بلاک چین چیست؟ تراکنش های غیرمتمرکز برای ارزهای دیجیتال

بلاک چین یک سیستم توزیع شده است که امنیت را از طریق رمزنگاری و اجماع، بدون تکیه بر اعتماد به دست می آورد. این یک نوآوری نفس گیر است.

• مورد تراکنش‌های غیرمتمرکز
• امضای رمزنگاری
• هزینه مضاعف و زنجیره بلوکی
• چگونه حقیقت اجماع کار می کند
• حمله ۵۱% چیست؟
• معدن و استخراج
• امنیت بدون اعتماد
• نتیجه‌گیری

اگر یک روند فناوری می تواند حتی از رایانش ابری زمین ساختی و پایدارتر باشد، آن زنجیره بلوکی است. در حالی که ابر نحوه ساخت نرم افزار و اصلاح نحوه عملکرد کسب و کارها را به چالش می کشد، فناوری بلاک چین به طور بالقوه نحوه تفکر و پردازش تراکنش ها، احراز هویت و موارد دیگر را تغییر می دهد. علاوه بر اینکه بلاک چین به عنوان پایه ای برای ارزهای دیجیتال عمل می کند، می تواند به روشی اساسی بر نحوه پیشنهاد و ثبت قراردادها تأثیر بگذارد.

انقلابی بودن بلاک چین و ارزهای رمزپایه ای که آن را فعال می کند بسیار مورد تبلیغ قرار گرفته است. زمانی که به این فکر می‌کنیم که چگونه پیشرفت‌های فناوری کنونی ممکن است در آینده نقش داشته باشد، شناسایی توسعه دیگری که احتمالاً بر شکل چیزهای آینده تأثیر می‌گذارد دشوار است. بلاک چین ممکن است مهم ترین نوآوری از زمان اینترنت باشد.

بنابراین فناوری بلاک چین چیست و چه چیزی آن را تا این حد متحول می‌کند؟

مورد تراکنش های غیرمتمرکز

ساختن سیستم های نرم افزاری توزیع شده سخت است. هسته اصلی این مشکل داده است: محافظت از آن، در دسترس قرار دادن آن، ذخیره آن. اگرچه بسیاری از مشکلات ناشی از تلاش انسان‌ها برای فریب دادن سیستم است، اما مشکل عینی ذاتی در غلبه بر شکست‌ها و حفظ ثبات داده‌ها نیز وجود دارد (برای مثال، قضیه CAP). هر زمانی که داده‌ها ارسال یا بازیابی می‌شوند – خواه پستی درباره ناهار باشد یا موجودی حساب بانکی‌تان را بررسی کنید – در معرض این خطرات است.

در مورد چیزی مهم، مانند حساب بانکی شما، روش سنتی برای ایمن کردن و دقیق کردن داده‌ها از طریق یک نماینده قابل اعتماد مانند بانک است. نسخه توزیع شده بانکداری نتیجه پیوند شیوه های مدیریت مالی سنتی به اینترنت بود. این بانک برای ادامه کار و بازیابی اطلاعات مالی ما مورد اعتماد بود.

محدودیت‌های این ترتیب در کاغذ سفید بیت کوین بیان شده است که موج جزر و مد کریپتو را آغاز کرد. (سند بنیادی در ارزهای دیجیتال، این مقاله توسط ساتوشی ناکاموتو، اولین شبکه بلاک چین عمومی در دنیای واقعی را پیشنهاد می‌کند.) انتقادات ناکاموتو از «نقاط ضعف ذاتی مدل مبتنی بر اعتماد» به این واقعیت مرتبط است که «تراکنش‌های غیرقابل برگشت نیستند. ممکن است.» به عبارت دیگر: بانک‌ها موظفند در موقعیت میانجی‌گری اختلافات قرار بگیرند که باعث گسترش اعتماد و افزایش هزینه‌ها می‌شود.

برای مقاله‌ای که یک جایگزین کامل برای بانکداری سنتی را توصیف می‌کند، این انتقاد نسبتاً ملایم است. بسیاری از ما به راحتی می‌توانیم مشکلات بیشتری پیدا کنیم: هزینه‌های غافلگیرکننده و تعامل با ساختارهای شرکتی بیزانس، برای شروع. علاوه بر این، ساختارها موانع مهمی را برای مشارکت در سیستم مالی برای بازیکنان محروم ایجاد می‌کنند.

مقاله بیت‌کوین یک جایگزین پیشنهاد می‌کند: «سیستم پرداخت الکترونیکی مبتنی بر اثبات رمزنگاری به جای اعتماد».

امضای رمزنگاری

مکانیسم اصلی چنین شبکه ای جفت های رمزنگاری است که برای امضای تراکنش ها استفاده می شود. صاحبان ارزهای الکترونیکی (یا به طور کلی، یک دولت دیجیتال) روی ارز (یا ایالت) با کلید عمومی خود به خریداران امضا می کنند و خود را با کلید خصوصی خود تأیید می کنند. هر تراکنش همچنین دارای هش تراکنش قبلی و کلید عمومی مالک است. می توانید این ساختار را در شکل ۱ ببینید.

هزینه مضاعف و بلاک چین

اگر همه شرکت‌کنندگان در شبکه با حسن نیت کار می‌کردند، زنجیره‌های تراکنش‌ها از قبل امن خواهند بود (یعنی به لطف امضای رمزنگاری، سیستم از دستکاری مستقیم خارجی در امان خواهد بود). ضعف این است که صاحبان ارز می توانند سیستم را با خرج کردن بیش از یک بار فریب دهند. خریدار راهی ندارد که بداند ارزی که خریداری کرده قبلاً خرج شده است یا خیر.

حل این مشکل بدون عقب نشینی به یک مقام مرکزی کار ساده ای نیست. این مستلزم آن است که همه شرکت کنندگان در شبکه از همه تراکنش ها و ترتیب وقوع آنها آگاه شوند. اگر بتوانیم به آن دست یابیم، گره ها می توانند تنها اولین نمونه تراکنش را بپذیرند و بقیه را کنار بگذارند. وایت پیپر بیت کوین، بلاک چین را به عنوان مکانیزمی برای حل مشکل به اصطلاح دوبار خرج کردن پیشنهاد کرد.

ایده اصلی این است که تراکنش‌ها در یک مجموعه (یک “بلوک”) جمع‌آوری می‌شوند و گره‌ها در شبکه تلاش محاسباتی را برای محاسبه مقداری انجام می‌دهند که حل آن چالش برانگیز است. مقدار، یک nonce، یک عدد دلخواه است که فقط یک بار در یک ارتباط رمزنگاری استفاده می شود. وقتی هش می شود، مقداری با تعداد معینی از صفرهای ابتدایی تولید می کند. هر بلوک همچنین به هش بلوک قبلی اشاره دارد. این تنظیم به این معنی است که تراکنش ها در بلوک هایی پذیرفته می شوند که با تلاش محاسباتی تأیید می شوند. هر بلوک جدید زنجیره طولانی تری از چنین کارهایی ایجاد می کند.

چگونه حقیقت اجماع کار می کند

از آنجایی که هر گره برای تایید بلوک تراکنش های خود کار می کند، سایر گره ها نیز همین کار را انجام می دهند. اگر یک گره یک بلوک رقیب را از شبکه دریافت کند، آن بلوک را در یک زنجیره رقیب ذخیره می کند و به کار روی زنجیره خودش ادامه می دهد. اگر گره به اندازه کافی بلوک های جدید در زنجیره رقیب دریافت کند، کار خود را کنار گذاشته و زنجیره رقیب را به عنوان حقیقت می پذیرد. اگر گره فعلی کار خود را قبل از تایید زنجیره رقیب به پایان برساند، گره فعلی تلاش خود را به شبکه پخش می کند. سایر گره‌ها در رابطه با اعتبارسنجی آن ادعا به همین ترتیب رفتار می‌کنند.

به این ترتیب، شبکه ناگزیر کار بیشترین تعداد گره‌ها را می‌پذیرد، به نوعی به یک نسخه اجماع از حقیقت رأی می‌دهد، که توسط کار محاسباتی مورد نیاز هش‌ها پشتیبانی می‌شود.

حمله ۵۱% چیست؟

برای فریب دادن این سیستم، باید همه کارهای زنجیره را از نو انجام داد، که با بزرگ شدن زنجیره، احتمال آن کاهش می یابد.

نام تلاش برای سبقت گرفتن از زنجیره قانونی بلوک ها یک حمله ۵۱٪ است. . ایده این است که مهاجم می تواند بیش از نیمی از توان محاسباتی شرکت کننده در سیستم را به دست آورد و از آن برای تایید تراکنش های نادرست استفاده کند. با رشد بلاک چین، این کار دشوارتر می شود و حتی در صورت دستیابی به آن قابلیت های محدودی ارائه می دهد.

درخت مرکل در فناوری بلاک چین

یک واقعیت شگفت انگیز در مورد بلاک چین به عنوان درختی از گره ها این است که کل زنجیره در هر سیستم رایانه ای شرکت کننده ذخیره می شود. ایجاد چنین شبکه ای مستلزم طراحی هوشمندانه است. درخت مرکل استفاده می شود تا به سیستم اجازه دهد فقط ریشه و برگ های مربوطه در زنجیره.

معدن و استخراج

فعالیت ماینینگ با اهمیت ژئوپلیتیک. اما این چی هست؟ با درک ما از بلاک چین تاکنون، می‌توانیم آن را به وضوح توصیف کنیم.

وقتی یک گره موفق به اعتبارسنجی بلاک خود می شود (با به دست آوردن یک هش خوب و اثبات به شبکه که اولین بلوک معتبر جدید در زنجیره است)، یک سکه جدید دریافت می کند که مالک آن است. این ماینینگ است. سکه به عنوان انگیزه ای برای سیستم برای مشارکت در فرآیند استخراج عمل می کند.

امنیت بدون اعتماد

دستاورد اصلی بلاک چین در تامین امنیت شبکه ای است که بر روی گره های متعلق به همه اجرا می شود. به نظر می رسد خلاف واقع باشد، اما سیستم با ایجاد فرضیاتی نه فقط در مورد رمزنگاری، بلکه در مورد رفتار انسان کار می کند. اینکه یک سیستم به طور گسترده توزیع شده که توسط انسان های غیرقابل اعتماد کنترل می شود (صادق باشیم) باید به طور ایمن کار کند، نفس گیر است.

هنگامی که عملکرد این سیستم توسط بیت کوین نشان داده شد، انفجار سکه های دیجیتال جدید قابل توجه بوده است. یک سکه قابل توجه اتر است که توسط اتریوم، شرکتی که پیشنهاد می‌کند یک کامپیوتر کامل تورینگ را بر روی یک بلاک چین مانند بیت کوین قرار دهد. و بسیاری دیگر وجود دارد. (برای اطلاعات بیشتر در مورد این فناوری به معرفی قراردادهای هوشمند اتریوم مراجعه کنید.)

در مورد خاص ارزها، بانکداری سنتی مطمئناً تا حد قابل توجهی ادامه خواهد داشت، و منافع ریشه‌دار در سیستم مالی برای به دست آوردن مزیت‌ها در سیستم کریپتو کار خواهد کرد. آنها قبلاً برای معرفی سکه های خود حرکت کرده اند.

شاید تغییردهنده‌ترین قول سیستم‌های بلاک چین این باشد که بشریت ممکن است به روشی برای دستیابی به اجماع برای مشارکت‌کنندگان از راه دور دست یافته باشد. چنین قابلیتی پیامدهای گسترده ای دارد، مشخص کردن جزئیات دشوار است، اما به راحتی قابل پیش بینی به عنوان گسترده است.

نتیجه گیری

البته، بلاک چین چالش هایی دارد. برای مثال، نوسانات شدید بازارهای رمزنگاری، پیش بینی ارزش ارزهای دیجیتال را دشوار می کند (استیبل کوین ها به همین دلیل معرفی شده اند). برای دیگری، برنامه نویسی بلاک چین دشوار است. در نهایت، منافع ریشه‌دار در صنایع مالی و سایر صنایع در برابر بلاک چین مقاوم هستند.

در مجموع، فناوری بلاک چین یک نوآوری حیرت‌انگیز و فضایی جذاب برای تماشای تکامل سریع آن در مقابل چشمان ما است.