هایپرلجر (Hyperledger) چیست؟ راهنمای جامع بلاک چین سازمانی

پروژه هایپر لجر که زیر نظر بنیاد لینوکس فعالیت می‌کند، برخلاف تصور رایج، نه یک ارز دیجیتال است و نه بازاری برای سرمایه‌گذاری؛ بلکه زیرساختی است که قواعد بازی را برای سازمان‌ها تغییر داده است. در این مقاله، قرار است بدون درگیر شدن با پیچیدگی‌های فنی غیرضروری، بررسی کنیم که هایپرلجر چیست، چرا هیچ کوین اختصاصی ندارد و چگونه ابزارهایی مانند هایپرلجر فابریک در حال متحول کردن صنایع از زنجیره تأمین تا بانکداری هستند.

هایپرلجر چیست؟ ورود به دنیای بلاک چین سازمانی

بسیاری از ما وقتی نام بلاک چین را می‌شنویم، ناخودآگاه به یاد بیت کوین، ترید و نوسانات قیمت می‌افتیم. اما هایپرلجر آمده است تا این تصویر را تغییر دهد. برای درک بهتر، بیایید هایپرلجر را نه به عنوان یک سکه یا ارز، بلکه به عنوان یک «جعبه ابزار پیشرفته» تصور کنیم.

تعریف ساده هایپرلجر و هدف اصلی آن

به زبان ساده، هایپرلجر (Hyperledger) یک پروژه یا محصول واحد نیست؛ بلکه یک پروژه‌ی چتری و مادر است. تصور کنید وارد یک کارگاه بزرگ صنعتی می‌شوید که در آن انواع ابزارها، نقشه‌ها و تجهیزات برای ساخت‌وساز وجود دارد. هایپرلجر دقیقاً همان کارگاه است که مجموعه‌ای از پروژه‌های متن‌باز (Open Source) را در خود جای داده است. متن‌باز بودن به این معناست که کدهای برنامه‌نویسی آن در دسترس عموم قرار دارد و همه می‌توانند در توسعه‌ی آن مشارکت کنند.

هدف اصلی هایپرلجر ساختن ارز دیجیتال نیست؛ بلکه هدف آن فراهم کردن زیرساخت‌ها و ابزارهایی است که توسعه‌دهندگان و شرکت‌ها بتوانند با استفاده از آن‌ها، بلاک چین‌های اختصاصی و قدرتمندی برای کسب‌وکارهای خود بسازند. این پروژه تلاش می‌کند تا فناوری دفتر کل توزیع‌شده (Distributed Ledger Technology) را فراتر از دنیای مالی ببرد و در صنایعی مانند پزشکی، بانکداری و زنجیره‌ی تأمین به کار گیرد. دفتر کل توزیع‌شده همان پایگاه داده‌ای است که اطلاعات در آن بین چندین سیستم به اشتراک گذاشته می‌شود و در یک جا متمرکز نیست.

نقش بنیاد لینوکس در توسعه پروژه هایپرلجر

اعتبار و قدرت هایپرلجر تا حد زیادی مدیون خالق آن است. این پروژه در دسامبر سال ۲۰۱۵ توسط بنیاد لینوکس (Linux Foundation) راه‌اندازی شد. اگر با دنیای کامپیوتر آشنا باشید، می‌دانید که لینوکس یکی از پایدارترین و امن‌ترین سیستم‌عامل‌های جهان است که اکثر سرورهای اینترنت روی آن اجرا می‌شوند.

بنیاد لینوکس با ایجاد هایپرلجر، غول‌های بزرگ فناوری را دور یک میز جمع کرد. شرکت‌های بزرگی مانند IBM، اینتل (Intel) و اکسنچر (Accenture) گرد هم آمدند تا استانداردهایی جهانی برای بلاک چین‌های سازمانی تعریف کنند. حضور بنیاد لینوکس به عنوان ناظر، باعث شد که این پروژه از همان ابتدا ساختاری حرفه‌ای، امن و قابل اعتماد داشته باشد و شرکت‌ها با خیال راحت‌تری به سمت استفاده از آن حرکت کنند.

آیا هایپرلجر یک ارز دیجیتال یا کوین اختصاصی دارد؟

این یکی از مهم‌ترین و رایج‌ترین سوالات کاربران است و پاسخ آن یک کلمه‌ی قاطع است؛ خیر.

هایپرلجر هیچ‌گونه ارز دیجیتال، توکن یا کوین اختصاصی (مانند هایپرکوین) ندارد. شما هرگز نمی‌توانید در صرافی‌ها نمادی مربوط به هایپرلجر را پیدا و اقدام به خرید ارز دیجیتال با این عنوان کنید. فلسفه‌ی وجودی هایپرلجر، ایجاد بستری برای تبادل داده و اطلاعات در سطح سازمانی است، نه ایجاد یک سیستم پرداخت یا سرمایه‌گذاری.

البته این بدان معنا نیست که نمی‌توان روی شبکه‌های ساخته‌شده با هایپرلجر توکن ایجاد کرد، اما خود پلتفرم هایپرلجر هیچ ارز بومی‌ای ندارد و هزینه‌ی تراکنش‌ها در آن (برخلاف اتریوم که نیاز به پرداخت گس یا کارمزد شبکه دارد) به شکل متفاوتی و معمولاً بدون نیاز به رمزارز مدیریت می‌شود.

چرا سازمان‌ها به جای بلاک چین عمومی به هایپرلجر نیاز دارند؟

شاید بپرسید وقتی بلاک چین‌های قدرتمندی مثل اتریوم وجود دارند، چرا یک شرکت باید به سراغ هایپرلجر برود؟ پاسخ در تفاوت نیازهای یک کاربر عادی با یک سازمان بزرگ نهفته است. بلاک چین‌های عمومی مثل اتریوم، کاملاً شفاف هستند؛ یعنی هر کسی می‌تواند تمام تراکنش‌ها را ببیند. اما یک بانک یا یک شرکت داروسازی، نمی‌تواند اطلاعات محرمانه‌ی مشتریان یا فرمول‌های تجاری خود را در معرض دید عموم قرار دهد.

سازمان‌ها به دلایل زیر هایپرلجر را انتخاب می‌کنند:

• حفظ محرمانگی (Privacy): در هایپرلجر، برخلاف بلاک چین‌های عمومی، می‌توان تعیین کرد که چه کسی به چه اطلاعاتی دسترسی داشته باشد. مثلاً در یک معامله‌ی سه جانبه، فقط خریدار و فروشنده جزئیات قیمت را می‌بینند و نفر سوم (مثلاً شرکت حمل‌ونقل) فقط اطلاعات مربوط به جابجایی کالا را مشاهده می‌کند.
• شبکه‌ی مجاز (Permissioned): در بیت کوین، هر کسی می‌تواند ناشناس وارد شبکه شود. اما در هایپرلجر، تمام اعضای شبکه باید هویت مشخص و تایید شده داشته باشند. این ویژگی برای رعایت قوانین دولتی و سازمانی حیاتی است.
• سرعت و کارایی بالا: از آنجا که نیاز نیست هزاران نود (Node) یا کامپیوتر در سراسر جهان هر تراکنش را تایید کنند، سرعت پردازش در هایپرلجر بسیار بالاتر از بلاک چین‌های عمومی است.
• عدم نیاز به پرداخت کارمزد با رمزارز: شرکت‌ها دوست ندارند برای ثبت هر داده، درگیر نوسانات قیمت ارزهای دیجیتال و خرید اتریوم یا بیت کوین شوند. هایپرلجر این پیچیدگی را حذف می‌کند.

تفاوت های کلیدی هایپرلجر با اتریوم و بیت کوین

شاید در نگاه اول به نظر برسد که همه‌ی بلاک چین‌ها شبیه به هم هستند و فقط اسم‌های متفاوتی دارند. اما واقعیت این است که تفاوت میان هایپرلجر با بیت کوین یا اتریوم، مثل تفاوت میان یک شبکه اینترنت جهانی و یک شبکه داخلی امن در یک وزارتخانه است. هر کدام برای هدف خاصی ساخته شده‌اند. در این بخش، این تفاوت‌های بنیادین را بررسی می‌کنیم.

مفهوم بلاک چین خصوصی و عمومی (Permissioned vs Permissionless)

بزرگ‌ترین تفاوت در «اجازه‌ی ورود» است. بیایید این موضوع را با یک مثال ساده روشن کنیم:

• بلاک چین عمومی (Permissionless): بیت کوین و اتریوم مانند یک پارک عمومی بزرگ هستند. هر کسی از هر جای دنیا می‌تواند بدون اجازه وارد شود، قدم بزند و فعالیت کند. هیچ نگهبانی وجود ندارد و همه چیز شفاف است. به این نوع شبکه‌ها، بدون مجوز یا Permissionless می‌گویند.
• بلاک چین خصوصی یا سازمانی (Permissioned): هایپرلجر مانند یک ساختمان اداری امنیتی یا اتاق کنفرانس یک شرکت بزرگ است. شما نمی‌توانید همین‌طوری وارد شوید. برای ورود باید کارت شناسایی داشته باشید و هویت شما تایید شده باشد. در این شبکه‌ها، دقیقاً مشخص است که چه کسی (کدام شرکت یا سازمان) در حال انجام چه کاری است. به این نوع شبکه‌ها، مجاز یا Permissioned می‌گویند.

در هایپر لجر، شرکت‌کنندگان یکدیگر را می‌شناسند و به هم اعتماد نسبی دارند، در حالی که در بیت کوین، افراد کاملاً ناشناس هستند و به همین دلیل برای ایجاد امنیت، نیاز به فرآیندهای پیچیده‌تری دارند.

2.2. مقایسه مکانیزم اجماع در هایپرلجر و بلاک چین‌های سنتی

در دنیای بلاک چین، وقتی قرار است تراکنشی ثبت شود، همه باید روی درست بودن آن توافق کنند. به این توافق جمعی، مکانیزم اجماع (Consensus Mechanism) می‌گویند.

• در بیت کوین و اتریوم: چون افراد ناشناس هستند و ممکن است بخواهند تقلب کنند، از روش‌های سخت و پرهزینه‌ای مانند اثبات کار (Proof of Work) یا اثبات سهام (Proof of Stake) استفاده می‌شود. این روش‌ها نیاز به مصرف انرژی بالا یا قفل کردن سرمایه دارند تا امنیت تامین شود.
• در هایپرلجر: چون همه افراد شناسایی شده‌اند و هویت آن‌ها مشخص است، نیازی به آن روش‌های سنگین و پرهزینه نیست. هایپرلجر از اجماع قابل تعویض (Pluggable Consensus) استفاده می‌کند.

اجماع قابل تعویض چیست؟

تصور کنید یک ماشین دارید که می‌توانید موتور آن را بر اساس نیازتان عوض کنید. اگر سرعت بخواهید یک موتور مسابقه‌ای می‌گذارید و اگر قدرت بخواهید، موتور کامیون. در هایپرلجر هم سازمان‌ها می‌توانند بر اساس نیازشان، روش توافق را انتخاب کنند. این کار باعث می‌شود سرعت پردازش تراکنش‌ها در هایپرلجر بسیار بالاتر از بیت کوین و اتریوم باشد.

جدول مقایسه‌ای ویژگی‌های هایپرلجر، اتریوم و بیت کوین

برای اینکه در یک نگاه متوجه تفاوت‌های اصلی شوید، جدول زیر را بررسی کنید:

ویژگی	بیت کوین (Bitcoin)	اتریوم (Ethereum)	هایپرلجر (Hyperledger)
نوع شبکه	عمومی (هر کسی می‌تواند وارد شود)	عمومی (نسخه‌های خصوصی هم دارد)	خصوصی و سازمانی (نیاز به مجوز)
ارز دیجیتال بومی	دارد (BTC)	دارد (ETH)	ندارد
محرمانگی اطلاعات	پایین (همه تراکنش‌ها را می‌بینند)	پایین (تراکنش‌ها شفاف هستند)	بسیار بالا (دسترسی طبقه‌بندی شده)
مکانیزم اجماع	سنگین و ثابت (اغلب PoW)	اثبات سهام (PoS)	انعطاف‌پذیر و قابل انتخاب (Pluggable)
سرعت تراکنش	پایین (حدود ۷ تراکنش در ثانیه)	متوسط (چند ده تراکنش)	بسیار بالا (هزاران تراکنش در ثانیه)
هزینه تراکنش	متغیر و گاهی بالا	نیاز به پرداخت گس (Gas)	بسیار ناچیز یا رایگان

قراردادهای هوشمند در هایپرلجر (Chaincode) چه تفاوتی با اتریوم دارند؟

قرارداد هوشمند (Smart Contract) کدهایی هستند که شرایط یک توافق را به صورت خودکار اجرا می‌کنند. مثلاً: اگر بار به مقصد رسید، پول آزاد شود.

• در اتریوم: قراردادهای هوشمند با زبان برنامه‌نویسی خاصی به نام سالیدیتی (Solidity) نوشته می‌شوند. این یعنی برنامه‌نویسان باید یک زبان جدید و مخصوص بلاک چین را یاد بگیرند که ممکن است دشوار باشد.
• در هایپرلجر: به قراردادهای هوشمند، چین‌کد (Chaincode) می‌گویند. تفاوت جذاب ماجرا اینجاست که برای نوشتن چین‌کد، نیازی به یادگیری زبان جدید نیست. توسعه‌دهندگان می‌توانند از زبان‌های برنامه‌نویسی رایج و محبوبی که با آن‌ها آشنا هستند، مانند جاوا (Java)، گو (Go) یا نود جی‌اس (js) استفاده کنند.

این ویژگی باعث می‌شود شرکت‌ها راحت‌تر بتوانند تیم فنی خود را برای کار با هایپرلجر هماهنگ کنند، زیرا نیازی به استخدام متخصصان کمیاب زبان سالیدیتی ندارند و می‌توانند از برنامه‌نویسان فعلی خود کمک بگیرند.

معماری و نحوه عملکرد شبکه Hyperledger

حالا که متوجه شدیم هایپرلجر چیست و چه تفاوتی با بلاک چین‌های عمومی دارد، وقت آن است که نگاهی به فناوری این شبکه بیندازیم. شاید کلمه‌ی معماری کمی فنی و دشوار به نظر برسد، اما اگر آن را شبیه به نقشه‌ی ساخت یک ساختمان اداری مدرن تصور کنید، درک آن بسیار ساده می‌شود. در این بخش، یاد می‌گیریم که اجزای این سیستم چگونه مانند چرخ‌دنده‌های یک ساعت دقیق در کنار هم کار می‌کنند.

ساختار ماژولار و انعطاف‌پذیر هایپرلجر چگونه کار می‌کند؟

مهم‌ترین ویژگی معماری هایپرلجر، «ماژولار» بودن آن است. اما ماژولار (Modular) یعنی چه؟

بیایید تصور کنیم قصد دارید یک خانه بسازید. در حالت عادی، ممکن است خانه‌ای بخرید که همه چیزش از قبل ساخته شده و شما نمی‌توانید جای آشپزخانه یا نوع سیستم گرمایشی را تغییر دهید (مثل بیت کوین که قوانینش ثابت است). اما معماری ماژولار شبیه به خانه‌سازی با قطعات لگو است. شما می‌توانید قطعات مختلف را بر اساس نیاز خود انتخاب کنید و کنار هم بچینید.

در هایپرلجر، توسعه‌دهندگان می‌توانند اجزای زیر را بر اساس نیاز سازمانشان انتخاب و تعویض کنند:

• نوع دفتر کل: اینکه اطلاعات چگونه ذخیره شود.
• مکانیزم اجماع: اینکه توافق بین اعضا چگونه صورت بگیرد.
• مدیریت هویت: اینکه چه کسانی اجازه ورود داشته باشند.

این ویژگی که به آن «پلاگ و پلی» (Plug and Play) هم می‌گویند، به سازمان‌ها اجازه می‌دهد تا بلاک چینی بسازند که دقیقاً اندازه و مناسب کسب‌وکار خودشان باشد، نه اینکه مجبور باشند کسب‌وکارشان را با قوانین یک بلاک چین ثابت تطبیق دهند.

نقش نودها و مدیریت سطوح دسترسی در شبکه

در بلاک چین‌های عمومی مثل بیت کوین، تمام نودها (کامپیوترهای متصل به شبکه) کار یکسانی انجام می‌دهند؛ همگی تراکنش‌ها را بررسی، تایید و ذخیره می‌کنند. این کار باعث امنیت می‌شود اما سرعت را به شدت پایین می‌آورد.

هایپرلجر برای حل این مشکل، وظایف را تقسیم کرده است. در این شبکه، نودها نقش‌های متفاوتی دارند، درست مانند کارمندان یک اداره که هر کدام وظیفه‌ی خاصی دارند:

• نودهای تاییدکننده (Endorsing Peers): این نودها مثل کارشناسان بررسی پرونده هستند. آن‌ها محتویات تراکنش را بررسی می‌کنند تا مطمئن شوند با قوانین شبکه همخوانی دارد و آن را امضا یا تایید می‌کنند.
• نودهای سفارش‌دهنده (Orderers): این بخش، قلب تپنده‌ی سرعت در هایپرلجر است. این نودها کاری به محتوای تراکنش ندارند؛ وظیفه‌ی آن‌ها فقط این است که تراکنش‌های تایید شده را مرتب کنند و در بسته‌هایی به نام بلاک قرار دهند.
• نودهای ثبت‌کننده (Committing Peers): این نودها بلاک‌های آماده شده را دریافت کرده و پس از یک بررسی نهایی، آن‌ها را در دفتر کل (Ledger) ذخیره می‌کنند تا برای همیشه ثبت شود.

این تقسیم کار باعث می‌شود که فشار از روی کل شبکه برداشته شود و سرعت پردازش تراکنش‌ها به طرز چشمگیری افزایش یابد.

سیستم مدیریت هویت و امنیت داده‌ها در بسترهای سازمانی

همان‌طور که گفتیم، هایپرلجر یک شبکه‌ی خصوصی است. اما سیستم چگونه می‌فهمد که چه کسی، چه کاری انجام می‌دهد؟ اینجاست که سرویس مدیریت هویت وارد میدان می‌شود.

در هایپرلجر، مفهومی به نام MSP یا «ارائه‌دهنده‌ی خدمات عضویت» وجود دارد. می‌توانید MSP را مانند واحد حراست یا واحد منابع انسانی یک سازمان در نظر بگیرید. وظیفه‌ی این بخش این است که برای هر کاربری که می‌خواهد وارد شبکه شود، یک «گواهی دیجیتال» یا همان کارت شناسایی دیجیتالی صادر کند.

این سیستم مدیریت هویت دو فایده‌ی بسیار مهم دارد:

• پاسخگویی: چون هویت همه مشخص است، اگر خطایی رخ دهد یا کاربری قصد خرابکاری داشته باشد، دقیقاً مشخص می‌شود که چه کسی مسئول است.
• کنترل دسترسی: با استفاده از این هویت‌ها، می‌توان کانال‌های خصوصی ایجاد کرد. برای مثال، در یک شبکه‌ی تجاری، دو شرکت می‌توانند یک کانال مخفی بین خودشان داشته باشند که اطلاعات قیمت‌گذاری آن‌ها را فقط خودشان ببینند و سایر اعضای شبکه (حتی با وجود حضور در همان بلاک چین) نتوانند به آن داده‌ها دسترسی داشته باشند.

این سطح از امنیت و مدیریت دسترسی، دقیقاً همان حلقه‌ی مفقوده‌ای بود که مانع ورود سازمان‌های بزرگ به دنیای بلاک چین می‌شد و هایپرلجر آن را به بهترین شکل حل کرده است.

معرفی مهم‌ترین فریم ورک ها و پروژه های هایپرلجر

همان‌طور که در ابتدای مقاله اشاره کردیم، هایپرلجر یک تک‌محصول نیست؛ بلکه شبیه به یک «جعبه ابزار بزرگ» یا یک چتر است که پروژه‌های متعددی زیر سایه‌ی آن قرار دارند. هر کدام از این پروژه‌ها برای حل مشکل خاصی طراحی شده‌اند. ممکن است یک شرکت به دنبال سرعت بالا باشد و شرکت دیگر به دنبال امنیت هویت کاربران.

در این بخش، با هم ۵ مورد از معروف‌ترین و کاربردی‌ترین اعضای خانواده‌ی هایپرلجر را بررسی می‌کنیم تا ببینیم هر کدام چه گره‌ای از کار سازمان‌ها باز می‌کنند.

هایپرلجر فابریک (Hyperledger Fabric)؛ محبوب‌ترین گزینه برای زنجیره تامین

اگر بخواهیم یک «برادر بزرگ‌تر» یا رهبر برای پروژه‌های هایپرلجر معرفی کنیم، قطعاً آن «هایپرلجر فابریک» است. این فریم‌ورک که با همکاری شرکت IBM توسعه یافته، پرکاربردترین نسخه‌ی بلاک چین سازمانی در جهان است.

ویژگی اصلی فابریک، محرمانگی کانال‌بندی شده است. تصور کنید در یک بازار بزرگ، غرفه‌هایی وجود دارد که پرده‌های ضخیم دارند. شما می‌توانید داخل آن غرفه با یک فروشنده معامله کنید و هیچ‌کس بیرون از غرفه متوجه جزئیات معامله‌ی شما نشود.

در فابریک هم دقیقاً همین‌طور است؛ اعضای شبکه می‌توانند «کانال‌های خصوصی» ایجاد کنند. برای مثال، یک تولیدکننده می‌تواند قیمت عمده‌فروشی را فقط به خریدار خاصی نشان دهد، بدون اینکه رقبای دیگر در همان شبکه از آن قیمت باخبر شوند. این ویژگی، فابریک را به بهترین گزینه برای مدیریت زنجیره‌ی تامین (Supply Chain) تبدیل کرده است.

هایپرلجر ساوتوث (Hyperledger Sawtooth)؛ انعطاف‌پذیری با زبان‌های برنامه‌نویسی مختلف

این پروژه که توسط شرکت اینتل (Intel) پایه‌گذاری شده، یک ویژگی بسیار جذاب برای برنامه‌نویسان دارد. در بسیاری از بلاک چین‌ها، برنامه‌نویس مجبور است زبان جدید و سختی را یاد بگیرد. اما ساوتوث این مانع را برداشته است.

در هایپرلجر ساوتوث، توسعه‌دهندگان می‌توانند با همان زبان‌های برنامه نویسی که بلد هستند (مثل پایتون، جاوا یا ++C) قراردادهای هوشمند خود را بنویسند.

نکته‌ی جالب دیگر در مورد ساوتوث، روش توافق یا اجماع آن است که به آن اثبات زمان سپری شده (Proof of Elapsed Time) می‌گویند. این روش شبیه به یک قرعه‌کشی منصفانه است که در آن هر سیستم مدت زمان تصادفی‌ای را صبر می‌کند و هرکس زودتر نوبتش شد، برنده‌ی ساخت بلاک می‌شود. این روش هم بسیار امن است و هم برخلاف بیت کوین، انرژی زیادی مصرف نمی‌کند.

هایپر لجر ایندی (Hyperledger Indy)؛ راهکاری برای هویت دیجیتال غیرمتمرکز

در دنیای امروز، اطلاعات هویتی ما (مثل نام، شماره ملی، آدرس) در پایگاه داده‌های صدها شرکت مختلف (گوگل، بانک‌ها، فروشگاه‌ها) پراکنده شده است. این موضوع هم خطر هک شدن را بالا می‌برد و هم کنترل هویت را از دست ما خارج می‌کند.

پروژه‌ی «ایندی» دقیقاً برای حل این مشکل ساخته شده است. هدف ایندی ایجاد یک هویت دیجیتال غیرمتمرکز است.

• چگونه کار می‌کند؟ تصور کنید یک کارت شناسایی دیجیتال دارید که فقط در گوشی شماست. وقتی می‌خواهید به بانک ثابت کنید که بالای ۱۸ سال دارید، ایندی به شما اجازه می‌دهد فقط «تایید سن» را به بانک بفرستید، بدون اینکه لازم باشد آدرس خانه یا سایر اطلاعات شخصی خود را فاش کنید.
  این پروژه برای کتابخانه‌ها، بیمارستان‌ها و سازمان‌های دولتی که نیاز به احراز هویت امن دارند، بسیار کاربردی است.

هایپرلجر بسو (Hyperledger Besu)؛ پل ارتباطی با شبکه اتریوم

تا قبل از معرفی «بسو»، دنیای هایپرلجر (خصوصی) و دنیای اتریوم (عمومی) کاملاً از هم جدا بودند. اما هایپرلجر بسو آمد تا نقش یک پل را بازی کند.

این پروژه برای سازمان‌هایی طراحی شده که می‌خواهند از قدرت و ابزارهای پیشرفته‌ی اتریوم استفاده کنند، اما هم‌زمان نیاز به یک محیط خصوصی و کنترل‌شده دارند. با استفاده از بسو، شرکت‌ها می‌توانند توکن‌هایی بسازند که با استاندارد اتریوم سازگار است و حتی در صورت نیاز، اطلاعات خود را از شبکه خصوصی به شبکه عمومی اتریوم منتقل کنند. این پروژه برای شرکت‌های مالی که می‌خواهند هم امنیت سازمانی و هم دسترسی به بازار آزاد را داشته باشند، گزینه‌ی ایده‌آلی است.

هایپرلجر ایروها (Hyperledger Iroha)؛ سادگی در پیاده‌سازی برای موبایل و زیرساخت‌ها

پروژه‌ی «ایروها» که توسط شرکت‌های ژاپنی توسعه یافته، با یک هدف اصلی ساخته شده است: سادگی.

برخلاف فابریک که پیچیدگی‌های زیادی دارد، ایروها طراحی شده تا به راحتی و با سرعت بالا راه‌اندازی شود. معماری این پروژه به گونه‌ای است که برای مدیریت دارایی‌های دیجیتال ساده و امتیازهای وفاداری (Loyalty Points) بسیار مناسب است.

علاوه بر این، ایروها کتابخانه‌های مخصوصی برای سیستم‌عامل‌های موبایل (iOS و Android) دارد. این یعنی اگر یک شرکت بخواهد اپلیکیشنی بسازد که مستقیماً به بلاک چین متصل باشد و روی گوشی کاربران به روانی اجرا شود، ایروها یکی از بهترین انتخاب‌ها خواهد بود.

ابزارهای کاربردی در اکوسیستم Hyperledger

در بخش قبلی با فریم‌ورک‌های اصلی آشنا شدیم که مثل موتورهای قدرتمند برای ماشین‌های مختلف عمل می‌کردند. اما یک ماشین هرچقدر هم که موتور قوی‌ای داشته باشد، بدون داشبورد، سرعت‌سنج و ابزار تعمیرات قابل استفاده نیست.

در اکوسیستم هایپرلجر، علاوه بر هسته‌ی اصلی بلاک چین، ابزارهای جانبی بسیار مهمی وجود دارند که به توسعه‌دهندگان کمک می‌کنند تا شبکه‌ی خود را مدیریت، بررسی و آزمایش کنند. در این بخش، سه مورد از کاربردی‌ترین این «ابزارهای کمکی» را معرفی می‌کنیم.

ابزار کالیپر (Caliper) برای سنجش عملکرد و بنچمارک شبکه

وقتی یک تیم فنی، شبکه‌ی بلاک چینی را راه‌اندازی می‌کند، اولین سوالی که مدیران می‌پرسند این است: «این شبکه چقدر سریع است و زیر فشار چطور عمل می‌کند؟»

ابزار هایپرلجر کالیپر دقیقاً برای پاسخ به همین سوال ساخته شده است.

کالیپر ابزاری برای بنچمارک (Benchmark) یا همان «محک زدن و سنجش استاندارد» است. این ابزار به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا یک مدل ترافیک مصنوعی ایجاد کنند و شبکه را زیر بار ببرند تا عملکرد آن را در شرایط مختلف بسنجند. کالیپر پس از انجام تست، گزارشی دقیق شامل موارد زیر ارائه می‌دهد:

• تعداد تراکنش در ثانیه (TPS): اینکه شبکه در هر ثانیه چند دستور را می‌تواند پردازش کند.
• تاخیر (Latency): چقدر طول می‌کشد تا یک درخواست ارسال شده، تایید و در شبکه ثبت شود.
• میزان مصرف منابع: شبکه برای انجام این کارها چقدر از پردازنده (CPU) و حافظه استفاده کرده است.

با استفاده از کالیپر، مهندسان می‌توانند قبل از اینکه سیستم را به مشتری تحویل دهند، گلوگاه‌ها و نقاط ضعف آن را شناسایی و برطرف کنند.

ابزار اکسپلورر (Explorer) برای مشاهده و رصد تراکنش‌ها

بلاک چین در حالت خام، مجموعه‌ای از کدهای پیچیده و اعداد و ارقام است که خواندن آن‌ها برای انسان‌های عادی دشوار است. هایپرلجر اکسپلورر مانند یک «پنجره‌ی شفاف» عمل می‌کند که به شما اجازه می‌دهد داخل این ساختمان پیچیده را به راحتی ببینید.

اگر با سایت‌هایی مثل اتراسکن در شبکه اتریوم کار کرده باشید، دقیقاً می‌دانید اکسپلورر چه کار می‌کند. این ابزار یک محیط گرافیکی و وب‌سایت‌مانند در اختیار کاربران (به‌خصوص مدیران غیرفنی) قرار می‌دهد تا بتوانند موارد زیر را رصد کنند:

• مشاهده‌ی لیست بلاک‌های ساخته شده و جزئیات آن‌ها.
• جستجوی یک تراکنش خاص برای اطمینان از انجام شدن آن.
• مشاهده‌ی وضعیت نودها و سلامت کلی شبکه.
• بررسی قراردادهای هوشمند فعال روی سیستم.

به زبان ساده، اکسپلورر رابط کاربری بصری و زیبای بلاک چین شماست که پیچیدگی‌های فنی را پنهان کرده و اطلاعات را به شکلی خوانا نمایش می‌دهد.

ابزار سلو (Cello) برای مدیریت و پیاده‌سازی بلاک چین به عنوان سرویس (BaaS)

راه‌اندازی و نگهداری یک شبکه‌ی بلاک چین به صورت دستی، کاری بسیار سخت، زمان‌بر و پرهزینه است. شما باید ده‌ها سرور را تنظیم کنید و مدام مراقب آن‌ها باشید. پروژه‌ی هایپرلجر سلو آمده است تا نقش یک «مدیر خودکار» را بازی کند.

هدف اصلی سلو، ارائه بلاک چین به عنوان سرویس (Blockchain as a Service) است. این مفهوم که به اختصار BaaS نامیده می‌شود، شبیه به خدماتی است که شرکت‌های ابری (Cloud) ارائه می‌دهند.

با استفاده از سلو، سازمان‌ها می‌توانند:

• به جای درگیر شدن با خط فرمان‌های پیچیده، از طریق یک داشبورد مدیریتی، شبکه‌ی خود را ایجاد کنند.
• فرآیند ساخت، شروع، توقف و حذف بلاک چین‌ها را به صورت خودکار انجام دهند.
• منابع زیرساختی خود را (مثل سرورهای مجازی) بهینه‌تر مدیریت کنند.

اگر هایپرلجر را به یک ارکستر موسیقی تشبیه کنیم، ابزار «سلو» نقش رهبر ارکستر را دارد که مطمئن می‌شود همه‌ی سازها (سرورها و نودها) به درستی و در زمان مناسب کار خود را انجام می‌دهند تا هارمونی شبکه حفظ شود.

کاربردهای عملی و واقعی هایپرلجر در صنایع مختلف

تا اینجای کار با مفاهیم فنی و ابزارها آشنا شدیم. شاید با خود بگویید؛ تمام این‌ها روی کاغذ جذاب هستند، اما در دنیای واقعی چه کاربردی دارند؟ آیا واقعاً کسی از این فناوری استفاده می‌کند؟ پاسخ مثبت است. هایپرلجر از مرحله‌ی آزمایشگاهی عبور کرده و هم‌اکنون در قلب تپنده‌ی بسیاری از صنایع بزرگ دنیا در حال کار است. بیایید ببینیم این فناوری چگونه زندگی روزمره‌ی ما را تحت تاثیر قرار می‌دهد.

انقلاب در مدیریت زنجیره تامین و لجستیک (مثال والمارت و ردیابی غذا)

مدیریت زنجیره‌ی تامین (Supply Chain) به زبان ساده یعنی بدانیم یک کالا از لحظه‌ی تولید تا رسیدن به دست مشتری چه مسیری را طی کرده است. بزرگ‌ترین چالش در این بخش، عدم شفافیت و کندی در پیدا کردن اطلاعات است.

یک مثال واقعی و بسیار معروف در این زمینه، پروژه‌ی فروشگاه زنجیره‌ای والمارت است. در گذشته، اگر مشکلی برای یک محصول غذایی (مثلاً آلودگی میکروبی در سبزیجات) پیش می‌آمد، والمارت برای پیدا کردن منبع آلودگی و اینکه کدام مزرعه مقصر بوده است، به حدود ۷ روز زمان نیاز داشت. در این یک هفته، ممکن بود هزاران نفر بیمار شوند.

والمارت با همکاری شرکت IBM و استفاده از هایپرلجر فابریک، سیستمی طراحی کرد که این زمان را از ۷ روز به ۲.۲ ثانیه کاهش داد!

در این سیستم:

• مبدا هر محصول دقیقاً مشخص است.
• تمام مراحل حمل‌ونقل ثبت می‌شود.
• اگر کالایی فاسد شود، بلافاصله می‌توان فهمید در کدام کامیون یا انبار دما نامناسب بوده است.

کاربرد در صنعت بانکداری و خدمات مالی (فین‌تک)

بانک‌ها و موسسات مالی همیشه با دو مشکل بزرگ دست‌وپنج نرم می‌کنند؛ کندی در تسویه‌حساب‌های بین‌المللی و نگرانی از امنیت داده‌های مشتریان.

هایپرلجر در حوزه‌ی فین‌تک (Fintech) یا همان فناوری‌های مالی، راهکارهای جذابی ارائه کرده است:

• تسریع در پرداخت‌های فرامرزی: به جای اینکه پول از چندین واسطه عبور کند و روزها طول بکشد تا به کشور دیگری برسد، بانک‌ها می‌توانند با استفاده از یک دفتر کل مشترک در هایپرلجر، تسویه را تقریباً آنی انجام دهند.
• احراز هویت مشتریان (KYC): بانک‌ها مجبورند برای هر مشتری جدید، فرآیند احراز هویت را از صفر انجام دهند. با هایپرلجر، بانک‌ها می‌توانند (با اجازه‌ی مشتری) اطلاعات تایید شده‌ی هویتی را بین خودشان به اشتراک بگذارند. این کار هم هزینه‌ی بانک را کم می‌کند و هم مشتری را از پر کردن فرم‌های تکراری نجات می‌دهد.

نکته‌ی کلیدی اینجاست که به لطف ویژگی‌های محرمانه‌ی هایپرلجر، بانک الف می‌تواند با بانک ب همکاری کند بدون اینکه لیست کامل تراکنش‌ها یا مشتریانش را فاش کند.

نقش هایپرلجر در حوزه سلامت و پرونده الکترونیک بیماران

آیا تا به حال پیش آمده که پزشک خود را عوض کنید و مجبور باشید تمام تاریخچه‌ی بیماری، داروها و حساسیت‌های خود را دوباره توضیح دهید؟ مشکل اصلی در حوزه‌ی سلامت، «جزیره‌ای بودن» اطلاعات است. اطلاعات شما در بیمارستان الف، به بیمارستان ب منتقل نمی‌شود.

هایپرلجر بستری امن برای ایجاد پرونده الکترونیک سلامت فراهم می‌کند که ویژگی‌های زیر را دارد:

• مالکیت بیمار: بیمار کلید دسترسی به اطلاعات را دارد و می‌تواند اجازه دهد کدام پزشک به پرونده‌اش دسترسی داشته باشد.
• یکپارچگی: تمام سوابق، از عکس‌های رادیولوژی تا نسخه‌های دارویی، در یک جا جمع می‌شوند و تغییرناپذیر هستند.
• تحقیقات پزشکی: محققان می‌توانند بدون دانستن نام و هویت بیماران، به داده‌های کلی (مثل آمار اثرگذاری یک دارو) دسترسی داشته باشند که به کشف درمان‌های جدید کمک می‌کند.

اینترنت اشیاء (IoT) و تعامل آن با بلاک چین‌های سازمانی

اینترنت اشیاء یا IoT (Internet of Things) به معنی اتصال دستگاه‌های فیزیکی (مثل یخچال، خودرو یا سنسورهای کارخانه) به اینترنت است. اما وقتی میلیاردها دستگاه به هم وصل می‌شوند، امنیت و اعتماد به داده‌های آن‌ها دشوار می‌شود.

هایپرلجر به عنوان یک لایه‌ی اعتماد برای این دستگاه‌ها عمل می‌کند. بیایید دوباره به مثال زنجیره‌ی تامین برگردیم:

فرض کنید کامیونی حامل داروهای حساس به دما است. سنسورهای IoT داخل کامیون، لحظه‌به‌لحظه دما را اندازه‌گیری می‌کنند. اگر این سنسورها مستقیماً به شبکه‌ی هایپرلجر متصل باشند:

• دما به صورت خودکار روی بلاک چین ثبت می‌شود.
• راننده یا شرکت حمل‌ونقل نمی‌توانند داده‌ها را دستکاری کنند یا گزارش دروغ بدهند.
• اگر دما از حد مجاز بالاتر برود، قرارداد هوشمند به طور خودکار جریمه را محاسبه کرده و بار را به عنوان «فاسد شده» علامت‌گذاری می‌کند.

این ترکیب IoT و هایپرلجر، باعث می‌شود که اعتماد از «انسان» به «ماشین و کد» منتقل شود که خطای بسیار کمتری دارد.

مزایا و چالش های پیاده سازی Hyperledger برای کسب و کارها

هر فناوری جدیدی، مانند یک تیغ دو لبه است؛ هم فرصت‌های بی‌نظیری ایجاد می‌کند و هم چالش‌هایی به همراه دارد. اگر شما مدیر یک کسب‌وکار هستید یا قصد دارید این فناوری را به سازمان خود پیشنهاد دهید، باید نگاهی واقع‌بینانه به هر دو سمت ماجرا داشته باشید. در این بخش، کفه ترازو را بررسی می‌کنیم تا ببینیم وزن مزایا بیشتر است یا چالش‌ها.

مزایای اصلی: محرمانگی بالا، مقیاس‌پذیری و کارایی

دلیل اینکه غول‌های بزرگ فناوری به سمت هایپرلجر هجوم آورده‌اند، سه ویژگی کلیدی است که در بلاک چین‌های عمومی به سختی پیدا می‌شود:

• محرمانگی (Privacy): شاید بزرگ‌ترین برگ برنده‌ی هایپرلجر همین باشد. در بلاک چین عمومی مثل بیت کوین، دفتر کل برای همه باز است. اما در هایپرلجر، داده‌ها می‌توانند ایزوله شوند. درست مانند یک ساختمان اداری که هر اتاق کلید مخصوص خودش را دارد و کارمندان بخش فروش نمی‌توانند اسناد بخش مدیریت را ببینند. این ویژگی برای صنایعی که با اطلاعات حساس مشتریان سروکار دارند، حیاتی است.
• مقیاس‌پذیری (Scalability): مقیاس‌پذیری یعنی توانایی سیستم برای بزرگ شدن بدون افت کیفیت. بسیاری از بلاک چین‌ها وقتی شلوغ می‌شوند، کند شده و کارمزدشان سر به فلک می‌کشد. اما معماری هایپرلجر طوری طراحی شده که می‌تواند هزاران تراکنش را در ثانیه پردازش کند، بدون اینکه شبکه قفل شود.
• کارایی و مقرون‌به‌صرفه بودن: از آنجا که در هایپرلجر نیازی به ماینینگ (استخراج) و مصرف برق‌های نجومی نیست، هزینه‌ی نگهداری شبکه بسیار پایین‌تر است. همچنین، حذف واسطه‌های انسانی باعث می‌شود فرآیندها با سرعت و دقت ماشینی انجام شوند.

چالش‌ها: پیچیدگی فنی و نیاز به نیروی متخصص

با وجود تمام مزایا، پیاده‌سازی هایپرلجر کار ساده‌ای نیست و نمی‌توان آن را با نصب یک نرم‌افزار حسابداری مقایسه کرد. چالش‌های اصلی عبارتند از:

• پیچیدگی فنی بالا: هایپرلجر یک سیستم بسیار پیشرفته و چندلایه است. راه‌اندازی، تنظیم نودها، نوشتن قراردادهای هوشمند و مدیریت کانال‌های امنیتی نیاز به دانش فنی عمیقی دارد. اگر معماری شبکه از ابتدا اشتباه چیده شود، اصلاح آن در آینده بسیار دشوار و پرهزینه خواهد بود.
• کمبود نیروی متخصص: از آنجا که این فناوری نسبتاً جدید است، پیدا کردن برنامه‌نویسان و متخصصانی که به طور کامل بر فریم‌ورک‌هایی مانند فابریک تسلط داشته باشند، دشوار است. این موضوع باعث می‌شود هزینه‌ی استخدام این افراد بالا باشد و شرکت‌ها برای تشکیل تیم فنی با چالش روبرو شوند.
• هزینه‌ی اولیه‌ی راه‌اندازی: اگرچه هایپرلجر در درازمدت هزینه‌ها را کاهش می‌دهد، اما سرمایه‌گذاری اولیه برای ایجاد زیرساخت و آموزش تیم می‌تواند برای شرکت‌های کوچک سنگین باشد.

چه شرکت‌های بزرگی در حال حاضر از هایپرلجر استفاده می‌کنند؟

شاید بهترین راه برای اطمینان از کارآمدی یک فناوری، نگاه کردن به لیست استفاده‌کنندگان آن باشد. وقتی بزرگ‌ترین نام‌های تجاری جهان روی هایپرلجر سرمایه‌گذاری می‌کنند، نشان‌دهنده‌ی بلوغ و قدرت این سیستم است. برخی از این نام‌های آشنا عبارتند از:

• والمارت (Walmart): همان‌طور که در بخش قبل اشاره کردیم، این غول خرده‌فروشی برای ردیابی سلامت مواد غذایی از مزرعه تا قفسه‌ی فروشگاه، از هایپرلجر استفاده می‌کند.
• آی‌بی‌ام (IBM): این شرکت نه تنها یکی از توسعه‌دهندگان اصلی هایپرلجر است، بلکه از آن برای ارائه راهکارهای سازمانی به هزاران مشتری خود در سراسر جهان استفاده می‌کند.
• آمازون (Amazon): بخش خدمات ابری آمازون (AWS)، هایپرلجر فابریک را به عنوان یک سرویس آماده به مشتریانش ارائه می‌دهد تا بتوانند بدون درگیر شدن با زیرساخت، بلاک چین خود را بسازند.
• مرسک (Maersk): بزرگ‌ترین شرکت کشتی‌رانی جهان برای دیجیتالی کردن اسناد حمل‌ونقل و ردیابی کانتینرها در آب‌های بین‌المللی، به سراغ فناوری‌های مبتنی بر هایپرلجر رفته است.

این شرکت‌ها ثابت کرده‌اند که با وجود چالش‌های فنی، ارزش افزوده‌ای که هایپرلجر ایجاد می‌کند، ارزش تلاش و سرمایه‌گذاری را دارد.

آینده بلاک چین های سازمانی و جایگاه هایپرلجر

بسیاری از تحلیل‌گران معتقدند که ما هنوز در «روزهای اول» این فناوری هستیم. اگر بلاک چین را به اینترنت تشبیه کنیم، اکنون در اواسط دهه‌ی ۱۹۹۰ میلادی قرار داریم؛ زمانی که شرکت‌ها تازه در حال ساخت وب‌سایت بودند و هنوز پتانسیل واقعی اینترنت برای همه آشکار نشده بود. اما آینده‌ی هایپرلجر و بلاک چین‌های سازمانی چگونه خواهد بود؟ آیا این فناوری ماندگار است؟

روند رشد پذیرش بلاک چین در سازمان‌های دولتی و خصوصی

در چند سال گذشته، اکثر فعالیت‌های شرکت‌ها در حوزه‌ی بلاک چین محدود به «پروژه‌های آزمایشی» بود. یعنی شرکت‌ها یک تیم کوچک را مامور می‌کردند تا ببینند آیا این فناوری به دردشان می‌خورد یا نه. اما اکنون وارد فاز جدیدی شده‌ایم که به آن «فاز عملیاتی» می‌گویند. دیگر بحث تست کردن نیست؛ بلکه بحث پیاده‌سازی کامل است.

روندهای اصلی رشد در آینده‌ی نزدیک به شرح زیر است:

• ارزهای دیجیتال ملی (CBDC): بسیاری از بانک‌های مرکزی در سراسر جهان در حال بررسی یا ساخت ارز دیجیتال مخصوص خود هستند. برخلاف بیت کوین که غیرمتمرکز است، این ارزها توسط دولت کنترل می‌شوند و هایپرلجر به دلیل امنیت و ساختار خصوصی‌اش، یکی از اصلی‌ترین گزینه‌ها برای پیاده‌سازی زیرساخت این ارزهاست.
• هویت دیجیتال ملی: دولت‌ها به دنبال راهی هستند تا مدارک شناسایی شهروندان (گواهینامه، پاسپورت، شناسنامه) را دیجیتالی و غیرقابل جعل کنند. هایپرلجر ایندی (Hyperledger Indy) که پیش‌تر معرفی کردیم، نقش کلیدی در این آینده ایفا می‌کند.
• پایداری و محیط زیست: شرکت‌ها تحت فشار هستند تا ثابت کنند فعالیت‌هایشان به محیط زیست آسیب نمی‌زند. با استفاده از هایپرلجر، کارخانه‌ها می‌توانند میزان دقیق کربن تولیدی خود را به صورت شفاف و غیرقابل دستکاری ثبت کنند تا گواهی‌های سبز دریافت نمایند.

تاثیر وب 3 و تعامل‌پذیری بر آینده پروژه‌های هایپرلجر

شاید واژه‌ی «وب 3» (Web3) را شنیده باشید. به زبان ساده، وب 3 نسل سوم اینترنت است که در آن مالکیت داده‌ها در اختیار خود کاربران است، نه شرکت‌های بزرگ. اما هایپرلجر که یک سیستم سازمانی است، چه جایی در این دنیای جدید دارد؟

کلید ماجرا در کلمه‌ای به نام تعامل‌پذیری (Interoperability) نهفته است.

در حال حاضر، بلاک چین‌ها شبیه به «جزیره‌های جدا افتاده» هستند. اطلاعاتی که در هایپرلجر ثبت می‌شود، نمی‌تواند به سادگی به شبکه‌ی اتریوم منتقل شود. اما آینده‌ی این فناوری در «پل زدن» میان این جزیره‌هاست.

• ارتباط میان بلاک چین‌ها: هایپرلجر در حال توسعه‌ی ابزارهایی است که اجازه می‌دهد بلاک چین‌های مختلف با هم صحبت کنند. تصور کنید شما در یک بانک (که از هایپرلجر استفاده می‌کند) پولی دارید و می‌خواهید آن را مستقیماً به یک پلتفرم وام‌دهی در دنیای رمزارزهای عمومی (مثل اتریوم) منتقل کنید. تعامل‌پذیری این امکان را فراهم می‌کند.
• مدیریت دارایی‌های ترکیبی: در آینده، مرز میان دنیای سنتی و دیجیتال کمرنگ می‌شود. اسناد ملکی، سهام بورس و اوراق بهادار روی بلاک چین‌های خصوصی ثبت می‌شوند، اما خرید و فروش آن‌ها ممکن است در بازارهای عمومی انجام شود. هایپرلجر به عنوان آن لایه‌ی امن و زیرساختی عمل می‌کند که این دارایی‌ها را با اطمینان نگهداری می‌کند، در حالی که وب 3 رابط کاربری جذاب برای تعامل مردم با این دارایی‌ها خواهد بود.

بنابراین، آینده‌ی هایپرلجر حذف شدن نیست؛ بلکه تبدیل شدن به «ستون فقرات نامرئی» اینترنت ارزش است که در پشت صحنه، امنیت تبادلات سازمانی و دولتی را تضمین می‌کند.

 منابع:

• ndlabs
• 101blockchains
• techtarget