چه چیزی باعث امنیت بلاک چین می شود؟

امنیت بلاکچین ها از طریق مکانیسم های مختلفی فراهم می شود که شامل تکنیک های پیشرفته کریپتو گرافی و مدل های ریاضی رفتار و تصمیم گیری است. فناوری بلاکچین ساختار اساسی اکثر سیستم های کریپتو کرنسی است و همان چیزی است که مانع از تکرار یا نابودی این نوع پول دیجیتال می شود.

استفاده از فناوری بلاکچین در زمینه های دیگری که تغییرناپذیری داده ها و امنیت آنها بسیار ارزشمند است نیز مورد بررسی قرار گرفته است. چند نمونه شامل عمل ضبط و ردیابی کمک های خیریه ، پایگاه های اطلاعاتی پزشکی و مدیریت زنجیره تأمین است.

درک مفاهیم و سازوکارهای اساسی که از این سیستم های نوآور محافظت می کند ، مهم است.

مفاهیم تغییرناپذیری و اجماع(The concepts of immutability and consensus)

اگرچه بسیاری از ویژگی ها امنیت مرتبط با بلاکچین را تحت تأثیر قرار می دهند ، دو مورد از مهمترین آنها مفاهیم اجماع و تغییرناپذیری هستند. اجماع به توانایی گره های درون شبکه بلاکچین توزیع شده برای توافق در مورد وضعیت واقعی شبکه و اعتبار معاملات اشاره دارد. به طور معمول ، روند دستیابی به اجماع به الگوریتم های به اصطلاح اجماع وابسته است.

از طرف دیگر ، تغییرناپذیری به توانایی بلاکچین ها در جلوگیری از تغییر معاملات که قبلاً تأیید شده اند ، اشاره دارد. اگرچه این معاملات اغلب مربوط به انتقال رمزارزها هستند ، اما ممکن است به ثبت سایر اشکال غیر پولی داده های دیجیتالی نیز اشاره داشته باشند.

ترکیب ، اجماع و تغییرناپذیری چارچوبی برای امنیت داده ها در شبکه های بلاکچین فراهم می کند. در حالی که الگوریتم های اجماع اطمینان می دهند که قوانین سیستم رعایت می شوند و همه طرف های درگیر در مورد وضعیت فعلی شبکه توافق می کنند، تغییرناپذیری یکپارچگی داده ها و سوابق معاملات را پس از تأیید صحت هر بخش داده جدید تضمین می کند.

نقش کریپتو گرافی در امنیت بلاکچین

بلاکچین ها برای دستیابی به امنیت داده های خود بسیار به کریپتوگرافی اعتماد می کنند. در این زمینه ، توابع به اصطلاح هش رمزگذاری از اهمیت اساسی برخوردار هستند. هش کردن فرایندی است که به موجب آن یک الگوریتم (تابع هش) ورودی داده ای از هر اندازه را دریافت می کند و 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 می دهد. 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 می کنید.

در داخل زنجیره بلوک ، این مقادیر خروجی که به هش معروف هستند ، به عنوان شناسه های منحصر به فرد برای بلوک های داده استفاده می شوند. هش هر بلوک در رابطه با هش بلوک قبلی ایجاد می شود و این همان چیزی است که یک زنجیره بلوک پیوندی ایجاد می کند. هش بلوک به داده های موجود در آن بلوک وابسته است ، به این معنی که هرگونه تغییر در داده ها نیاز به تغییر در هش بلوک دارد.

بنابراین ، هش هر بلوک هم براساس داده های موجود در آن بلوک و هم هش بلوک قبلی ایجاد می شود. این شناسه های هش نقش اصلی را در تضمین امنیت بلاکچین و تغییرناپذیری دارند.

هش کردن همچنین در الگوریتم های اجماع استفاده شده برای اعتبار سنجی معاملات استفاده شده است. به عنوان مثال در بلاکچین بیت کوین ، الگوریتم Proof of Work (PoW) از یک تابع هش به نام SHA-256 استفاده می کند. همانطور که از نامش پیداست ، SHA-256 ورودی داده را می گیرد و هشی به طول 256 بیت یا 64 کاراکتر برمی گرداند.

کریپتوگرافی علاوه بر محافظت از سوابق معاملات در دفترها ، در تأمین امنیت کیف پولهای مورد استفاده برای ذخیره واحدهای رمزارز نیز نقش دارد. کلیدهای عمومی و خصوصی جفت شده که به ترتیب به کاربران امکان دریافت و ارسال پرداخت را می دهند ، با استفاده از رمزنگاری نامتقارن یا کلید عمومی ایجاد می شوند. از کلیدهای خصوصی برای تولید امضاهای دیجیتالی برای معاملات استفاده می شود ، احراز هویت مالکیت سکه های ارسالی امکان پذیر است.

اقتصاد کریپتو

یک مفهوم نسبتاً جدید معروف به اقتصاد کریپتو نیز در حفظ امنیت شبکه های بلاکچین نقش دارد. این مربوط به یک رشته تحصیلی است که به عنوان تئوری بازی شناخته می شود ، که از نظر ریاضی تصمیم گیری توسط بازیگران منطقی را در موقعیت هایی با قوانین و پاداش های از پیش تعیین شده مدل می کند. در حالی که تئوری بازی سنتی را می توان به طور گسترده در طیف وسیعی از موارد اعمال کرد ، اقتصاد کریپتو به طور خاص رفتار گره ها را در سیستم های بلاکچین توزیع شده مدل سازی و توصیف می کند.

به طور خلاصه ، اقتصاد کریپتو عبارت است از مطالعه اقتصاد درون پروتکل های بلاکچین و نتایج احتمالی که ممکن است طراحی آنها براساس رفتار شرکت کنندگان ارائه دهد.

وقتی ساتوشی ناکاموتو چارچوبی برای استخراج بیت کوین ایجاد کرد ، از روی عمد طراحی شده است که یک فرآیند پرهزینه و پرمصرف باشد. استخراج PoW به دلیل پیچیدگی و تقاضای محاسباتی آن ، صرف سرمایه و زمان قابل توجهی می شود، صرف نظر از اینکه گره استخراج از کجا و چه کسی باشد. بنابراین ، چنین ساختاری یک انگیزه قوی برای فعالیت های مخرب و انگیزه های قابل توجهی برای فعالیت صادقانه استخراج فراهم می کند. گره های غیر صادق یا ناکارآمد به سرعت از شبکه بلاکچین اخراج می شوند ، در حالی که استخراج کنندگان صادق و کارآمد امکان دریافت جوایز قابل توجه بلوک را دارند.

به همین ترتیب ، این توازن خطرات و پاداش ها همچنین در برابر حملات احتمالی محافظت می کند که می تواند با قرار دادن بیشترین نرخ هش یک شبکه بلاکچین در اختیار یک گروه یا نهاد واحد ، اجماع را تضعیف کند. چنین حملاتی ، به عنوان 51 درصد حملات شناخته می شوند ، در صورت اجرای موفقیت آمیز ، می توانند بسیار آسیب زننده باشند. با توجه به رقابت Proof of Work mining و بزرگی شبکه بیت کوین ، احتمال کنترل یک بازیگر مخرب بر اکثر گره ها بسیار ناچیز است.

علاوه بر این ، هزینه برای قدرت محاسباتی مورد نیاز برای دستیابی به کنترل 51 درصدی یک شبکه بزرگ بلاکچین نجومی خواهد بود ، و یک انگیزه قوی برای انجام چنین سرمایه گذاری هنگفتی برای یک پاداش بالقوه نسبتاً کوچک فراهم می کند. این واقعیت به مشخصه زنجیره های بلوکی معروف به تحمل خطای بیزانس (BFT) کمک می کند ، که اساساً توانایی یک سیستم توزیع شده برای ادامه کار عادی است حتی اگر برخی از گره ها به خطر بیفتند یا بدخواهانه عمل کنند.

تا زمانی که هزینه ایجاد اکثر گره های مخرب همچنان سنگین باشد و انگیزه های بهتری برای فعالیت صادقانه وجود داشته باشد ، سیستم بدون اختلال قابل توجهی قادر به رشد خواهد بود. البته لازم به ذکر است که شبکه های کوچک بلاکچین مطمئناً در معرض حمله اکثریت قرار دارند زیرا میزان هش کل اختصاص داده شده به آن سیستم ها بطور قابل توجهی کمتر از بیت کوین است.

سخنان پایانی

از طریق استفاده ترکیبی از تئوری بازی و رمزارزها ، بلاکچین ها می توانند به عنوان سیستم های توزیع شده ، به سطح بالایی از امنیت برسند. همانند تقریباً همه سیستم ها ، بسیار مهم است که این دو حوزه دانش به درستی استفاده شوند. تعادل دقیق بین تمرکززدایی و امنیت برای ایجاد یک شبکه رمزارز مطمئن و موثر بسیار حیاتی است.

با ادامه استفاده از بلاکچین ، سیستم های امنیتی آنها نیز تغییر می کند تا بتواند نیازهای برنامه های مختلف را برآورده کند. بلاک چین های خصوصی در حال حاضر برای شرکت های تجاری در حال توسعه هستند ، بیشتر از امنیت و کنترل دسترسی متکی به مکانیسم های تئوری بازی هستند که برای امنیت بیشتر بلاک چین ها ضروری است.