آشنایی با بلاکچین
در این قسمت از جالبومگ، به فناوری بلاکچین میپردازیم؛ تکنولوژی محبوب دهه اخیر که علی رغم صحبت‌های مردم درباره‌اش همچنان در تعاریفش برای عموم ابهاماتی وجود دارد.
از تعاریف و تاریخچه تا مزایا و معایب، این از قواعد حضور در هر میدان است که اصول اولیه‌ی آن را دانست.
تعریف و کاربرد بلاکچین
بلاکچین یا زنجیره‌ای از بلاک‌ها که در ابتدا به منظور زمان‌بندی اسناد دیجیتال برای اطمینان از ثبت آنها ابداع شد در مرور زمان و با خلق مفاهیمی مشابه با بیت‌کوین تبدیل به یک علم کاربردی شد؛ حال بلاکچین مانند یک دفتر اسناد رسمی نیست، بلکه مانند یک دفتر کل توزیع شده هست.
بلاکچین نوعی از دیتابیس‌ها هست که داده‌ها در بلاک‌هایی که زنجیروار به هم متصل هستند ذخیره شده‌اند که این فناوری اجازه‌ی تغییر آنها را به این راحتی فراهم نمی‌کنند.
هر بلاک شامل داده، هش بلاک و هش بلاک قبلی هست؛ داده‌های ذخیره شده در بلاک وابسته به نوع بلاکچین هست، مثلا در بیت‌کوین داده‌ایی که در بلاک‌ها هست، اطلاعات تراکنش‌ها هست مثل فرستنده، گیرنده، هزینه و …؛ هش برای بلاک مانند اثر انگشت برای انسان هست، هر هش مشخصات بلاک مربوطه رو مشخص میکنه و هش ها منحصر به فرد هستند؛ تغییرات در بلاک موجب تغییر هش اون بلاک میشه و به همین دلیل هست که هش‌ها اطلاعات یک بلاک رو به صورت فشرده اقرار می‌کنند؛ و آخرین پارامتری که توسط هر بلاک ارائه می‌شود، هش بلاک قبلی؛ همین پارامتر ایده‌ی زنجیره‌ای بودن این فناوری را پیاده‌سازی می‌کند و در اجرایی شدن آن، با تغییر هر بلاک و تغییر هش آن، هش‌یی که بلاک بعدی ذخیره کرده بود بی‌فایده می‌شود چون دیگر زنجیره‌ی درست ارائه نشده و سواستفاده‌ها در این فناوری از همین طریق است؛ اما خود این فناوری از این مسئله آگاه بوده و برای جلوگیری از آن اقداماتی انجام داده؛ یکی از آنها سیستم اثبات کار هست که با وجود آن بلاک‌ها آهسته‌تر شکل می‌گیرند تا پایداری بیشتری فراهم کنند.
یکی از اصول مهم این فناوری که تفاوت‌های را رقم زده، شبکه‌ایی توزیع شده است که بار دیگر امنیت ان را قدرتمندتر می‌کند.
رمزارز و زنجيره بلوكی امروزه براي تمام مردم به واژه های آشنایی تبديل شده است. بر خلاف ارزهای رايج مثل ريال، دلار و يورو كه به ارزهاي فيات معروف هستند و پشتوانه فيزيكی دارند و توسط دولت‌ها مديريت و كنترل مي شوند؛ رمزارزها ارزهای ديجيتالی هستند كه بر پايه فناوری زنجيره بلوكی در بستر اينترنت ارائه مي شوند. زنجيره بلوكی خود يك فناوری مديريت شبكه است كه با بوجود آوردن يك شبكه متمركز و همتا
به همتا موجب حذف واسطه‌ها و در نتيجه از بين بردن كنترل‌ها مي شود.
استفاده از فناوری زنجيره بلوكی در رمزارزها موجب از بين رفتن كنترل بانک‌ها، دولت‌ها و سازمان‌ها روی معاملات بانكی و دارایی‌های فردی می گردد. براي مثال فرض كنيد بخواهيم پولی را از ايران به ژاپن منتقل كنيم. اگر اين تراكنش با استفاده از ارزهاي فيات و سيستم رايج بانكی صورت گيرد، ابتدا بانک مركزی كشور ايران بايد آن را تاييد كرده و امكان انتقال را بوجود آورد. سپس يك بانک بين المللی كه هم در ايران و هم در ژاپن فعاليت ميكند، بايد انتقال وجه را بر عهده بگيرد. در اين انتقال يک سری پروتكل‌های بين المللی نيز وجود دارند كه ممكن است اصلا اجازه چنين انتقالی را ندهند. در نهايت، گيرنده بايد از يك بانک ژاپنی وجه را دريافت كند. اما اگر بخواهيم اين انتقال را با استفاده از رمزارزها و از طريق زنجيره بلوكی انجام دهيم، وجه مستقيما و بدون وجود هيچ بانک واسطه يا پروتكل خاصی از حساب فرستنده به گيرنده منتقل می‌شود. اين موضوع از ويژگی‌های جذاب رمزارزها و زنجيره بلوكی است.
یکی از نکات حائز اهمیت در مورد معماری بلاک‌چین‌ها ساختار لایه‌ای شبکه آن است که شامل لایه های زیرساخت، شبکه‌سازی، پیاده‌سازی الگوریتم‌های اجماع، داده‌ها و لایه کاربرد که شامل قراردادهای هوشمند و برنامه‌های غیرمتمرکز هست.
یکی از مهمترین مفاهیم در دنیای رمزارزها و بلاکچین، مفهوم استخراج است؛ در سيستم متمركز و سيستم بانكی امروز، حساب و كتابها و امور مديريتی در شبكه توسط سيستم متمركز مانند سيستم بانكی امروز، محاسبات مالی و امور مديريتی در شبكه توسط سيستم بانک مركزی يا دولت انجام می شود. اما در زنجيره بلوكی ادعا كرديم كه هيچ بانک، دولت يا واسطه‌ای وجود ندارد. قطعا اين سوال پيش می‌آيد كه وقتی هيچ واسطه‌ای وجود ندارد و جايگاه همه افراد داخل شبكه برابر است، محاسبات مالی و امور مديريتی برعهده چه كسی است؟ در پاسخ به اين سوال بايد گفت كه همه افراد درون شبكه تحت يک نظام انگيزشی ميتوانند در انجام اينگونه عمليات مشاركت كنند و در ازای آن، مقداری رمزارز را بعنوان پاداش دريافت
نمايند. اين فرايند بدليل شباهتی كه با عمليات استخراج فلزات گرانبها دارد، به استخراج معروف است.
مطمئنا رمزارزها دارایی‌های بسيار با ارزشی هستند. دريافت رمزارز از طريق استخراج بدليل ارزش بالای مالی باعث شده است كه افراد زيادی به سمت زنجيره‌بلوكی‌های مختلف با هدف دريافت پاداش رمزارزی هجوم بياورند. اين موضوع باعث شده است كه تعداد استخراج كننده‌های فعال شبكه زياد شده و در نتيجه نيازمند الگوريتمی باشيم كه برنده نهايی پاداش را مشخص كند. به اين الگوريتم‌ها، الگوريتم‌های اجماع گفته می‌شود. دو مورد از معروف ترين آنها عبارت است از الگوريتم اثبات كار و الگوريتم اثبات سهام.
الگوریتم اثبات کار
الگوريتم اثبات كار به دليل استفاده در زنجيره بلوكي هاي بزرگ مانند بيتكوين معروف شده است. در اين الگوريتم تمام استخراج گرهاي فعال شبكه بصورت همزمان و موازي براي انجام سريع تر محاسبات با هم رقابت مي كنند. قطعا استخراج گري كه قدرت محاسباتي و توان پردازشي بيشتري داشته باشد، سريع تر به جواب مسئله مي رسد و پاداش رمزارزي را تصاحب مي كند. اين موضوع باعث شده كه افراد زيادي با سري كردن تعداد زيادي از سخت افزارهاي كامپيوتر مثل پردازنده مركزي، پردازنده گرافيكي و مدار مجتمع ديجيتال برنامه پذير ها تلاش كنند تا شانس خود را براي دريافت پاداش بالا ببرند. حتي امروزه دستگاه هاي مخصوصي بنام اسيك بوجود آمده اند كه مخصوص استخراج هستند. استخراجگرها تعداد زيادي اسيك را با هم سري مي كنند و مفهومي به عنوان مزرعه بوجود مي آورند. امنيت بالا، جلوگيري از حملات هكرها و خرج دوباره از مزاياي الگوريتم اثبات كار به شمار ميآيند و باعث شده است شبكه هاي رمزارزي زيادي از جمله بيتكوين، دوجكوين، لايتكوين، شيبا اينو، مونرو، دش، دكرد و زيكش از اين الگوريتم استفاده كنند. در مقابل، مصرف بالاي انرژي و آسيب رساندن به طبيعت ازمهمترين معايب الگوريتم اثبات كار است.
الگوریتم اثبات سهام
الگوريتم اثبات سهام، كاهش مصرف انرژي با تغيير الگوريتم اجماع
راه حلي كه براي كاهش مصرف انرژي مي توان ارائه داد، استفاده از يك الگوريتم جايگزين و كم مصرف تر نظير الگوريتم اثبات سهام است. هدف اين الگوريتم حل مشكل وابستگي به انرژي در الگوريتم اثبات كار است. در الگوريتم اثبات سهام ابتدا محاسبات مورد نياز به مزايده گذاشته مي شود و تنها كسي كه مبلغ بالاتري پيشنهاد داده و برنده مزايده شود، محاسبات را انجام مي دهد و بقيه شبكه، برخلاف الگوريتم اثبات كار، ديگر آن محاسبات را انجام نمي دهند. اين الگوريتم در ششم سپتامبر ۲۰۲۲ توسط زنجيره بلوكي اتريوم مورد استفاده قرار گرفت. ويتاليك، خالق اتريوم، قبل از تغيير الگوريتم ادعا كرده بود كه ۲.۰ درصد از مصرف برق در كل دنيا را كاهش خواهد داد. همين اتفاق به وقوع پيوست و اين ادعا درست بود، تغيير الگوريتم از اثبات كار به اثبات سهام باعث شد كه مصرف برق سالانه زنجيره بلوكي اتريوم از ۱۰۰ تراوات ساعت به حدود ۰۴.۰ تراوات ساعت كاهش پيدا كند.
