در توسعه اینترنت، رویدادهای شاخصی نقش داشتند که می توان از آنها برای تقسیم فرآیند به مراحل مختلف استفاده کرد. ایجاد اولین شبکه های کامپیوتری گسترده در دهه 1960، توسعه یک سیستم پست الکترونیکی در دهه 1970، ایجاد اینترنت در اواخر 1970، راه اندازی شبکه جهانی وب در دهه 1990 و ایجاد اولین مرورگرها و موتورهای جستجو در اواخر 1990، از جمله این نقاط عطف و مهم به شمار می آیند. اینترنت پس از هر یک از این وقایع، تغییرات چشمگیری را تجربه کرد. تمامی این مراحل نقش موثری در ایجاد اینترنت به شکل امروزی داشته اند. توسعه بلاک چین نیز طی مراحل مختلفی صورت گرفته است که با پیشرفت ها و اختراعات مهم مشخص می شوند. فناوری بلاک چین در آینده نیز به احتمال بسیار زیاد تحولات گسترده تری خواهد داشت. با این حال، کارشناسان تاریخ بلاک چین را به 3 مرحله مهم تقسیم کرده‌اند. در این مقاله به بررسی 3 نسل فناوری بلاک چین می پردازیم.

3 نسل فناوری بلاک چین

بلاک چین: این کلمه معمولاً با بیت کوین و ارزهای دیجیتال مرتبط است و اگرچه این موضوع اشتباه نیست، اما فناوری بسیار بیشتر از ارز دیجیتال است. برای ورود به موضوع، می‌خواهیم سه نسل فناوری بلاک چین و چگونگی پیشرفت فناوری را تجزیه و تحلیل کنیم. بسیار خب، عالی است، اما بلاک چین دقیقا چیست؟ اساساً، بلاک چین یک دفتر کل است که در چندین رایانه در سراسر جهان توزیع شده است و می تواند توسط هر کسی با اتصال آنلاین اجرا شود.

آنچه در مورد بلاک چین جالب است این است که داده ها متعلق به یک شخصیت مرکزی نیست یا اداره نمی شود (غیرمتمرکز است) و نمی توان داده ها را پس از اضافه شدن به دفتر کل ویرایش یا دستکاری کرد. اما بلاک چین همچنین یک قلمرو در حال تکامل است که (مانند وب) با یک ایده هیجان انگیز متولد شد و با هر تکرار در حال گسترش است.

مرحله 1: بیت کوین و ارزهای دیجیتال

اولین نسل از 3 نسل فناوری بلاک چین، بیت کوین و ارزهای دیجیتال می باشند. ساتوشی ناکاموتو توسعه‌دهنده بیت‌کوین، در وایت پیپر ارز دیجیتال بیت کوین، بلاک چین را به شکلی که در حال حاضر وجود دارد، ترسیم کرد. بلاک چین در حوزه های مختلفی کاربرد دارد اما به طور اختصاصی برای ارز دیجیتال بیت کوین و تحقق اهداف آن طراحی و اجرا شده است. در مراحل اولیه، بلاک چین یک دفتر کل عمومی مشترک را که از یک شبکه ارز دیجیتال پشتیبانی می کند، ایجاد کرده است.

ایده بلاک چین ساتوشی در مورد تراکنش های بیت کوین، از بلوک های 1 مگابایتی (MB) اطلاعاتی استفاده می کند. اتصال بلوک ها به یک دیگر از طریق یک فرآیند تأیید رمزنگاری پیچیده صورت می گیرد و یک زنجیره تغییر ناپذیر را تشکیل می دهند. فناوری بلاک چین بسیاری از ویژگی‌های اصلی این سیستم‌ها را حتی در ظاهر اولیه خود، ایجاد می‌کند که امروزه نیز این ویژگی ها همچنان باقی مانده‌اند. در واقع، بلاک چین بیت کوین نسبت به اولین مراحل ایجاد آن تا حد زیادی بدون تغییر باقی مانده است.

بیت کوین به عنوان یکی از محبوب ترین و شناخته شده ترین ارزهای دیجیتال، ویژگی هایی از جمله محدود بودن تعداد بیت کوین ها، نیمه ناشناس بودن تراکنش ها، غیر قابل برگشت بودن تراکنش ها، غیر قابل جعل بودن بیت کوین، حمل و جا به جایی آسان تر و ... دارد. البته این ارز دیجیتال عاری از عیب نیست و معایبی از جمله ریسک و نوسانات زیاد، تداخل احتمالی دولت ها، تورم زدایی و ناقص و در حال توسعه بودن آن دارد. 

مرحله 2: قراردادهای هوشمند

یکی دیگر از 3 نسل فناوری بلاک چین، قراردادهای هوشمند است. توسعه‌دهندگان پس از مدتی به این نتیجه رسیدند که بلاک چین قابلیت های بسیار بیشتر و فراتری از ثبت تراکنش‌ها دارد. به عنوان مثال، بنیانگذاران اتریوم تصمیم گرفتند از امکانات بلاک چین برای دارایی ها و قراردادهای اعتماد استفاده کنند. بنابراین، اتریوم نشان دهنده نسل دوم فناوری بلاک چین می باشد. ظهور قراردادهای هوشمند، نوآوری اصلی اتریوم بود. معمولا، در دنیای کسب و کار اصلی، مدیریت قراردادها بین دو نهاد مجزا صورت می گیرند که گاهی اوقات در فرآیند نظارت، با نهادهای دیگر نیز نقش دارند.

قراردادهای هوشمند مجموعه ای از کدهای پیشرفته اند که بر روی بلاک چین قرار گرفته اند و مدیریت می شوند. امکان خطا و فساد در قراردادها از طریق قراردادهای هوشمند به صفر رسیده است. قراردادهای هوشمند سرعت بسیار بالایی دارند و از امنیت زیادی برخوردارند. البته به دلیل این که به برنامه نویسان و کدنویسان زیادی نیاز دارد، هزینه قراردادهای هوشمند بالا می باشد. قراردادهای هوشمند همچنین به صورت کاملا غیرمتمرکز می باشند زیرا هیچ سازمان و دولتی بر آن نظارت ندارند و فقط توسط رایانه های سراسر دنیا کنترل می شوند.

استفاده از فناوری بلاک چین، وجه تمایز قراردادهای هوشمند با قراردادهای معمولی می باشد که کاربران را بی نیاز از اعتماد به واسطه ها می کنند. با توجه به خاصیت اصلی بلاک چین که توزیع شدن است، زمانی که قراردادهای هوشمند بر روی فناوری بلاک چین ثبت می شوند، در میان همه نودها که اعضای بلاک چین هستند، اشتراک گذاری می شود و همه ی اعضا یک نسخه از آن را خواهند داشت. در نتیجه امکان دستکاری کردن بر روی آن وجود ندارد زیرا توسط یک سرور متمرکز اجرا نمی شود بلکه توسط تمام اعضای بلاک چین، اجرا می شود.

مبحث دیگری در قرار دادهای هوشمند، اوراکل ها هستند که برای قراردادهای هوشمند داده های مورد نیاز را فراهم می کنند. اوراکل ها در معرض خطر ها قرار دارند و در صورتی که هکرها به اوراکل ها دسترسی پیدا کنند، مشکل بزرگی در شبکه قراردادهای هوشمند ایجاد می شود. اطلاعات مربوط به دنیای واقعی از طریق اوراکل ها در اختیار قراردادهای هوشمند قرار می گیرند و به این صورت داده های پردازشی قراردادهای هوشمند تکمیل می شوند. بنابراین قراردادهای هوشمند را نیز می توان از سه نسل فناوری بلاک چین به شمار آورد.

مرحله سوم: آینده

کاردانو/پولکادات/اتریوم2.0 (Cardano/Polkadot/Ethereum 2.0)

به نسل سوم از 3 نسل فناوری بلاک چین می رسیم. در حالی که نسل اول و دوم در نوآوری استثنایی هستند، چند مشکل اساسی وجود دارد که آنها از آن رنج می برند. یکی از مسائل مهم مقیاس پذیری است. اساساً، افراد زیادی در حال تلاش برای تراکنش هستند و فضای بسیار کمی برای آن در بلاک چین وجود دارد. این مشکل کلاسیک "آشپزهای زیاد و آشپزخانه بسیار کم" را یادآوری می کند.

به این شکل فکر کنید: به عنوان یک استارتاپ، یک شرکت می تواند با یک کیک آغاز به کار، برای کل دفتر کار خود را شروع کند. با رشد شرکت، تعداد افرادی که آن کیک را می خوردند افزایش یافت، اما اندازه آن یک کیک ثابت ماند. این بدان معنی است که افراد بیشتری سهم کمتری را دریافت می کنند و همچنین باید در یک صف منتظر کیک باشند. مقیاس پذیری بیت کوین یکسان عمل می کند: مشکلات گلوگاهی ظاهر می شوند زیرا افراد زیادی سعی می کنند همزمان تراکنش انجام دهند. این به معنای تاخیر(که برای یک سیستم مالی پایدار نیست) و کارمزدهای بالایی است که مانعی برای پذیرش، به ویژه در کشورهای در حال توسعه است.

همانطور که گفته شد مقیاس پذیری یکی از مشکلات اساسی بلاک چین است. مقیاس پذیری همان توانایی یک سیستم برای اداره کردن حجم زیاد کار است. سیستم های بلاک چین مقیاس پذیر، نشان دهنده این است که بلاک چین از طریق تنظیم برخی پارامترهای سیستم و یا اصلاح مکانیسم اجماع، نسبت به سایر سیستم های موجود به TPSهای بالاتری دست پیدا کرده اند. بلاک چین های مقیاس پذیر شامل 4 طبقه می باشند که عبارتند از: مقیاس بندی بیت کوین، مقیاس بندی اثبات کار، مقیاس بندی الگوریتم های BFT و بلاک چین های مقیاس پذیر.

محققان بلاک چین، قصد دارند سطح مقیاس پذیری کمتری را ایجاد کنند تا توان شبکه کمتر از حالت خطی، با افزایش اندازه شبکه، رشد کند. شبکه لایتینگ و شاردینگ برای مشکل مقیاس پذیری بلاک چین، به عنوان راه حل های مقیاس پذیر شناخته شده اند. شاردینگ به معنای تقسیم کل شبکه به زیر شبکه هایی ست که شارد نام دارند.

بلاک چین های غیر متمرکز، بلاک چین های ایده آلی هستند زیرا می توانند در هر ثانیه، هزاران تراکنش را مدیریت کنند. همچنین در برابر حملات 51 درصدی و حملات سیبل(Sybil-attack) و یا حملات محروم سازی از سرویس، مقاوم هستند. بلاک چینی که الگوریتم اجماع اثبات کار را انتخاب می کند، از نظر فناوری در برابر حملات مقاوم است. ریپل از جمله بلاک چین های سریع، امن و متمرکز است.

بیت کوین نیز مشکلاتی در زمان پردازش تراکنش ها دارد. ارزهای دیجیتال جدید سعی کرده اند که بلاک چین های خود را طوری طراحی کنند که دیگر با این مسئله مواجه نباشند. بنابراین مقیاس پذیری یکی از مهم ترین پیشرفت هایی ست که می تواند مسیر پیشرفت بلاک چین را هموار و آسان کند.

پروژه های نسل سوم بلاک چین با در نظر گرفتن این موضوع طراحی شده اند و این فناوری به طور خودکار مسائل مربوط به مقیاس بندی را در صورت ظهور حل می کند. اساساً در صورت نیاز، کیک بیشتری به صورت خودکار خریداری می شود تا کسی منتظر تکه ای از آن نباشد.

مشکل دیگری که پروژه های نسل سوم بلاک چین حل می کنند، قابلیت همکاری است. همانطور که نمی توانید آیفون را با شارژر سامسونگ شارژ کنید، اولین تکرارهای بلاک چین نمی توانند با یکدیگر تعامل داشته باشند. در حالی که ممکن است موضوع خیلی مهمی نباشد، قابلیت همکاری در واقع برای رونق صنعت بسیار مهم است.

جهان متکی به همکاری و سیستم‌هایی است که در آن اطلاعات و داده‌ها می‌توانند در پلتفرم‌ها به اشتراک گذاشته شوند و این بسیار مهم است. پروژه هایی مانند کاردانو (Cardano) و پولکادات (DOT) از همان ابتدا توابع قابلیت همکاری را به بلاک چین خود معرفی کردند، به این معنی که می توانند به طور یکپارچه با سایر بلاک چین ها کار کنند.

سخن پایانی

علی رغم 3 نسل فناوری بلاک چین ذکر شده، باید گفت فناوری بلاک چین همواره در حال کشف و پیاده سازی برنامه های کاربردی است و به قابلیت های آن افزوده می شود. بنابراین حامیان بلاک چین آن را بسیار جذاب و با آینده ای روشن می دانند. با پیشرفت هایی که از نسلی به نسل دیگر انجام شده است، باور اینکه قدم بعدی برای بلاک چین، پذیرش جریان اصلی این فناوری است، خیلی خوش بینانه نیست.

ما در حال حاضر شروع کرده ایم که چگونه و کجا می‌توان از آن در مواردی مانند امکان DeFi استفاده کرد، زیرا شرکت‌ها آن را در سیستم‌های زنجیره تامین خود معرفی می‌کنند و همچنین هنر و بازی‌ها پای خود را در دنیای دیجیتال پیدا می‌کنند.

این بدان معناست که این احتمال قوی وجود دارد که ما به دنبال تونلی هستیم که در آن این فناوری به طور اساسی روش استفاده از فضای آنلاین را تغییر دهد (با حفظ حریم خصوصی بیشتر، امنیت بیشتر، و پتانسیل بیشتر متمرکز بر کاربر و ما در مورد آن هیجان زده هستیم. آی تی!) سه نسل فناوری بلاک چین به طور خلاصه عبارتند از:

• بلاک چین های نسل اول برای بهبود سیستم های مالی موجود با ارائه یک پلت فرم پولی غیرمتمرکز طراحی شده اند که کنترل را به دست مردم باز می گرداند.
• بلاک چین های نسل دوم لایه ای از "شرایط" را به تراکنش ها اضافه می کنند تا افراد بتوانند به جای اتکا به واسطه ها، بر سر شرایط قراردادهای هوشمند توافق کنند.
• هدف بلاک چین های نسل سوم رفع نقص های اساسی از جمله مقیاس پذیری و قابلیت همکاری است، به این معنی که بلاک چین می تواند پذیرش انبوه را حفظ کند و دچار مشکلاتی مانند زمان کند تراکنش و سیستم های بسته نشود.

آینده بلاک چین و موارد استفاده آن بسیار هیجان انگیز است و ما فقط می بینیم که به کجا می تواند برسد.