بلاک چین (Blockchain) یا زنجیره بلوکی

زنجیرهٔ بستکی یا زنجیرهٔ بلوکی (به انگلیسی: Blockchain) سیستمی است برای ثبت و ضبط داده‌ها. این داده‌ها می‌توانند برای نمونه تراکنش‌های بانکی باشند یا اسناد مالکیت، قرارها، پیام‌های شخصی یا دیگر اطلاعات. ویژگی زنجیرهٔ بلوکی این است که کار ذخیرهٔ این داده‌ها بدون وجود یک مدیر و صاحب‌اختیار مرکزی امکان‌پذیر است و نمی‌توان با تخریب یک نقطهٔ مرکزی داده‌های ذخیره‌شده را تحریف یا نابود کرد. معروف‌ترین کاربرد زنجیرهٔ بلوکی پول رمزی بیت‌کوین است.

زنجیره بلوکی معاملات آنلاین امن را تسهیل می‌کند. زنجیره بلوکی یک کتابخانه دیجیتالی غیر متمرکز و توزیع شده‌است که برای ضبط معاملات در میان رایانه‌های بسیاری استفاده می‌شود تا بتوان بدون تغییر تمام بلوک‌های بعدی و بدون همکاری شبکه مقادیر ثبت شده را با استفاده از پس‌انداز تغییر داد. این امر به شرکت کنندگان اجازه می‌دهد تا به بررسی و حسابرسی معاملات ارزان بپردازند. اصالت‌سنجی آن‌ها توسط همکاری جمعی توسط اشتراک منافع جمعی خود تأیید می‌شوند. نتیجه، یک گردش کار قوی است که عدم قطعیت شرکت کنندگان در مورد امنیت داده‌ها یک امر حاشیه‌ای است. استفاده از یک زنجیره بلوکی ویژگی مشخصه تکثیر بی‌نهایت از یک دارایی دیجیتال را حذف می‌کند. این تأیید می‌کند که هر واحد ارزش تنها یک بار منتقل می‌شود، و مشکل دیرینه هزینه‌های دوگانه را حل کرده‌است. زنجیره بلوکی به عنوان یک پروتکل رمزنگاری ارزش‌گذاری تعریف شده‌است. این مبادله بر مبنای زنجیره بلوکی می‌تواند سریع تر، با خیال راحت و ارزان‌تر از سیستم‌های سنتی تکمیل شود. زنجیره بلوکی می‌تواند حقوق عنوان را اختصاص دهد، زیرا رکوردی را فراهم می‌کند که باعث ارائه و پذیرش می‌شود.

زنجیرهٔ بستکی پایگاه داده توزیع شده و مبتنی بر اجماع است که به صورت مستمر فهرستی از رکوردها (رده‌ها) را که هرکدام به گزینه‌های قبلی فهرست ارجاع می‌دهند حفظ می‌کند و بدین وسیله در مقابله با تضعیف یا بازنگری غیرمجاز تقویت می‌شود. زنجیره بلوکی خود زیربخشی از فناوری‌های دفترکل توزیع شده (Distributed Ledger) است. زنجیره بلوکی گونه ای از معماری‌های داده مورد استفاده در فناوری دفاترکل توزیع شده است که در آن سوابق تراکنش‌ها در زنجیره‌های متصل به یکدیگر ذخیره می‌شوند.

در این فناوری با وجود کاربران متعددی که به‌طور هم‌زمان داده‌هایی را ثبت و اصلاح می‌کنند و ممکن است که آن داده‌ها با هم تداخل داشته باشند، شبکه قادر به حفظ یکپارچگی محتوای پایگاه داده است. با توجه به ساختار داده‌ای رمزنگاری شده که بلاک چین دارا می‌باشد یکپارچگی بدون هیچ کنترل‌کننده مرکزی حفظ می‌شود. در دفاتر کل توزیع شده مربوط به بیتکوین برای مرتب کردن تراکنش‌ها و ممانعت از تناقض یک مسئله ریاضی مطرح می‌شود که حل کردنش سخت است اما پس از حل مسئله تأیید درست بودن راه حل آسان است به این سازوکار، «اثبات کارکرد»(Proof of work) می‌گویند. در روش زنجیرهٔ بلوکی بیتکوین کسی می‌تواند تراکنش‌های هر مرحله را مرتب کند که جواب این سؤال سخت را پیدا کرده باشد و هم‌زمان تغییراتی که قصد اعمال آن را دارد (بلوک جدید) با مراحل قبلی زنجیره تناقض نداشته باشد. شیوه کشف عدم تناقض به این صورت است که تراکنش‌های هر بلوک وارد تابع هش می‌شوند و پاسخ آن تابع هش را همه دارند اگر کسی که تراکنش‌ها را مرتب و اضافه می‌کند حتی یک تغییر جزئی در تراکنش‌های قبلی تأیید شده ایجاد کند جواب هش تراکنش‌ها تغیر می‌کند و بدون اینکه افراد نیاز باشد بدانند کدام بخش تغییر کرده می‌توانند با تغییر غیرمجاز مخالفت کنند.

تاریخچه

اولین کار روی زنجیره بلوک رمزنگاری شده امن در سال ۱۹۹۱ توسط استوارت هابر و اسکات استورنتا توصیف شد. در سال ۱۹۹۲، بایر، هابر و استورنتا درخت درهم‌سازی را به طراحی متصل ساختند، که باعث بهبود کارایی آن شده و اجازه می‌داد که چندین سند در یک بلوک جمع‌آوری شوند.

یک پایگاه داده زنجیره بلوکی که به‌طور خودمختار مدیریت می‌شود از یک شبکه همتابه‌همتا و یک سرور زمانبندی توزیع شده‌استفاده می‌کند. اولین زنجیره بلوک توسط یک فرد ناشناس یا گروهی شناخته شده به نام ساتوشی ناکاموتو در سال ۲۰۰۸ معرفی شد. یک سال بعد به عنوان یک جزء اصلی از بیت‌کوین (ارز دیجیتالی) اجرا شد، جایی که آن به عنوان سرفصل عمومی برای همه معاملات در شبکه عمل می‌کرد. با استفاده از یک زنجیره بلوکی، بیت کوین اولین ارز دیجیتال بود که برای حل مشکل دوجانبه بدون نیاز به یک سرپرست قابل اطمینان و الهام بخش بسیاری از برنامه‌های اضافی بود.

تمرکززدایی

با ذخیره داده‌ها در سراسر شبکه، زنجیره بلوکی خطراتی را که با ذخیره داده‌ها به‌طور مرکزی نگه داشته می‌شوند حذف می‌کند. زنجیره بلوکی غیر متمرکز ممکن است از ارسال پیام اَد هاک و شبکه توزیع شده‌استفاده کند.

شبکه آن دارای نقاط متمرکز آسیب‌پذیری است که کراکرهای کامپیوتر می‌توانند از آن استفاده کنند؛ به همین ترتیب، هیچ نقطه مرکزی از شکست وجود ندارد. روش‌های امنیتی زنجیره بلوکی شامل استفاده از رمزنگاری کلید عمومی است.

کاربردهای فناوری زنجیره بلوکی

اولین و معروف‌ترین استفاده از فناوری زنجیره بلوکی در دفتر کل تراکنش‌های بیت‌کوین اتفاق افتاده‌است که الهام بخش ایجاد دیگر ارزهای رمز پایه (cryptocurrencies) و پایگاه‌های داده توزیع شده مستحکم شده‌است.

فناوری زنجیره بلوکی خدمات مبتنی بر تراکنش را دگرگون خواهد کرد و در زمینه‌های زیر بکار گرفته خواهد شد:

پول دیجیتال (Digital Currency)
قراردادهای هوشمند (Smart Contracts)
اوراق بهادار (Securities)
ثبت و نگهداری سوابق (Record Keeping)
اینترنت اشیا (Internet of things)

این فناوری در گستره وسیعی از کاربردهای مالی و غیر مالی قابل استفاده است برای استفاده از زنجیره بلوکی در صنعت، بورس اوراق بهادار، بیمه و بانکداری، پزشکی، مطالعات و پروژه‌های متعددی در جریان است. اینترنت اشیا توزیع شده، زیرساخت امنیتی بدون کلید، خادم‌های نام توزیع شده، دفاتر اسناد رسمی، ذخیره‌سازی توزیع شده بعضی از کاربردهای این فناوری به‌شمار می‌آیند.
ایستگاه‌های شارژ خودروهای برقی با استفاده از زنجیره بلوکی

ایستگاه‌های شارژ خودروهای برقی عمدتاً در کنار خانه‌های افراد قرار گرفته‌است؛ بنابراین وقتی خانه را به سمت محل کار ترک می‌کنند، شارژر بلااستفاده می‌ماند. با استفاده از فناوری زنجیره بلوکی می‌توان یک پلتفرم بدون واسطه طراحی کرد که به صاحبان خودروهای برقی امکان کسب درآمد می‌دهد. رانندگان از طریق این فناوری دستگاه‌های شارژر را از صبح تا عصر به اشتراک می‌گذارند و از این طریق کسب درآمد می‌کنند. به این شکل تعداد ایستگاه‌های شارژ خودروهای برقی در کالیفرنیا از چند عدد به چند صد عدد رسیده‌است.

مدیریت زنجیره تأمین

برای مدیریت زنجیره تأمین، فناوری بلاک چین مزیت‌های مانند قابلیت ردیابی و به صرفه بودن را به همراه دارد. بلاک چین می‌تواند برای دنبال کردن حرکت کالاها، مبدأ آن‌ها، تعداد و … به کار رود. در نتیجه سطح جدیدی از شفافیت را برای اکوسیستم B2B به ارمغان می‌آورد. همچنین ساده کردن فرایندهایی مانند انتقال مالکیت، بیمه، فرایند تولید و پرداخت از دیگر مزایای استفاده از زنجیره بلوکی است.

مسائل حقوقی فناوری زنجیره بلوکی

مراکز سیاست پژوهی مختلف دنیا در تلاش برای درک فرصت‌ها و تهدیدهای فناوری زنجیره بلوکی برای منافع ملی خودشان هستند. همه کشورهای عضو شورای امنیت منجمله، روسیه، چین، فرانسه، ایالات متحده آمریکا و انگلیس در مراکز سیاست پژوهی پارلمانی و دولتی خود در حال ارزیابی این فناوری هستند. ارزیابی مرکز پژوهش‌های مجلس شورای اسلامی جمهوری اسلامی ایران نشان می‌دهد که بسیاری از قوانین و مقررات مصوب در ایران که زمانی نسبت به فناوری خنثی تصور می‌شدند امروزه به صورت‌های متنوعی قابل اجرا خواهند بود، یعنی قانون گذاران از یک طریقه اجرای قانون که با فناوری آن عصر قابل اجرا بوده‌است حمایت کرده‌اند و فناوری زنجیره بلوکی در صورت عملیاتی شدن می‌تواند تغییر بسیاری از قوانین کشور ایران را ممکن سازد. تغییر ساختار از متمرکز به توزیع شده یکی روندهایی است که این فناوری در اجرایی سازی آن کمک خواهد کرد. استفاده از این فناوری در انتخابات و رای‌گیری که نیازمند همکاری دو دستگاه شورای نگهبان و وزارت کشور است نیز قابل بررسی ذکر شده‌است.

پیش‌بینی‌ها

گزارش مجمع جهانی اقتصاد از سپتامبر ۲۰۱۵ پیش‌بینی کرد که تا سال ۲۰۲۵، ده درصد تولید ناخالص داخلی جهان بر روی تکنولوژی زنجیره بلوکی ذخیره خواهد شد.

A blockchain, originally block chain, is a growing list of records, called blocks, that are linked using cryptography. Each block contains a cryptographic hash of the previous block, a timestamp, and transaction data (generally represented as a Merkle tree).

By design, a blockchain is resistant to modification of the data. It is "an open, distributed ledger that can record transactions between two parties efficiently and in a verifiable and permanent way". For use as a distributed ledger, a blockchain is typically managed by a peer-to-peer network collectively adhering to a protocol for inter-node communication and validating new blocks. Once recorded, the data in any given block cannot be altered retroactively without alteration of all subsequent blocks, which requires consensus of the network majority. Although blockchain records are not unalterable, blockchains may be considered secure by design and exemplify a distributed computing system with high Byzantine fault tolerance. Decentralized consensus has therefore been claimed with a blockchain.

Blockchain was invented by a person (or group of people) using the name Satoshi Nakamoto in 2008 to serve as the public transaction ledger of the cryptocurrency bitcoin. The identity of Satoshi Nakamoto is unknown. The invention of the blockchain for bitcoin made it the first digital currency to solve the double-spending problem without the need of a trusted authority or central server. The bitcoin design has inspired other applications, and blockchains that are readable by the public are widely used by cryptocurrencies. Blockchain is considered a type of payment rail. Private blockchains have been proposed for business use. Sources such as Computerworld called the marketing of such blockchains without a proper security model "snake oil".