صفحه 1:
پسم الله الرحمن الرحیم .
صفحه 2:
بلاک چین
صفحه 3:
7 :هاى امنيت و حريم خصوصى مورد استفاده در بلاكجين
2 اجماع در سيستم هاى توزيع شده در بلاىك جين
3 انواع الكوريتم اجماع
۸ كاربرد الكوريتم 851
صفحه 4:
ف ور
2 00(
صفحه 5:
مقدمه
بلاک چین یک فناوری جدید است که امکان ثبت اطلاعات به صورت دائمی و بدون امکان تغییر را فراهم میکند.
فناوری در حقیقت نوعی iS خاص قرار ندارد؛ بلکه روی
اه داده است که روی یک یا چند سر
رمزنگاری و ثبت آن در
تمام کامپیوترهایی که به شبکه متصل میشوند. توزیع شده است. به دليل بهره بردن ا
شده قابل هک یا حذف نیستند.
همه کامپیوتر های شبکه. سوابق ثب
بيت كوين اولین کاربرد این فناوری بود اما از این سیستم انقلابی برای هر سیستمی که لازم باشد نیاز به اعتماد به
واسطهها و افراد شخص ثالث کاهش یابد» میتوان بهره برد.
صفحه 6:
بلاک چین به چه درد میخورد؟
6 ثبت و ذخيره سوايق و اطلاعاك
روی یک بلاک چین میتوان هر اطلاعات و دادهای را به صورت ایمن و توزیعشده ثبت کرد.
روی بلاک چین به سه روش میتوانند ذخیره شوند:
دادههای رمزگذارینشده:
۰ همه مشارکتکنندگان در یک بلاک چین میتوانند دادهها را به صورت کاملا شفاف و واضح مشاهده کننه/
دادههای رمزگذاریشده:
۰ این دادهها رمزگذاری شده هستند و فقط کسانی که کلیدهای رمزگشایی را داشته باشند قادر به مشاهده آنها
خواهند بود.
دادههای هششده:
۰ این دادهها با یک تابع خاص, به هش تبدیل میشوند تا ثابت شود که تقلبی در کار نخواهد بود.
صفحه 7:
بلاک چین به چه درد میخورد؟
6 ایجاد هویت دیجیتال
در اين فناوری با استفاده از کلیدهای رمزنگاری میتوان هویت را تعیین کرد. مثلا شبکه بیت کوین از
کجا متوجه میشود که یک نفر چقدر بیت کوین دارد؟ در بلاک چین با استفاده از کلید عمومی و کلید
خصوصی میتوان هویت دیجیتالی را تعیین کرد.
9 خدمت به عنوان یک پلتفرم
صفحه 8:
بلاک چین
یک نوع سیستم ثبت اطلاعات و سفارش است .
تفاوت با دیگر سیستم ها :
عمل كرد بلاكجين كاملا غير متمركز بوده واطلاعات در اين سيستم ها بين تمام اعضاى شبكه به
اشتراك كذاشته مى شود .بلاك جين از رمزنكارى به منظور ايجاد امنيت درتبادلات و حتى خريد و فروش
ارز ديجيتال استفاده مىكند.
صفحه 9:
بلاک چین تمامی اطلاعات و ات تک تک تراکنشهای صورت گرفته خود ذخیره میکند و اگر یک
کاربر بخواهد یک بيت كوين را بيش از دو بار معامله (يعنى كلاهبردارى كند) مانع آن مى شود
هر بلوك زمانى كه داده هاى جديد را ذخيره مى كند به بلاك جين اضافه مى شود. ويك زنجيره اى از جندين
بلوک که بهم وصل شده اند يديد مى آيد به عنوان بلاكجين.
صفحه 10:
برای اينکه یک بلوک به بلاک چین اضافه شود؛ باید چهار اتفاق رخ دهد:
Q
کارکرد بلاکچین
یک معامله بايد انجام شود.
هر كونه معامله يا تراكنشى كه در شبكه انجام مىشودء منجر به افزوده شدن یک بلاک جد؛
جين مىشود. به عنوان مثال» در صورتى كه قصد داريد مقدارى اتريوم كيف يول دو
اين تراكنش با ایجاد بلاکی جدید در اکوسیستم آتریوم انجام میشود.
پس از خرید» معامله شما بايد تأبيد شود
پس از ثبت درخواست انتقال شماءمديرهاى شبكه مسئول تاييد تراكنش شما خواهند بود. ابتدا نياز
كه اطلاعات جديد وارد سیستم شود. اين کار به عهده کامپیوترها است. این شبکه غالبا از هزاران
کامپیوتر تشکیل شده است که در سراسر جهان پخش شدهاند.
جاى ذخيره هر معامله بايد در دل يك بلوك باشد
معامله شما بايد در يك بلاك ذخيره شود. بس از تأييد صحت معامله؛ مبلغ درخواستى شما براى واريز
و امضاى ديجيتالى شما در يك بلاك ذخيره مىشوند.
به هر بلوك بايد قش (كد) داده شود
پس از تأیید کلیه معاملات یک بلاک. باید یک کد شناسایی کننده منحصر به فرد به نام هشایرابه
بلاک اختصاص یابد. پس از هش شدن میتوان بلاک را به بلاک چین اضافه کرد.
صفحه 11:
0 هریتستم
2 حوزه سلامت و علوم:
ل مالكيت معنوى:با استفاده ازبلاكجين میتوان به صورت بینالمللی حق مالکیت یک اثر را به ثبت رساند
کاربرد بلاکچین
انتخابات الکترونیکی و بدون تقلب با استفاده از اين نوآوری میتوان تا حد زیادی خطر تقلب در انتخابات و نیاز به نیروی
انسانی را کاهش
استفاده از بلاک چین در زنجیره تأمین و حمل و نقل :کارخانهجات و شرکتهای تولیدکننده میتوانند اطلاعات کالاها و
حمل و نقل خود را از ابتد تا رسیدن به دست مشتری روی پایگاه داده ثبت میکنند که اين کار اصالت کالاها و کیفیت مواد
اولیه را برای مشتری تضمین میکند.
توانابی تبدیل داراییها را به توکنهای دیجیتال :با بلاک
صورت یک دارایی دیجیتال قابل انقال عرضه کرد.
بین میتوان داراییها را به توکنهایی تبدیل کرد و آن:
و ماندگاری
های تحقیقاتی و پزشکی همواره یکی از مشکلات اساسی در حوزه سلامت و
علوم بوده است.
سازمانها و نهادهای غیرمتمرکز
صفحه 12:
انواع بلاکچین
بلاک چین عمومی :در بلاک چینهای عمومی مانند بیت کوین» همه افراد میتوانند عضو سیستم شوند و محدودیت دسترسی وجود
ندارد. هر کسی میتواند محتویات بلاک چینهای عمومی مانند بلاک چین بیت کوین را مشاهده کند. همچنین؛ کاربران میتوانند
کامپیوتر های خود را به شبکه بلاک چین متصل کنند. با انجام اين کاره هر زمان که یک بلاک جدید اضافه شود كامبيوترها ب
از بلاك جين را كه به طور خودکار بروزرسانی میشود؛ دریافت میکنند.
بلاک چین خصوصی:در بلاک چینهای خصوصی مانند بلاک چینهای شرکتی» محدودیت دسترسی به اطلاعات (مانند دستمزد
کارمندان) وجود دارد و برای ثبت نام و استفاده از این سیستم به تاييد نياز داريد.
صفحه 13:
انواع بلاکچین
بلاك جين كنسرسيومى :بلاك جين كنسرسيوم «اتا9۳) ممججسی())) نیمه غیرمتمرکز است. این بلاک چینها زمانی
بسيار كاربردى هستند كه جند سازمان يا شركت» قصد شراکت و همکاری با یکدیگر رادار
أنها مىتوانند در اين بستر يك
فضای مشترك ايجاد كنند و به راحتى اطلاعات را در امنيت كامل با يكديكر به اشتراك بكذارند.
بلاك جين هيبريد :نوع ديكرى از انواع بلاك جين نيز وجود دارد كه تركيبى از بلاك جينهاى عمومى و خصوصى است و به
(:داداما) لججاررراا".آن ) بلاك جين هيبريدى مى كويند
بلاك جين هيبريد از مزاياى هر دو نوع اين بلاك جينها بهره برده و معايب را به حداقل رسانده است. در اين نسخه؛ اجازهی
عضویت با دستور مسئول کنترل کنندهی آن صادر میشود و میزان اجازهی فعالیت در شبکه نیز با همین روش مشخص میشود.
.ورود به این شبکه برای عموم آزاد نیست
صفحه 14:
امنیت در بلاکچین
اصلیترین هدف در استفاده از بلاک چین امکان به اشتراک گذاری دادهها به روشی ایمن و غیر قابل دستکاری برای افراد
استبلاك جين دادهها را با استفاده از قوانين بيجيده رياضى و نرم افزارى ذخيره ميكند و بدين وسيله هكرها و مهاجمان کار
راحتى براى دستكارى و يا هك دادهها نخواهند داشت.
فناورى بلاك جين موضوعات مختلفى از جمله امنيت و اعتماد را يوشش مىدهد. بلاكهاى جديد هميشه بصورت خطى ذخيره وا
به انتهاى زنجيره ب+دات!طا0) اضافه مىشوند. ابن بدان معنى است كه جديدترين بلاك هميشه در انتهاى زنجيره قرار دارد. بعد
از اينکه یک بلاک به نها بلاکچین اضافه شد, برگرداندن و تغییر محتوای بلاک بسیار دشوار است. به این دلیل که هر بلاک
حاوی هش مخصوص به خود و هش بلاک قبل از آن است. کدهای هش توسط یک عملکرد ریاضی (تابع هش) ایجاد میشوند که
اطلاعات دیجیتال را به رشتهای از اعداد و حروف تبدیل میکند. اگر آن اطلاعات به هر طریقی ویرایش و دستکاری شود؛ كد
هش نيز تغيبر مىكند؛ اين مسئله برای امنیت شبکه مهم است.
صفحه 15:
تکنیکهای امنیت و حریم خصوصی مورد استفاده در
روش 4:۱
سرویس «ممن()
سرویس «سلجنو)
امضاهای ناشناس
امضای گروهی
امضای حلقهای
رمزگذاری همگن
رمزگذاری مبتتی بر خصیصه
محاسبات چندبخشی امن
اثبات دانش صفر غیرتعاملی
قراردادهای هوشمند مبتنی بر محیط اجرای قابل اعتما
قراردادهای هوشمند مبتنی بر بازی
5 ها 5 < 9 < 2 9 2 9 ط
صفحه 16:
اجماع در سیستم های توزیع شده در بلاک
یک روش (الگوریتم) است که از طریق آن؛ تمام افراد فعال در شبکه بلاک چین به یک توافق مشترک دست مییابند. یا به عبارت دیگر
برای حل مسئله اعتماد» انواع شبکه های بلاکچین تستهایی را برای کامپیوترهایی که میخواهند به آنها بپیوندند و بلاکهای جدیدی به
زنجیره اضافه کنند. در نظر گرفته است. این آزمایشات که الگوریتم اجماع عاط عحمسحمس)) نامیده میشوده کاربرآن را مجبور
میکند قبل از شرکت در یک شبکه بلاکچین و اضافه کردن بلاک» خود را ثابت کنند.
و برای تضمین قابلیت اطمینان و و انطباق دادهها و معاملات؛ بلاک چین مکانیزم اجماع غیرمتمرکز را به اجرا در می اورد.
در سیستم IS CL كامبيوترها بايد ثابت كنند كه روى حل يك مسئله پیچیده ریاضی, کار کردهاند. اگر کامپیوتری یکی از اين مسائل ر//رحل
کند. واجد شرایط اضافه شدن یک بلاك به بلاك جين مىشود. اما روند افزودن بلاک» آسان نیست.
صفحه 17:
1
1
1
(Po) 88)
(Po) Aes اثبات
اثبات ظرفيت (80-0)
انواع الگوریتم اجماع
یک الگوریتم اجماع رایج است که توسط محبوبترین شبکههای رمزارز مانند بیتکوین و لایتکوین استفاده میشود.
این مکانیسم از یک نود که قصد مشارکت در شبکه را دارد میخواهد تا ثابت کند که کار انجام شده و ثبت شده توسط
آنهاه صلاحیت لازم برای اضافه کردن تراکنشهای جدید را به آنها میدهد. این مکانیسم احتیاج به مصرف انرژی بالا
و صرف زمان پردازش طولانی دارد.
یک الگوریتم اجماع رایج است که میتواند جایگزینی کم مصرف و کم هزینه برای الگوریتم (1076) باشد.
براساس به اشتراک گذاشتن فضای حافظه نودها در شبکه بلاکچین کار میکند. هرچه یک نود حافظه یا فضای
هارددیسک بیشتری داشته باشد حق بیشتری در حفظ و حمایت دفترکل عمومی خواهد داشت.
صفحه 18:
0 اطلاعات مربوط به تراکنش ها:
به عنوان مثال تاریخ» زمان و مبلغ آخرین خرید بیت کوین
) اطلاعات شرکت کنندگان در معاملات:
استفاده از امضای دیجیتال به جای نام واقعی
©) هر بلوک اطلاعات متمایزی با دیگر بلوک ها دارد:
همانطور که هریک از ما اثر انگشت داریم تا بتوانیم از یکدیگر متمایز شویم» هر بلوک کد منحصر به فردی به
نام "هش" سرا ذخیره می کند که به ما امکان می دهد آن را از هر بلوک دیگر تشخیص دهیم.
صفحه 19:
تفاوت بلاک چین و بيت كوين
۰ هدف از بلاکچین» فراهم آوردن بستری است که اطلاعات دي ضبط و توزیع شوند» اما ویرایش و دستکاری
نشوند.
۰ _بیت کوین تنها یکی از برنامههای بی شماری است که بر روی بلاک چین ساخته شده است.
صفحه 20:
با استفاده هرچه بیشتر مردم از بلاکچین همچنین موارد کدهای مخرب و بدافزارهایی که بیت کوین را هدف قرار میدهند
نیز گزارش شده است. بد افزار میتوانند بیت کوین را با حمله به رایانهها آلوده کنند.وبرای آن راه حل های گوناگونی در
نظر گرفته شده است. /
صفحه 21:
در سیستمهای رمزنگاری غیرهتقارن» کاربران یک جفت کلید تولید میکند:
| کلید خصوصی
کلید خصوصی باید بصورت خصوصی و مخفی باشد و برای امضای پیام مورد استفاده قرار گیرد.
Ul كليد عمومى
كليد عمومى مىتوائد به صورت عمومى به عنوان أدرس دريافت بيام توسط ديكران معلوم باشد.
زوج كليدهاى عمومى و خصوصى كه به ترتيب اجازه دريافت و ارسال براختها را میدهند
كليدهاى عمومى يا نامتقارن ايجاد شدما
از طريق شيوه رمزنكارى
. كليدهاى خصوصى به منظور ايجاد امضاهاى ديجيتالى براى تراكنشها مورد
استفاده قرار مىكيرند و باعث مىشوند تا ارزهاى ديجيتالى كه ارسال مىشوند را تصديق كرد و مالكيت أن را به رسميت
صفحه 22:
امضای دیجیتال چیزی است که میتوانید از آن استفاده کنید تا
است
با کلید خصوصی پیام را امضا میکنیم و این امضا درون پیام فرستاده شده لحاظ میگردد؛
توسط کلید عمومی فرستنده آن را تایید کند. با این روش گيرنده میتواند مطمئن شود که تنها فرستنده» میتوانسته ان
پیام را فرستاده باشد.
امضای دیجیتال» راهی است برای اطمینان از اينکه تمام تراکنشها فقط توسط شخص معتبر صورت گرفته است.
صفحه 23:
( Hash) pu»
هش به عملکردی گفته میشود که ورودی حروف و اعداد را به یک خروجی رمزنگاریشده با درازای ثابت تبدیل
مىكند. هش (إومرا/ ) با استفاده از الگوریتمهای خاص ساخته میشود و برای مدیریت بلاکچین ها ضروری است. و
درواقع پایه و اساس شبکه بلاک چین نیز محسوب میشود.
به علاوه برای ایجاد امنیت برای تراکنشهای ثبت شدهء رمزنگاری نقش مهمی در ایجاد امنیت کیف پولهایی که 4
منظور ذخیره داراییها مورد استفاده قرار میگیرند» ایفا میکند.
صفحه 24:
هشینگ (وونء۲۱ (
فرآیند رمزنگاری شبکههای بلاک چین با استفاده از سیستمی پیچیده صورت میگیرد که در نهایت امنیت شبکه را تامین میکند.
دادههای ورودی با استفاده از فرآیند هشینگ (بمناسس را" ) به زنجیرهای تصادفی از اعداد و حروف تبدیل میشوند.
به زبان ساده. هشینگ با استفاده از یک تابع ریاضی مقداری را به مقدار دیگر تبدیل میکند. هشینگ یکی از راههای
امنيت در هنكام انتقال ييام است.
صفحه 25:
eee ١ سحتوامورد استفده قزار ميكيرد.
7 هشینگ یک تابع یکطرفه است که یک متن ساده را به هشهایی منحصر به فرد
فرآیند غیرقابل برگشت خواهد بود.
رمزنگاری:
رمزنگاری برای حفظ امنیت و محرمانگی دادهها مورداستفاده قرار میگیرد.
1 در فرآیند رمزنگاری» برای دستیابی به متن اصلی و عادی به کلید خصوصی نیاز است.
1 رمزگذاری یک عملکرد دوطرفه است که شامل رمزگذاری و رمزگشایی است.
شباهت
1 هردودر کنترل دادهها» پیامها و اطلاعات در سیستمهای محاسباتی نقش بسیار مهمی ایفا میکنند.
7] . هر دو دادهها را به فرم دیگری تبدیل میکنند و یا تغییر میدهند.
صفحه 26:
مزایای رمزنگاری
پیاده سازی رمزنگاری و بلاک چین در هویت دیجیتال میتواند حداقل دو مزیت مهم ارائه دهد.
1 مزیت اول این است که کاربران میتوانند کنترل بهتری بر روی نحوه و زمان استفاده از اطلاعات شخصی خود داشته
باشند. اين نكته میتواند خطرات موجود در ذخیره سازی اطلاعات مهم در دیتابیس های متمرکز را به مقدار بسیار
زیادی کاهش دهد. هم چنین شبکه های بلاک چین با استفاده از سیستم های رمزنگاری میتوانند سطوح بالاتری از
حریم خصوصی را فراهم کنند. همانطور که اشاره شد. پروتکل های گواه اثبات دانش صفر به کاربران امکال/رمیدهد
تا بدون آنکه جزییات اسناد خود را به اشتراک بگذارند» اعتبار آنها را اثبات
1 مزیت دوم این نکته است که سیستم های هویت دیجیتال مبتنی بر بلاک چین میتوانند معتبرتر از سیستم های سنتی
باشند. برای مثال» استفاده از امضاهای دیجیتال میتواند تایید منبع اطلاعات یک کاربر را آسانتر کند. به علاوه» سیستم/
های بلاک چین» تغییر و تحریف اطلاعات را دشوار میسازد و میتوانند از هر نوع اطلاعاتی در مقابل کلاهبرداری
ها محافظت کن
صفحه 27:
بلاک چین در اینترنت اشیاء
تراکنشهای بلاکچین بر اساس رمزگذاری دادههای قدرتمند از طریق برچسبهای هشی در نظر گرفته ميشوند. با
استفاده از فناوری بلاکچین میتوان تراکنشهای ارتباطی شبکه اینترنت اشیاء ما" را ب
مهاجمان مخرب امکان هک شدن وجود نداشته باشد. بنابراین» استفاده از بلاکچین میتواند امنیت شبکه 7۳
بار امن کرد» تا اینکه توسط/
ابه
ميزان قابل توجهى بهبود بخشد.
قابليتهاى بلاك جين مانند غيرقابل تغيير» شفافيت» قابلیت شنود» رمزكذارى دادهها و انعطافيذيرى عملياتى ميتواند به
حل برشتر کاستیهای معدارى اينترنت اشياء كمك كند.
صفحه 28:
با توجه به نیاز روز افزون در ضمینه تکنولوژی مالی مطالعات گستردهای در ضمینه بلاک چین برای ارتباط مستقیم بين
مشتریان و بدون نیاز به شرکتهای واسطه انجام شده است.
یک بلاک چین همانند یک دفترکل برای تراکنشها است و از انجام عملیات هک درهنگام انجام تراکنشها جلوگیری میکند .
به عنوان یک بانک اطلاعاتی توزیع شده و يك ليست از دادهها كه به صورت مداوم در حال رشد استء به نحوكي طراحي
شده که از دستکاریهای کاربران جلوگیری کند.
رکوردهای تراکنش طبق قوانین و سیستمی که وظیفهی اجرای بلاک چین را دارد رمزگذاری شدهاند .
بیت کوین یک ارز دیجیتال مبتنی بر فناوری بلاک چین است.
استفاده از فناورى بلاك جين امنيت بالاتری را نسبت به ذخیره تمامی اطلاعات در يك ديتابيس دارد.
صفحه 29:
oll
بسم الله الرحمن الرحیم
امنیت در سیستم های توزیع شده
بالک چین
Mari _ A . F
فهرست
مقدمه
بالک چین به چه درد میخورد؟
بالکچین
کارکرد بالکچین
انواع بالکچین
امنیت بالکچین
تکنیکهای امنیت و حریم خصوصی مورد استفاده در بالکچین
اجماع در سیستم های توزیع شده در بالک چین
انواع الگوریتم اجماع
کاربرد الگوریتم اجماع
فهرست
تفاوت بالک چین و بیت کوین
امنیت بالکچین چطور تامین میشود؟
کلید خصوصی و کلید عمومی
امضای دیجیتال
هش
هشینگ
تفاوت و شباهت هشینگ و رمزنگاری
مزایا رمزنگاری
بالکچین در اینترنت اشیا
نتیجه
مقدمه
بالک چین یک فناوری جدید است که امکان ثبت اطالعات به صورت دائمی و بدون امکان تغییر را فراهم میکند.
این فناوری در حقیقت نوعی دیتابیس یا پایگاه داده است که روی یک یا چند سرور خاص قرار ندارد ،بلکه روی
تمام کامپیوترهایی که به شبکه متصل میشوند ،توزیع شده است .به دلیل بهره بردن از رمزنگاری و ثبت آن در
همه کامپیوترهای شبکه ،سوابق ثبتشده قابل هک یا حذف نیستند.
بیت کوین اولین کاربرد این فناوری بود اما از این سیستم انقالبی برای هر سیستمی که الزم باشد نیاز به اعتماد به
واسطهها و افراد شخص ثالث کاهش یابد ،میتوان بهره برد.
بالک چین به چه درد میخورد؟
.1
ثبت و ذخیره سوابق و اطالعات
روی یک بالک چین میتوان هر اطالعات و دادهای را به صورت ایمن و توزیعشده ثبت کرد .به طور کلی دادهها
روی بالک چین به سه روش میتوانند ذخیره شوند:
دادههای رمزگذارینشده:
• همه مشارکتکنندگان در یک بالک چین میتوانند دادهها را به صورت کامال شفاف و واضح مشاهده کنند.
دادههای رمزگذاریشده:
• این دادهها رمزگذاری شده هستند و فقط کسانی که کلیدهای رمزگشایی را داشته باشند قادر به مشاهده آنها
خواهند بود.
دادههای هششده:
• این دادهها با یک تابع خاص ،به هش تبدیل میشوند تا ثابت شود که تقلبی در کار نخواهد بود.
بالک چین به چه درد میخورد؟
.2ایجاد هویت دیجیتال
در این فناوری با استفاده از کلیدهای رمزنگاری میتوان هویت را تعیین کرد .مثال شبکه بیت کوین از
کجا متوجه میشود که یک نفر چقدر بیت کوین دارد؟ در بالک چین با استفاده از کلید عمومی و کلید
خصوصی میتوان هویت دیجیتالی را تعیین کرد.
.3خدمت به عنوان یک پلتفرم
بالک چین
یک نوع سیستم ثبت اطالعات و سفارش است .
تفاوت با دیگر سیستم ها :
عمل کرد بالکچین کامال غیر متمرکز بوده واطالعات در این سیستم ها بین تمام اعضای شبکه به
اشتراک گذاشته می شود .بالک چین از رمزنگاری به منظور ایجاد امنیت درتبادالت و حتی خرید و فروش
ارز دیجیتال استفاده میکند.
کارکرد بالکچین
بالک چین تمامی اطالعات و جزییات تک تک تراکنشهای صورت گرفته را در خود ذخیره میکند و اگر یک
کاربر بخواهد یک بیت کوین را بیش از دو بار معامله (یعنی کالهبرداری کند) مانع آن می شود.
هر بلوک زمانی که داده های جدید را ذخیره می کند به بالک چین اضافه می شود .ویک زنجیره ای از چندین
بلوک که بهم وصل شده اند پدید می آید به عنوان بالکچین.
کارکرد بالکچین
برای اینکه یک بلوک به بالک چین اضافه شود ،باید چهار اتفاق رخ دهد:
یک معامله باید انجام شود.
هر گونه معامله یا تراکنشی که در شبکه انجام میشود ،منجر به افزوده شدن یک بالک جدید در بالک
چین میشود .به عنوان مثال ،در صورتی که قصد دارید مقداری اتریوم کیف پول دوستتان واریز کنید،
این تراکنش با ایجاد بالکی جدید در اکوسیستم اتریوم انجام میشود.
پس از خرید ،معامله شما باید تأیید شود
پس از ثبت درخواست انتقال شما،مدیرهای شبکه مسئول تایید تراکنش شما خواهند بود .ابتدا نیاز است
که اطالعات جدید وارد سیستم شود .این کار به عهده کامپیوترها است .این شبکه غالبًا از هزاران
کامپیوتر تشکیل شده است که در سراسر جهان پخش شدهاند.
جای ذخیره هر معامله باید در دل یک بلوک باشد
معامله شما باید در یک بالک ذخیره شود .پس از تأیید صحت معامله ،مبلغ درخواستی شما برای واریز
و امضای دیجیتالی شما در یک بالک ذخیره میشوند.
به هر بلوک باید َه ش (کد) داده شود
پس از تأیید کلیه معامالت یک بالک ،باید یک کد شناسایی کننده منحصر به فرد به نام هشHashبه
بالک اختصاص یابد .پس از هش شدن میتوان بالک را به بالک چین اضافه کرد.
کاربرد بالکچین
انتخابات الکترونیکی و بدون تقلب :با استفاده از این نوآوری میتوان تا حد زیادی خطر تقلب در انتخابات و نیاز به نیروی
انسانی را کاهش داد.
استفاده از بالک چین در زنجیره تأمین و حمل و نقل :کارخانهجات و شرکتهای تولیدکننده میتوانند اطالعات کاالها و
حمل و نقل خود را از ابتدا تا رسیدن به دست مشتری روی پایگاه داده ثبت میکنند که این کار اصالت کاالها و کیفیت مواد
اولیه را برای مشتری تضمین میکند.
توانایی تبدیل داراییها را به توکنهای دیجیتال :با بالک چین میتوان داراییها را به توکنهایی تبدیل کرد و آنها را به
صورت یک دارایی دیجیتال قابل انتقال عرضه کرد.
هویتسنجی
حوزه سالمت و علوم:امنیت و ماندگاری دادههای تحقیقاتی و پزشکی همواره یکی از مشکالت اساسی در حوزه سالمت و
علوم بوده است.
مالکیت معنوی:با استفاده ازبالکچین میتوان به صورت بینالمللی حق مالکیت یک اثر را به ثبت رساند
سازمانها و نهادهای غیرمتمرکز
انواع بالکچین
بالک چین عمومی :در بالک چینهای عمومی مانند بیت کوین ،همه افراد میتوانند عضو سیستم شوند و محدودیت دسترسی وجود
ندارد .هر کسی میتواند محتویات بالک چینهای عمومی مانند بالک چین بیت کوین را مشاهده کند .همچنین ،کاربران میتوانند
کامپیوترهای خود را به شبکه بالک چین متصل کنند .با انجام این کار ،هر زمان که یک بالک جدید اضافه شود ،کامپیوترها یک نسخه
از بالک چین را که به طور خودکار بروزرسانی میشود ،دریافت میکنند.
بالک چین خصوصی:در بالک چینهای خصوصی مانند بالک چینهای شرکتی ،محدودیت دسترسی به اطالعات (مانند دستمزد
کارمندان) وجود دارد و برای ثبت نام و استفاده از این سیستم ،به تایید نیاز دارید.
انواع بالکچین
بالک چین کنسرسیومی :بالک چین کنسرسیوم ))Consortium Blockchainنیمه غیرمتمرکز است .این بالک چینها زمانی
بسیار کاربردی هستند که چند سازمان یا شرکت ،قصد شراکت و همکاری با یکدیگر را دارند .آنها میتوانند در این بستر یک
فضای مشترک ایجاد کنند و بهراحتی اطالعات را در امنیت کامل با یکدیگر به اشتراک بگذارند.
بالک چین هیبرید :نوع دیگری از انواع بالک چین نیز وجود دارد که ترکیبی از بالک چینهای عمومی و خصوصی است و به
).Hybrid Blockchainآن ) بالک چین هیبریدی می گویند
بالک چین هیبرید از مزایای هر دو نوع این بالک چینها بهره برده و معایب را به حداقل رسانده است .در این نسخه ،اجازهی
عضویت با دستور مسئول کنترل کنندهی آن صادر میشود و میزان اجازهی فعالیت در شبکه نیز با همین روش مشخص میشود.
.ورود به این شبکه برای عموم آزاد نیست
امنیت در بالکچین
اصلیترین هدف در استفاده از بالک چین امکان به اشتراکگذاری دادهها به روشی ایمن و غیر قابل دستکاری برای افراد
است،بالک چین دادهها را با استفاده از قوانین پیچیده ریاضی و نرم افزاری ذخیره میکند و بدین وسیله هکرها و مهاجمان کار
راحتی برای دستکاری و یا هک دادهها نخواهند داشت.
فناوری بالک چین موضوعات مختلفی از جمله امنیت و اعتماد را پوشش میدهد .بالکهای جدید همیشه بصورت خطی ذخیره و
به انتهای زنجیره Blockchainاضافه میشوند .این بدان معنی است که جدیدترین بالک همیشه در انتهای زنجیره قرار دارد .بعد
از اینکه یک بالک به انتهای بالکچین اضافه شد ،برگرداندن و تغییر محتوای بالک بسیار دشوار است .به این دلیل که هر بالک
حاوی هش مخصوص به خود و هش بالک قبل از آن است .کدهای هش توسط یک عملکرد ریاضی (تابع هش) ایجاد میشوند که
اطالعات دیجیتال را به رشتهای از اعداد و حروف تبدیل میکند .اگر آن اطالعات به هر طریقی ویرایش و دستکاری شود ،کد
هش نیز تغییر میکند؛ این مسئله برای امنیت شبکه مهم است.
تکنیکهای امنیت و حریم خصوصی مورد استفاده در
بالکچین
روش Mixing
سرویس Mixcoin
سرویس CoinJoin
امضاهای ناشناس
امضای گروهی
امضای حلقهای
رمزگذاری همگن
رمزگذاری مبتنی بر خصیصه
محاسبات چندبخشی امن
اثبات دانش صفر غیرتعاملی
قراردادهای هوشمند مبتنی بر محیط اجرای قابل اعتما
قراردادهای هوشمند مبتنی بر بازی
اجماع در سیستم های توزیع شده در بالک چین
یک روش (الگوریتم) است که از طریق آن ،تمام افراد فعال در شبکه بالک چین به یک توافق مشترک دست مییابند .یا به عبارت دیگر
برای حل مسئله اعتماد ،انواع شبکه های بالکچین تستهایی را برای کامپیوترهایی که میخواهند به آنها بپیوندند و بالکهای جدیدی به
زنجیره اضافه کنند ،در نظر گرفته است .این آزمایشات که الگوریتم اجماع ))consensus modelsنامیده میشود ،کاربران را مجبور
میکند قبل از شرکت در یک شبکه بالکچین و اضافه کردن بالک ،خود را ثابت کنند.
و برای تضمین قابلیت اطمینان و و انطباق دادهها و معامالت ،بالک چین مکانیزم اجماع غیرمتمرکز را به اجرا در می اورد.
در سیستم اثبات کار ،کامپیوترها باید ثابت کنند که روی حل یک مسئله پیچیده ریاضی ،کار کردهاند .اگر کامپیوتری یکی از این مسائل را حل
کند ،واجد شرایط اضافه شدن یک بالک به بالک چین میشود .اما روند افزودن بالک ،آسان نیست.
انواع الگوریتم اجماع
اثبات کار ()PoW
یک الگوریتم اجماع رایج است که توسط محبوبترین شبکههای رمزارز مانند بیتکوین و الیتکوین استفاده میشود.
این مکانیسم از یک نود که قصد مشارکت در شبکه را دارد میخواهد تا ثابت کند که کار انجام شده و ثبت شده توسط
آنها ،صالحیت الزم برای اضافه کردن تراکنشهای جدید را به آنها میدهد .این مکانیسم احتیاج به مصرف انرژی باال
و صرف زمان پردازش طوالنی دارد.
اثبات سهام ()PoS
یک الگوریتم اجماع رایج است که میتواند جایگزینی کم مصرف و کم هزینه برای الگوریتم PoWباشد.
اثبات ظرفیت ()PoC
براساس به اشتراک گذاشتن فضای حافظه نودها در شبکه بالکچین کار میکند .هرچه یک نود حافظه یا فضای
هارددیسک بیشتری داشته باشد ،حق بیشتری در حفظ و حمایت دفترکل عمومی خواهد داشت.
کاربردهای الگوریتم اجماع
)1
اطالعات مربوط به تراکنش ها:
به عنوان مثال تاریخ ،زمان و مبلغ آخرین خرید بیت کوین
)2
اطالعات شرکت کنندگان در معامالت:
استفاده از امضای دیجیتال به جای نام واقعی
)3
هر بلوک اطالعات متمایزی با دیگر بلوک ها دارد:
همانطور که هریک از ما اثر انگشت داریم تا بتوانیم از یکدیگر متمایز شویم ،هر بلوک کد منحصر به فردی به
نام “هش” hashرا ذخیره می کند که به ما امکان می دهد آن را از هر بلوک دیگر تشخیص دهیم.
تفاوت بالک چین و بیت کوین
•
هدف از بالکچین ،فراهم آوردن بستری است که اطالعات دیجیتالی ضبط و توزیع شوند ،اما ویرایش و دستکاری
نشوند.
•
بیت کوین تنها یکی از برنامههای بی شماری است که بر روی بالک چین ساخته شده است.
امنیت بالک چین چطور تامین می شود؟
با استفاده هرچه بیشتر مردم از بالکچین همچنین موارد کدهای مخرب و بدافزارهایی که بیت کوین را هدف قرار میدهند
نیز گزارش شده است .بد افزار میتوانند بیت کوین را با حمله به رایانهها آلوده کنند.وبرای آن راه حل های گوناگونی در
نظر گرفته شده است.
کلید خصوصی و کلید عمومی
در سیستمهای رمزنگاری غیرمتقارن ،کاربران یک جفت کلید تولید میکنند:
کلید خصوصی
کلید خصوصی باید بصورت خصوصی و مخفی باشد و برای امضای پیام مورد استفاده قرار گیرد.
کلید عمومی
کلید عمومی میتواند به صورت عمومی به عنوان آدرس دریافت پیام توسط دیگران معلوم باشد.
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.
امضای دیجیتال
امضای دیجیتال چیزی است که میتوانید از آن استفاده کنید تا نشان دهید که کلید خصوصی متصل به یک کلید عمومی
است
با کلید خصوصی پیام را امضا میکنیم و این امضا درون پیام فرستاده شده لحاظ میگردد ،بنابراین گیرنده میتواند
توسط کلید عمومی فرستنده آن را تایید کند .با این روش ،گیرنده میتواند مطمئن شود که تنها فرستنده ،میتوانسته این
پیام را فرستاده باشد.
oامضای دیجیتال ،راهی است برای اطمینان از اینکه تمام تراکنشها فقط توسط شخص معتبر صورت گرفته است.
هش () Hash
هش به عملکردی گفته میشود که ورودی حروف و اعداد را به یک خروجی رمزنگاریشده با درازای ثابت تبدیل
میکند .هش ( ) Hashبا استفاده از الگوریتمهای خاص ساخته میشود و برای مدیریت بالکچین ها ضروری است و
درواقع پایه و اساس شبکه بالک چین نیز محسوب میشود.
به عالوه 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.
هشینگ () Hashing
فرآیند رمزنگاری شبکههای بالک چین با استفاده از سیستمی پیچیده صورت میگیرد که در نهایت امنیت شبکه را تامین میکند.
دادههای ورودی با استفاده از فرآیند هشینگ ( ) Hashingبه زنجیرهای تصادفی از اعداد و حروف تبدیل میشوند.
به زبان ساده ،هشینگ با استفاده از یک تابع ریاضی مقداری را به مقدار دیگر تبدیل میکند .هشینگ یکی از راههای ایجاد
امنیت در هنگام انتقال پیام است.
تفاوت و شباهت هشینگ و رمزنگاری
تفاوت
هشینگ:
هشینگ برای تائید صحت محتوا مورد استفاده قرار میگیرد.
هشینگ یک تابع یکطرفه است که یک متن ساده را به هشهایی منحصر به فرد تبدیل میکند و این
فرآیند غیرقابل برگشت خواهد بود.
رمزنگاری:
رمزنگاری برای حفظ امنیت و محرمانگی دادهها مورداستفاده قرار میگیرد.
در فرآیند رمزنگاری ،برای دستیابی به متن اصلی و عادی به کلید خصوصی نیاز است.
رمزگذاری یک عملکرد دوطرفه است که شامل رمزگذاری و رمزگشایی است.
شباهت
هردودر کنترل دادهها ،پیامها و اطالعات در سیستمهای محاسباتی نقش بسیار مهمی ایفا میکنند.
هر دو دادهها را به فرم دیگری تبدیل میکنند و یا تغییر میدهند.
مزایای رمزنگاری
پیاده سازی رمزنگاری و بالک چین در هویت دیجیتال میتواند حداقل دو مزیت مهم ارائه دهد.
مزیت اول این است که کاربران میتوانند کنترل بهتری بر روی نحوه و زمان استفاده از اطالعات شخصی خود داشته
باشند .این نکته میتواند خطرات موجود در ذخیره سازی اطالعات مهم در دیتابیس های متمرکز را به مقدار بسیار
زیادی کاهش دهد .هم چنین شبکه های بالک چین با استفاده از سیستم های رمزنگاری میتوانند سطوح باالتری از
حریم خصوصی را فراهم کنند .همانطور که اشاره شد ،پروتکل های گواه اثبات دانش صفر به کاربران امکان میدهد
تا بدون آنکه جزییات اسناد خود را به اشتراک بگذارند ،اعتبار آنها را اثبات کنند.
مزیت دوم این نکته است که سیستم های هویت دیجیتال مبتنی بر بالک چین میتوانند معتبرتر از سیستم های سنتی
باشند .برای مثال ،استفاده از امضاهای دیجیتال میتواند تایید منبع اطالعات یک کاربر را آسانتر کند .به عالوه ،سیستم
های بالک چین ،تغییر و تحریف اطالعات را دشوار میسازد و میتوانند از هر نوع اطالعاتی در مقابل کالهبرداری
ها محافظت کنند.
بالک چین در اینترنت اشیاء
تراکنشهای بالکچین بر اساس رمزگذاری دادههای قدرتمند از طریق برچسبهای هشی در نظر گرفته میشوند .با
استفاده از فناوری بالکچین میتوان تراکنشهای ارتباطی شبکه اینترنت اشیاء IoTرا بسیار امن کرد ،تا اینکه توسط
مهاجمان مخرب امکان هک شدن وجود نداشته باشد .بنابراین ،استفاده از بالکچین میتواند امنیت شبکه IoTرا به
میزان قابل توجهی بهبود بخشد.
قابلیتهای بالک چین مانند غیرقابل تغییر ،شفافیت ،قابلیت شنود ،رمزگذاری دادهها و انعطافپذیری عملیاتی میتواند به
حل بیشتر کاستیهای معماری اینترنت اشیاء کمک کند.
نتیجه
•
با توجه به نیاز روز افزون در ضمینه تکنولوژی مالی مطالعات گستردهای در ضمینه بالک چین برای ارتباط مستقیم بین
مشتریان و بدون نیاز به شرکتهای واسطه انجام شده است.
• یک بالک چین همانند یک دفترکل برای تراکنشها است و از انجام عملیات هک درهنگام انجام تراکنشها جلوگیری میکند .
•
به عنوان یک بانک اطالعاتی توزیع شده و یک لیست از دادهها که به صورت مداوم در حال رشد است ،به نحوی طراحی
شده که از دستکاریهای کاربران جلوگیری کند.
•
رکوردهای تراکنش طبق قوانین و سیستمی که وظیفهی اجرای بالک چین را دارد رمزگذاری شدهاند .
•
بیت کوین یک ارز دیجیتال مبتنی بر فناوری بالک چین است.
•
استفاده از فناوری بالک چین امنیت باالتری را نسبت به ذخیره تمامی اطالعات در یک دیتابیس دارد.
پایان