امنیت بلاک چین از طریق مکانیزم‌های مختلفی تامین می‌شود که از جمله آن‌ها می‌توان به تکنیک‌های رمزنگاری پیشرفته و عکس العمل‌ها و تصمیم‌گیری‌های وابسته به ریاضیات اشاره کرد. بلاک چین ساختار اساسی و شالوده بسیاری از سیستم‌های ارزهای دیجیتال است و دقیقا همان چیزی است که این پول‌های دیجیتالی را نسبت به پول‌های رایج متمایز و از هر گونه تخریب یا کلاهبرداری جلوگیری می‌کند.
به دلیل امنیت بلاک چین، این تکنولوژی همچنین در دیگر صنایع مختلفی جای خود را باز کرده است، چرا که امنیت بلاک چین باعث شده تا اطلاعات موجود در آن غیر قابل تغییر و کاملا شفاف و محافظت شده باشند. در مطالب گذشته کوین نیک ما چندین مورد استفاده از بلاک چین در صنایع مختلف را بررسی کردیم. از جمله آن‌ها می‌توان به صنعت بانکداری، جابه‌جایی پول، بهداشت و درمان و غیره اشاره کرد.
هر چند، مسئله امنیت بلاک چین بسیار پیچیده‌تر از این حرف‌ها است. به همین دلیل، مهم است که مفاهیم ابتدایی و مکانیزم‌هایی که باعث افزایش امنیت بلاک چین شده‌اند را به خوبی درک کنیم.
این مطلب راهم مطالعه کنید: تفاوت بیت کوین با بلاک چین به زبان ساده
مفهوم تغییر ناپذیری و اجماع در امنیت بلاک چین
اگر چه ویژگی‌های زیادی در ایجاد امنیت بلاک چین دخیل هستند، اما دو مورد از مهم‌ترین مسائلی که نقش اساسی در ایجاد این امنیت ایفا کرده‌اند، مفاهیم تغییر ناپذیری (Immutability) و اجماع (Consensus) هستند. اجماع اشاره به این قابلیت دارد که گره‌های موجود در شبکه توزیع شده بلاک چین می‌توانند بر سر موقعیت شبکه و اعتبارسنجی تراکنش‌ها با یکدیگر به توافق برسند. به طور معمول، پروسه دستیابی به ویژگی اجماع بستگی به الگویی به نام الگوریتم اجماع (Consensus Algorithm) دارد. این الگوریتم اجماع به معنی مکانیزمی است که یک شبکه بلاک چین از طریق آن ویژگی اجماع را فراهم می‌کند.
تغییر ناپذیری، در دست دیگر، اشاره به این قابلیت بلاک چین دارد که اجازه نمی‌دهد تراکنش‌هایی که تایید شده‌اند دیگر قابل دستکاری باشند. اگر چه این تراکنش‌ها معمولا مربوط به انتقال ارزهای دیجیتال هستند، آن‌ها همچنین برای ثبت اطلاعاتی به غیر از مسائل پولی و مالی هم مورد استفاده قرار می‌گیرند.
ترکیب دو ویژگی تغییر ناپذیری و اجماع، چارچوب امنیتی شبکه بلاک چین را فراهم کرده است. در حالی که الگوریتم اجماع مطمئن می‌شود که قوانین موجود در سیستم پیروی می‌شوند و تمامی مشارکین حاضر در شبکه بر سر وضعیت شبکه توافق دارند، ویژگی تغییر ناپذیری باعث تضمین درستی و بی‌عیبی اطلاعات و تراکنش‌های ثبت شده می‌شود که پس از هر بلوک جدید اعتبارسنجی و تایید می‌شوند.
تغییر ناپذیری و اجماع در امنیت بلاک چین
نقش ارزهای دیجیتال در امنیت بلاک چین
بلاک چین به شدت برای رسیدن به چنین امنیتی متکی به ارزهای دیجیتال است. این اتکا به دلیل وجود عملکرد رمزنگاری هشینگ این ارزها فراهم شده است و اهمیتی اساسی دارند. هشینگ پروسه‌ای است که به موجب آن، یک الگوریتم یک دیتا در هر سایز و حجمی دریافت می‌کند و سپس آن را به صورت یک معادله هش، با سایزی مشخص و قابل پیشبینی بیرون می‌دهد.
مهم نیست میزان اطلاعاتی که وارد آن می‌شود چقدر است، در نهایت این الگوریتم حجم و اندازه‌ای مشابه را خارج می‌کند. اما هر بار که اطلاعات ورودی به آن تغییر کند، هش خروجی به کلی متفاوت خواهد بود و به همین دلیله هش‌ها مشابه یکدیگر نیستند. اما اگر ورودی اطلاعات همیشه مشابه باشند، نتیجه همش هم مشابه خواهد بود و اهمیتی ندارد این کار را چند بار تکرار کرده باشید.
درون شبکه‌های بلاک چین، این هش‌ها از ارزش بالایی برخوردار هستند و به عنوان شناسه‌های منحصر به فردی برای اطلاعات بلوک‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. هش هر یک از بلوک‌ها با ارتباط میان هش تولید شده برای بلوک قبلی، تولید می‌شود و به همین شکل است که زنجیر‌های درون شبکه بلاک چین تولید می‌شوند و بلوک‌های موجود در آن با هم متصل هستند. هش یک بلوک وابسته به اطلاعات موجود درون یک بلوک دارد. به این معنی که هر تغییری که بخواهیم درون اطلاعات انجام دهیم، نیاز است تا هش بلوک را تغییر دهیم.
این مطلب راهم مطالعه کنید: معرفی انواع بلاک چین به زبان ساده، بلاک چین عمومی، خصوصی و کنسرسیوم چه تفاوتی دارند؟
اهمیت هش در ایجاد امینت بلاک چین و شکل گیری زنجیر بین بلوک‌ها
بنابراین، هش هر یک از بلوک‌ها بر اساس اطلاعات موجود درون هر بلوک و هش تولید شده برای بلوک قبلی، تولید می‌شود. این شناسه هش‌ها نقش بسیار مهمی برای حاصل کردن اطمینان از امنیت بلاک چین و تغییر ناپذیری را ایفا می‌کنند.
همچنین از هشینگ به عنوان اهرمی در الگوریتم‌های اجماع به منظور اعتبارسنجی تراکنش‌ها استفاده می‌شود. برای مثال در شبکه بلاک چین بیت کوین، الگوریتم گواه اثبات کار (Proof of Work) از عملکرد هشی به نام SHA-256 استفاده می‌کند. همانطور که از نام آن مشخص است، هش SHA-256 اطلاعات را وارد خود می‌کند و در ازای آن یک هش ۲۶۵ بیتی یا ۶۴ کاراکتری تولید و خارج می‌کند.
به علاوه برای ایجاد امنیت برای تراکنش‌های ثبت شده، رمزنگاری نقش مهمی در ایجاد امنیت کیف پول‌هایی که به منظور ذخیره دارایی‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند، ایفا می‌کند. زوج کلیدهای عمومی و خصوصی که به ترتیب اجازه دریافت و ارسال پراخت‌ها را می‌دهند، از طریق شیوه رمزنگاری کلیدهای عمومی یا نامتقارن ایجاد شده‌اند. کلیدهای خصوصی به منظور ایجاد امضاهای دیجیتالی برای تراکنش‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند و باعث می‌شوند تا ارزهای دیجیتالی که ارسال می‌شوند را تصدیق کرد و مالکیت آن را به رسمیت شناخت.
با این که جزییات این شیوه‌های رمزنگاری و هش‌ها فراتر از گنجایش این مطلب است، اما ذات نامتقارن بودن رمزنگاری باعث می‌شود تا فقط صاحبی که کلید خصوصی خود را در اختیار دارد بتواند به ارزهای دیجیتالی خود دسترسی داشته باشد و بتواند آن‌ها را در کیف پول خود حفظ و نگهداری کند. یا به لطف این شیوه رمزنگاری، فقط خود این مالک است که تصمیم می‌گیرد با پول و سرمایه خود چه کاری انجام دهد.
اهمیت هش در ایجاد امینت بلاک چین
اقتصاد رمزنگاری
علاوه بر رمزنگاری، یک مفهوم جدیدی به نام اقتصاد رمزنگاری (Cryptoeconomics) در ایجاد امنیت بلاک چین نقش ایفا می‌کند. این نوع از رمزنگاری، مرتبط با زمینه‌ای به نام تئوری بازی است. تئوری بازی مدلی بر اساس ریاضیات است که وظیفه تصمیم گیری با توجه به مهره‌های موجود و البته قوانین از پیش تعیین شده و پاداش‌ها را بر عهده دارد. در حالی که تئوری بازی (Game Theory) به شیوه سنتی روی موارد زیادی به طور گسترده قابل اجرا بود، اقتصاد رمزنگاری از مدل‌های مشخص شده‌ای پشتیبانی می‌کند و رفتار هر یک از گره‌ها در شبکه توزیع شده بلاک چین را مشخص می‌کند.
به زبان ساده، اقتصاد رمزنگاری به زمینه مطالعاتی خاصی در اقتصاد گفته می‌شود که در حول محور پروتکل‌های بلاک چین می‌چرخد و درآمد از طریق آن بر اساس رفتار و شرایط مشترکین شبکه بلاک چین است. امنیت موجود در اقتصاد رمزنگاری بر اساس مفهوم و ایده‌ای است که سیستم‌های بلاک چین انگیزه‌ای بیشتر برای گره‌ها ایجاد می‌کنند تا آن‌ها رفتاری صادقانه داشته باشند و به فکر افکار مخرب و خلافکارانه نباشند. الگوریتم به کار رفته در گواه اثبات کار ماینینگ بیت کوین، نمونه خوبی از ساختار ایجاد انگیزه است که به مشترکین خود به خوبی پاداش می‌دهد.
هنگامی که ساتوشی ناکاموتو، چارچوب کاری استخراج بیت کوین را خلق کرد، از قصد به گونه‌ای طراحی شد تا پروسه انجام آن هزینه‌بر و نیاز به منابع داشته باشد. به خاطر پیچیدگی و خواسته‌های محاسباتی، انجام استخراج بیت کوین نیاز به سرمایه‌گذاری پول و زمان دارد، بدون در نظر گرفتن این که گره ماینینگ چه کسی است و کجا زندگی می‌کند. بنابراین، چنین ساختاری به شدت برای فعالیت‌های مخرب ناخوشایند و به شدت برای فعالیت‌های درست و صادقانه خوشایند است. از طرفی، اگر هم گره‌های ناکارآمد و متقلب شناسایی شوند، خیلی زود از شبکه بلاک چین اخراج می‌شوند. در حالی که ماینرهای صادق و مفید به شکل قابل توجه‌ای پاداش دریافت می‌کنند.
رمزنگاری (Cryptoeconomics)
چرا می‌توان روی امنیت بلاک چین حساب باز کرد؟
به طور مشابه، این تعادل میان ریسک‌ها و پاداش‌ها، یک لایه محافظ را برای هرگونه حملات احتمالی ایجاد کرده که اجازه نمی‌دهد بخش اعظمی از نرخ هش‌های یک شبکه بلاکچین به دست یک گروه یا یک مرکز خاص قرار بگیرد. چنین حملاتی که به حملات ۵۱ درصد (۵۱ Percent Attacks) شناخته می‌شوند، اگر به درستی پیاده شوند، قادر هستند به شدت تاثیرات مخربی ایجاد کنند. اما به لطف الگوی گواه اثبات کار رقابتی استخراج‌ها و جاذبه شبکه بیت کوین، احتمال چنین اعمال خرابکارانه‌ای که باعث شود کنترل بخش زیادی از گره‌ها به دست مرکز یا شخص خاصی برسد، به شدت کم و ناچیز است.
از طرفی دیگر، نیاز به قدرت کامپیوتری برای انجام حملاتی مانند ۵۱ درصد به منظور به دست آوردن بخش اعظمی از شبکه بلاک چین یک رقم فضایی است که کسی نمی‌تواند حتی نزدیک آن شود و هزینه‌ای که برای چنین قدرت کامپیوتری باید پرداخت، هرگز ارزشش را ندارد. این حقیقت همچنین شامل یکی دیگر از ویژگی‌های امنیت بلاک چین به نام تحمل خطای بیزانس است. تحمل خطای بیزانس یا Byzantine Fault Tolerance اساسا یک قابلیت از شبکه توزیع شده است که در آن اگر یک یا چند عدد از هزاران گره موجود در یک شبکه رفتار مخرفی داشته باشند یا در معرض خطر باشند، دیگر گره‌ها آسیبی نمی‌بینند و می‌توانند به کار خود ادامه دهند.
تا زمانی که هزینه ایجاد گره‌های مخرب در یک شبکه بلاک چین بسیار گران باشد و انجام رفتاری منصفانه در آن سود بیشتری داشته باشد، سیستم می‌تواند به راحتی کار خود را بدون وجود هیچ مزاحمتی ادامه دهد. لازم به ذکر است این صنعت در حال گسترش است و در حالی که امنیت بلاک چین افزایش پیدا می‌کند، احتمال این که راه‌های جدیدی برای تخریب کردن آن هم پیدا شود وجود دارد. به هر حال تکنولوژی و یافتن راه‌هایی پیچیده و عجیب برای دور زدن هر گونه سیستم امنیتی در آن امری غیر قابل انکار نیست.
نتیجه گیری
با وجود ترکیبی از رمزنگاری‌ها و تئوری بازی، بلاک چین در حال حاضر بالاترین سطح امنیتی را به لطف شبکه توزیع شده خود دارد. همانند هر سیستم دیگری، این دو دانش علمی و تکنولوژی باید به خوبی در هر شبکه بلاک چینی پیاده شوند. ایجاد تعادل مناسب بین تمرکز زدایی و امنیت، برای ساخت شبکه ارزهای رمزنگاری شده موثر و قابل اتکا، بسیار حیاتی است.
همانطور که استفاده از بلاک چین روز به روز گسترش می‌یابد، امنیت بلاک چین هم به همان ترتیب افزایش پیدا می‌کند تا نسبت به خواسته‌های متفاوت و عملکردهای گوناگون، جوابگو باشد.
امیدواریم این مطلب برای شما مفید بوده باشد، اگر به دنبال خرید بیت کوین و سایر ارزهای دیجیتال بدون کمترین معطلی هستید، با ما در ارتباط باشید؛ زیرا این دقیقا همان کاری است که ما در «کوین نیک» برای شما انجام می‌دهیم. اینجا خرید و فروش انواع ارز دیجیتال، در سریع‌ترین زمان ممکن انجام می‌شود و در اکثر ساعات شبانه روز، هوای شما را داریم!
