معرفی کامل انواع شبکه بلاکچین و کاربردهای آن

فناوری بلاکچین اکنون یک ابزار بسیار کاربردی در صنایع مختلف است که می‌تواند تقریبا هر کاری را ساده کند. بلاکچین‌ها به چهار دسته عمومی، خصوصی، کنسرسیومی و هیبریدی تقسیم می‌شوند. هرکدام ویژگی‌ها، مزایا و کاربردهای خاص خود را دارند. بلاکچین‌های عمومی دسترسی آزاد و تمرکززدایی را فراهم می‌کنند، در حالی که بلاکچین‌های خصوصی بر امنیت و کنترل متمرکز هستند. بلاکچین‌های کنسرسیومی برای شبکه‌های مشارکتی طراحی شده‌اند و بلاکچین‌های هیبریدی ترکیبی از ویژگی‌های بلاکچین‌های عمومی و خصوصی را ارائه می‌دهند. اما انواع شبکه بلاکچین چیست هر نوع چه کاربردهایی دارد؟

هدف از ایجاد شبکه بلاکچین

بلاکچین یک دفتر کل توزیع‌شده و تغییرناپذیر است که پروسه ثبت تراکنش‌ها و مدیریت دارایی‌ها را در یک شبکه تجاری بسیار ساده‌ می‌کند. یک شبکه بلاکچین می‌تواند برای پیگیری سفارشات، حساب‌ها، پرداخت‌ها، تولید و بسیاری از فرایندهای دیگری که نیاز به هماهنگی دارند، استفاده شود. از آنجا که تمام اعضای شبکه، یک نسخه واحد و شفاف از اطلاعات دارند، امکان مشاهده تمام جزئیات یک تراکنش از ابتدا تا انتها فراهم می‌شود.

فناوری بلاکچین با حذف واسطه‌ها، امکان تبادل مستقیم و امن اطلاعات و دارایی‌ها را فراهم می‌کند. هدف اصلی از ایجاد بلاکچین، ثبت و توزیع اطلاعات دیجیتال بدون امکان تغییر یا دستکاری آن‌ها بود. این فناوری، شفافیت را در تعاملات دیجیتال بهبود می‌بخشد و مدیریت سیستم‌های مالی و قرارداد هوشمند را ساده‌تر می‌سازد. با استفاده از بلاکچین، می‌توانیم به سیستم‌های غیرمتمرکز و امن‌تری دست یابیم که در آن‌ها نیاز به اعتماد به یک نهاد مرکزی از بین می‌رود.

انواع شبکه بلاکچین

یک شبکه بلاکچین را می‌توان به روش‌های مختلفی ساخت. این شبکه‌ می‌تواند عمومی، خصوصی یا توسط گروهی از افراد تحت عنوان کنسرسیوم ایجاد شود. در ادامه، نگاهی دقیق‌تر به انواع شبکه بلاکچین خواهیم داشت:

بلاکچین عمومی

بلاکچین‌های عمومی طبق ایده غیرمتمرکز بودن عمل می‌کنند و هیچ محدودیتی برای مشارکت در آن‌ها وجود ندارد. هر فردی که یک کامپیوتر و اتصال به اینترنت داشته باشد، می‌تواند به این شبکه بپیوندد.

• همان‌طور که از نام آن پیداست، بلاکچین عمومی برای عموم باز است و هیچ فرد یا نهادی مالک آن نیست.
• هر فردی با دسترسی به اینترنت و سیستم سخت‌افزاری مناسب می‌تواند در این بلاکچین مشارکت کند.
• تمام رایانه‌های موجود در شبکه، یک نسخه از داده‌های دیگر گره‌ها و بلوک‌های شبکه را ذخیره دارند.
• در این بلاکچین، امکان تایید تراکنش‌ها و ثبت سوابق نیز وجود دارد.

امنیت بلاکچین عمومی با استفاده از الگوریتم‌های اثبات کار (Proof of Work) یا الگوریتم اثبات سهام (Proof of Stake) تامین می‌شود. این نوع بلاکچین جایگزینی برای سیستم‌های مالی سنتی باشد. یکی از قابلیت‌های پیشرفته این بلاکچین، قراردادهای هوشمند است که امکان تمرکززدایی واقعی را فراهم می‌کند. بیت‌ کوین (BIT) و اتریوم (ETH) نمونه‌هایی از بلاکچین عمومی هستند.

بلاکچین خصوصی

بلاکچین‌های خصوصی نسبت به بلاکچین‌های عمومی کمتر غیرمتمرکز هستند، زیرا تنها گره‌های منتخب اجازه مشارکت در شبکه را دارند. این ویژگی باعث می‌شود امنیت بیشتری نسبت به سایر انواع بلاکچین داشته باشند.

• برخلاف بلاکچین‌های عمومی، این نوع بلاکچین کاملا باز نیست.
• فقط کاربران مجاز امکان دسترسی و مشارکت در شبکه را دارند.
• این بلاکچین‌ها در یک شبکه بسته اجرا می‌شوند.
• معمولا تنها تعداد محدودی از افراد از داخل یک شرکت یا سازمان به آن دسترسی دارند.

با تامین امنیت و نگهداری مناسب، این بلاکچین یک ابزار ارزشمند برای محافظت از اطلاعات است، بدون اینکه آن‌ها را در معرض دید عموم قرار دهد. شرکت‌ها از بلاکچین خصوصی برای حسابرسی داخلی، رای‌گیری و مدیریت دارایی‌ها استفاده می‌کنند. نمونه‌هایی از بلاکچین‌های خصوصی عبارتند از هایپرلجر (Hyperledger) و کوردا (Corda).

بلاکچین هیبریدی

بلاکچین هیبریدی ترکیبی از بلاکچین عمومی و خصوصی است. در این نوع بلاکچین، بخشی از شبکه تحت کنترل یک سازمان خاص قرار دارد و بخش دیگر مانند یک بلاکچین عمومی در دسترس است.

• این بلاکچین ویژگی‌های بلاکچین عمومی و خصوصی را با هم ترکیب می‌کند.
• هم سیستم‌های مبتنی بر مجوز (Permissioned) و هم بدون مجوز (Permissionless) در آن استفاده می‌شود.
• کاربران از طریق قراردادهای هوشمند به اطلاعات دسترسی پیدا می‌کنند.
• حتی اگر یک نهاد اصلی مالک بلاکچین هیبریدی باشد، نمی‌تواند تراکنش‌ها را تغییر دهد.

این نوع بلاکچین راه‌حلی مناسب برای صنایع سلامت، دولت، املاک و مستغلات و شرکت‌های مالی فراهم می‌کند. بلاکچین هیبریدی، امکان دسترسی عمومی به داده‌ها را فراهم می‌آورد. درحالی‌که اطلاعات حساس به‌صورت خصوصی محافظت خواهند شد. نمونه‌هایی از بلاکچین هیبریدی شامل شبکه ریپل (Ripple) و توکن XRP هستند.

کنسرسیوم بلاکچین

بلاکچین کنسرسیومی یک رویکرد نوآورانه است که نیازهای سازمان‌ها را برآورده می‌سازد. این بلاکچین نه‌تنها تراکنش‌ها را اعتبارسنجی می‌کند، بلکه قابلیت ارسال و دریافت تراکنش‌ها را نیز دارد.

• به آن بلاکچین فدراسیونی (Federated Blockchain) نیز گفته می‌شود.
• روش نوینی برای حل نیازهای سازمانی محسوب می‌شود.
• بخشی از آن عمومی و بخشی دیگر خصوصی است.
• در این نوع بلاکچین، بیش از یک سازمان شبکه را مدیریت می‌کند.

بلاکچین کنسرسیومی پتانسیل بالایی برای کسب‌وکارها، بانک‌ها و پردازش‌کننده‌های پرداخت دارد. ردیابی زنجیره تامین در صنایع غذایی یکی از کاربردهای رایج آن است، زیرا شرکت‌های فعال در این حوزه، اغلب نیاز به همکاری نزدیک با یکدیگر دارند. پلتفرم‌های تندرمینت (Tendermint) و مالتی‌چین (Multichain) نمونه‌هایی از بلاکچین کنسرسیومی هستند.

آیا انواع شبکه بلاکچین به هم شبیه‌اند؟

تمامی بلاکچین‌ها دارای ویژگی‌های مشترکی هستند که زیرساخت آن‌ها را تشکیل می‌دهد. از مهم‌ترین این ویژگی‌ها می‌توانیم به موارد زیر اشاره کنیم:

• دفتر کل توزیع‌شده: تمام بلاکچین‌ها از یک دفتر کل توزیع‌شده استفاده می‌کنند که داده‌ها را میان تمام گره‌های شبکه به اشتراک می‌گذارد و نیاز به یک مرجع مرکزی را حذف می‌کند.
• رمزنگاری برای امنیت: رمزنگاری داده‌ها در تمام بلاکچین‌ها برای حفظ امنیت و یکپارچگی اطلاعات استفاده می‌شود و تضمین می‌کند که فقط افراد مجاز به اطلاعات تراکنش‌ها دسترسی دارند.
• مکانیسم‌های اجماع: بلاکچین‌ها برای تأیید و ثبت تراکنش‌ها از مکانیسم‌های اجماع استفاده می‌کنند که اطمینان می‌دهد تمام گره‌های شبکه بر سر وضعیت دفتر کل به توافق مشترک می‌رسند.
• تغییرناپذیری داده‌ها: پس از ثبت، داده‌ها در بلاکچین قابل تغییر یا حذف نیستند و این ویژگی تضمین می‌کند که سوابق تراکنش‌ها دائمی و قابل تأیید باقی بمانند.

تفاوت انواع شبکه بلاکچین در چیست؟

انواع شبکه‌های بلاکچین در شیوه مدیریت، دسترسی، شفافیت، سرعت عملکرد و موارد استفاده تفاوت‌های اساسی دارند. این تفاوت‌ها باعث می‌شود که هر نوع بلاکچین برای کاربرد خاص خود را داشته‌‌باشد.

• شیوه مدیریت: بلاکچین‌های عمومی توسط کل جامعه کاربران مدیریت می‌شوند، در حالی که بلاکچین‌های خصوصی و کنسرسیومی تحت کنترل یک یا چند سازمان خاص قرار دارند.
• دسترسی: بلاکچین‌های عمومی برای همه افراد باز هستند، اما بلاکچین‌های خصوصی و مبتنی بر مجوز فقط به کاربران تاییدشده اجازه دسترسی می‌دهند.
• شفافیت: در بلاکچین عمومی، همه تراکنش‌ها قابل مشاهده هستند، اما در بلاکچین‌های خصوصی و کنسرسیومی سطح شفافیت محدودتر است.
• سرعت عملکرد: بلاکچین‌های خصوصی و کنسرسیومی به دلیل تعداد کمتر مشارکت‌کنندگان، تراکنش‌ها را سریع‌تر پردازش می‌کنند، درحالی‌که بلاکچین‌های عمومی کندتر هستند.
• موارد استفاده: بلاکچین عمومی برای رمزارزها و قراردادهای هوشمند مناسب است، درحالی‌که بلاکچین‌های خصوصی و کنسرسیومی برای امور مالی، زنجیره تأمین و سازمان‌های دولتی کاربرد دارند.

چالش های امنیتی انواع شبکه بلاکچین

بلاکچین به‌عنوان یک فناوری غیرمتمرکز، اغلب امن‌تر از سیستم‌های انتقال اطلاعات سنتی در نظر گرفته می‌شود. رمزنگاری قدرتمند، تغییرناپذیری و دفتر کل توزیع‌شده، از ویژگی‌های آن است. در تئوری، دستکاری داده‌ها بدون داشتن کلید خصوصی کاربر غیرممکن است. بااین‌حال، امنیت بلاکچین همیشه تضمین‌شده نیست. اطلاعات حساس در معرض خطر قرار می‌گیرد و ممکن است باعث خسارت‌های مالی جدی شود. موارد زیر اصلی‌ترین چالش‌های امنیتی انواع بلاکچین هستند:

حملات فیشینگ؛ سرقت کلیدهای خصوصی

بلاکچین همانند شبکه‌های سنتی، هدف حملات فیشینگ قرار می‌گیرد. مهاجمان کاربران را فریب می‌دهند تا کلیدهای خصوصی خود را در اختیارشان بگذارند. پس از دسترسی به این کلیدها، آن‌ها می‌توانند تراکنش‌ها را دستکاری کرده یا داده‌های حساس را استخراج کنند. این حملات یکپارچگی دفتر کل را از بین می‌برد.

حملات مسیریابی؛ اختلال در فرآیند اجماع

اجماع، مبنای تایید تراکنش‌ها در بلاکچین است. مهاجمان با رهگیری درخواست‌های اجماع، گره‌های شبکه را ایزوله می‌کنند. این گره‌ها دیگر قادر به پردازش تراکنش‌ها نیستند. با اجرای این حمله، سرعت شبکه کاهش پیدا می‌کند و امکان حملات ۵۱٪ افزایش می‌یابد.

حملات سیبیل؛ نفوذ گره‌های جعلی

در حملات سیبیل، مهاجمان چندین هویت جعلی در شبکه ایجاد می‌کنند تا کنترل آن را در اختیار بگیرند. این گره‌های تقلبی، تراکنش‌ها را مسدود کرده یا اطلاعات کاربران را سرقت می‌کنند. در برخی موارد، کاربران مجبور می‌شوند برای انجام تراکنش‌های خود باج بپردازند.

حملات ۵۱٪؛ تسلط بر شبکه

اگر مهاجمان بیش از ۵۰ درصد توان محاسباتی یک بلاکچین را در اختیار بگیرند، می‌توانند دفتر کل را تغییر دهند. در این حمله، آن‌ها یک زنجیره جعلی ایجاد می‌کنند و کاربران واقعی را فریب می‌دهند تا به آن بپیوندند. سپس، با ادغام این زنجیره تقلبی با بلاکچین اصلی، تراکنش‌های قبلی معکوس می‌شود و امنیت شبکه از بین می‌رود.

حملات مرد میانی؛ سرقت اطلاعات تراکنش‌ها

در این حمله، مهاجمان بین کاربر و کیف پول دیجیتال قرار می‌گیرند و اطلاعات را تغییر می‌دهند. درنتیجه، دارایی‌های دیجیتال کاربران به کیف پول هکرها منتقل می‌شود. بازیابی این دارایی‌ها پس از سرقت، تقریبا غیرممکن است.

آسیب‌پذیری‌های نقطه پایانی؛ ضعف در ذخیره‌سازی کلیدها

گاهی مشکلات امنیتی از خود کاربران ناشی می‌شود. ذخیره‌سازی کلیدهای خصوصی در دستگاه‌های ناامن یا لو رفتن اطلاعات در اپلیکیشن‌های شخص ثالث، دارایی‌های کاربران را به خطر می‌اندازد.

آسیب‌پذیری قراردادهای هوشمند؛ سوءاستفاده از نقص‌های کدنویسی

قراردادهای هوشمند بدون نیاز به واسطه، تراکنش‌ها را اجرا می‌کنند. اما اگر کد این قراردادها دارای نقص باشد، مهاجمان می‌توانند از آن سوءاستفاده کننچه راه حل های برای رفع چالش امنیتی انواع بلاک چین وجود دارد؟د. در سال ۲۰۲۱، هکرها از یک ضعف امنیتی در پالی نتورک (Poly Network) استفاده کردند و بیش از ۶۰۰ میلیون دلار به سرقت رفت.

چه راه‌حل‌های برای رفع چالش امنیتی انواع بلاکچین وجود دارد؟

برای کاهش ریسک‌های امنیتی بلاکچین، می‌توان از راهکارهای مختلفی استفاده کرد. این اقدامات به افزایش امنیت، جلوگیری از حملات سایبری و محافظت از دارایی‌های دیجیتال کاربران کمک می‌کند:

• افزایش آگاهی کاربران درباره امنیت سایبری: آموزش روش‌های محافظت از کلیدهای خصوصی و آشنایی با تهدیدات امنیتی مانند فیشینگ.
• استفاده از رمزنگاری قوی در ارتباطات شبکه: جلوگیری از رهگیری و حملات مسیریابی با استفاده از پروتکل‌های رمزنگاری پیشرفته.
• ایجاد سیستم‌های احراز هویت قوی برای گره‌های شبکه: جلوگیری از ورود گره‌های تقلبی و کاهش خطر حملات سیبیل.
• انتقال از اثبات کار (PoW) به اثبات سهام (PoS): افزایش هزینه حملات ۵۱٪ و کاهش احتمال تسلط مهاجمان بر شبکه.
• استفاده از پروتکل‌های امنیتی قوی برای کیف پول‌های دیجیتال: بررسی دقیق جزئیات تراکنش‌ها و تأیید مقصد انتقال دارایی‌ها برای جلوگیری از حملات مرد میانی.
• رمزگذاری دستگاه‌هایی که کلیدهای خصوصی را ذخیره می‌کنند: محافظت از اطلاعات کاربران در برابر دسترسی غیرمجاز.
• بررسی دقیق کد قراردادهای هوشمند قبل از اجرا: انجام تست‌های امنیتی، استفاده از کتابخانه‌های معتبر و پیاده‌سازی استانداردهای توسعه امن.

آینده بلاکچین؛ چگونه این فناوری جهان را متحول می‌کند؟

همان طور که در بحث انواع بلاکچین گفته شد، بلاکچین با چهار نوع اصلی عمومی، خصوصی، کنسرسیوم و هیبریدی، مسیر تحول دنیای فناوری را هموار می‌کند. این فناوری می‌تواند در بانکداری، بهداشت و درمان، زنجیره تامین، املاک و حمل‌ونقل تحولی اساسی ایجاد کند. با وجود چالش‌های امنیتی، توسعه‌دهندگان راهکارهای جدیدی برای مقابله با حملات ارائه می‌دهند. پیشرفت‌های امنیتی و بهبود الگوریتم‌های اجماع، خطرات را کاهش داده و بلاکچین را به گزینه‌ای مطمئن‌تر تبدیل کرده‌است. قطعا این فناوری در حال رشد، نقشی کلیدی در آینده جهان خواهد داشت و پذیرش گسترده آن، شفافیت و کارایی را در بسیاری از صنایع افزایش می‌دهد.

سوالات متداول درباره انواع شبکه بلاکچین