با انواع بلاکچین و مزایا و معایب آن‌ها آشنا شوید!

این روزها بلاکچین محبوبیت زیادی پیدا کرده و همین موضوع باعث تقاضای زیاد شرکت‌ها و کسب‌و‌کارها برای انطباق با این فناوری شده است. اما سوال این است که آیا همه شرکت‌هایی که در حال تطبیق خود با بلاکچین هستند الزامات یکسانی دارند و همگی می‌توانند از یک بلاکچین استفاده کنند؟ در پاسخ به این سوال می‌توان گفت هر شرکتی نیازهای متفاوت و منحصربه‌فردی دارد و این تفاوت‌ها باعث شده است تا نیاز به انواع بلاکچین به‌وجود بیاید. انواع بلاکچین شامل نسخه‌های مختلف فناوری بلاکچین با ویژگی‌های متفاوت هستند. در این آموزش به بررسی این موضوع که بلاکچین چیست می‌پردازیم و با انواع بلاکچین آشنا می‌شویم.

بلاکچین چیست؟

چرا به انواع مختلف بلاکچین نیاز داریم؟

ما به انواع مختلف بلاکچین نیاز داریم زیرا موارد استفاده مختلف، الزامات متفاوتی دارند. به عنوان مثال، یک بلاکچین عمومی مانند بیت کوین برای جلوگیری از کلاهبرداری و دستکاری باید امنیت و تمرکززدایی بالایی داشته باشد، در حالی که یک بلاکچین خصوصی که توسط یک شرکت واحد استفاده می شود، ممکن است سرعت و کارآمدی را بر تمرکززدایی اولویت قرار دهد.

به طور کلی به چند دلیل به انواع مختلف بلاکچین نیاز داریم:

نیازهای امنیتی و حفظ حریم خصوصی: موارد استفاده مختلف، الزامات امنیتی و حفظ حریم خصوصی متفاوتی دارند. به عنوان مثال، یک بلاکچین عمومی مانند بیت کوین برای جلوگیری از کلاهبرداری و دستکاری باید امنیت و تمرکززدایی بالایی داشته باشد. با این حال، یک بلاکچین خصوصی که توسط یک شرکت واحد استفاده می شود، ممکن است حریم خصوصی و کارآمدی را بر تمرکززدایی اولویت قرار دهد.

مقیاس پذیری و عملکرد: بلاکچین های عمومی می توانند کند و پرهزینه باشند، به خصوص زمانی که ترافیک زیادی در شبکه وجود داشته باشد. بلاکچین های خصوصی و بلاکچین های کنسرسیوم می توانند برای پاسخگویی به نیازهای خاص کاربران خود مقیاس و بهینه شوند و در نتیجه پردازش تراکنش سریعتر و کارآمدتر می شود.

رعایت مقررات: برخی از صنایع، مانند امور مالی، مشمول مقررات سختگیرانه هستند. بلاکچین های عمومی ممکن است به دلیل ماهیت غیرمتمرکز و شفاف خود برای این صنایع مناسب نباشند. بلاکچین های خصوصی و بلاکچین های کنسرسیوم را می توان برای برآورده کردن الزامات نظارتی خاص کاربران خود طراحی کرد.

در اینجا چند مثال خاص از کاربردها و دلایلی که به انواع مختلفی از بلاکچین نیاز داریم پرداخته‌ایم:

• برای یک ارز رمزنگاری مانند بیت کوین، به یک بلاکچین عمومی نیاز است زیرا برای جلوگیری از کلاهبرداری و دستکاری باید امنیت و تمرکززدایی بالایی داشته باشد.
• برای شرکتی که می‌خواهد از فناوری بلاکچین برای ساده سازی زنجیره تامین خود بدون در معرض دید عموم قرار دادن داده های خود استفاده کند، به یک بلاکچین خصوصی نیاز است.
• برای گروهی از بانک‌هایی که می‌خواهند یک سیستم پرداخت جدید توسعه دهند که هم امن و هم کارآمد باشد، به یک بلاکچین کنسرسیوم نیاز است.
• برای کسب‌وکاری که می‌خواهد یک محصول یا خدمات جدید توسعه دهد که مزایای بلاکچین‌های عمومی و خصوصی را ترکیب کند، مانند یک صرافی غیرمتمرکز که از یک بلاکچین عمومی برای تأیید تراکنش‌ها و یک بلاکچین خصوصی برای ذخیره داده‌های مشتری استفاده می‌کند، به یک بلاکچین هیبریدی نیاز است.
  در مجموع، برای پاسخگویی به نیازهای متنوع کاربران و صنایع مختلف، به انواع مختلف بلاکچین نیاز است.

نحوه کار تکنولوژی بلاکچین

فناوری بلاکچین با ذخیره داده ها در یک دفتر کل توزیع شده که در شبکه ای از رایانه ها به اشتراک گذاشته می شود، کار می کند. این دفتر کل با اضافه شدن داده های جدید به طور مداوم در حال رشد و به روز رسانی است. هر بلاک در دفتر کل حاوی هش بلاک قبلی است که یک زنجیره از بلوک ها را ایجاد می کند که دستکاری آن بسیار دشوار است.

بلاک چین را به‌عنوان یک رکورد تاریخی از تراکنش‌ها در نظر بگیرید. هر بلوک در یک توالی به بلوک قبلی “زنجیر” می‌شود و به‌طور تغییرناپذیر در یک شبکه نظیر‌به‌نظیر (peer-to-peer) ثبت می‌شود. فناوری امنیتی که برای رمزنگاری استفاده می‌شود، یک شناسه منحصربه‌فرد مانند یک اثر انگشت دیجیتال را برای هر تراکنش اعمال می‌کند.

اعتماد، مسئولیت پذیری، شفافیت و امنیت مهم‌ترین مواردی هستند که در بلاکچین به آن‌ها پرداخته می‌شود. این موضوع بسیاری از سازمان‌ها و شرکای تجاری را قادر می‌سازد به داده‌ها دسترسی داشته باشند و آن‌ها با یکدیگر به اشتراک بگذارند. پدیده‌ای که به‌عنوان اعتماد مبتنی‌بر اجماع شخص ثالث شناخته می‌شود.

همه شرکت‌کنندگان، یک رکورد رمزگذاری شده از هر تراکنش را در یک مکانیسم ثبت غیرمتمرکز، مقیاس‌پذیر و انعطاف‌پذیر نگه می‌دارند. این رکورد به‌هیچ‌عنوان قابل ردیابی نیست. بلاکچین نیازی به واسطه اضافی ندارد. وجود یک منبع غیرمتمرکز و منفرد، هزینه انجام تعاملات تجاری قابل اعتماد بین طرف‌هایی را که ممکن است به یکدیگر اعتماد نداشته باشند، را کاهش می‌دهد.

در یک بلاکچین مجاز که توسط اکثر شرکت‌ها استفاده می‌شود، شرکت‌کنندگان مجاز به مشارکت در شبکه هستند و هر شرکت‌کننده یک رکورد رمزگذاری‌شده از هر تراکنش را نگهداری می‌کند.

هر شرکت یا گروهی از شرکت‌ها که نیاز به سابقه‌ای امن، بلادرنگ و قابل اشتراک‌گذاری از تراکنش‌ها دارند، می‌توانند از این فناوری منحصربه‌فرد بهره‌مند شوند. هیچ مکان واحدی وجود ندارد که همه‌چیز در آن ذخیره شود. این موضوع می‌تواند به امنیت و قابلیت دسترسی پذیری بیش‌تر، بدون باقی گذاشتن هرگونه نقطه مرکزی آسیب‌پذیر منجر شود.

برای کسب اطلاعات بیش‌تر در مورد بلاکچین، فناوری زیربنایی آن و موارد استفاده، چند تعریف مهم در ادامه آورده شده است.

هویت غیرمتمرکز

دلیل اصلی استفاده سازمان‌ها از فناوری بلاک چین به‌جای سایر فناوری‌های داده، ارائه تضمین یکپارچگی داده‌ها بدون اتکا به یک مرجع مرکزی است. برخلاف سیستم‌های متمرکز سنتی، بلاک چین بر روی یک شبکه غیرمتمرکز از رایانه‌ها (گره‌ها) کار می‌کند. هر گره در شبکه یک نسخه از کل بلاک چین را دارد.

بلوک‌های بلاک چین

نام بلاکچین از این مفهوم  گرفته می‌شود که داده‌ها در بلوک‌ها ذخیره می‌شوند و هر بلوک به بلوک قبلی متصل می‌شود و ساختاری زنجیره‌وار را می‌سازد. داده‌ها در بلوک‌ها گروه بندی می‌شوند و هر بلوک شامل لیستی از تراکنش‌ها یا داده‌های دیگر است. با استفاده از فناوری بلاکچین، فقط می‌توانید بلوک‌های جدید را به یک بلاکچین اضافه کنید. همچنین شما نمی‌توانید هیچ بلوکی را پس از اضافه شدن به بلاکچین تغییر بدهید یا حذف کنید.

تابع هش رمزنگاری

هر بلوک حاوی تابع هش رمزنگاری از بلوک قبلی است. این یک زنجیره از بلوک‌ها ایجاد می‌کند. اگر کسی سعی کند اطلاعات موجود در یک بلوک را تغییر دهد، تابع هش تغییر می‌کند و این تغییر در تمام بلوک‌های بعدی منعکس می‌شود. این امر بلاک چین را در برابر دستکاری مقاوم می‌کند، زیرا تغییر هر بلوک گذشته نیاز به تغییر تمام بلوک‌های بعدی دارد که از نظر محاسباتی غیرممکن است.

مکانیسم اجماع

قبل از اینکه یک بلوک جدید به بلاک چین اضافه شود، شبکه باید به یک اجماع برسد که اطلاعات موجود در بلوک معتبر است و دستکاری نشده است.

شبکه‌های بلاک چین مختلف از مکانیسم‌های اجماع مختلفی مانند اثبات کار (Proof of Work) که برای بیت کوین استفاده می‌شود، اثبات سهام (Proof of Stake)، تحمل خطای بیزانس عملی (Practical Byzantine Fault Tolerance) و برخی مکانیسم‌های دیگر استفاده می‌کنند.

گره‌های بلاک چین

بلوک‌های بلاک‌چین در گره‌ها یا واحدهای ذخیره‌سازی که داده‌ها را هماهنگ یا به‌روز نگه می‌دارند، ذخیره می‌شوند. هر گره می‌تواند به‌سرعت تعیین کند که آیا بلوکی از زمان اضافه‌شدن تغییر کرده است یا خیر. هنگامی که یک گره جدید و کامل به شبکه بلاک چین می‌پیوندد، یک کپی از تمام بلوک‌های موجود در زنجیره را دانلود می‌کند. پس از همگام‌سازی گره جدید با گره‌های دیگر و داشتن آخرین نسخه بلاک چین، می‌تواند هر بلوک جدیدی را مانند سایر گره‌ها دریافت کند.

دو نوع اصلی گره بلاکچین وجود دارد:

• گره‌های کامل یک نسخه کامل از بلاکچین را ذخیره می‌کنند.
• گره‌های سبک فقط جدیدترین بلوک‌ها را ذخیره می‌کنند و زمانی که کاربران به آ‌ن‌ها نیاز داشته باشند می‌توانند بلوک‌های قدیمی را درخواست کنند.

انواع بلاکچین

انواع بلاکچین به چهار دسته اصلی تقسیم می‌شوند. در ادامه به بررسی کامل آن‌ها می پردازیم.

بلاکچین عمومی

بلاکچین‌های عمومی به هر کسی اجازه می‌دهند بدون نیاز به مجوز در آن مشارکت کند. هر کسی می‌تواند به شبکه بپیوندد، تراکنش‌ها را تأیید کند و بلاک‌های جدید استخراج کند. بلاکچین‌های عمومی غیرمتمرکزترین نوع بلاکچین هستند، زیرا توسط هیچ نهاد واحدی کنترل نمی‌شوند.

بلاکچین‌های عمومی همچنین شفاف‌ترین نوع بلاکچین هستند، زیرا همه تراکنش‌ها به صورت عمومی ثبت می‌شوند. کاربران در بلاکچین عمومی به سوابق تاریخچه و توانایی انجام عملیات استخراج دسترسی دارد. این شفافیت باعث می‌شود بلاکچین‌های عمومی برای کاربردهایی که اعتماد و پاسخگویی در آن‌ها حائز اهمیت هستند، مانند ارزهای دیجیتال و مدیریت زنجیره تأمین، ایده‌آل باشند.

با این حال، بلاکچین‌های عمومی ممکن است کندتر و مقیاس‌پذیری کمتری نسبت به بلاکچین‌های خصوصی و کنسرسیومی داشته باشند. این به دلیل این است که همه گره‌ها در شبکه باید قبل از افزودن هر تراکنش به بلاکچین، آن را تایید کنند.

نمونه‌هایی از بلاکچین‌های عمومی عبارتند از بیت کوین، اتریوم و لایت کوین.

برای اینکه با سرعت و امنیت بالاتری به بلاکچین عمومی متصل شوید، می‌توانید از یک سرور مجازی استفاده کنید. همچنین اگر قصد استفاده از تکنولوژی بلاکچین به منظور ترید کردن ارزهای دیجیتال را داشته باشید، توصیه می‌شود از یک سرور مجازی ترید استفاده کنید تا هرگونه خطر مسدود شدن حساب را از بین ببرید و با خیالی آسوده در این حوزه کسب درآمد کنید.

مزایای بلاک چین عمومی

قابل اعتماد: گره‌های بلاکچین عمومی نیازی به شناخت یا اعتماد به یکدیگر ندارند زیرا روش اثبات کار تضمین می‌کند که هیچ تراکنش متقلبانه‌ای وجود ندارد.

ایمن: یک شبکه عمومی می‌تواند هر تعداد شرکت‌کننده یا گره که بخواهد داشته باشد و آن را به یک شبکه امن تبدیل کند. هرچه اندازه شبکه بزرگ‌تر باشد، رکوردهای بیش‌تری توزیع می‌شود و هک کردن کل شبکه برای هکرها دشوارتر می‌شود.

باز و شفاف: داده‌های یک بلاکچین عمومی برای همه گره‌های عضو، شفاف هستند. هر گره مجاز دارای یک کپی از سوابق بلاک چین یا دفترکل دیجیتال است.

معایب بلاک چین عمومی

TPS پایین: در یک بلاک چین عمومی تعداد تراکنش‌ها در هر ثانیه بسیار کم است، زیرا بلاکچین عمومی شبکه‌ای بزرگ با گره‌های زیاد است و برای تایید یک تراکنش و انجام اثبات کار زمان می‌برد.

مشکلات مقیاس پذیری: تراکنش‌های آن به کندی پردازش و تکمیل می‌شوند و این موضوع به مقیاس‌پذیری آسیب می‌رساند. زیرا هرچه بیش‌تر سعی کنیم اندازه شبکه را گسترش دهیم، سرعت آن کندتر می‌شود.

مصرف انرژی بالا: دستگاه اثبات کار گران است و به انرژی زیادی نیاز دارد. این فناوری بدون شک نیاز به توسعه روش‌های اجماع انرژی کارآمد دارد.

موارد استفاده از بلاک چین عمومی

موارد استفاده از انواع بلاکچین متفاوت است، برای اینکه بیش‌تر با کاربردهای بلاکچین عمومی آشنا شوید، به دو مثال زیر توجه کنید.

رای‌گیری: دولت‌ها می‌توانند از یک بلاکچین عمومی برای رای‌دادن استفاده کنند و از باز بودن و مطمئن بودن آن اطمینان حاصل کنند.

جذب سرمایه: کسب‌وکارها یا طرح‌ها می‌توانند از بلاکچین عمومی برای بهبود شفافیت و اعتماد استفاده کنند.

بلاکچین خصوصی

بلاکچین‌های خصوصی مجوز محور هستند، به این معنی که تنها کاربران مجاز می‌توانند در شبکه مشارکت کنند. بلاکچین‌های خصوصی اغلب توسط مشاغل و سازمان‌ها برای ساده‌سازی عملیات و بهبود امنیت استفاده می‌شوند.

بلاکچین‌های خصوصی سریع‌تر هستند و مقیاس‌پذیری بیشتری نسبت به بلاکچین‌های عمومی دارند، زیرا تنها گره‌های مجاز نیاز به تأیید تراکنش‌ها دارند. بلاکچین‌های خصوصی همچنین می‌توانند متناسب با نیازهای خاص کسب‌وکار یا سازمانی که از آن‌ها استفاده می‌کند، تنظیم شوند.

با این حال، بلاکچین‌های خصوصی شفافیت کمتری نسبت به بلاکچین‌های عمومی دارند. این به دلیل این است که یک نهاد واحد یا گروه کوچکی از نهادها کنترل شبکه را در دست دارند.

نمونه‌هایی از بلاکچین‌های خصوصی عبارتند از Hyperledger Fabric و R3 Corda.

به این نوع بلاکچین، بلاکچین‌های مجاز و بلاک چین‌های تجاری نیز گفته می‌شود.

مزایای بلاک چین خصوصی

سرعت: تراکنش‌های بلاک چین خصوصی سریع‌تر هستند، زیرا یک شبکه خصوصی تعداد گره‌های کم‌تری دارد و زمان لازم برای تایید یک تراکنش را کوتاه می‌کند.

مقیاس پذیری: می‌توانید اندازه بلاک چین خصوصی خود را متناسب با نیازهای خاص خود تنظیم کنید. این امر بلاک چین‌های خصوصی را به‌طور ویژه‌ای مقیاس‌پذیر می‌کند زیرا به شرکت‌ها اجازه می‌دهد به‌راحتی اندازه شبکه خود را افزایش یا کاهش دهند.

معایب بلاک چین خصوصی

ایجاد اعتماد: در یک شبکه خصوصی، تعداد شرکت‌کنندگان کم‌تری نسبت به یک شبکه عمومی وجود دارد.

امنیت کمتر: یک شبکه بلاک چین خصوصی دارای گره‌ها یا اعضای کمتری است، بنابراین، در برابر خطرات امنیتی آسیب‌پذیرتر است.

متمرکز سازی: بلاک چین‌های خصوصی از این جهت محدود هستند که برای عملکرد به یک سیستم مدیریت هویت و دسترسی مرکزی (IAM) نیاز دارند. این سیستم قابلیت‌های اداری و نظارتی کاملی را ارائه می‌دهد.

استفاده از بلاک چین خصوصی

مدیریت زنجیره تامین: یک بلاکچین خصوصی می‌تواند برای مدیریت زنجیره تامین یک شرکت استفاده شود.

مالکیت دارایی: یک بلاکچین خصوصی می‌تواند برای ردیابی و تایید دارایی‌ها استفاده شود.

رای‌گیری داخلی: رای‌گیری داخلی با بلاکچین خصوصی نیز امکان پذیر است.

بلاکچین هیبریدی 

بلاکچین‌های ترکیبی عناصر بلاکچین‌های عمومی و خصوصی را ترکیب می‌کنند. آن‌ها ممکن است دارای مجوز یا بدون مجوز باشند و ممکن است از مکانیسم‌های اجماع مختلفی استفاده کنند. بلاکچین‌های ترکیبی برای برآوردن نیازهای خاص یک برنامه بخصوص طراحی شده‌اند.

برای مثال، ممکن است از یک بلاکچین ترکیبی برای اتصال یک بلاکچین خصوصی به یک بلاکچین عمومی استفاده شود. این به بلاکچین خصوصی اجازه می‌دهد از امنیت و شفافیت بلاکچین عمومی بهره‌مند شود، در حالی که همچنان کنترل می‌کند چه کسی می‌تواند به بلاکچین خصوصی دسترسی داشته باشد.

نمونه‌هایی از بلاکچین‌های ترکیبی عبارتند از Multichain و Wanchain.

مزایای بلاک چین هیبریدی

امن: بلاکچین ترکیبی در یک محیط بسته عمل می‌کند، از دسترس هکرهای خارجی دور بوده و از حمله 51 درصدی به شبکه جلوگیری می‌کند.

مقرون‌به‌صرفه: بلاکچین هیبریدی همچنین از حریم خصوصی محافظت و در‌عین‌حال امکان تماس با شخص ثالث را فراهم می‌کند. تراکنش‌ها ارزان و سریع هستند و مقیاس بهتری نسبت به شبکه بلاکچین عمومی دارند.

معایب بلاکچین هیبریدی

عدم شفافیت: از آنجایی که اطلاعات را می‌توان پنهان کرد، این نوع بلاک چین کاملاً شفاف نیست.

انگیزه کم‌تر: ارتقاء آن دشوار است و کاربران انگیزه‌ای برای مشارکت در شبکه ندارند.

موارد استفاده از بلاک چین هیبریدی

املاک و مستغلات: شرکت‌های املاک و مستغلات می‌توانند از شبکه‌های ترکیبی برای اجرای سیستم‌های خود و ارائه اطلاعات به عموم استفاده کنند.

خرده فروشی: شبکه ترکیبی همچنین می‌تواند به خرده‌فروشان کمک کند تا فرآیندهای خود را ساده کنند.

بازارهای بسیار مقرراتی: بلاکچین‌های ترکیبی نیز برای حوزه‌هایی مانند بخش بانکی که بسیار مقرراتی هستند مناسبند.

بلاکچین کنسرسیوم

بلاکچین‌های کنسرسیومی ترکیبی از بلاکچین‌های عمومی و خصوصی هستند. آن‌ها توسط گروهی از گره‌های پیش‌انتخاب شده اداره می‌شوند که می‌توانند مشاغل، سازمان‌ها یا دولت‌ها باشند. بلاکچین‌های کنسرسیومی مزایای هر دو بلاکچین عمومی و خصوصی، مانند امنیت، شفافیت و مقیاس‌پذیری را ارائه می‌دهند.

بلاکچین‌های کنسرسیومی سریع‌تر و مقیاس‌پذیری بیشتری نسبت به بلاکچین‌های عمومی دارند، زیرا تنها گروهی از گره‌های از پیش تعریف شده نیاز به تأیید تراکنش‌ها دارند. بلاکچین‌های کنسرسیومی همچنین شفاف‌تر از بلاکچین‌های خصوصی هستند، زیرا همه تراکنش‌ها به صورت عمومی در بلاکچین ثبت می‌شوند.

با این حال، بلاکچین‌های کنسرسیومی غیرمتمرکزتر از بلاکچین‌های عمومی هستند، زیرا توسط گروهی از گره‌های پیش‌تعریف شده کنترل می‌شوند.

نمونه‌هایی از بلاکچین‌های کنسرسیومی عبارتند از Hyperledger Sawtooth و Enterprise Ethereum Alliance.

مزایای بلاک چین کنسرسیوم

امن: یک بلاک چین کنسرسیوم ایمن‌تر، مقیاس‌پذیرتر و کارآمدتر از شبکه بلاک چین عمومی است. این بلاک چین مانند انواع بلاکچین خصوصی و هیبریدی، دارای سطوح مختلف کنترل دسترسی است.

معایب بلاک چین کنسرسیوم

عدم شفافیت: بلاک چین کنسرسیوم از شفافیت کم‌تری برخوردار است. اگر یک گره عضو نفوذ کرده باشد، همچنان می‌توان آن را هک کرد و قوانین بلاک چین می‌تواند از ادامه کار شبکه جلوگیری کند.

استفاده از بلاک چین کنسرسیوم

بانکداری و پرداخت‌ها: یک کنسرسیوم می‌تواند با همکاری گروهی از بانک‌ها تشکیل شود. آن‌ها کنترل کاملی بر گره‌ها داشته و می‌توانند تراکنش‌های موردنظر را تایید کنند.

تحقیق: یک بلاک چین کنسرسیوم می‌تواند برای به‌اشتراک‌گذاشتن داده‌ها و نتایج تحقیق به‌کار گرفته شود.

ردیابی عادات غذایی: برای ردیابی غذا با هدف بهبود عادات تغذیه‌ای نیز مناسب است.

جمع بندی

در این آموزش با انواع بلاکچین، ویژگی‌های آن‌ها و مزایا و معایب انواع بلاکچین آشنا شدید. چه یکی از اعضای با تجربه این فناوری بلاک چین باشید یا فقط فردی مشتاق باشید که به‌تازگی شروع به کاوش در این صنعت کرده‌اید، دانستن بیش‌تر در مورد بلاک چین، فناوری زیربنایی آن و انواع مختلف ارزهای دیجیتال برای شما مفید است.