امنیت بلاکچین چگونه تأمین می‌شود؟ چه عواملی باعث می‌شود به این تکنولوژی اعتماد کنید
امنیت بلاکچین از طریق سازوکارهای مختلفی شامل تکنیک‌های رمزنگاری پیشرفته و مدل‌های ریاضی رفتار و تصمیم گیری ایمن تامین می گردد. فناوری بلاکچین ساختار اساسی اکثر سیستم‌های رمزنگاری است. این همان چیزی است که مانع از تکرار یا نابودی این نوع پول دیجیتال می‌شود.
امنیت بلاکچین چگونه تأمین می‌شود؟ چه عواملی باعث می‌شود به این تکنولوژی اعتماد کنید
امنیت بلاکچین چگونه تأمین می‌شود؟ چه عواملی باعث می‌شود به این تکنولوژی اعتماد کنید
استفاده از فناوری بلاکچین در زمینه‌های دیگری که تغییرناپذیری داده‌ها و امنیت آنها بسیار ارزشمند است نیز مورد بررسی قرار گرفته است. چند نمونه از این زمینه ها شامل عمل ضبط و ردیابی کمک‌های خیریه، پایگاه‌های اطلاعاتی پزشکی و مدیریت زنجیره تأمین کالاهاست است.
با این حال، امنیت بلاکچین یک موضوع بسیار پیچیده است. بنابراین، درک مفاهیم اساسی و سازوکارهایی که از این سیستم‌های نوآور محافظت می‌کنند مهم است.
مفاهیم تغییرناپذیری و اجماع
بسیاری از ویژگی‌ها در زمینه های مختلف، امنیت مرتبط با بلاکچین را تحت تأثیر قرار می‌دهند. دو مورد از مهم‌ترین آنها مفاهیم اجماع و تغییرناپذیری هستند. اجماع به توانایی گره‌های درون شبکه بلاکچین عمومی برای توافق در مورد وضعیت واقعی شبکه و اعتبار معاملات اشاره دارد. به طور معمول، فرآیند دستیابی به اجماع با الگوریتم‌هایی به نام اجماع انجام می پذیرد.
از طرف دیگر، تغییرناپذیری به توانایی بلاکچین ها در جلوگیری از تغییر معاملاتی که قبلاً تأیید شده‌اند، اشاره دارد. اگرچه این معاملات اغلب مربوط به انتقال ارزهای دیجیتال هستند، اما ممکن است به ثبت سایر اشکال غیر پولی داده‌های دیجیتالی نیز اشاره داشته باشند.
ترکیب اجماع و تغییرناپذیری چارچوبی برای امنیت داده‌ها در شبکه‌های بلاکچین فراهم می‌کند. الگوریتم‌های اجماع اطمینان می‌دهند که قوانین سیستم رعایت می‌شوند و همه طرف‌های درگیر در مورد وضعیت فعلی شبکه توافق می‌کنند. تغییرناپذیری یکپارچگی داده‌ها و سوابق معاملات را پس از تأیید صحت هر بخش داده جدید تضمین می‌کند.
نقش رمزنگاری در امنیت بلاکچین
بلاکچین ها برای دستیابی به امنیت داده‌های خود بسیار به رمزنگاری اعتماد می‌کنند. در این زمینه، توابع به اصطلاح هش رمزگذاری از اهمیت اساسی برخوردار هستند. هش کردن فرآیندی است که به موجب آن یک الگوریتم (تابع هش) ورودی داده‌ای از هر اندازه را دریافت می‌کند. سپس یک خروجی (هش) را که حاوی یک اندازه (یا طول) قابل پیش بینی و ثابت است، برمی گرداند.
صرف نظر از اندازه ورودی، خروجی همیشه طول یکسانی را نشان می‌دهد. اما اگر ورودی تغییر کند، خروجی کاملاً متفاوت خواهد بود. با این حال، اگر ورودی تغییر نکند، هش حاصل همیشه یکسان خواهد بود. مهم نیست که چند بار عملکرد هش را اجرا می‌کنید.
در داخل بلاکچین، این مقادیر خروجی، معروف به هش، به عنوان شناسه‌های منحصر به فرد برای بلاک‌های داده استفاده می‌شوند. هش هر بلاک در رابطه با هش بلاک قبلی ایجاد می‌شود. این همان چیزی است که پیوند را در یک بلاکچین ایجاد می‌کند. هش بلاک به داده‌های موجود در آن بلاک وابسته است، به این معنی که هرگونه تغییر در داده‌ها نیاز به تغییر در هش بلاک دارد.
بنابراین، هش هر بلاک هم براساس داده‌های موجود در آن بلاک و هم هش بلاک قبلی ایجاد می‌شود. این شناسه‌های هش نقش اصلی را در تضمین امنیت بلاکچین و تغییرناپذیری دارند.
هش کردن همچنین در الگوریتم‌های اجماع استفاده شده برای اعتبار سنجی معاملات به کار رفته است. به عنوان مثال در بلاکچین بیت کوین، اثبات کار (PoW) از یک الگوریتم هش به نام SHA-256 استفاده می‌کند. همانطور که از نامش پیداست، SHA-256 ورودی داده را می‌گیرد و هشی به طول 256 بیت یا 64 کاراکتر برمی گرداند.
وظیفه رمزنگاری در حفظ امنیت کاربران
رمزنگاری علاوه بر محافظت از سوابق معاملات در دفترها، در تأمین امنیت کیف پولهای مورد استفاده برای ذخیره واحدهای ارز دیجیتال نیز نقش دارد. کلیدهای عمومی و خصوصی جفت شده به ترتیب به کاربران امکان دریافت و ارسال ارز دیچجیتال را می‌دهند. این کلیدها با استفاده از تکنیک رمزنگاری نامتقارن یا کلید عمومی ایجاد می‌شوند. از کلیدهای خصوصی برای تولید امضاهای دیجیتالی برای معاملات استفاده می‌شود. این کلیدها احراز هویت مالکیت سکه‌های ارسالی را امکان پذیر می کند.
اگرچه مشخصات آن از حوصله این مقاله خارج است، اما ماهیت رمزنگاری نامتقارن از دسترسی کسی به غیر از دارنده کلید خصوصی به وجوه ذخیره شده در کیف پول ارز رمزنگاری جلوگیری می‌کند. بنابراین این وجوه تا زمانی که صاحب آنها تصمیم به انتقالشان نگیرد یا زمانی که کلید خصوصی نگه دارد، ایمن می‌ماند.
اقتصاد رمزنگاری
علاوه بر رمزنگاری، یک مفهوم نسبتاً جدید معروف به اقتصاد رمزنگاری نیز در حفظ امنیت شبکه‌های بلاکچین نقش دارد. این مفهوم مربوط به یک رشته تحصیلی است که به عنوان تئوری بازی شناخته می‌شود. تئوری بازی از نظر ریاضی تصمیم گیری توسط بازیگران منطقی را در موقعیت‌هایی با قوانین و پاداش‌های از پیش تعیین شده مطرح می‌کند. در حالی که تئوری بازی سنتی را می‌توان به طور گسترده در طیف وسیعی از موارد اعمال کرد، اقتصاد رمزنگاری به طور خاص رفتار گره‌ها را در سیستم‌های بلاکچین توزیع شده مدل سازی و توصیف می‌کند.
به طور خلاصه، اقتصاد رمزنگاری عبارت است از مطالعه اقتصاد درون پروتکل‌های بلاکچین و نتایج احتمالی که ممکن است طراحی آنها براساس رفتار شرکت کنندگان ارائه دهد. امنیت از طریق اقتصاد رمزنگاری مبتنی بر این مفهوم است که سیستم‌های بلاکچین انگیزه‌های بیشتری برای وصل شدن به گره‌های معتبر ارائه دهند. از سوی دیگر هزینهٔ زیادی برای اعمال خرابکارانه در بلاکچین در نظر گرفته می‌شود.
تامین امنیت در بلاکچین بیت کوین
الگوریتم اجماع اثبات کار مورد استفاده در استخراج بیت کوین مثال خوبی از این ساختار تشویقی را ارائه می‌دهد.
وقتی ساتوشی ناکاموتو چارچوبی برای استخراج بیت کوین ایجاد کرد، عمداً فرایند پرهزینه و پرمصرفی طراحی شد. استخراج PoW به دلیل پیچیدگی و تقاضاهای محاسباتی خود، صرفاً با توجه به مکان و کسی که گره استخراج دارد، سرمایه قابل توجهی از پول و زمان را نیاز دارد. بنابراین، چنین ساختاری یک انگیزه قوی برای فعالیت‌های مخرب و انگیزه‌های قابل توجهی برای فعالیت صادقانه استخراج فراهم می‌کند. گره‌های غیر صادق یا ناکارآمد به سرعت از شبکه بلاکچین اخراج می‌شوند. این در حالی است که استخراج کنندگان صادق و کارآمد امکان دریافت جوایز قابل توجه بلاک را دارند.
هزینه ی زیاد حمله به بلاکچین بیت کوین
به همین ترتیب، این توازن خطرات و پاداش‌ها همچنین در برابر حملات احتمالی از بلاکچین محافظت می‌کند. این شیوه به نوعی باعث به خطر افتادن بلاکچین نیز می شود. با قرار گرفتن بیشترین نرخ هش یک شبکه بلاکچین در اختیار یک گروه یا نهاد واحد، اجماع تضعیف خواهد شد. چنین حملاتی، به عنوان حملات 51 درصدی یا اکثریت شناخته می‌شوند. این حملات اگر با موفقیت انجام شوند، می‌توانند بسیار آسیب زننده باشند. با توجه به رقابت استخراج الکوریتم اثبات کار و بزرگی شبکه بیت کوین، احتمال کنترل یک بازیگر مخرب بر اکثر گره‌ها بسیار ناچیز است.
علاوه بر این، هزینه در قدرت محاسباتی مورد نیاز برای دستیابی به کنترل 51 درصدی یک شبکه بزرگ بلاکچین نجومی خواهد بود. این هزینه انگیزه برای انجام چنین سرمایه گذاری هنگفتی جهت کسب یک پاداش بالقوه نسبتاً کوچک را کم می‌کند. این واقعیت مخصوصاً در بلاکچین های که با الگوریتم اجماعی معروف به تحمل خطای بیزانس (BFT) بهره می‌برند بسیار حیاتی است. در این الگوریتم اجماع توانایی یک سیستم عمومی برای ادامه کار عادی حتی اگر برخی از گره‌ها به خطر بیفتند یا بد عمل کنند، حفظ می‌شود.
تا زمانی که هزینه ایجاد اکثر گره‌های مخرب همچنان سنگین باشد و انگیزه‌های بهتری برای فعالیت صادقانه وجود داشته باشد، سیستم بدون اختلال قابل توجهی قادر به رشد خواهد بود. البته لازم به ذکر است که شبکه‌های کوچک بلاکچین مطمئناً در معرض حمله اکثریت قرار دارند. میزان هش کل اختصاص داده شده به آن سیستم‌ها بطور قابل توجهی کمتر از بیت کوین است.
صحبت پایانی
از طریق استفاده ترکیبی از تئوری بازی و رمزنگاری، بلاکچین ها می‌توانند به عنوان سیستم‌های توزیع شده، به سطح بالایی از امنیت برسند. همانند تقریباً همه سیستم‌ها، بسیار مهم است که این دو حوزه دانش به درستی استفاده شوند. تعادل دقیق بین تمرکززدایی و امنیت برای ایجاد یک شبکه ارز دیجیتال مطمئن و مؤثر بسیار حیاتی است.
با ادامه استفاده از بلاکچین، سیستم‌های امنیتی آنها نیز تغییر می‌کند تا نیازهای برنامه‌های مختلف را برآورده کند. بلاکچین های خصوصی در حال حاضر برای شرکت‌های تجاری در حال توسعه هستند.
