شبکه‌های بلاکچینی به‌عنوان نوعی فناوری نوین، زیرساخت‌هایی غیرمتمرکز و توزیع‌شده هستند که اطلاعات را در قالب بلوک‌هایی به نام "بلاک" ذخیره و مدیریت می‌کنند.
به گزارش تیم تحریریه یوبیتکس، این شبکه‌ها به جای وابستگی به یک سرور مرکزی، داده‌ها را به‌طور همزمان در میان تمام اعضای شبکه (نودها) به اشتراک می‌گذارند. هر نود یک نسخه کامل از تاریخچه تراکنش‌ها و اطلاعات ذخیره‌شده در بلاکچین را در اختیار دارد. این معماری باعث می‌شود که شبکه در برابر هک، دستکاری، یا از کار افتادن یک نقطه خاص (مانند سرور مرکزی) بسیار مقاوم باشد. این ساختار توزیع‌شده و غیرمتمرکز، شفافیت و اعتماد را میان کاربران شبکه تضمین می‌کند، چرا که هر تراکنش برای تمام اعضا قابل مشاهده است.
نقطه تمایز اصلی شبکه‌های بلاکچینی در امنیت بالا و تغییرناپذیری اطلاعات است. هر بلاک در این شبکه حاوی مجموعه‌ای از داده‌ها (مانند تراکنش‌ها)، یک شناسه یکتا (هش)، و هش بلاک قبلی است.
اتصال بلاک‌ها از طریق هش باعث می‌شود که هر گونه تغییر در اطلاعات یک بلاک، تمامی بلاک‌های بعدی را نیز تحت تأثیر قرار دهد. این امر تغییر اطلاعات را به شدت دشوار و عملاً غیرممکن می‌کند، مگر اینکه تمام نودهای شبکه با تغییر موافقت کنند. به دلیل این ویژگی‌ها، بلاکچین‌ها به‌عنوان بستری امن و کارآمد برای مدیریت داده‌ها در حوزه‌های مختلف مانند ارزهای دیجیتال، قراردادهای هوشمند، زنجیره تأمین، و هویت دیجیتال شناخته می‌شوند.
توضیحات بیشتر درباره شبکه‌های بلاکچینی
شبکه‌های بلاکچینی بر اساس فناوری دفترکل توزیع‌شده (DLT) ساخته شده‌اند. هدف این شبکه‌ها ایجاد بستری امن، شفاف و غیرمتمرکز برای ذخیره و تبادل اطلاعات است. به دلیل معماری خاص این سیستم‌ها، بلاکچین‌ها در برابر حملات سایبری و دستکاری اطلاعات بسیار مقاوم هستند.
1- ساختار بلاکچین
• بلاک‌ها: داده‌ها در قالب بلاک‌هایی ذخیره می‌شوند. هر بلاک شامل مجموعه‌ای از تراکنش‌ها یا اطلاعات، یک نشانگر زمانی (timestamp) و هش
بلاک قبلی است.
• زنجیره بلاک‌ها: بلاک‌ها به‌صورت زنجیره‌وار به هم متصل می‌شوند، به طوری که تغییر در یک بلاک موجب اختلال در کل زنجیره می‌شود.
2- ویژگی‌های کلیدی و دلایل محبوبیت شبکه‌های بلاکچینی
• غیرمتمرکز بودن: هیچ سرور مرکزی وجود ندارد و تمام داده‌ها در بین تمام کاربران شبکه (نودها) توزیع می‌شود.
• تغییرناپذیری: اطلاعات ثبت‌شده در بلاکچین، پس از تایید، قابل تغییر نیستند.
• شفافیت: هر کسی در شبکه می‌تواند اطلاعات را مشاهده و صحت آن‌ها را بررسی کند.
• امنیت: از رمزنگاری برای محافظت از داده‌ها و جلوگیری از دستکاری استفاده می‌شود.
3- چالش‌ها
• مقیاس‌پذیری: سرعت پردازش تراکنش‌ها در شبکه‌های بزرگ ممکن است پایین باشد.
• مصرف انرژی: روش‌هایی مانند PoW انرژی زیادی مصرف می‌کنند.
• قوانین و مقررات: مسائل حقوقی و قانونی همچنان در بسیاری از کشورها روشن نیست.
4- مکانیزم اجماع
شبکه‌های بلاکچینی برای تایید و ثبت داده‌ها نیاز به توافق میان اعضای شبکه دارند. مکانیزم‌های اجماع رایج عبارت‌اند از:
• اثبات کار (Proof of Work - PoW): از محاسبات پیچیده برای تایید تراکنش‌ها استفاده می‌شود (مانند بیتکوین).
• اثبات سهام (Proof of Stake - PoS): کاربران بر اساس میزان دارایی و مدت‌زمان نگهداری آن حق تایید تراکنش دارند (مانند اتریوم 2.0).
• اثبات اعتبار (Proof of Authority - PoA): نودهای منتخب و معتبر وظیفه تایید تراکنش‌ها را دارند.
5- کاربردها
• ارزهای دیجیتال: بیتکوین و اتریوم به‌عنوان مشهورترین نمونه‌ها برای انتقال و ذخیره ارزش استفاده می‌شوند.
• قراردادهای هوشمند: برنامه‌هایی که به صورت خودکار اجرا می‌شوند (مانند اتریوم).
• مدیریت زنجیره تأمین: ردیابی کالاها و جلوگیری از تقلب در زنجیره تامین.
• هویت دیجیتال: ایجاد شناسه‌های امن و غیرقابل جعل.
• خدمات مالی: انتقال پول بین‌المللی، وام‌دهی و مدیریت دارایی‌ها.
6- انواع شبکه‌های بلاکچینی
• عمومی (Public): همه می‌توانند به شبکه بپیوندند و تراکنش‌ها را مشاهده کنند (مانند بیتکوین و اتریوم).
• خصوصی (Private): دسترسی محدود به افراد مشخص دارد و معمولاً در سازمان‌ها استفاده می‌شود.
• کنسرسیومی (Consortium): ترکیبی از عمومی و خصوصی است که توسط گروهی از سازمان‌ها مدیریت می‌شود.
7- ساختار و عملکرد
• دفتر کل توزیع‌شده: تمام اطلاعات در میان تمامی نودهای شبکه ذخیره می‌شود. هر تغییر در شبکه باید توسط تمامی اعضا تأیید شود.
• رمزنگاری: داده‌ها با استفاده از الگوریتم‌های رمزنگاری محافظت می‌شوند. این شامل رمزنگاری کلید عمومی-خصوصی است که امنیت تراکنش‌ها را
تضمین می‌کند.
• هشینگ: هشینگ یک فرآیند ریاضی است که داده‌های یک بلاک را به یک رشته‌ی کد یکتا تبدیل می‌کند. این رشته امکان تشخیص هرگونه
تغییر در بلاک را فراهم می‌کند.
معروف‌ترین شبکه‌های بلاکچینی
1. بیتکوین (Bitcoin)
ویژگی‌ها: اولین و محبوب‌ترین بلاکچین عمومی. هدف اصلی آن انتقال غیرمتمرکز پول است.
الگوریتم اجماع: اثبات کار (PoW).
کاربرد: انتقال ارزش (ارز دیجیتال بیتکوین - BTC).
2. اتریوم (Ethereum)
ویژگی‌ها: علاوه بر انتقال ارزش، امکان اجرای قراردادهای هوشمند و توسعه برنامه‌های غیرمتمرکز (DApps) را فراهم می‌کند.
الگوریتم اجماع: از PoW به PoS مهاجرت کرده است.
کاربرد: قراردادهای هوشمند، اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز، دیفای (DeFi)، NFTها.
3. بایننس اسمارت چین (Binance Smart Chain)
ویژگی‌ها: یک شبکه بلاکچینی برای توسعه قراردادهای هوشمند با کارمزد پایین‌تر و سرعت بیشتر نسبت به اتریوم.
الگوریتم اجماع: اثبات سهام و اعتبار (PoSA).
کاربرد: صرافی غیرمتمرکز، اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز.
4. سولانا (Solana)
ویژگی‌ها: به سرعت پردازش بالا و هزینه‌های کم مشهور است.
الگوریتم اجماع: اثبات تاریخچه (Proof of History - PoH) و اثبات سهام (PoS).
کاربرد: اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز، دیفای، NFTها
5. ترون (Tron)
ویژگی‌ها: متمرکز بر ارائه محتوای دیجیتال و سرگرمی.
الگوریتم اجماع: اثبات سهام نمایندگی شده (DPoS).
کاربرد: محتوا و قراردادهای هوشمند.
6. ریپل (Ripple)
ویژگی‌ها: برای تسهیل انتقال پول بین‌المللی با سرعت بالا و کارمزد پایین طراحی شده است.
الگوریتم اجماع: مکانیزم اجماع منحصر به فرد (RPCA).
کاربرد: انتقال ارزش بین‌المللی.
7. پولکادات (Polkadot)
ویژگی‌ها: بر اتصال بلاکچین‌های مختلف (Interoperability) تمرکز دارد.
الگوریتم اجماع: Nominated Proof of Stake (NPoS).
کاربرد: ارتباط و همکاری بین بلاکچین‌ها.
8. کاردانو (Cardano)
ویژگی‌ها: با تمرکز بر تحقیق و توسعه علمی طراحی شده است.
الگوریتم اجماع: اثبات سهام (PoS).
کاربرد: قراردادهای هوشمند، برنامه‌های غیرمتمرکز، دیفای.
9. آوالانچ Avalanche (AVAX)
ویژگی‌ها: بلاکچین مقیاس‌پذیر و سریع با توان پردازش بالا و کارمزد کم.
الگوریتم اجماع: اجماع Avalanche.
کاربرد: امور مالی غیرمتمرکز (DeFi)، برنامه‌های غیرمتمرکز (DApps)، انتقال ارز دیجیتال.
10. پالیگان Polygon (MATIC)
ویژگی‌ها: راه‌حل مقیاس‌پذیری برای اتریوم که به کاهش هزینه‌ها و بهبود سرعت پردازش تراکنش‌ها کمک می‌کند.
الگوریتم اجماع: اثبات سهام (PoS).
کاربرد: اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز، قراردادهای هوشمند، بهبود مقیاس‌پذیری اتریوم.
11. تِزوس Tezos
ویژگی‌ها: بلاکچین خود-توسعه‌دهنده با قابلیت ارتقاء خودکار بدون فورک.
الگوریتم اجماع: اثبات سهام (PoS).
کاربرد: قراردادهای هوشمند، برنامه‌های غیرمتمرکز، هویت دیجیتال.