مقایسه بین بلاکچین و هشگراف

هدف این مقاله مقایسه دو فناوری متفاوت در حوزه DLT یا تکنولوژی دفتر کل توزیع شده است، به عبارت دیگر بلاکچین و هشگراف را مورد بررسی قرار داده است. بیتکوین که در سال 2008 معرفی شد، یک ارز دیجیتال بود که بر اساس بلاکچین ساخته شده بود. این فناوری یک شبکه پولی نوآورانه را معرفی کرد که از سیستم دفتر کل توزیع شده بهره می‌برد. فناوری دفتر کل توزیع شده (DLT) با تکیه بر شبکه‌های همتا به همتا، مدلی بهتر را ارائه می‌دهد که به صنایع کمک می‌کند تا از قدرت محاسباتی استفاده کنند. در حالی که در مدل محاسباتی مشتری-سرور، به لایه اعتماد جدید اینترنت نزدیکتر می‌شویم. اما به دلیل مشکلاتی که هنوز در مقیاس‌پذیری، عملکرد و همکاری حل نشده‌اند، این انتقال محدود است. هشگراف، که توسط Leemon Baird، یکی از بنیانگذاران و CTO Swirlds تأسیس شده است، به عنوان یک جایگزین برای بلاکچین به ویژگی‌هایی مانند امنیت، انصاف، هزینه و سرعت معرفی شده است.

بلاکچین و هشگراف

DLT یا دفتر کل توزیع شده به یک پایگاه داده اشاره دارد که به صورت غیرمتمرکز و در مکان‌ها و افراد مختلف (گره‌ها) نگهداری می‌شود. این پایگاه داده معاملات یا قراردادهای مشترک را هماهنگ می‌کند و نیازی به وجود یک مقام مرکزی ندارد. تمام اطلاعات در DLT به صورت ایمن ذخیره می‌شوند و با استفاده از تکنیک‌های رمزنگاری قابل تغییرناپذیری حفظ می‌شوند. در مقابل، دفتر کل متمرکز به حملات سایبری مستعد است، زیرا یک حمله به آن به معنی حمله به یک مرکز کنترلی است. اما در DLT، حمله به آن دشوار است زیرا تمامی گره‌ها باید به طور همزمان مورد حمله قرار گیرند و امکان تغییر در آن‌ها وجود ندارد.

بلاکچین و هشگراف دو ساختار داده و مکانیسم اجماع متفاوتی را برای نگهداری این پایگاه داده فراهم می‌کنند.

• فناوری بلاکچین نیز به یک سیستم برمبنای DLT اشاره دارد که در آن اطلاعات به صورت بلوک‌های متصل به یکدیگر ذخیره می‌شوند. این بلوک‌ها شامل معاملات و قراردادهای مختلف هستند و توسط فرآیند اجماع شبکه، به صورت برمبنای زمان مشخص و به طور دائمی به یکدیگر متصل می‌شوند. بلاکچین از الگوریتم‌های مختلفی برای اجماع استفاده می‌کند، معروفترین آن‌ها الگوریتم Proof-of-Work (PoW) و Proof-of-Stake (PoS) است.
• فناوری بلاک چین یک روش انقلابی برای ذخیره و تبادل امن داده‌ها است. این فناوری استفاده از یک دفتر کل عمومی توزیع شده را برای ثبت و ذخیره تمامی تراکنش‌های انجام شده در یک شبکه همتا به همتا فراهم می‌کند. با استفاده از قدرت رمزنگاری، هر تراکنش به صورت ایمن تأیید و کدگذاری می‌شود و تضمین می‌کند که تغییرناپذیر و ضد دستکاری باقی می‌ماند. این فناوری یک گزارش تغییرناپذیر از تراکنش‌ها ایجاد می‌کند، بدون امکان تقلب یا دستکاری، و این به ما امکان ذخیره‌سازی اطلاعات به روش بسیار امنی را می‌دهد.
• فناوری بلاک چین تغییرناپذیر و قابل تایید است. همانطور که اشاره شد، بلاک چین یک دفتر کل دیجیتال است که معاملات بین دو طرف را به صورت دائمی، عمومی و قابل توزیع ثبت می‌کند. استفاده از هش‌های رمزنگاری باعث ایجاد اعتماد بین شرکت کنندگان می‌شود بدون اینکه نیاز به تأیید از طرف شخص ثالث وجود داشته باشد. این فناوری در توسعه برنامه‌های کاربردی جدید، مانند ارزهای دیجیتال، که به دلیل طبیعت غیرمتمرکز و قابلیت مبادله با ارزهای سنتی، محبوبیت بیشتری به دست آورده‌اند، استفاده می‌شود.

به طور خلاصه، بلاک چین یک فناوری است که برای مدیریت تراکنش‌ها در یک شبکه طراحی شده است. در ابتدا برای ارز دیجیتال بیتکوین توسعه یافت، اما می‌توان از آن برای هر نوع تراکنشی استفاده کرد. بلاک چین یک دفتر کل مشترک و عمومی از تمامی تراکنش‌ها در یک شبکه همتا به همتا است، و به آن به عنوان فناوری دفتر کل توزیع شده نیز اشاره می‌شود.

بلاک چین بر اساس مکانیسم‌های اجماعی تأسیس شده است، از جمله:

اثبات کار (Proof of Work):
مکانیسم اجماع PoW برای حل یک مسئله محاسباتی به منظور ایجاد اجماع در شبکه و امنیت بلوک استفاده می‌شود. این مکانیسم به عنوان “ماینینگ” نیز شناخته می‌شود و گره‌های شبکه به عنوان ماینران شناخته می‌شوند. اعضا یا گره‌های شبکه باید این مسئله را حل کرده و تراکنش‌ها را تأیید و بلوک‌های جدید را اضافه کنند تا بتوانند جوایز را بدست آورند.

اثبات سهام (Proof of Stake):
مکانیسم PoS یک روش توافقی است که در آن یک خالق یا تأییدکننده بر اساس مشارکت و سهامش در شبکه انتخاب می‌شود. اعتباردهندگان برای تأیید و اضافه کردن بلوک‌ها به زنجیره بلوکی انتخاب می‌شوند.

با استفاده از این مکانیسم‌های اجماع، بلاک چین توانسته است به عنوان یک سیستم امن و قابل اعتماد برای مدیریت تراکنش‌ها در شبکه‌های مختلف مورد استفاده قرار بگیرد.

الگوریتم اثبات زمان سپری شده سعی می‌کند با استفاده از یک سیستم قرعه کشی منصفانه، مصرف بالای انرژی و استفاده از منابع را در شبکه کاهش دهد. این الگوریتم به طور عمده در شبکه‌های مجوز استفاده می‌شود، جایی که شرکت‌کنندگان باید قبل از پیوستن به شبکه، هویت خود را تأیید کنند. الگوریتم این امکان را به شرکت‌کنندگان می‌دهد که به صورت منصفانه به عنوان برنده انتخاب شوند.

مکانیزم اجماع مبتنی بر رهبر (Leader) در اینجا حاوی یک کامپیوتر رهبر است. هر عضو شبکه تراکنش‌های خود را به عنوان لجر (ledger) ارسال می‌کند که دستور تراکنش‌ها را برای اضافه شدن به زنجیره به رهبر ارسال می‌کند.

اجماع مبتنی بر اقتصاد
در این مکانیسم، عقلانیت اقتصادی نقش مدیریتی در اجماع دارد. یک الگوریتم اجماع سعی می‌کند به طور واقع‌گرایانه نحوه عملکرد یک اقتصاد را شبیه‌سازی کند بدون آنکه به جزئیات پیچیده واقعیت اقتصاد در دنیای واقعی پرداخته شود. در این مکانیسم، رأی‌گیری برای اضافه کردن بلوک‌ها انجام می‌شود.

اگر به یک بلوک رأی دهید که هیچ فرد دیگری به آن رأی نمی‌دهد، ممکن است مجبور شوید جریمه پرداخت کنید؛ اما اگر به یک بلوک رأی دهید که دیگران نیز به آن رأی داده‌اند، ممکن است سودی هم برای شما به همراه داشته باشد. این مکانیسم بر اساس رأی‌گیری مبتنی بر اکثریت بنیان‌گذاری شده است.

برای اجماع مبتنی بر رأی، گره‌ها باید با یک سیستم رأی‌گیری آشنا و انعطاف‌پذیر آشنا باشند. همه گره‌های شبکه باید بلوک‌ها را با یکدیگر تأیید کنند و دفتر کل را مدیریت کنند.

مزایا و معایب بلاک چین
در مقایسه بین بلاک چین و هشگراف، باید به مزایا و معایب فناوری بلاک چین نیز اشاره کرد.

بلاک چین دارای مزایا ویژه‌ای است که شامل موارد زیر می‌شود:

غیرمتمرکزسازی داده‌ها و توزیع آنها در شبکه از طریق رایانه‌ها، ساختاری را ایجاد می‌کند که سرقت و هک سیستم بسیار دشوارتر می‌شود.
توزیع داده‌ها در بلاک چین باعث شفافیت بیشتر می‌شود. این ویژگی در صنایع مختلف مانند مدیریت زنجیره تأمین، که ردیابی منشأ محصولات در آن اهمیت دارد، بسیار مفید است.
داده‌های موجود در بلاک چین غیرقابل تغییر هستند. به عبارت دیگر، تراکنش‌ها پس از ثبت در بلاک چین، قابل تغییر یا برگشت نیستند. این ویژگی به سرعت و قدرت تراکنش‌ها کمک می‌کند، زیرا نیازی به انتظار تأیید از طرف شخص ثالث ندارند.
فناوری بلاک چین قابلیت کاهش هزینه‌ها را بدون نیاز به واسطه فراهم می‌کند. این به معنای حذف لایه‌های واسطه و تسهیل در تعامل مستقیم بین افراد و سازمان‌ها است.

بلاک چین همچنین دارای معایبی است که به شرح زیر می‌باشد:

درک بلاک چین ممکن است چالش برانگیز باشد و نیاز به مطالعه و فهم عمیقی از آن دارد.
فناوری بلاک چین پیچیده است و نیاز به تخصص فنی بالا برای راه‌اندازی و نگهداری آن دارد.
بلاک چین یک فناوری نسبتاً جدید است و هنوز جنبه‌های ناشناخته‌ای دارد. به عنوان مثال، هنوز مشخص نیست که بلاک چین در برابر تلاش‌های هک یا تهدیدات امنیتی چه مقدار مقاومت دارد.
به دلیل طبیعت غیرمتمرکز بودن بلاک چین، هیچ نهاد مرکزی وجود ندارد که مسئول حفظ آن یا تضمین امنیت آن باشد. در صورت بروز مشکلات جدی در شبکه، مشکلات قابل توجهی رخ می‌دهد.
مسئله ناظری و قطعیت وجود دارد. فناوری بلاک چین سیستم مالی سنتی را به چالش می‌کشد و هنوز توافقی در مورد نحوه تنظیم آن وجود ندارد. این می‌تواند راه‌اندازی استارتاپ‌های بلاک چین را دشوار کند، زیرا ممکن است با مشکلات دریافت مجوزها و تأییدیه‌های لازم از سوی مقامات روبرو شوند.
نسل فعلی پلتفرم‌های بلاک چین ممکن است محدودیتی در تعداد تراکنش‌های قابل پردازش در ثانیه داشته باشند. با افزایش استفاده از فناوری بلاک چین، می‌تواند چالش‌های مقیاس‌پذیری و هزینه‌بری به وجود آید.

معایب
هرچند که هشگراف دارای مزایاست، اما همچنین برخی معایب نیز دارد:
• هشگراف هنوز یک فناوری نوظهور است و در مقایسه با بلاک چین، پذیرش و استفاده گسترده‌تری ندارد.
• هزینه‌های پیاده‌سازی و استفاده از هشگراف ممکن است بالا باشد و نیاز به منابع سخت افزاری و نرم‌افزاری قدرتمندتری داشته باشد.
• همچنین، هشگراف به دلیل پیچیدگی فنی و الگوریتم‌های پیچیده‌تر، نیاز به اختصاص منابع بیشتری برای تحلیل و بررسی دارد.
• تصمیم‌گیری در هشگراف ممکن است مشکلاتی را به همراه داشته باشد، زیرا نیاز به رسیدن به توافق بین گره‌ها وجود دارد که ممکن است زمان‌بر باشد.
• هشگراف ممکن است در برخی حوزه‌ها محدودیت‌های قانونی و نظارتی داشته باشد و با مقررات محلی و بین‌المللی در تعامل باشد.
• به دلیل پیچیدگی هشگراف، نیاز به تحقیق و آموزش برای درک کامل آن و استفاده از آن وجود دارد.

مزایا و معایب هشگراف و بلاک چین را در زیر مقایسه می‌کنیم:

مزایا هشگراف:

سرعت بالا: هشگراف قادر به پردازش تعداد بسیار زیادی تراکنش در ثانیه است و این امر سرعت بالاتری را نسبت به بلاک چین فراهم می‌کند.
مقیاس پذیری بهبود یافته: ساختار داده‌های پیشرفته هشگراف باعث می‌شود که قابلیت مقیاس پذیری بهتری داشته باشد و بتواند با افزایش تعداد کاربران و تراکنش‌ها سازگاری داشته باشد.
ایمنی بیشتر: الگوریتم اجماع هشگراف مقاومت بیشتری در برابر حملات و دستکاری دارد و امنیت بالاتری را ارائه می‌دهد.
معایب هشگراف:

هزینه بالا: پیاده‌سازی و استفاده از هشگراف هزینه‌های بیشتری نسبت به بلاک چین دارد، زیرا نیاز به منابع سخت‌افزاری و نرم‌افزاری قدرتمندتری دارد.
پذیرش کمتر: هشگراف هنوز به طور گسترده مورد پذیرش قرار نگرفته است و استفاده‌ی وسیع‌تری ندارد.
مکانیسم اجماع: مقایسه با بلاک چین نشان می‌دهد که مکانیسم اجماع هشگراف، مانند الگوریتم اثبات کار، امنیت کمتری دارد و توان محاسباتی کمتری را به خود اختصاص می‌دهد.

هنگامی که بین بلاک چین و هشگراف مقایسه می‌کنید و می‌خواهید بفهمید کدام فناوری بهتر است، بستگی به برنامه خاصی که قصد استفاده از آن دارید دارد. برای مثال، برنامه‌هایی که نیاز به سرعت بالا در تراکنش‌ها و قدرت محاسباتی بیشتر دارند، می‌توانند از هشگراف بهره‌بردارند و آن را بهترین گزینه برای خود بدانند. اما برنامه‌هایی که به امنیت بالا و عدم تمرکز نیاز دارند، ممکن است انتخاب بهتری برای آن‌ها بلاک چین باشد. در نهایت، هر دو فناوری ابزارهای قدرتمندی برای برنامه‌های توزیع‌شده هستند و تصمیم نهایی بر عهده توسعه‌دهنده است که کدام یک برای نیازهای خاص خودش مناسبتر است.

پیاده‌سازی‌های کلیدی بلاک چین در چند سال اخیر در حوزه مالی و فناوری توجه بسیاری را به خود جلب کرده است. این فناوری زیربنایی برای ارزهای رمزپایه مانند بیتکوین و اتریوم فراهم شده است. بلاک چین عمدتاً برای ایجاد یک پایگاه داده امن و توزیع‌شده استفاده می‌شود، که در آن اطلاعات در بلاک‌های رمزنگاری شده ذخیره می‌شوند. این امر به طور عملی جلوگیری از تغییر و دستکاری در داده‌ها یا سوابق ذخیره شده در بلاک چین را فراهم می‌کند. بلاک چین به دلیل مزایایش مانند امنیت و شفافیت برتر به سرعت پذیرفته شده است و می‌تواند به تراکنش‌های امن و ناشناس کمک کند، همچنین قابل استفاده در پرداخت‌های پیچیده‌تر نیز است. پیاده‌سازی‌های کلیدی بلاک چین در حال توسعه هستند و می‌توانند برای ایجاد یک دفتر کل توزیع‌شده، تأیید هویت و حتی خودکارسازی قراردادها استفاده شوند.

به طور خلاصه،

بلاک چین و هشگراف دو فناوری قدرتمند هستند که قابلیت ایجاد انقلاب در بسیاری از صنایع را دارند. هشگراف امنیت و مقیاس پذیری بهتری نسبت به بلاک چین سنتی ارائه می‌دهد، در حالی که بلاک چین به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته است و مورد توجه قرار گرفته است. هر دو فناوری قابل استفاده در صنایع و بخش‌های مختلف هستند و قادرند نحوه ذخیره‌سازی، به اشتراک گذاری و مبادله داده‌ها را به شدت تغییر دهند.

با توجه به قابلیت‌های توزیع شده خود، بلاک چین و هشگراف قادرند شبکه‌های امن و شفافی ایجاد کنند که مقاومت قابل توجهی در برابر تقلب و دستکاری داشته باشند. این فناوری‌ها می‌توانند نحوه ردیابی و انتقال داده‌های مالی، ذخیره سوابق پزشکی و نظارت بر تراکنش‌های انرژی را به طور کامل تغییر دهند. با توسعه‌ی مداوم این فناوری‌ها، امکانات بیشتری برای کاربردهای آینده وجود خواهد داشت.