واکاوی ویژگی های بلاک چین

وقتی در سال ۱۹۹۵ اینترنت تجاری سازی شد، ما اغلب آن را یک پدیده چند منظور توصیف کردیم. در کتاب « افتتاح بازار های دیجیتال» که در سال ۱۹۹۷ چاپ شد، ویلیام موگایار اینترنت را دارای ۵ هویت قلمداد کرد و اضافه کرد که هر فرد باید با ایجاد استراتژی های مختلف از هر کدام از این هویت ها استفاده کند. وب نیز به طور همزمان یک شبکه، یک پلتفرم توسعه، یک پلتفرم معامله، یک واسطه و یک بازار است.

تکنولوژی بلاک چین این عملکرد های متعدد را بیشتر توسعه می دهد و به طور همزمان ۱۰ ویژگی زیر را می توان برای آن توصیف کرد:

۱-  ارزهای رمزنگاری شده

عملکرد پول دیجیتالی احتمالا یکی از قابل رویت ترین عناصر در بلاک چین است، مخصوصاً اگر بلاک چین عمومی باشد، مثل بیت کوین یا اتریوم. ارز رمزنگاری شده معمولاً یک پروکسی اقتصادی برای داشتن یک عملیات پایدار و ایمن در بلاک چین است و گاهی اوقات در قالب یک توکن ارائه می‌شود.  یکی از مسائل چالش برانگیز ارز رمزنگاری شده به نوسانات قیمت آن مربوط می شود که برای دور نگه داشتن اغلب مشتریان از این بازار کافی است. در یک مقاله که در سال ۲۰۱۴ منتشر شد، رابرت سامز به نقل از نیک زابو روشی برای ثابت نگه داشتن قیمت ارز رمزنگاری شده ارائه داد:

نوسانات قیمت بیت کوین ناشی از تنوع گمانه زنی ها در مورد آن است که به دلیل شک و تردید از آینده انجام می شود. کارآمد ترین و سیال ترین مکانیسم ها نیز به کاهش این شک و تردید کمکی نکردند.

نیک زابو، محقق آمریکایی حوزه‌ی علوم رایانه که در حیطه‌ی رمزنگاری هم فعالیت می‌کند یکی از افرادی است که احتمال دارد خالق بیت کوین باشد. مفهوم ارز دیجیتال در عصر دیجیتال توسط نیک زابو با ساخت «بیت گلد» ایجاد شد؛ گفته می‌شود که بیت گلد از نیاکان بیت کوین بوده است که بدلیل مشکل «دو بار خرج کردن» هیچ‌وقت مورداستفاده قرار نگرفت. بعد از بررسی وایت پیپر ساتوشی یکی از کاربران اینترنتی در وبلاگ خود مدعی شد که نیک زابو خالق بیت کوین است ولی نیک هیچوقت این فرضیه را تائید نکرد.

همانطور که عرض رمزنگاری شده درک و پذیرش بیشتری را به دست می آورد آینده آن از ثبات بیشتری برخوردار می‌شود و در نتیجه یک منحنی تدریجا پایدار و مناسب را ایجاد میکند.  ارز رمزنگاری شده می تواند یک نقش تولیدی هم داشته باشد چرا که برای جبران تلاش ماینرهایی که با موفقیت تراکنش ها را معتبر می سازند، جوایزی در نظر می‌گیرد. همچنین هنگام پرداخت، کارمزدهای اندک برای اجرای قراردادهای هوشمند و یا به عنوان کارمزد تراکنش های انجام شده، ارز رمزنگاری شده میتواند نقش مصرفی داشته باشد. این هزینه ها و انگیزه های اقتصادی ایجاد شده اند تا از سوء استفاده از بلاک چین جلوگیری شود. در حالت استفاده پیشرفته‌تر می‌توان از آن به عنوان واحد ارزش داخلی نیز استفاده کرد. مثل سازمان های توزیع شده مستقل (DAOs).

خارج از محدوده کاری بلاکچین ارز رمزنگاری شده شبیه سایر ارزها است میتوان در معاملات داد و ستد شود و می‌توان از آن برای خرید و فروش کالاها و خدمات استفاده کرد. ارز رمزنگاری شده در داخل شبکه های بلاک چین هم بسیار مفید و کارآمد است اما هر وقت به دنیای واقعی پول سنتی که ارز یا پول فیات نیز نامیده می شود ورود کند در آن اصطکاک و سایش به وجود می آید.

۲-  غیر متمرکز کردن محاسبات زیر ساخت

بلاکچین را می توان به عنوان یک روش طراحی نرم افزار نیز دید که تعدادی از کامپیوترها را به یکدیگر متصل می کند و معمولا از یک فرآیند اجماع مشابه برای آزاد سازی ثبت و ضبط اطلاعاتی که دارند استفاده می کنند و تمام تعاملات و روابط آنها توسط رمزنگاری اعتبارسنجی می شود.

از منظر فیزیکی سرور های کامپیوتری و شبکه شده همان چیزی است که به بلاک چین قدرت می‌دهد. اما توسعه دهندگان باید این سرورها را اجرا و تنظیم کنند و این بخش از جادوی بلاک‌چین است؛ برخلاف وب که در آن یک درخواست پروتکل انتقال ابرمتنی (HTTP) به سرور فرستاده میشود، در اپلیکیشن های بلاک چین، شبکه بلاک چین درخواست می‌دهد.

۳-  پلتفرم تراکنش و معامله

یک شبکه بلاک چین می تواند انواع مختلفی از تراکنش های مربوط به پول دیجیتال یا دارایی هایی را که دیجیتالی شده‌اند تایید کند هر بار که یک توافق حاصل شود معامله روی بلوک ای که فضای ذخیره سازی دارد ثبت می‌شود. بلاکچین به پیگیری یک بلاکچین دیگر می پردازد و بنابراین این پلتفرم قادر به نگه داشتن تراکنش‌های کوچک و بزرگ است.

اگر ما بلاک چین را با دیگر شبکه های پردازش معاملاتی یکسان فرض کنید چیزی که به ذهن می‌آید توان عملیاتی پردازش (مقیاس پذیری) آن است که از طریق معیار اندازه گیری به تعداد تراکنش در هر ثانیه محاسبه می شود. به عنوان مثال در سال ۲۰۱۵ ویزا به طور متوسط ۲۰۰۰ تراکنش در هر ثانیه (TPS) را در ویزانت پردازش می کرد، که حداکثر نرخ پردازش ۴۰۰۰ تراکنش در هر ثانیه و حداکثر ظرفیت ۵۶۰۰۰ تراکنش در هر ثانیه  بو. در سال ۲۰۱۵ پی پال کلا ۴٫۹ میلیارد پرداخت را پردازش کرد که معادل ۱۵۵ تراکنش در هر ثانیه بود. در سال ۲۰۱۶ توان پردازش بلاک چین بیت کوین بسیار پایین‌تر از این اعداد بود و در حدود ۵ الی ۷  تراکنش در هر ثانیه را پردازش می کرد. اما به دلیل پیشرفت در تکنولوژی ساید چین (SideChain) و افزایش مورد انتظار در اندازه بلوک های بیت کوین چشم انداز بسیار بزرگتری را برای بیت کوین می توان انتظار داشت.

برخی از بلاکچین های دیگر سریع تر از بیت کوین هستند به عنوان مثال اتریوم با ده تراکنش در هر ثانیه در سال ۲۰۱۵ کار خود را آغاز کرد و تا ۵۰ الی ۱۰۰ تراکنش در هر ثانیه را در سال ۲۰۱۷ رساند و درصدد است که تا سال ۲۰۱۹ این تعداد را بین ۵۰ هزار تا ۱۰۰ هزار تراکنش در هر ثانیه ارتقا دهد. بلاکیچن های خصوصی سریعتر هم هستند زیرا آنها نیازهای امنیتی کمتری دارند و ما شاهد هزار تا ده هزار تراکنش در هر ثانیه در سال ۲۰۱۶ بودیم که این تعداد در سال ۲۰۱۷ بین ۲۰۰۰ تا ۱۵ هزار تراکنش در هر ثانیه ارتقا پیدا کرد و پس از سال ۲۰۱۹ به طور بالقوه به یک سقف نامحدودی می‌رسد. در نهایت خروجی بلاک چین با تکنولوژی بانک اطلاعاتی دسته بندی شده پیوند می یابد و محدودیت های تراکنشی را پوشش می دهد و به توسعه مثبت منجر می شود.

مقایسه سرعت تراکنش در بین شبکه های متمرکز و غیرمتمرکز

۴-  بانک اطلاعاتی غیرمتمرکز

بلاکچین، پارادایم پردازش بانک اطلاعاتی/ معامله را مختل می کند. در سال ۲۰۱۴ ویلیام موگایار نویسنده کتاب کسب و کار بلاک چین به قویا تایید کرد که بلاک چین یک پایگاه داده جدید است و به توسعه دهندگان هشدار داد که برای بازنویسی همه چیز آماده شوند.

بلاک چین مانند مکانی است که در آن شما هرگونه اطلاعات را به طور نیمه عمومی در یک جعبه خطی (بلوک) ذخیره می‌کنید. هر کس می‌تواند تأیید کند که شما این اطلاعات را قرار داده اید زیرا جعبه، امضای شما را روی خود دارد. اما فقط شما یا یک برنامه می توانید آنچه را درون جعبه قرار می‌دهید را ببینید. زیرا فقط شما کلید های خصوصی (Private Key) آن داده ها را در اختیار دارید که بسیار ایمن است.

بنابراین بلاک چین تقریبا همانند یک پایگاه داده رفتار می کند، به جز اینکه بخشی از اطلاعاتی که ذخیره می شود و سر تیتر (Header) آن عمومی است. مسلماً بلاک چین ها بانک های اطلاعاتی خیلی کارآمدی نیستند اما اشکالی ندارد آنها نمی‌خواهند جایگزین بانک های اطلاعاتی بزرگ شود بلکه این کار توسعه دهندگان نرم‌افزاری است که بفهمند چطور باید برنامه‌های خود را  بازنویسی کنند تا بتوانند از قابلیت‌های تراکنشی و معاملاتی بلاک چین استفاده کنند.

۵- دفتر کل حسابداری توزیع شده و به اشتراک گذاشته شده

بلاک چین همچنین یک دفتر کل یا سرفصل دارائی توزیع شده، عمومی و دارای برچسب زمانی است که تمام معاملات و تراکنش های انجام شده یا پردازش شده در شبکه را در خود نگه می‌دارد و به کاربر کامپیوتر اجازه می دهد تا هر تراکنش را طوری اعتبارسنجی کند که دیگر هیچ محاسبه مضاعفی انجام نشود. این دفتر کل را می توان از طریق طرف های متعدد به اشتراک گذاشت و می‌تواند خصوصی، عمومی یا نیمه خصوصی باشد.

اگرچه یک دفتر کل توزیع شده از معاملات و تراکنش ها توصیف رایجی از بلاک چین است و برخی آن را مانند بهترین برنامه می‌دانند، اما این فقط یکی از ویژگی های بلاک چین است.

۶- پلتفرم توسعه نرم افزار

برای توسعه دهندگان، بلاکچین اولین و بهترین مجموعه تکنولوژی های نرم افزاری است. بله؛ آنها زمینه های سیاسی و اجتماعی دارند که در حال پی ریزی است (تمرکززدایی). اما آنها با خودشان نوآوری تکنولوژیکی را نیز به ارمغان می‌آورند. این مجموعه جدید از ابزارهای توسعه یک رویداد هیجان انگیز برای مهندسان نرم افزاری است. بلاک چین شامل تکنولوژی هایی برای ایجاد نسل جدیدی از اپلیکیشن هاست که غیر متمرکز هستند و از طریق رمزنگاری امن شده اند. بنابراین بلاک چین روش جدیدی برای ساخت این اپلیکیشن هاست.

بلاک چین ها می توانند طیف متنوعی از رابط های برنامه نویسی کاربردی (API) را داشته باشند که شامل زبان برنامه نویسی تراکنش، رابطه برنامه نویسی گره های ارتباطی فرد به فرد و یک رابطه برنامه نویسی مشتری برای بررسی معاملات و تراکنش ها در شبکه است.

۷- نرم افزارهای منبع باز (Open Source)

اکثر بلاکچین های قدرتمند منبع باز هستند که نه تنها به معنای این است که منبع نرم افزار، عمومی است بلکه به این معنا نیز هست که نوآوری می تواند به صورت مشارکتی بر بالای هسته نرم‌افزاری انجام شود.

به عنوان مثال هسته پروتکل بیت کوین منبع باز است. از زمان توسعه ی اولیه آن توسط خالق آن ساتوشی ناکاموتو، این پروتکل توسط گروهی از توسعه دهندگان هسته ای نگهداری شده است که این گروه از توسعه دهندگان این پروتکل را در طول زمان تقویت کرده و بهبود می بخشد. علاوه بر این، هزاران توسعه دهنده مستقل محصولات، خدمات و اپلیکیشن های مکمل از ثبات و قدرت پروتکل بیت کوین بهره می‌برند و به نوآوری می‌پردازد.

تصویری از محققان و توسعه دهندگان هسته اصلی شبکه بیت کوین با حضور نیک زابو

این واقعیت که نرم افزار بلاک چین منبع باز است، یک ویژگی قدرتمند به حساب می آید هرچه هست که بلاک چین بازتر باشد اکوسیستم اطراف آن قوی‌تر خواهد بود.

۸- بازار خدمات مالی

پول در قلب و مرکز بلاک چین های مبتنی بر رمزنگاری قرار دارد. وقتی ارز رمزنگاری شده همانند هر ارز دیگری در نظر گرفته شود، می‌تواند به یکی از ابزارهای مالی تبدیل شود که به توسعه انواع مختلفی از محصولات مالی جدید و متنوع منجر خواهد شد.

بلاکچین ها یک محیط نوآوری منحصر به فرد و خارق العاده را برای نسل بعدی خدمات مالی ارائه می‌دهند. همانطور که نوسانات قیمتی ارز رمزنگاری شده فروکش کند، این موضوع محبوب خواهد شد. مشتقات، گزینه ها ،مبادلات، ابزار های ترکیبی، سرمایه گذاری، وام و بسیاری دیگر از ابزارهای سنتی، نسخه ارز رمزنگاری شده خودشان را خواهند داشت و بنابراین یک بازار تجاری جدید برای خدمات مالی ایجاد می شود.

۹- شبکه فرد به فرد (Peer to Peer)

بلاک چین هیچ چیز مرکزی ندارد. از نظر ساختاری و معماری لایه اصلی بلاک چین یک شبکه فرد به فرد است. بلاک چین از طریق پردازش های همسان در محل گره ها، تمرکز زدایی می‌کند. شما هر تراکنش را در سطح فرد به فرد تایید می کنید و هر یک از معاملات دیگر را در سطح فرد به فرد اعتبار سنجی می کند. در واقع بلاک چین را میتوان یک ابر محاسباتی نازک در نظر گرفت که واقعاً تمرکززدایی شده است.

هر کاربر می تواند بلافاصله با کاربر دیگری معامله کند آن هم بدون در نظر گرفتن ساعت های کاری و بدون توجه به جایی که در جهان هستند. هیچ واسطه ای برای فیلتر کردن، مسدود کردن یا تاخیر انجام معاملات بین دو یا چند کاربر یا بین گره‌هایی که از یک معامله استفاده می کنند مورد نیاز نیست. هر گره در شبکه مجازی می‌تواند خدمات را بر اساس دانش خود از معاملات در هر جای دیگری در آن شبکه ارائه دهد.

علاوه بر این، ایجاد یک شبکه فنی همتا به همتا بلاک چین ها نیز بازاری از کاربران را ایجاد می کند. شبکه ها و اپلیکیشن های بلاک چین اقتصاد خودشان را با اندازه ها و ظرافت های مختلفی ایجاد می کند. بنابراین بلاک چین ها با خودشان مدل های اقتصادی را به ارمغان می‌آورند که یک ویژگی کلیدی است.

۱۰- ارائه خدمات اعتمادی

همه بلاک چین ها به عنوان یک واحد اتمی و تجزیه ناپذیر از خدمات، اعتماد جلب می کنند. در اصل این تابع یک سرویس است که تحویل داده شده است. اما اعتماد تنها به معاملات و تراکنش ها محدود نمی شود. اعتماد به داده ها، خدمات، فرآیندها، هویت، منطق کسب و کاری، شرایط یک قرارداد یا اشیای فیزیکی بسط داده شده است و تقریبا به هر چیزی که بتواند عنوان یک دارایی (هوشمند)  با ارزش ذاتی و یا وابسته ی مربوط به آن دیجیتالی شود، قابل اعمال است.

حال مخلوطی احتمالی از نوآوری‌های ممکن را تصور کنید که این ده ویژگی قدرتمند را تقویت می کند. با ترکیب آنها شما می توانید قدرت باورنکردنی بلاکچین ها را درک کنید.

از لحاظ فنی یک حالت (State) یا وضعیت به معنای «اطلاعات ذخیره شده» در یک مقطع زمانی خاص است. یک ماشین حالت، کامپیوتر یا دستگاهی است که حالت و وضعیت چیزی را که در آن لحظه از زمان ارائه شده است به خاطر می سپارد. برخی ورودی ها ممکن است تغییر کند و برای این تغییرات اجرا شده یک خروجی ارائه می‌دهد. پیگیری تراکنش ها و معاملات این حالت ها و وضعیت ها بسیار مهم است و به همین دلیل ااست که بلاکچین خوب کار می‌کند و تغییر ناپذیر است. در عوض رکوردها و سوابق پایگاه داده قابل تغییر است زیرا ممکن است چندین بار بازنویسی شود.

همه پایگاه‌های داده دارای پیگیری‌های حسابرسی نیستند و اگر هم دارای پیگیری‌های حسابرسی باشند ممکن است به دلیل نداشتن مدرک برای دستکاری نشدن آن یا نابود شده یا از دست برود. در بلاک چین اتریوم یک درخت حالت (State Tree) مجزا ذخیره شده که نشان دهنده توازن پولی هر آدرس و یک لیست تراکنش هاT نشان دهنده تراکنش هایی است که بین بلوک فعلی و بلوک قبلی در هر بلوک انجام شده است. ماشین های حالتی برای اجرا و پیاده سازی سیستم های توزیع شده که در برابر خطا مقاوم هستند مناسب اند.