معرفی فناوری بلاک چین

فناوری بلاک چین
ارائه دهنده : محمد قریشی
استاد راهنما : استاد صباحی
درس : مستند سازی

سرفصل ها
فناوری بلاک چین چیست؟
1
دفترکل توزیع شده چیست؟
2
ویژگی جالب بلاک چین
3
بررسی اجزای یک بلاک
4
بررسی امنیت بلاک چین
5
سیستم اثبات کار
6
شبکه همتا به همتا
7
فرآیند افزودن یک بلاک جدید به زنجیره
8
تحولات جدید بلاک چین
9
کاربردهای دیگر بلاک چین
10

فناوری بلاک چین چیست ؟
بلاک چین از دوکلمه Block به معنی بلاک و Chain به معنی زنجیره تشکیل شده است که اولین بار در سال 1991 توسط استوارت هابر و اسکات استورنتا توصیف شد و در سال 1992 بایر،هابر و استورنتا درخت درهم سازی را به طراحی متصل کردند که اجازه می داد چندین سند در یک بلاک جمع آوری شوند.
به زنجیره ای از بلاک ها که اطلاعاتی را دربردارد بلاک چین می گویند که برای زمانبندی اسناد دیجیتال به وجود آمد تا دیگر امکان تغییر محتوا و تاریخ آنها وجود نداشته باشد که چیزی شبیه به دفتر اسناد رسمی می باشد.
بلاک چین تا قبل از سال 2009 که بیت کوین بوجود آمد کاربرد زیادی نداشت.
بلاک چین نوعی دفتر کل توزیع شده است که کاملا برای همه قابل دسترسی است.

دفترکل توزیع شده چیست ؟
دفترکل توزیع شده دیتابیسی است که با توافق کاربران در یک شبکه متشکل از رایانه هایی در موقعیت های جغرافیایی مختلف که با توافق کاربران بروزرسانی می شود که امکان نظارت عمومی بر تراکنش های صورت گرفته فراهم می شود و در نتیجه بروز حملات سایبری نیز دشوار خواهد شد.

ویژگی جالب بلاک چین
وقتی یک سری از داده ها در بلاک چین ذخیره و ثبت می شوند تغییر دادن آنها کار آسانی نیست.

محتوای بلاک
بررسی اجزای یک بلاک
هر بلاک شامل سه جزء می باشد : 1 – محتوای بلاک 2 – هش بلاک 3 – هش بلاک قبلی
داده های ذخیره شده به نوع بلاک چین بستگی دارند برای مثال بلاک چین بیت کوین جزئیاتی را درباره تراکنش ذخیره می کند از جمله مشخصات فرستنده،گیرنده و میزان سکه های مبادله شده بین فرستنده و گیرنده.
هش بلاک
هر بلاک یک هش دارد که هش برای بلاک،مثل اثرانگشت برای آدم ها می باشد که هش هویت بلاک و کل محتویاتش را تعیین می کند و همواره منحصر به فرد است و وقتیکه یک بلاک بوجود می آید هش آن بلاک محاسبه می شود و هرگونه تغییری در داخل بلاک باعث تغییر هش آن می شود،هش ابزار کاربردی و مفیدی برای تشخیص تغییرات داخل بلاک است و اگر هش یک بلاک تغییر کند آن بلاک دیگر بلاک سابق نیست.
هش بلاک قبلی
عنصر سومی که در ایجاد زنجیره ای از بلاک ها موثر است،هش بلاک قبلی می باشد که همین تکنیک باعث بالا رفتن امنیت بلاک چین می شود.

بررسی امنیت بلاک چین
Hash :

Previous Hash : 0000
1
2
3
همانطور که مشاهده می کنید در اینجا سه تا بلاک داریم که هر بلاک شامل یک هش و هش بلاک قبلی می باشد پس بلاک شماره سه به بلاک شماره دو مربوط است و بلاک شماره دو هم به بلاک شماره یک مربوط است.
Hash :

Previous Hash :
Hash : 3H4Q

Previous Hash :
6BQ1
6BQ1
1Z8F
1Z8F
بلاک اول مقداری خاص تر است چون بلاکی قبل از آن وجود ندارد که بخواهد به آن مربوط باشد،پس اسم بلاک اول را بلاک اولیه (Genesis Block) میگذاریم.

بررسی امنیت بلاک چین
Hash : 1Z8F

Previous Hash : 0000
1
2
3
حالا فرض کنید بلاک دوم دستکاری بشود،هش آن بلاک متقابلا تغییر خواهد کرد و هیچکدام از بلاک های بعدی معتبر نخواهند بود چون هشی که از بلاک قبلی به بلاک بعدی میرسد معتبر نیست و از این رو اگر در یکی از بلاک ها کوچکترین تغییری رخ دهد تمام بلاک های بعد از آن نامعتبر خواهند شد.
Hash : 6BQ1

Previous Hash : 1Z8F
Hash : 3H4Q

Previous Hash : 6BQ1
H62Y

سیستم اثبات کار (Proof OF Work)
برای جلوگیری از دستکاری فقط استفاده از هش کافی نیست،امروزه کامپیوترها خیلی سریع هستند و می توانند در هر ثانیه صدها هزار هش را محاسبه کنند و امکان این وجود دارد که یک بلاک را تغییر بدهید و هش تمام بلاک های زنجیره دوباره محاسبه شود تا بلاک چین دوباره معتبر شود.
پس برای جلوگیری از این مشکل،بلاک چین از سیستم اثبات کار استفاده می کند.
با وجود سیستم اثبات کار بلاک ها با سرعت کمتری شکل می گیرند،برای مثال درباره بیت کوین،محاسبات لازم برای اثبات کار و افزودن یک بلاک جدید به زنجیره،نزدیک به 10 دقیقه طول می کشد.
این مکانیزم دستکاری در بلاک ها را خیلی سخت یا تقریبا غیرممکن می کند،چون اگر یک بلاک دستکاری شود،لازم است که اثبات کار برای همه بلاک های بعد از آن دوباره انجام شود.
از این رو امنیت بلاک چین به این بستگی دارد که تا چه حد از هش کردن و مکانیزم اثبات کار به خوبی استفاده شود.

شبکه همتا به همتا (P2P Network)
عنصر بعدی که در حفظ امنیت بلاک چین نقش دارد این است که شبکه بلاک چین توزیع شده است.
یعنی بجای استفاده از یک نهاد متمرکز برای کنترل زنجیره،بلاک چین از یک شبکه همتا به به همتا (P2P) استفاده میکند.
وقتیکه یک نفر به شبکه اضافه می شود،یک کپی کامل از بلاک چین در اختیارش قرار میگیرد،حالا این گره(نود)میتواند با استفاده از این کپی صحت آن اطلاعات را تایید کند.
که همه می توانند به آن شبکه ملحق شوند.

فرآیند افزودن یک بلاک جدید به زنجیره
حالا با تولید یک بلاک جدید چه اتفاقی خواهد افتاد؟
بلاک جدید به همه افرادی که به شبکه دسترسی دارند فرستاده می شود،سپس هر نود برای اطمینان از عدم دستکاری،صحت بلاک را بررسی میکند.
وقتیکه همه چیز بررسی شد هر نود بلاک بررسی شده را به بلاک چین خودش اضافه می کند.
همه نودهای روی این شبکه،یک توافق را شکل میدهند که کدام بلاک ها معتبر تر هستند و کدام بلاک ها نه.
پس بلاک هایی که دستکاری شده باشند با توافق همه نودها رد می شوند.
بنابراین اگر کسی بخواهد یک بلاک را در بلاک چین دستکاری کند،باید تمام بلاک های دیگر را با فرآیند زمان بر اثبات کار تغییر دهد و کنترل بیش از 50 درصد این شبکه همتا به همتا را به دست بگیرد که آن موقع است آن بلاک هک شده موردتایید است.
پس میشه گفت که تقلب های این چنینی تقریبا غیرممکن است.

تحولات جدید بلاک چین
بلاک چین بصورت مداوم درحال تغییر و تحول می باشد.
این قراردادها برنامه های ساده ای هستند که روی بلاک چین ذخیره شده اند و میتوانند طبق شرایطی خاص برای تبادل خودکار کوین ها مورداستفاده قراربگیرند.
توسعه قراردادهای هوشمند،ازجمله تحولاتی است که به تازگی رخ داده است.

کاربردهای دیگر بلاک چین
فناوری بلاک چین به سرعت توجه عموم مردم را به خودش جلب کرد و در زمینه های مختلف دیگری به کار گرفته شد.
ذخیره سوابق پزشکی
دفتر ثبت اسناد رسمی دیجیتال
جمع آوری مالیات
بیت کوین

پایان