بلاک چیست؟ بررسی ساختار و کاربرد بلاک در بلاک چین​

تصور کنید دفترچه‌ای دارید که هر صفحه آن پر از اطلاعات مهم و مرتبط با هم است؛ صفحه‌ها به گونه‌ای به یکدیگر متصل‌اند که دستکاری یکی از آنها باعث به هم ریختن کل دفترچه می‌شود. در دنیای دیجیتال، «بلاک» دقیقاً همین نقش را در فناوری بلاک چین ایفا می‌کند. هر بلاک، یک واحد دیجیتالی است که مجموعه‌ای از تراکنش‌ها را در خود جای داده و با استفاده از رمزنگاری پیشرفته، به بلاک قبلی و بعدی زنجیر می‌شود. این ارتباط زنجیره‌ای بین بلاک‌ها است که امنیت و تغییرناپذیری اطلاعات را تضمین می‌کند.

در این مقاله، مفهوم بلاک را ساده توضیح داده و اجزای اصلی آن را بررسی می‌کنیم. با ساختار فنی بلاک‌ها، فرایند تولید، مکانیزم‌های امنیتی و تفاوت آن در ارزهای دیجیتال مختلف آشنا می‌شویم. همچنین چالش‌های فعلی و راهکارهای آینده را خواهیم شناخت. با ما همراه باشید تا نقش حیاتی بلاک‌ها در انقلاب دیجیتال را کشف کنیم.

بلاک در بلاک چین چیست؟​

در فناوری بلاک‌ چین، بلاک واحدی از داده است که اطلاعات مربوط به تراکنش‌‌ها را در خود جای می‌دهد. این فناوری نوعی دفتر کل توزیع‌شده است که با هدف ثبت شفاف، تغییرناپذیر و ایمن داده‌ها توسعه یافته و از زمان معرفی بیت کوین توسط ساتوشی ناکاموتو (Satoshi Nakamoto) تاکنون، در حوزه‌های مختلفی مانند بانکداری، بهداشت، زنجیره تأمین، بیمه و حتی املاک کاربرد یافته است.

بیشتر بخوانید: ساتوشی ناکاموتو کیست؟ درباره خالق بیت کوین چه می دانیم؟

بلاک‌ چین از اجزای مختلفی تشکیل شده است:

• گره‌ها (Nodes)
• تراکنش‌ها (Transactions)
• بلاک‌ها (Blocks)
• الگوریتم‌های اجماع (Consensus Algorithms)
• قراردادهای هوشمند (Smart Contracts)

در این میان، بلاک‌ها نقش حیاتی در ذخیره‌سازی اطلاعات دارند و با استفاده از مکانیزم‌هایی مانند پروتکل اجماع (Consensus Protocol) از جمله اثبات کار (Proof of Work) و اثبات سهام (Proof of Stake)، اعتبارسنجی می‌شوند.

بلاک به زبان ساده​

اگر بخواهیم به زبان ساده توضیح دهیم، بلاک مانند یک صفحه از دفترچه حساب دیجیتال است که مجموعه‌ای از تراکنش‌ها روی آن ثبت می‌شود. هر بلاک شامل دو بخش است؛ هدر بلاک و بدنه بلاک. در هدر بلاک اطلاعاتی نظیر هش بلاک قبلی، نانس (Nonce) و مهر زمانی (Timestamp) ذخیره می‌شود؛ در حالی که بدنه بلاک شامل داده‌های واقعی یعنی تراکنش‌هاست. این ساختار به کمک تابع هش (Hash Function) رمزنگاری شده و موجب امنیت و یکپارچگی اطلاعات می‌شود.

بیشتر بخوانید: تابع هش و هشینگ چیست؟

بلا‌ک چه نقشی در بلاک‌ چین ایفا می‌کند؟​

نقش اصلی بلاک در بلاک‌ چین، حفظ و نگهداری دائمی سوابق تراکنش‌هاست. با اضافه شدن هر بلاک جدید، اطلاعات آن به زنجیره متصل شده و قابل تغییر نخواهد بود. این فرایند که معمولاً از طریق ماینینگ در شبکه‌هایی مانند بیت کوین انجام می‌شود، همراه با پاداش بلاک به استخراج‌کنندگان همراه است. بلاک‌ها همچنین نقش حیاتی در اجرای توکن‌ها، قراردادهای هوشمند و برنامه‌های غیرمتمرکز (dApps) ایفا می‌کنند.

بیشتر بخوانید: آموزش استخراج بیت کوین + معرفی بهترین دستگاه‌های ماینینگ

تفاوت بلاک و بلاک‌ چین​

بلاک و بلاک‌ چین دو مفهوم متفاوت اما مرتبط هستند. بلاک یک واحد داده‌ای است که شامل تراکنش‌هاست؛ اما بلاک‌ چین زنجیره‌ای از این بلاک‌هاست که به صورت پیوسته و رمزنگاری‌شده به یکدیگر متصل شده‌اند. تفاوت اصلی در آن است که بلاک یک جزء است و بلاک‌ چین، کل سیستم است. بلاک، محتوای اطلاعاتی مشخصی را در خود دارد، بلاک‌ چین به عنوان بستری برای ثبت، ذخیره و امنیت تمام این بلاک‌ها عمل می‌کند.

اجزای اصلی بلاک​

همانطور که پیش از این اشاره کردیم، در فناوری بلاک‌ چین، هر بلاک از دو بخش اصلی تشکیل شده است. این ساختار به گونه‌ای طراحی شده که امنیت، شفافیت و تغییرناپذیری داده‌ها را تضمین کند.

اجزای اصلی هدر بلا‌ک​

هدر بلاک شامل اطلاعات متادیتا است که برای شناسایی و اعتبارسنجی بلاک استفاده می‌شود. اجزای اصلی هدر بلاک عبارتند از:

نسخه بلاک​

این فیلد نشان‌دهنده نسخه نرم‌افزاری یا پروتکلی است که بلاک بر اساس آن ایجاد شده است. تغییرات در این نسخه می‌تواند نشان‌دهنده به‌روزرسانی‌های شبکه باشد.

هش بلاک قبلی​

این مقدار، هش بلاک قبلی در زنجیره است که ارتباط بین بلاک‌ها را برقرار می‌کند و زنجیره‌ای از بلاک‌ها را تشکیل می‌دهد.

نانس​

نانس یک عدد ۳۲ بیتی است که در فرآیند ماینینگ (Mining) توسط ماینرها تغییر داده می‌شود تا هش بلاک با شرایط خاصی (مانند شروع با تعداد مشخصی صفر) مطابقت داشته باشد.

مهر زمانی​

این فیلد زمان تقریبی ایجاد بلاک را نشان می‌دهد و به شبکه کمک می‌کند تا ترتیب زمانی بلاک‌ها را حفظ کند.

سختی شبکه​

این مقدار نشان‌دهنده سطح سختی حل معمای رمزنگاری برای ایجاد بلاک جدید است. سختی شبکه به طور دوره‌ای تنظیم می‌شود تا زمان متوسط ایجاد بلاک‌ها ثابت بماند.

ریشه درخت مرکل

ریشه درخت مرکل یک هش واحد است که از تمامی تراکنش‌‌های موجود در بدنه بلاک محاسبه می‌شود. این ساختار به تأیید سریع و کارآمد تراکنش‌ها کمک می‌کند.

اجزای اصلی بدنه بلاک

بدنه بلاک شامل داده‌های واقعی است که در بلاک ذخیره می‌شوند.

تاریخچه تراکنش‌های تأیید شده​

بدنه بلاک شامل لیستی از تراکنش‌‌های تأیید شده است که توسط گره‌ها اعتبارسنجی شده‌اند. اولین تراکنش در این لیست معمولاً تراکنش کوین‌بیس (Coinbase Transaction) است که پاداش بلاک را به ماینر اختصاص می‌دهد.

تشریح ساختار فنی بلا‌ک

در فناوری بلاک چین، هر بلاک دارای ساختاری دقیق و فنی است که امنیت، یکپارچگی و شفافیت داده‌ها را تضمین می‌کند.

هش بلاک چیست و چگونه محاسبه می‌شود؟​

هش بلاک (Block Hash) یک مقدار منحصربه‌فرد است که با اعمال دو بار تابع هش SHA-256 بر روی هدر بلاک به‌دست می‌آید. این هش، شناسه‌ی اصلی هر بلاک محسوب می‌شود و در زنجیره‌سازی بلاک‌ها و همچنین در جستجو در اکسپلوررهای بلاک مانند blockchain.com استفاده می‌شود.

در فرآیند ماینینگ (Mining)، این هش باید کمتر از مقدار تعیین‌شده توسط سختی شبکه باشد. برای رسیدن به این مقدار، ماینرها مقدار نانس را تغییر داده و هش‌های مختلفی تولید می‌کنند تا به یک هش معتبر برسند که معمولاً با چند صفر ابتدایی شروع می‌شود.

بیشتر بخوانید: هش ریت (HashRate) یا قدرت هش چیست؟ + ویدئو

اهمیت نانس در بلاک چیست؟​

نانس، مخفف «Number used once» است، یعنی «عددی که فقط یک بار استفاده می‌شود». ماینرها نانس را تغییر می‌دهند تا هش بلاک مطابق با شرایط سختی شبکه شود. از آن‌جایی که نانس فقط ۴ بایت (۳۲ بیت) حجم دارد، حداکثر ۴,۲۹۴,۹۶۷,۲۹۵ حالت مختلف را می‌توان برای هر بلاک امتحان کرد. پس از اتمام این محدوده، ماینر باید بخش‌هایی از بلاک مانند مهر زمانی را تغییر دهد.

نقش مهر زمانی در بلا‌ک​

مهر زمانی (Timestamp) زمان ایجاد بلاک را به صورت عدد یونیکس (Unix Time) ثبت می‌کند. این زمان باید در بازه‌ای تا دو ساعت جلو یا عقب نسبت به میانگین زمان شبکه قرار داشته باشد تا توسط گره‌ها معتبر تلقی شود.

مرکل روت (Merkle Root) در بلا‌ک​

مرکل روت (Merkle Root) یک هش خلاصه از تمام تراکنش‌های موجود در بلاک است. برای تولید آن، هش شناسه تراکنش‌ها به‌صورت جفت‌جفت با هم ترکیب می‌شوند تا در نهایت یک هش واحد در رأس درخت تولید شود. مرکل روت مانند یک «مهر ضد دستکاری» عمل می‌کند. اگر حتی یکی از تراکنش‌ها در بدنه بلاک تغییر کند، مرکل روت تغییر کرده و بلاک دیگر معتبر نخواهد بود.​

بیشتر بخوانید: درخت مرکل (Merkle Tree) چیست؟

نحوه اتصال بلا‌ک‌ها در بلاک چین​

در بلاک چین، اتصال میان بلاک‌ها به گونه‌ای طراحی شده که تغییر یا دستکاری اطلاعات عملاً غیرممکن می‌شود. هر بلاک جدید با استفاده از هش بلاک قبلی به زنجیره متصل می‌شود، و این ویژگی باعث شکل‌گیری ساختاری امن و غیرقابل‌تغییر برای داده‌ها می‌گردد.

نقش هش بلاک قبلی در زنجیره​

هر بلاک شامل یک فیلد به نام هش بلاک قبلی است. این هش، حاصل رمزنگاری محتوای بلاک قبلی است و در هدر بلاک ذخیره می‌شود. این ساختار باعث می‌شود هر بلاک وابسته به بلاک قبل از خود باشد و به‌صورت زنجیره‌وار با آن‌ها ارتباط داشته باشد. اولین بلاک در بلاک چین که به آن بلاک جنسیس (Genesis Block) گفته می‌شود، هش بلاک قبلی ندارد.

زنجیره بلا‌ک‌ها چگونه امنیت داده را تضمین می‌کند؟​

امنیت داده‌ها در بلاک چین به واسطه همین زنجیره‌ای بودن بلاک‌ها و استفاده از تابع هش تأمین می‌شود. اگر حتی یک کاراکتر در محتوای یک بلاک تغییر کند، هش آن نیز تغییر خواهد کرد. چون این هش در بلاک بعدی ذخیره شده، چنین تغییری باعث بی‌اعتباری تمام بلاک‌های بعدی می‌شود. همچنین الگوریتم اجماع مانند اثبات کار یا اثبات سهام نیز نقش مهمی در جلوگیری از ثبت بلاک‌های جعلی ایفا می‌کنند.

غیرقابل تغییر بودن بلاک‌ها چه معنایی دارد؟​

غیرقابل تغییر بودن یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های بلاک چین است. وقتی یک بلاک تأیید و به زنجیره افزوده شد، تغییر محتوا یا حذف آن ممکن نیست، مگر اینکه قدرت محاسباتی فوق‌العاده‌ای برای بازنویسی تمام بلاک‌های بعدی در اختیار باشد.

در نتیجه، بلاک چین نه‌تنها بستری شفاف و قابل‌اعتماد برای ذخیره داده‌هاست؛ بلکه با استفاده از تکنولوژی رمزنگاری، الگوریتم‌های اجماع و اتصال زنجیره‌ای بلاک‌ها، یک دفتر کل توزیع‌شده مقاوم در برابر دستکاری ایجاد می‌کند.

فرایند تولید و ایجاد بلا‌ک​

در بلاک چین، فرایند تولید هر بلاک جدید شامل مراحل مختلفی است که از تأیید تراکنش‌‌ها تا حل معماهای رمزنگاری و دریافت پاداش بلاک را در بر می‌گیرد.

ماینینگ چیست و چه نقشی دارد؟​

ماینینگ فرآیندی است که در آن ماینرها (Miners) با استفاده از قدرت محاسباتی خود، بلاک‌های جدید را تولید می‌کنند. این فرایند شامل جمع‌آوری تراکنش‌های تأییدشده، ایجاد یک بلاک جدید و حل یک معمای رمزنگاری برای تأیید بلاک است.

اثبات کار (Proof of Work) و نقش آن در ساخت بلاک​

اثبات کار (Proof of Work – PoW) یک الگوریتم اجماع است که در بلاک چین‌هایی مانند بیت کوین استفاده می‌شود. در این الگوریتم، ماینرها باید معمایی پیچیده را حل کنند که شامل یافتن یک نانس مناسب است تا هش بلاک تولیدشده کمتر از مقدار هدف تعیین‌شده توسط شبکه باشد. این فرایند نیازمند صرف زمان و منابع محاسباتی است و به‌عنوان اثباتی برای تلاش ماینر در تولید بلاک جدید عمل می‌کند.

بیشتر بخوانید: اثبات کار (PoW) در بلاک چین چیست؟

تایید تراکنش‌ها پیش از افزودن به بلاک

پیش از افزودن تراکنش‌ها به یک بلاک، این تراکنش‌ها باید توسط گره‌ها تأیید شوند. گره‌ها تراکنش‌ها را بررسی کرده و از صحت آن‌ها اطمینان حاصل می‌کنند. سپس، ماینرها این تراکنش‌های تأییدشده را جمع‌آوری کرده و در بلاک جدید قرار می‌دهند.

نحوه توزیع پاداش بلاک​

ماینری که موفق به حل معمای اثبات کار می‌شود و بلاک جدیدی را به زنجیره اضافه می‌کند، پاداش بلاک دریافت می‌کند. این پاداش شامل مقدار مشخصی از ارز دیجیتال جدید (مانند بیت کوین) و کارمزدهای تراکنش‌های موجود در بلاک است.

چه کسی بلا‌ک را تولید می‌کند، ماینرها یا نودها؟​

در شبکه بلاک چین، ماینرها مسئول تولید بلاک‌های جدید هستند. آن‌ها تراکنش‌های تأییدشده را جمع‌آوری کرده، بلاک جدیدی ایجاد می‌کنند و با حل معمای اثبات کار، بلاک را به زنجیره اضافه می‌کنند. از سوی دیگر، نودها وظیفه تأیید تراکنش‌ها و بلاک‌های جدید را بر عهده دارند. آن‌ها پس از دریافت بلاک جدید، آن را بررسی کرده و در صورت معتبر بودن، به زنجیره خود اضافه می‌کنند. بنابراین، ماینرها بلاک‌ها را تولید می‌کنند و نودها صحت آن‌ها را تأیید می‌کنند.

امنیت بلاک‌ها در بلاک چین​

یکی از برجسته‌ترین ویژگی‌های بلاک چین، امنیت و تغییرناپذیری آن است. ساختار رمزنگاری‌شده و توزیع‌شده این فناوری باعث شده تا بلاک‌ها به‌سختی قابل تغییر یا دستکاری باشند. اما این امنیت مطلق نیست و آسیب‌پذیری‌هایی نیز وجود دارد که در ادامه بررسی می‌شوند.

چرا بلا‌ک‌ها تغییرناپذیر هستند؟​

هر بلاک در بلاک چین شامل هش رمزنگاری‌شده‌ای از اطلاعات خود و هش بلاک قبلی است. اگر حتی یک بیت از داده‌های یک بلاک تغییر کند، هش آن نیز تغییر خواهد کرد. این تغییر موجب می‌شود که بلاک‌های بعدی که وابسته به این هش هستند نیز نامعتبر شوند. از آن‌جایی که بلاک‌ها به‌صورت خطی و زمان‌مند به زنجیره اضافه می‌شوند، تغییر یک بلاک نیازمند بازنویسی همه بلاک‌های بعدی است.

نقش رمزنگاری در ایمنی بلاک‌ها​

رمزنگاری (Cryptography) اساس امنیت بلاک چین را تشکیل می‌دهد. داده‌های هر بلاک با استفاده از الگوریتم‌های هش مانند SHA-256 رمزنگاری می‌شوند. همچنین، ترکیب مرکل روت در هدر بلاک تضمین می‌کند که تمامی تراکنش‌های داخل بلاک تأییدشده و غیرقابل‌دستکاری باشند. هرگونه تغییر در تراکنش‌ها باعث عدم تطابق مرکل روت شده و در نتیجه بلاک نامعتبر شناخته می‌شود.

حمله ۵۱٪ و آسیب‌پذیری‌های احتمالی بلاک‌ها​

یکی از مشهورترین آسیب‌پذیری‌های بلاک چین، حمله ۵۱ درصدی است. در این حمله، اگر یک فرد یا گروهی کنترل بیش از نیمی از توان پردازشی شبکه را در اختیار داشته باشند، می‌توانند تاریخچه تراکنش‌ها را دستکاری کرده، بلاک‌های جعلی تولید کنند یا دوباره از یک ارز خرج‌شده استفاده کنند. شبکه‌های کوچک‌تر همچنان در برابر این جمله آسیب‌پذیر هستند.

بیشتر بخوانید: حمله ۵۱ درصد چیست؟

بلاک در ارزهای دیجیتال مختلف​

بلاک‌ها در بلاک چین‌های مختلف بسته به ساختار و اهداف شبکه، ویژگی‌های متفاوتی دارند. در این بخش به مقایسه ساختار بلاک ارزهای متفاوت می‌پردازیم.

مقایسه ساختار بلاک در بیت‌ کوین و اتریوم​

بلاک‌های بیت کوین به‌صورت ثابت هر ۱۰ دقیقه تولید می‌شوند و اندازه آن‌ها محدود به ۱ مگابایت است. هر بلاک شامل لیستی از تراکنش‌‌ها، هدر بلاک با اطلاعاتی مانند نانس، مهر زمانی، و هش بلاک قبلی است. در مقابل، اتریوم ساختاری انعطاف‌پذیرتر دارد. بلاک‌های آن تقریباً هر ۱۲ تا ۱۵ ثانیه تولید می‌شوند و به جای محدودیت اندازه، دارای محدودیت بر اساس گس (Gas) هستند که به میزان محاسباتی بودن تراکنش‌ها بستگی دارد.

همچنین، اتریوم از داده‌های اضافی برای پشتیبانی از قراردادهای هوشمند و توکن‌ها بهره می‌برد. اتریوم اکنون از الگوریتم اثبات سهام استفاده می‌کند.

مقایسه ساختار بلاک در بیت کوین و بیت کوین کش

بیت کوین کش (Bitcoin Cash) در سال ۲۰۱۷ به‌عنوان یک هارد فورک از بیت کوین ایجاد شد. تفاوت اصلی بین این دو ارز دیجیتال در اندازه بلاک است. در حالی که بیت کوین همچنان از اندازه بلاک ۱ مگابایتی استفاده می‌کند، بیت کوین کش اندازه بلاک را تا ۳۲ مگابایت افزایش داد.

این تفاوت به منظور افزایش ظرفیت شبکه و کاهش کارمزدهای تراکنش صورت گرفت، اگرچه منتقدان این تغییر را موجب افزایش فشار بر گره‌ها و کاهش تمرکززدایی می‌دانند. همچنین در بیت کوین کش، برخی بهینه‌سازی‌ها در ساختار بلاک و الگوریتم‌های امضای دیجیتال انجام شده است.

جنسیس بلاک چیست؟​

​جنسیس بلاک یا بلاک پیدایش اولین بلاک در هر زنجیره بلاک چین است که تمام زنجیره بر پایه آن بنا شده است. این بلاک فاقد هش بلاک قبلی است و معمولاً به‌صورت سخت‌کد شده در نرم‌افزار بلاک چین ذخیره می‌شود. جنسیس بلاک بیت کوین در تاریخ ۳ ژانویه ۲۰۰۹ توسط ساتوشی ناکاموتو استخراج شد. در سایر بلاک چین‌ها نیز جنسیس بلاک نقش مشابهی ایفا می‌کند؛ اما محتویات و ساختار آن بسته به هدف شبکه متفاوت است.

چالش‌های فناوری بلا‌ک در بلاک چین​

فناوری بلاک، به‌عنوان ستون فقرات شبکه‌های بلاک ‌چین، با وجود مزایای فراوانی چون شفافیت، امنیت و تمرکززدایی، همچنان با چالش‌های مهمی مواجه است. این چالش‌ها نه‌تنها بر کارایی شبکه تأثیر می‌گذارند، بلکه مانع از پذیرش گسترده این فناوری در سطح جهانی می‌شوند.

یکی از دغدغه‌های کلیدی، یافتن راه‌حلی برای بهبود عملکرد شبکه بلاک ‌چین بدون کاهش امنیت یا تمرکززدایی آن است؛ مسئله‌ای که تحت عنوان «سه‌گانه بلاک‌ چین» (Blockchain Trilemma) شناخته می‌شود. به همین دلیل، بسیاری از پروژه‌های نوآورانه در این حوزه، تلاش می‌کنند با استفاده از فناوری‌هایی مانند شاردینگ (Sharding)، لایه دوم (Layer ۲) و الگوریتم‌های اجماع پیشرفته، چالش‌های مربوط به فناوری بلاک را به حداقل برسانند.

محدودیت مقیاس‌پذیری بلاک‌ها​

در بلاک ‌چین‌هایی مانند بیت‌کوین، اندازه هر بلاک به ۱ مگابایت محدود شده، که این محدودیت تعداد تراکنش‌هایی را که می‌توان در هر بلاک گنجاند، کاهش می‌دهد. با افزایش تعداد کاربران و تراکنش‌ها، این محدودیت منجر به افزایش زمان تأیید تراکنش‌ها و هزینه‌های مربوطه می‌شود. افزایش اندازه بلاک‌ها می‌تواند به افزایش ظرفیت پردازش کمک کند.

برای مقابله با این چالش‌ها، راه‌حل‌هایی مانند شبکه لایتنینگ (Lightning Network) برای بیت‌ کوین و استفاده از فناوری‌های لایه دوم در اتریوم پیشنهاد شده‌اند. این راه‌حل‌ها با انتقال بخشی از تراکنش‌ها به خارج از زنجیره اصلی، به کاهش فشار بر شبکه کمک می‌کنند.

آینده فناوری بلاک

فناوری بلاک، به‌عنوان بخش بنیادی ساختار بلاک ‌چین، در آینده با تحولات چشمگیری روبه‌رو خواهد بود. با رشد روزافزون استفاده از بلاک‌ چین در حوزه‌هایی مانند امور مالی غیرمتمرکز (DeFi)، قراردادهای هوشمند، زنجیره تأمین و رای‌گیری الکترونیکی، نیاز به بهبود کارایی، مقیاس‌پذیری و امنیت بلاک‌ها افزایش یافته است.

در آینده، بلاک‌ها نه‌تنها با استفاده از ساختارهای بهینه‌تر مانند شاردینگ و راه‌حل‌های لایه دوم (Layer ۲) سریع‌تر و ارزان‌تر پردازش خواهند شد؛ بلکه از لحاظ رمزنگاری و ایمنی نیز ارتقاء خواهند یافت. همچنین، ظهور بلاک‌چین‌های ماژولار و فناوری‌هایی مانند Zero-Knowledge Proofs (اثبات دانایی صفر) نقش مهمی در کاهش حجم اطلاعات ذخیره‌شده در بلاک‌ها ایفا خواهد کرد. از سوی دیگر، توسعه الگوریتم‌های اجماع کارآمدتر، فرآیند تولید و تأیید بلاک‌ها را با مصرف انرژی کمتر و سرعت بیشتر ممکن می‌سازند.

راهکارهایی مثل شاردینگ و لایه دوم (Layer ۲)​

​ با افزایش استفاده از فناوری بلاک ‌چین، نیاز به راهکارهایی برای بهبود مقیاس‌پذیری و کارایی شبکه‌ها بیش از پیش احساس می‌شود. دو راهکار برجسته در این زمینه، شاردینگ و راه‌حل‌های لایه دوم هستند.

شاردینگ (Sharding)

شاردینگ به معنای تقسیم شبکه بلاک‌چین به بخش‌های کوچکتر به نام «شارد» است. هر شارد می‌تواند به‌طور مستقل تراکنش‌ها را پردازش کند، که این امر منجر به افزایش توان عملیاتی شبکه می‌شود. برای مثال، در اتریوم، مفهوم پروتو-دانکشاردینگ به‌عنوان مقدمه‌ای برای شاردینگ کامل معرفی شده است، که با استفاده از داده‌های موقتی به نام «بلاب» به بهبود عملکرد شبکه کمک می‌کند.

راه‌حل‌های لایه دوم (Layer ۲)

راه‌حل‌های لایه دوم، مانند رول‌آپ‌ها، تراکنش‌ها را خارج از زنجیره اصلی پردازش کرده و سپس نتایج را به زنجیره اصلی منتقل می‌کنند. این روش باعث کاهش بار روی شبکه اصلی و افزایش سرعت پردازش تراکنش‌ها می‌شود.

سؤالات متداول​

جمع‌بندی

بلاک‌ یکی از اجزای بنیادی و حیاتی در ساختار بلاک چین است که نقش ستون فقرات این فناوری را ایفا می‌کند. بلاک‌ها به‌صورت زنجیروار به یکدیگر متصل شوند؛ به‌طوری که هر بلاک وابسته به هش بلاک قبلی است. این اتصال رمزنگاری‌شده، علاوه بر تأمین امنیت داده‌ها، از دستکاری و جعل اطلاعات جلوگیری می‌کند و اصل تغییرناپذیری (Immutability) را ممکن می‌سازد. در صورت تغییر هر داده‌ای در یک بلاک، هش آن تغییر کرده و کل زنجیره پس از آن بی‌اعتبار می‌شود.

فرآیند تولید بلاک، ماینینگ نام دارد و با استفاده از الگوریتم‌هایی مانند اثبات کار و اثبات سهام صورت می‌گیرد. ماینرها با حل مسائل پیچیده رمزنگاری، بلاک جدید را تولید کرده و در ازای آن پاداش دریافت می‌کنند. این پاداش می‌تواند شامل ارز دیجیتال مانند بیت کوین باشد. درک دقیق از مفهوم، ساختار و عملکرد بلاک‌ها، پایه‌ای ضروری برای فهم کامل فناوری بلاک چین و تحلیل درست فرصت‌ها و محدودیت‌های آن در حوزه‌های مختلف مالی، فنی و حقوقی به شمار می‌رود.