بلاک چین چیست؟ به زبان ساده، طرز کار و کاربردها

تیم تحلیلی صراف ·

بلاک چین (Blockchain) یک دفتر حساب دیجیتال است که به‌جای یک بانک یا شرکت، هزاران کامپیوتر در سراسر دنیا نسخه‌های یکسانی از آن را نگه می‌دارند. اطلاعات در بسته‌هایی به نام «بلاک» ثبت می‌شود و هر بلاک اثر انگشت دیجیتال (هش) بلاک قبلی را در خود دارد؛ پس اگر کسی یک رکورد قدیمی را دستکاری کند، زنجیره به هم می‌ریزد و بقیه شبکه متوجه می‌شوند. اعضای شبکه با قاعده‌ای به نام «اجماع»، مثل اثبات کار یا اثبات سهام، توافق می‌کنند کدام بلاک بعدی اضافه شود. بیت کوین اولین کاربرد بزرگ این فناوری بود، اما امروز از توکن طلا تا ردیابی مواد غذایی هم از آن استفاده می‌شود.

بلاک چین به زبان ساده: مثال «دفتر دنگ»

فرض کنید ده دوست خرج‌های مشترک سفر را در «دفتر دنگ» می‌نویسند. اگر دفتر دست یک نفر باشد، بقیه باید به او اعتماد کنند. اما اگر هر ده نفر نسخه کاملی داشته باشند، کسی که رقمی را در نسخه خودش عوض کند، با نه نسخه دیگر نمی‌خواند و تقلبش لو می‌رود.

بلاک چین همین ایده در مقیاس اینترنت است: به‌جای ده دوست، هزاران کامپیوتر که همدیگر را نمی‌شناسند. هر کدام یک نود (Node) است؛ «نود کامل» کل دفتر را نگه می‌دارد و تراکنش‌ها را خودش بررسی می‌کند. به این شیوه دفتر کل توزیع‌شده (Distributed Ledger) می‌گویند. به تعریف مؤسسه ملی استانداردها و فناوری آمریکا (NIST)، دستکاری در این دفتر آشکار می‌شود و معمولاً بدون مرجع مرکزی مثل بانک یا دولت کار می‌کند.

ایده از کجا آمد؟ هابر و استورنتا در ۱۹۹۱ روشی برای مهر زمانی زدن به اسناد دیجیتال منتشر کردند که در منابع مقاله بیت کوین آمده است. ساتوشی ناکاموتو آن مقاله را ۳۱ اکتبر ۲۰۰۸ منتشر کرد و نخستین بلاک بیت کوین، «بلاک پیدایش» (Genesis Block)، ۳ ژانویه ۲۰۰۹ ساخته شد. برای آشنایی با خود بیت کوین، راهنمای ساده بیت کوین را بخوانید.

بلاک، هش و زنجیره چطور کار می‌کنند؟

هر بلاک یک صفحه از دفتر دنگ است و طبق توضیح NIST معمولاً دو بخش دارد:

هش (Hash) اثر انگشت دیجیتال داده است: تابعی که هر ورودی را، از یک عدد تا یک کتاب، به رشته‌ای با طول ثابت تبدیل می‌کند. بیت کوین از SHA-256 استفاده می‌کند که خروجی‌اش ۶۴ کاراکتر هگزادسیمال است. از روی خروجی نمی‌شود ورودی را پیدا کرد و کوچک‌ترین تغییر ورودی، خروجی را کاملاً عوض می‌کند؛ دو نمونه از جدول NIST:

ورودی۱۶ کاراکتر اول هش SHA-256 16b86b273ff34fce1… 2d4735e3a265e16ee…

«زنجیره» یعنی سربرگ هر بلاک هش بلاک قبلی را دارد؛ مثل اینکه پایین هر صفحه دفتر دنگ اثر انگشت صفحه قبل را بنویسید. اگر کسی رقمی را در صفحه ۵۰ عوض کند، اثر انگشتش تغییر می‌کند، با صفحه ۵۱ نمی‌خواند و این ناهماهنگی تا آخرین صفحه ادامه پیدا می‌کند.

اجماع: شبکه چطور بر سر صفحه بعدی توافق می‌کند؟

وقتی هزاران غریبه دفتر را نگه می‌دارند، سازوکار اجماع (Consensus) تعیین می‌کند چه کسی صفحه بعد را بنویسد.

اثبات کار (Proof of Work)

حق نوشتن صفحه بعد به کسی می‌رسد که زودتر معمایی محاسباتی را حل کند: آن‌قدر عددهای مختلف را به‌جای نانس امتحان کند تا هش سربرگ با تعداد مشخصی صفر شروع شود. در مثال NIST، هشی با شش صفر در ابتدا حدود ۱۰٫۷ میلیون حدس لازم داشت و با یک صفر بیشتر، بیش از ۹۳۴ میلیون حدس؛ اما بررسی جواب فقط یک هش می‌خواهد. به این کار ماینینگ می‌گویند و برنده، ارز تازه‌ساخته و کارمزد تراکنش‌ها را می‌گیرد. بیت کوین هر ۲۰۱۶ بلاک سختی معما را طوری تنظیم می‌کند که به‌طور میانگین حدود هر ۱۰ دقیقه یک بلاک ساخته شود.

اثبات سهام (Proof of Stake)

شرکت‌کنندگان مقداری از ارز شبکه را وثیقه می‌گذارند و شانس ساختن بلاک به سهم وثیقه هر کس بستگی دارد؛ مثل اینکه در دفتر دنگ، نویسنده صفحه بعد اول ودیعه بگذارد و اگر تقلب کند ودیعه‌اش بسوزد. در اتریوم هر اعتبارسنج (Validator) ۳۲ ETH سپرده می‌گذارد، در هر اسلات ۱۲ ثانیه‌ای یک اعتبارسنج تصادفی بلاک را پیشنهاد می‌دهد و تقلب با جریمه اسلشینگ (Slashing) مجازات می‌شود. اتریوم در رویداد «مِرج» (The Merge) در ۱۵ سپتامبر ۲۰۲۲ به اثبات سهام رفت و طبق ethereum.org مصرف انرژی‌اش حدود ۹۹٫۹۵ درصد کم شد.

ویژگیاثبات کاراثبات سهام حق ساخت بلاکحل زودتر معماانتخاب بر اساس وثیقه هزینه تقلببرق و سخت‌افزارسوختن وثیقه مصرف انرژیزیادبسیار کمتر نمونهبیت کویناتریوم (از ۲۰۲۲)

چرا دستکاری بلاک چین این‌قدر سخت است؟

  1. زنجیره هش: با تغییر یک بلاک، هش آن و همه بلاک‌های بعدی عوض می‌شود و متقلب باید همه را از نو بسازد.
  2. هزینه اجماع: در اثبات کار، ساختن دوباره هر بلاک یعنی حل دوباره معما، در حالی که بقیه شبکه مدام جلو می‌روند و زنجیره‌ای معتبر است که بیشترین کار روی آن انجام شده.
  3. هزاران نسخه مستقل: هر نود بلاکی را که با قواعد نخواند رد می‌کند.

اما به تأکید NIST، بلاک چین کاملاً تغییرناپذیر نیست. کسی که بیش از نیمی از توان ساخت بلاک را در اختیار بگیرد (حمله ۵۱ درصد) می‌تواند زنجیره جایگزین بسازد؛ کاری که در شبکه‌های بزرگ بسیار گران است و در شبکه‌های کوچک خطرناک‌تر. آخرین بلاک‌ها هم گاهی با شاخه‌ای بلندتر جایگزین می‌شوند؛ برای همین «تأیید» می‌شماریم.

تراکنش و تأیید (کانفرمیشن) یعنی چه؟

تراکنش پیامی است مثل «۱۰۰ تتر از آدرس الف به آدرس ب» که فرستنده با کلید خصوصی امضا می‌کند و نودها درستی امضا را می‌سنجند. مسیرش این است:

  1. کیف پول تراکنش امضاشده را به نودها می‌فرستد و در شبکه پخش می‌شود.
  2. تراکنش در صف می‌ماند تا ماینر یا اعتبارسنجی آن را در بلاک بعدی بگذارد.
  3. با پذیرفته شدن آن بلاک، تراکنش یک تأیید دارد و هر بلاک بعدی یک تأیید دیگر اضافه می‌کند.

به زبان دفتر دنگ، تعداد تأییدها یعنی تعداد صفحه‌هایی که بعد از صفحه خرج شما نوشته شده است. bitcoin.org برای انتقال‌های بیت کوین با مبلغ بالا حداقل ۶ تأیید را توصیه می‌کند؛ با میانگین ۱۰ دقیقه برای هر بلاک یعنی حدود یک ساعت، هرچند زمان هر بلاک تصادفی است. در اتریوم، تراکنش معمولاً پس از حدود ۱۲٫۸ دقیقه قطعی (Final) می‌شود.

نکته عملی: هر شبکه دفتری جداست؛ USDT ارسال‌شده با TRC20 در بلاک چین ترون ثبت می‌شود و با ERC20 در اتریوم. واریز و برداشت در صراف فقط روی بلاک چین و با شبکه‌های TRC20، ERC20، BEP20، سولانا، پالیگان و بیت کوین انجام می‌شود و واریز تومانی یا کارت بانکی ندارد؛ پس شبکه ارسال باید همان شبکه آدرس مقصد باشد. مراحل را در آموزش واریز و برداشت در صراف و شبکه‌های تتر را در راهنمای تتر ببینید.

بلاک چین عمومی و خصوصی چه فرقی دارند؟

به تشبیه NIST، بلاک چین عمومی مثل اینترنت است که همه می‌توانند واردش شوند و بلاک چین مجوزدار مثل اینترانت داخلی یک شرکت.

ویژگیعمومی (Permissionless)مجوزدار (Permissioned) چه کسی بلاک می‌سازد؟هر کسی، بدون اجازهفقط اعضای تأییدشده چه کسی می‌خواند؟همههمه یا فقط اعضا هویت اعضامعمولاً نام مستعارشناخته‌شده اداره شبکهکاربران، تولیدکنندگان بلاک و توسعه‌دهندگانیک مالک یا کنسرسیوم نمونهبیت کوین، اتریومHyperledger Fabric

بلاک چین خصوصی همان دفتر دنگ ده دوست است. به گفته NIST اجماع در این شبکه‌ها معمولاً سریع‌تر و کم‌هزینه‌تر است، اما مالک یا کنسرسیوم می‌تواند بلاک‌ها را جایگزین کند؛ پس باید به گرداننده شبکه اعتماد کنید.

کاربردهای بلاک چین فراتر از ارز دیجیتال

محدودیت‌های بلاک چین که کمتر گفته می‌شود

پرسش‌های پرتکرار

آیا بلاک چین همان بیت کوین است؟

نه. بلاک چین فناوری ثبت اطلاعات است و بیت کوین نخستین ارز دیجیتالی است که روی آن ساخته شد. امروز بلاک چین‌های زیادی مثل اتریوم، ترون و سولانا وجود دارند و بعضی بلاک چین‌های خصوصی، مثل سامانه‌های ردیابی مواد غذایی، اصلاً برای ارز دیجیتال ساخته نشده‌اند.

آیا بلاک چین هک می‌شود؟

دفتر یک بلاک چین بزرگ را نمی‌شود بی‌سروصدا عوض کرد، مگر با حمله ۵۱ درصد که بسیار پرهزینه است. اما دارایی کاربران از راه‌های دیگر در خطر است: کلید خصوصی لورفته، سایت فیشینگ، قرارداد هوشمند باگ‌دار و حساب بدون رمز دوعاملی.

چرا واریز ارز دیجیتال به صرافی چند دقیقه طول می‌کشد؟

تراکنش باید اول در بلاکی ثبت شود و سپس چند بلاک دیگر رویش بیاید تا برگرداندنش عملاً ناممکن شود. زمان ساخت بلاک و تعداد تأیید لازم در هر شبکه فرق دارد و شلوغی شبکه و کارمزد پرداختی هم اثر دارد.

آیا همه می‌توانند تراکنش‌های من را ببینند؟

در بلاک چین‌های عمومی بله؛ هر کسی می‌تواند حرکت دارایی بین آدرس‌ها را دنبال کند. آدرس‌ها نام صاحبشان را ندارند، اما بیت کوین «با نام مستعار» (Pseudonymous) است، نه کاملاً ناشناس: اگر آدرسی به هویت شما گره بخورد، تاریخچه‌اش قابل ردیابی است.

این مطلب صرفاً آموزشی است و توصیه مالی یا سرمایه‌گذاری نیست. قیمت ارزهای دیجیتال نوسان شدیدی دارد و در معاملات اهرم‌دار ممکن است کل مارجین از دست برود.