تاریخ بروز رسانی :
۱۴
بهمن
۱۴۰۲
آشنایی با انواع بلاک چین و تفاوت آنها؛ تفاوت بلاک چینها در چیست؟
زمان مطالعه :
10 دقیقهفهرست
حتماً در شبکههای اجتماعی یا اخبار رمز ارزها به اصطلاح «بلاک چین» برخورد کردهاید. به طور خلاصه، بلاک چین به عنوان روشی برای ذخیره سوابق اطلاعات (مانند تراکنشها) به صورت دیجیتالی و غیرقابل تغییر در رایانهها یا سرورها عمل میکند. اخیراً این فناوری محبوبیت بسیار زیادی در بین شرکتهای مختلف پیدا کرده است که باعث پدید آمدن یک سوال مهم شده است: آیا همه کسبوکارها نیاز به یک نوع بلاک چین دارند؟ مسلماً، جواب خیر است! هر شرکتی نیازهای متفاوت و منحصر به فردی دارد که همین موضوع نیاز به انواع بلاک چین را نشان میدهد.
در واقع، انواع شبکههای بلاک چین نسخههای مختلفی از این فناوری با ویژگیهای متفاوت هستند. اگر در مورد جزئیات این تکنولوژی محبوب اطلاعاتی ندارید، در این مقاله آموزشی از پول نو همراه ما باشید تا با انواع مختلف بلاک چین، الگوریتمها و نودهای بلاک چین بیشتر آشنا شوید.
الگوریتم اجماع بلاک چین چیست؟
همه ما میدانیم که بلاک چین یک شبکه توزیع شده غیرمتمرکز است که شفافیت، امنیت و تغییرناپذیری را به ارمغان میآورد. اما، آیا تا به حال فکر کردهاید که یک شبکه بلاک چین چگونه میتواند به همه این ویژگیها دست پیدا کند؟ چه کسی این شبکه را اداره میکند و هر تراکنش را تأیید میکند، مشروط بر اینکه مرجع متمرکزی هم وجود نداشته باشد؟ جالب شد، نه!
در واقع، الگوریتمهای اجماع در بلاک چین(توضیح بیشتر درباره بلاک چین در مقاله: بلاک چین چیست؟) هستند که این کار را انجام میدهند و بخش اصلی دنیای توسعه این شبکهها را برعهده دارند. به زبان ساده، الگوریتم اجماع روشی است که از طریق آن همه همتایان در یک شبکه بلاک چین در مورد وضعیت دفتر کل توزیع شده به یک پذیرش مشترک یا اجماع میرسند.
هر شبکه بلاک چین از طریق یک مکانیسم اجماع میتواند سطحی از اعتماد را در میان نودهای مختلف ایجاد کند، ضمن این که امنیت اکوسیستم را تضمین میکند. به همین دلیل است که یکی از بخشهای حیاتی توسعه هر بلاک چین یا پروژه dApp، الگوریتم اجماع آن است.
انواع الگوریتم بلاک چین
دو مورد از محبوبترین الگوریتمهای اجماع بلاک چین در بازار، اثبات کار و اثبات سهام هستند که حتماً بارها در مورد آنها شنیده و خواندهاید. اما الگوریتمهای دیگری هم وجود دارند که بهتر است حداقل با نام آنها در این فهرست آشنا شوید. هر شبکه بلاک چین از یکی از همین الگوریتمهای محبوب برای اجماع استفاده میکند که عبارتند از:
- اثبات کار (PoW)
- اثبات سهام (PoS)
- اثبات اعتبار
- الگوریتم تحمل خطای بیزانس (BFT)
- گراف جهتدار غیرمدور (DAG)
- اثبات ظرفیت (PoC)
- اثبات سوزاندن (PoB)
- اثبات هویت (PoI)
- اثبات فعالیت (PoA)
- اثبات زمان سپری شده (PoET)
- اثبات اهمیت (PoI)
نود در شبکه بلاک چین
تعریف دقیق نود بلاک چین از شبکهای به شبکه دیگر بسته به نوع و اهداف آنها متفاوت است. به طور کلی، نود یک دستگاه الکترونیکی است که بخشی از شبکه بلاک چین بوده و دارای یک آدرس IP است.
نود (Node) چیست؟ آشنایی با مفهوم نُود یا گره در بلاک چین
نودها به عنوان نقاط پایانی ارتباط عمل کرده و به کاربران اجازه میدهند با شبکه و در داخل آن تعامل داشته باشند. ضمن اینکه، همه دستگاههای الکترونیکی گرههای بلاک چین نیستند.
برخلاف یک تصور غلط رایج، همه گرهها کار یکسانی را انجام نمیدهند. به عنوان مثال، برخی از نودها به ذخیره سوابق تراکنش اختصاص داده شدهاند، در حالی که برخی دیگر نمیتوانند هیچ سوابقی را نگه دارند.
علاوه بر این، ممکن است دو یا چند نوع نود را در یک شبکه بلاک چین پیدا کنید. Corda یکی از این بلاک چینهاست که از دو نوع گره استفاده می کند: یکی برای اعتبارسنجی تراکنشها و دیگری برای مشتریان.
هدف نودهای بلاک چین
همانطور که گفتیم، نودهای مختلف در یک بلاک چین به نقشهای متفاوتی اختصاص داده میشوند. اما میتوان گفت که سه هدف کلی وجود دارد که نودها در خدمت آن هستند.
- حفظ و نگهداری بلاک چین
- اعتبار سنجی یک تراکنش
- فراهم کردن دسترسی به اطلاعات
انواع نود در شبکه بلاک چین
نودهای بلاک چین بر اساس عملکردشان دستهبندی میشوند:
- نود کامل (Full node)
به طور کلی، وقتی کسی میگوید «نود بلاک چین»، به یک نود کامل اشاره میکند. گرههای کامل مسئول ذخیره سوابق تراکنشهای انجام شده در بلاک چین هستند. به همین دلیل است که به آنها سرورهای بلاک چین نیز گفته میشود. بسیاری از مدلهای اجماع، مانند اثبات کار و اثبات سهام شامل استفاده از نودهای کامل برای رسیدن به اجماع هستند. استیکینگ چیست؟
- نود ماینر (Mining node)
نودهای ماینر اجزای جداییناپذیر بلاک چینها هستند که از یک مدل اجماع اثبات کار، مانند بیت کوین استفاده میکنند. این نودها باید مسائل پیچیده ریاضی را برای تأیید تراکنشهای روی بلاک چین حل کنند.
این کار به دستگاههای محاسباتی بسیار پیچیده و برق زیادی نیاز دارد. هنگامی که یک نود ماینر مسئله را حل کرد و بلاک سوابق تراکنش را به بلاک چین اضافه کرد، تعدادی توکن تازه ضرب شده پاداش دریافت میکند.
- مسترنود (Masternode)
مسترنودها نودهای کاملی هستند که توانایی اضافه کردن بلاکهای جدید به زنجیره را ندارند. این نودها فقط تراکنشها را تأیید و ثبت میکنند.
همچنین، آنها میتوانند وظایف و مسئولیتهای اضافی را که برای آنها مشخص شدهاند انجام دهند. شبکه دش (Dash) اولین بلاک چینی بود که در سال ۲۰۱۴ از مسترنودها در مکانیسم شبکه خود استفاده کرد.
- نود سبک (Light node)
هدف این نودها تطبیق سریعتر تراکنشها و فعالیتهای روزانه است. به همین دلیل است که آنها به عنوان نودهای تأیید ساده پرداخت (SPV) نیز شناخته میشوند.
این گرهها طوری طراحی شدهاند که به جای دانلود کل بلاک چین، فقط اطلاعات لازم، یعنی هدر بلاک را ذخیره کنند. از این رو، آنها مقدار زیادی در زمان و فضای ذخیرهسازی کاربران صرفهجویی میکنند.
- نود لایتنینگ (Lightning node)
هنگامی که یک شبکه بلاک چین بیش از حد شلوغ است، کاربران اغلب با تأخیر تراکنشها مواجه میشوند. از نودهای لایتنینگ برای کاهش تأخیر در تکمیل تراکنشها به حداقل ممکن استفاده میشود.
این نودها با برقراری ارتباط بین شبکه و کاربران خارج از بلاک چین، تراکنشهای خارج از زنجیره را امکانپذیر میکنند. آنها بار روی شبکه را کاهش میدهند. از این رو تراکنشها آنی هستند و کارمزد بسیار کمی دارند.
- سوپر نود (Super node)
سوپر نودها کمتر در دنیای بلاک چین شناخته شده هستند. آنها برای انجام برخی از وظایف تخصصی طراحی شدهاند. به عنوان مثال، یک بلاک چین میتواند از سوپر نودها برای حفظ مقررات شبکه یا اجرای یک ارتقا استفاده کند.
انواع بلاک چینها؛ تفاوت شبکههای بلاک چین
حالا که با انواع الگوریتمهای اجماع و نودهای بلاک چین آشنا شدید، وقت آن است که به سراغ انواع شبکههای بلاک چین برویم تا ببینیم در هر شبکه بلاک چین شاهد چه ویژگیهایی هستیم.
میدانیم که پیادهسازی فناوری بلاک چین در ابتدا با بیت کوین آغاز شد. بلاک چین مورد استفاده این ارز یک مکانیسم دفتر کل توزیع شده اولیه بود که تراکنشهای بیت کوین را ثبت میکرد. امروزه با گذشت زمان، پروتکلهای بلاک چین تکامل یافتند و در حال حاضر، چهار نوع اساسی از پروتکلهای بلاک چین وجود دارد:
- بلاک چین عمومی (Public Blockchain)
- بلاک چین خصوصی (Private Blockchain)
- بلاک چین هیبریدی (Hybrid Blockchain)
- بلاک چین کنسرسیوم (Consortium Blockchain)
در ادامه به معرفی هر یک از انواع بلاک چین و مزایا و معایب آنها میپردازیم.
بلاک چین عمومی (Public Blockchain)
یک بلاک چین عمومی بینیاز از مجوز است، به این معنی که کاملاً غیرمتمرکز بوده و هر کسی میتواند در آن شرکت کند. یعنی هر کاربری که به اینترنت متصل باشد میتواند به عنوان یک نود (گره) مجاز به این نوع بلاک چین دسترسی داشته باشد، دانلود کند و به آن بپیوندد. تمام نودهای درون بلاک چین عمومی از حقوق برابر برای دسترسی و تعامل با شبکه برخوردارند. این نوع بلاک چین اغلب برای تبادل و استخراج ارزهای دیجیتال استفاده میشود. گستردهترین الگوریتمهای اجماع مورد استفاده در بلاک چینهای عمومی، اثبات کار و اثبات سهام هستند.
مزایا:
- برای عموم آزاد است: هر کسی میتواند به شبکه دسترسی داشته باشد.
- امکان استفاده از نام مستعار – برای اینکه بتوانید در آن شرکت کنید نیازی به افشای هویت خود ندارید.
- غیرمتمرکز: هیچ مقام یا نهاد مرکزی از شبکه نگهداری نمیکند.
- شفاف: هر کسی میتواند در هر زمان معین به دفتر کل دسترسی کامل داشته باشد و احتمال فساد یا اختلاف در شبکه را از بین ببرد.
- تغییرناپذیر: هنگامی که بلاکها ایجاد میشوند، عملاً برای کسی غیرممکن است که بلاک چین را تغییر داده و دستکاری کند.
- امکان دریافت پاداش: به عنوان یک ماینر یا اعتبارسنج، میتوانید با کشف بلاکهای جدید یا اعتبارسنجی تراکنشها در شبکه بلاک چین، بسته به مکانیسم اجماع، پاداش کسب کنید.
معایب:
- TPS پایین: تعداد تراکنشها در هر ثانیه در یک بلاک چین عمومی بسیار کم است. به این دلیل که یک شبکه بزرگ با گرههای زیادی است که تأیید یک تراکنش و انجام اثبات کار زمان میبرد.
- مشکلات مقیاسپذیری: تراکنشهای یک بلاک چین عمومی به کندی پردازش و تکمیل میشوند. این موضوع به مقیاسپذیری آسیب میرساند. زیرا هرچه بیشتر سعی کنیم اندازه شبکه را گسترش دهیم، سرعت آن کندتر میشود. این شبکهها ممکن است کند، مسدود و گران شوند.
- مصرف انرژی بالا: دستگاههای اثبات کار گران هستند و به انرژی زیادی نیاز دارند. بدون شک، این فناوری نیاز به توسعه روشهای صرفهجویی در انرژی دارد.
- برای دادههای حساس یا اختصاصی مناسب نیست: یک بلاک چین عمومی مکانیسمی برای پنهان کردن دادهها از برخی نهادها، افراد یا عموم ندارد. به عنوان مثال، اگر بلاک چین نیاز به ثبت اطلاعات پزشکی یا مالی شخصی داشته باشد، برای هر کسی در هر کجای دنیا قابل مشاهده خواهد بود.
کاربردهای بلاک چین عمومی
- رأیگیری: دولتها میتوانند از یک بلاک چین عمومی برای انتخابات استفاده کرده و از باز بودن و قابل اعتماد بودن آن اطمینان حاصل کنند.
- جذب سرمایه: کسبوکارها یا طرحهای نوآورانه میتوانند از بلاک چین عمومی برای بهبود شفافیت و اعتمادسازی استفاده کنند.
نمونهها:
بیت کوین و اتریوم دو نمونه مشهور از این نوع بلاک چین هستند.
بلاک چین خصوصی (Private Blockchain)
یک بلاک چین خصوصی نیاز به مجوز دارد، به این معنی که فقط برخی افراد مجاز به شرکت در آن هستند. این نوع بلاک چین توسط یک شرکت یا سازمان کنترل میشود که تعیین میکند به چه کسی اجازه دسترسی داده شود و دسترسی خواندن و نوشتن را برای کاربران مجاز در شبکه امکانپذیر میکند.
بلاک چین خصوصی مشابه یک شبکه بلاک چین عمومی به صورت همتا به همتا و غیرمتمرکز است، اما در مقایسه بسیار کوچکتر است. بلاک چینهای مجوزدار و بلاک چینهای تجاری دو اصطلاح دیگر برای بلاک چین خصوصی هستند.
مزایا:
- سرعت: تراکنشهای بلاک چین خصوصی سریعتر هستند. به این دلیل که یک شبکه خصوصی تعداد نودهای کمتری دارد و زمان لازم برای تأیید یک تراکنش را کوتاه میکند.
- مقیاسپذیری: میتوان اندازه بلاک چین خصوصی را متناسب با نیازهای خاص یک شرکت تنظیم کرد. این کار، بلاک چینهای خصوصی را مقیاسپذیر میکند زیرا شرکتها میتوانند به راحتی اندازه شبکه خود را افزایش یا کاهش دهند.
- حریم خصوصی: این شبکهها حریم خصوصی، امنیت و محرمانه بودن تمام دادههای ذخیره شده در سیستم را در اولویت قرار میدهند.
- امنیت: برخلاف بلاک چینهای عمومی، بلاک چینهای خصوصی به دلیل فرآیند احراز هویت دقیق برای مشارکت اعضا در برابر فعالیتهای غیرقانونی بیشتر محافظت میشوند.
معایب:
- اعتماد کمتر: در یک شبکه خصوصی، تعداد شرکتکنندگان کمتری نسبت به یک شبکه عمومی وجود دارد.
- امنیت کمتر: این شبکه دارای نودها یا اعضای کمتری است، بنابراین در برابر خطرات امنیتی آسیبپذیرتر است.
- کاملاً غیرمتمرکز نیست: بلاک چینهای خصوصی به یک سیستم متمرکز و سیستمهای مدیریت شخص ثالث متکی هستند.
کاربردهای بلاک چین خصوصی
- مدیریت زنجیره تأمین: یک بلاک چین خصوصی میتواند برای مدیریت زنجیره تأمین یک شرکت استفاده شود.
- مالکیت دارایی: میتواند برای ردیابی و تأیید داراییها استفاده شود.
- رأیگیری داخلی: انتخابات داخلی با بلاک چین خصوصی نیز امکانپذیر است.
نمونهها:
شبکه ریپل را میتوان یکی از مشهورترین نمونههای این بلاک چینها دانست.
بلاک چین هیبریدی (Hybrid Blockchain)
سازمانهایی که خواهان بهترین ویژگیهای هر دو نوع بلاک چین هستند، از یک بلاک چین ترکیبی استفاده میکنند که ویژگیهای بلاک چینهای خصوصی و عمومی را با هم ترکیب میکند.
در این صورت، شرکتها میتوانند یک سیستم خصوصی و مبتنی بر مجوز را در کنار یک سیستم عمومی و بینیاز از مجوز بسازند. به این ترتیب، میتوانند انتخاب کنند چه کسی به دادههای بلاک چین خاصی دسترسی داشته باشد و چه دادههایی به صورت عمومی در دسترس باشند.
در یک بلاک چین هیبریدی، تراکنشها و سوابق معمولاً عمومی نمیشوند، اما در صورت لزوم میتوانند با اعطای دسترسی از طریق یک قرارداد هوشمند اعتبارسنجی شوند.
علاوه بر این، اعضای بلاک چین هیبریدی میتوانند تصمیم بگیرند که چه کسی در بلاک چین مشارکت داشته باشد و کدام تراکنشها برای عموم آشکار شوند.
مزایا:
- اکوسیستم بسته و امن: این نوع بلاک چین در یک اکوسیستم بسته کار میکند و اجازه میدهد تا اطلاعات خصوصی در داخل شبکه نگهداری و تأیید شود اما خارج از آن در دسترس نباشد.
- انعطافپذیری: بلاک چین هیبریدی فرآیندی انعطافپذیر برای سفارشیسازی دفتر کل بر اساس نیازهای خود و نیازهای شبکه ارائه میدهد.
- مقیاسپذیری بهتر: مقیاسپذیری این بلاک چین میتواند بهتر از بلاک چینهای عمومی باشد و تراکنشهای آن ارزانتر است، زیرا از چند نود برای تأیید تراکنشها استفاده میکند.
معایب:
- عدم شفافیت: از آنجایی که اطلاعات را میتوان پنهان کرد، این نوع بلاک چین کاملاً شفاف نیست.
- فقدان انگیزه: به شرکتکنندگان در این شبکه برای مشارکتشان در بلاک چین پاداشی مانند ماینرهای یک بلاک چین عمومی تعلق نمیگیرد.
- ارتقاء کند و آهسته: ارتقاء و توسعه میتواند یک چالش برای این شبکه باشد. این شبکه حق انحصاری برای انجام فرآیند گسترده و چالش برانگیز پذیرش را ندارد.
کاربردهای بلاک چین هیبریدی
- املاک و مستغلات: شرکتهای املاک و مستغلات میتوانند از شبکههای هیبریدی برای اجرای سیستمهای خود و ارائه اطلاعات به عموم استفاده کنند.
- خرده فروشها: بلاک چین هیبریدی میتواند به خرده فروشان نیز کمک کند تا کارهای خود را ساده کنند.
- بازارهای قانونمند: بلاک چینهای هیبریدی برای بازارهای قانونمندی همچون بخش بانکی مناسب هستند.
نمونهها:
IBM Food Trust و XinFin دو نمونه از شبکههای هیبریدی هستند.
بلاک چین کنسرسیوم (Consortium Blockchain)
یک بلاک چین کنسرسیوم که به عنوان بلاک چین فدرال نیز شناخته میشود، غیرمتمرکزتر از یک بلاک چین خصوصی است. همانطور که یک بلاک چین هیبریدی دارای هر دو ویژگی بلاک چین خصوصی و عمومی است، یک بلاک چین کنسرسیوم، با یک تفاوت همین ویژگیها را دارد.
برخلاف بلاک چین هیبردی با یک نهاد کنترل کننده، یک بلاک چین کنسرسیوم توسط گروهی از چندین نهاد طراحی شده است که میخواهند از یک شبکه غیرمتمرکز برای همکاری استفاده کنند. کاربران خارج از کنسرسیوم نمیتوانند به این شبکه بلاک چین دسترسی داشته باشند. در یک بلاک چین کنسرسیوم، نودهای از پیش تعیین شده روشهای اجماع را کنترل میکنند.
کنسرسیوم دارای یک نود اعتبار سنج است که مسئول شروع، دریافت و تایید تراکنشها است. تراکنشها میتوانند توسط نودهای عضو شروع یا دریافت شوند.
مزایا:
- امنیت: یک بلاک چین کنسرسیوم ایمنتر، مقیاسپذیرتر و کارآمدتر از یک شبکه بلاک چین عمومی است. مانند بلاک چینهای خصوصی و هیبرید، دارای کنترلهای دسترسی است. اطلاعات مربوط به بلاک چین در دسترس عموم نیست. فقط شرکت کنندگان این شبکه میتوانند به اطلاعات دسترسی داشته باشند.
- کنترل: این بلاک چین توسط یک مرجع کنترل نمیشود. درعوض، گروه خاصی از شرکتکنندگان معتبر شبکه، روی بلاک چین کنترل دارند.
- اعتبارسنجی: در این بلاک چین، تعداد شرکتکنندگان مشخص و تأیید میشوند. احراز هویت برای کاهش خطرات دادهها و تهدیدات حریم خصوصی انجام میشود.
- بدون کارمزد تراکنش: برخلاف سایر بلاک چینها، این شبکه هیچ هزینه خدمات یا تراکنشی از شرکتکنندگان خود دریافت نمیکند.
معایب:
- عدم شفافیت: بلاک چین کنسرسیوم شفافیت کمتری دارد. اگر یک نود عضو نفوذ کند، همچنان میتوان آن را هک کرده و شبکه را غیرقابل اجرا کرد.
- چارچوب: این بلاک چین فاقد ویژگیهای یک چارچوب یکپارچه است و با ساختار شبکه متمرکز خود، در برابر شرکتکنندگان فاسد آسیبپذیر است.
- ارتقاء کند و آهسته: هنگامی که تعداد شرکتکنندگان افزایش مییابد، ارتقاء پروتکلها اغلب در این شبکه یک معضل است.
- عدم همکاری: سرعت توسعه این بلاک چین نیز به همکاری شرکتکنندگان بستگی دارد و اگر شرکتکنندگان نتوانند به توافق برسند، پیشرفت متوقف میشود.
کاربردهای بلاک چین کنسرسیوم
- بانکداری و پرداختها: یک بلاک چین کنسرسیوم میتواند توسط گروهی از بانکها که با هم کار میکنند تشکیل شود. آنها کنترل دارند که کدام نودها تراکنشها را تأیید میکنند.
- بخش تحقیقات: یک بلاک چین کنسرسیوم میتواند برای به اشتراک گذاشتن دادهها و نتایج تحقیق به کار گرفته شود.
- ردیابی غذا: برای ردیابی غذا نیز مناسب است.
نمونهها:
- R3
- زنجیره کنسرسیوم انرژی وب
مقایسه شبکههای بلاک چین
مهمترین واقعیت مقایسه شبکههای بلاک چین این است که هرگز دائمی نیستند و هر از گاهی با ارتقاء و مکانیسمهای اجماع جدید تکامل پیدا میکنند. به عنوان مثال، نسل دوم بلاک چینها با مکانیسم اجماع بهتری در پروتکلهای نسل سوم تکامل یافتند. بنابراین، مقایسه پروتکلها هرگز نمیتواند پایان یابد و با گذشت زمان برای تجزیه و تحلیل بهتر فناوری بلاک چین تغییر خواهد کرد.
سخن پایانی
در این آموزش با انواع بلاک چین، ویژگیهای آنها و مزایا و معایب انواع بلاک چین آشنا شدید. هر کدام از این شبکهها مزایای خاص خودش را دارد و در نتیجه پاسخ سادهای برای این سوال وجود ندارد که از کدام بلاک چین استفاده کنیم. همه چیز بستگی به نیازهای یک کسبوکار دارد.
هر چه بیشتر در مورد انواع بلاک چین، فناوری زیربنایی آن و انواع مختلف ارزهای دیجیتال بدانید در آینده از دیگران پیشتازتر خواهید بود. لطفاً سوالات و پیشنهادهایتان را در بخش نظرات این مقاله با ما در میان بگذارید.
چنانچه به مشاوره رایگان علاقهمندید، پرسشها و نظرات خود را درباره این مقاله یا موضوعات مختلف حوزه بلاکچین و ارزهای دیجیتال مطرح کنید. برای پاسخگویی آمادهایم!
نظر بدهید
0