فناوری بلاکچین چیست؟
بلاکچین یک سیستم توزیع‌شدۀ شفاف و قابل‌اطمینان است که اعتماد را از طریق شبکه‌های هوشندِ امن و با استفاده از الگوریتم‌های رمزنگاری برقرار می‌کند و درنتیجه نیاز به وجود واسطه‌ها و مراجع مرکزی برای مدیریت و هماهنگی تعامل اعضا از بین می‌رود.
این فناوری با ماهیت غیرمتمرکز، شفاف و «بدونِ اعتماد» قادر است شبکۀ اطلاعات (اینترنت) را به شبکۀ ارزش تبدیل کند. توجه کنید که در اینجا منظور از یک شبکۀ بدونِ اعتماد، این نیست که اعضای شبکه به هم اعتماد ندارند، بلکه نیازی به اعتماد کردن ندارند.
بلاکچین در عمل یک دفترکل توزیع‌شده، شامل تراکنش‌های امضاشده با الگوریتم‌های رمزنگاری است که در یک بلاک تجمیع می‌شوند و در زنجیرۀ بلاک‌ها قرار می‌گیرند. زمانی که یک بلاکِ تراکنش توسط اعضای شبکه صحت‌سنجی و تأیید شد، بسته شده و به بلاک قبلی وصل می‌شود.
اما در یک لایۀ بالاتر، بلاکچین یک زیرساخت محاسباتی بدون اعتماد و مستقل برای اپلیکیشن‌های مقیاس‌پذیر است که پتانسیل بالایی برای حل مسائل اساسی در مورد اعتماد دارد. این فناوری نوظهور، دامنۀ وسیعی از کاربردهای مختلف دارد که فراتر از ریشۀ آن در رمز ارزها هستند.
در چند سال اخیر، با معرفی زبان‌های برنامه‌نویسی قراردادهای هوشمند و توسعۀ بلاک‌چین‌های مقیاس‌پذیر، این فناوری به یک اکوسیستم پویا شامل پلتفرم‌های بیشمار با کاربردهای متنوع در صنایع مختلف تبدیل شده است.
مزایای فناوری بلاکچین
همان‌طور که اشاره شد، تغییرناپذیری، شفافیت، قابلیت ردیابی، کنترل غیرمتمرکز، امنیت قوی و دسترس‌پذیری برخی از مهم‌ترین مزایای فناوری بلاکچین هستند که به ایجاد اعتماد در شبکه‌های غیرمتمرکز کمک می‌کنند. البته فراتر از مسالۀ اعتماد، مزایای بلاکچین در کاهش هزینه‌ها و کارایی، فرصت‌های مناسبی برای استفادۀ صنایع و کسب‌و‌کارها ایجاد کرده است.
تغییرناپذیری
سیستم‌های پایگاه داده سنتی، تغییرناپذیر نیستند. هدف آن‌ها از عملیات ساخت، خوانش، به‌روزآوری و حذف (CRUD)، در درجۀ نخست، تضمین عملیات روان و سادۀ نرم‌افزار و برنامه‌هاست. آن‌ها در معرض دست‌کاری متصدیان متقلب و یا هک شدن واسطه‌ها قرار دارند.
تغییرناپذیری (Immutability) بلاکچین یعنی هر دادۀ ثبت‌شده در آن غیرقابل بازگشت است و نمی‌تواند تغییر کند یا حذف شود. با کمک روش ذخیره‌سازیِ اطلاعاتِ منحصربه‌فرد خود، بلاکچین از دست‌کاری داده (Manipulation) جلوگیری می‌کند. برای همین آن را ضد دست‌کاری (Tamper-proof) می‌دانند.
در یک بلاکچین، توابع رمزنگاری هش و فرآیندهای اجماع غیرمتمرکز نقش برجسته‌ای در حفظ یک ساختار دادۀ تغییرناپذیر دارند. هر بلاک که شامل داده‌ها و تراکنش‌هاست، یک شناسه هشِ (Hash ID) منحصربه‌فرد دارد و هر تغییر در داده، آشکار می‌شود زیرا بازتولید مقدار هشِ قبلی، عملاً ناممکن است. پس اگر عضوی از شبکه بخواهد داده‌ها را دست‌کاری کند، اعضای دیگر در لحظه متوجه خواهند شد. حتی در بلاک‌چین‌های خصوصی نیز یک دفترکل اشتراکی و عمومی وجود دارد که اطلاعات آن برای تمام اعضا قابل مشاهده است.
تغییرناپذیربودنِ بلاکچین به زبان ساده یعنی تمام اعضا، در هر زمان، اطلاعات یکسانی می‌بینند و تمام تراکنش‌ها دارای مهر زمانی هستند. هر تغییری اثری از خود می‌گذارد و برای همیشه در بلاکچین ثبت می‌شود. با این وجود، از تکنولوژی بلاکچین می‌توان به عنوان ابزاری عالی برای ذخیره‌سازی هر نوع داده‌ای که به رد ممیزی (Audit Trail) نیاز دارد، استفاده کرد.
شفافیت
سیستم‌های سنتی متمرکز هستند و از عدم شفافیت رنج می‌برند. کاربران نمی‌توانند هر زمان که بخواهند اطلاعات را بازبینی و تایید کنند و مراجع مرکزی داده‌ها را به صورت گزینشی انتشار می‌دهند. در هر حال، کاربران راهی برای تایید صحت این اطلاعات ندارند.
عدم امانت‌داری و نبود اعتماد، سیستم‌های فعلی را فلج کرده است. در سقوط مالی سال ۲۰۰۸ بسیاری از موسسات بانکی و مالی که با دادن وام‌های ناسالم در مقیاس وسیع دچار ورشکستگی شدند، کل سیستم مالی را به بحران کشاندند.
حال اگر این شرکت‌ها و موسسات بخواهند اعتماد ازدست‌رفته را بازگردانند، چه چیزی لازم دارند؟ پاسخ یک فناوری است که در کنار حفظ امنیت و حریم خصوصیِ داده‌های کاربران، شفافیت و قابلیت ردیابی دارد.
شفافیت (Transparency) یکی دیگر از مزایای بلاکچین است که به تمام اعضای شبکه اجازه می‌دهد به‌سادگی داده‌های ذخیره‌شده را بازبینی و تایید کنند. در نتیجۀ شفافیت، اعتماد عمومی به شبکه حاصل می‌شود. خوشبختانه بلاکچین می‌تواند شفافیت کامل را در کنار حریم خصوصی حفظ کند. برای مثال اعضای شبکه می‌توانند تراکنش‌ها یا موجودی حساب‌ها را ببینند اما نمی‌توانند هویت کاربران را شناسایی کنند.
به‌هرحال، حتی با ناشناس بودن (anonymity) هویت کاربران، در شبکه‌های بلاکچینی، شفافیت بیشتری درمقایسه با سیستم‌های سنتی وجود دارد. برای مثال، نیازی به اجازۀ قدرت‌های مرکزی و واسطه‌ها ندارید تا ببینید چه چیزی به چه کسی پرداخت شده است.
قابلیت ردیابی
سیستم سنتی نه شفاف است و نه قابلیت ردیابی دارد. در زنجیره‌های تأمینِ پیچیده و چندلایه، مصرف‌کنندگان می‌خواهند چیستی و چگونگی محصولات را ردیابی کنند. مزیت قابلیت ردیابی به‌ویژه در صنایعی وجود دارد که مسائل محیط زیستی و حقوق انسانیِ مرتبط با یک محصول اهمیت دارند یا اینکه آن صنعت به رواج کلاه‌برداری، جعل و تقلب دچار شده است.
قابلیت ردیابی (Traceability) یکی دیگر از مزایای فناوری بلاکچین است زیرا یک رد ممیزی (Audit Trail) برگشت‌ناپذیر می‌سازد که امکان ردیابی آسان تغییرات را در شبکه فراهم می‌کند. با استفاده از بلاکچین می‌توان منشا و سابقۀ یک آیتم را در تمام نقاط مسیرش از منبع تا نقطه نهایی دنبال کرد. داده‌های شفاف و لحظه‌ای بلاکچین با قابلیت اطمینان بالایی، نقاط ضعیف و ناکارآمد زنجیره‌های ارزش را نشان می‌دهند.
برای مثال، صنعت کشاورزی تاکنون مشکلات زیادی در زمینۀ امنیت غذایی داشته است. کیفیت، منشأ، پایداری و شرایط تولید، نگهداری و توزیع برخی از ویژگی‌های محصولات هستند که مصرف‌کنندگان انتظار دارند اطلاعاتی دربارۀ هر کدام داشته باشند. حالا به کمک بلاکچین، مشتریان به اطلاعات محصولاتی که می‌خرند دسترسی دارند.
کنترل غیرمتمرکز (مقاومت به سانسور)
سیستم‌های سنتی در دست واسطه‌هاست و می‌توانند عملیات شبکه‌ها را کنترل کنند یا بر آن‌ها تأثیر بگذارند. آن‌ها می‌توانند داده‌ها را سانسور یا کاربران را محروم کنند. برای مثال یک بانک یا موسسه مالی می‌تواند به دلایلی حساب مشتری خود را ببندد یا او را مشمولِ خدمت خاصی نکند.
کنترل غیرمتمرکز (Decentralized Control) به عنوان یکی از مزایای بلاکچین کمک می‌کند در شبکه‌های مقاوم به سانسور فعالیت کنیم زیرا تحت کنترل هیچ نهاد یا قدرت مرکزی نیستند. مقاومت به سانسور (Censorship-resistance) یعنی بلاکچین تضمین می‌کند قواعد و قوانین به شکلی بر شبکه حاکم شده‌اند که نتوان آن‌ها را با عطف به‌ماسبق برای انطباق با یک دستور کار خاص تغییر داد.
امنیت قوی
امنیت داده و اطلاعات در دنیای امروز بسیار حیاتی و سرنوشت‌ساز است. یکی از مزایای بلاکچین، چگونگی نگاه آن به امنیت (Security) است. بلاکچین با ایجاد یک سابقۀ تغییرناپذیر از داده‌ها که با الگوریتم‌های قوی رمزنگاری شده است، به جلوگیری از کلاه‌برداری، جعل و فعالیت‌های غیرمجاز (Unauthorized Activities) در شبکه کمک می‌کند. همچنین مسائل حریم خصوصی کاربران با ناشناس کردن داده‌های شخصی و استفاده از مجوزهای دسترسی رفع می‌شوند.
بخش دیگری از امنیت بلاکچین از آنجا نشأت می‌گیرد که داده‌ها به‌جای اینکه در یک سرورِ مرکزیِ واحد باشند، در شبکه‌ای از کامپیوترها نگهداری می‌شوند. این یعنی هیچ نقطۀ شکست واحدی در شبکه وجود ندارد. قابلیت اطمینان و دوام پلتفرم‌های مبتنی بر بلاکچین از اینجا سرچشمه می‌گیرد.
البته منظور این نیست که این پلتفرم‌ها همواره امن و مطمئن هستند زیرا امنیتشان به ریسک‌های نرم‌افزاری و صحت کدهای برنامه‌نویس بستگی دارد. در مجموع، تکنولوژی بلاکچین فرصت‌های بهتری برای دست‌یابی به امنیت قوی می‌سازد چراکه در این فضا همه حس بهتری به امنیت، حریم خصوصی و شفافیت داده‌ها دارند.
کارایی
فرآیندهای سنتی زمان‌بر و پرهزینه هستند و از تشریفات اداری، خطای انسانی، جعل و تقلب به ستوه آمده‌اند. بهبود کارایی (Efficiency) یکی دیگر از مزایای فناوری بلاکچین است که با ساده‌سازی فرآیندها و حذف واسطه‌ها رخ می‌دهد. بنابراین تراکنش‌های شبکه با سرعت بیشتر و هزینۀ کمتری انجام می‌شوند. صرفه‌جویی در هزینه‌ها از طریق خودکارسازی فرآیندها، کاهش هزینه‌های نظارت و حذف واسطه‌های اضافی رخ می‌دهد.
برای مثال، داده‌ها، مستندات و جزییات تراکنش‌ها در بلاکچین ذخیره می‌شود و هزینه‌های نگهداری داده، نظارت، سنگ و آجر ساختمان واسطه‌ها به حداقل می‌رسد. همچنین بسیاری از فرآیندهای طولانیِ نظارت و حسابرسی حذف می‌شوند.
علاوه بر این، می‌توان بسیاری از فرآیندها را با استفاده از قراردادهای هوشمند، خودکار کرد. قرارداد هوشمند یک مجموعه کد کامپیوتری تغییرناپذیر و غیرمتمرکز است که در صورت تحقق شرایط برنامه‌نویسی‌شده در آن، یک تراکنش به‌صورت خودکار انجام می‌دهد. نوآوری قرارداد هوشمند، دخالت انسانی و تکیه به واسطه برای تایید و انجام یک قرارداد را از بین می‌برد.
دسترس‌پذیری
مزیت‌های فناوری بلاکچین تنها زمانی در سطح جامعه، اثربخش هستند که موانع ورود حذف شوند و همه بتوانند به آسانی از پلتفرم‌های بلاکچینی استفاده کنند. در این صورت می‌توان بلاکچین را یک فناوریِ شمول (Inclusion) در راستای دموکراتیک کردن سیستم‌های اقتصادی- اجتماعی دانست.
دسترس‌پذیری (Accessibility) یکی از مزایای بلاکچین بوده که کمتر به چشم آمده است. هر فردی با یک کامپیوترِ متصل به اینترنت می‌تواند بخشی از این شبکه باشد. همه دسترسی یکسانی به بلاکچین دارند و خدمات بلاکچینی با همه، مستقل از نژاد، ملیت، جنسیت، مذهب یا هر طبقه‌بندی دیگری، برخورد یکسانی دارند.
بسیاری در نقطۀ مقابل، مدعی هستند که در حال حاضر مزایا و منافع بلاکچین تنها به اقشار و گروه‌های خاص با شرایط مشخص می‌رسد. از این رو توصیه می‌کنند که بلاکچین باید برای خدمت‌رسانی به کل جمعیت، مقیاس‌پذیر شود.
باز بودن (Openness) و سادگی (Simplicity) اکوسیستم بلاکچین به برتری آن در مقایسه با سیستم‌های سنتی کمک می‌کند؛ اگرچه نباید از ریسک‌های آن غافل شد. دسترسی بی‌قید‌و‌شرط به پلتفرم‌های مبتنی بر بلاکچین، یعنی افراد مبتدیِ بسیاری در این فضا وجود دارند که مستعد فریب خوردن و زیان دیدن هستند.
معایب فناوری بلاکچین
یک راه‌حل به‌تنهایی تمام خواسته‌ها را برآورده نمی‌کند و بلاکچین نیز چنین است. بلاکچین یک فناوری جدید است که با مجموعه‌ای از انتقادها، مشکلات و چالش‌ها روبروست. بسیاری می‌گویند که بلاکچین بازگشت به عقب است و ساختار قدرت را حفظ می‌کند. به عقیدۀ آن‌ها همین حالا نیز فناوری لازم را برای ایجاد یک اقتصاد شفاف، قابل اعتماد و امن داریم و به ابزار بیشتری نیاز نیست. برخی دیگر نیز انتقادهایی دربارۀ «حق فراموش شدن» و «ثبت درست داده و نه ثبت دادۀ درست» دارند.
جدا از نگرانی‌های فلسفی، عدم آگاهی از این فناوری (به ویژه در حوزه‌های غیر مالی) و عدم شناخت کارهایی که می‌تواند و نمی‌تواند انجام دهد، بزرگ‌ترین مانع در برابر بلاکچین است. اگر می‌خواهید بدانید چرا پذیرش همگانی بلاکچین به تعویق می‌افتد، باید مزایا و معایب بلاکچین را در کنار یکدیگر قرار داده و بررسی کنید.
مشکلات مقیاس‌پذیری
مقیاس‌پذیری به این معناست که فناوری بلاکچین بتواند خدمات خود را به تمام جامعه برساند. یک بلاکچین که قادر به انجام بیش از ده‌ها تراکنش در هر ثانیه نباشد، با افزایش تقاضای شبکه، عملکرد ضعیفی خواهد داشت و می‌گوییم مقیاس‌پذیر نبوده است.
بخشی از مشکلات مقیاس‌پذیری (Scalability) بلاکچین از حجم بالای عملیاتی است که به عنوان یک پایگاه داده توزیع‌شده انجام می‌دهد. رویه‌های امضای دیجیتال، مکانیزم اجماع و افزونگی و تکرار در عملیات گره‌های شبکه، برخی از این عملیات هستند.
قوانین نامعلوم
پلتفرم‌های مبتنی بر بلاکچین به‌علت ماهیت غیرمتمرکز و غیرحضانتی خود، به لحاظ قانونی در ابهام قرار دارند. با توجه به رشد سریع این فناوری و کاربردهای روزافزونِ آن در صنایع مختلف، قانون‌گذاران در کشورهای مختلف قادر به همگام شدن با این روند نیستند. اگرچه آن‌ها زمان و تلاش زیادی را صرف تعریف مفاهیم و شناخت نوآوری‌های بلاکچینی می‌کنند، هنوز موفق به تعیین یک چارچوب یکسان و پذیرفتنی برای آن نشده‌اند.
قوانین نامعلوم (Uncertain Regulation) در کنار پیچیدگی‌های پیش‌بینی اثر یک قانون یا سیاست دولتی جدید بر یک بلاکچین، باعث شده بسیاری به این فناوری اعتماد نکرده و از آن استفاده نکنند.
پیچیدگی و هزینه‌های پیاده‌سازی
از آنجا که بلاکچین یک تکنولوژی نسبتاً جدید و نوظهور است، افراد با تجربه و مهارت کافی برای کار کردن در این فضا، زیاد نیستند. به همین علت، توسعۀ یک راه‌حل از صفر، برای یک کسب‌وکار، نیاز به هزینه‌های هنگفت دارد. علاوه بر این، آن‌ها باید سیستم‌های موروثی (Legacy Systems) خود را جایگزین کنند چراکه با فناوری بلاکچین سازگار نیستند. در مجموع، ادغام بلاکچین با استانداردهای یک صنعت و کسب‌وکار خاص، نیازمند بودجه، برنامه‌ریزی و اجرای صحیح است که پیچیدگی زیادی دارد.
مشکلات اصلاح داده
یکی دیگر از معایب بلاکچین از اینجاست که اصلاح داده‌ها (Data Modification) پس از تایید و ثبت در یک بلاکچین، سخت و دشوار است. درحالی‌که تغییرناپذیری را یکی از مزایای بلاکچین تعریف کردیم، اما همواره و در هر شرایطی مطلوب نیست. تاکنون بارها تغییر داده‌ها یا قواعد پروتکل‌های بلاکچینی موردنیاز بوده که توسط جامعۀ بلاکچین با انجام انشعاب سخت صورت گرفته است.
عدم کارایی انرژی
یکی از مهم‌ترین معایب بلاکچین مربوط به عدم کارایی انرژی (Energy Inefficiency) و حجم بالای محاسبات اضافی درمقایسه با سیستم‌های سنتی است. تکرار در فعالیت گره‌ها، رویه‌های امضای دیجیتال و ارتباطات بی‌پایان گره‌ها برای دست‌یابی به اجماع در هر تراکنش، سهم زیادی در تصور افراد از مصرف زیاد انرژی توسط بلاکچین دارند.
بلاک‌چین‌هایی که از مکانیزم اجماع اثبات کار استفاده می‌کنند کارایی کمی دارند. از آنجا که ماینینگ یک فرآیند رقابتی است، کار محاسباتی زیادی می‌طلبد و در هر دوره فقط یک برنده دارد و کار محاسباتی سایر گره‌ها به نوعی تلف شده است.
ریسک‌های کلید خصوصی
بلاکچین برای دادنِ کنترل و مالکیت کامل به کاربران، از رمزنگاری نامتقارنِ کلید خصوصی- کلید عمومی استفاده می‌کند. هر آدرس (کلید عمومی) یک کلید خصوصی نظیر خود دارد. در حالی که کلید عمومی را می‌توان اشتراک‌گذاری کرد، اما کلید خصوصی باید محرمانه و امن بماند.
حضانت شخصی (Self-custody) دارایی‌ها، گرچه تجربه‌ای جذاب است که در سیستم سنتی امکان‌پذیر نبود، اما به این معناست که در صورت از دست دادن کلید خصوصی، دارایی‌ها نیز از دست رفته و نمی‌توانید هیچ کاری برای بازگشت آن‌ها انجام دهید.
مشکلات ذخیره‌سازی
در طول زمان، زنجیرۀ بلاک‌ها در دفترکل توزیع‌شده، بسیار طولانی و حجیم می‌شود. برای مثال، نگهداری بلاکچین بیت کوین در حال حاضر به بیش از ۲۰۰ گیگابایت فضا برای ذخیره‌سازی نیاز دارد. اگر بلاکچین آن‌قدر طولانی شود که افراد با سیستم‌های معمولی نتوانند در نگهداری بلاکچین مشارکت کنند، شبکه با ریسک از دست دادن گره‌ها و تضعیف غیرمتمرکزبودن مواجه خواهد شد.
مشکلات حریم خصوصی
شرکت‌ها و برندها به حریم خصوصی نیاز دارند تا ارزش خود را به هر قیمتی حفظ کنند. آن‌ها نمی‌توانند اطلاعات مهم خود را صِرف افزایش اعتماد به شبکه، در اختیار عموم یا رقبای خود قرار دهند. برای همین تاکنون بسیاری از آن‌ها علاقه‌ای به استفاده از بلاکچین در کسب‌وکار خود نشان نداده‌اند.
بلاکچین باید بتواند یک تعادل صحیح بین امنیت، شفافیت و حریم خصوصی ایجاد کند و این یکی از مهم‌ترین چالش‌ها در طراحی و پیاده‌سازی آن است.
جمع‌بندی
در این مقاله به تمام مزایا و معایب بلاکچین اشاره شد. با وجود برخی معایب، فناوری بلاکچین مزایای منحصربه‌فردی دارد و نشان می‌دهد برای ماندگار شدن، آمده است. اگرچه هنوز راه طولانی برای پذیرش همگانی در پیش دارد، تاکنون بسیاری از مشکلات را حل کرده و راه‌های جدیدی برای کمینه کردن معایب خود پیدا کرده است.
