فناوری dlt چیست؛ ۴ ویژگی کلیدی دفتر کل توزیع شده

dlt چیست؟ فناوری دفتر کل توزیع شده حول زیرساخت‌ها و پروتکل‌های مبتنی بر فناوری است که امکان دسترسی هم‌زمان، اعتبارسنجی و به‌روزرسانی ثبت یک سری اطلاعات را در یک پایگاه‌داده شبکه‌ای فراهم می‌کند. فرایند خرید بیت کوین از یک پلتفرم و انتقال آن از طریق شبکه مبتنی بر بلاکچین BTC منجر به ایجاد یک تراکنش خواهد شد؛ برای ثبت و اعتبارسنجی اطلاعات مربوط به این تراکنش از یک پایگاه‌داده استفاده می‌شود که در یک شبکه غیرمتمرکز متشکل از ماینرهای بیت‌کوین تحت عنوان بلاکچین بیت‌کوین توزیع شده است.

پادکست: فناوری dlt چیست

در واقع پاسخ سؤال «dlt چیست؟» را به سادگی می‌توان این‌گونه بیان کرد: DLT یک پایگاه‌داده کدگذاری‌شده و توزیع شده است که در آن سوابق و اطلاعات مربوط به تراکنش‌ها ذخیره می‌شوند. این ابزارهای ذخیره‌سازی داده‌‎ها برای هر نهادی از جمله؛ مؤسسات، رایانه‌ها و… در هر نقطه از سراسر جهان قابل دسترس هستند. این مقاله از صرافی ارز دیجیتال او ام پی فینکس به بررسی جامعی از dltها می‌پردازد. در ادامه توضیح خواهیم داد که «ویژگی‌های یک dlt چیست»، «دفتر کل توزیع شده چه کاربردهای دارد» و «مزایای استفاده از فناوری DLT چیست».

دفتر کل توزیع شده DLT چیست؟

فناوری دفتر کل توزیع شده (Distributed Ledger Technology) به پروتکل‌ها و زیرساخت‌های پایه‌ای اطلاق می‌شود که به رایانه‌ها در مکان‌های مختلف اجازه می‌دهد تا تراکنش‌ها را ارسال و تأیید کرده، همچنین سوابق را به‌صورت هماهنگ در سراسر شبکه به‌روزرسانی کنند.

مطالعه بیشتر: از کجا تتر بخریم؟ بهترین قیمت تتر در صرافی‌های‌ ایرانی

در واقع ایده یک دفتر کل توزیع شده مبتنی بر یک رکورد مشترک از فعالیت بین رایانه‌ها و به اشتراکت گذاشته در مکان‌های مختلف، جدید نیست. چنین دفترهایی توسط سازمان‌ها (به‌عنوان‌مثال سوپرمارکت‌های زنجیره‌ای) که چند شعبه‌ یا دفاتر مختلف در سراسر یک کشور خاص یا در کل نقاط جهان دارند، استفاده می‌شود.

با این حال، در یک پایگاه‌داده توزیع شده سنتی، یک مدیر سیستم معمولاً عملکردهای کلیدی را به عهده می‌گیرد که برای حفظ یکپارچگی در تمام یا تعدادی از نسخه‌ها ضروری‌ هستند. ساده‌ترین راه این است که مدیر سیستم یک نسخه اصلی از دفتر کل را حفظ کند و به طور دوره‌ای هر چند مدت یکبار به‌روزرسانی شده و با همه شرکت‌کنندگان در شبکه به اشتراک گذاشته می‌شود.

اما در نسخه‌های مدرن‌تر، dltها متشکل از زنجیره‌های بلاکی هستند که زیرساخت آن‌ها به کاربران اجازه می‌دهد مشاهده کنند که چه کسی آن‌ بلاک‌ها را ایجاد کرده یا تغییر داده است. در واقع یک دفتر کل توزیع شده نیاز به ممیزی داده‌ها را کاهش داده و اطمینان می‌دهد که داده‌ها قابل‌اعتماد هستند. همچنین این ابزارها فقط به کسانی که به آن اطلاعات نیاز دارند، امکان دسترسی می‌دهد.

سیستم‌های جدید مبتنی بر dlt، به‌ویژه بیت‌کوین و اتریوم، به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که بدون یک مرجع قابل‌اعتماد کار کنند. بیت‌کوین یک پایگاه‌داده توزیع‌شده را به روشی غیرمتمرکز با استفاده از رویه اعتبارسنجی مبتنی بر اجماع و امضاهای رمزنگاری نگهداری می‌کند. در چنین سیستم‌هایی، تراکنش‌ها به‌صورت همتابه‌همتا انجام می‌شوند و به‌صورت دسته‌ای در قالب بلاک‌ها در سرتاسر شبکه برای اعتبارسنجی پخش می‌شوند. 

از آنجایی‌که دفترکل‌های مبتنی بر سازماندهی ثبت داده‌ها در بستر بلاک‌های جداگانه اما متصل‌ به ‌هم فعالیت می‌کنند، این نوع DLTها اغلب به‌عنوان «فناوری بلاکچین» شناخته می‌شوند. نسخه دفتر کل توزیع شده مبتنی بر‌ بلاکچین چندین سال است که بیت‌کوین را با موفقیت تأمین و هدایت کرده است؛ با این‌ حال، بدون اشکال نیست. کارکردن با این سیستم پرهزینه است؛ زیرا قدرت مورد نیاز در فرایند «اثبات کار» برای تکمیل محاسبات به تجهیزات و مصرف برق زیادی نیاز دارد.

این دسته ویژگی‌های الگوریتم‌های اجماع اثبات کار برای بسیاری از کاربردهای بازار مالی مناسب نیستند. بنابراین، برنامه‌های کاربردی پرداخت در عمده‌فروشی‌های کنونی، dltهای مبتنی بر این روش اجماع را به نفع پروتکل‌هایی که فرایند اجماع خود را تغییر می‌دهند، کنار گذاشته‌اند تا امکان محرمانگی و مقیاس‌پذیری افزایش یابد. نمونه‌هایی از پروتکل‌های dlt که در حال حاضر توسط بانک‌های مرکزی آزمایش می‌شوند عبارتند از؛ کوردا (Corda) و هایپرلجر فابریک (Hyperledger Fabric).

مطالعه بیشتر: الگوریتم اجماع چیست؟ آشنایی با انواع و نحوه عملکرد آن ها

کوردا نوعی دیگر از دفترکل‌های توزیع شده است که برخلاف بلاکچین‌ بیت‌کوین که چند تراکنش را در یک بلاک قرار می‌دهد و بعد بلاک‌ها را تأیید می‌کند، هر تراکنش را به‌صورت تنهایی و بلافاصله تأیید می‌کند. در واقع، کوردا بلاک چین را با سیستمی شبیه به معماری استفاده شده در دفاتر اسناد رسمی‌ جایگزین می‌کند. طراحی دفاتر اسناد رسمی به این صورت است که از یک مرجع قابل اعتماد استفاده می‌کند و اجازه می‌دهد تا با اشتراک‌گذاری اطلاعات محدود به یک معامله، به‌جای مجموعه‌ای از معاملات، به توافق برسد. در ادامه، به معرفی انواع بیشتری از dltها می‌پردازیم. البته قبل از آن ویژگی‌های یک دفتر کل توزیع‌شده را به صورت مختصر شرح می‌دهیم.

ویژگی دفتر کل توزیع شده dlt چیست؟

یک سیستم مبتنی بر دفتر کل توزیع شده دارای برخی ویژگی‌های کلیدی است که آن را در مقایسه با راه‌حل‌های دفتر کل متمرکز منحصربه‌فرد می‌کند. به عبارت ساده، dlt به بهترین شکل، به‌عنوان یک دفتر کل همگام و تکرار شده تعریف می‌شود که به شیوه‌ای توزیع شده کار می‌کند.

ویژگی‌های کلیدی یک dlt عبارتند از:

تغییرناپذیر (Immutable) در dlt چیست؟

یک دفتر کل توزیع شده برای ایجاد یک بستر ذخیره‌سازی غیرقابل‌تغییر و ایمن از رمزنگاری استفاده می‌کند. این فناوری تضمین می‌کند که داده‌های ذخیره‌شده قابل‌تغییر نیستند.

فقط الحاق (Append only)

با dlt داده‌ها در یک دفتر کل توزیع شده پیوست شده و تاریخچه کامل تراکنش‌ها ارائه می‌شود. این امر یک تفاوت اساسی از dltها در مقایسه با یک پایگاه‌داده سنتی که در آن داده‌ها را می‌توان در مواقع خاص تغییر داد، ایجاد می‌کند. در یک پایگاه‌داده سنتی امکان تغییر و دست‌کاری داده‌ها، چه در داخل و چه توسط عوامل خارجی وجود دارد؛ اما در یک دفتر کل توزیع شده این موضوع خیلی سخت و احتمالاً غیرممکن است؛ چون داده‌ها فقط الحاق می‌شوند و امکان حذف یا ویرایش را ندارند.

توزیع شدگی (Distributed) در dlt چیست؟

یکی دیگر از ویژگی‌های کلیدی دفتر کل توزیع شده dlt، ماهیت توزیع شدگی آن است. در واقع در این سیستم‌ها هیچ مرکز واحدی وجود ندارد که داده‌ها در آن ذخیره شوند. بلکه یک همتای کپی شده از دفتر کل در گره‌های مختلف شبکه وجود دارد. البته برخی از dltها مانند کوردا داده‌ها را به روش‌های دیگری ذخیره و توزیع شده می‌کنند.

اشتراک‌گذاری شده (Shared) در dlt چیست؟

از آن جایی که یک دفتر کل توزیع شده دارای موجودیت واحدی نیست و بین گره‌ها به اشتراک گذاشته می‌شود، برخی از گره‌ها مسئول داشتن یک کپی کامل از دفتر کل هستند. درحالی‌که گره‌های دیگر فقط اطلاعات لازم برای عملکرد و کارآمد کردن آنها در انجام تراکنش‌ها را دارند.

مطالعه بیشتر: تراکنش محرمانه ارز دیجیتال؛ بهترین فناوری در حفظ حریم خصوصی چیست؟

نحوه عملکرد و کاربرد دفتر کل توزیع شده DLT چیست؟

همان‌طور که بالاتر اشاره شد، dltها اجازه می‌دهند اطلاعات به‌صورت ایمن و دقیق با استفاده از رمزنگاری ذخیره شوند. برای این کار در dlt داده‌ها با استفاده از «کلیدها» و امضاهای رمزنگاری شده در دسترس قرار می‌گیرند. به عبارت دیگر، هنگامی که اطلاعات در یک dlt ذخیره می‌شود، می‌تواند به یک پایگاه‌داده تغییرناپذیر تبدیل شود که با استفاده از برنامه‌نویسی و کدنویسی اداره می‌شود.

از آنجایی‌ که دفتر کل توزیع شده غیرمتمرکز، خصوصی و رمزگذاری شده است کمتر مستعد جرایم سایبری واقع می‌شود، زیرا برای موفقیت‌آمیز بودن یک حمله به یک دفتر کل توزیع شده، تمام نسخه‌های ذخیره شده در سراسر شبکه باید به طور هم‌زمان مورد حمله قرار گیرند. علاوه بر این، اشتراک‌گذاری و به‌روزرسانی داده‌های ثبت شده در یک DLT با رکورد‌های جدید و به‌صورت دوره‌های زمانی کوتاه، زمان حمله برای هکرها را به‌شدت محدود می‌کند. در نتیجه، در کل این کار غیر ممکن یا بسیار هزینه‌بر می‌شود.

هر دستگاه در یک شبکه دفتر کل توزیع شده که یک کپی از دفتر کل را ذخیره می‌کند، گره اصلی نامیده می‌شود. یک شبکه می‌تواند هر تعداد گره اصلی داشته باشد. هر گونه تغییر در دفتر کل، مانند انتقال داده‌ها از یک بلاک به بلاک دیگر، در تمام گره‌ها ثبت می‌شود. از آنجایی که هر گره دارای یک کپی از دفتر است، هر یک نسخه خود را با آخرین تراکنش‌ها منتشر می‌کنند که با این کار شفافیت و تغییرناپذیری تضمین می‌‌شود.

یک تراکنش زمانی در شبکه تأیید نهایی می‌شود که تمام گره‌ها در مورد اعتبار آخرین نسخه به‌روزرسانی‌ شده دفتر کل به توافق برسند. سپس تراکنش رمزنگاری ‎‌می‌شود و به‌عنوان مبنایی برای تراکنش‌های بعدی استفاده می‌شود. در واقع، بلاک‌چین‌ها توسعه می‌یابند و هر بلاک حاوی اطلاعات رمزگذاری شده در مورد بلاک‌های قبلی است که تغییر آن‌ها را غیرممکن می‌کند.

استفاده از فناوری دفتر کل توزیع شده در صنایع

دفتر کل توزیع شده برای اهداف مختلفی ایجاد می‌شود؛ یکی از اصلی‌ترین موارد این است که به‌عنوان بستری برای مقیاس‌پذیری و استفاده‌ دیگر پلتفرم‌ها به کار گرفته می‌شوند. یکی از شناخته‌شده‌ترین دفتر کل‌های توزیع شده هایپرلجر فابریک IBM است که یک پلتفرم dlt مدولار و مقیاس‌پذیر ارائه می‌دهد. چندین کسب‌وکار از این سیستم استفاده کرده‌اند که صنایع زیادی از جمله؛ هوانوردی، آموزش، مراقبت‌های بهداشتی، بیمه، تولید، حمل‌ونقل و تأسیسات را شامل می‌شود.

مطالعه بیشتر: بهترین موارد استفاده رمزارزها؛ معرفی ۱۰ کاربرد ارز دیجیتال در سال ۲۰۲۳!

زنجیره‌های تأمین می‌توانند از فناوری دفترکل توزیع شده سود زیادی ببرند، زیرا عوامل بسیاری سیستم سنتی آن‌ها را ناکارآمد و مستعد فساد یا زیان کرده‌ که dltها گزینه مناسبی در رفع این موضوع هستند. فوجیتسو (Fujitsu)، یک شرکت جهانی داده و فناوری اطلاعات، برای افزایش شفافیت در صنعت زنجیره تأمین و جلوگیری از تقلب با ایمن‌سازی و ردیابی داده‌ها، برخی سیستم‌های مبتنی بر DLT را طراحی کرده است.

برای مثال، بورس برنج فوجیتسو (Fujitsu’s Rice Exchange) برای تجارت برنج ایجاد شد و اطمینان می‌دهد که اطلاعات مربوط به منابع، قیمت‌ها، بیمه، حمل‌ونقل و تسویه‌حساب در یک dlt ثبت می‌شود. همه داده‌ها به طور خودکار توسط پلتفرم وارد شده و ایمن می‌شوند، در نتیجه قابل‌تغییر نیستند و هر کاربری می‌تواند به هر داده‌ای دسترسی داشته باشد و اطلاعات دقیقی در مورد کل فرایند بیابد.

جدای از صنایع فوق، موقعیت‌های دیگری نیز وجود دارد که ارزش استفاده از راه‌حل‌های مبتنی بر dlt را ثابت کرده‌اند. چند نمونه دیگر از کاربردهای خاص فناوری دفتر کل توزیع شده عبارتند از:

• ثبت معاملات (Record transactions): یک dlt ورودی‌ها و خروجی‌ها را ثبت می‌کند. همچنین داده‌های ایمن، شفاف و غیرمتمرکز را بدون نیاز به یک مرجع مرکزی امکان‌پذیر می‌کند. این فناوری می‌تواند هر نوع تراکنش را حتی بدون هیچ اختلال مالی ثبت کند.
• هویت‌های امن (Secure identities): dlt برای ایجاد یک هویت دیجیتال ایمن و بدون فریبکاری برای افراد مناسب است؛ زیرا می‌تواند روشی قابل‌اعتماد برای تأیید هویت و جلوگیری از سرقت اطلاعات شخصی ارائه دهد.
• جمع‌آوری آرا (Collect votes): از DLT می‌توان برای ایجاد یک سیستم رأی‌گیری ایمن و شفاف استفاده کرد که می‌تواند از تقلب جلوگیری شود و یکپارچگی فرایند رأی‌گیری را تضمین کند. همان‌طور که در بالا ذکر شد، dltها امکان ثبت تراکنش‌های (مالی یا غیرمالی) در یک دفتر کل شفاف، تغییرناپذیر و با تعاملات باز برای کاربران را فراهم می‌کنند. این امر عدالت و باورپذیری مجموعه‌ای از آرا را افزایش می‌دهد.
• پیاده‌سازی قراردادها به‌صورت هوشمند: دفتر کل توزیع شده به قراردادهای هوشمند، توافقاتی که به طور خودکار و بر اساس شرایط حاکم تکمیل می‌شوند، امکان اجرا می‌دهد.
• نشان‌دادن مالکیت (Demonstrate ownership): dlt می‌تواند برای ثبت معاملات دارایی، ایجاد یک سابقه شفاف و بدون دست‌کاری از مالکیت و انتقال ملک استفاده شود. اگرچه محدودیت‌هایی برای انتقال مالکیت واقعی دارایی‌های فیزیکی به بستر یک دفتر کل توزیع‌شده وجود دارد، یک dlt می‌تواند منبع غیرقابل‌تغییری از حقیقت در مورد مالکیت را فراهم کند.

مطالعه بیشتر: اجماع هش گراف چیست؟ آیا این فناوری جایگزین بلاکچین می‌شود؟

انواع دفتر کل توزیع شده dlt چیست؟

در اصل سه نوع فناوری دفتر کل توزیع شده وجود دارد که در ادامه به طور مختصر به توضیح هر کدام می‌پردازیم:

• مجوزدار (Permissioned)
• بدون مجوز (Permissionless)
• ترکیبی (Hybrid)

مجوزدار

شبکه‌های مجوزدار به صورت خصوصی هستند. آنها برای فعالیت در یک اکوسیستم بسته طراحی شده‌اند که در آن کاربر باید از طریق یک روش مبتنی بر KYC دسترسی داشته باشد. کاربران پس از تأیید هویت می‌‎توانند به قابلیت‌های شبکه مجاز یا سیستم‌های دفتر کل توزیع شده مجاز دسترسی داشته باشند. در یک شبکه مجاز، گره‌های اعتبارسنجی نماینده مسئول اعتبارسنجی تراکنش‌های درون شبکه هستند.

این شبکه همچنین می‌تواند به گونه‌ای طراحی شود که تعداد کمی از کاربران دسترسی محدودی به عملکردهای شبکه داشته باشند. این ویژگی برای کسب‌وکارهایی که می‌خواهند از مزایای بلاکچین بهره‌مند شوند و داده‌های خود را برای همه عمومی نکنند، بسیار مفید است.

بدون مجوز

سیستم‌ها یا شبکه‌های دفتر توزیع شده بدون مجوز، شبکه‌های عمومی هستند. طبق تعریف، کاربران برای شرکت در چنین شبکه‌هایی نیاز به مجوز و احراز هویت ندارند. سیستم دفتر کل توزیع شده بدون مجوز برای انجام تراکنش‌ها، اعتبارسنجی بلاک‌ها و سایر موارد تعامل با شبکه برای همه در دسترس است. نکته کلیدی در این سیستم‌ها آزادی عمل است. بهترین مثال از یک شبکه بدون مجوز خود بیت‌کوین است.

بیت‌کوین اولین ارز دیجیتالی بود که از فناوری بلاکچین استفاده کرد. در dlt بیت‌کوین هر کسی می‌تواند BTC ارسال یا آن را دریافت کند. هیچ محدودیتی در مورد اینکه چه کسی می‌تواند از آن استفاده کند، صرف‌نظر از مکان، قوانین و سایر عواملی که بر نحوه انجام تراکنش‌ها حاکم است، وجود ندارد.

ترکیبی

آخرین نوع DLT که در مورد آن بحث خواهیم کرد، سیستم دفتر کل توزیع شده ترکیبی است که هر دو نوع قبلی را ترکیب می‌کند و شبکه‌ای را ارائه می‌دهد که از مزایای هر دوی آنها سود می‌برد. DLT های ترکیبی یک انتخاب عالی برای مشاغل هستند، زیرا آنها می‌توانند تصمیم بگیرند که کدام جنبه از سیستم را عمومی و کدام بخش را خصوصی نگه دارند.

مطالعه بیشتر: پرایوسی کوین چیست؟ معرفی محبوب‌ترین پرایوسی کوین‌های ۲۰۲۳

مزایای دفتر کل توزیع شده dlt چیست؟

فناوری دفتر کل توزیع شده مزایای زیادی نسبت به سیستم‌های دفتر مرکزی سنتی‌تر دارد که در این بخش برخی از آن‌ها را یادآوری می‌کنیم:

• ازآنجایی‌که dlt یک سیستم غیرمتمرکز است، هیچ مرجع مرکزی برای کنترل وجود ندارد. این امر باعث می‌شود dltها در برابر حملات انعطاف‌پذیرتر باشند و آسیب‌پذیری کمتری در برابر خرابی‌های کل سیستم داشته باشد. همچنین، از آنجایی که DLT از الگوریتم‌های رمزنگاری برای ایمن‌سازی داده‌ها استفاده می‌کند، دست‌کاری یا جعل سوابق را تقریباً غیرممکن می‌کند. این امر قابلیت اعتماد به داده‌ها را افزایش و خطر تقلب را کاهش می‌دهد.

• dlt امکان دسترسی شفاف به داده‌ها و تراکنش‌ها را فراهم می‌کند و به همه کاربران خود امکان مشاهده بیشتر عملیات سیستم را می‌دهد. این موضوع ممکن است به دلیل شفافیت و پاسخگویی سوابق، منجر به استفاده بیشتر کاربران و جذب مشتری شود.

• فناوری دفتر کل توزیع شده می‌تواند فرایندها را با حذف واسطه‌ها و خودکار کردن تراکنش‌ها از طریق قراردادهای هوشمند ساده کند. از آنجایی که قراردادهای هوشمند ممکن است به طور خودکار در صورت تحقق شرایط قرارداد اجرا شوند، ممکن است نیاز کمتری به تعامل یا مدیریت انسانی وجود داشته باشد. این موضوع به نوبه خود می‌تواند کاهش هزینه‌ها و افزایش کارایی را به دنبال داشته باشد.

• در نهایت، dltها می‌توانند استفاده از ابزارهای مالی را گسترش دهند؛ زیرا برخی از مردم ممکن است به خدمات بانکداری سنتی فعلی دسترسی نداشته باشند. از آنجایی که dltها اغلب تنها به اتصال اینترنت متکی هستند، افرادی که فقط در این سطح دسترسی داشته باشند، می‌توانند به طیف وسیعی از خدمات دسترسی داشته باشند. در نتیجه این امر به استفاده از پلتفرم‌ها و شبکه‌های مختلف از طریق قابلیت همکاری دامنه بیشتری می‌بخشد.

سؤالات متداول درباره فناوری DLT