فناوری بلاک چین چگونه کار می‌کند؟

1399/03/28

در سال‌های اخیر با قدرت گرفتن دنیای ارزهای دیجیتال، فناوری نوپایی به نام "بلاک‌چین" نیز بر سر زبان‌ها افتاده است. قدرت این تکنولوژی، اولین بار پس از صعود ارزش بیت‌کوین در سال 2017 به معرض نمایش درآمد و شرکت‌های بزرگ را به تحقیق در این باره و استفاده از آن ترغیب کرد و درهای جدیدی به روی فناوری اطلاعات گشود.

تا قبل از آن ما برای انجام یک تراکنش مالی به یک واسطه نظیر بانک نیاز داشتیم. اما بلاک‌چین این امکان را به کاربرانش می‌دهد که به صورت مستقیم و بدون واسطه با طرف دوم معامله (فروشنده یا خریدار) در ارتباط باشد. این شکل از تراکنش را همتا به همتا می‌نامند.

گرچه شما برای کارکردن با این فناوری نیازی به دانستن روش کار آن ندارید؛ همانطور که با اینترنت کار می‌کنید ولی شاید از جزئیات کارکرد آن اطلاع نداشته باشید اما ممکن است برایتان سوال شده باشد که "بلاک‌چین" چگونه کار می‌کند؟

گرچه شرح جزئی و دقیق بلاک چین بسیار پیچیده است و در حد یک مقاله نیست اما در این نوشته، قصد داریم به توضیحاتی هرچند مختصر در مورد چگونگی کارکرد این سیستم بپردازیم.

بلاک چین از چه اجزایی تشکیل شده؟

بلاک چین به خودی خود پدیده‌ی جدیدی نیست و از ترکیب سه فناوری که پیش‌تر هم وجود داشته است استفاده می‌کند. این 3 فناوری شامل موارد زیر می‌شود:

1. رمز نگاری کلید خصوصی

یکی از اصلی‌ترین شرایط وجود چنین شبکه‌ای، امنیت است. شبکه‌ی بلاک چین برای ایجاد امنیت در تراکنش‌ها یک امضای دیجیتال برای هر کاربر تعریف می‌کند. امضای دیجیتال متشکل از کلید خصوصی و کلید عمومی یک کاربر است. هر فرد یکتا در این شبکه با امضای دیجیتال خود شناخته می‌شود. در واقع امضای دیجیتال در شبکه‌ی بلاک‌چین، هویت فرد را مشخص می‌کند.

2. شبکه و دفتر کل توزیع شده

هر سیستم شبکه‌ای نیاز به یک دیتابیس دارد. وظیفه دیتابیس، ثبت وقایع و نگهداری آنهاست. بلاک چین برای اینکه نیازمند به یک شبکه‌ی متمرکز نباشد، از یک دفتر کل توزیع شده استفاده می‌کند. این شبکه هر یک از کاربران را در کنترل و نگهداری اطلاعات سهیم می‌کند و به جای اینکه سیستم متمرکز را به وجود بیاورد، سیستم توزیع شده یا غیرمتمرکزی از اطلاعات را به وجود می‌آورد که همه‌ی کاربران در آن سهیم هستند.

3. وجود انگیزه برای مشارکت کاربران

تا به اینجای کار، مشکل امنیت و وسعت شبکه حل می‌شود. اما سیستم بلاک‌چین برای ادامه‌ی بقای خود نیاز به کاربرانش دارد. اگر انگیزه‌ای برای حضور کاربران در این سیستم وجود نداشته باشد، نمی‌توان به صورت قطع، ادامه‌ی حیات آن را تضمین کرد.

به طور مثال انگیزه‌ی مالی، پشتوانه‌ی بلاک‌چین بیت‌کوین است و باعث می‌شود افراد بیشتری هر روز به این شبکه ملحق شوند. بیت‌کوین با به وجود آوردن مفهوم استخراج (Mining) برای کاربران خود انگیزه‌ی حضور در شبکه را ایجاد کرده.

با ارائه توان پردازش کامپیوتری برای شبکه، کامپیوترها برای به‌دست آوردن پاسخ یک معادله ریاضی با هم رقابت می‌کنند و به هر کامپیوتر که بتواند پاسخ را بدست آورد، پاداش (بیت‌کوین) تعلق می گیرد. پس انگیزه دریافت پاداش باعث می شود که افراد توان پردازشی کامپیوترهای خود را در اختیار شبکه قرار دهند. در مورد بیت کوین هدف این است که جلوی خرج کردن دوباره بیت کوین یا به اصطلاح دوبار خرج کردن گرفته شود. با ماینینگ این امر تحقق می‌یابد. هر بلاک، پس از تکمیل شدن، به زنجیره‌ای از بلاک‌ها می‌پیوندد که به آن بلاک‌چین گفته می‌شود.

هر بلاک چگونه تشکیل می‌شود؟

هر بلاک از اطلاعاتی از جمله کلید خصوصی، کلید عمومی، شرح پیام و تاریخچه هش تشکیل شده است. مثلا در بلاک‌چین بیت‌کوین، هر بلاک (بلاک نماد یک تراکنش در سیستم بلاک‌چین بیت‌کوین است) به منظور خرج كردن پول، ساخته می‌شود.

 صاحب  پول رمزگذاری شده، باید ثابت كند كه مالكیت كلید خصوصی را داراست. نهادی كه ارز دیجیتالی را دریافت می كند امضای دیجیتالی (مالكیت كلید خصوصی) آن را با استفاده از كلید عمومی فرستنده شناسایی می كند. هر تراكنش به تمامی گره‌های (اعضا) شبكه بیت كوین انتشار می‌یابد و بعد از شناسایی در دفتر كل عمومی ثبت می‌شود. هر تراكنش مجزا قبل از آنكه در دفتر كل عمومی ثبت شود، بایستی شناسایی شده و معتبر شناخته شود. گره‌های شناسایی كننده باید قبل از ثبت هر تراكنش از دو موضوع اطمینان حاصل کنند:

1. پرداخت كننده، برای انجام تراكنش باید امضای دیجیتال رمزگذاری شده را در اختیار داشته باشد.

2. پرداخت كننده، به میزان کافی پول رمزگذاری شده در حساب خود داشته باشد: تمامی تراكنش های حساب (كلید عمومی) پرداخت كننده در دفتر كل كنترل می شود تا از کافی بودن موجودی حساب مطمئن شوند.