بلاک چین یا Block Chain، تکنولوژی بسیار پیشرفته و بروزی است که اطلاعاتی در آن ذخیره شده و توسط شاهدان بسیاری تایید می شود، بلاک چین امنیت بسیار زیادی دارد و راه تقلب و جعل در داخل آن کاملا بسته است. این تکنولوژی در تعداد زیادی از صنایع، از زنجیره تامین گرفته تا خدمات مالی مثل ارز های دیجیتال در حال بررسی است.

در حالی که هیچ شکی وجود ندارد که ظهور این تکنولوژی یکی از بزرگ ترین دستاورد ها و نوآوری های زمان اخیر بوده است، به احتمال زیاد پذیرش و استفاده از این تکنولوژی در ابعاد گسترده تر به زمان زیادی نیاز دارد. این تاخیر ناشی از وجود چالش هایی است که پیش روی بلاک چین قرار دارد و پیش از رد کردن این چالش و گزینش ها نمی تواند به مقاصد بالا تری برسد و همگانی شود در ادامه به برخی از این مشکلات و یا چالش ها اشاره می کنیم.

هزینه های زیست محیطی تکنولوژی بلاک چین برای تامین امنیت خود و ایجاد اجماع بر روی یک شبکه توزیع شده و به رمزنگاری تکیه دارد.به خطار همین معنا است که جهت اثبات امکان دسترسی کاربر به زنجیره، الگوریتم های پیچیده ای باید اجرا شوند که این امر به نوبه خود توان محاسباتی بالایی را احتیاج دارد. البته که انجام این کار به صرف هزینه های سنگینی نیاز دارد. به عنوان مثال، سال گذشته ادعا شد که نیروی محاسبه مورد نیاز برای اداره شبکه مربوط به بیت کوین با توان محاسباتی مورد نیاز برای اداره ۱۵۹ کشور برابری می کند. پس، تکنولوژی بلاک چین مورد استفاده بیت کوین بسیار هزینه بر است.

در تکنولوژی بلاک چین، بهره گیری از یک سیستم امنیتی پیچیده و محاسباتی بسیار ضروری است. در مقیاس های کوچک تر، مانند زمانی که سازمان ها برای نظارت ایمن و ثبت فعالیت های تجاری خود از این فناوری بهره می برند، بخشی از قابلیت امنیتی بلاک چین مورد استفاده قرار می گیرد.

در نتیجه، بررسی پیامد های زیست محیطی و نیز مصرف بالای انرژی تکنولوژی بلاک چین از جمله نکاتی است که نمی توان نادیده گرفت.

یکی دیگر از مشکلات یا چالش های سخت این تکنولوژی عدم وجود نهاد نظارتی بر روی آن تا حد زیادی با بیت کوین یا سایر شبکه های بلاک چین مبتنی بر ارزش ارتباط دارد و ممکن است بخاطر نبود نظارت قانونی کلاه برداری هایی در این بازار انجام پذیرد. و مورد دیگر این است که ممکن است کیف پول آنلاین ارز دیجیتالتون داخل بلاک چین مورد حمله هکر ها قرار گیرد و یا از سمت دولت مسدود شود که باید برای استفاده از آن این ریستک ها را هم پذیرفت.

ترویج استفاده از تکنولوژی بلاک چین به این زودی ها میسر نخواهد بود شکی نیست که تکنولوژی بلاک چین در آینده هم در بخش عمومی و هم بخش خصوصی نقش مهم و موثری را ایفا خواهد کرد، اما ظهور این آینده هنوز هم فراتر از باور بسیاری است. با توجه به چالش هایی که پیش تر به آن ها اشاره شد، پیشرفت های تکنولوژیکی در وضعیت فعلی تکنولوژی بلاک چین ایجاد شود تا بتوان از این فناوری در مقیاس های بزرگ تر استفاده کرد.

زنجیره بلوکی

زنجیرهٔ بستکی یا زنجیرهٔ بلوکی (به انگلیسی: Blockchain) سیستمی برای ثبت و ضبط داده‌ها است. 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 ، رمز ارز 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

مبادلات بیت‌کوین (ژانویه ۲۰۰۹ تا سپتامبر ۲۰۱۷)

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[۲۱]) 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)
  • قرارداد 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 و سیستم‌های آموزشی  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 و راه‌های به کارگیری آن در نظام انتخاباتی خود هستند.