آخرین به‌روزرسانی: ۹ مرداد ۱۳۹۹

استفاده از دفتر کل مربوط به دهه یا حتی قرن اخیر نیست، بلکه بشر از زمان ظهور پول و حتی شاید قبل از آن، با دفترهای کل سر و کار داشته است. در زمان‌های گذشته هر معامله‌ای انجام می‌شد در جایی ثبت می‌شد و با گذشت زمان و پیشرفته‌تر شدن جوامع، کامپیوترها برای ثبت داده‌های مالی و غیر مالی استفاده شدند. 

نکته‌ای که در مورد این نوع دفاتر کل وجود دارد، متمرکز بودن آن‌ها است. در دفتر های کل سنتی، داده‌ها توسط یک شخص یا سازمان خاصی ثبت و ذخیره می‌شود و تنها آن موجودیت خاص اجازه تغییر در داده‌ها را دارد. 

در سال‌های اخیر که شفافیت اطلاعات بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است، نقدهای زیادی به دفترهای کل سنتی وارد می‌شود. از این رو، یک فناوری به نام دفتر کل توزیع شده به وجود آمد که ایرادات موجود در دفاتر کل سنتی را رفع می‌کند. 

در این مقاله قصد داریم فناوری دفتر کل غیر متمرکز را مورد بررسی قرار داده و پس از ذکر نحوه عملکرد، کاربردها و مزایای آن، انواع مختلفی که از این فناوری وجود دارد را معرفی کنیم.

فناوری دفتر کل توزیع شده چیست و چه مزایایی دارد؟

Distributed Ledger Technology یا تکنولوژی دفتر کل توزیع‌ شده که به اختصار DLT نامیده می‌شود، پایگاهی از داده‌‌های دیجیتالی تکراری و در عین حال هماهنگ و سازگار است که در مکان‌های جغرافیایی مختلف مانند وب‌سایت‌ها، کشورها و یا سازمان‌ها پخش شده‌اند. 

در واقع دفتر کل توزیع‌ شده، یک شبکه همتا به همتا (peer-to-peer network) است که مدیر یا پایگاه داده مرکزی ندارد. کنترل داده‌های دفتر کل توزیع‌شده در دست یک سازمان یا موجودیت خاص نیست و تمام مشارکت‌کنندگان در این دفتر، به اطلاعات موجود در آن دسترسی دارند. 

هر مشارکت‌کننده در دفتر کل توزیع‌شده یک نود یا گره نامیده می‌شود. هر نود، یک نسخه کامل از تمام دفتر کل را در اختیار دارد و به محض ایجاد تغییری در این دفتر، پس تأیید همه یا اکثریت نودها، این تغییر در تمام نسخه‌ها اعمال می‌شود. 

هیچ کس به تنهایی نمی‌تواند تغییری در داده‌های ثبت شده ایجاد کند و ثبت شدن هر داده جدید در دفتر کل توزیع‌شده، نیازمند تأیید اکثریت مشارکت‌ کنندگان در آن است. 

با این روش ثبت داده‌ها، علاوه بر این که دیگر به یک سازمان مرکزی برای تأیید تراکنش‌ها و سایر داده‌ها وجود ندارد، امنیت، شفافیت و سرعت تراکنش‌ها نیز افزایش پیدا می‌کند. 

افزایش سطح امنیت در این فناوری به این دلیل است که دیگر اطلاعات در یک سرور خاص ذخیره نمی‌شود و برای این‌ که یک مهاجم بتواند داده‌های موجود در دفتر کل توزیع شده را تغییر دهد، باید به دستگاه اکثر نودهای شبکه دسترسی پیدا کند که عملاً غیرممکن است.

از طرفی، دسترسی تمام اعضای شبکه به داده‌ها باعث می‌شود که کل شبکه شفاف باشد و هیچ کس نتواند بدون اطلاع سایرین، داده‌های شبکه را به نفع خود دستکاری کند. کاری که در شبکه‌های متمرکز مانند بانک‌ها امکان‌پذیر می‌باشد.

همچنین عدم نیاز به یک سازمان مرکزی برای تأیید داده‌های وارد شده به شبکه و پردازش داده‌ها در لحظه ورود به شبکه توسط نودهای فعال در شبکه باعث می‌شود که سرعت انجام تراکنش‌ها افزایش یابد. 

دفتر کل توزیع شده چه کاربردهایی دارد؟

شناخته شده‌ترین کاربرد برای این فناوری، در سیستم‌های مالی است و بیت کوین اولین پروژه‌ای بود که از بلاک چین که نوعی دفتر کل توزیع شده است، استفاده کرد. با این حال، این فناوری می‌تواند در بسیاری از حوزه‌های دیگر مانند رای‌گیری، سیستم نقل و انتقالات اسناد و املاک، سیستم پزشکی، گرفتن مالیات و توزیع مزایای اجتماعی مورد استفاده قرار بگیرد. 

حال که با فناوری دفتر کل توزیع شده آشنا شدیم و مزایا و کاربردهای آن را دانستیم، قصد داریم در ادامه مقاله درباره این صحبت کنیم که آیا بلاک‌چین، نام دیگر دفتر کل توزیع شده است؟ و همچنین انواع مختلف دفاتر کل توزیع شده را به اختصار توضیح دهیم. 

آیا بلاک‌چین، همان دفتر کل توزیع شده است؟

هر جا که صحبت از دفتر کل توزیع شده به میان می‌آید، اولین نامی که به خاطر می‌آوریم، بلاک‌چین است، اما آیا واقعا تکنولوژی دفتر کل توزیع شده دقیقاً همان تکنولوژی بلاک چین است؟ خیر! در واقع بلاک چین، تنها یک نوع از انواع فناوری دفتر کل توزیع شده است و به غیر از بلاک چین چندین نوع دیگر از این فناوری نیز وجود دارد که گراف جهت‌دار غیر مدور(DAG) و هش گراف (Hashgraph) را می‌توان از معروف‌ترین آن‌ها نام برد. 

هر کدام از این دفترهای کل توزیع شده مزایا و معایب خود را دارند، اما همه آن‌ها راه حلی برای ارسال و دریافت داده‌ها به صورت سریع، قابل اعتماد و ایمن ارائه می‌دهند. 

در ادامه سه نوع محبوب و شناخته شده از دفتر کل توزیع شده به نام‌های بلاک چین، DAG و هش گراف را به اختصار مورد بررسی قرار می‌دهیم. 

بلاک‌ چین

بلاک چین، متداول‌ترین و شناخته شده‌ترین نوع دفتر کل توزیع شده است. این فناوری هم‌‌زمان با ظهور رمزارز بیت کوین معرفی شد و نیازمند توافق کلی میان نودهای حاضر در شبکه است. به این معنی که وقتی تراکنشی در شبکه بلاک‌ چین اتفاق می‌افتد، باید توسط نودهای شبکه یا همان ماینرها تایید شود. بدون وجود ماینرها، این شبکه نمی‌تواند به فعالیت خود ادامه دهد. 

 در فناوری بلاک‌چین، تراکنش‌ها با یک امضای رمزنگاری شده تغییر ناپذیر به نام هش ثبت می‌شوند. تراکنش‌ها، سپس در بلاک‌ها جمع می‌شوند و هر بلاک جدید حاوی هش بلاک قبلی است. به این ترتیب، تمام شبکه بلاک‌چین به هم متصل می شود.

گفتنی است، بلاک چین تنها برای اهداف مالی مورد استفاده قرار نمی‌گیرد. به عنوان مثال، برخی از شبکه‌های بلاکچین مانند اتریوم عملکرد متفاوتی دارد و مانند گوگل‌پلی یا اپ‌استور میزبان اپلیکیشن‌ها هستند، با این تفاوت که اپلیکیشن‌های موجود در شبکه اتریوم به صورت غیرمتمرکز کار می‌کنند. این اپلیکیشن‌ها با نام برنامه‌های کاربردی غیرمتمرکز (DApp) شناخته می‌شوند. 

• معایب بلاک‌چین

در کنار تمام مزایایی که برای بلاک‌چین وجود دارد و نمی‌توان منکر آن‌ها شد، این شبکه نقطه ضعف‌هایی نیز دارد. عدم مقیاس‌پذیری، هزینه نسبتاً بالای تراکنش‌ها و سرعت نسبتاً پایین را می‌توان به عنوان مهم‌ترین مشکلات این شبکه ذکر کرد. 

گراف جهت‌دار غیر مدور یا DAG

نوع دوم فناوری دفتر کل توزیع شده، فناوری DAG است که برای رفع مشکل مقیاس‌پذیری بلاک‌ چین به وجود آمد. معروف ‌ترین رمزارزی که از DAG‌ استفاده می‌کند، IOTA یا همان آیوتا است. 

در این فناوری، برخلاف بلاک‌چین هیچ بلاک، زنجیره، ماینر یا هزینه تراکنشی وجود ندارد. 

در DAG، ارزهای صادر شده در اختیار کاربران قرار می‌گیرند و اجماع در آن بسیار سریع انجام می‌شود، از این رو تعداد تراکنش‌های انجام شده در ثانیه در این شبکه در مقایسه با بلاک چین بسیار بیشتر است. 

• معایب DAG‌ 

مهم‌ترین نقطه ضعف شبکه DAG‌، این است که در معروف‌ترین شکل این شبکه یعنی آیوتا، یک نود هماهنگ کننده مرکزی وجود دارد که توسط شرکت توسعه دهنده آن مدیریت می‌شود و برای انتقال تراکنش‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. 

هر چند قرار است در آینده آیوتا، به یک شبکه کاملا غیر متمرکز تبدیل شود، اما فعلا یک سیستم DAG‌ کاملا غیر متمرکز تست یا استفاده نشده است، در حالی که بلاکچین در چند سال اخیر کاملا امتحان خود را پس داده است. 

نقطه ضعف دیگر این شبکه، عدم وجود برنامه‌های غیرمتمرکز در آن است، در حالی که در بلاک‌چین صدها برنامه غیرمتمرکز وجود دارد.  البته پروژه‌هایی مانند Fantom وجود دارند که برای افزودن این قابلیت به پلتفرم‌های DAG‌ کار می‌کنند، اما این پروژه‌ها هنوز در مراحل اولیه خود قرار دارند. 

هش گراف

نوع دیگری از دفتر کل توزیع شده، هش‌گراف‌ها هستند. هش‌گراف و بلاک‌چین هر دو به دنبال این هستند که با استفاده از فناوری دفتر کل توزیع شده به هدف مشترکی برسند و آن هدف دستیابی به یک سیستم پولی همتا به همتای شفافی است که در آن هیچ مرکز نظارتی مرکزی و متمرکزی وجود ندارد. با این حال تفاوت‌هایی نیز میان این دو نوع از دفتر کل توزیع شده وجود دارد و هش گراف برخی از نقاط ضعف بلاک چین را برطرف کرده است. 

هش‌ گراف، برای این‌که یک تراکنش را تأیید کند، تنها به مکانیزم اجماع متکی است و به هیچ گواه اثبات کار یا سهامی نیاز ندارد؛ از این رو تراکنش‌ها در هش گراف، بسیار سریع‌تر از بلاکچین تأیید می‌شوند. 

در این شبکه، اجماع از طریق رای‌گیری و تکنیک‌های شایعه یا همان Gossip به دست می‌آید که موجب افزایش مقیاس‌پذیری و کاهش فضای ذخیره‌سازی لازم می‌شود. Gossip، روش پخش تراکنش‌ها در شبکه است و زمانی که دو سوم نودهای شبکه داده‌های تراکنش‌ها را دریافت کرده و درستی آن‌ها را تأیید کنند، شبکه معتبر می‌شود. 

• معایب هش گراف

عیب اصلی هش گراف این است که این شبکه ثبت اختراع شده است و تنها در اکوسیستم‌هایی می‌‌تواند استفاده شود که مجوز‌های لازم را دریافت کرده باشند. همچنین این نوع از دفتر کل توزیع شده به طور کامل از نظر امنیت، قابلیت اعتماد و میزان عملی بودن آزمایش نشده است. 

به طور کلی، در میان انواع مختلف تکنولوژی دفترکل توزیع شده، شبکه بلاک‌چین بیش از سایر انواع مورد آزمایش و استفاده قرار گرفته است و معروف‌ترین مورد استفاده از این شبکه، رمزارزها هستند. 

در این مقاله، فناوری دفتر کل توزیع شده مورد بررسی قرار گرفته و پس از ذکر مزایا و کاربردهای آن، چند نوع شناخته شده از این فناوری معرفی شد. 

در صورتی که سوالی درباره این فناوری دارید که در مقاله معرفی دفتر کل توزیع شده ما به آن پرداخته نشده است، می‌توانید آن را از طریق بخش نظرات با ما در میان بگذارید.