بلاک چیست؟ آشنایی با آجرهای سازنده بلاکچین

بلاک‌ block چیست؟ این سؤالی است که با شنیدن کلمه بلاک چین ممکن است به ذهن هر فرد تازه واردی به این عرصه برسد. اگر بخواهیم بلاک ها را توصیف کنیم و یک ذهنیت اولیه قبل از پرداختن به نحوه عملکرد و ویژگی‌های مختلف آن‌ها به شما بدهیم، می‌توانیم آن‌ها را به مجموعه‌ای متوالی از جعبه‌های بسته‌بندی مرتب‌شده در کنار یکدیگر تشبیه کنیم.

حال نحوه عملکرد و محتوای این جعبه‌ها در یک شبکه پیوسته از جعبه‌های بسته‌بندی (بلاک چین) در ادامه این مقاله از داموندمگ بیشتر توضیح داده می‌شود. تا پایان این مطلب با ما همراه باشید تا متوجه شوید که بلاک چه ساختاری دارد، چگونه کار می‌کند و چگونه تغییرات و معاملات را در خود ذخیره می‌کند؟

بلاک‌ چیست؟ جایگاه یک block در شبکه بلاک چین کجاست؟

تراکنش‌ها و معاملات در یک شبکه بلاک چین در واقع گروهی از داده‌های متوالی هستند که با یکدیگر در جعبه‌های که کنار هم به صورت خطی قرار گرفته‌اند، بسته‌بندی می‌شوند. هر جعبه شامل مجموعه‌ای از داده‌ها و اطلاعات مربوط به معامله (تراکنش) است. این اطلاعات و داده‌های مربوط به معامله پس از نهایی‌شدن هر جعبه، پردازش می‌شوند. به هرکدام از این جعبه‌ها در ساختار بلاک چین، یک block گفته می‌شود.

بلاک‌های منفرد (individual blocks) در چنین ساختاری، بلاک چین بزرگتر را تشکیل می‌دهند و حاوی اطلاعاتی حیاتی برای عملکرد کل شبکه هستند. هر بلاک جدید در ساختار فوق شامل یک چالش عددی است که حتما باید کامل شود تا بلاک تأیید شود و به بلاک چین اضافه شود. علاوه بر این هر جعبه اطلاعاتی رمزی درباره تراکنش‌ها و معاملات دارد که علاوه بر مسئله عددی باید تأیید اعتبار و نهایی شود.

هر شبکه بلاک چین شامل زنجیره‌ای به‌هم‌پیوسته از این بلاک‌ها یا جعبه‌ها به صورت خطی است. مثال دیگری نیز برای درک و فهم بهتر جایگاه بلاک در بلاک چین وجود دارد. یک دفتر کل محاسبات را فرض کنید که چندصد صفحه دارد. این دفتر شامل تمامی محاسبات یک فروشگاه زنجیره‌ای است. یعنی هرآنچه معامله، ورودی و خروجی در این فروشگاه انجام می‌شود، با ذکر تاریخ و سند در دفتر کل محاسباتی یادداشت می‌شود.

در این دفتر کل، هر صفحه می‌تواند نشان‌دهنده گروهی از تراکنش‌ها یا معاملات در یک روز خاص باشد. نقش یک block در بلاک چین دقیقا مانند یک صفحه از یک دفتر کل محاسباتی است. با این مثال شاید بهتر متوجه جایگاه این بلاک‌های پیوسته در شبکه شده باشید.

اجزای مختلف یک block در بلاک چین

همانطور که بالاتر در قسمت پاسخ به «بلاک چیست؟» گفتیم، بلاک‌های منفرد حاوی اطلاعات مهمی از عملکرد شبکه هستند. خود این نوع از بلاک‌ها شامل دو جزء می‌شوند که در این قسمت آن‌ها را برای شما توضیح خواهیم داد:

• هدر بلاک block header
• بدنه بلاک block body

هدر بلاک block header چیست؟

هدر بلاک را خیلی مختصر و مفید می‌توان در یک جمله نه‌چندان طولانی توضیح داد. هدر بلاک مجموعه‌ای از داده‌های توصیفی مانند ورژن، معاملات، آخرین بلاک، زمان و… درباره بلاک است. این داده‌ها توسط ماینرها هنگام تلاش آن‌ها برای اضافه‌کردن یک block به شبکه زنجیره‌ای بلاک چین استفاده می‌شوند. تعدادی از مهم‌ترین موارد برای این داده‌های توصیفی که در اصطلاحات تخصصی بلاک چین با نام متادیتا (metadata) شناخته می‌شوند، لیست شده است:

• هش بلاک قبلی: این مورد در واقع همان زنجیری است که باعث اتصال بلاک‌ها به یکدیگر و تشکیل زنجیره بلاک‌چین می‌شود. هش در بلاک‌ قبلی همیشه در بلاک بعدی موجود می‌شود.
  به همین دلیل است که یک زنجیره ایجاد می‌شود زیرا هر بلاک را می‌توان نتیجه‌ای از بلاک‌های قبلی خود دانست. بدون هش بلاک قبلی، ارتباط بین بلاک‌های مختلف قطع می‌شود و اساسا امکان تشکیل یک بلاک چین از بین خواهد رفت.
• زمان بر حسب ثانیه از مرجع و شروعی خاص: این متاداده در واقع در حکم یک مهر تأیید زمانی برای خود بلاک عمل می‌کند. شروع و مرجع این گاه‌شمار ثانیه‌ای در واقع 1970–01–01 T00: 00 از ساعت هماهنگ جهانی (UTC) است.
• یک عدد تصادفی به نام نانس: نانس متغیری است که توسط گواه اثبات کار به چنین داده‌هایی افزوده شده است. با استفاده از این عدد تصادفی، ماینر می‌تواند یک هش معتبر را حدس بزند. البته این حدس قطعا کوچک‌تر از هش هدف خواهد بود.
• شماره ورژن نرم‌افزار: این متادیتا در اکثر مواقع جزو اطلاعات مهم و ارزشمند در هدر block به حساب نمی‌آید. با این وجود اما یک ماینر با شماره ورژن (نسخه) نرم‌افزار خاص می‌تواند نظر خود را در خصوص حمایت یا عدم حمایت از تصمیم‌های پروتکلی اعلام کند.
• هش روت درخت مرکل: تمامی تراکنش‌ها و معاملات موجود در یک بلاک را می‌توان تنها در یک هش جمع کرد! این هش تجمیعی همان Merkle tree یا هش ریشه درخت مرکل است.
• هدف از دشواری فعلی: این معیار در واقع می‌تواند نشان‌دهنده این باشد که هش جدید برای ادعای اعتبار نزد ماینرها چقدر باید کوچک باشد. هر هش یک اندازه برحسب بیت دارد. حال هرچه اندازه هش نهایی یا هش هدف در واحد بیت کمتر و کوچکتر باشد، پیداکردن هش منطبق با آن سخت‌تر می‌شود. هش با صفرهای متعدد در ابتدا کوچک‌تر از هش بدون صفر است.

مؤلفه‌های شش‌گانه یادشده در این مقاله برای هدر بلاک، انواعی از متاداده هستند که در یک block قرار می‌گیرند. هدر بلاک نقش بسیار مهم و اساسی در اتصال بلاک‌های مختلف در یک بلاک چین است. همانطور که می‌دانید کلمه بلاک چین از دو کلمه «بلاک» و «چین» به معنای «بلاک» و «زنجیره» تشکیل شده است. در چنین ساختاری، هدر دقیقا می‌تواند همان عاملی باشد که «چین» یا زنجیره را ایجاد کرده است. بنابراین بدون این قسمت، شبکه بلاک چین اساسا تشکیل نمی‌شود و هیچ ارز دیجیتالی با ساختار کنونی وجود نخواهد داشت.

block body یا بدنه بلاک چیست؟

اگر یادتان باشد در ابتدای مطلب برای فهم بهتر شما از مفهوم block و جایگاه آن در بلاک چین، مثالی زدیم. در آنجا هر بلاک را به یک جعبه و بلاک چین را به مجموعه‌ای از جعبه‌های بسته‌بندی در کنار یکدیگر به صورت خطی توصیف کردیم. بدنه بلاک دقیقا در حکم محتویات جعبه‌ها در این مثال است. یعنی هرآنچه در جعبه‌ها ریخته می‌شود تا جعبه بسته‌بندی‌ نهایی و تأیید شود، همان بدنه بلاک است.

این یعنی بدنه بلاک شامل تمام تراکنش‌ها و معاملاتی است که در یک block تأیید شده‌اند. زمانی که یک ماینر اقدام به ساخت بلاک می‌کند، تراکنش‌ها و معاملات را تأیید می‌کند. در واقع در این ساختار ماینر بررسی می‌کند تا متوجه شود آیا طرف فروشنده یا فرستنده معامله دارایی به اندازه‌ای که در تراکنش ثبت شده است، دارد یا خیر! این اطلاعات توسط ماینر به راحتی از طریق زنجیره‌های ارتباطی بین بلاک‌ها قابل استخراج است.

مثلا اگر یک فرستنده یا فروشنده بخواهد تعداد 30 اتر (ارز دیجیتال اختصاصی بلاک چین اتریوم) برای طرف دیگر مد نظر خود در معامله ارسال کند، ماینر از طریق هدر بلاک در واقع در حال بررسی زنجیره‌های قبلی بین بلاک‌ها است تا متوجه شود آیا او همین مقدار را دریافت کرده است یا موجود دارد؟

جمع‌بندی؛ بلاک در بلاک چین یک جعبه جادویی پیوسته است!

ساختار بلاک‌ها، نحوه قرارگیری و عملکرد آن‌ها را می‌توانیم به یک دومینو تشبیه کنیم. جایی که اولین و کوچکترین block در نقش دومینوی اول، هش نشده است. در این ساختار هرچه بیشتر جلوتر می‌رویم بلاک‌ها (دومینوها) بزرگ‌تر می‌شوند و با یکدیگر ترکیب می‌شوند. آخرین و بزرگ‌ترین دومینو که تمامی دومینوهای قبلی برای به حرکت درآوردن آن طراحی شده‌اند، همان ریشه هش درخت مرکل است که از همه بزرگ‌تر است و می‌توان آن را خلاصه‌ای از یک زنجیره از بلاک‌ها دانست!

شگفت‌انگیزبودن و قدرت این ساختار دومینویی در بلاک‌ها در یک شبکه بلاک چین، جایی بیشتر مشخص می‌شود که متوجه شویم در حال پاسخگویی به تمام نیازهای بشر و حتی جایگزین مفاهیمی مانند پول امروزی است. بله، بیت کوین با همین ساختار دومینویی سعی دارد تا در آینده‌ای نه‌چندان دور، با جعبه‌های جادویی خود این امکان را فراهم کند که حتی یک قهوه یا چسب زخم نیز به وسیله ارزهای دیجیتال قابل خرید باشد!

این مقاله تلاشی بود برای پاسخی ساده به سؤال «بلاک چیست؟». اگر می‌خواستیم به‌صورت فنی و دقیق به این سؤال پاسخ دهیم، آشنایی پایه با برخی مباحث مانند هش ریت و… نیاز بود که این موارد خود باید در مقالاتی مجزا در صرافی رمز ارز داموند بررسی شوند که از حوصله مطلب خارج است.