دفتر کل توزیع شده بلاکچین چیست؟ همه چیز درباره تکنولوژی بلاکچین به زبان ساده
بدون شک یکی از بزرگ‌ترین انقلاب‌های تاریخ فناوری، مربوط به پیدایش تکنولوژی دفتر کل توزیع شده است. در مسیر یادگیری بلاکچین و افزایش دانش کریپتو، یادگیری هیچ نقطه پایانی ندارد. پس در این مطلب همراه ما باشید تا با یکی از پرکاربردترین اصطلاحات مفاهیم شبکه بلاکچین، یعنی دفتر کل توزیع شده بلاکچین یا همان DLT آشنا شویم و یاد بگیریم این تکنولوژی نوین، چگونه توانست ثبت تراکنش‌های دیجیتال را به مرحله جدیدی از سرعت و شفافیت برساند.
تاریخچه شکل‌گیری دفتر کل در جهان؛ اجداد محاسبات مالی امروزه را بشناسید
پیش از آنکه بخواهیم دفتر کل توزیع شده و انواع آن را بررسی کنیم، باید با مفهوم اصلی دفتر کل (Ledger) آشنا شویم. تاریخ پیدایش دفتر کل به ظهور اولین تمدن‌های شهرنشین باز می‌گردد. درست زمانی که «پول» در جوامع متمدن پدید آمد، نیاز به حسابرسی دقیق مبادلات مالی نیز احساس شد. دفاتر کل ابتدا به سنتی‌ترین شکل ممکن یعنی پاپیروس، لوح‌های گلی و صفحات کاغذی و چوبی بودن. اما با پیشرفت مبادلات مالی و به‌وجودآمدن تجارت بین‌الملل، دفتر کل‌های بزرگ‌تر و پیچیده‌تر جایگزین دفاتر کل باستانی شدند.
حالا سوالی که پیش می‌آید آن است که وظیفه اصلی این دفاتر کل چیست؟ به زبان ساده، لجر یک مخزن حساب و کتاب است که در آن تمامی حساب‌های فعالیت تجاری، جمع سرمایه دوره، موجودی، سود و زیان و دیگر اطلاعات مالی ثبت می‌شود. به‌طور کلی، دفتر کل به‌عنوان یکی از مهم‌ترین ابزارهای حسابداری، برای تضمین کنترل مالی دقیق و صحیح شرکت‌های مختلف، بسیار مهم است و باید پایدار، قابل اعتماد و قابل دسترس باشد.
آشنایی با مفهوم دفتر کل توزیع شده؛ DLT چیست؟
همانطور که گفته شد از زمان پیدایش «پول» تا به امروز، دفاتر کل تا حد زیای دچار تغییر و پیشرفت شده‌اند. تا همین 50 سال پیش، دفتر کل مورد استفاده برای شرکت‌ها، نهادها و معاملات مالی، دفاتر کل دیجیتالی بود. به این شکل که تمامی داده‌های مرتبط با تراکنش‌ها و سایر اطلاعات حیاتی، بر روی یک سرور مرکزی ذخیره می‌شدند. احتمالا می‌توانید حدس بزنید که بکارگیری همچین روشی، با چه اشکالاتی روبه‌رو بود.
- عدم شفافیت مبادلات
- تمرکز کامل یک نهاد یا ارگان بر اطلاعات
- پرداخت هزینه از سوی کاربران به واسطه‌ها
- از بین رفتن کامل اطلاعات با نابودی سرور مرکزی
- سرعت پایین در انجام پروسه معاملات
بنابراین کم‌تر از نیم قرن پیش یک تکنولوژی بسیار کاربردی ابداع شد که مفاهیمی مانند صرافی ارز دیجیتال، شبکه بلاکچین و سایر اصطلاحات پرکاربرد امروزی را به‌وجود آورد؛ دفتر کل توزیع شده یا همان DLT (Distributed Ledger Technology).
دفتر کل توزیع شده درواقع یک پایگاه داده است که اطلاعات آن میان چندین Node یا گره در شبکه به اشتراک گذاشته می‌شود. بنابراین به دفتر کل توزیع شده، دفتر کل اشتراکی و دفترچه عمومی نیز گفته می‌شود. این روزها فناوری دفتر کل توزیع شده یا همان DLT، در بخش‌های مختلفی از جمله شبکه‌های بلاکچین استفاده می‌شود. بنابراین هر بلاکچین، یک DLT است، اما هر DLT، یک بلاکچین نیست. نگران گیج‌شدن در این مبحث نباشید! کمی که با هم پیش برویم، در ادامه همین بخش با مفهوم و نحوه کار دفتر کل توزیع شده بیشتر آشنا خواهیم شد.
نحوه کار دفتر کل توزیع شده چگونه است؟
نحوه کار سیستم DLT به این شکل است که ابتدا اطلاعات به چند قسمت تقسیم می‌شوند و سپس هر قسمت بر روی یک دستگاه یا سرور مختلف قرار می‌گیرد. بدین ترتیب، اگر یکی از این دستگاه‌ها یا سرورها دچار مشکل شود، داده‌های کلی آسیب نمی‌بینند و بازیابی آن‌ها امکان‌پذیر است. تکنولوژی DLT یا Distributed Ledger براساس فناوری رمزنگاری کار می‌کند؛ به همین دلیل داده‌ها به‌صورت امن ذخیره می‌شوند و امکان دسترسی هیچ شخص ثالثی به دیتای شبکه فراهم نیست.
همچنین یکی دیگر از روش‌های تامین امنیت در DLT، استفاده از کلیدهای عمومی و خصوصی و امضاهای رمزنگاری‌شده است. بهترین مثال آشنایی با این کلیدهای عمومی و خصوصی، زمانی است که می‌خواهیم برای خرید تتر در یک صرافی ارز دیجیتال اقدام کنیم. در این شرایط شما یک کلید خصوصی دارید که همان رمز عبور کیف پول ارز دیجیتال شما است و مانند رمز کارتتان عمل می‌کند. همچنین یک کلید عمومی دارید که آدرس ولت شما است و (مانند شماره حساب بانکی) می‌تواند بدون ایجاد خطر، در دسترس افراد مختلف قرار گیرد. این کلیدهای عمومی و خصوصی دو نمونه از عواملی هستند که تامین امنیت در تکنولوژی DLT را افزایش می‌دهند.
در یک نگاه کلی، روش‌های کار دفتر کل توزیع شده را به می‌توان به چند دسته خصوصی، عمومی، مجاز، بدون مجوز یا هر ترکیبی از این موارد، طبقه بندی کرد. چهار مورد از آن‌ها را به‌طور خلاصه در ادامه این بخش برای شما توضیح داده‌ایم.
دفتر کل توزیع شده عمومی/مجاز (Public/permissioned)
این فناوری به کاربران اجازه می‌دهد بدون نیاز به اطلاع‌رسانی، افشای هویت یا رعایت معیارهای برنامه، در شبکه حضور یابند یا از آن خارج شوند. در این روش نودهای شبکه که تشکیل‌دهنده شبکه هستند و برنامه ها را اجرا می کنند، باید برای پیوستن به شبکه دعوت شوند.
دفتر کل توزیع شده خصوصی/مجاز (Private/permissioned)
در این نوع شبکه‌ها تمرکززدایی وجود ندارد. همچنین هم برنامه‌ها و هم نودهای شبکه باید برای پیوستن به شبکه دعوت شوند. علاوه‌بر آن برای پیوستن به شبکه، انجام برخی فعالیت‌های خاص یا ارائه مدارک احراز هویت الزامی است.
دفتر کل توزیع شده عمومی/بدون مجوز (Public/permissionless)
این شکل از دفتر کل توزیع شده، غیر متمرکزترین نوع شبکه است. در این سیستم کاربران می‌توانند بدون نیاز به اطلاع‌رسانی، فاش‌کردن هویت خود یا انجام موارد خاص، در شبکه مستقر یا از آن خارج شوند. علاوه‌بر این، نودها معمولا می‌توانند در ازای ارز رمزنگاری‌شده بومی شبکه، آزادانه و ناشناس در برنامه مشارکت کنند.
دفتر کل توزیع شده خصوصی/بدون مجوز (Private/Permissionless)
دفتر کل توزیع شده خصوصی و بدون مجوز نیز مستلزم آن است که برای پیوستن به شبکه، توسط یک Node دیگر، دعوت شوند. با این وجود، امکان حذف آن‌ها توسط شبکه، هر زمان و بدون اخطار، میسر است.
همچنین گره‌هایی که شبکه را تشکیل می‌دهند و برنامه‌ها را اجرا می‌کنند، می‌توانند در ازای ارز دیجیتال اصلی شبکه آزادانه و ناشناسانه به شبکه بپیوندند و در آن مشارکت کنند.
ویژگی‌های DLT چیست؟ آشنایی با ویژگی‌های محبوب دفتر کل توزیع شده
دفتر کل توزیع شده مزایای زیادی نسبت به سیستم‌های دفتر کل سنتی‌تر دارد. در ادامه با برخی از این ویژگی‌ها بیشتر آشنا می‌شویم تا دید عمیق‌تری نسبت به مفهوم DLT به‌دست آوریم.
- فناوری DLT یک سیستم غیرمتمرکز است و دارای یک نقطه کنترل مرکزی نیست. این موضوع سبب شده تا دفاتر کل توزیع شده در برابر حملات انعطاف‌پذیرتر باشند و آسیب‌پذیری کمتری در برابر خرابی‌های سیستم داشته باشند.
- از آنجایی که DLT از الگوریتم های رمزنگاری برای ایمن‌سازی داده‌ها استفاده می کند، دستکاری یا جعل اطلاعات در شبکه بلاکچین تقریبا غیرممکن است. این امر اطمینان کاربران به داده‌ها را افزایش و خطر تقلب را کاهش می‌دهد.
- فناوری دفتر کل توزیع شده امکان دسترسی شفاف به داده‌ها و تراکنش‌ها را فراهم می‌کند و به همه کاربران DLT امکان مشاهده بیشتر عملیات سیستم را می‌دهد. این شفافیت در اطلاعات، می‌تواند منجر به تعامل بیشتر کاربران با شبکه شود.
- دفتر کل بلاکچین، با حذف واسطه‌ها و خودکارکردن تراکنش‌ها از طریق قراردادهای هوشمند، فرآیندها را ساده می‌کند. بنابراین نیاز کمتری به تعامل یا مدیریت انسانی وجود دارد، هزینه‌ها کاهش و کارایی افزایش داده می‌شود.
البته فواید فناوری DLT به همین جا ختم نمی‌شود. بانکداری الکترونیکی در بسیاری از نقاط دنیا، همچنان با محدودیت‌های فراوانی همراه است. نقل و انتقالات مالی همیشه با پرداخت کارمزدهای بالا همراه بوده و گاهی حتی امکان انجام این دسته از مبادلات میان کشورهای مختلف، میسر نیست. همچنین برخی از افراد به خدمات بانکداری سنتی دسترسی ندارند یا طی‌کردن پروسه اداری آن، برای آن‌ها دشوار است. تمامی این موارد درحالی است که با فناوری DLT، تمامی آنچه که برای تبادل اطلاعات در سراسر دنیا نیاز دارید، فقط یک دستگاه متصل به اینترنت است!
انواع دفتر کل توزیع شده؛ 5 مورد که باید بشناسید
حالا که با نحوه کار دفاتر کل توزیع شده آشنا شدید، بد نیست سری به انواع دفتر کل توزیع شده بزنیم تا آموزش بلاکچین را کمی کامل‌تر ادامه دهیم. اگر خاطرتان باشد، پیش‌تر در همین مطلب به شما گفتیم هر بلاکچین یک DLT است اما هر دفتر کل توزیع شده یک بلاکچین نیست. بنابراین علاوه‌بر دفتر کل بلاکچین در ادامه این مقاله با 4 نمونه دیگر از انواع دفتر کل توزیع شده نیز آشنا خواهیم شد.
1. دفتر کل توزیع شده بلاکچین (Blockchain DLT)
Blockchain DLT یکی از محبوب‌ترین دفاتر کل توزیع شده است. دفتر کل توزیع شده بلاکچین نوعی DLT است که در آن سوابق تراکنش‌ها به‌صورت زنجیره‌ای از بلوک‌ها ذخیره می‌شود؛ درست مانند مثال‌هایی که تا این بخش از مقاله درباره آن‌ها صحبت کردیم.
منظور از «زنجیره بلوک ها» در Blockchain DLT، هر نوع داده دیجیتال ذخیر‌شده در پایگاه داده است. اطلاعات دیجیتالی ذخیره‌شده در بلوک‌های پس از جنسیس بلاک، از چند قسمت تشکیل شده است. برای مثال یک تراکنش را درنظر می‌گیریم. فرض کنید یک نفر معامله‌ای در شبکه انجام داده است. بلوک این تراکنش شامل زمان، تاریخ و مبلغ ارسالی فرستنده خواهد بود. البته اطلاعات فرستنده نیز در بلوک درج خواهد شد. با این حال، برای حفظ ناشناس‌بودن کاربر، از «امضای دیجیتال» منحصربه‌فرد کاربر به‌جای نام واقعی او استفاده می‌شود. هر بلوک حاوی یک شناسه خاص به نام «هش» برای متمایزکردن یا همگام‌سازی تراکنش‌ها خواهد بود. این تابع شامل کاراکترهای الفبایی و عددی بوده و هر تابع هش یک انتخاب منحصر به‌فرد و تصادفی است.
برای شروع، یک تراکنش توسط شخصی در شبکه انجام می‌شود. پس از تکمیل فرآیند، تراکنش باید تایید شود. تراکنش را می‌توان به روش‌های مختلفی در بلاکچین تایید کرد؛ با این وجود این تاییدیه تا حد زیادی توسط نودهای شبکه انجام می‌شود. اگر اکثریت معتقد باشند تراکنش یک نفر درست است، تمام اطلاعات مربوط به آن شامل زمان، مبلغ و امضای دیجیتال کاربران در بلوک ذخیره می‌شود.
پس از اضافه‌شدن تراکنش به دفتر کل، کاربر اصلی و (بسته به ویژگی‌های شبکه) سایر کاربران نیز می‌توانند آن را ببینند. در این مرحله اگر نوع DLT عمومی باشد، هر کسی در شبکه می‌تواند تراکنش را ببیند و اگر خصوصی یا فدرال باشد، قوانین سیستم دفتر کل توزیع شده اعمال خواهد شد.
2. هش گراف (Hash Graph)
سیستم هش گراف از پروتکل Gossip برای انتقال انواع اطلاعات در سراسر شبکه استفاده می‌کند. پروتکل گاسیپ (یا همان غیبت‌کردن) به این صورت است که هر نود در شبکه به‌طور تصادفی یک نود همسایه را برای انتقال این اطلاعات یا Event انتخاب می‌کند. سپس نود بعدی، Event را با سایر داده‌های دریافتی ترکیب کرده و آن را به نودهای مجاور انتقال می‌دهد. این رویکرد، شباهت زیادی با «یک کلاغ، چهل کلاغ» ایرانی خودمان دارد! تصور کنید همسایه شما اطلاعاتی را درباره یکی از اهالی محله با شما به اشتراک می‌گذارد. کافی است شما این اطلاعات را با همسایه مجاورتان در میان بگذارید تا در مدت کوتاهی، همه محله از آن باخبر شوند! با این تفاوت که در هش گراف، چون فرآیند بسیار سریع است، همه افراد شبکه در عرض چند دقیقه از رویداد مطلع خواهند شد.
همچنین یک کلاغ چهل کلاغ یک محله در نهایت حامل چندین شایعه شاخدار و غیر واقعی است؛ اما سیستم هش گراف عاری از انواع کلاهبرداری ارز دیجیتال بوده و اطلاعات در اثر انتقال از یک نود به نود دیگر، کم و زیاد نمی‌شود.
3. گراف مدور جهت‌دار (Directed Acyclic Graph)
سیستم گراف مدور جهت‌دار یا همان DAG شباهت‌های زیادی با نحوه کار دفتر کل بلاکچین دارد. اما یکی از مهم‌ترین تفاوت‌های آن، ارائه نانوتراکنش بدون کارمزد است. DAG برای رسیدن به اجماع رویکرد متفاوتی دارد. در این سیستم مانند بلاک چین، هر عضو شبکه یک نود نامیده می‌شود که می‌تواند تراکنش‌ها را آغاز کند. اما برای اعتبارسنجی تراکنش، لازم است هر نود حداقل دو تراکنش تصادفی انتخاب‌شده توسط شبکه را در دفتر کل را تایید کنند.
فرمول این پروسه به این شکل است که هرچه شخص بیشتر اعتبار سنجی کند، تراکنش‌های معتبر بیشتری در شبکه موجود خواهد شد. در نتیجه، هرچه تراکنش معتبر بیشتر باشد، مقیاس پذیری نیز بیشتر می‌شود. پیشنهاد می‌کنیم برای آنکه نحوه کار گراف مدور جهت‌دار را بهتر متوجه شوید، مطالعه مقاله مقیاس پذیری در بلاکچین را از دست ندهید.
4. هولوچین (Holochain)
چهارمین نوع از انواع دفاتر کل توزیع شده که در این مقاله به آن می‌پردازیم، هولوچین (Holochain) است. در روش‌های دیگر، تمام نودهای شبکه به یک اجماع جهانی می‌رسند تا بتوانند کل شبکه را تایید کنند. اما هولوچین این روال معمول را طی نمی‌کند. در عوض هر نود سوابق یک تراکنش را دریافت کرده و بر مبنای قوانین برنامه اشتراکی مرتبطش، آن را تایید می‌کند.
نام روش هولوچین از مفهوم هولوگرام برداشته شده است. همانطور برای ساخت یک تصویر سه‌بعدی در هولوگرام به پرتوهای نوری خاص نیازمند هستید، در هولوچین نیز ماژول‌های جداگانه‌ای برای ساخت سیستم دفتر کل توزیع شده استفاده می‌شود.
مشهودترین وجه تمایز هولوچین با سایر DLTها این است که از رویکرد داده‌محور به عامل‌محور تغییر حالت داده شده است. همچنین Holochain-DLT تقریبا مقیاس‌پذیری نامحدودی دارد زیرا از پروتکل اجماع جهانی استفاده نمی‌کند.
5. تمپو (Tempo)
تمپو آخرین نوع دفتر کل توزیع شده در میان انواع جدید (Radix)دفتر کل توزیع شده است. Tempo DLTیک گزینه نسبتا جدید است که امکانات زمان‌بندی را با سایر ویژگی‌های DLT ترکیب می‌کند. مزیت اصلی Tempo این است که می‌توانیم از آن برای هر دو ماژول عمومی و خصوصی استفاده کنیم. علاوه‌بر این در سیستم تمپو برای ایجاد برنامه‌های کاربردی، سکه یا توکن، نیازی به سخت‌افزار قابل توجهی نداریم.
نحوه کار Tempo DLT به این شکل است که هر نود این امکان را دارد که زیرمجموعه‌ای از کل دفتر کل جهانی را در خود حمل کند. در نتیجه، نودها در شبکه نیازی به تحمل بار دفتر کل ندارند. این تکنولوژی سبب می‌شود که شبکه ترافیک بیشتری را مدیریت کرده و در نتیجه، مقیاس‌پذیری آن افزایش یابد. البته در نظر داشته باشید که در حال حاضر بکارگیری از تکنولوژی Tempo DLT مانند سایر دفاتر کل توزیع شده، شایع نیست.
کلام آخر؛ اهمیت و کاربردهای Distributed Ledger
در این مطلب از وبلاگ تریتکس در کنار هم خواندیم که DLT چیست، انواع دفتر کل توزیع شده کدام است و نحوه کار دفتر کل توزیع شده بلاکچین به چه صورت است. فناوری DLT قابلیت ثبت و نگهداری داده‌ها با امنیت بالا و در شبکه‌های قابل توزیع را دارد. این روش برای مدیریت داده‌ها و تراکنش‌ها بسیار امن و شفاف است و به همین دلیل در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرد که در ادامه لیست کوتاهی از آن‌ها را برای شما آورده‌ایم.
- بانکداری؛ تراکنش‌های مالی و اصلاح سیستم‌های پرداخت خرید اینترنتی و الکترونیکی
- شرکت‌های بیمه؛ ثبت روند پرداخت اطلاعات و تایید خسارت
- شرکت‌های حمل و نقل؛ پیگیری مسیر، تراکنشات و تضمین ایمنی بیشتر
- تجارت الکترونیکی؛ مدیریت فرآیند پرداخت، اطلاعات شخصی، میزان موجودی و داده‌های مربوط به مشتریان
- دولت؛ ثبت املاک، رای‌گیری الکترونیکی، شناسایی هویت و مدیریت قضایی اطلاعات
در کل می‌توان گفت استفاده از Distributed Ledger Technology باعث بهبود امنیت و شفافیت در بسیاری از صنایع و کسب و کارها می‌شود. به همین دلیل باید منتظر باشیم تا این انقلاب عظیم در تکنولوژی، در سال‌های پیش رو سهم بیشتری از فعالیت‌های روزانه ما را به خود اختصاص دهد.
دیـــدگـاه خـود را بـه اشــتراک گــذاریــد