هر تغییر یکی دانست.

صرافی مقصد هم برای افزایش موجودی حساب، تعداد تأییدهای لازم را مشخص می‌کند. بنابراین، ثبت تراکنش در شبکه و اضافه‌شدن موجودی صرافی دو مرحله‌اند. تعداد تأییدها درباره‌ی وضعیت انتقال است، نه ارزش دارایی یا جبران اشتباه کاربر.

بلاک‌چین عمومی چه فرقی با پایگاه داده دارد؟

در شبکه‌ی عمومیِ بدون مجوز، مشارکت برای افراد طبق قواعد پروتکل باز است. شبکه‌ی مجوزدار، اعضا و ثبت‌کنندگان مجاز را مشخص می‌کند. در پایگاه داده‌ی متمرکز هم مدیر سیستم درباره‌ی سطح دسترسی تصمیم می‌گیرد.

انتخاب میان این مدل‌ها به هزینه، سرعت، محرمانگی و روش مدیریت بستگی دارد. داشتن چند نسخه‌ی پشتیبان هم به‌تنهایی یک سیستم را غیرمتمرکز نمی‌کند. اختیار تصمیم‌گیری مهم‌تر از تعداد کپی‌های اطلاعات است.

آیا بلاک‌چین درستی اطلاعات را تشخیص می‌دهد؟

فرض کنید شرکتی روی شبکه بنویسد: «این محموله تحویل داده شد.» بلاک‌چین می‌تواند سابقه‌ی ثبت این اعلام را نگه دارد. بررسی رسیدن واقعی محموله، به گزارش فرد یا دستگاه بیرون از شبکه وابسته است.

در برنامه‌هایی که از قیمت، اطلاعات حمل‌ونقل یا دارایی واقعی استفاده می‌کنند، منبع داده اهمیت دارد. قرارداد همان داده‌ی دریافتی را پردازش می‌کند. اگر منبع اشتباه کند، ثبت عمومی آن اشتباه را به واقعیت تبدیل نمی‌کند.

تراکنش‌ها عمومی‌اند؛ هویت کاربران چطور؟

آدرس بلاک‌چین مستقیماً نام واقعی صاحب آن را نشان نمی‌دهد. اما در شبکه‌های عمومی، ارتباط پرداخت‌ها قابل مشاهده است. اطلاعات صرافی یا آدرس منتشرشده‌ی یک فرد می‌تواند این سابقه را به هویت او وصل کند.

احراز هویت در صرافی و حفاظت از مدارک بخش دیگری از حریم خصوصی است. کلید خصوصی، اختیار خرج‌کردن را حفظ می‌کند؛ محرمانه‌بودن آن، سابقه‌ی عمومی پرداخت‌ها را پنهان نمی‌کند. انتشار آدرس یا شناسه‌ی تراکنش هم باید با توجه به همین موضوع باشد.

کارمزد، سرعت و پیگیری تراکنش

ظرفیت بلاک‌ها و تقاضای کاربران، زمان و هزینه‌ی تراکنش را تغییر می‌دهند. کارمزد شبکه و گس در شبکه‌های مختلف روش محاسبه‌ی متفاوتی دارند. مقایسه‌ی سرعت هم به نوع تراکنش و شرایط اندازه‌گیری نیاز دارد.

بعضی راهکارها بخشی از پردازش را به لایه یا شبکه‌ی دیگری می‌برند. در این طراحی‌ها، امنیت، دسترسی به داده و روش خروج اهمیت پیدا می‌کند. پل انتقال دارایی هم ریسک قرارداد یا شرکت نگهدارنده را اضافه می‌کند.

مرورگر بلاک، اطلاعات شبکه را به شکل قابل جست‌وجو نمایش می‌دهد. با شناسه‌ی تراکنش می‌توان وضعیت ثبت آن را پیگیری کرد. این نمایش به زیرساخت ارائه‌دهنده وابسته است و با بررسی مستقل همه‌ی قواعد فرق دارد.

در صرافی متمرکز و غیرمتمرکز، مسیر ثبت معامله متفاوت است. صرافی متمرکز می‌تواند موجودی داخلی را بدون تراکنش تازه‌ی شبکه تغییر دهد.

با استفاده از ارتباط هش‌ها می‌توان شواهد ثبت تراکنش در بلاک را ارائه کرد. اعتبار فروشنده و وجود ذخایر شرکت به بررسی جداگانه نیاز دارند. زمان ثبت اطلاعات هم می‌تواند با زمان وقوع اتفاق بیرونی فرق داشته باشد.

هشدار درباره‌ی انتقال و امنیت دارایی

انتقال به آدرس اشتباه می‌تواند دارایی را از دسترس خارج کند. پشتیبانی شرکت‌ها اختیار برگرداندن همه‌ی تراکنش‌های شبکه را ندارد. برای «اصلاح انتقال»، کلید خصوصی یا عبارت بازیابی را در اختیار افراد ناشناس نگذارید.

استفاده‌ی یک پروژه از بلاک‌چین، دلیل سودآوری آن نیست. قیمت دارایی می‌تواند شدیداً افت کند و اهرم خطر زیان سریع را بیشتر می‌کند.

پرسش‌های متداول درباره‌ی بلاک‌چین

آیا اطلاعات بلاک‌چین تغییر می‌کند؟

تغییر سابقه به عبور از قواعد امنیتی شبکه نیاز دارد و دشوار است. بازسازمان‌دهی بخشی از زنجیره هم در بعضی شرایط اتفاق می‌افتد.

آیا بلاک‌چین همان بیت‌کوین است؟

بلاک‌چین روش ثبت اطلاعات است. بیت‌کوین یک شبکه و ارز دیجیتال مشخص است که از این روش استفاده می‌کند.

آیا ثبت یک ادعا، درستی آن را ثابت می‌کند؟

بلاک‌چین سابقه‌ی ثبت ادعا را نگه می‌دارد. درستی رویداد بیرونی به منبع اطلاعات و بررسی آن وابسته است.

آیا کاربران شبکه‌ی عمومی ناشناس می‌مانند؟

نام واقعی مستقیماً روی آدرس نوشته نشده است. اما سابقه‌ی عمومی و اطلاعات بیرونی می‌توانند فعالیت را به یک فرد وصل کنند.

آیا پشتیبانی می‌تواند هر انتقالی را برگرداند؟

اختیار پشتیبانی به سرویس و نوع اشتباه بستگی دارد. انتقال ثبت‌شده در شبکه، مثل تغییر موجودی داخلی یک سایت قابل اصلاح نیست.

آیا کارمزد شبکه ثابت است؟

تقاضا، ظرفیت و ساختار تراکنش روی کارمزد اثر دارند. مبلغ پیشنهادی کیف پول، برآورد شرایط همان زمان است.

بازار رمزارزها پرنوسان است و این مطلب توصیه‌ی سرمایه‌گذاری نیست؛ پیش از هر تصمیم، خودتان تحقیق کنید و اطلاعات را از چند منبع بررسی کنید.