بلاک چین عمومی چیست؟

بلاکچین عمومی (Public Blockchain) یک نوع بلاکچین است که به صورت عمومی و بدون نیاز به مجوز قابل دسترسی و استفاده است. در این نوع از بلاکچین، هر شخصیتی که به شبکه متصل شود، می‌تواند بلاک‌های جدید را تولید کند، تراکنش‌ها را تأیید کند و به کنسانس در شبکه شرکت کند. در بلاکچین عمومی، داده‌ها و تراکنش‌ها به صورت علنی و شفاف در شبکه قرار دارند. همه اعضای شبکه می‌توانند تمام تراکنش‌ها را مشاهده کنند و تغییراتی که در بلاکچین اعمال می‌شود را ببینند. همچنین، هر شخصیت می‌تواند برای تولید بلاک و اعتبارسنجی تراکنش‌ها از الگوریتم کنسانس استفاده کند. یکی از ویژگی‌های مهم بلاکچین عمومی، امنیت آن است. به دلیل توزیع شده بودن شبکه و نیاز به تأیید تراکنش‌ها توسط اعضای شبکه، بلاکچین عمومی مقاومت بالایی در برابر تغییرات نامناسب و حملات کپی مزورگانه (Double Spending) دارد. با ادامه این مطلب از بلاگ کیف پول من همراه باشید تا به بررسی کامل بلاکچین عمومی بپردازیم.

مفهوم بلاکچین عمومی

بلاکچین عمومی معمولاً با ارزهای دیجیتال مانند بیتکوین (Bitcoin) و اتریوم (Ethereum) مرتبط است. این بلاکچین‌ها به عنوان یک دفتر کل عمومی (Public Ledger) برای ثبت تمامی تراکنش‌ها و حساب‌ها استفاده می‌شوند و تمامی اطلاعات قابل دسترسی عمومی هستند. بلاکچین عمومی به کاربران امکان می‌دهد تراکنش‌ها را بدون واسطه انجام دهند و در معاملات بین المللی و انتقال ارز به طور مستقیم شرکت کنند. همچنین، با اعتماد به بلاکچین عمومی، امکان برقراری شبکه‌های اعتماد متقابل (Trustless Networks) و اعتماد بین افراد را فراهم می‌کند.

بلاک چین عمومی (Public Blockchain) چگونه کار می‌کند؟

بلاکچین عمومی (Public Blockchain) با استفاده از یک سری فناوری‌ها و الگوریتم‌ها کار می‌کند. در اینجا مراحل کارکرد یک بلاکچین عمومی را توضیح میدهیم:

1. تراکنش‌ها و ثبت اطلاعات: در بلاکچین عمومی، تراکنش‌ها و داده‌ها به صورت برخط (online) و زنده (real-time) ثبت می‌شوند. هر تراکنش شامل اطلاعات مربوط به فرستنده، گیرنده، مقدار و هرگونه اطلاعات مرتبط دیگر است. این تراکنش‌ها توسط شبکه اعضای بلاکچین تأیید می‌شوند.
2. تشکیل بلاک: تراکنش‌های تأیید شده در یک بازه زمانی خاص (معمولاً چند دقیقه) در یک بلاک جمع‌آوری می‌شوند. هر بلاک شامل هش (Hash) بلاک قبلی، تراکنش‌ها و یک هش جدید است که به عنوان اثبات کار (Proof of Work) استفاده می‌شود.
3. اثبات کار: برای ایجاد بلاک جدید، اعضای شبکه (معمولاً ماینرها) باید مسئله پیچیده‌ای را حل کنند. این مسئله به عنوان اثبات کار شناخته می‌شود و معمولاً شامل پیدا کردن یک هش با ویژگی‌های مشخص است. این فرایند معمولاً زمان و انرژی محاسباتی زیادی را می‌طلبد.
4. تأیید بلاک: پس از حل مسئله اثبات کار، بلاک جدید به بلاکچین افزوده می‌شود. سایر اعضای شبکه این بلاک را تأیید کرده و به بلاکچین خود اضافه می‌کنند. در این مرحله، تراکنش‌ها به صورت نهایی تأیید می‌شوند و قابل تغییر نیستند.
5. انتشار بلاک: بلاک جدید به همه اعضای شبکه منتشر می‌شود و هرکس می‌تواند آن را دریافت کند و به بلاکچین خود اضافه کند.
6. تمدید بلاکچین: این فرایند تکرار می‌شود و بلاک‌های جدید به ترتیب به بلاکچین اضافه می‌شوند. هر بلاک جدید از هش بلاک قبلی استفاده می‌کند و این زنجیره‌ای از بلاک‌ها به وجود می‌آید.

بلاکچین عمومی با استفاده از الگوریتم‌های اثبات کار و توزیع شده، امنیت بالایاطلاعات و تراکنش‌ها را فراهم می‌کند. هرگونه تلاش برای تغییر یک بلاک در بلاکچین قبل از آن تغییرات به هش بلاک‌های بعدی اعمال شده است بسیار پرهزینه است. به علاوه، برای تغییر تاریخچه بلاکچین باید کنترل بیش از 50٪ قدرت محاسباتی شبکه را در اختیار داشته باشید که به عنوان حمله ۵۱٪ (51% Attack) شناخته می‌شود و بسیار غیرعملی است.
بلاکچین عمومی برای بسیاری از کاربردها مفید است، از جمله ارزهای دیجیتال، انتقال داده، سامانه‌های رای‌گیری الکترونیکی، اثبات اصالت و مالکیت و غیره. با ارائه شفافیت، امنیت و اعتماد، بلاکچین عمومی به افراد امکان می‌دهد به طور مستقیم و بدون واسطه با یکدیگر همکاری کنند و تراکنش‌ها را انجام دهند.

بلاکچین عمومی چگونه از امنیت اطلاعات و تراکنش‌ها محافظت می‌کند؟

بلاکچین عمومی از امنیت اطلاعات و تراکنش‌ها با استفاده از مجموعه‌ای از فناوری‌ها و مکانیزم‌ها محافظت می‌کند. در زیر تعدادی از این مکانیزم‌ها را بررسی می‌کنیم:

1. توزیع شده: بلاکچین عمومی در تمامی اعضای شبکه قرار دارد و هر شخصیتی که به شبکه متصل می‌شود، یک نسخه از بلاکچین را دریافت می‌کند. این نسخه‌ها بصورت همزمان بروزرسانی می‌شوند و هر تغییری در یک بلاک در تمامی نسخه‌ها اعمال می‌شود. این ساختار توزیع شده باعث می‌شود که در صورت تلاش برای تغییر یک بلاک، تغییرات بلاک باید در تمامی نسخه‌ها اعمال شود که بسیار پرهزینه است.
2. الگوریتم‌های کنسانس: بلاکچین عمومی از الگوریتم‌های کنسانس برای تعیین و تأیید صحت بلاک‌ها و تراکنش‌ها استفاده می‌کند. یکی از الگوریتم‌های معروف کنسانس در بلاکچین عمومی استفاده از اثبات کار (Proof of Work) است که ماینرها با حل مسئله‌ای پیچیده و محاسباتی، بلاک‌های جدید را ایجاد و تأیید می‌کنند. این الگوریتم‌ها مقاومت بالا در برابر حملات و تغییرات نامناسب را فراهم می‌کنند.
3. رمزنگاری: بلاکچین عمومی از رمزنگاری قوی برای محافظت اطلاعات استفاده می‌کند. تراکنش‌ها و داده‌های ذخیره شده در بلاکچین با استفاده از الگوریتم‌های رمزنگاری قوی مانند RSA یا ECC رمزنگاری می‌شوند. این رمزنگاری باعث می‌شود که تراکنش‌ها و اطلاعات مرتبط به صورت رمزنگاری شده در بلاکچین ذخیره شوند و تنها افراد مجاز با دسترسی به کلیدهای رمزنگاری قادر به خواندن و تفسیر آنها باشند.
4. هش‌ها: بلاکچین عمومی از هش‌ها (Hash) برای تأیید صحت بلاک‌ها و تراکنش‌ها استفاده می‌کند. هش یک عملیات رمزنگاری است که ورودی‌هایی با طول متفاوت را به یک خروجی با طول ثابت تبدیل می‌کند. در بلاکاین سیستم، هر بلاک حاوی یک هش قبلی است که نتیجه‌ی تمامی داده‌های قبلی بلاک است. هش یکتا برای هر بلاک وجود دارد و هر گونه تغییر در داده‌های بلاک، هش را به طور قابل مشاهده‌ای تغییر می‌دهد. این ویژگی باعث می‌شود تا اگر یک حمله‌کننده تلاش کند برای تغییر داده‌های یک بلاک، هش آن بلاک تغییر کند و در نتیجه تمامی بلاک‌های بعدی نیز تغییر می‌کنند. این امر سبب می‌شود تا تغییرات نامناسب به راحتی تشخیص داده شود و امنیت بلاکچین حفظ شود.
5. اعتبارسنجی توسط شبکه: در بلاکچین عمومی، تراکنش‌ها توسط اعضای شبکه بررسی و تأیید می‌شوند. هر تراکنش باید توسط بیشترین تعداد اعضا تأیید شود تا به بلاکچین اضافه شود. این فرایند تأیید توسط شبکه باعث می‌شود که تراکنش‌های نامعتبر به راحتی تشخیص داده شوند و امکان تزویر وجود نداشته باشد.
6. سازوکارهای امنیتی پیشرفته: برخی از بلاکچین‌های عمومی، از سازوکارهای امنیتی پیشرفته‌تری مانند اثبات سهام (Proof of Stake)، اثبات اهداف (Proof of Authority) و یا ترکیبی از روش‌های مختلف کنسانس برای افزایش امنیت استفاده می‌کنند. این سازوکارها برای رفع مشکلاتی مانند مصرف انرژی بالا در الگوریتم اثبات کار و یا ضعف‌های احتمالی در الگوریتم‌های کنسانس، طراحی شده‌اند.

از طریق ترکیب این مکانیزم‌ها و فناوری‌ها، بلاکچین عمومی امنیت بالایی برای اطلاعات و تراکنش‌ها فراهم می‌کند، به طوری که تغییرات نامناسب، حملات دیجیتالی و تزویر را به طور کامل کنترل می‌کند.

مزایا و معایب بلاک چین عمومی (Public Blockchain) چیست؟

بلاکچین عمومی (Public Blockchain) مزایا و معایب خاص خود را دارد. در زیر به برخی از مزایا و معایب این فناوری اشاره میکنیم:

مزایا:

1. شفافیت و شباهت: بلاکچین عمومی با فراهم کردن شفافیت بسیار بالا، به افراد اجازه می‌دهد تا تمامی تراکنش‌ها و فعالیت‌ها را به صورت عمومی مشاهده کنند. این شفافیت می‌تواند به عنوان یک ابزار برای کاهش فساد و تقلب‌ها در سیستم‌ها و محیط کسب و کارها عمل کند.
2. امنیت بالا: بلاکچین عمومی از ترکیبی از رمزنگاری قوی و الگوریتم‌های کنسانس پیشرفته برای حفظ امنیت اطلاعات و تراکنش‌ها استفاده می‌کند. این سیستم امنیت بالایی را ارائه می‌دهد و مقاومت در برابر حملات سایبری و تغییرات نامناسب را فراهم می‌کند.
3. غیرمتمرکزی: بلاکچین عمومی بر پایه ساختار غیرمتمرکز استوار است، به این معنی که هیچ نهاد مرکزی یا شخصیت مشخصی برای کنترل و اداره آن وجود ندارد. این ویژگی باعث می‌شود تا بلاکچین عمومی برای هر کسی قابل دسترسی باشد و امکان تغییرات نامناسب یا انحصار به سود یک شخص یا گروه را کاهش می‌دهد.
4. ایمنی اطلاعات: بلاکچین عمومی با استفاده از رمزنگاری و هش‌ها، امکان تغییرات نامناسب و تزویر در داده‌ها را به شدت کاهش می‌دهد. هر تراکنش و داده‌ای که به بلاکچین اضافه می‌شود، برای همیشه در آن ثبت می‌شود و تغییر آن بسیار دشوار است. این ویژگی اطمینان بخشی را برای افراد و سازمان‌ها فراهم می‌کند که داده‌ها و تراکنش‌هایشان در امان هستند.

معایب:

1. مقیاس‌پذیری: بلاکچین عمومی معمولاً با مشکلات مقیاس‌پذیری مواجه است. زمانی که تعداد کاربران و تراکنش‌ها افزایش می‌یابد، ظرفیت بلاکچین ممکن است محدود شود و زمان انجام تراکنش‌ها افزایش یابد. این مشکل می‌تواند به عدم کارایی و عدم قابلیت استفاده در مقیاس بزرگ منجر شود.
2. هزینه و مصرف انرژی: برخی از بلاکچین‌های عمومی، به ویژه بلاکچین‌های مبتنی بر مدل اثبات کار (Proof of Work)، نیاز به مصرف انرژی بسیار زیاد دارند. فرآیند استخراج بلاک‌ها و تأیید تراکنش‌ها نیازمند قدرت محاسباتی بالا و مصرف انرژی زیادی است که ممکن است منجر به هزینه‌های بالایی برای شبکه و محیط زیست شود.
3. حریم خصوصی: در بلاکچین عمومی، تمامی تراکنش‌ها و اطلاعات به صورت عمومی در دسترس هستند. این موضوع می‌تواند برای برخی افراد و سازمان‌ها که نیاز به حفظ حریم خصوصی دارند، مشکلاتی ایجاد کند. اگرچه برخی بلاکچین‌ها تکنولوژی‌هایی را برای حفظ حریم خصوصی تراکنش‌ها ارائه می‌دهند، اما همچنان چالش‌هایی در این زمینه وجود دارد.
4. قوانین و مقررات: برخی از بلاکچین‌های عمومی ممکن است با قوانین و مقررات حاکم بر یک کشور یا نظام حاکمیتی در تضاد باشند. به عنوان مثال، برخی کشورها ممکن است قوانینی را برای کنترل استفاده از بیتکوین یا سایر رمزارزها تصویب کنند که با طبیعت بلاکچین عمومی در تضاد باشد.

به طور کلی، بلاکچین عمومی با شفافیت، امنیت، غیرمتمرکزی و ایمنی اطلاعات بالا، به عنوان یک فناوری قدرتمند شناخته می‌شود. با این حال، مشکلات مقیاس‌پذیری، هزینه و مصرف انرژی بالا، حفظ حریم خصوصی و تناسب با قوانین و مقررات ممکن است در برخی موارد محدودیت‌هایی را ایجاد کنند.