بلاکچین چیست و چگونه کار می‌کند ؟

اگر شما این مقاله را می خوانید ، مطمئن هستم تا به حال نام بلاکچین و بیت کوین به گوشتان خورده است.
به راستی بلاکچین چیست ؟ از این گذشته ، این دو این روزها موضوعات پر طرفدار و مورد علاقه رسانه ها هستند و می توان از آن ها به عنوان کلمات کلیدی سال نام برد. حتی افرادی که تا به حال یک ارز ، رمزنگاری شده را استخراج نکرده اند و یا نمی دانند چگونه کار می کند هم ، در مورد آن گفتگو می کنند.

من هم دوستان غیر حرفه ای بیشتری دارم که سعی میکنم در کنار دوستان حرفه ای ، که با من مشغول کار هستند ،این کلمه ی جدید را برایشان توضیح دهیم. من حدس میزنم در کنار شما هم افراد زیادی هستند که همین احساس را دارند. هنگامی که چنین اتفاقی رخ می دهد ، نوبت به نوشتن چیزی می رسد که همه ی ما بتوانیم جواب های گمشده ی یکدیگر را در آن بیابیم ، هدف ، از نوشتن این مقاله هم ، همین است.

برخلاف هر پست دیگری در اینترنت ، به جای تعریف اینکه بلاکچین چیست ، ببینیم اول بلاکچین چه مشکلی را قرار است حل کند؟

برای دانستن این که بلاکچین چیست به این مثال با دقت کامل توجه کنید.

تصور کنید ، نیما بهترین دوست شما است ، او به خارج از کشور سفر می کند ، و در روز پنجم تعطیلات ، با شما تماس می گیرد و می گوید:
دوست من سلام ، پول من در حال تمام شدن است ، به مقداری پول احتیاج دارم.
شما پاسخ می دهید:
پی گیری می کنم و بلافاصله برایت ارسال خواهم کرد.

سپس به بانک می روید و به مدیر حساب خود می گویید ، لطفا 1000 دلار از حساب من به حساب نیما منتقل کنید.

مدیر حساب شما پاسخ می دهد ،”بله ، آقا”

او سیستم ثبت را باز می کند ، مانده حساب شما را بررسی می کند تا ببیند برای انتقال 1000 دلار ، موجودی کافی دارید یا نه ، و از آن جا که شما ثروتمند هستید ، پول به اندازه کافی دارید. بدین ترتیب ، مدیر حساب شما ، کارهای لازم را برای انتقال این پول ، در سیستم ثبت ، انجام می دهد.

شما به نیما زنگ می زنید و به او می گویید ، من پول را منتقل کردم، می توانی به بانک بروی و 1000 دلاری را که انتقال داده ام ، برداشت کنی.

چه اتفاقی افتاد؟

شما و نیما هر دو برای مدیریت پولتان به بانک اعتماد کردید، هیچ انتقال واقعی و یا فیزیکی برای انتقال پول صورت نگرفت ، تمام آن چه لازم بود ، ورود به سیستم ثبت بانک بود که شما و نیما مالک آن نیستید و کنترلش از دست شما خارج است.
و این ، مشکل سیستم های فعلی است.

همیشه ، برای ایجاد اعتماد بین خود ، به شخص ثالث وابسته هستیم.
سال هاست که ما به این واسطه ها وابسته هستیم و به آن ها اعتماد می کنیم.
ممکن است بپرسید ،”اعتماد کردن به آن ها چه اشکالی دارد؟”

مشکل این است ، کسی که مراحل ثبت را انجام می دهد یک فرد است ، اگر قرار باشد هرج و مرج به جامعه تزریق شود ، تنها چیزی که لازم است مراحل کار عادی طی نشود ، یک فرد و یا یک سازمان فاسد است.

چه اتفاقی می افتد اگر آن سیستمی که ثبت در آن انجام می شود در آتش سوخته شود؟

-چه اتفاقی می افتد اگر مدیر حساب شما به جای 1000 دلار ،10000 را تایپ کند؟

-چه می شود اگر او این کار را با هدف خاصی انجام دهد؟
سالهاست که ما ، تمام تخم های خود را در یک سبد قرار می دهیم و سبد را در یک مکان مشخص

-آیا ممکن است سیستمی وجود داشته باشد که بتوانیم بدون نیاز به بانک ، پول را انتقال دهیم؟

-برای رسیدن به پاسخ مناسب ، بهتر است یک سوال مناسب تر ، از خودمان بپرسیم ( از این گذشته ، فقط سوال های بهتر ، منجر به پاسخ های بهتر می شوند. ) برای یک ثانیه در مورد آن فکر کنید ، انتقال پول به چه معنی می باشد؟ فقط اعتماد به سیستم ثبت بانک؟

-آیا راهی وجود دارد که بتوانیم ثبت را در بین خودمان حفظ کنیم ، به جای اینکه شخص دیگری این کار را برای ما انجام دهد؟

اکنون ، این سوالی است که ارزش جستجو دارد ، و جواب همان چیزی است که شما حدس زدید.
بلاک چین ، پاسخ به سوال بزرگ ما است.
این روشی است که می توانیم به جای این که به شخص ثالث اعتماد کنیم تا این کار را برای ما انجام دهد ، این ثبت را در بین خودمان حفظ کنیم.

-می توانم حدس بزنم چه سوالی در ذهنتان نقش بسته است.

بلاکچین چیست و چگونه کار می کند؟

الزام این روش، این است که ، تعداد افراد ی که می خواهند این ثبت در بین خودشان انجام شود و به شخص ثالث اعتماد نکنند باید به اندازه کافی باشد ، فقط در این صورت این گروه می توانند عملیات ثبت را در بین خود حفظ کنند.

-چند نفر کافی است؟
حداقل سه نفر
اما برای مثال ، فرض می کنیم که ده نفر می خواهند از بانک ها یا شخص ثالث خودداری کنند ، پس از توافق متقابل ، آن ها همیشه مشخصات حساب های یکدیگر را دارند ، بدون اینکه از هویت هم آگاه باشند.

۱- یک پوشه خالی

همه برای شروع کار دارای یک پوشه خالی هستند. همانطور که رو به جلو می رویم ، این ده نفر نیز به اضافه کردن صفحات به پوشه های خالی خود ادامه می دهند ، و این مجموعه از صفحات ، ثبتی را ایجاد می کند که معاملات در آن انجامی شود.

۲- هنگامی که معاملات انجام می شود.

بعد ، همه افراد شبکه ، قلم در دست روی یک صفحه خالی ، آماده نوشتن هر معامله ای هستند که درون سیستم رخ می دهد.

• حال اگر شماره 2 بخواهد ده دلار به شماره 9 بفرستد ، برای انجام معامله ، شماره 2 فریاد می زند و به همه می گوید ،”من می خواهم ده دلار به شماره 9 منتقل کنم ، لطفا همه آن را در صفحات خود یادداشت کنید. “

همه بررسی می کنند که آیا شماره 2 از تعادل کافی برای انتقال ده دلار به شماره 9 برخوردار هست یانه ،اگر او به اندازه کافی تعادل داشته باشد ، همه افراد شبکه این معامله را در صفحات خالی خود یادداشت می کنند.

3-معاملات ادامه می یابد.

با گذشت زمان ، تعداد افرادی که می خواهند تراکنش انجام دهند افزایش می یابد ، هرگاه که این اتفاق می افتد ، آن را به دیگران اعلام می کنند و به محض اینکه شخصی اطلاعیه را می شنود آن را در صفحه ی خود می نویسد.

فرض کنید ، یک صفحه ، فضا برای ثبت ده معامله داشته باشد ، به محض انجام معاملات دهم ، همه از این فضا خارج می شوند.

4- قرار دادن صفحه

قبل از اینکه ما صفحه را در پوشه قرار دهیم ، نیاز به مهر و موم آن ، با یک کلید منحصر به فرد داریم ، بعد از انجام این مهر و موم که همه ی افراد حاضر در شبکه باید موافق پلمپ کردن آن باشند ، مطمئن خواهیم شد که پس از قرار دادن صفحه در پوشه ، نه امروز نه فردا ، حتی بعد از یک سال ، هیچ کس نمی تواند تغییری در آن ایجاد کند ، پس آن صفحه ، مهر و موم شده و همیشه در آن پوشه باقی می ماند.
پس اگر همه اعضا به مهر اعتماد داشته باشند پس به محتویات صفحه نیز اعتماد دارند ، و این روش اصلی مهر و موم کردن صفحه است.

اوایل شخص ثالث و یا یک سیستم متمرکز واسطه می شد و به ما این اطمینان را می داد که هر آن چه ثبت می شد بدون تغییر خواهد ماند ، حالا یک سیستم توزیع شده و غیر متمرکز مانند ما ، این مهر و موم را به جای آن اعتماد ، ایجاد کرده است.

جالب است ، نه؟

حالا ببینیم چگونه می شود صفحه را مهر کرد

قبل از اینکه یاد بگیریم چگونه می توان صفحه را مهر کرد ، بهتر است بدانیم چگونه این مهر و موم کار می کند و به عنوان پیش شرط لازم است در مورد چیزی صحبت کنیم که دوست دارم آن را صدا کنم دستگاه جادویی.

دستگاه جادویی

تصور کنید ، دستگاهی با دیوار های ضخیم احاطه شده است ، اگر یک جعبه با چیزی داخل آن از سمت چپ ارسال کنید ، یک جعبه حاوی چیز دیگری را خارج می کند.

فرض کنید شما ، شماره 4 را از سمت چپ ارسال می کنید و دستگاه کلمه dcbea را از سمت راست بیرون می دهد.
چگونه شماره 4 را به این کلمه تبدیل کرد؟
هیچ کس نمی داند ، علاوه بر این ، این یک روند غیر قابل برگشت است ، با توجه به این خروجی عجیب(dcbea) غیر ممکن است که بتوانیم حدس بزنیم چه چیزی در سمت چپ تغذیه شده است. اما هر بار که شماره 4 را به دستگاه می دهیم همیشه همین کلمه را دفع می کند.

بیایید اعداد دیگری را امتحان کنیم ، 26 چطور است؟
ما این بار c8e94 را از دستگاه گرفتیم ، بنابراین کلمات می توانند شامل اعداد نیز باشند.

خب ، اجازه دهید یک سوال از شما بپرسم

می توانید به من بگویید چه چیزی باید از سمت چپ ، وارد دستگاه کنم که خروجی آن کلمه ای شود که سه صفر در سمت راست آن کلمه باشد؟ مثلا Fa 000 یا ab 000 یا 98 000 ویا هر عدد دیگری..

برای لحظه ای به سوال فکر کنید.

من به شما گفتم ، این دستگاه خاصیتی دارد که آنچه از سمت چپ به خورد آن می دهیم را نمی توانیم محاسبه کنیم ، با چنین دستگاهی که به ما داده شده ، خب چطور می توان به سوالی که پرسیدم پاسخ دهیم؟

شاید بتوانیم یک روش را امتحان کنیم.
اینکه تمام کلمات موجود در دنیا را یکی یکی امتحان کنیم تا بالاخره به خروجی مورد نظر( همان کلمه ای که سه صفر در سمت راست داشت ) برسیم.

در خوش بینانه ترین حالت ممکن پس از چندین هزار تلاش ، ما به عددی خواهیم رسید که خروجی مورد نیاز را به ما بدهد.

محاسبه ورودی با توجه به خروجی بسیار دشوار بود ، اما در عین حال بررسی کردن اینکه ورودی به دست آمده میتواند بازده مورد نیاز را تامین کند بسیار ساده است ، این را به یاد داشته باشید که دستگاه همیشه همان کلمه را برای همان ورودی استخراج می کند.

اگر این کلمه را به شما بگویم 72533 و این سوال را از شما بپرسم ، اگر این شماره وارد دستگاه شود خروجی مورد نظر که همان کلمه ای با سه صفر بود را به ما می دهد؟

تنها کاری که شما باید انجام دهید این است که شماره را وارد دستگاه کنید و ببینید در سمت راست آن چه چیزی به دست آورده اید.
دقیقا خودش بود.

مهمترین ویژگی این ماشین ها این است که ، “با توجه به یک خروجی ، محاسبه ورودی بسیار دشوار است ، اما با توجه به ورودی و خروجی ، می توان بررسی کرد که ورودی در نهایت به خروجی منجر می شود”.
دقیقا شبیه مثالی که در بالا بیان کردیم.

ویژگی دستگاه جادویی ( یا توابع هش ) را از طریق ادامه ی پست بیان خواهیم کرد.

-چگونه می توان از این دستگاه ، برای پلمپ صفحه استفاده کرد؟

ما از این دستگاه جادویی برای تولید مهر برای صفحه ی خود استفاده خواهیم کرد ، مانند تمام مطالب بالا که همه را مثال زدیم ، این بار هم با یک موقعیت خیالی شروع می کنیم.

تصور کنید که من دو جعبه به شما می دهم ، جعبه اول شماره 20893 را در بر می گیرد.
من از شما می پرسم ، آیا می توانید عددی را در جعبه دوم قرار دهید که وقتی با عدد موجود در جعبه اول جمع شود و به دستگاه اضافه شود ، کلمه ای به ما می دهد که با سه صفر در سمت راست خارج شود؟

این دقیقا همان وضعیتی هست که قبلا دیدیم و یاد گرفتیم که تنها راه محاسبه چنین عددی ، امتحان کردن تمام اعداد موجود در دنیا است.
پس از چند هزار تلاش ما می گوییم عدد 21191 که وقتی به 20893 اضافه می شود و به دستگاه تغذیه می شود ، کلمه ای را ارائه می دهد که شرایط ما را بر آورده می کند

21191 + 20893 = 42084
در چنین حالتی ، شماره 21191 مهر شماره ی 20893 می شود ، فرض کنید صفحه ای وجود دارد که روی آن نوشته 20893 ، برای پلمپ این صفحه ما یک نشان را با نام 21191 در بالای آن قرار خواهیم داد ، به محض اینکه شماره آب بندی یا همان 21191 در صفحه گیر کرد ، صفحه مهر می شود.

اثبات کار

شماره آب بندی ، اثبات کار نامیده می شود ، یعنی ثابت می کند که ما برای محاسبه عدد تلاش کرده ایم ، ما از این شماره برای مهروموم اهداف خود استفاده می کنیم.

اگر کسی می خواهد بررسی کند که صفحه تغییر کرده است ، تمام کاری که باید انجام دهد این است که محتویات صفحه را با شماره آب بندی اضافه کند و به دستگاه جادو بزند ، اگر خروجی دستگاه همان کلمه مورد نظر که با سه صفر در سمت راست بود ، محتویات دست نخورده بوده اند ، اما اگر خروجی دستگاه الزامات ما را بر آورده نکرد ، می توانیم صفحه را دور بیندازیم زیرا محتویات آن به خطر افتاده است.

پس همانطور که متوجه شدید ، ما از یک مکانیزم آب بندی مشابه برای مهر و موم کردن تمام صفحات خود استفاده می کنیم و در نهایت آن ها را به ترتیب در پوشه های مربوط به خود قرار می دهیم.

سرانجام ،درج صفحه ی ما

برای پلمپ صفحه خودمان که شامل معاملات شبکه است ، باید عددی را پیدا کنیم که وقتی در کنار لیست معاملات قرار می گیرد و به دستگاه منتقل می شود ، کلمه ای را به ما می دهد که با سه صفر در سمت راست خود نمایش داده می شود.

توجه: من از کلمه سه صفر در سمت راست فقط به عنوان مثال یا نمونه استفاده کردم که فقط بیان کنم عملکرد توابع هشینگ چگونه کار می کند ، چالش های واقعی بسیار پیچیده تر از این است.

هنگامی که این شماره پس از گذر زمان و مصرف زیاد برق در دستگاه محاسبه شد ، صفحه با آن شماره مهر می شود و اگر کسی سعی کند محتویات صفحه را تغییر دهد ، شماره آب بندی به افراد دیگر این امکان را می دهد که صحت صفحه را تایید کنند.

اکنون که از درج کردن صفحه اطلاع داریم ، بیایید به زمانی برگردیم که نوشتن معامله دهم را در صفحه تمام کرده بودیم و بلافاصله از فضای صفحه خارج شدیم.

به محض اینکه همه از صفحه خارج شدند ، آن ها نسبت به محاسبه شماره آب بندی صفحه اقدام می کنند ، همه افراد حاضر در شبکه محاسبه را انجام می دهند ، اولین نفر حاضر در شبکه که شماره مهر و موم را محاسبه کرد آن را به همه ی اعضای شبکه اعلام می کند.

بلافاصله با شنیدن شماره آب بندی همه تایید می کنند که آیا بازده لازم را می دهد یا خیر. اگر این کار را انجام دهد همه صفحات خود را با این شماره برچسب گذاری می کنند و در پوشه های خود قرار می دهند.

اما اگر برای شخصی ، مثلا شماره 7 ، محاسبه ی مهر و موم شده بازده مورد نظر را نداشته باشد که چنین مواردی غیر عادی هم نیست ، موارد زیر می تواند دلیلش باشد.

• ممکن است او در معامله هایی که در شبکه اعلام شده بود اشتباه کرده باشد.
• ممکن است او سعی کرده باشد در هنگام نوشتن معاملات تقلب کند یا ناهنجار باشد و یا به نفع خودش یا شخص دیگری در شبکه کار کند.

مهم نیست که دلیل آن در سیستم بلاکچین چیست

شماره 7 فقط یک انتخاب دارد ، صفحه خود را دور بریزد و آن را از شخص دیگری کپی کند تا آن هم بتواند صفحه اش را در پوشه قرار دهد ، اگر او این کار را نکند نمی تواند نوشتن معاملات بیشتر را ادامه دهد ، بنا بر این وی را به عنوان بخشی از شبکه برای انجام معاملات منع می کنند.
هرچه تعداد بیشتری از افراد شبکه با شماره آب بندی موافقت کنند ، به شماره مطمئن تر و صادق تری تبدیل خواهد شد.

• حال سوالی که پیش می آید این است.
• چرا همه افراد حاضر در شبکه ، منابع خود مانند زمان و انرژی را صرف انجام محاسبه می کنند وقتی که می دانند شخص دیگری آن را محاسبه و به بقیه اعلام می کند؟ چرا بیکار ننشینیم و منتظر اعلام بمانیم؟

اینجا هست که مشوق‌ها باعث می شوند که ما نیز برای محاسبه تلاش کنیم ، هر شخصی که بخشی از بلاک چین است واجد شرایط دریافت پاداش است ، اولین کسی که عدد مهر و موم را محاسبه می کند ، به خاطر تلاش های خود یعنی( صرف هزینه برق) با پول رایگان پاداش می گیرد.

به سادگی تصور کنید ، اگر شماره 5 عدد مهر و موم یک صفحه را محاسبه کند ، او با جایزه ای مثلا 1 دلار مواجه می شود ، حساب شماره 5 افزایش می یابد بدون اینکه از حساب کس دبگری کاهش یابد.

به این ترتیب ، بیت کوین ، به وجود آمد ، “جالب بود نه”؟

این اولین ارزی بود که در بلاک چین ، یعنی( ثبت های توزیع شده ) معامله شد ، و در عوض برای ادامه تلاش ها به بیت کوین اهدا شد.

وقتی افراد بیت کوین کافی دارند ، بیت کوین از نظر ارزش رشد می کند و باعث می شود که افراد مایل به ساخت بیت کوین باشند تا این که آن را داد و ستد کنند ، این حوایز باعث می شود تا همه در شبکه کار کنند.
و همین روند دلیلی می شود که افراد صفحه ی جدید خالی بیرون آورند و کل روند را دوباره طی کنند و این را برای همیشه انجام دهند.

یک نکته کوچک وجود دارد که باید بدانید

تصور کنید که در حال حاضر پنج صفحه در پوشه وجود دارد و همه با یک شماره آب بندی پلمپ شده اند ، چه می شود اگر به معامله دوم برگردم و تغییراتی ایجاد کنم که به نفع خودم باشد؟
شماره مهر و موم باعث می شود که کسی تقلب در معاملات را تشخیص دهد ، درست است؟
چه می شود اگر یک عدد آب بندی حدید را برای معاملات محاسبه کنم و به جای آن صفحه را با این شماره جدید برچسب گذاری کنم؟

محافظت از تغییرات در شماره های آب بندی

اگر یادتان باشد به شما گفتم که دو جعبه به شما داده ام ، یکی حاوی شماره 20893 و جعبه دیگر ، خالی ، برای محاسبه ی شما ، در واقع برای محاسبه عدد آب بندی در بلاک چین سه جعبه وجود دارد که دو جعبه از قبل پر شده و یکی خالی مانده برای محاسبه کردن ،
و هنگامی که محتویات هر سه جعبه اصافه شود و به دستگاه تغذیه شود ، پاسخی را دریافت می کنیم که شرایط مورد نیاز را برآورده می کند.

همان طور که می دانید یک جعبه شامل لیست معاملات است و یک جعبه شامل شماره مهر و موم خواهد بود ، جعبه سوم شامل خروجی دستگاه جادویی برای صفحه قبلی است.

با استفاده از این ترفند کوچک ما اطمینان حاصل کردیم که هر صفحه به صفحه قبلی خود بستگی دارد ، بنا بر این اگر شخصی بخواهد تغییری در صفحه ی قبل ایجاد کند باید محتویات و شماره مهر و موم تمام صفحات را پس از آن تغییر دهد.
اگر فردی از بین آن ده نفر که در ابتدای مقاله تصور کردیم سعی کند محتوای بلاک چین( پوشه حاوی صفحات دارای لیست معاملات ) را دست کاری و یا اصلاح کند ، باید چندین صفحه را تنظیم کند و همچنین مهر و موم جدید را محاسبه کند.
ما می دانیم که محاسبه شماره آب بندی چقدر مشکل است ، بنا بر این یک فرد فاسد پر شبکه ، هرگز نمی تواند 9 فرد صادق را دور بزند.

چه اتفاقی خواهد افتاد اگر از صفحه ی شخص نامحسوس که سعی در تقلب دارد ، زنجیره ی دیگری ایجاد شود ؟ این زنجیره هرگز نمی تواند با زنجیره ای صادق ، دست و پنجه نرم کند ، دقیقا به همان دلیلی که تلاش های یک فرد نمی تواند تجمعی باشد در مقابل تلاش های 9 شخص صادق ، از این رو می شود تضمین کرد اینکه طولانی ترین زنجیره ، زنجیره صداقت است.

چگونه بلاک چین جلو کلاه برداری را می‌گیرد؟

• چه می شود اگر به جای یک نفر ، شش نفر از افراد قصد تقلب داشته باشند؟

اگر اکثریت افراد حاضر در شبکه تصمیم بگیرند که نا هنجاری ایجاد کنند ، پروتکل آن ها را به عنوان 51% حمله کننده شناسایی کرده و پروتکل هدف خود را ناکام می کند.

و این تنها نقطه اسیب پذیری هست که بلاک چین ها در صورت تمایل سقوط می کنند. البته این را بدانید غیر ممکن است این اتفاق رخ دهد اما همه باید نقاط آسیب پذیر سیستم هم بدانیم.
بلاک چین جوری ساخته شده است که اکثریت جمعیت صادق باشند.

دوستان من سعی کردم همه چیز را در مورد بلاک چین با شما در میان بگذارم، تا شما بدانید بلاکچین چیست و اگر تا به حال با کسی مواجه شدید که فکر می کنید این مقاله برایش مفید است، می توانید مقاله را با آن به اشتراک بگذارید.