زنجیره بلوکی
- دسته‌بندی: دانش شبکه
- تاریخ:
معمولاً در مدارس از هر کلاس یک دانش‌آموز را به عنوان نماینده کلاس و مسئول ثبت حضور و غیاب سایر دانش‌آموزان در دفتر کلاسی و گزارش آن به مدرسه تعیین می‌کنند. در کنار مزیت‌هایی چون مشارکت دادن دانش‌آموزان در امور جاری مدرسه و افزایش مسئولیت‌پذیری، برای این کار چه موانع اجرایی متصور است؟ مثلاً ممکن است دفتر کلاسی مفقود شود و تمام داده‌های حضوروغیاب شاگردان از دست برود، یا ممکن است لیست حضور-غیاب توسط بعضی دانش‌آموزان دستکاری شده و محتوای آن تغییر داده شود، یا ممکن است مبصر کلاس با غرض‌ورزی حضور برخی هم‌کلاسی‌ها را ثبت نکند و … .
حالا اگر حالت دیگری فرض شود که در آن دیگر فقط دفتر کلاسی وجود نداشته باشد و در عوض همه دانش‌آموزان یک نسخه از آنرا در اختیار دارند و همگی موظف‌اند وضعیت حضوروغیاب همه هم‌کلاسی‌ها را شخصاً ثبت کنند. چه می‌شود؟! در چنین شرایطی دیگر نگرانی از بابت آسیب به دفتر کلاس و مفقودی آن وجود ندارد، چون چندین نسخه از آن موجود است. ضمناً داشتن لیست‌های متعدد حضوروغیاب سبب می‌شود احتمال دستکاری شدن محتوای لیست تقریباً غیرممکن می‌شود. (مگر آنکه کسی این توان را داشته باشد که اکثر لیست‌ها را دستکاری کند) و در آخر اینکه ناظم مدرسه برای تعیین حضور یا غیبت دانش‌آموزان، به جای «اعتماد» به یک نفر مبصر، به «اثبات» حضور یا عدم حضور از طریق اجماع هم‌کلاسی‌ها استناد می‌کند. یعنی اولاً دیگر سلیقه شخصی افراد در حضور-غیاب دخیل نیست، ثانیاً اگر کسی هم مغرضانه حضور هم‌کلاسی‌اش را غیبت ثبت کند، هنگام مقایسه با سایر نسخه‌های دفتر کلاسی رسوا می‌شود.
مثالی که گذشت، تشبیهی از شیوه کار فناوری «زنجیره بلوکی» (بلاک‌چِین)[1] است که در زمینه ثبت و نگهداری از اطلاعات کاربرد دارد. در حالت سنتی ثبت اطلاعات، مشابه همان ثبت حضوروغیاب توسط مبصر در دفتر کلاسی، یک مرجع واحد اطلاعات برای ثبت و نگهداری داده‌ها در آن تشکیل می‌شد (مثلاً لیست تراکنش‌های مالی در مرجع بانک یا سوابق بیماری افراد در مرجع بیمه و بیمارستان یا آمار کالاهای وارداتی در مرجع گمرک) که این خود با خطرهایی همراه بود؛ هزینه نگهداری و حفاظت بالا به خاطر یکتا بودن پایگاه داده، احتمال حمله هکرها به پایگاه و درز اطلاعات، عدم شفافیت و ایجاد انحصار و اشراف اطلاعاتی برای صاحب پایگاه داده، خطر دستکاری در داده‌ها و … .
اما در فناوری بلاکچین، به جای یک پایگاه داده مرجع، همه اعضای شبکه یک نسخه از اطلاعات را در قالب «دفتر کل توزیع شده»[2] در اختیار دارند و هر تغییری در داده‌ها به صورت هم‌گام در دفتر همه اعضا اعمال و ثبت می‌شود.
شکل 6: در اعلام حضور افطاری در گروه پیامرسان، هر نفر با کپی پیام قبلی و اضافه کردن اسم خود در واقع زنجیره بهم پیوسته‌ای از اطلاعات را می‌سازد که مشابه بلاکچین است: 1) نسخه‌ای از آن نزد همه موجود است 2) هیچکس نمیتواند اسامی پیشین را دستکاری کند.
اما در دفتر کل توزیع‌شده بلاکچین، همه داده‌ها به شکل بلوک‌های رمزنگاری شده‌اند و هر کاربر فقط با کلید خصوصی اختصاصی خود می‌تواند به محتوای بلوک مربوط به خود دسترسی پیدا کند. از اینرو اطلاعات بی‌نام و محرمانه باقی می‌ماند. ضمن اینکه خطر هک و دستکاری اطلاعات نیز وجود ندارد؛ چراکه برای هر بلوک با استفاده از توابع «دَرهَمَک‌ساز»[3] یک کد اختصاصی – اغلب یک عبارت 256 بیت (64 حرف در مبنای 16) – و تقریباً یکتا صادر می‌شود. این کد از تلفیق اطلاعات بلوک جدید با کد بلوک قبل تولید شده و اینگونه باعث می‌شود داده‌ها متصل به یکدیگر و غیرقابل دستکاری باشند. اطلاق عنوان «زنجیره بلوکی» به این فناوری نیز به خاطر همین اتصال زنجیره‌ای و به هم‌پیوسته بلوک‌ها با یکدیگر است. ضمناً نقل و انتقال داده‌ها در بستر بلاکچین به صورت همتا به همتا بوده و هیچ نهاد ثالث واسطه و نظارتی در آن وجود ندارد.
شکل 7: در بلاکچین همه محتویات بلوک به یک کد 64 حرفی (256 بیت) تبدیل می‌شوند.[4]
شکل 8: نمای مفهومی از ساختار زنجیره‌ای بلاکچین که در آن هر بلوک از تلفیق اطلاعات بلوک جدید با کد هَش بلوک قبل ایجاد ایجاد می‌شود.
جدول 2: مقایسه ویژگی‌های روش سنتی و روش زنجیره بلوکی در ثبت اطلاعات (مثال حضور و غیاب کلاسی و تبادل مالی)
علی‌رغم اینکه در رسانه‌ها فناوری بلاکچین اغلب با حوزه اقتصاد و رمزارز «بیت‌کوین» گره‌خوده است، همه آنچه به اختصار درباره ویژگی‌های بلاکچین ذکر شد باعث شده‌است این فناوری به عنوان راهکاری شفاف، امن و البته – به ظاهر – بدون نظارت و مداخله نهادهای مرجع، در زمینه ثبت و انتقال داده‌ها مورد استقبال حوزه‌های مختلفی قرار گیرد. برای مثال:
این فناوری می‌تواند به ذخیره و به اشتراک‌گذاری داده‌های پزشکی و سلامت کمک کند. با استفاده از بلاکچین، می‌توان داده‌های پزشکی را به صورت رمزگذاری شده و غیرقابل تغییر در شبکه قرار داد و به بیماران، پزشکان، داروسازان و سایر ذینفعان دسترسی داد. این کار باعث می‌شود که سوابق پزشکی افراد به‌روز، قابل اعتماد و قابل ردیابی باشد و در عین اینکه حریم خصوصی و حقوق بیماران نیز حفظ شود.
در انتخابات نیاز به احراز هویت رای‌دهندگان، ثبت ایمن و محرمانه سوابق برای ردیابی آرا و آمارهای قابل اعتماد برای تعیین برنده وجود دارد. فنلوری بلاکچین می‌تواند زیرساخت اصلی برای رسیدن به همه این اهداف در برگزاری انتخابات باشد. استفاده از این فناوری نیاز به بازشماری آرا را با حذف امکان تقلب در رای‌دهندگان و تبانی از بین می‌برد؛ چراکه آرا به عنوان یک تراکنش در بلاک چین ذخیره می‌شوند و دولت‌ها و رای‌دهندگان می‌توانند اطمینان حاصل کنند که هیچ رایی قابل تغییر یا حذف نیست و هیچ رای نامشروعی را نیز نمی‌توان به زنجیره اضافه کرد.
از ویژگی یکتا و غیرقابل تغییر بودن بلاکچین می‌توان در زمینه ثبت اسناد حقوقی استفاده کرد. ضمن اینکه از «توکن‌های غیرقابل انتقال» (NFT)[5] برای ثبت مالکیت معنوی ایده، عکس، فیلم، تابلو نقاشی، صوت و غیره استفاده می‌شود.
بلاکچین در این حوزه می‌تواند به ثبت زنجیره تولید محصول، سموم و مواد استفاده شده در تهیه آن، واسطه‌های دخیل در زنجیره انتقال آن و شفافیت در قیمت‌ها کمک کند.
هر جایی مثل معدن، مخابرات، حمل‌ونقل، بیمه و غیره که در آن نیاز به ثبت اطلاعات به شکل محرمانه و سپس انتقال آن به دیگران با حفظ حریم خصوصی و جلوگیری از دستکاری باشد، فناوری بلاکچین می‌تواند ایفای نقش کند.
البته باید توجه داشت که بلاکچین همچنان نقاط ضعف جدی دارد. مثلاً به علت ساختار توزیع‌شده بلاکچین، سرعت پردازش اطلاعات در آن پایین است (به عنوان نمونه، بلاکچین «بیت‌کوین» اطلاعات را با سرعت 7 تراکنش در ثانیه پردازش می‌کند و این یعنی 188 روز طول می‌کشد تا بتواند حدود 100 میلیون تراکنشی در شبکه بانکی ایران فقط در یک روز صورت می‌گیرد را ثبت کند!) این زمان‌بر بودن فرایند کار بلاکچین باعث می‌شود این فناوری هنوز قابلیت مقیاس‌پذیری گسترده نداشته باشد.
ضمن اینکه پردازش اطلاعات در اغلب بلاکچین‌های امروزی، مصرف برق بالایی دارد که باعث می‌شود علاوه‌بر پرهزینه بودن استفاده از این فناوری، تأمین انرژی مورد نیاز آن تبعات زیست‌محیطی نظیر مصرف سوخت‌های فسیلی، انتشار گازهای گلخانه‌ای و گرمایش زمین را در پی داشته باشد.
شکل 9: در رتبه‌بندی میزان مصرف برق سالانه کشورها، بیت‌کوین با ۱۷۰ تراوات ساعت در رتبه 24 قرار دارد.[6]
علاوه‌براین به خاطر ساختار به هم‌پیوسته و زنجیره‌ای بلاکچین، به هیچ وجه امکان پاک کردن اطلاعات شخصی یا محرمانه که به صورت تصادفی در بلاک قرار گرفته باشد وجود ندارد و هر خطایی غیرقابل اصلاح است.
البته فناوری بلاکچین نیز مشابه هر فناوری دیگری دارای خاصیت مغناطیسی است؛ یعنی سایر شئون زندگی را به خود جذب و بر آنها اثر مثبت یا منفی می‌گذارد. از اینرو تدبیر درباره اثرات این فناوری بر ساحت‌های فرهنگی، سیاسی، اقتصادی و اجتماعی ضرورت دارد.
[1] Blockchain
[2] DLT: Distributed Ledger Technology
[3] تابع درهمک‌ساز یا «Hash» یک تابع ریاضی است که هر حجمی از داده را تبدیل به یک عدد طبیعی می‌کند.
[4] https://10015.io/tools/sha256-encrypt-decrypt
[5] Non-fungible token
[6] https://ccaf.io/cbnsi/cbeci/comparisons
