حتما تا به حال کلمه بلاکچین (Blockchain) به گوشتان خورده است. اکثر مردم این سیستم را به خاطر رمز ارزها یا (Crypto currency) می‌شناسند اما واقعیت این است که این سیستم ها بسیار فراتر از رمز ارزها و نقل و انتقالات مالی هستند. در این مقاله باهم نگاهی به نوآوری های گوناگون دنیای هیجان انگیز بلاکچین ها می اندازیم، و چالش های موجود در آن را برای برنامه نویسان بررسی خواهیم کرد. در انتها نیز، نظری کلی درباره ی خوب یا بد بودن بلاکچین خواهیم داد.
تاریخچه بلاکچین
در دهه 1970 مفهومی به نام شبکه های غیر متمرکز نا کامل یا (Decentralized incomplete networks) توسط دیوید چام (David Chaum) مطرح شد. این مفهموم بسیار شبیه به مفهوم بلاکچین است. در سال های 1990 تا 2000 استفاده از توکن ها (Token) برای اجازه دسترسی به منابع در شبکه ها بیان شد، که این ایده بعداً به عنوان اساس برخی رمز ارز های امروزی به وجود آمد. در اواخر دهه 2008 بلاکچین ها به شکل قابل توجهی تغییر کردند. شخص یا گروهی با نام مستعار “ساتوشی ناکاموتو” ایده بیتکوین (Bitcoin) و تکنولوژی بلاکچین را شرح داد. این ایده را به عنوان سفیدنامه یا White Paper بیتکوین می شناسند. در این وایت پیپر، توضیح داده شده است که چطور به کمک بلاکچین می توان یک ارز دیجیتال کارآمد، بدون نیاز به نهاد های مالی مرکزی ایجاد کرد. این گروه یا فرد در سال 2009 اولین رمز ارز تولید شده با بلاکچین یعنی بیتکوین را تولید کردند. از آن زمان به بعد، سیستم بلاکچین به عنوان یک تکنولوژی نوآورانه و توزیع شده، با رشد و گسترش سریعی مواجه شد و اکثراً بلاکچین را تحت عنوان رمزارز ها می شناسند. اما بلاک چین در این موارد خلاصه نشده و در حوزه های مختلفی از جمله بانکداری، حمل و نقل، سلامت و… به کار گرفته شده است.
بلاکچین چیست؟
بلاکچین یک فناوری نوظهور است که به عنوان پایگاه داده توزیع شده (Distributed Database) عمل می کند. در اصطلاح، بلاکچین به یک سیستم پایگاه داده ای اطلاق می شود، که اطلاعات در آن به صورت بلوک های متوالی زنجیره ای و غیرقابل تغییر ذخیره می شوند. هر بلوک شامل اطلاعات معاملات تراکنش ها یا اطلاعات دیگری است که به صورت رمزنگاری شده با بلوک قبلی ارتباط برقرار می کند. همانطور که اشاره شد، بلاکچین یک فناوری جدید و توزیع شده است و ویژگی توزیع شدگی آن از قابلیت های برجسته آن است. توزیع شدگی به این معناست که اطلاعات ثبت شده در بلاکچین، بصورت تکثیر شده بر روی کامپیوتر ها و سرور های مختلف در شبکه قرار می گیرند. این توزیع شدگی باعث می شود که هر تغییر در اطلاعات بلوک ها، نیاز به تغییر همه نسخه های توزیع شده داشته باشد که این امنیت بسیار بالایی را فراهم می آورد.
در کنار همه این موارد، بلاکچین اصطلاحاً از یک معماری غیر متمرکز پشتیبانی می کند، چرا که هیچ نهاد یا مرکزیت متمرکزی وجود ندارد و تمام شبکه توسط کاربران آن مدیریت می شود. این ویژگی امنیتی بسیار بالا به بلاکچین اعتبار می‌دهد و از نقطه ضعف های موجود در سیستم های متمرکز مانند حملات جلوگیری می کند.
کاربرد های بلاکچین
همانطور که پیش‌تر اشاره شد، اغلب افراد بلاکچین را با سیستم های رمز ارزی و ارز های دیجیتال می شناسند. اما باید بگوییم که این تنها کاربرد سیستم بلاکچین نیست. بلاکچین در زمینه های مختلف کارایی های متفاوتی دارد که در زیر به چند نمونه از آن ها اشاره خواهد شد.
- بانکداری و امور مالی : در زمینه بانکداری و امور مالی، بلاکچین ها بسیار مهم و مطرح هستند. بلاکچین، امکان انتقال وجه بین بانک ها را بدون واسطه و مستقیما فراهم می کند، که باعث انتقال سریع و کم هزینه تر می شود. حتی با استفاده از فناوری بلاکچین می توانید پرداخت های برون مرزی را بدون هیچ مشکل یا تحریمی، در سریع ترین زمان ممکن به راحتی انجام دهید. نکته حائز اهمیت، کارمزد بسیار کم نقل و انقالات (کمتر از یک دلار) آن است.
- لجستیک و زنجیره تامین : در زمینه زنجیره تامین می‌شود به ردیابی محموله ها، تایید و احراز هویت و قرارداد های هوشمند اشاره کرد. به عنوان مثال، برای ردیابی محموله ها با استفاده از بلاکچین می توان محموله ها و کالا ها را در زنجیره تامین ردیابی کرد و مسیر حرکت آن ها را به صورت شفاف نمایش داد. یا حتی در زمینه احراز و تایید هویت، چون بلاک های مختلفی وجود دارند که باید هویت افراد را تایید کنند، تقلب و کلاهبرداری کاهش خواهد یافت.
- سلامت و پزشکی : شاید برایتان بسیار تعجب آور باشد که بلاکچین چطور در سلامت و پزشکی می تواند موثر باشد. باید گفت ذخیره سازی داده های پزشکی و امنیت آن ها و یا تاریخچه واکسن ها یکی از چندین کاربرد متنوع و متفاوت بلاکچین ها است.
- علوم اجتماعی : در بسیاری از کار های اجتماعی استفاده از بلاکچین می تواند کمک کننده باشد. برای مثال، بلاکچین می تواند به عنوان یک ابزار قوی برای رای گیری الکترونیکی در انتخابات و مسابقات مختلف مورد استفاده قرار گیرد که باعث جلوگیری از تقلب می شوند.
بیشتر بخوانید: چگونه یک توسعه دهنده بلاکچین شوم؟
زبان های برنامه نویسی بلاکچین
مانند هر برنامه و تکنولوژی، بلاکچین نیز نیازمند به برنامه نویسی برای توسعه خود است. برنامه های بلاکچین معمولاً شامل تعریف قوانین و قواعدی است که تعامل بین شبکه های مختلف بلاکچین و اجرای قرارداد ها و انجام تراکنش ها را ممکن می سازد. زبان های برنامه نویسی مختلفی وجود دارد که برای توسعه بلاکچین ها استفاده می شوند. در ادامه چند مورد از محبوب ترین زبان های برنامه نویسی بلاکچین را معرفی کرده ایم.
- سالیدیتی Solidity : زبان برنامه نویسیSolidity که زبان اصلی برای توسعه قرارداد های هوش مصنوعی در ارز دیجیتال اتریوم (Ethereum) است، اولین و شاید مهمترین زبان می باشد لازم به ذکر است که این زبان مانند زبان جاوا اسکریپت عمل می کند. که برای نوشتن قرارداد تراکنش های اتریوم استفاده می شود. آکادمی تم آف در این حوزه آموزش سالیدیتی را از صفر تا نزدیکای صد آماده کرده است.
- Vyper: زبان برنامه نویسی Vyper نیز مانند زبان solidity برای توسعه قرارداد های اتریوم استفاده می شود. هر چند که از آن ساده تر است و امکان انجام برخی از عملیات های پیچیده تر را نیز فراهم می کند.
- (GO) Golang: زبان برنامه نویسی GO یا Golang که بسیار ساده تر از دو زبان قبلی است، برای توسعه برنامه های بلاکچینی استفاده می شود و بسیار کارآمد و سریع است.
- C++: زبان برنامه نویسی C++ نیز در توسعه بلاکچین ها از اهمیت بالایی برخوردار است. این زبان به دلیل عملکرد بالا و قابلیت کنترل پایین‌تر از برنامه ها، در برخی پروژه های بزرگ بلاکچین مورد استفاده قرار می گیرد.
بیشتر بخوانید: فلاتر و بلاکچین – اپلیکیشن غیر متمرکز
چالش های برنامه نویسان بلاکچین
همانند همه تکنولوژی های جدیدی که ارائه می شوند، برنامه نویسان بلاکچین نیز چالش هایی داشته و دارند که نیازمند آن هستند تا این چالش ها رفع شود یا اثر کمتری داشته باشد. در ادامه مطلب، به چند مورد از این چالش ها اشاره خواهیم کرد. همچنین اگر علاقه مند به یادگیری برنامه نویسی بلاکچین هستید میتوانید از دوره های آموزش برنامه نویسی آکادمی تم آف استفاده کنید.
- امنیت: یکی از چالش های اساسی بلاکچین ها برای برنامه نویسان امنیت و کنترل دسترسی می باشد. بلاکچین ها اطلاعات را به صورت عمومی و توزیع شده ذخیره می کنند. به همین دلیل کنترل دسترسی به اطلاعات، محدود و پیچیده می شود که این موضوع نیاز به طراحی معماری امن و سیستم های شناسایی و احراز هویت دقیق دارد.
- قابلیت مقیاس پذیری: برای استفاده های محدود معمولاً بلاکچین ها مشکل مقیاس پذیری ایجاد نمی کنند. اما با افزایش تعداد کاربران و تراکنش ها، کارایی آن ها می تواند به مشکل بخورد. به طور کلی در بلاکچین ها، مقیاس پذیری به عنوان یک چالش اساسی برای توسعه مطرح می شود.
- هزینه ها: متاًسفانه باید گفت استفاده از بلاکچین هزینه های بالایی دارد. هزینه های ذخیره سازی، اجرای تراکنش ها و انجام محاسبات روی شبکه بلاکچین می تواند برای برنامه نویسان و کاربران چالش برانگیز باشد.
- مقابله با خطا و باگ‌ها: توسعه برنامه های بلاکچین مستلزم اطمینان از عملکرد صحیح کدها و قراردادهاست. در یک سیستم بلاکچینی، وجود خطا یا باگ‌ها می تواند عواقب جبران ناپذیری داشته باشد. پس همواره برنامه نویسان باید تلاش کنند تا با استفاده از تست های درست و صحیح، و همینطور بازخورد کاربران، خطا ها را به حداقل برسانند.
- سازگاری با سیستم های دیگر: اغلب برنامه های بلاکچینی باید با سیستم ها و برنامه های دیگر تعامل داشته باشند. این تعامل نیاز به توسعه API های خاصی دارد که باید برنامه نویسان با پروتکل های استاندارد، آن را انجام دهند.
- قابلیت تغییر و به روز رسانی: برنامه های بلاکچین معمولاً به عنوان قرارداد های هوش مصنوعی اجرا می شوند و پس از اجرا، امکان تغییر و به‌روزرسانی آن ها محدود خواهد شد. این مسئله می تواند در برخی موارد مشکل ساز باشد. زیرا اطلاعات بصورت غیرقابل تغییر در بلاکچین ذخیره می شوند.
جمع بندی
به طور کلی می توان گفت که بلاکچین ها یک فناوری نوین هستند که بسیار نیاز دارند تا توسعه یابند و اصطلاحاً پخته شوند تا بتوان از تمام توانمندی های این سیستم به درستی استفاده کرد. با تمام چالش هایی که این سیستم دارد، می تواند مانند خیلی از فناوری ها مفید واقع شود و در جایگاه درست خود بکار رود. همانطور که فناوری بلاکچین اکنون در رمز ارز ها بطور گسترده عمل می کند و شاهد موفقیت های روز افزون این سیستم در ارز های دیجیتال هستیم، احتمال پیشرفته تر شدن و گسترش این تکنولوژی در باقی حوزه ها نیز حتمی است. بلاکچین ها با ساختار متفاوتی که دارند شاید روزی برای احراز هویت ها و انجام کار های پزشکی و … مورد استفاده قرار گیرند. شاید پیاده سازی یک بلاکچین، هزینه هایی را دربر داشته باشد، اما در دراز مدت نسبت به سایر سیستم های کنونی باعث کاهش هزینه ها خواهد شد. در انتها باید گفت این تکنولوژی هنوز در ابتدای مسیر است و نیاز به توسعه های فراوان و گوناگون دارد تا به کارایی و کاربرد درست و صحیح تر برسد.
بیشتر بخوانید: آموزش مفاهیم پایه بلاکچین
سوالات متداول
برنامه نویسی بلاکچین چیست؟
برنامه نویسی بلاکچین به مجموعه ای از فنون و تکنیک ها اطلاق می شود که برای توسعه سیستم ها و برنامه های مبتنی بر بلاکچین استفاده می شود.
چه زبان های برنامه نویسی معمولا در توسعه بلاکچین استفاده می شوند؟
در برنامه نویسی بلاکچین، زبان هایی مانند جاوا اسکریپت (Javascript)، سالیدیتی (Solidity)، پایتون Python)) و گو (GO) معمولا مورد استفاده قرار می گیرد.
چگونه برنامه نویسی بلاکچین از توسعه نرم‌افزار های سنتی متفاوت است؟
این نوع برنامه‌نویسی بر پایه تکنولوژی بلاکچین و مفاهیمی مانند بلوک ها، زنجیره ها، قرارداد های هوشمند و معاملات توزیع شده تمرکز دارد.
کلیدی ترین مفاهیمی که برنامه نویسان بلاک چین باید درک کنند چیست؟
برنامه نویسان بلاک چن باید مفاهیمی اساسی مانند اثبات کار (Proof of Work) و اثبات سهام (Proof of Stake)، قرارداد های هوشمند، و مکانیزم های کنسانسوس را درک کنند.
ابزار ها و فریم ورک های اساسی برای برنامه نویسی بلاکچین چیست؟
برای برنامه نویسی بلاکچین، ابزار ها و فریم ورک های متنوعی وجود دارد که برخی از معروف ترین آن ها عبارتند از : Ganache (سابق TestRPC)، Truffle، Remix، Embark و Web3.js.
چگونه می توان از امنیت کد های بلاکچین اطمینان حاصل کرد؟
برنامه نویسان باید از استاندارد های امنیتی مناسب در کدنویسی خود پیروی و از آسیب پذیری های معروف مانند حملات تزریق کد و بازیابی نادرست اطلاعات جلوگیری کنند.
چالش های برنامه‌نویسی بلاکچین کدامند؟
برخی از چالش های برنامه نویسی بلاکچین عبارتند از: مقیاس پذیری، حفاظت از حریم خصوصی، هزینه های بالا و اطمینان از امنیت و استقلال شبکه.
.png "چرا باید الکترون (ElectronJS) را یاد بگیریم")
.png "کتابخانه بند کفش (ShoeLace) و مزایای آن")
