بلاک چین‌ها امروزه بسیار محبوب هستند. ارزهای دیجیتال که همه در این دنیا به آنها علاقه دارند به کمک بلاک چین توسعه یافته‌اند. پس بهتر است در قدم اول بدانیم بلاک چین چیست؟ و بعد در مورد بلاک در بلاکچین یعنی چه صحبت خواهیم کرد.
بلاک چین به زبان ساده، یک پایگاه داده برای ثبت امن داده‌ها و اطلاعات است. یکی از ویژگی‌های این پایگاه داده این است که اطلاعات ذخیره شده روی این پایگاه را برای همه‌ی اعضای شبکه ارسال می‌کند. با کمک گرفتن از رمزنگاری و توزیع داده‌ها، حذف، هک و دستکاری اطلاعات تقریبا غیرممکن می‌شود.
بلاک چین که از دو کلمه بلاک (block) که به فضایی که اطلاعات در آن ذخیره می‌شود گفته شده و چین (chain) که اساس قرارگیری بلاک‌ها را به صورت زنجیره‌ای بیان می‌کند، تشکیل شده است.
یک شبکه بلاک چین متشکل از میلیون‌ها بلاک است. هر بلاک در زنجیره شامل تعدادی تراکنش است و هر زمان که تراکنش جدیدی در بلاک چین اتفاق می‌افتد، رکوردی از آن تراکنش به تمام پایگاه‌های موجود در آن بلاک چین اضافه می‌کند.
فهرست مطالب
بلاک چیست؟
بخش اصلی فناوری بلاک چین، بلاک‌ها هستند. یک بلاک در یک شبکه بلاک چین مانند یک پیوند در یک زنجیره است. هر بلاک دارای اطلاعاتی مانند تراکنش‌های انجام شده در بلاک چین هستند. آدرس عمومی فرستنده و گیرنده، هش اختصاصی، هش بلاک قبلی و زمان انجام تراکنش اطلاعاتی هستند که به صورت دائمی ثبت و ذخیره می‌شوند. غیرقابل حذف و تغییر بودن اطلاعات ذخیره شده توسط ویژگی سیستم رمزنگاری در شبکه بلاک‌ها ایجاد می‌شود.
ساختار بلاک در بلاکچین
بلاک‌ها بخش‌های مختلفی دارند که یک هدف واحد را دنبال می‌کنند به طور کلی هر بلاک از دو بخش هدر بلاک و بدنه‌ی بلاک ایجاد شده است. بدنه‌ی بلاک محل ذخیره اطلاعات است و هدر بلاک خود شامل چندین بخش مجزا با وظایف خاص خود هستند که در ادامه به صورت کامل توضیح خواهیم داد.
بدنه بلاک
محل ذخیره‌ی تاریخچه‌ی تراکنش‌های تایید شده در بلاک‌ها، بدنه‌ی بلاک است. همانطور که می‌دانید بلاک‌ها را ماینرها ایجاد می‌کنند. ماینرها برای تایید و اعتبارسنجی یک تراکنش بررسی می‌کنند که آیا موجودی فرستنده برای تراکنش مورد نظر به اندازه‌ی کافی هست یا خیر؟ برای بررسی راحت‌تر، سوابق تراکنش‌ها در بدنه‌ی بلاک ذخیره می‌شوند.
هدر بلاک
نمی‌توان نقش اساسی هدر بلاک را در شبکه بلاک چین انکار کرد. بلاک‌ها توسط هدر به یکدیگر متصل می‌شوند و شناسایی آنها در شبکه از طریق هش هدر است.
داده‌های هدر بلاک در بالای بلاک قرار می‌گیرند و از 6 مولفه جدا تشکیل شده‌اند که عبارتند از:
- برچسب زمانی
- عدد نانس
- هدف
- هش ریشه درخت مرکل
- نسخه برنامه
- هش بلاک قبلی
هر کدام از این مولفه‌ها وظایفی دارند که طور مفصل آنها را توضیح خواهیم داد.
برچسب زمانی (time)
یکی از مولفه‌های تشکیل دهنده‌ی بلاک تایم استمپ یا همان برچسب مهر زمانی است. این مولفه ترتیب بلاک‌ها در بلاک چین را برحسب زمان مشخص می‌کند.
نانس (Nonce)
مولفه‌ی نانس یک عدد تصادفی، متغیری است که به وسیله‌ی الگوریتم اثبات کار تولید می‌شود و فقط یکبار استفاده می‌شود. عدد نانس هر بار به صورت افزایشی تغییر می‌کند تا زمانی که ماینرها بتوانند یک هش معتبر را حدس بزنند. این هش باید از هدف بلاک کوچکتر باشد.
هدف یا تارگت (Target)
بیت، واحد اندازه‌گیری هش است. هش جدید ایجاد شده برای بلاک باید کوچکتر یا مساوی با هش هدف باشد تا معتبر شناخته شود. هرچه قدر تعداد صفرهای اول تابع هش بیشتر باشد، آن هش کوچکتر است.
هدف سختی، میزان کوچکی مقدار هش را مشخص می‌کند. یعنی تعیین می‌کند که هش چه اندازه باید کوچک باشد تا ماینرهای شبکه بلاک چین، اعتبار آن را برای ذخیره تایید کنند.
هش درخت مرکل
به جمع‌آوری تمام اطلاعات موجود در یک بلاک که شامل اطلاعات تراکنش‌ها (آدرس فرستنده و گیرنده و …)، هش بلاک قبلی و هش اختصاصی در یک هش واحد، هش درخت مرکل می‌گویند.
برای آشنایی بیشتر با این مولفه لازم است که با درخت مرکل و نحوه‌ی کار آن بیشتر آشنا شویم.
درخت مرکل چیست؟
درخت مرکل نام خود را از ریاضیدان مشهور رالف مرکل گرفته است. کار این درخت، کشف این بود که بسیاری از اطلاعات را می‌توان در یک هش نشان داد. برای این، ابتدا خود داده‌ها هش می‌شوند. سپس هش‌ها دوباره به هش تبدیل شده و با هم ترکیب می‌شوند. در نهایت، درخت مرکل در یک هش واحد ادغام می‌شود. به این هش آخر، هش ریشه، ریشه درخت نیز می‌گویند. تمام اطلاعات برگ‌ها (تراکنش‌های فردی) و شاخه‌ها (هش برگ‌ها) را در یک رشته نسبتا کوتاه نشان می‌دهد.
نسخه برنامه (Version)
شماره نسخه برنامه یکی دیگر از مولفه‌های تشکیل دهنده‌ی بلاک است. هدف نسخه‌ی برنامه یا همان شماره‌ی نرم افزار بیان ساختار داده‌های داخل بلاک است. با استفاده از این شماره سریال کامپیوترها می‌توانند محتوای بلاک را به راحتی بخوانند. ماینرها نیز از طریق این شماره نوع پروتکل خود را برای فعالیت درون شبکه مشخص می‌کنند.
هش بلاک قبلی (Last Block)
بلاک‌ها در بلاک چین به یکدیگر متصل هستند و هش بلاک قبلی یک از این نقاط اتصال است بطوریکه بلاک فعلی، هش بلاک قبلی را دارد و به وسیله‌ی این مولفه است که ارتباط بین بلاک‌ها برقرار می‌شود.
همچنین این مولفه برای جلوگیری از تقلب در شبکه بلاک چین قرار گرفته است و به نوعی غیرقابل تغییر و حذف بودن اطلاعات بلاک در بلاکچین را ضمانت می‌کند چرا که اگر فردی قصد تغییر در داده‌های ثبت شده را داشته باشد، باید هش تمام بلاک‌های قبلی ساخته شده را تغییر دهد که یک کار غیرممکن است.
بلاک در بلاکچین چگونه ایجاد می‌شوند؟
ماینرها بلاک‌ها را ایجاد می‌کنند. هنگامی که یک تراکنش در شبکه‌ی بیت کوین انجام می‌شود، این تراکنش همان لحظه و بطور مستقیم به بلاک چین اضافه نخواهد شد، بلکه در استخری از تراکنش‌های تایید نشده نگهداری می‌شوند تا زمانی که گره‌ها یا همان کاربران شبکه‌ی بلاک چین آن تراکنش را تایید کنند.
یک بلاک در بلاکچین چگونه کار می‌کند؟
در هر ارز دیجیتال، تعداد زیادی تراکنش روزانه در سراسر جهان انجام می‌شود. پیگیری این تراکنش‌ها برای کاربران مهم است و می‌توانند این کار را با کمک بلاک‌ها انجام دهند. یک بلاک حاوی داده‌های اخیر است و هر بار که بلاک تکمیل می‌شود، به بخشی از گذشته تبدیل می‌شود و فضایی را برای بلاک جدید در بلاک چین باز می‌کند.
سخن پایانی
همانطور که گفته شد بلاک در بلاکچین بخش اصلی فناوری بلاک چین هستند و اطلاعات مورد نیاز هر تراکنش را در خود ذخیره می‌کنند، این اطلاعات ذخیره شده با توجه به ساختار بلاک‌ها که توضیح داده شد غیرقابل حذف و تغییر هستند که نشان از امنیت شبکه‌ی بلاک چین می‌دهد. بلاک چین‌ها یک حوزه مطالعاتی پیچیده هستند که در صورت نیاز به داشتن اطلاعات بیشتر در این حوزه می‌توانید مقاله‌ی کاربرد بلاک چین چیست؟ را مطالعه کنید.