بلاک چین نوع خاصی از پایگاه داده است.  تفاوت آن با یک پایگاه داده معمولی در نحوه ذخیره اطلاعات است. بلاک چین ها داده ها را در بلوکی ذخیره می کنند که سپس به هم متصل می شوند.

 با ورود اطلاعات جدید، آنها وارد یک بلوک جدید می شوند. هنگامی که بلوک از داده ها پر شد، بلوک جدید به بلوک قبلی متصل می شود. به این ترتیب، داده ها به ترتیب زمانی با هم زنجیر شوند.

 انواع مختلفی از اطلاعات را می توان در زنجیره بلوکی ذخیره کرد. اما بیشترین استفاده آن تاکنون در فایل های کامپیوتری اطلاعات مربوط به معاملات بوده است.

 در مورد بیت کوین، از بلاک چین به صورت غیرمتمرکز استفاده می شود به طوری که هیچ شخص یا گروه واحدی بر آن کنترل ندارد، بلکه همه کاربران به طور جمعی کنترل آن را در اختیار دارند و از آن محافظت می کنند.

 بلاک چین های غیرمتمرکز غیرقابل تغییر هستند، به این معنی که داده های وارد شده غیرقابل برگشت هستند. برای بیت کوین، این بدان معناست که معاملات به طور دائمی ثبت می شوند و برای همه قابل مشاهده هستند. این تدابیر، شفافیت معاملات بیت کوین و جلوگیری از هر گونه کلاهبرداری را تضمین می کند.

 ساختمان بلاک چین به زبان ساده

 هر یک از بلوک های موجود در بلاک چین از قسمت های دیجیتالی اطلاعات که شامل سه بخش است تشکیل شده اند:

•  اطلاعات مربوط به تراکنش های شما: به عنوان مثال تاریخ، زمان و مبلغ آخرین خرید بیت کوین شما.
•  اطلاعات  شرکت کنندگان در معاملات: استفاده از امضای دیجیتال به جای نام واقعی شما، خرید شما بدون هیچ گونه اطلاعات شناسایی با استفاده از یک “امضای دیجیتال” منحصر به فرد ثبت می شود.
•  هر بلوک اطلاعات متمایزی با دیگر بلوک ها دارد: همانطور که هریک از ما اثر انگشت داریم تا بتوانیم از یکدیگر متمایز شویم، هر بلوک کد منحصر به فردی به نام «هش» (hash) را ذخیره می کند که به ما امکان می دهد آن را از هر بلوک دیگر تشخیص دهیم. به این ترتیب بلوکهای مربوط به دو معامله با جزئیات یکسان، به دلیل کدهای منحصر به فرد آنها، از هم قابل تفکیک هستند.

بلاک چین چگونه کار می کند؟

برای درک کارکرد بلاک چین به تراکنش های بیت کوین می پردازیم. بلاک چین تمامی اطلاعات و جزییات 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 می شود.

هر بلوک زمانی که داده های جدید را ذخیره می کند به بلاک چین اضافه می شود. و این گونه با زنجیره ای از چندین بلوک که بهم وصل شده اند عنوان کلی بلاکچین پدید می آید برای اینکه یک بلوک به بلاک چین اضافه شود، باید چهار اتفاق رخ دهد:

• یک معامله باید انجام شود.
• پس از خرید، معامله شما باید تأیید شود. این کار را  شبکه رایانه ها که بیش از هزاران رایانه هستند و در سراسر جهان گسترده اند انجام می دهند. این شبکه از طریق رایانه بررسی می کند که معامله مطابق سفارش شما انجام شده باشد.
• جای ذخیره هر معامله باید در دل یک بلوک باشد. پس 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.
• به هر بلوک باید هَش (کد) داده شود: پس از تأیید همه معاملات یک بلوک، باید به آن بلوک یک کد شناسایی منحصر به فرد به نام هَش داده شود. پس از گرفتن هَش اختصاصی، آن بلوک به بلاک چین اضافه می شود.

اهمیت بلاک چین چیست؟

فناوری بلاک چین و کاربردهایش بی نظیر و نامحدود است تقریبا می‌تواند در هر چیزی که تراکنش پذیر باشد از جمله نقل و انتقال پول، کالا یا املاک کاربرد داشته باشد.

بلاک چین بزرگترین مانع کلاهبردارن است،  زیرا هر نوع معامله صورت گرفته با تمام جزییات آن در دفتر کل ثبت شده و همه طرفین معامله می‌توانند به این جزییات دسترسی داشته باشند.

بلاک چین در دسترس چه کسانی است؟

هر کسی در هر جای دنیا که به اینترنت دسترسی دارد می‌تواند از آن در تراکنش‌های خود استفاده کند.

با این وجود پژوهش‌های بسیاری که صورت گرفته نشانگر افزایش استفاده از این فناوری در آینده است وبانک‌ها، موسسات مالی، شرکت‌های بیمه و شرکت‌های فناوری از آنبه طور روز افزون برای کاهش هزینه‌ها، کاهش خطاهای سیستمی و افزایش کیفیت ارائه خدمات خود استفاده می کنند.

 هنگامی که شما با هر رایانه ای که به شبکه بلاک چین متصل می شود یک کپی یا نسخه بروزرسانی شده از بلاک چین دارید، بنابراین هزاران یا میلیون ها در مورد بیت کوین نسخه از همان بلاک چین در دسترس کاربران قرار دارد و به نوعی محتویات بلاک چین برای همه قابل مشاهده است.

 این  حجم از گستردگی اطلاعات بلاک چین در شبکه ای از رایانه ها دستکاری اطلاعات را دشوارتر می کند، زیرا یک هکر نیاز به دستکاری هر نسخه از بلاک چین در شبکه دارد که با این همه نسخه موجود تقریباً غیر ممکن است.

از سوی دیگر، با نگاهی به بلاک چین بیت کوین، خواهید دید که شناسایی کاربران عملا غیرممکن است، زیرا اگرچه تراکنش های ثبت شده در بلاکچین کاملاً ناشناس نیستند، اما اطلاعات شخصی کاربران تنها محدود به امضای دیجیتال یا نام کاربری آنها است. با این وجود سوالی که در اینجا پیش می آید بلاک چین چگونه می تواند امنیت کاربران را تامین می کند و به آن اعتماد کرد؟

بلاک چین چگونه امنیت شبکه را تامین می کند؟

 روش های بلاک چین برای ایجاد امنیت و اعتماد کاربران:

بلوک های جدید همیشه به شکل خطی و به ترتیب زمانی اضافه می شوند. بنابراین بلوک های جدید همیشه به پایان بلاک چین اضافه می شوند. هر بلوک در زنجیره دارای موقعیتی است به نام ارتفاع (height).

پس از اضافه شدن یک بلوک به انتهای بلاک چین دیگر کار تمام است و برگرداندن و دستکاری بلوک برای تغییر محتوای آن بسیار دشوار خواهد بود، زیرا هر بلوک با هش اختصاصی خود و همچنین هش مربوط به بلوک قبل از آن علامت گذاری شده است.

کدهای هش از طریق یک عملکرد ریاضی ایجاد می شوند که اطلاعات دیجیتال را به رشته ای از اعداد و حروف تبدیل می کند.

در صورتی که این اطلاعات به هر طریق دستکاری و ویرایش شود، کد هَش نیز تغییر خواهد کرد.

فرض کنیم یک هکر سعی کند اطلاعات تراکنش شما را دستکاری کند تا مجبور شوید بهای خرید خود را دوباره بپردازید. همین که اطلاعات معامله شما ویرایش شود هَش بلوک تغییر می کند؛ بلوک بعدی در زنجیره هنوز حاوی هَش قدیمی است و  قاعدتاً هکر باید آن را هم به روزرسانی کند؛ و سپس بلوک بعدی تا آخر.

به این ترتیب است، محاسبه مجدد همه این هَش ها به قدرت محاسباتی عظیم و غیرقابل تصوری نیاز دارد. به عبارت دیگر، پس از اضافه شدن یک بلوک به بلاک چین، ویرایش آن بسیار دشوار و حذف آن غیرممکن خواهد بود.

بلاک چین چه مشکلات و محدودیت هایی دارد؟

اصطلاحات تخصصی: فناوری بلاک چین به دلیل نوظهوری دارای مجموعه واژگانی کاملا جدید است. خوشبختانه در طول این چند سال تلاش های متعددی در زمینه ارائه واژه نامه ها، تعاریف و فهرست های کامل و آسان انجام شده است.

گستردگی شبکه : باید شبکه ای بزرگ از کاربران وجود داشته باشد که بلاک چین ها به سود کامل برسند. و همچنان بر سر این که آیا این گستردگی ایراد مهمی برای برخی از پروژه های مجاز بلاک چین ها هست یا نه بحث وجود دارد.

هزینه تراکنش ها، سرعت شبکه : تبادلات بیت کوین که در چند سال اول حضورش تقریبا رایگان اعلام شد، اکنون هزینه های قابل توجهی دارد.

نقص امنیتی غیرقابل اجتناب : در بیت کوین و سایر بلاک چین ها یک نقص امنیتی قابل توجه وجود دارد: اگر بیش از نیمی از رایانه هایی که به عنوان گره در شبکه فعالیت می کنند دروغ بگویند (دقت داشته باشید بیش از نیمی از رایانه ها)، دروغ به حقیقت تبدیل می شود. این نقص “حمله ۵۱ درصد” نامیده می شود و ساتوشی ناکاموتو در زمان راه اندازی بیت کوین به آن اشاره کرد. به همین دلیل استخرهای استخراج بیت کوین توسط جمع به دقت مورد نظارت قرار می گیرد تا اطمینان حاصل شود که هیچ کس ناآگاهانه چنین نفوذی را در شبکه فراهم نمی آورد.