نگاه کلی به بلاکچین

بلاکچین

همانطور که از نام آن واضح و مبرهن است، بلاکچین زنجیره به هم چسبیده از بلوک های حاوی اطلاعات است. منطق این تکنیک برای اولین بار توسط گروهی از محققان در سال 1991 معرفی شد. ایده اولیه به این صورت بود که به منظور جلوگیری از احتمال تغییر یا دستکاری اسناد توسط افراد، بر اسناد دیجیتال مُهر زمانی بزنند (هابر و استورنتا، 1991).

البته خود بلاکچین برای اولین بار زمانی که یک نویسنده یا یک گروه ناشناس از نویسندگان به نام ساتوشی ناکاموتو مقاله ای منتشر کردند، به همگان معرفی شد. در آن مقاله بلاکچین به عنوان شبکه ای که امکان انجام تراکنش های مالی را به صورت آنی و مستقیم به جای استفاده از یک واسطه، تحت عنوان یک سازمان مالی فراهم می کند، ارائه شد(ناکاموتو، 2008).

به عبارت دیگر، بلاکچین  فناوری است که در سیستم آن به دو عملگر [که گره نیز نامیده می‌شوند] اجازه داده می شود که در یک شبکه همتا به همتا (P2P) تراکنش کنند. همچنین در پی آن، با ذخیره کردن تراکنش های تکمیل شده به همراه مالک یا مالکان، دارایی های معامله شده را به شیوه توزیع شده در سراسر شبکه پخش می‌کنند. از این رو، یک فناوری دفترکل توزیع شده و دارای مهر زمانی در اختیار خواهیم داشت (Back et al.، 2014).

فناوری دفتر کل توزیع شده

فناوری دفتر کل توزیع شده (DLT)، تکنولوژی است که به تمام شرکت کنندگان اجازه می دهد که در یک شبکه توزیع شده غیر متمرکز لیستی مجوز داده شده از سوابق معاملاتی که به طور مداوم در حال گسترش، غیرقابل بازگشت، غیرقابل تغییر و مرتب شده بر زمان است را به صورت رمزنگاری شده به اشتراک بگذارند (بشیر، 2017).

اعضایی که در شبکه به هم متصل هستند می توانند، یک کمیت مبادله‌ای را بین خودشان به صورت مستقل مبادله کنند و با استفاده از الگوریتم شبکه با توافق نظر طرفین مبادله را تایید کنند. فرآیند معامله‌ای می تواند در هر زمانی توسط هر عضو شبکه که حق دسترسی دارد ردیابی شود (گانه، 2018). این مبحث در بخش های بعد بیشتر بررسی می شود. بر این اساس، اگر فرآیند معامله ردیابی شود، عملگر یا عملگرهای درون شبکه که در فرآیند معامله آن زمان دخیل بودند نیز ردیابی می شوند.

DLT ها با واگذار کردن مسئولیت اعتبار سنجی صحت انتقال دارایی به کل شبکه با کمک الگوریتم های دقیق طراحی شده، مشکل اطلاعات دیجیتالی که در اینترنت بیش از یک نسخه ایجاد می شوند و با نام “دوبار خرج کردن” نیز شناخته می شود را حل می‌کنند (گانه، 2018). از آنجایی که همه عملگرها در یک شبکه دارای یک کپی رکورد از تراکنش هستند، هرگونه تغییر مالکیت دارایی های دیجیتال در سیستم مستلزم تایید اعتبار از سوی کاربران آن است. بنابراین دیگر به یک پایگاه داده متمرکز نیاز نخواهد بود.

اگرچه بلاکچین به یک سازه فناوری خاص اشاره دارد اما، اخیراً استفاده از آن به عنوان واژه جایگزینی برای مجموعه گسترده ای از محصولات دفتر کل توزیع شده بیشتر و بیشتر مشاهده می شود (گارتنر، 2018). با این که مفاهیم بلاکچین و فناوری های دفتر کل توزیع شده گاهی اوقات به جای هم استفاده می شوند اما، در واقع یکسان نیستند. تفاوت بین آنها واضح و مشخص است.

با این که فناوری بلاکچین دفتر کل توزیع شده، اطلاعات و جزئیات تراکنش ها را در بلوک های متصل متوالی در یک شبکه غیر متمرکز توزیع شده ذخیره می کند اما، این مورد برای سایر فناوری های دفتر کل توزیع شده صدق نمی کند. این همان چیزی است که بلاکچین را ایمن و منحصر به فرد می سازد.

تعریف فناوری های دفتر کل توزیع شده و بلاکچین

اگر چه اتفاق نظری در مورد تعریف فناوری های دفتر کل توزیع شده و بلاکچین وجود ندارد اما، نویسندگان کمیسیون علوم اروپا برای گزارشات دولتی بلاکچین برای دولت الکترونیک، آنها را به شرح زیر معرفی کردند:

” فناوری دفتر کل توزیع شده به پروتکل ها و زیرساخت های پشتیبانی اطلاق می شود که به رایانه ها در مکان های مختلف اجازه می دهد تا تراکنش ها و به روز رسانی سوابق را به روشی هماهنگ در سراسر یک شبکه پیشنهاد دهند و تأیید کنند. “

” بلاکچین نوعی دفتر کل توزیع شده است که در آن معاملات کمیت مبادله ای به طور متوالی در بلوک ها گروه بندی می شوند. هر بلوک به بلوک قبلی متصل شده است و به صورت غیرقابل تغییری در یک شبکه همتا به همتا، با استفاده از مکانیزم اعتماد و تضمین رمزنگاری شده ثبت شده است. همچنین بسته به پیاده سازی، تراکنش ها می توانند برنامه ریزی نیز بشوند. “

بلاکچین یک دفتر کل توزیع شده است که کاملاً برای همه در دسترس است و واقعاً مشخصه بسیار جالبی دارد. اگر داده ها (اطلاعات عمومی یا اطلاعات تراکنش خاص) در آن ثبت شوند، تغییر آن اطلاعات بعد از ثبت اگر غیر ممکن نباشد، واقعاً دشوار است. هر بلوک جدای از داده‌هایی که حاوی آن است، حاوی اطلاعات خاصی شامل هش همان بلوک و هش بلوک قبلی نیز می‌باشد.

داده های ذخیره شده در بلاکچین بسته به نوع بلاکچین متفاوت است که در بخش های بعدی بیشتر درباره آن توضیح خواهیم داد. یک هش را می توان به عنوان یک اثر انگشت دیجیتال، شماره شناسه دیجیتال یا بارکد دید که همیشه برای هر بلوک منحصر به فرد و متفاوت است (لارنس، 2017). بنابراین، هش می‌تواند یک بلوک و تمام محتویات آن را به همراه بلوک قبلی و قبلتر از آن که به بلوک قبل مرتبط است و بلوک های پس از آن را در صورت ایجاد بلوک جدید شناسایی کند. به تعبیری، این روند به طور موثر زنجیره ای از بلوک ها را ایجاد می کند. در ادامه یک مثال با 3 بلوک با رنگ های سبز، صورتی و زرد بیان خواهد شد.

هش بلاکچین

هنگامی که یک بلوک ایجاد می شود، هش آن بلوک نیز محاسبه می شود. اگر کسی چیزی در داخل بلوک یا اطلاعاتی که بلوک حاوی آن است را تغییر دهد، هش بلوک نیز تغییر خواهد کرد (هابر و استورنتا، 1991). به همین دلیل، هش ها در کشف تغییرات و دگرگونی های بلوک ها بسیار مفید هستند. این تکنیک ایجاد بلوک، شناسایی و پیوند یا اتصال به دیگر بلوک ها چیزی است که بلاکچین را ایمن می سازد. در ادامه سه بلوک را مشاهده می کنید که به یکدیگر متصل شده اند و یک بلاکچین را شکل داده اند. هر بلوک با رنگ متفاوتی نشان داده شده است.

بلوک سبز اولین بلوک است که به هیچ بلوک قبل از خود متصل نیست چون اولین بلوک است. بنابراین “بلوک پیدایش” نامیده می شود. بعد از بلوک دوم، بلوک صورتی است و سومین بلوک به رنگ زرد است. هر یک از این بلوک ها شامل هش خود و همچنین هش بلوک قبل از خود (هش قبلی) می باشد. بنابراین بلوک 3 به بلوک 2 و بلوک 2 به بلوک 1 متصل است.

تصویر 1: بلوک های اصلی

در صورتی که شخصی بتواند یک بلوک را تغییر دهد، برای مثال بلوک شماره 2، باعث تغییر هش بلوک نیز می شود. در نتیجه، بلوک 3 و تمام بلوک های بعد از آن (در صورت وجود) به علت این که دیگر هش معتبر بلوک قبل از خود را ندارند، بی اعتبار می شوند. بنابراین تغییر در یک بلوک، تمام بلوک های پس از آن را از اعتبار ساقط می‌کند.

تصویر 2: بلوک های اصلی با تغییر ناموفق

ساز و کار اجماع در بلاکچین

به منظور جلوگیری از اعمالی مانند تغییر یا دستکاری بلوک ها و یا اطلاعات درون بلوک ها، بلاکچین مکانیسم‌ اجماع خاصی دارد. معروف ترین آنها ” اثبات کارکرد” یا PoW نام دارد و در بلاکچین های بیت کوین استفاده می‌شود (ناکاموتو، 2008). این مکانیزم اجماع سرعت ایجاد بلوک های جدید را کند می سازد و در نتیجه دخالت در یک بلوک توسط اشخاص را بسیار دشوار می کند. علت این دشواری این است که اگر کسی یکی از بلوک ها را دستکاری کند، باید PoW را برای تمام بلوک‌های پس از آن را نیز دوباره محاسبه کند.

با توزیع شدن، بلاکچین ها خود را ایمن می سازند. به جای استفاده از یک نهاد مرکزی که شبکه را مدیریت و کنترل کند، بلاکچین ها از یک شبکه همتا به همتا استفاده می کنند که به این معناست که هر کسی اجازه عضویت در آن را دارد. هر شخصی که به شبکه می پیوندد، گره [نود] نیز نامیده می شود و یک کپی کامل از بلاکچین دریافت می کند که می تواند با استفاده از آن بررسی کند که آیا همه چیز همچنان سازماندهی شده است یا خیر (ناکاموتو، 2008). اگر کسی یک بلوک جدید ایجاد کند، آن بلوک جدید به تمام گره های دیگر در شبکه ارسال می شود. اول از همه، تمام گره ها باید بررسی کنند که بلوک دستکاری شده است یا خیر و سپس، اگر همه چیز درست باشد، همه گره ها بلوک را به بلاکچین خود اضافه می کنند.

به این ترتیب، چون گره های شبکه تایید می کنند کدام بلوک معتبر و کدام نامعتبر است، اجماع توسط و در میان آن ها ایجاد می شود. بلوک هایی که دستکاری شده اند نیز توسط گره های شبکه شناسایی می شود و در نتیجه این بلوک ها رد خواهند شد و نا معتبر می شوند. به طور خلاصه، فقط اگر کسی تمام بلوک های یک زنجیره را دستکاری کند، دوباره PoW تمام بلوک های موجود در آن زنجیره را انجام دهد و کنترل بیش از 51٪ از شبکه P2P  (حمله 51 درصدی) را در دست بگیرد، آنگاه می تواند موفق به دستکاری بلاکچین شود. در این شرایط،  بلوک دستکاری شده توسط دیگران مورد قبول واقع شده و به بلاکچین اضافه می شود.

کارکرد یک مکانیسم اجماع

به عبارت دیگر، یک مکانیسم اجماع در واقع قوانین حاکمیتی و پروتکل شبکه های توزیع شده است. در این شبکه‌ها مکانیسم اجماع امکان اجرا، ضبط و تکمیل معاملات تحت شرایط خاص را می دهد. بدین صورت که اجماع را می‌توان بر اساس یک معامله قبلی و قبلی و قبلی و همین طور به ترتیب تا انتها ساخت تا یک توالی معاملاتی درست مانند دفتر کل تشکیل دهد. به منظور درک چگونگی کارکرد یک مکانیسم اجماع و اینکه آیا این سیستم قابل اعتماد است یا خیر، در ادامه توضیح خواهیم داد که چگونه کسی از زنجیره های شبکه‌ای خاص استفاده می‌کند را می توان با استفاده از سیستم فریب داد. به عنوان مثال، یک شبکه با 6 فرد در آن داریم (A، B، C، D، E و F). A می خواهد B را فریب دهد تا این گونه به نظر بیاید که A به B 200 یورو (به صورت ارز دیجیتال) پرداخت کرده است. A نمی خواهد این بلوک خاص را با بقیه شبکه که شامل C، D، E و F می شود به اشتراک بگذارد تا آن ها فکر کنند که A همچنان 200 یورو را در اختیار دارد.

اگر بلوک صورتی در شکل 3 نشان دهنده گره A و بلوک آبی گره B باشد، چهار بلوک سیاه و زرد نشان دهنده C، D، E و F هستند. بلوک های آبی و زرد، بلوک های تایید شده و شناخته شده ای هستند که بین A،B،C،D،E و F به اشتراک گذاشته شده اند. برای اینکه A بتواند دیگران را فریب دهد، A باید قبل از این که دیگر افراد شبکه بر روی بلوک های اضافه شده خود کار کنند، یک اثبات کارکرد معتبر پیدا کند و با کمک B بلوک ها را به زنجیره متصل کند که به این شکل در می آید:

تصویر 3: تلاش ناموفق برای فریب یک نفر در شبکه

حتی اگر A بتواند به این هدف دست یابد، زنجیره جدیدی از بلوک ها (صورتی و آبی) ایجاد می شود در همان زمان B همچنان بلاک هایی را که توسط C،D،E وF پخش و به اشتراک گذاشته می شود را دریافت می کند و زنجیره دیگری (سیاه و آبی) را ایجاد می کند. بنابراین، در حالی که B ممکن است به دریافت بلوک از A ادامه دهد اما، این بلوک ها با بلوک هایی که او از زنجیره های دیگر دریافت می کند متفاوت خواهد بود و متوجه فریب می‌شود.

علاوه بر این، همانطور که گفته شد، A باید PoW تمام بلوک های آن زنجیره را دوباره انجام دهد که کار زیاد و فرآیندی دشواری است و یا این که کنترل بیش از 51٪ از شبکه P2P  (حمله 51 درصدی) را در دست بگیرد که بعید است اتفاق بیفتد. بنابراین، زنجیره آبی-سیاه با سرعت بیشتری از بلاکچین منفرد متقلبانه ای که A با B به اشتراک گذاشته است به رشد خود ادامه خواهد داد. در ادامه، پس از مدتی معین، B بلوک‌های دریافت‌شده از A را رد می کند چون با بلوک‌های دریافت ‌شده از زنجیره های بلند دیگری که B با آن ها آشنا است و به شبکه و مکانیسم های اجماع بین گره های متعدد آن (A، B، C، D، E و F) اعتماد دارد متفاوت است.

امضاهای الکترونیکی (دیجیتالی)

تا قبل از زمان انتشار مقاله سفید ناکاموتو در سال 2008 مشکلی وجود داشت که سبب می‌شد یک کاربر نتواند تأیید کند شخصی که معامله را انجام داده، واقعاً ارز را برای او ارسال کرده است یا خیر. همچنین این امکان وجود داشت که آن را به جای دیگری فرستاده باشد ( مشکل دو بار خرج کردن). بنابراین لازم بود شخص ثالثی باشد که همه تراکنش ها را کنترل کند و سیستم مالی و همه عملگران به او اعتماد داشته باشند و تکیه کنند. زمانی که اولین بلاکچین عمومی (بیت کوین) ایجاد شد، هر کسی می‌توانست یک تراکنش را انجام دهد. بنابراین، باید روشی برای محافظت از حریم خصوصی در شبکه پیدا و ایجاد می شد.

تصویر 4: امضای دیجیتالی

راه حل این امر امضای دیجیتال با فناوری رمزنگاری نامتقارن بود که تراکنش ها را تایید و کنترل می کرد.

فرآیند ارائه امضای دیجیتال به دو مرحله تقسیم می شود: امضا و تائیدیه. هر کاربر دارای یک جفت کلید خصوصی و عمومی است. کلید خصوصی زمانی ایجاد می شود که شخصی تراکنش را ایجاد کند.

همانطور که در شکل 4 نشان داده شده است، زمانی که یک تراکنش با یک کلید خصوصی ترکیب شود، یک امضا ایجاد می شود. اساساً، کاربر با نگه داشتن کلید خصوصی که فقط او از آن اطلاع دارد، معامله را امضا می کند.

سپس، تراکنش از طریق شبکه به اشتراک گذاشته می شود. گیرنده با استفاده از کلید عمومی فرستنده می تواند به آن دسترسی پیدا کند. در الگوریتم بلاکچین یک تابع تایید وجود دارد که در آن گیرنده کلید عمومی فرستنده را وارد می کند و داده های تراکنش تأیید یا رد می کنند که فرد اول دارنده خصوصی است یا خیر. بنابراین، کلید عمومی اعتبار تراکنش را برای سایر کاربران تایید می کند و در طول کل فرآیند، تراکنش از طریق طرفین قرارداد محقق می شود (ناکاموتو، 2008).

انواع بلاکچین

با توجه به ادبیات و تحقیقات حوزه فناوری بلاکچین، چندین مورد از انواع بلاکچین با ویژگی های متفاوت اما تا حدی شبیه به هم وجود دارد (بشیر، 2017؛ لارنس، 2017؛ گانه، 2018). عمومی، خصوصی و نیمه خصوصی از انواع آن است.

بلاکچین های عمومی

بلاکچین های عمومی دفتری هستند که هیچکس مالک آنها نیست و برای ورود به شبکه نیازی به مجوز ندارد. بنابراین، بلاکچین بدون مجوز نیز نامیده می شوند. به بیانی دیگر، برای عموم آزاد هستند و هر کسی که بخواهد می تواند به عنوان یک گره به آن ها بپیوندد و در فرآیند تصمیم گیری شرکت کند. همه گره های شرکت‌کننده در دفتر بدون مجوز یک نسخه از معاملات و مکانیسم های اجماع توزیع شده به کار برده شده را به منظور تصمیم گیری در مورد وضعیت فعلی یا نهایی دفتر کل در اختیار دارند. این نوع بلاکچین برای برنامه های شفاف و آشکار مناسب است زیرا بلاکچین، سیستم شبکه را ایمن می سازد.

انواع بلاکچین

بلاکچین های خصوصی

بلاکچین های خصوصی برای هر کسی که بخواهد عضو شود در دسترس نیست، بلکه فقط برای یک کنسرسیوم یا گروه خاصی از افراد یا گروهی از سازمان ها که تصمیم به اشتراک گذاری دفتر کل در میان خود دارند در دسترس است. بلاکچین های خصوصی، اجازه داده شده (permissioned) هستند و کنترل دسترسی را مشخص می کنند و سطوح دسترسی خاصی را برای شرکت کنندگان در شبکه فراهم می کنند. به عبارت دیگر، بلاکچین های اجازه داده شده، دارای یک مدیر هستند که نقش ها و سطوح دسترسی را به شرکت کنندگان اختصاص می‌دهد. این شرایط، ضامن عدم حضور شرکت‌کنندگان در اعتبارسنجی یا روند ایجاد بلوک است و احتمال حملات (سایبری) به بلاکچین را از بین می برد.

در بلاکچین های عمومی برخلاف بلاکچین های خصوصی، همه گره‌ها از اهمیت و حقوق یکسان برخوردار هستند. در بلاکچین خصوصی، برخی از شرکت کنندگان در مقایسه با دیگر شرکت کنندگان همان شبکه، قابلیت های محدودتری در اختیار دارند (بشیر، 2017).

بلاکچین های نیمه خصوصی

علاوه بر انواع فوق، ترکیبی از یک بلاکچین عمومی و خصوصی وجود دارد که باعث ایجاد یک نوع ترکیبی بلاکچین به نام بلاکچین نیمه خصوصی یا بلاکچین کنسرسیوم می شود (بشیر، 2017). در این نوع، بخشی از آن عمومی است و برای هر کسی که بخواهد شرکت کند آزاد است و در مقابل، قسمت دیگر آن خصوصی است و توسط گروه خاصی از افراد یا گروهی از سازمان ها کنترل می شود. این نوع از بلاکچین اجازه داده شده اما غیرمتمرکزتر از خصوصی است.

دفتر کل اجازه داده شده، یک زنجیره بلوکی است که شرکت کنندگان در شبکه از قبل با هم آشنا هستند و به یکدیگر اعتماد دارند (بشیر، 2017). از آنجایی که اعتماد از قبل بین شرکت کنندگان شبکه ایجاد شده است، مکانیسم های اجماع توزیع شده در این نوع دفتر کل مورد نیاز نیست.

انواع بلاکچین – عمومی و خصوصی

به بیانی دیگر، به منظور حفظ یک نسخه مشترک از صحت وضعیت سوابق ثبت شده در بلاکچین، می توان از پروتکل توافق استفاده کرد. علاوه بر این، یک بلاکچین اجازه داده شده، الزامی ندارد که خصوصی باشد و می تواند بلاکچین عمومی با دسترسی کنترل شده باشد.

بلاکچین های کاملا خصوصی و اختصاصی از ایده اصلی تمرکززدایی در سیستم بلاکچین به دور هستند. با این وجود، در تنظیمات خصوصی خاص در یک سازمان، مانند ادارات دولت های مختلف یا سازمان های دولتی مختلف، ممکن است به اشتراک گذاری داده ها و سطحی از تضمین صحت داده ها نیاز باشد. تخت این شرایط، بلاکچینهای کاملا خصوصی و اختصاصی می توانند مفید واقع شوند.

انواع سیستم ها/ شبکه ها

در گذشته، فناوری اطلاعات و ارتباطات (ICT) به طور سنتی بر اساس یک الگو متمرکز وجود داشت. در شبکه متمرکز یک مقام مرکزی، کنترل کامل بر پایگاه داده ها و سرورهای برنامه را در اختیار دارد.

در حال حاضر، با کمک تکنولوژی هر کسی مجاز است تا یک سیستم غیرمتمرکز ایجاد کنید و آن را بدون حتی خطر شکست یا یک مرجع مورد اعتماد واسطه، اجرا کند (بشیر، 2017). این سیستم می تواند به صورت مستقل یا با استفاده از برخی دخالت های انسانی اجرا شود. نیاز یا عدم نیاز به هر گونه مداخله انسانی به نوع و مدل سیاست اجرایی که برنامه غیرمتمرکز در حال اجرا بر روی بلاکچین دارد، بسته است.

به طور کلی، سه نوع سیستم وجود دارد. این سیستم ها، متمرکز، توزیع شده و غیرمتمرکز هستند و اولین بار توسط پل باران، در زمینه شبکه های ارتباطی، در سال 1962 معرفی شدند.

تصویر زیر که نشان دهنده سیستم های مختلف است در ابتدا در مقاله پل باران درباره شبکه های ارتباطی توزیع شده منتشر شد.

تصویر 5: انواع شبکه (پل باران)

سیستم های متمرکز

سیستم‌های متمرکز، همان سیستم‌های فناوری اطلاعات مرسوم (مشتری-سرور) هستند که در آنها یک مرجع واحد، کنترل و مسئولیت کلیه عملیات سیستم را بر عهده دارد (باران، 1962). در سیستم ‌های متمرکز، هر کاربر به یک منبع خدمات، یعنی مرجع مرکزی وابسته است. همه کاربران به شبکه مرکزی/سرور/ نهادی که تمام داده ها را ذخیره و کنترل می کند متصل هستند. چنین سیستم هایی آسان ایجاد می شوند اما بسیار آسیب پذیر هستند و اگر شبکه اصلی آسیب ببیند، تمام داده ها از دست می رود.

سیستم های توزیع شده

سیستم های توزیع شده سیستم هایی هستند که نگهداری و محاسبه اطلاعات را در سراسر شبکه در اختیار کاربران متعدد با دسترسی یکسان و بدون قدرت مرکزی قرار می دهند (باران، 1962). در بلاکچین بدون نیاز به گره مرکزی، گره ها در زنجیره شرکت می کنند، شبکه ایجاد می کنند، متصل و برابر هستند، اطلاعات یکسانی را در اختیار دارند، وظایف یکسانی را انجام می دهند و ارتباط برقرار می کنند. این فرآیند ممکن است پیچیده تر از روش سنتی باشد اما ایمن تر است زیرا با از دست رفتن یک گره، سیستم همچنان به کار خود ادامه می دهد. هر چه تعداد گره ها بیشتر باشد، شبکه ایمن تر خواهد بود. وجه تمایز این نوع سیستم با پایگاه های داده کلاسیک در این است که زنجیره با کاربران به اشتراک گذاشته می شود و نیازی به شخص ثالثی (مثل بانک) برای تایید تراکنش ها نیست.

سیستم های غیر متمرکز

در حالی که در یک سیستم توزیع شده یک اقتدار مرکزی حاکم بر کل سیستم همچنان برقرار است، در سیستم غیر متمرکز، این مورد وجود ندارد. این همان نوع شبکه ای است که همه به یک اندازه در آن مهم هستند و به یک مرجع مرکزی وابسته نیستند زیرا کنترل بین شبکه، همتا به همتا توزیع می شود. سیستم‌های غیرمتمرکز در برابر حملات آسیب‌ناپذیر نیستند، اما نسبت به سیستم های متمرکز امن تر هستند. لازم به ذکر است که سیستم های توزیع شده عملکرد و انعطاف پذیری به وضوح بهتری دارند اما پر هزینه تر نیز هستند.

درجه تمرکززدایی یک شبکه به نیازهای خاص و شرایط بستگی دارد و از نیمه متمرکز تا کاملا غیر متمرکز متفاوت است. از دیدگاه بلاکچین، تمرکززدایی را می توان به عنوان مکانیزمی دید که امکان بهسازی برنامه های موجود را فراهم می کند و با ایجاد الگوها و یا برنامه های کاربردی جدید کنترل کامل را در اختیار کاربران قرار می دهد.

تمرکززدایی در استراتژی، مدیریت و سیاست اجرایی مورد استفاده قرار می گیرد. ایده اصلی پشت آن، توزیع کنترل و دادن اختیار سازمان درون شبکه به شرکت کنندگان به جای یک مقام مرکزی است (بشیر، 2017). این عمل می تواند منجر به افزایش کارایی،کاهش بار مسئولیت و مشارکت مدیریت ارشد، انگیزه بهتر و سریعتر و تصمیم گیری شفاف تر شود.

قراردادهای هوشمند: یکی از ویژگی های بلاکچین

اصطلاح قرارداد هوشمند اولین بار توسط نیک سابو، دانشمند کامپیوتر، محقق حقوق و رمزنگار در سال 1997 استفاده شد. سابو می خواست از یک دفتر کل توزیع شده برای ذخیره قراردادها استفاده کند. با این حال، در آن زمان فناوری که بتواند از این ایده پشتیبانی کند در دسترس نبود. سال ها بعد، ویتالیک بوترین، به اهمیت بلاکچین فراتر از تراکنش های مالی پی برد و بلاکچین اتریوم که از قراردادهای هوشمند استفاده می کند را خلق کرد. امروزه، قراردادهای هوشمند درست مانند قراردادهای دستی هستند با این تفاوت که کاملا دیجیتالی انجام می شوند. شرایط و بندهای قرارداد به عنوان ستون فقرات برنامه هستند. به بیان فنی دیگری، قرارداد هوشمند در واقع یک برنامه رایانه‌ای است که در داخل یک بلاکچین ذخیره می شوند.

کاربرد قراردادهای هوشمند

در ادامه یک مثال محبوب را عنوان می کنیم. فرض کنید پلتفرم بزرگی برای جمع آوری کمک مالی یا سرمایه گذاری جمعی مانند Kickstart، GoFundMe و سایر شرکت های مشابه که به تیم های تولید این امکان را می دهد تا به پلتفرم وارد شوند و با ایجاد یک پروژه و تعیین هدف بودجه شروع به جمع آوری پول از دیگرانی که به ایده این پروژه اعتقاد دارند و از آن حمایت می کنند، بکنند. به این ترتیب Kickstarter شخص ثالث یا واسطه بین دو طرف تیم های تولید و حامیان پروژه است. بنابراین، هر دو تیم های تولید و حامیان باید به پلتفرم اعتماد کنند که پول آن ها را به درستی مدیریت می کند. اگر هدف بودجه تامین شود و با موفقیت سرمایه گذاری انجام شود، از طرفی تیم پروژه این انتظار وجود دارد که بودجه پروژه را از  Kickstarter دریافت کنند و در طرف دیگر حامیان (سرمایه گذاران، نیکوکاران، افراد و غیره) انتظار دارند که در صورت موفقیت آمیز بودن، پول بودجه به پروژه ارسال شود و در غیر این صورت پول خود را باز پس بگیرند.

همچنین یک محیط تدارکات عمومی مشابه، یک یا چند بخش از دولت، فروشندگان و تامین کنندگان و سایر واسطه ها ممکن است در این کار درگیر باشند. تدارکات عمومی نیازمند تراکنش های مالی است تا در میان ادارات دولتی که تهیه کننده کالاها و خدمات هستند و فروشندگان و تامین کنندگانی که آن کالاها و خدمات را ارائه می دهند اتفاق بیفتد. این فروشندگان و تامین کنندگان معمولاً بانک و سایر مؤسسات مالی درگیر در معاملات مالی مخصوص خود را دارند که باید به آنها برای اجرای کلیه معاملات اعتماد کنند.  بنابراین، همه طرفین درگیر باید در زمینه پول و یا ارز مورد مبادله به یکدیگر اعتماد کنند.

در مثال فوق، هر دو طرف باید به Kickstarter به عنوان یک شخص ثالث اعتماد کنند تا یک معامله موفق بین آنها انجام شود. با استفاده از قراردادهای هوشمند می توان از این امر جلوگیری کرد. قراردادهای هوشمند سیستم مشابهی هستند که نیازی به Kickstarter ندارند و در نتیجه سایر اشخاص ثالث معامله را می توان حذف کرد.

کاربرد قراردادهای هوشمند

بر این اساس، اگر یک قرارداد هوشمند برای این منظور ایجاد شود، می‌توان آن را طوری برنامه‌ریزی کرد که همه سرمایه های دریافتی حامیان را تا زمان رسیدن به هدف از پیش تعیین شده نگهداری کند. در ادامه، حامیان این پروژه می توانند پول خود را به قرارداد هوشمند منتقل کنند. قرارداد هوشمند بر اساس بودجه جمع آوری شده برای پروژه دو نتیجه خواهند داشت. در نتیجه اول قرارداد هوشمند به طور خودکار در صورتی که پروژه به هدف تعیین شده رسیده باشد پول را به تیم پروژه منتقل می کند. در غیر این صورت و در نتیجه دوم در صورتی که پروژه به اهداف خود نرسد قرارداد هوشمند به طور خودکار پول را به حامیانی که در وهله اول سرمایه خود را به قرارداد هوشمند منتقل کرده بودند پس خواهد داد.

علاوه بر این، از آنجایی که همه چیز در اینترنت ذخیره می شود، همه اقدام ها بلافاصله در 24 ساعت شبانه روز و 7 روز هفته قابل اجرا هستند. همچنین، بسیاری از فرآیندها (به عنوان مثال در قراردادهای هوشمند) ساده و خودکار انجام می شوند.

مزایای قراردادهای هوشمند

در تحقیقات انجام شده، ریم، چو و شاتسکی (2016) دو کیس از موارد استفاده قرارداد هوشمند را مورد بررسی قرار دادند. یکی برای تسویه و انتقال معاملات اوراق بهادار و دیگری برای تامین زنجیره ای و تجارت مدیریت اسناد مالی.

مزایای قراردادهای هوشمند

تحقیقات آنها نشان داد که قراردادهای هوشمند مبتنی بر بلاکچین می توانند مزایای متعددی را برای انواع برنامه های بالقوه ارائه دهند. اولین مورد سرعت و به روزرسانی های کاربردی است. قراردادهای هوشمند مستلزم نرم افزارهای کدگذاری شده برای خودکار سازی وظایف/ معاملاتی است که معمولاً به صورت دستی توسط افراد انجام می شوند. در تراکنش های فوق در صورت خودکار بودن مستعد خطاهای کمتری خواهند بود. بر این اساس، مزیت دوم دقت آن است. مزیت سوم کمتر بودن ریسک انجام کار به دلیل اجرای غیرمتمرکز فرآیند توسط قرارداد هوشمند خواهد بود. فعالیت مجازی قرارداد به علت اجرا به صورت خودکار توسط کل شبکه و نه فقط یک مقام مرکزی، هرگونه خطر دستکاری یا تغییر، عدم اجرا و امکان خطا را از بین می برد. مزیت چهارم این است که با توجه به این که یک قرارداد هوشمند مبتنی بر یک بلاکچین است و خود بلاکچین نیز واسطه را حذف کرده است و از قراردادهای هوشمند استفاده می کند، نیاز به واسطه های قابل اعتماد و سایر اشخاص ثالث وجود ندارد. بر این اساس، مزیت پنجم هزینه کلی پایین تر است زیرا به واسطه های کمتری نیاز است و هزینه های مربوط به آن واسطه ها و اشخاص ثالث نیز کاهش می یابد.