1. تاریخچه

در حال حاضر عده‌ای کارشناسان سعی دارند بلاک‌چین و بیت‌کوین را دو موضوع جدا از یکدیگر معرفی کنند؛ اما حقیقت این است که این فناوری اولین بار در کدهای اصلی برنامه‌نویسی بیت‌کوین مشاهده شد. از همین رو به نظر می‌رسد بهتر است ابتدا تاریخچه‌ای از بیت‌کوین شرح داده شود.
بیت‌کوین یک ارز رمز پایه‌ی (cryptocurrency)، ارز دیجیتالی یا پول مجازی است که در اکتبر 2008 اختراع شد. در همان سال فردی ناشناس (به نظر می‌رسد هویت وی هنوز هم شناسایی نشده است) با نام مستعار ساتوشی ناکاموتو (Satoshi Nakamoto) در مقاله‌ای نوشت، بیت‌کوین یک سامانه‌ی پرداخت الکترونیک همتا به همتا1 است. سپس در ژانویه‌ی 2009 کدهای این پول مجازی به صورت منبع باز در اختیار عموم مردم قرار گرفت.

شبکه‌ی بیت‌کوین در سال 2009 با استخراج اولین واحد توسط ناکاموتو آغاز به کار کرد. سپس این فرد در سال 2011 از تمام مجامع عمومی، تالارهای گفتگوی مختص بیت‌کوین، مقالات و برنامه‌نویسی ناپدید شد. با وجود مخفی شدن وی، توسعه‌ی آن ادامه یافته، برنامه نویسان سعی کردند کاربردهای مختلفی برای آن پیدا کنند. برای نمونه می‌توان به نوسانات شدید ارزش آن در 12 مارس 2013 اشاره کرد به گونه‌ای که در صبح همان روز با سقوط 23 درصدی به 37 دلار رسید و در بعد از ظهر افزایش پیدا کرد.

در سال 2013 وبگاه‌ها، شرکت‌ها و استارت‌آپ‌های بسیاری در حوزه‌ی بیت‌کوین شروع به سرمایه‌گذاری و فعالیت کردند تا جایی که ارزش آن در نوامبر همان سال به 1108 دلار رسید؛ اما با انجام تحقیقات از سوی قوانین اجرایی مواجه شد.

وزارت امنیت داخلی آمریکا در سال 2013، تبادل بیت‌کوین را ممنوع کرد. به دنبال این رویداد شرکت «‌اِم‌تی. گاکس» (MT. Gox) که 70 درصد تراکنش‌ها را در اختیار داشت، در سال 2014 به علت به سرقت رفتن 744 هزار واحد از این ارز اعلام ورشکستگی کرد.

به مرور زمان ارزهای دیجیتالی دیگری مانند «لایت‌کوین» (Litecoin) و «داگی‌کوین» (Dogecoin) بر پایه‌ی بیت‌کوین به وجود آمدند؛ اما به علت نوساناتی که روی ارزها وجود داشت، افراد با احتیاط بیشتری روی آن سرمایه‌گذاری می‌کردند. همین موضوع باعث شد کارشناسان در سال 2016 بیت‌کوین را یک فناوری شکست‌خورده به حساب آورند. با وجود این در لحظه‌ی نگارش این مطلب ارزش بین کوین به شدت در نوسان بوده، افزایش می‌یابد.

از طرفی با وجود این که بسیاری از کشورها مانند روسیه، چین و آلمان مبادلات آن را ممنوع کرده‌اند، محبوبیت بلاک‌چین در حال گسترش پیدا کردن است.

 

  1. بلاک‌چین چیست؟

مارک اندرسون (Marc Andreess)، مؤسس شرکت خدمات رایانه‌ای «نت‌اسکیپ» (Netscape) درباره‌ی بلاک‌چین می‌گوید:

بلاک‌چین روشی برای کاربران اینترنتی است تا قطعه‌ای از دارایی‌های دیجیتالی یکتای خود را به دیگر کاربران انتقال بدهند. این انتقال تضمین شده، امن است و هیچ‌کس نمی‌تواند مشروعیت آن را به چالش بکشد. عواقب این پیشرفت بسیار اغراق‌آمیز است.

مایکاح وینکلسپکت (Micah Winkelspecht)، مؤسس و مدیر شرکت آمریکایی «جم» (GEM)، ارائه‌دهنده‌ی بلاک‌چین نیز در گذشته گفته بود:

بلاک‌چین می‌تواند یک پایگاه داده، پروتکل یا نرم‌افزار باشد. زمانی که اطلاعات ذخیره می‌شود، دیگر امکان بازنویسی و تغییر آن وجود ندارد. این طراحی باعث می‌شود تا بلاک‌چین، یک سوابق تاریخی دائمی ایجاد کند.

ساده‌ترین تعریف برای بلاک‌چین، یک «فهرست دیجیتالی توزیع شده» (described as digital ledger) است.

بلاک‌چین یک پایگاه داده‌ی توزیع شده است که امکان انتقال اطلاعات از یک مکان به مکان دیگر را با امینت بالا فراهم می‌کند. یکی از اصلی‌ترین ویژگی‌های این فناوری همین توزیع شده بودن آن است؛ زیرا باعث می‌شود نسخه‌های متعددی از داده‌ها درون چندین رایانه وجود داشته باشند. این رایانه‌ها یک شبکه‌ی همتا به همتا را شکل می‌دهند. به این معنی که هیچ پایگاه داده یا سروری مرکزی وجود نداشته و هر ماشین به عنوان گرهی از شبکه ایفای نقش می‌کند.

مبادلات بستر بلاک‌چین از طریق رمزنگاری نامتقارن2 صورت می‌گیرد. به علت طبیعت توزیع شده بودن بلاک‌چین داده‌های تمام تراکنش‌های جدید باید در همه‌ی گره‌های شبکه منتشر بشوند تا جامعیت شبکه حفظ گردد. در نتیجه تمام این بخش‌ها باید با یکدیگر هماهنگ بوده و دارای یک نسخه‌ی واحد باشند. به همین منظور اکثر گره‌های شبکه باید در یک راستا عمل بکنند.

هر یک از بلاک‌های موجود در فناوری مورد بحث با فهرستی از تراکنش‌ها به وجود می‌آیند و دارای یک هِدِر هستند. این هدر خود شامل 3 نوع داده‌ی زیر می‌شود:

  1. اطلاعات ساختاری درباره‌ی تراکنش‌های داخل بلاک
  2. برچسب زمانی و اطلاعات مربوط به «الگوریتم اثبات کار3» که برای نحوه‌ی استخراج بلاک‌های جدید و تأیید آن‌ها به کار می‌رود.
  3. از طریق الگوریتم رمزنگاری هش به بلاک والد اشاره می‌کند. منظور از والد در اینجا بلاک قبلی است.

داده‌های بالا زنجیره‌ای از بلاک‌ها را که بخشی از بلاک‌چین هستند تولید می‌کنند و هر یک از آن‌ها توسط کد هشی (امضای دیجیتالی) که در هِدِر قرار دارد و متعلق به بلاک قبل است، قابل شناسایی هستند.

هر بلاک جدید توسط فرایندی به نام «ماینینگ» (mining) به وجود می‌آید که با اعتبارسنجی به تراکنش‌ها، آن‌ها را به زنجیره اضافه می‌کند. برای مثال در بستر بیت‌کوین، در هر 10 دقیقه یک بلاک جدید استخراج می‌شود؛ اما این زمان برای ارزهای مختلف متفاوت است. به ازای هر بلاک تازه‌ای که استخراج می‌شود، ماشین استخراج‌کننده یک پاداش مالی دریافت می‌کند. این پاداش برای بیت‌کوین، 25 واحد بود هر چند به نظر می‌رسد میزان آن از اواخر سال 2016 به نصف کاهش پیدا کرد؛ به عبارت دیگر هر 210 هزار بلاکی که پردازش می‌شود میزان جایزه‌ی دریافتی نصف خواهد شد و این واقعه در نوبت بعد در تاریخ 8 ژوئن 2020 رخ می‌دهد و میزان را به 6.25 بیت‌کوین کاهش می‌دهد.

به‌منظور استخراج هر بلاک جدید در شبکه، ماشین‌ها برای حل یک مسئله‌ی ریاضی بسیار سخت و منحصر به فرد با یکدیگر رقابت می‌کنند. حل این مسئله بسیار ارزشمند است؛ اما از زمان اختراع بیت‌کوین و استخراج اولین واحد آن، پیچیدگی حل مسئله به صورت پیوسته افزایش یافته و در نتیجه قدرت محاسباتی بیشتری می‌طلبد. با توجه به بعضی گزارش‌های منتشر شده در سال 2016، استخراج بیت‌کوین، به حل بیش از 450 هزار تریلیون محاسبه در ثانیه نیازمند بود. همچنین بر اساس محاسبات انجام شده در سال 2015، حفظ زیرساخت‌های ماینینگ در سامانه‌های بیت‌کوین حدود 600 میلیون دلار هزینه در بر دارد.

ظاهراً یکی از مزایای افزایش پیچیدگی الگوریتم اثبات کار امن‌تر کردن بیت‌کوین است؛ اما همین موضوع باعث شده است که دیگر نتوان با استفاده از رایانه‌های خانگی به استخراج ارز دیجیتالی پرداخت. در نتیجه بیشتر عملیات‌های ماینینگ در مزارع وسیعی از منابع محاسباتی صورت می‌گیرد. کلمه‌ی ظاهراً در ابتدای این بخش از آن جهت به کار رفته است که سامانه‌های استخراج بیت‌کوین ممکن است باعث ایجاد «حمله‌ی 51 درصد4» در بستر بلاک‌چین شده و ساختار آن را تغییر بدهد.
به علاوه بر اساس محاسبات انجام شده عملیات ماینینگ به انرژی الکتریکی بسیاری نیاز دارد. برای مثال استخراج هر بین کوین مصرف برقی معادل 1.57 خانواده‌ آمریکایی در طول روز دارد و در طول هر روز حدود 360 هزار تراکنش بیت‌کوین صورت می‌گیرد که نشان از مصرف انرژی سرسام‌آور آن دارد.

در بخش‌های بعد مباحثی مانند زیرساخت‌ها، تأثیر بر اقتصاد، فعالان و چندین موضوع دیگر پیرامون بلاک‌چین بررسی خواهند شد.

  1. در شبکه‌های همتا به همتا (Peer-to-Peer) سرویس‌دهنده و خدمات گیرنده در یک سطح قرار دارند و یک رایانه می‌تواند به صورت همزمان هر دو نقش را ایفا بکند.
  2. رمزنگاری کلید عمومی یا نامتقارن (public key cryptography)، روشی از رمزنگاری است که کلید مورد استفاده برای رمزگذاری با کلید مربوط برای رمزگشایی با هم متفاوت است. کلید خصوصی مخفی باقی می‌ماند ولی کلید عمومی ممکن است به طور وسیع منتشر شود. پیام‌های دریافتی کد شده توسط کلید عمومی کاربر فقط برای خودش قابل‌خواندن است؛ زیرا تنها خود کاربر کلید خصوصی جهت رمزگشایی را در اختیار دارد. کلید خصوصی مخفی باقی می‌ماند، ولی کلید عمومی ممکن است به طور وسیع منتشر شود. پیام‌های دریافتی کد شده توسط کلید عمومی کاربر فقط برای خودش قابل‌خواندن می‌باشد زیرا تنها خود کاربر کلید خصوصی جهت رمزگشایی را در اختیار دارد.
  3. اثبات کار (proof-of-work)، یک سامانه، پروتکل یا الگوریتم است که به عنوان اقدامی اقتصادی برای جلوگیری از حملات اختلال سرویس و دیگر نوع سو استفاده‌ه،ا مانند ارسال هرزنامه به شبکه مورد استفاده قرار می‌گیرد که باعث می‌شوند منابع پردازشی سامانه مشغول شده و به هدر بروند.
  4. حمله‌ی 51 درصد (51% attack) به حمله به بلاک‌چین اشاره دارد که توسط گروهی از ماشین‌ها که بیش از 50 درصد شبکه‌های ماینینگ یا قدرت محاسباتی را در اختیار دارند، صورت می‌گیرد. از این مفهوم به عنوان قانون 51 درصد نیز یاد می‌شود.

منبع: https://www.cyberbannews.com