آموزش بلاکچین و رمز ارزها به زبان ساده
بلاک چین چیست؟
بلاکچین (Blockchain) از دو کلمه بلاک (Block) و چین (Chain) تشکیل شده. معنای لغوی بلاکچین، زنجیره بلاک (زنجیره بلوک) میباشد؛ هنگامی که در مورد زنجیره و بلاک در بلاکچین صحبت میکنیم، در واقع در مورد زنجیرهایی از اطلاعات دیجیتالی صحبت میکنیم و هر بلاک این اطلاعات را در خود نگهداری مینماید.
در یک تعریف جامع، میتوانیم بگوییم بلاکچین یک دفتر کل توزیع شده، غیرمتمرکز و اشتراکی میباشد که به صورت زنجیرهای از سوابق بنام بلاک ساخته شده است. هر بلاک در این زنجیره، مسئول ذخیرهسازی نوعی از اطلاعات (مانند سوابق معاملات) است.
هر بلاک اطلاعات مربوط به معاملات مانند تاریخ، زمان، مبلغ خرید شما از سایت و اطلاعات فروشندگان و خریداران در معاملات را ذخیره مینماید. به جای استفاده از نام واقعی شما در معاملات، خرید شما بدون هیچ اطلاعات هویتی و با استفاده از امضای دیجیتال منحصر به فرد انجام میگردد. برای مثال، در سایت دیجی کالا با استفاده نام کاربری، خرید شما ثبت میگردد. هر بلاک کد منحصر به فردی به نام هش را ذخیره مینماید که برای تشخیص هرگونه فعالیت در بلاک چین است.
تاریخچه فناوری بلاکچین
ساتوشی ناکاموتو (که هویت واقعی وی هنوز مشخص نیست) در سال ۲۰۰۸، روزنامه سفید بیت کوین را که شامل یک سیستم نقدی الکترونیکی نظیر به نظیر بود در سال ۲۰۰۸ منتشر نمود. این نسخه از روزنامه “نسخه کاملاً نظیر به نظیر پول نقد الکترونیکی” را توصیف میکرد و به عنوان بیت کوین شناخته شد. در این زمان فناوری بلاکچین اولین بار به طور عمومی معرفی گردید. Blockchain، فناوری است که بیت کوین را اجرا مینماید یا میتوان گفت بیت کوین با فناوری بلاکچین اجرا میشود. این تکنولوژی در دهه گذشته به یکی از بزرگترین فناوریهای پیشرفته امروزی تبدیل گردیده است که تاثیر بسیار زیادی بر صنایع مختلف از جمله مالی،تولیدی و آموزشی دارد. در این قسمت تاریخچه مختصری از فناوری بلاکچین و بعضی از افکار درباره آینده بلاکچین برای شما جمعآوری شده است.
فناوری بلاکچین به دلیل تاثیر صعودی زیادی که در صنایع و بخش های مختلف دارد باید یکی از بزرگترین نوآوریهای قرن بیست و یکم معرفی گردد. می توان به سادگی در همین یک جمله میزان تاثیر این فناوری را بر زندگی این روزهای انسان ها متوجه شد. با توجه به این نکته که محبوبیت بلاکچین از چند سال قبل شروع شده است، خیلی از افراد اطلاعی ندارند که تاریخچه Blockchain به اوایل دهه ۱۹۹۰ برمی گردد. ورود و محبوبیت فناوری بلاکچین باعث شده است که تعدادی از برنامه های کاربردی کاهش پیدا کنند اما همواره تاکید بر این است که در اثر داغ شدن رقابت برای ارز دیجیتال، تاثیری که پیش بینی می شود داشته باشد. در این بحث، ما با تاریخچه Blockchain و تکامل آن آشنا خواهیم شد.
۲۰۰۸ تا ۱۹۹۱- سال های ابتدایی فناوری بلاکچین
بلاکچین چگونه ظهور کرد؟ استوارت هابر و دبلیو اسکات استورنتا اولین بار در سال ۱۹۹۱ آنچه را که اکثر مردم به عنوان بلاکچین می شناسند به تصویر کشیدند. اولین قدم آنها در این زمینه کار بر روی یک زنجیره بلوکی محافظت شده و رمزنگاری شده بود که به واسطه آن هیچ کس نمیتوانست زمان و اطلاعات یک سند را دستکاری نماید.
در سال ۱۹۹۲، آنها سیستم خود را با استفاده از درختان مرکل بروز کردند. این درختان کارایی را به نوعی افزایش میدهد و در نتیجه امکان جمع آوری اسناد بیشتری را در یک بلوک فراهم میکند. با این حال، در سال ۲۰۰۸ تاریخچه Blockchain به لطف کار یک نفر یا گروهی به نام ساتوشی ناکاموتو Satoshi Nakamoto، کم کم در بین مردم محبوبیت پیدا کرد. ساتوشی ناکاموتو بهعنوان مغز فناوری بلاکچین شناخته می شود. در مورد ناکاموتو اطلاعات کمی در دست میباشد زیرا مردم معتقدند که وی میتواند یک شخص خاص یا گروهی از افراد باشد که روی بیت کوین، اولین ارز دیجیتال کار میکنند. ناکاموتو اولین بلاکچین را در سال ۲۰۰۸ مفهوم سازی کرد، جایی که این فناوری تکامل یافته و به بسیاری از برنامه های کاربردی فراتر از رمزارزها راه یافته است.
ساتوشی ناکاموتو اولین مقاله سفید را در مورد این فناوری در سال ۲۰۰۹ منتشر نمود. در این مقاله وی جزئیاتی را در مورد چگونگی مجهز بودن این فناوری به ساختاری برای تقویت اعتماد به فناوری دیجیتالی با توجه به جنبه عدم تمرکز داده ها و اطلاعات ارائه داد به این معنا که هیچ کسی هیچ وقت نمی تواند کنترل آن را به دست بگیرد. از زمانی که ساتوشی ناکاموتو از صحنه خارج شد و توسعه بیت کوین را به دیگر توسعه دهندگان اصلی واگذار کرد، این فناوری دیجیتال پیشرفت کرده و منجر به کاربردهای جدیدی شده است که تاریخچه بلاکچین را تشکیل میدهند. یک سوال بسیار متداول که ممکن است برای تمام افراد بوجود آید این است که، چه زمانی بلاکچین اختراع شد؟ Blockchain در سال ۱۹۹۱ اختراع شد.
انقلاب بلاکچین فاز یک- تراکنش ها
۲۰۰۸ تا ۲۰۱۳- ظهور بلاکچین
اکثر مردم معتقدند که بیت کوین و بلاکچین یکی هستند. چنین چیزی کاملا اشتباه است، چرا که بلاکچین یکی از فناوری های اساسی است که اکثر برنامه های کاربردی که یکی از آنها ارزهای رمزپایه (رمزارزها) هستند، تأمین میکند. بیت کوین در سال ۲۰۰۸ به عنوان اولین کاربرد فناوری Blockchain به وجود آمد. ساتوشی ناکاموتو در مقاله سفید خود جزئیات آن را به عنوان یک سیستم همتا به همتا الکترونیکی ارائه داده است. ناکاموتو اولین بلوک را تشکیل داد، که بلوک های دیگری از آن استخراج شد و به هم متصل شدند. این اتصالات منجر به ایجاد یکی از بزرگترین زنجیره بلوکها شد که اطلاعات و تراکنشهای مختلفی را حمل میکرد.
از زمانی که بیت کوین، یکی از کاربرد های بلاکچین، به شبکه های تلویزیونی راه پیدا کرد، تعدادی از برنامه ها همه کسانی را که به دنبال استفاده از اصول و قابلیت های فناوری دفتر دیجیتال هستند، حذف کردند. در نتیجه، تاریخچه بلاکچین شامل یک لیست طولانی از برنامه های کاربردی است که با تکامل تکنولوژی به وجود آمده اند.
انقلاب بلاکچین فاز دو- قراردادها
۲۰۱۳ تا ۲۰۱۵- توسعه اتریوم
در دنیایی که نوآوری های لحظهای اهمیت زیادی دارد، ویتالیک بوترین با رشد فزایندهای که داشته توانسته در صدر لیست توسعه دهندگان قرار بگیرد. اوایل احساس میکردند بیت کوین هنوز به آنجا نرسیده که بتواند جایگاه خود را در صدر لیست ثبت کند اما زمانی که صحبت استفاده از تواناییهای کامل فناوری بلاکچین می شود، به عنوان یکی از اولین عوامل کمک به پایگاه داده، بیت کوین میتواند نقش بسیار مهم را نشان دهد. با توجه به نگرانیهایی که برای محدودیت های بیت کوین وجود داشت، Buterin کار خود را بر روی آنچه که احساس می کرد یک بلاک چین قابل انعطاف است که علاوه بر شبکه های نظیر به نظیر میتواند عملکردهای مختلفی را نیز انجام دهد، شروع کرد. اتریوم Ethereum به عنوان یک رمزارز عمومی جدید در سال ۲۰۱۳ با قابلیت های اضافه شده در مقایسه با بیت کوین تولید شد که تحولی مهم در تاریخ بلاکچین ایجاد نمود.
ویتایک بوترین در ۱۹ سالگی با فعال کردن عملکردی که به افراد امکان میدهد دارایی های دیگر مانند قراردادها را ثبت کنند، اتریوم را از بلاکچین بیت کوین متمایز کرد. این ویژگی جدید قابلیتهای اتریوم را از ارز رمزنگاری شده به بستری برای توسعه برنامه های غیرمتمرکز نیز گسترش داد. بلاکچین اتریوم که بهطور رسمی در سال ۲۰۱۵ راه اندازی شد، به یکی از بزرگترین کاربردهای فناوری بلاکچین با توجه به توانایی آن در پشتیبانی از قراردادهای هوشمند مورد استفاده برای انجام عملکردهای مختلف تبدیل شده است.
پلتفرم بلاکچین اتریوم همچنین موفق به جمع آوری یک جامعه توسعه دهنده فعال شده که شاهد ایجاد یک اکوسیستم واقعی بوده است. بلاکچین اتریوم به لطف توانایی پشتیبانی از قراردادهای هوشمند و برنامه های غیرمتمرکز، بیشترین تعداد معاملات روزانه را پردازش میکند. محدودیت بازار آن نیز در فضای رمزارزها به میزان قابل توجهی افزایش یافته است.
انقلاب بلاکچین فاز سه- برنامه ها
سال ۲۰۱۸-آینده
تاریخچه و تکامل بلاکچین با اتریوم و بیتکوین متوقف نمی شود. در سال های اخیر، تعدادی از پروژه ها تمام توانایی های فناوری بلاکچین را به عنوان یک اهرم کاهش داده اند. پروژه های جدید علاوه بر ارائه ویژگیهای جدید برای استفاده از قابلیتهای بلاکچین، به دنبال رفع بعضی از کمبودهای بیتکوین و اتریوم نیز هستند. بعضی از برنامه های جدید بلاکچین شامل NEO است که به عنوان اولین پلتفرم با منبع باز open source، غیر متمرکز و بلاکچین معرفی شده در چین شناخته شده است. حتی اگر این کشور رمزارزها را ممنوع کرده باشد، وقتی نوبت به نوآوری در بلاکچین میرسد، همچنان فعالیت خود را ادامه میدهد.
NEO خود را به عنوان اتریوم چینی معرفی میکند که ابتدا از طرف مدیر عامل Alibaba پشتیبانی دریافت کرده بود چرا که قصد داشت همان تأثیر مورد نظر را در کشور داشته باشد. در رقابت برای سرعت بخشیدن به توسعه اینترنت اشیاء تنها بعضی از توسعه دهندگان مناسب هستند چرا که از فناوری بلاکچین استفاده میکنند. سیستم عامل مخصوص رمزارزها برای اینترنت اشیا به گونهای بهینه شده که بتواند هزینه معاملات صفر و همچنین فرآیندهای تأیید منحصر به فرد را ارائه دهد. همچنین بعضی از مشکلات مقیاس پذیری مرتبط با بیتکوین بلاکچین ۱.۰ را برطرف میکند.
علاوه بر IOTA و NEO، سایر سیستم عاملهای بلاکچین نسل دوم هم اثرات متفاوتی در این بخش دارند. بلاکچین های Monero ، Zcash و Dash به عنوان روشی برای رفع بعضی از مسائل امنیتی و مقیاس پذیری مرتبط با برنامه های اولیه بلاکچین ایجاد شده اند. این پلتفرم سه بلاکچین که به عنوان حریم خصوصی آلتکوین ها لقب گرفته است، که به دنبال ایجاد سطح بالایی از حریم خصوصی و امنیت در زمان انجام معاملات است. تاریخچه بلاکچین که در بالا بحث شد شامل شبکه های بلاکچین عمومی است که به واسطه آن هرکسی می تواند به محتوای یک شبکه دسترسی پیدا کند.
با این حال، با پیشرفت تکنولوژی و فناوری، تعدادی از شرکت ها این فناوری در داخل را به عنوان راهی برای افزایش کارایی عملیاتی پذیرفتند. بنگاه های بزرگ، سرمایه گذاری های بسیار زیادی برای استخدام متخصصان میکنند زیرا آنها به دنبال استفاده مناسب از فناوری هستند. به نظر میرسد شرکتهایی مانند مایکروسافت در هنگام بررسی برنامه های کاربردی فناوری بلاکچین و در نتیجه آنچه به عنوان بلاک چین های خصوصی، ترکیبی و فدراسیون شناخته می شود، پیش قدم بوده اند.
۲۰۱۵- هایپرلجر
در سال ۲۰۱۵، بنیاد لینوکس از پروژه Umbrella در مورد بلاکچین با کد یا منبع باز رونمایی کرد. آنها در ادامه آن را هایپرلجر (Hyperledger) نامیدند، که تا به امروز به عنوان توسعه مشارکتی دفترهای توزیع شده عمل می کند. هایپرلجر با هدایت برایان بهلندورف در تلاش است تا همکاری بین صنایع را برای توسعه دفترهای بلاکچین و توزیع شده پیش ببرد. هایپرلجر برای بهبود عملکرد و قابلیت اطمینان سیستم های فعلی جهت پشتیبانی از معاملات جهانی متمرکز به استفاده از فناوری بلاکچین تشویق میکند.
۲۰۱۷-EOS.IO
ذهنیت EOS شرکت خصوصی block.one در سال۲۰۱۷، با انتشار یک مقاله سفید بوجود آمد. این ذهنیت شامل جزئیات پروتکل جدید بلاکچین ساخته شده توسط EOS به عنوان یک رمزارز بومی بود. برخلاف سایر پروتکلهای بلاکچین، EOS سعی در شبیه سازی ویژگی های رایانههای واقعی از جمله CPU و GPU دارد. به همین دلیل، EOS.IO به عنوان یک سیستم عامل قرارداد هوشمند و همچنین یک سیستم عامل غیرمتمرکز شناخته می شود. هدف اصلی آن تشویق به استقرار برنامه های غیرمتمرکز از طریق یک شرکت مستقل غیرمتمرکز معرفی شده است.
۲۰۲۰-تاریخچه بلاکچین و آینده
آینده فناوری بلاکچین به دلیل روشی که دولت ها و بنگاه ها به دنبال تحریک نوآوری ها و کاربردها هستند، تا حدی روشن به نظر میرسد. کاملا واضح و مشخص است که روزی بلاکچین عمومی ایجاد خواهد شد که هرکسی میتواند از آن استفاده کند. طرفداران بلاکچین انتظار دارند این فناوری در اتوماسیون های مخصوص وظایف انجام شده توسط متخصصان قرار بگیرد تا بتواند در همه بخشها کمک کند. این فناوری در حال حاضر در مدیریت تأمین و همچنین در تجارت رایانش ابری بسیار کاربرد دارد.
همچنین باید در آینده به موارد اساسی مانند موتورهای جستجو در اینترنت راه پیدا کند که این کار هم دور از انتظار به نظر نمی رسد. با تکامل این فناوری، گارتنر ترند بینش انتظار دارد که حداقل یکی از مشاغل ساخته شده در بلاکچین تا سال ۲۰۲۲ بیش از ۱۰ میلیارد دلار ارزش داشته باشد. با توجه به تحول دیجیتالی بلاکچین، این شرکت تحقیقاتی انتظار دارد که ارزش این تجارت در سال ۲۰۲۵ به بیش از ۱۷۶ میلیارد دلار برسد و تا سال ۲۰۳۰ بیشتر از ۳.۱ تریلیون دلار افزایش پیدا کند.
تکامل فناوری بلاکچین در سال های اخیر تقاضا برای متخصصان بلاکچین را افزایش داده است. شرکت ها همچنین برای به دست آوردن مزایای برنامه های بلاکچین قصد دارند از آن در حوزه های کاری خود استفاده کنند.
مفاهیم پایه blockchain
رمز ارز (Cryptocrrency)
رمز ارز یکی از مفاهیم پایه ای بلاک چین میباشد و به پولهای دیجیتالی گفته میشود که به عنوان اطلاعات رمزگذاری شده وجود دارند و زیر نظر هیچ موسسه یا بانکی فعالیت نمیکنند. رمزنگاری برای تنظیم، ایجاد و انتقال وجه از ریاضیات پیچیده استفاده میکند. نام های دیگر رمز ارز، ارز رمز پایه، ارز رمز نگاری شده و ارز دیجیتال می باشد.
رمزنگاری (Cryptography)
رمزنگاری، فرآیند رمزگذاری اطلاعات میباشد. رمزنگاری یک روش جهت محافظت از ارتباطات و اطلاعات از طریق کدها است. بنابراین فقط افرادی میتوانند این اطلاعات را بخوانند و یا پردازش کنند که به این اطلاعات دسترسی دارند.
بیت کوین (Bitcoin)
معروف ترین و محبوب ترین ارز دیجیتال، بیت کوین میباشد که به دلیل غیرمتمرکز بودن آن، توسط هیچ کسی کنترل نمیگردد. این رمز ارز در سال 2009 توسط ساتوشی ناکاموتو که یک نام مستعار است، ایجاد شده است.
نماد
هر رمز ارز دارای یک نماد چند حرفی میباشد که در پلتفرم های معاملاتی برای مشخص شدن آن استفاده میشود. برای مثال نماد ارز دیجیتال بیت کوین، BTC است.
ساتوشی (Satoshi)
ساتوشی کوچکترین واحد رمز ارز بیت کوین است که معادل صد میلیونم بیت کوین است.
بلاک (Block)
بلاک چین شامل مجموعه ای از بلاک ها می باشد که هر بلاک اطلاعات مربوط به تراکنش ها را به صورت دائم و تغییر ناپذیر ثبت مینماید.
بلاک چین یا زنجیره بلوک (Blockchain)
بلاک چین یک سیستم ثبت اطلاعات میباشد که اطلاعات ذخیره شده را بین همه اعضای شبکه به اشتراک میگذارد. بلاک چین از بلاک های جداگانه ای تشکیل شده که به وسیله امضای رمزنگاری به یک دیگر وصل شده اند. هر بلاک بعد از تکمیل شدن، به عنوان یک بلاک جدید به بلاکچین افزوده می شود. بلاکچین در هزاران کامپیوتر در سراسر جهان به صورت پیوسته و مکرر کپی و ذخیره میشود. بلاکچین یک فناوری غیرمتمرکز است، زیرا نسخه اصلی آن در یک مکان خاص وجود ندارد و همه نسخه های آن با هم برابر میباشد.
جست و جوگر بلاک (Block Explorer)
در بلاک چین یک موتور جستجو به نام (Block Explorer) وجود دارد که برای پیدا کردن ارزهای دیجیتال میتوان از آن استفاده نمود و از جمله مفاهیم پایه ای بلاک چین محسوب میشود. کاربران به کمک این موتور جست وجوگر می توانند اطلاعات مورد نیاز در مورد آدرس ها، تراکنش ها و سایر اطلاعات را به دست آوردند. کاربران میتوانند به محتوای هر بلاک به صورت جداگانه، تاریخچه و وضعیت تراکنش ها، به وسیله این موتور جست و جو دسترسی پیدا کنند.
ارتفاع بلاک (Block Hight)
ارتفاع بلاک همان تعداد کل بلاک ها قبل از بلاک مورد نظر است.
حمله 51 درصدی (۵۱% Attack)
حمله 51 % به این موضوع اشاره دارد که فقط در صورتی امکان ایجاد اختلال در شبکه بلاکچین وجود دارد که بیش از نیمی از آن توسط هکرها و خرابکاران مورد حمله قرار بگیرد و به کنترل آنها در بیاید. در صورتی که هکرها موفق به هک کردن بلاک چین شوند، میتوانند باعث متوقف کردن استخراج، دوبار خرج کردن و یا تغییر تراکنش ها شوند.
کلاینت (Client)
یکی از مهمترین مفاهیم پایه ای بلاکچین مفهوم کلاینت میباشد. کلاینت نرم افزاری است که قابلیت دسترسی و پردازش تراکنشهای بلاک چین را دارد. از کلاینت بیشتر در کیف پولهای نرم افزاری ارز دیجیتال استفاده میشود.
دفتر کل مرکزی (Central Ledger)
دفتر کل مرکزی تمامی تراکنش های مالی را ثبت میکند و در اختیار سازمان های متمرکزی مانند بانک ها قرار دارد.
کوین (Coin)
رمز ارز هایی مانند بیت کوین و اتریوم، که بلاک چین اختصاصی خود را دارند و به صورت مستقل عمل مینمایند.
آلت کوین (Altcoin)
به تمام رمز ارزهایی که بعد از ارز دیجیتال بیت کوین ایجاد شده اند، آلت کوین میگویند.
توکن (Token)
رمز ارزهایی که فاقد بلاک چین اختصاصی هستند و روی بلاکچین سایر رمز ارزها قرار دارد، توکن نام دارند.
استیبل کوین (Stablecoin)
کوینهایی که دارای ارزش ثابت هستند مثلا ممکن است ارزش آنها با دلار برابر باشد. استیبل کوین یا کوین های با قیمت ثابت نام دارند. این کوین ها باعث کاهش نوسانات بازار میشوند و از سرمایه تریدرها محافظت میکنند زیرا نوسان ندارند.
عرضه اولیه کوین (ICO; Initial Coin Offering)
یکی دیگر از مفاهیم پایه ای بلاک چین، عرضه اولیه کوین میباشد. عرضه اولیه کوین، از جمله روشهای تامین مالی برای پروژه های ارز دیجیتال است که سرمایه گذاران میتوانند به وسیله ارزهای دیجیتال و یا ارزهای فیات اقدام به سرمایه گذاری بر روی این پروژه ها کنند و در مقابل توکن های مربوط به آن پروژه را دریافت کنند. قبل از راه اندازی یک پروژه، عرضه اولیه کوین صورت میگیرد که طی آن توکن های پروژه فروخته می شوند.
سافت فورک (Soft Fork)
به تغییرات جزئی که بر روی پروتکل یک ارز دیجیتال صورت میگیرد و سازگار با نسخه های قبلی می باشد، سافت فورک میگویند.
هارد فورک (Hard Fork)
به تغییرات اساسی که بر روی پروتکل یک ارز دیجیتال ایجاد میشود و آن را به 2 رمز ارز متفاوت تبدیل میکند، هارد فورک گفته می شود. نسخه جدیدی که بعد از تغییرات هارد فورک ایجاد میشود با نسخه های قبلی سازگار نیست. بیت کوین کش یکی از مثال های هارد فورک است که با نسخه قبلی خود یعنی بیت کوین متفاوت است و دلیل این تفاوت، در افزایش حجم بلاک ها میباشد. هنگامی که بعضی از ماینرها تصمیم میگیرند که برای رمز ارز مورد نظر خود قوانین جدیدی را ایجاد کنند، هارد فورک به وجود میآید. افرادی که موافق با تغییرات جدید هستند به فورک جدید اضافه میشوند و مخالفان این تغییرات می توانند به استفاده از نسخه های قبلی ادامه دهند.
هش (Hash)
الگوریتم هش قابلیت تبدیل ورودی ها ( شامل حروف و اعداد) به خروجی های رمزگذاری شده را دارد. در این فرآیند خروجی ها اندازه ای ثابت دارند و ورودی ها اندازه هایی متغیر دارند.
همتا به همتا (Peer 2 Peer)
در شبکه های همتا به همتا، دو یا چند کامپیوتر یا شخص بدون هیچ واسطه ای با یکدیگر در ارتباط هستند.
غیرمتمرکز (Decentralization)
مهم ترین ویژگی رمز ارزها، غیرمتمرکز بودن آنها می باشد. به این معنی که توسط هیچ مرجع مرکزی کنترل نمی شوند و به همین دلیل نسبت به ارزهای فیات مزایای منحصر به فردی دارند. عرضه پولی محدود، یکی از مهم ترین این مزایا می باشد که باعث افزایش ارزش رمز ارزها با گذشت زمان می شود.
شت کوین (shitcoin)
شت کوین ها ارزهای دیجیتال بی ارزشی هستند که هیچ هدفی ندارند و ارزش گذاری آنها مطابق حدس و گمان میباشد. تیم توسعه دهنده این پروژه ها معمولا ناشناس میباشد و همچنین نقدینگی پایینی دارند.
قراردادهای هوشمند
قراردادهای هوشمند قراردادهای دیجیتالی هستند که در آن کاربر می تواند قوانین از پیش تعیین شده را تنظیم نماید. علاوه بر این، بعد از اجرای قوانین از پیش تعیین شده، همه شرکت کنندگان در قرارداد سهم خود را از پرداخت یا دارایی دریافت میکنند. بنابراین، کل فرآیند به صورت خودکار انجام میگردد.
همچنین، زمانی که یک کاربر قوانین مشخص شده قرارداد را رعایت کرد، قرارداد هوشمند به طور خودکار پرداخت را آزاد میکند. در حقیقت، این یکی از مفاهیم مهم بلاک چین است که باید در مورد آن بدانید.
الگوریتم اجماع
در واقعیت، الگوریتمهای اجماع الگوریتمهایی هستند که به گرههای درون شبکه بلاکچین کمک میکند تا بر سر فرآیند اعتبارسنجی یک تراکنش به توافق برسند.
علاوه بر این، اینها در هسته اصلی زیرساخت بلاکچین قرار دارند. بنابراین، بدون اجماع، سیستم نمیتواند کاملاً شفاف یا بدون خطا باشد.
انواع مختلف الگوریتم های اجماع
انواع مختلفی از الگوریتم های اجماع وجود دارد:
- اثبات کار
- اثبات کار با تاخیر
- اثبات سهام
- اثبات سهام واگذار شده
- اثبات زمان سپری شده
- اثبات فعالیت
- اثبات صلاحیت
- اثبات شهرت
- اثبات تاریخ
- اثبات اهمیت
- اثبات ظرفیت
- اثبات زمان
آدرس کیف پول (Address)
مجموعه ای از حروف و اعداد که برای معاملات رمزنگاری شده به عنوان شماره حساب استفاده میشود، آدرس کیف پول گفته میشود. اشتراک گذاری آدرس های کیف پول میتواند به صورت عمومی صورت بگیرد. کاربران برای معاملات ارزهای دیجیتال خود باید آدرس کیف پول خود را در اختیار دیگران قرار دهند. همچنین میتوانند برای هر تراکنش، یک آدرس جدید و منحصر به فرد را به کار بگیرند.
کلید عمومی (Public Key)
به آدرسی که در اختیار همه افراد به صورت عمومی قرار میگیرد تا بتوانند به کیف پول دیگران رمز ارز واریز کنند، کلید عمومی میگویند. کاربرد کلید عمومی معمولا برای راستی آزمایی امضای دیجیتال می باشد.
کلید خصوصی (Private key)
کلید خصوصی امکان دسترسی به رمز ارزها را به کاربران میدهد و رمز ارزها را در برابر سرقت و دسترسی غیر مجاز به آنها ایمن میکند زیرا کلیدهای خصوصی کاملا محرمانه هستند و فقط در اختیار صاحب رمز ارز قرار دارد.
امضا (Signature)
کاربران برای انجام یک معامله در شبکه بلاکچین باید آن را به وسیله کلید خصوصی خود امضا کنند. این کار برای اثبات مالکیت صورت میگیرد.
کیف پول نرم افزاری (Software Wallet) یا گرم (Hot wallet)
به کیف پولهای متصل به اینترنت که میتوانند یک برنامه موبایل و یا یک برنامه تحت وب باشند، کیف پول گرم یا نرم افزاری گفته میشود. این کیف پول ها اگر چه کاربرد راحتی دارند اما سطح امنیت پایین آنها باعث می شود که احتمال نفوذ هکرها به آن افزایش یابد.
کیف پول کیف پول سخت افزاری (Hardware Wallet) یا سرد (Cold wallet)
به کیف پول های آفلاین که نیازی به اینترنت ندارند و از امنیت بالایی برخوردار هستند، کیف پولهای سرد یا سخت افزاری گفته می شود.
کیف پول کاغذی (Paper Wallet)
هنگامی که رمز کیف پول بر روی یک سند فیزیکی ذخیره شود، آن کیف پول را به یک کیف پول کاغذی تبدیل میکند.
ذخیره سازی سرد (Cold Storage)
به کیف پول کاغذی یا کیف پول سخت افزاری، ذخیره سازی سرد (Cold Storage) میگویند.
کلمات بازیابی (Recovery phrase)
کلمات بازیابی شامل 12، 18 و یا 24 کلمه میباشد که هنگام بک آپ گیری به کاربران داده میشود تا بتوانند کیف پول خود را در کیف پول های دیگر هم بازیابی کنند.
شناسه تراکنش (Transaction ID)
شناسه تراکنش یا TXID به رشته حروف و ارقامی گفته می شود که امکان مشاهده جزئیات کلی یک تراکنش بر روی شبکه بلاک چین را فراهم میکند.
کارمزدهای تراکنش (Transaction Fees)
هزینه های مربوط به انجام و تایید تراکنش های رمز ارزها را کارمزد تراکنش می گویند. متناسب با ترافیک و وضعیت شبکه، این هزینه ها متغیر می باشند. کاربران برای تایید سریع تر تراکنش های خود، میزان کارمزد بیشتری را باید بپردازند.
برنامه غیرمتمرکز (dApp)
برنامه های مبتنی بر شبکه غیرمتمرکز که قابل اجرا بر روی شبکه P2P یا شبکه بلاک چین میباشند، برنامه های غیرمتمرکز نام دارند. از مزایای این برنامه ها می توان به بهبود حقوق مالکیت اطلاعات، یکپارچگی اینترنت اشیا و پیشرفته شدن امنیت ارز دیجیتال اشاره نمود.
فیات (Fiat)
فیات یا ارزهای سنتی همان پول های کاغذی هستند که به صورت متمرکز میباشند.
فورک بلاک چین (Fork)
فورک بلاک چین یکی از مفاهیم پایه ای بلاک چین است. جداسازی زنجیره ها یا فورک باعث ایجاد یک نسخه دیگر از بلاک چین مورد نظر میشود. یعنی دو بلاکچین ایجاد میشود که به صورت همزمان اجرا خواهند شد. مانند اتریوم و اتریوم کلاسیک
سود (Gains)
منظور از سود، افزایش قیمت یک رمز ارز و یا افزایش سود می باشد.
فیشینگ (Phishing)
به اقداماتی که از طریق جعل وبگاه یا آدرس ایمیل برای به دست آوردن اطلاعاتی مانند گذر واژه، نام کاربری و اطلاعات حساب بانکی، صورت می گیرد، فیشینگ گفته می شود.
جفت معاملاتی (Pair)
به تبادلات بین یک ارز دیجیتال با سایر ارزهای دیجیتال جفت معاملاتی میگویند. مانند BTC/ETH
گره (Node)
از دیگر مفاهیم پایه ای بلاک چین گره ها هستند. گره ها یا نود ها نسخه ای از دفتر کل هستند که اداره کردن آن به عهده شرکت کننده شبکه بلاک چین می باشد.
دیور (DYOR)
دیور یک اصطلاح در حوزه ارزهای دیجیتال و به معنای “خودت تحقیق کن” می باشد. این اصطلاح بیانگر این است که افراد نباید حرف های دیگران را به راحتی بپذیرند. دیور کوتاه شده ی عبارت Do Your Own Research می باشد.
گواهی اثبات سهام (Proof of Stake)
گواه اثبات سهام نوعی مکانیزم اجماع است که انتخاب ماینرها بر اساس میزان رمز ارزی که دارند صورت میگیرد. بنابراین ماینرهایی که دارایی و سهام بیشتری دارند، برای تایید بلاک های جدید شانس بیشتری دارند.
گواهی اثبات اعتبار (Proof of Authority)
گواهی اثبات اعتبار یک مکانیزم اجماع بلاکچین است که تراکنش های سریع را با استفاده از هویت امکان پذیر میکند.
گواهی اثبات کار (Proof of Work)
از جمله مفاهیم پایه ای بلاکچین، گواهی اثبات کار میباشد. گواهی اثبات کار به فرآیندی گفته میشود که ماینر طی آن اثبات می کند که در شبکه بر روی حل یک مسئله ریاضی کار کرده. در گواهی اثبات کار ماینرها بعد از حل مسئله مورد نظر می توانند به بلاک چین، بلاک جدیدی را اضافه کنند.
پروتکل (Protocols)
مجموعه ای از قوانین که توضیح دهنده تعاملات بر بستر شبکه است. این تعاملات شامل تایید تراکنش، اجماع و حضور در شبکه بلاکچین می باشد.
QR
کد کیو آر، بر چسب قابل خواندن برای ماشین در الگوی سیاه و سفید و به صورت اطلاعات کدگذاری شده می باشد. از جمله کاربردهای این کد در حوزه ارزهای دیجیتال، اشتراک گذاری راحت آدرس کیف پول ها می باشد.
گس (Gas)
در پلتفرم اتریوم اصطلاح گس اشاره به واحد اندازه گیری اقدام محاسباتی انجام تراکنش، عرضه برنامه های غیرمتمرکز و یا قراردادهای هوشمند دارد. گس در شبکه اتریوم مانند سوخت می باشد.
وایت پیپر (Whitepaper)
توسعه دهندگان ارزهای دیجیتال گزارش کاملی از پرژوه با بیان تمام جزئیات سیستم منتشر میکنند و در اختیار کاربران قرار می دهند.
بلاک چین چطور کار می کند؟
برای درک بهتر کارکرد بلاک چین به تراکنش های بیت کوین میپردازیم. بلاک چین تمامی اطلاعات و جزئیات تک تک تراکنشهای صورت گرفته با این ارز دیجیتال را در خود ذخیره میکند و اگر یک کاربر بخواهد یک بیت کوین را بیش از دو بار معامله (یعنی کلاهبرداری )کند مانع آن میشود.
هر بلوک وقتی که داده های جدید را ذخیره میکند به بلاکچین اضافه میشود. و این گونه با زنجیرهای از چندین بلوک که بهم متصل شده اند عنوان کلی بلاکچین پدید می آید برای اینکه یک بلوک به بلاک چین اضافه شود، باید چهار اتفاق رخ دهد:
۱) یک معامله باید انجام گردد.
۲) بعد از خرید، معامله شما باید تأیید شود. این کار را شبکه رایانهها که بیش از هزاران رایانه هستند و در سراسر جهان گسترده اند انجام می دهند. این شبکه از طریق رایانه بررسی میکند که معامله مطابق سفارش شما انجام شده باشد.
۳) جای ذخیره هر معامله باید در دل یک بلوک باشد. بعد از تأیید درستی معامله شما، اطلاعات در یک بلوک اختصاصی ثبت می شود. در آنجا، اطلاعات معامله شما در کنار بی شمار تراکنش مشابه قرار می گیرد.
۴) به هر بلوک باید هَش (کد) داده شود: بعد از تأیید همه معاملات یک بلوک، باید به آن بلوک یک کد شناسایی منحصر به فرد به نام هَش داده شود. بعد از گرفتن هَش اختصاصی، آن بلوک به بلاک چین اضافه میگردد.
کاربردهای بلاک چین
بلاکچین در صنایع متنوعی مورداستفاده قرار گرفته است. از جمله کاربردهای این تکنولوژی میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- بانکداری
- امنیت سایبری
- مدیریت زنجیره تأمین (SCM)
- مراقبتهای بهداشتی
- دولت
- بیمه
- حملونقل
- فضای ذخیره ابری
- مشاور املاک
مزایا و معایب فناوری بلاکچین
مزایای بلاکچین
زمانی که از سیستم معامله بلوکی صحبت میشود در وهله اول واژه رمز ارز در ذهن نقش میبندد. این شبکه مشخصاتی دارد که توانسته اعتماد سرمایهگذاران در بازار رمز ارز را به خود جلب نماید. این مشخصات در دسته مزایای بلاکچین دسته بندی میشوند.
- تنوع بالا در درآمدزایی
- کاهش هزینهها و پورسانت
- توانایی ارائه خدمات به صورت شبانه روزی و 24 ساعته
- عدم وجود مشکلات و خطاهای انسانی
معایب بلاکچین
1.سدهای قانونی
2.عدم فراگیری به اندازه کافی
- نقص های امنیتی
اجماع و پروسه ماینینگ در بلاکچین
الگوریتم اجماع (Consensus Algorithms) روشی است که از طریق آن، تمام افراد حاضر در شبکه بلاکچین به یک توافق مشترک در مورد وضعیت حال حاضر دفترکل توزیعشده میرسند. بنابراین، الگوریتمهای اجماع، اعتبار (Reliability) را در شبکهی بلاکچین و اعتماد را بین نودها یا همتایان ناشناس در محیط محاسباتی توزیعشده، ایجاد مینمایند.الگوریتم اجماع به زبان ساده یعنی روشهایی برای به توافق رسیدن اعضای یک شبکه.الگوریتم اجماع در بلاکچین مکانیسمی است که امکان هماهنگی در یک شرایط توزیع شده را برای کاربران فراهم میکند. بهطور اساسی، پروتکل اجماع تضمین میکند هر بلاک جدید که به شبکهی بلاکچین اضافه میشود، تنها نسخهی واقعی است و توسط تمام گرهها یا نودها مورد تایید واقعشده است.
الگوریتم اجماع از شبکه بلاک چین در برابر هکرها و کسانی که قصد انتشار مطالب نامعتبر در بلاکچین را دارند، محافظت میکند. به طور کلی الگوریتم های اجماع کاربردهای دیگری هم دارند، همانند:
کاربردهای الگوریتم اجماع
- تصمیم گیری در مورد اینکه آیا یک تراکنش صلاحیت تایید و ذخیره روی دفتر کل توزیع شده را دارد یا خیر (تایید تراکنشها)
- انتخاب گرهها برای مدیریت امور روی دفتر کل توزیع شده
- تضمین یکدست سازی اطلاعات روی سیستم های سرویس دهنده به شبکه
توافق بر سر هر یک از عملکردهای گفته شده، از طریق رایگیری بین اعضای شبکه انجام میشود. هر گره یا نود حق رای برابر با دیگران دارد. اگر یک گره یا نود، صلاحیت یک تراکنش را برای ثبت در بلاکچین تایید نماید، تراکنش انجام خواهد شد و اگر آن را رد کند، ثبت تراکنش لغو میشود. الگوریتم های اجماع کاربردهای بسیار زیادی دارند که باعث میشود امنیت شبکه ها و روابط بین نودها بهتر و منطقی تر شود.
انواع الگوریتم اجماع Consensus Algorithms
الگوریتم اجماع انواع مختلفی دارد اما چهار نوع پر کاربرد آن در بلاکچین، الگوریتم تحمل خطای بیزانس (PBFT)، الگوریتم گواه اثبات کار (PoW)، گواه اثبات سهام (PoS) و گواه اثبات سهام وکالتی (DPos) است. در حال حاضر اکثر ارزهای دیجیتال مانند بیت کوین و اتریوم از PoW استفاده میکنند و به دلیل اینکه این روش با بالا رفتن سختی شبکه مصرف انرژی را افزایش میدهد، این شبکه ها سعی دارند به سمت الگوریتم های دیگر مانند PoS حرکت کنند.تحمل خطای بیزانس (PBFT)
- گواه اثبات کار (PoW)
- الگوریتم گواه اثبات سهام (PoS)
- گواه اثبات سهام وکالتی (DPoS)
- گواه اثبات سوزاندن (PoB)
- گواه اثبات ظرفیت (PoC)
- گواه اثبات ذخیره سازی (Proof of Storage)
- گراف جهتدار غیر مدور (Direct Acyclic Graphs)
- گواه اثبات اهمیت (Proof of Importance)
- گواه اثبات سهام اعطایی (Delegated Proof of Stake)
- از زمان ایجاد پولهای فیزیکی یا ارزهای فیات (Fiat Money)، مسئولیت انتشار و مدیریت میزان عرضه همواره به عهده بانکهای مرکزی و دولتها بوده است؛ اما با خلقبلاک چین (Blockchain) و به وجود آمدن ارزهای دیجیتال رمزنگاری شده به رهبری بیت کوین (Bitcoin) که ماهیت فیزیکی ندارند، استخراج یا ماینینگ (Mining) با حذف بانکهای مرکزی و دولتها انتشار و عرضه سکههای جدید را به عهده گرفت.
- استخراج ارز دیجیتال به زبان ساده همان تولید رمز ارزهای جدید بر بستر شبکه بلاکچین تحت نظارت تمامی اعضای شبکه و با استفاده از دستگاههای خاصی به نامماینر (Miner) است.
ارزهای دیجیتال و روش های دسترسی به آن ها
در بحبوحه بحران مالی جهانی طی سالهای ۲۰۰۷ تا ۲۰۰۹ و به دنبال آن بیاعتمادی به بانکها و دولتهای مرکزی، اولین و با ارزشترین ارز رمزنگاری شده دیجیتال دنیای امروز یعنی بیت کوین (BTC) متولد شد. تاریخ دقیق آن به سوم ژانویه ۲۰۰۹ باز میگردد. روزی که اولین بلاک بیت کوین تحت عنوان بلاک آفرینش (Genesis Block) استخراج و سپس ثبت شد.
در هفت ماه اول بعد از راهاندازی بلاک چین بیت کوین، ساتوشی ناکاموتو (Satoshi Nakamoto) که بعنوان خالق بیت کوین شناخته میشود، موفق شد ۱.۱ میلیون بیت کوین استخراج و تولید نماید.
در آن دوران تنها دو راه برای بدست آوردن بیت کوین وجود داشت! اولین راه ماینینگ یا استخراج بیت کوین بود. روش دوم، مبادله همتا به همتا (Peer to Peer) یا به اختصار P2P بیت کوین در فروم بیت کوین تاک بود. فرومی که ناکاموتو برای میزبانی از بحث و گفتگو با مضمون بیت کوین ایجاد کرده بود.
اما با گذشت زمان و افزایش علاقه به بیت کوین، در سال ۲۰۱۰ روشهای تازه دیگری هم برای بدست آوردن بیت کوین ایجاد شد. بیت کوین فاست از اولین روشهای ارائهدهنده بیت کوین به صورت رایگان بود! اما چرا بیت کوین رایگان؟ بیت کوین فاست یک وب سایت بود که در ازای بازدید به هر یک از بازدیدکنندگان خود که آدرس بیت کوین داشت، پنج بیت کوین رایگان ارسال میکرد. این وبسایت توسط گاوین آندرسن، توسعهدهنده هسته بیت کوین راهاندازی شد. در این زمان بود که اولین صرافیهای آنلاین به وجود آمدند.
در همین سال (یعنی سال ۲۰۱۰) بازار بیت کوین راهاندازی شد و خبر آن در فروم بیت کوین تاک اعلام شد. این بازار با در نظر گرفتن یک نرخ مبادله شناور برای بیت کوین، به کاربران اجازه میداد با استفاده از پی پال و دلار آمریکا برای خرید بیت کوین اقدام کنند.
به مرور روشهای دیگری هم برای کسب داراییهای دیجیتال به وجود آمد ولی به طور کلی سه روش اصلی برای بدست آوردن بیت کوین و سایر رمز ارزها وجود دارد که عبارتند از:
- خرید ارز دیجیتال از صرافیهای معتبر داخلی و خارجی
- ایردراپها با هدف دریافت رایگان ارزهای دیجیتال
- ماین یا استخراج رمز ارزها
استخراج ارز دیجیتال (Crypto Mining) چیست؟
خوب است بدانید تمامی ارزهای دیجیتال قابلیت استخراج یا ماینینگ ندارند. تنها رمزارزهایی که از مکانیزم اجماع اثبات کار (PROOF OF WORK) برای اعتبارسنجی تراکنشها استفاده میکنند را میتوان استخراج کرد.
وقتی صحبت از استخراج میشود، اولین موضوعی که در ذهن خیلی از افراد تداعی میشود، بدست آوردن رمز ارز رایگان میباشد! اما این رویایی بیش نیست چرا که استخراج ارز دیجیتال یا Crypto Mining عملیاتی بسیار پر هزینه است. ماینینگ، یک فرآیند محاسباتی است که طی آن تراکنشهای جدید کاربران در یک بلاک چین اعتبارسنجی و تایید شده و در آخر باعث تولید کوین یا ارز دیجیتال جدید میشود.
اجرای این فرآیند محاسباتی نیازمند تعداد زیادی از شبکههای کامپیوتری غیر متمرکز در سرتاسر دنیا میباشد که بلاکهای یک بلاک چین را در برابر حملات، ایمنسازی و تایید مینماید. بلاک در واقع همان دفتر کل توزیع شده (Distributor Ledger) است که تراکنشهای ارز دیجیتال را ثبت میکند.
کامپیوترهای شبکه در ازای مشارکت در فرآیند اعتبارسنجی و استفاده از قدرت پردازششان، تعدادی کوین جدید بعنوان پاداش دریافت میکنند.
استخراج رمز ارز، یک ضرورت برای بلاک چین میباشد؛ زیرا دفترکلهای توزیع شده، فاقد اختیار متمرکز برای اعتبارسنجی تراکنشها هستند. بنابراین، ماینرها با مشارکت در فرآیند اعتبارسنجی تراکنشهای شبکه که شانس آنها را برای برنده شدن کوینهای تازه ضرب شده افزایش میدهد، تشویق میشوند تا شبکه را ایمن نمایند.
ماینر (Miner) چیست؟
به بیان ساده، به افرادی گفته میشود که با استفاده از دستگاههای ماینینگ، ارز دیجیتال استخراج میکنند.
تایید تراکنشها در ارزهای دیجیتال و در رأس آنها بیت کوین بدون دخالت و نظارت سازمان یا ارگان مرکزی، برای مثال بانک مرکزی یا دولت انجام میشود. ولی تراکنشها چطور بررسی شده و از هر گونه تقلب یا کلاهبرداری بدون دخالت نهادهای نظارتی جلوگیری میشود؟
این نظارت توسط ماینرها صورت میگیرد. به بیان دیگر، تراکنشها توسط Minerهای شبکه اعتبارسنجی و تایید میشوند و این فرآیند به نظارت هیچ مقام یا سازمان دولتی ای احتیاج ندارد.
اما فرآیند تایید چگونه انجام میشود؟
ماینرها برای تایید تراکنشها در بلاک چین ارز دیجیتالی مانند بیت کوین، باید یک معادله بسیار دشوار ریاضی به نام هش (Hash) را حل نمایند. جواب این مسئله پیچیده عددی است به نام نانس! این کلمه «Nonce» مخفف عبارت «Number Only Used Once» و به معنی “عددی که تنها یک بار به کار میرود” است. تمام ماینرها در بلاک چین بیت کوین در یک مسابقه ده دقیقه ای، برای یافتن نانس با هم رقابت میکنند. در آخر ماینری که موفق شود زودتر از سایر ماینرها پاسخ درست را پیدا کند پاداش استخراج بلاک (Block Reward) را دریافت میکند.
فرایند استخراج برای انجام این عملیات محاسباتی نیازمند تجهیزات خاصی بوده که اصطلاحا به آنها ریگ (Mining Rig) گفته میشود. این تجهیزات سخت افزاری از نظر قیمت، اندازه، مقیاس، عملکرد و کارایی متفاوت اند. تجهیزات ماینینگ (ریگ) در ۴ دسته کلی قرار میگیرند که عبارتند از:
- استخراج با استفاده از پردازنده مرکزی (CPU)
- استخراج با استفاده از پردازنده گرافیکی یا همان کارت گرافیک (GPU)
- استخراج با مدار مجتمع دیجیتال برنامهپذیر (FPGA)
- استخراج با مدارهای مجتمع با کاربرد خاص (ASIC)
با توجه به گستردگی و تنوع ویژگیهای سخت افزاری دستگاههای استخراج ارز دیجیتال، ماینرها (مالکان تجهیزات ماینینگ) برای انتخاب دستگاه مورد نظر، دو عامل را مد نظر قرار میدهند. فاکتورهای مهم در انتخاب ماینر مناسب عبارتند از:
- هش ریت یا نرخ هش (Hash Rate)
- میزان مصرف برق
استخراج رمز ارزها چگونه انجام می شود؟
ماین ارز دیجیتال در واقع فرآیند اعتبارسنجی تراکنشهای انجام شده روی یک شبکه بلاک چین است که با تعداد واحد مشخصی از رمز ارز تازه تولید شده بهعنوان پاداش از ماینرهایی که در این اعتبارسنجی مشارکت دارند قدردانی میشود. اما یک ماینر چگونه تراکنشها را تایید میکند؟
اعتبار سنجی تراکنشها نیازمند یک فرآیند منحصربفرد است که از ریاضیات پیچیده ای استفاده میکند. برای درک ساده تر این فرآیند را به چهار مرحله اصلی تقسیم میکنیم:
نرم افزار استخراج یا ماینینگ جهت تولید پازل هش رمزنگاری شده
این پازل ورودیهای تراکنش (مبدا) را از چندین معامله انجام شده روی شبکه ارز دیجیتال جمع آوری و درخت مرکل (Merkle Tree) را تولید میکند. از نرم افزار ماینینگ برای وصل شدن به استخر استخراج جهت دسترسی به دفتر کل بلاک چین و همینطور معرفی کیف پول به آن استفاده میشود.
درخت مرکل برای کمک به بررسی تراکنشها
درخت مرکل فهرستی از هشها در یک بلوک است. تا زمانیکه یک هش واحد بتواند همه چیز را در درخت شناسایی کند، تراکنشهای موجود در درخت به طور پیوسته با یکدیگر جفت میشوند.
سخت افزار قدرتمند برای محاسبه معادلات پیچیده ریاضی
محاسبه و تأیید زمان هر تراکنش در یک بلاک چین برای اطمینان از صحت صد درصدی دادههای درخت مرکل واجب است. به طور خلاصه در این مرحله ماینرها باید هش جدیدی را براساس مقدار هش بلاک قبلی، بلاک تراکنش جدید و عدد نانس تولید نمایند. ماینرها برای هش جدید باید مقدار نانس را حدس بزنند که این امر نیازمند کامپیوترهایی با قدرت پردازش بالا میباشد. بدین معنی که به GPU و ASICهای گران قیمتی نیاز است که با استفاده از آنها بتوان تراکنشها را در سریع ترین زمان ممکن محاسبه و تأیید کرد.
تایید بلاک توسط سایر نودها در بلاک چین
پیدا کردن هش بلاک یا به عبارتی اعتبارسنجی و تایید تراکنشها توسط یک ماینر به تنهایی کافی نیست. بعد از حل مساله چالش برانگیز ریاضی توسط ماینر و پیدا کردن عدد نانس، راه حل باید برای سایر نودهای موجود در بلاک چین نیز ارسال شود تا درستی هش توسط سایر نودها بررسی و در صورت صحت تأیید شود.
هنگامی که این چهار مرحله با موفقیت تکمیل شد، تمام تراکنشهای درخت مرکل اولیه با هم ترکیب شده و بهعنوان یک بلاک جدید به زنجیره بلاکچین اضافه میشود. با اضافه شدن بلاک جدید به بلاکچین، ماینری که توانسته بود پازل هش را محاسبه کند بهعنوان پاداش، تعدادی از کوینهای جدید ماین شده در شبکه را دریافت میکند.
نقاط قوت و ضعف طراحی بلاک چین و نسل های بعد
بلاک چین فرصت بزرگی در اختیار ما گذاشته شده اما لازم است به مزایا و معایب آن بیشتر توجه کنیم.
نقاط قوت بلاک چین عبارتنداز:
- افزایش شفافیت در نقل و انتقالات مالی
- امنیت بیشتر در تراکنشها
- سرعت بالای معاملات
- هزینه عملیاتی پایین
- حذف واسطهها
و اما نقاط ضعف بلاک چین:
- چالشهای قانونی
- افزایش احتمال فعالیتهای غیرقانونی مانند پولشویی
- مصرف انرژی بالا بهواسطه سوخت مصرفی ماینرها برای تایید تراکنشها
معماری بلاکچین توابع هش رمزنگاری
تابع هش (Hash Function)
یک تابع ریاضی است که یک مقدار ورودی را به مقدار فشرده شده دیگر تبدیل میکند. ورودی تابع هش یک مقدار با طول نامعلوم است؛ اما خروجی همیشه طول ثابتی دارد. توابع هش به شدت کاربردی هستند و تقریبا در همه کاربردهای امنیت اطلاعات حضور دارند. مقدار برگشت داده شده توسط یک تابع هش، یک «پیام خلاصه» یا به طور ساده «مقدار هش» نام دارد.
تابع شماتیک هش
هش کردن یا هشینگ به فرآیندی گفته میشود که در آن یک عملگر ریاضی به نام «تابع هش» (Hash Function)، دادههای ورودی مانند حروف و اعداد و تصویر و … را به خروجی رمزگذاری شده تبدیل میکند. به تابع هش، «تابع درهمساز» نیز گفته میشود.
مبانی بلاک چین و معماری آن
یک بلاک چین به سادگی به زنجیره بلاک ها در قالب دیجیتال گفته می شود. همچنین از آن به عنوان دفتر کل غیرمتمرکز یاد می شود که تمام تراکنش ها را ثبت می کند. بلاک چین قبلاً برای مدیریت هویت فردی توسط چندین محقق در زمینه جامعه تحقیقاتی مورد استفاده قرار گرفته است. با این حال، مجموعهای از مقررات جدید توسط چندین محقق در هنگام برخورد با اطلاعات شخصی کاربران در مورد بلاک چین وضع شده است. هر زمانی که کاربر یا مشتری از طریق مبادله غیرمتمرکز اقدام به خرید سکه های دیجیتالی میکند، سکه ها را می فروشد یا انتقال می دهد، یک دفتر کل دیجیتال آن تراکنش خاص را در قالب رمزگذاری شده ثبت میکند که برای کسی قابل درک نیست. به این ترتیب، بدون نیاز به شخص ثالث، تراکنش ثبت شده در قالب دیجیتال گفته می شود که از مجرمان سایبری محافظت می شود.
بلاک چین و قراردادهای هوشمند
زمانی که یک قرارداد هوشمند بین دو طرف بسته میشود، درواقع طرفین یک سری شرایط و ضوابط را با یک زبان برنامهنویسی نوشته و آنها را پذیرفتهاند. این قراردادها در بستر شبکههای بلاکچین پیادهسازی میشود و اجرای آن توسط سیستمهای موجود در شبکه اتفاق میافتد. قراردادهای هوشمند درواقع به برنامههای رایانهای گفته میشود که معامله بین طرفین شناخته شده و ناشناس را تسهیل و ساده میکنند.
قراردادهای هوشمند بر روی شبکههای بلاکچین تعریف و تنظیم میشوند و بعد از اینکه شرایط قرارداد به وجود آمد، به صورت خودکار اجرا شده و برای انجام نیازی به واسطه و نهاد سوم ندارند. این قراردادها به دلیل استفاده از فناوری بلاک چین، امنیت بالایی دارند و اعتماد به این برنامهها برای کاربران راحتتر است. بلاک چین یک دفتر کل توزیع کننده با یک پایگاه داده بسیار بزرگ است که دادهها در سیستمهای مختلفی به نام گره یا نود ذخیره میشوند و تغییر این دادهها کاری غیرممکن است و همین مسئله امنیت قراردادهای هوشمند را بسیار بالا میبرد.
نحوه به وجود آمدن قراردادهای هوشمند به زبان ساده
در سال 1994 نیک سابو که حقوقدان و اقتصاددان آمریکایی است، برای اولین بار در رابطه با قراردادهای هوشمند صحبت کرد. او ایدههایی با استفاده از علوم رمزنگاری کامپیوتر برای تنظیم و اجرای قراردادهای حقوقی مطرح و برای این قراردادها مفهومی به نام هوش مصنوعی و تاکید برخودکار بودن آنها انتخاب کرد.
دو سال بعد سابو در مقالهای با عنوان قرارداد هوشمند به تعریف، ویژگیها و کاربردهای قراردهای هوشمند پرداخت و مثالهای متعددی مانند پول دیجیتال، حسابهای جاری، قفلهای الکترونیک و … برای آن بیان کرد. با اینکه سابو تعریفی از این نوع قراردادها ارائه داد و همچنین چالشها و مشکلات روبرو را بیان کرد و حتی راهحلهایی برای مقابله با این چالشها نیز مطرح نمود؛ اما نتوانست فضای مناسبی برای پذیرش قراردادهای هوشمند ایجاد کند.
در سال 2009 وقتی بیت کوین (Bitcoin) به عنوان یک ارز دیجیتال معرفی شد، فناوری بلاک چین برای استفاده از BTC نیز مطرح شد. بلاک چین علاوه بر پیادهسازی ارزهای دیجیتال، فضای خوبی برای ایجاد و اجرای قراردادهای هوشمند شد. از آنجا که بیت کوین تنها با هدف ایجاد یک ارز دیجیتال ضد تورمی ساخته شد، در سال 2015 اتریوم (Ethereum) پا به دنیای رمزارزها گذاشت و بستر مناسبی برای عملی شدن قراردادهای هوشمند ارائه نمود. اتریوم یک بستر مناسب برای ایجاد ارزهای دیجیتال، گسترش آنها و همچنین ایجاد قراردادهای هوشمند با استفاده از زبانهای برنامهنویسی و اجرای آنها است.
تفاوت قرارداد هوشمند و قرارداد معمولی
مهمترین تفاوت قراردادهای هوشمند و قراردادهای سنتی، استفاده از فناوری بلاک چین است. در قراردادهای سنتی به یک نهاد سوم و واسطه برای تنظیم و اجرای قرارداد نیاز است و طرفین مجبورند علاوه بر پرداخت حق کمسیون، به واسطه نیز اعتماد کنند. حال آن که در قراردادهای هوشمند فناوری بلاک چین استفاده میشود و عملا نیازی به نهاد واسطه وجود ندارد و هزینهای بابت کمیسیون پرداخت نمیشود.
وقتی Smart Contracts در بلاک چین اجرا شوند، دیگر قابل توقف نیستند و تغییری نیز روی شرایط قرارداد انجام نمیشود و طرفین مطمئن هستند که تحت هر شرایطی قرارداد اجرا خواهد شد؛ اما در قراردادهای سنتی ممکن است هریک از طرفین به هردلیل به تعهد خود عمل نکند و قرارداد انجام نشود و یکی از طرفین متحمل خسارت شود.
اجزای قراردادهای هوشمند
قراردادهای هوشمند از اجرای مختلفی تشکیل شدهاند، این اجزا کمک میکنند که هر قرارداد به بهترین شکل برنامهنویسی و اجرا شود.
- طرفین قرارداد و امضاکنندگان (Signatories): طرفین در قراردادهای هوشمند با استفاده از امضای دیجیتال موافقت خود را بر مفاد قرارداد و اجرای آن، اعلام میکنند.
- موضوع قرارداد (Contract Subject): هر قراردادی بر اساس موضوعی نوشته میشود، طرفین قرارداد باید به موضوع قرارداد دسترسی داشته باشند. موضوع قرارداد میتواند هرچیزی مانند پرداخت وامهای ارز دیجیتال، خرید و فروش ملک، خرید و فروش خودرو و یا … باشد.
- شرایط قرارداد (Contract Terms): قراردادهای هوشمند طبق اصول خاصی اجرا میشوند. به این اصول خاص که موجب اجرا شدن برنامه میشوند، شرایط قرارداد میگویند که شامل مواردی مانند قوانین، خسارتها، تخیفها و … هستند. برای مثال شرایط قرارداد میتواند این باشد که با داشتن 10000 USDT (تتر( N مبلغ وام به دارنده تعلق میگیرد.
- اوراکل (Oracle): هر قرارداد هوشمند در بلاک چین برای اجرا به اطلاعاتی خارج از بستر شبکه نیاز دارد. این اطلاعات هستند که نحوه اجرای قرارداد را تعیین میکنند. برای مثال اگر قرارداد در رابطه با قیمت جهانی طلا باشد، یک سایت برای بررسی قیمت طلا در متن قرارداد تعریف میشود. به این منابع اوراکل میگویند.
- زبان برنامهنویسی و پلتفرم اختصاصی (Programming language& Dedicated platform): اغلب برنامهها به زبان برنامهنویسی سالیدیتی نوشته میشوند، برنامهها در محیطهای خاصی اجرا میشوند که به آن پلتفرم اختصاصی گفته میشود. پلتفرم اتریوم از زبان برنامهنویسی سالیدیتی پشتیبانی میکند. پلتفرمهای دیگری مانند سولانا نیز وجود دارند که از دیگر زبانهای برنامهنویسی مانند C++، C و RUST پشتیبانی میکنند.
نحوه اجرای قراردادهای هوشمند
Smart Contracts با پیروی از یک سری عبارات ساده مانند “اگر… وقتی … آنگاه … ” که در زبانهای برنامهنویسی نوشته میشوند، کار میکنند. شبکهای از رایانهها که در بلاک چین وجود دارند و به آنها نود گفته میشود، زمانی که با شرایط از قبل تعیین شده مواجه شده که تایید نیز میشوند، یک سری اقدامات در قرارداد را اجرا میکنند.
این اقدامات میتواند شامل آزاد کردن وجوه برای طرف مربوطه، ثبت نام وسیله نقلیه، ارسال مواد، صدور بلیط و یا هرچیز دیگری باشد. بعد از انجام این اقدامات و تراکنشها، بلاکچین بهروزرسانی و اطلاعات در تمام نودها ذخیره میشود. این بدان معنی است که این اقدامات و اطلاعات قابل تغییر نیستند.
با توجه به مراحل ایجاد قرارداد هوشمند و نحوه عملکرد آنها، زمانی که کاربران و نهادها معاملات پیچیده مالی دارند، میتوانند بدون نیاز به هیچ نهاد واسطی، تنها با تنظیم یک قرارداد هوشمند، معاملات خود را انجام دهند. در حال حاضر شبکههای بلاک چین مختلفی مثل اتریوم، سولانا، EOS، Neo، Tezos، Tron، Polkadot آماده تنظیم و اجرای قراردادهای هوشمند هستند.
کاربردهای قرارداد هوشمند
قراردادهای هوشمند مانند هر قراردادی دیگری میتواند برای اهداف مختلف استفاده شود. یکی از سادهترین و مهمترین آنها اطمینان از انجام قرارداد توسط طرفین است.
برای مثال تولید کنندهای که به مواد خام نیاز دارد، میتواند با استفاده از یک قرارداد هوشمند، پرداختها را و تامینکننده ارسال مواد خام را تنظیم نماید و هر دو طرف مطمئن باشند که مفاد قرارداد انجام میشود. در ادامه بعضی از مهمترین کاربردهای قراردادهای هوشمند بیان میشود:
- انجام امور مالی غیرمتمرکز (DeFi): از مهمترین کاربردهای قراردادهای هوشمند انجام امور مالی غیرمتمرکز است. غیرمتمرکز به این معناست که برای انجام امور به یک نهاد خاص، بانک و یا ارگانی نیاز نیست. از جمله این موارد میتوان به وامدهی، سرمایهگذاری، تبادلات مالی، انجام معاملات و غیره اشاره کرد.
- ایجاد توکنهای جدید: ارزهای دیجیتال یک تحول عظیم در عرصه امور مالی هستند، با استفاده از قراردادهای هوشمند میتوان برنامههایی نوشت که به طور خودکار توکنهای جدید ارزهای دیجیتال ساخته شوند؛ کاربرد این توکنها نیز میتواند در متن قرارداد مشخص شود.
- خودکارسازی و اتوماسیون در انجام امور: انجام خودکار امور، کاری است که بیشتر دولتها و نهادها میتواند بهره زیادی از آن ببرند. برای مثال دولتها میتوانند بسیاری از امور مربوط به ثبت اسناد را بدون نیاز به نیروی انسانی انجام دهند. انتخابات یکی دیگر از امور مهمی است که دولتها برای انجام آن با چالشهای زیادی روبرو هستند، با استفاده از قراردادهای هوشمند و بلاک چین میتوان انجام انتخابات آزاد را تجربه کرد. بیمه، ثبت اسناد خودرو، املاک و سایر داراییها از دیگر مواردی است که میتواند به وسیله قراردادهای هوشمند انجام شوند.
- اعتماد سازی و سهولت در مدیریت زنجیره تامین: جابجایی مواد،کالاها و داروها در زنجیره تامین نیز از دیگر مواردی است که با کمک قراردادهای هوشمند میتواند با سهولت و کیفیت بیشتری انجام شود. قراردادهای هوشمند میتوانند وضعیت تحویل کالا را بررسی و آنها را به صورت خودکار ثبت کنند. این فرآیند اعتماد طرفین را برای انجام معامله نیز بالاتر میبرد؛ خریدار مطمئن میشود که کالا را دریافت میکند و فروشنده از دریافت وجه خود مطمئن میشود.
- احراز هویت: حفاظت از اطلاعات شخصی از مواردی است که برای کاربران بسیار مهم است. فرآیند احراز هویت به شکل سنتی، یکی از امور چالشی است که به وسیله قراردادهای هوشمند میتوان تا حد زیادی مشکلات مربوط به این فرآیند را کاهش داد.
مزایای قراردادهای هوشمند
مزایای قراردادهای هوشمند را تا حد زیادی میتوان همانند مزایای بلاک چین دانست. از مهمترین آنها حذف واسطهها و نهادهای سوم برای انجام امور است. مزایای دیگر این فناوری عبارتند از:
- سرعت، کارایی و دقت: بعد از اینکه مراحل ایجاد قرارداد هوشمند اجرا و شروط لازم برای انجام قرارداد مهیا شوند، به صورت خودکار قرارداد اجرا میشود. با توجه به اینکه برای انجام کارها به نیروی انسانی و همچنین محاسبات و اسناد کاغذی نیاز نیست و تمام محاسبات به شکل دیجیتال انجام میشود، سرعت انجام امور بیشتر شده و با از بین رفتن خطاهای انسانی کارایی و دقت نیز بالا میرود.
- اعتماد و شفافیت: به علت نبودن واسطهها و همچنین ثبت تمام تراکنشها در بین همه نودهای بلاکچین، میزان شفافیت قراردادهای هوشمند بالاست و میتوان به آنها اعتماد کرد.
- امنیت: سوابق تراکنشهای قرارداد هوشمند در بلاک چین به صورت رمزگذاری شده ذخیره میشوند که اینکار به خودی خود هک اطلاعات را بسیار سخت میکند. از طرفی هر رکورد به رکورد قبلی و بعدی در بستر بلاکچین متصل و در تمام نودها ثبت شدهاند و هکرها باید بتوانند کل زنجیره را تغییر دهند تا موفق به تغییر رکورد دلخواه خود شوند که عملا انجام این کار غیرممکن است.
- تغییرناپذیری و توقفناپذیری: یکی دیگر از مزایای قراردادهای هوشمند، این است که بعد از تنظیم قرارداد، متن آن قابل تغییر نیست. همچنین بعد از اینکه شرایط لازم برای اجرای قرارداد به وجود آمد و قرارداد در مرحله اجرا قرار گرفت، دیگر قابل توقف نیست و طرفین مجبور به انجام تعهدات خود هستند.
- کاهش هزینهها: با توجه به اینکه زمان تنظیم و اجرای قراردادهای هوشمند نیازی به واسطه و طرف سوم نیست، بسیاری از هزینه مربوط به این موارد از بین میرود و هزینههای لازم برای انجام امور کاهش مییابد.
معایب و چالشهای قراردادهای هوشمند
قراردادهای هوشمند به نوعی انقلابی در تکنولوژی مخصوصا در حوزه امور مالی غیرمتمرکز هستند، اما با اینحال هنوز به طور گسترده استفاده نمیشوند و معایب و چالشهایی دارند. در ادامه به برخی از این چالشها و معایب اشاره خواهیم کرد:
- امکان خطای انسانی در برنامهنویسی: برنامه نویسی قراردادهای هوشمند توسط منابع انسانی انجام میشود و ممکن است که برنامهها همراه با خطا نوشته شوند. با توجه به اینکه قراردادهای هوشمند پس از تنظیم قابل تغییر و توقف نیستند، این مسئله میتواند مشکلساز شود.
- رسمیت نداشتن: قراردادهای هوشمند هنوز توسط دولت و یا نهاد قانونی به رسمیت شناخته نشدهاند و مواضع دولتها در رابطه با این قراردادها مشخص نیست.
- هزینههای بالای تنظیم قرارداد: هزینه لازم برای برنامهنویسی قراردادهای هوشمند بالاست، چراکه یک برنامهنویس معمولی نمیتواند چنین برنامههایی را پیادهسازی کند و نیاز به یک برنامهنویس متخصص است.
- مشکلات مربوط به اوراکلها: اوراکلها یا منابعی که قراردادهای هوشمند به آن استناد میکنند، متمرکز هستند و ممکن است توسط یکی از طرفین این منابع هک شوند و اطلاعات اوراکل بر اساس منافع آن طرف تغییر یابد.
- حریم خصوصی: قراردادهای هوشمند امنیت خود را با استفاده از فناوری بلاکچین تامین میکنند و اطلاعات در تمام نودهای شبکه ثبت و ذخیره میشود؛ این مورد با اینکه امنیت را بالا میبرد اما حریم خصوصی را تحت تاثیر قرار میدهد.
بهترین پلتفرمها برای اجرای قراردادهای هوشمند
اتریوم (Ethereum) به عنوان اولین و بهترین بلاک چینی که امکان ایجاد قرارداد هوشمند ارز دیجیتال و سایر قراردادهای هوشمند را فراهم ساخت، شناخته میشود. در طی سالهای اخیر تعداد پلتفرمهایی که از قراردادهای هوشمند پشتیبانی میکنند افزایش یافته است و کاربران میتوانند پلتفرم دلخواه خود را با توجه به معیارها و زبان برنامهنویسی مورد نیاز آن، انتخاب کنند.
اصطلاحات حوزه بلاک چین
- بلاک (Block): بلاکچین از بلاک ها ساخته شده است. هر بلاک، یک پایگاه داده تاریخی از کلیه معاملات انجام شده را تا زمان پر شدن بلاک نگهداری می کند. رکوردهای ثبت شده در هر بلاک دائمی و تغییرناپذیر هستند.
- زنجیره بلوک یا بلاکچین (Blockchain): بلاکچین یک دفترچه دیجیتالی از تمام معاملات انجام شدۀ یک رمزارز خاص میباشد. این زنجیره بلاک شامل بلاکهای جداگانهای است که از طریق امضای رمزنگاری به یکدیگر متصل می شوند. هر بار که بلاک کامل شود، به عنوان یک بلاک جدید به بلاکچین اضافه می شود.blockchain بهطور مکرر در هزاران کامپیوتر در سراسر جهان کپی و ذخیره می شود. از آنجایی که هیچ نسخه اصلی در یک مکان خاص وجود ندارد، بلاکچین یک فناوری غیرمتمرکز محسوب میشود و همه نسخههای آن با هم برابرند.
- ارتفاع بلاک (Block Hight): به تعداد کل بلاک ها قبل از بلاک موردنظر در بلاکچین، ارتفاع بلاک گفته می شود.
- جستجوگر بلاک (Block Explorer): جستجوگر بلاک، یک موتور جستجو برای پیدا کردن ارزهای دیجیتال است که به کاربران این امکان را میدهد اطلاعات لازم در مورد تراکنشها، آدرسها و دیگر موارد را پیدا کنند.با استفاده از این موتور جستجو، کاربران میتوانند در مورد محتوای هر بلاک به طور جداگانه، وضعیت تراکنشها و تاریخچه آنها مطالعه کنند.
- حمله ۵۱ درصدی (۵۱% Attack): اگر بیش از نیمی از شبکه بلاکچین توسط فرد یا گروهی از افراد کنترل شود، امکان ایجاد اختلال در شبکه وجود خواهد داشت (تأثیرات منفی مانند متوقف کردن استخراج، خرج کردن مضاعف یا تغییر تراکنش ها).
- دفترکل مرکزی (Central Ledger): دفترکل تحت اختیار آژانس یا سازمان متمرکز نظیر بانک است که تمام تراکنش های مالی را ثبت میکند.
- شبکه (Network): به تمام نودها در عملکرد بلاک چین در زمان مورد نظر میگویند.
- کلاینت (Client): نرم افزاری که میتواند در رایانه به تراکنش های بلاک چین دسترسی داشته و آن را پردازش کند. کاربرد رایج کلاینت در کیف پول نرم افزاری ارز دیجیتال است.
دیدگاهتان را بنویسید