بلاکچین (Blockchain) چیست؟
بلاک چین (Blockchain) از دو کلمه بلاک (Block) و چین (Chain) تشکیل شده است. اصطلاح بلاک چین (Blockchain) در معنای لغوی بهمعنای زنجیرهای از بلاکها است.
فناوری بلاک چین امکان ثبت دادهها در فضایی بهنام بلاک و سپس اتصال این بلاکها به هم مانند یک زنجیره را فراهم میکند. همین اتصال زنجیروار بلاکها به هم امنیت دادهها را تضمین میکند و امکان تغییر آنها را به حداقل میرساند.
هر بلاک اطلاعات مربوط به معاملات تان را مانند تاریخ، زمان، مبلغ خرید شما از سایت و اطلاعات فروشندگان و خریداران در معاملات را ذخیره میکند. به جای استفاده از نام واقعی شما در معاملات، خرید شما بدون هیچ گونه اطلاعات هویتی و با استفاده از امضای دیجیتال منحصر به فرد انجام میشود.
فناوری بلاک چین بیتردید یکی از بزرگترین نوآوریهای قرن بیستویکم است. باتوجهبه تاثیرغیر مستقیم بلاک چین بر روی بخشها و صنایع مختلف، از امور مالی گرفته تا زنجیره تأمین و حتی آموزش و پرورش، آشنایی با این فناوری و نحوه بهکارگیری مؤثر آن، از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است.
عملکرد های بلاک چین چیست ؟
همانطور که اکنون میدانید، بلاک چین شامل چندین بلاک است که به هم وصل شدهاند. برای اینکه یک بلاک به بلاکچین اضافه شود باید ۴ اتفاق بیافتد :
۱. شروع یک معامله یا تراکنش
هر نوع معامله یا تراکنشی که در شبکه انجام شود، یک بلاک جدید به بلاک چین اضافه می شود . به عنوان مثال، در صورتی که قصد دارید مقداری اتریوم کیف پول دوستتان واریز کنید، این تراکنش با ایجاد بلاکی جدید در اکوسیستم اتریوم انجام میشود.
۲. تایید تراکنش
پس از ثبت درخواست انتقال شما،راهنما های شبکه، مسئول تایید تراکنش شما خواهند بود.برای شروع نیاز است که اطلاعات جدید وارد سیستم شود. این کار به عهده کامپیوترها است. این شبکه اغلب از هزاران کامپیوتر تشکیل شده است که در سراسر جهان پخش شدهاند در واقع می توان گفت یک پایگاه داده توزیع شده است.
۳. ذخیره معامله
معامله شما باید در یک بلاک ذخیره شود. وقتی درستی معامله تایید شد، مبلغ درخواستی شما برای واریز و امضای دیجیتالی شما در یک بلاک ذخیره میشوند.
پس از تأیید کلیه معاملات یک بلاک، باید یک کد شناسایی کننده منحصر به فرد، به نام هش (Hash) به بلاک اختصاص یابد. پس از هش شدن میتوان بلاک را به Blockchain اضافه کرد.
بعد از ایجاد یک بلاک جدید در شبکه، این بلاک برای همه در دسترس خواهد بود. به عنوان مثال اگر نگاهی به بلاکچین بیت کوین بیندازید، خواهید دید که به دادههای معامله دسترسی دارید
بخشی از کاربرد های بلاک چین
فناوری بلاک چین فقط مخصوص بازار ارزهای دیجیتال نیست. همانطور که در تعریف این فناوری اشاره کردیم، بلاک چین بستری برای ذخیره اطلاعات به روشی مخصوصی به خود است.
با وجود اینکه حوزه ارزهای دیجیتال به دلیل ارتباط با مباحث اقتصادی و مالی و مسائل سرمایه گذاری و کسب درآمد، بیشتر مورد توجه قرار گرفته است، اما بلاک چین کاربردهای بیشتری دارد.
اکثر افراد معتقد هستند که یکی از کاربردهای فناوری بلاک چین، محافظت از حقوق افراد است. به عبارتی دیگر، میتوان از فناوری بلاک چین به خوبی در محافظت از حق امتیاز و مبارزه با جعل دادهها استفاده کرد. به دلیل شفافیت و قابلیت ردیابی اطلاعات در شبکههای بلاکچین، میتوان از آن در حفظ حقوق مادی و معنوی افراد در تولید اثر استفاده کرد.
بسیاری از شرکتهایی که به تولید تلفنهای همراه مشغولند، از بلاک چین در محصولات خود استفاده می کنند. شرکت سامسونگ در گوشیهای سری جدید گلکسی خود از تکنولوژی بلاک چین استفاده کرده است.
کاربرد دیگر بلاکچین استفاده از آن در صنعت پزشکی است. در این حوزه محصولاتی کاربردی عرضه شده که مورد استفاده قرار گرفته است . برای مثال، پلتفرم ClinTex با هدف رساندن منابع دارویی به بازار با قیمت رقابتی، به صورت مستقیم به افرادی که بیشترین نیاز را به آنها دارند مورد استفاده قرار میگیرد.
مراحل اشتراکگذاری دادهها برای آزمایشهای بالینی موجب ایمنسازی انتقال اطلاعات بلاک چین، فراگیری ماشین و پروتکلهای هوش مصنوعی برای تجزیه و تحلیل پیشبینانه داده میشود.
یکی دیگر از کاربرد های بلاک چین بهبود زنجیره تامین به ویژه در بخش غذایی است .میتوان با ثبت اطلاعات مرسولهها و اجزای مختلف زنجیره تامین کالاها و محصولات، از اصالت، شرایط نگهداری و صحت انتقال آنها آگاه شد و کاستیها و ناکارآمدیهای این بخش را کاهش داد.
اهمیت یادگیری بلاکچین
می توانیم بگوییم بلاکچین نوع جدیدی از فضای مجازی و شبکه اینترنت است زیرا اطلاعات در آن مانند بلوک طبقه بندی شده اند. ویژگی خاص بلاکچین این است که اطلاعات در آن برای کسی قابل دسترسی نیست برعکس شبکه اینترنت که همه اطلاعات در سرور اصلی به صورت متمرکز ذخیره شده است. بنابراین در بلاکچین امکان ردیابی برای هیچ نهاد یا فردی امکان پذیر نیست.
بلاک چین به ما کمک می کند تا دیگر هزینه ای بابت نقل و انتقالات پول پرداخت نکنیم و به عقیده عده ای وقت ویزا کارت و مستر کارت به پایان رسیده است. بلاکچین که اطلاعات در آن غیر متمرکز است و بررسی و تایید تراکنش ها در آن توسط یک جمع آنلاین انجام می شود نه تنها در معاملات و اقتصاد کاربردهای بسیاری دارد ، می تواند در صنعت، آموزش، غذا و … هم مورد استفاده قرار گیرد. تا جایی که برخی دانشگاهها آن را وارد دوره های آموزشی خود کرده اند.
بلاک چین ظرفیت بالایی دارد که می تواند در حوزه های مختلف دانشگاه ها مانند حوزه پژوهشی، کلاس های درس و … موثر واقع شود. مدارس هم می توانند از بلاکچین استفاده کنند و برای ذخیره کردن اطلاعات مربوط به دانشجویان و دانش آموزان از آن کمک بگیرند. مثلا آزمون های آنها مدارک و گواهی ها ثبت شود و برای امور نقل و انتقال دانشجویان به شهر دیگری بهره بگیرد.
پیش نیازهای تبدیل شدن به یک توسعه دهنده بلاک چین چیست؟
در ادامه به مهارت هایی که موجب داشتن شغل توسعه دهنده بلاک چین واجد شرایط باشید اشاره میکنیم.
اصول مقدماتی بلاک چین: باید دانش پایه ای از اصول این فناوری نظیر شبکه ها،ارز های دیجیتال، کیف پول ها، قراردادهای هوشمند و برنامه های غیر متمرکز داشته باشید.
رمزنگاری، غیر متمرکز سازی و پروتکل های اجماع: باید مباحث رمزنگاری و اجماع بلاک چین، از کلیدهای عمومی و خصوصی تا امضای دیجیتال، گواه اثبات کار و گواه اثبات سهام را بدانید.
کیف پول های ارز دیجیتال، تراکنش ها و صرافی ها: باید نحوه ایجاد کیف پول، API های کیف پول، تولید کلیدها، استفاده از اصول و استراتژی های تقویت حافظه و ارسال تراکنش ها را بدانید.
ماینینگ ارز دیجیتال: مهندسان واجد شرایط باید فرآیند ماینینگ نظیر ماینینگ اصلی، نرم افزار ماینینگ، استخرهای ماینینگ و سخت افزار ماینینگ را به خوبی بشناسند.
اتریوم و توکن های کریپتو: بلاک چین اتریوم روشی استاندارد برای ایجاد توکن های جدید بر بستر بلاک چین خود ارائه میدهد که اسم این روش، پروتکل ERC-20 میباشد. در نتیجه، باید از توکن های ERC-20، رویدادهای فروش توکن و ICO ها و استفاده از کیف پول اتریوم شناخت کافی داشته باشید.
بهینه سازی شبکه بلاک چین: باید با تراکنش های خارج از زنجیره و زنجیره های جانبی و همچنین امنیت کیف پول و بلاک چین، کیف پول های آنلاین و امنیت قرارداد هوشمند آشنایی کافی داشته باشید.
برنامه های غیرمتمرکز: باید با معماری، کاربردها و نمونه ها و مثال های قابل توجه برنامه های غیرمتمرکز آشنا باشید. هم چنین باید نحوه ایجاد برنامه تحت وب کم قراردادهای هوشمند را به توسعه سنتی وب متصل میکند را بدانید.
سالیدیتی: سالیدیتی یک زبان برنامه نویسی قرارداد محور و سطح بالایی برای پیاده سازی قراردادهای هوشمند است. شناخت کامل از سالیدیتی شامل قراردادها، توابع و کاربردها، انواع اطلاعات، متغیرها و غیره نیاز است.
قراردادهای هوشمند: باید با قراردادهای هوشمند شامل قراردادهای قابل ارتقا و بروزرسانی، آزمایش واحد و امنیت آشنایی بسیار خوبی داشته باشید. هم چنین باید نحوه ایجاد قرارداد هوشمند بر بستر شبکه RSK را بدانید.
پلتفرم های بلاک چین شرکتی: از آنجایی که اکثر توسعه دهندگان در محیط شرکتی کار خواهند کرد، باید نحوه کدنویسی قراردادهای هوشمند و ایجاد برنامه های غیر متمرکز در هایپر لجر فابریک را بدانید. هایپر لجر فابریک یکی از چارچوب های بلاک چین و پروژه های هایپرلجر است که تحت حمایت بنیاد لینوکس میباشد.
انواع برنامه نویس بلاک چین کدامند ؟
برنامه نویسان بلاک چین میتوانند به دو دسته اصلی تقسیم شوند:
- برنامه نویسان قرارداد هوشمند: این برنامه نویسان با استفاده از زبانهای برنامهنویسی مانند Solidity، Vyper و Serpent قراردادهای هوشمند را برای پلتفرمهای بلاک چین مانند اتریوم توسعه میدهند. قراردادهای هوشمند قابلیت اجرای خودکار و بدون نیاز به واسطه دست آوردن به توافقات را فراهم میکنند.
- برنامه نویسان بستر بلاک چین: این برنامه نویسان مسئول توسعه و پیادهسازی بسترهای بلاک چین هستند. آنها زیرساختها، پروتکلها و الگوریتمهای لازم را برای عملکرد صحیح و امن بلاک چین طراحی و پیادهسازی میکنند. این برنامه نویسان میتوانند با استفاده از زبانهای برنامهنویسی مانند C++, Go و Rust زمینه توسعه بستر های بلاک چین را فراهم کنند.
بخشی از وظایف برنامه نویسان بلاک چین :
برنامه نویسان بلاک چین وظایف مختلفی دارند که به توجه به نوع کاری که انجام میدهند، ممکن است متفاوت باشد. در زیر به برخی از وظایف اصلی برنامه نویسان بلاک چین اشاره شده:
- توسعه و پیادهسازی قراردادهای هوشمند: برنامه نویسان قراردادهای هوشمند مسئول توسعه و پیادهسازی قراردادهای هوشمند در پلتفرمهای بلاک چین هستند. آنها با استفاده از زبانهای برنامهنویسی مانند Solidity، Vyper و Serpent قراردادهای هوشمند را طراحی و پیادهسازی میکنند.
- طراحی و پیادهسازی بستر بلاک چین: برنامه نویسان بستر بلاک چین مسئول طراحی و پیادهسازی بسترهای بلاک چین هستند. آنها زیرساختها، پروتکلها و الگوریتمهای لازم را برای عملکرد صحیح و امن بلاک چین طراحی و پیادهسازی میکنند.
- بهبود کارایی و امنیت بلاک چین: برنامه نویسان بلاک چین مسئول بهبود کارایی و امنیت بلاک چین هم هستند. آنها با استفاده از تکنولوژیهای جدید و الگوریتمهای بهینهسازی، سعی در بهبود کارایی و امنیت بلاک چین دارند.
- تست و ارزیابی: برنامه نویسان بلاک چین مسئول تست و ارزیابی بسترهای بلاک چین هستند. آنها با استفاده از روشهای تست مختلف، از جمله تست واحد و تست عملکرد، عملکرد بلاک چین را بررسی میکنند و مشکلات را شناسایی و رفع میکنند.
- پشتیبانی و توسعه: برنامه نویسان بلاک چین ممکن است مسئول پشتیبانی و توسعه بسترهای بلاک چین باشند. آنها مشکلات کاربران را مشاهده و حل کرده وبه رفع نیاز جدید کاربران می پردازند.
- ارتقاء و بهروزرسانی: برنامه نویسان بلاک چین ممکن است مسئول ارتقاء و بهروزرسانی بسترهای بلاک چین باشند. آنها با استفاده از نسخههای جدید بلاک چین و تکنولوژیهای جدید، موجب بهبود ان می شوند و بهروزرسانیهای لازم را اجرا میکنند.
مهارت های مورد نیاز برای یادگیری و تبدیل شدن به یک توسعه دهنده بلاکچین
کسی نمی تواند ادعا کند که در مهارت های توسعه دهنده بلاک چین متخصص است زیرا این فناوری هنوز بسیار جدید است. ما در مورد پنج مهارت برتری که یک توسعه دهنده برای یادگیری بلاک چین باید داشته باشد صحبت می کنیم.
- معماری بلاک چین:یک توسعه دهنده بلاک چین باید در مورد نحوه عملکرد و ساخت این فناوری کاملاً آگاهی داشته باشد. اگر تخصص عملی و مهارت های بلاک چین با مفاهیمی مانند اجماع، فناوری دفتر کل توزیع شده، و توابع هش رمزنگاری داشته باشید، کمک بزرگی می کند.
- رمزنگاری: برای تراکنش با ارز دیجیتال به یک کیف پول و کلیدهای آن کیف پول نیاز دارید. بدون شک، رمزنگاری برای عملکرد مناسب فناوری بلاک چین ضروری است. اگر مهارتهای مورد نیاز توسعهدهندگان بلاک چین، از جمله مهارتهایی را که در اینجا به آن ها پرداختهایم را آموزش ببیند به شما کمک میکند. میتوانید با استفاده از مهارتهای مهندسی بلاک چین، از دادههای بلاک چین خود محافظت کنید.
- ساختارهای داده:برای ساخت بلاک چین، باید ساختارهای داده را درک کنید. در درجه اول به این دلیل که سازندگان شبکه و پیادهکنندههای بلاک چین اغلب با فرمتهای دادههای مختلف تعامل دارند. ساختارهای داده کل شبکه بلاک چین را تشکیل می دهند، زیرا حتی یک بلوک در بلاک چین به خودی خود چیزی بیش از یک ساختار داده نیست.
- قراردادهای هوشمند:در حال حاضر و آینده ،قراردادهای هوشمند پرکاربردترین برنامه ها خواهند بود. بدانید که هدف هر بلاک چین این است که قابلیت های قرارداد هوشمند را در سیستم خود یکپارچه کند تا منطق تجاری در لایه بلاک چین قرار گیرد. بر همین اساس توسعه دهندگانی که به دنبال ورود به صنعت بلاک چین هستند باید ایجاد قرارداد هوشمند، اهمیت آن و مهارت های مورد نیاز توسعه دهندگان بلاک چین را به طور کامل مطالعه کنند.
- درک کامل رمزنگاری و اصول امنیتی:اطلاعات ممکن است با استفاده از روشهای رمزنگاری محافظت شوند، که دستکاری دادههای در حال انتقال بین دو طرف را برای هر شخص ثالث یا فرستنده و گیرنده دادهها دشوار میکند. بنابراین با توسعه فناوری، شرکتهای بسیاری به مهندسانی با دانش کامل از مفاهیم رمزگذاری و امنیت همراه با مهارتهای فناوری بلاک چین نیاز خواهند داشت.
- زبان های برنامه نویسی برای یادگیری بلاکچین :C، جاوا اسکریپت، پایتون، روبی، گلانگ، سی شارپ و جاوا برخی از محبوب ترین زبان های برنامه نویسی برای گسترش بلاک چین هستند. رمزارز معروف بیت کوین اولین بار در C ایجاد شد. یک برنامه نویس بزرگ بلاک چین باید حداقل به یکی از این زبان های توسعه دهنده مسلط باشد.
- تجربه با سیستم های توزیع شده:به عنوان یک سیستم غیر متمرکز، فناوری بلاک چین تحت صلاحیت هیچ سازمانی نیست. از این نظر، طراحی برنامه های بلاک چین نیازمند درک کامل سیستم های توزیع شده و شبکه های همتا به همتا است و از آنجایی که سیستم غیرمتمرکز است، هیچ کنترل مرکزی یا یک نقطه خرابی وجود ندارد.
- استانداردها و اکوسیستم ها را درک کنید:درباره مجموعه مهارتها و شیوههای بلاک چین و نحوه پیادهسازی آنها در محیط شرکتتان برای ایجاد یک سیستم بلاک چین کارآمد، سادهسازی فرآیند کسبوکار و تأثیرگذاری بر تحولات کسبوکار بیاموزید.
مهارت های فنی برای یادگیری و شروع برنامه نویسی بلاک چین
حالا برای ورود به حوزه بلاک چین لازم است با فناوری پایه و مفاهیم جدید اکوسیستم آشنا شوید. چند مهارت است که برای شروع حرفه ای یادگیری فناوری بلاک چین ضروری است.
سیستم های توزیع شده و شبکه سازی
برای درک فناوری بلاک چین، باید از اول شروع کنید. در واقع فناوری بلاک چین یک دفتر کل یا لِجِر توزیع شده است، بنابراین درک درست شبکه های همتا به همتا ضروری است. همچنین باید درباره مکانیسم اجماع بلاک چین، که هسته اصلی بلاک چین است، اطلاعات داشته باشید. پرکاربرد ترین الگوریتم اجماع بلاک چینT اثبات کار (PoW) و دیگری اثبات سهام (PoS) است.
رمزنگاری
یکی از محبوب ترین کاربرد های بلاک چین، ارز های دیجیتال است. رمزنگاری فناوری پشت ارزهای دیجیتال است. بنابراین داشتن دانش اولیه از توابع هش و مهارت های ریاضی خوب در این زمینه باعث پیشرفت سریع تر شما خواهد شد. همچنین، داشتن درک درستی از رمزگذاری بلوکی، رمزنگاری تأیید شده و درستی پیام هم ضرورت دارد.
ساختار های داده
در واقع بلاک چین شکل خاصی از پایگاه داده است و اطلاعات در بلوک هایی که در آن یک بلوک به بلوک دیگر متصل است، ذخیره می شوند. بنابراین، در کل، شما باید یک دید کلی نسبت به ذخیره داده ها در فناوری بلاک چین داشته باشید. در این جا پایگاه داده در سراسر شبکه که دفتر کل توزیع شده نام دارد، عبور می کند و امنیت با کمک رمزنگاری حفظ می شود. یک توسعه دهنده بلاک چین باید از عملکرد عملی ساختار های داده مثل لیست های پیوندی، نقشه های هش، نمودار ها، درختان جستجو و غیره آگاه باشد.
زبان برنامه نویسی پیشرفته
علاوه بر دانش اولیه برنامه نویسی، باید با برخی از زبان های برنامه نویسی هم آشنایی داشته باشید. لیستی از برخی از آن ها در زیر ذکر شده است:
C++
جاوا، جاوا اسکریپت
سی شارپ
بهترین منابع یادگیری فناوری بلاک چین در سال ۲۰۲۳
در زیر فهرستی از معتبرترین منابع یادگیری فناوری بلاک چین را که برای کمک به یادگیری در این حوزه در سال ۲۰۲۳ جمعآوری شده ،مشاهده می کنید.
1.سایت کریپتو زامبیز (crypto zombies)
سایت کریپتو زامبیز یک سایت تحلیلی و اطلاع رسانی درباره ارزهای دیجیتال و تکنولوژی بلاکچین است. این سایت به تحلیل و بررسی مختصر ارزهای دیجیتال مختلف، اخبار مربوط به این حوزه، راهنماها و آموزش های مربوط به خرید و فروش ارزهای دیجیتال و همچنین تحلیل تکنیکال بازارهای ارزهای دیجیتال می پردازد. سایت کریپتو زامبیز همچنین مقالات و مطالب آموزشی درباره تکنولوژی بلاکچین، استفاده از ارزهای دیجیتال و امنیت در این حوزه را نیز منتشر می کند.
- Blockchain at Berkeley
این سازمان آموزشی، دوره های آموزشی در مورد فناوری بلاک چین و کاربردهای آن را ارائه می دهد. آنها همچنین منابع آموزشی آنلاین را در اختیار عموم قرار می دهند و کارگاه ها و رویدادهای مرتبط با بلاک چین برگزار می کنند.
این پلتفرم آموزشی آنلاین دوره هایی در مورد بلاک چین و تکنولوژی مرتبط با آن ارائه می دهد. دوره هایی مانند “Bitcoin and Cryptocurrency Technologies” و “Blockchain Basics” از جمله دوره های معروف در این زمینه هستند.
این پلتفرم آموزشی نیز دوره های متعددی در مورد بلاک چین و کاربردهای آن ارائه می دهد. دوره هایی مانند “Blockchain A-Z™: Learn How To Build Your First Blockchain” و “Ethereum and Solidity: The Complete Developer’s Guide” می توانند به عنوان منابع یادگیری مفید در این حوزه مورد استفاده قرار گیرند.
این پلتفرم نشر مقالات و بلاگ هاست که می تواند به عنوان منبعی برای مطالعه و یادگیری در مورد بلاک چین و تکنولوژی مرتبط با آن استفاده شود. بسیاری از نویسندگان و خبرنگاران مستقل در اینجا مقالات و نوشته های آموزشی خود را در مورد بلاک چین منتشر می کنند.
این منابع تنها چند نمونه از بهترین منابع یادگیری فناوری بلاک چین در سال ۲۰۲۳ هستند. همچنین، دوره ها و منابع دیگری نیز وجود دارند که می توانید از آنها برای یادگیری عمیق تر در این حوزه استفاده کنید.
منابع آکادمیک و دانشگاهی آموزش برنامه نویسی بلاکچین
اگر از قبل یک مدرک علوم رایانه دارید، یا در برنامه نویسی پیش زمینه ای دارید، منابع بی شماری وجود دارد که به شما کمک می کنند مفاهیم برنامه نویسی بلاکچین را درک کرده و شروع به توسعه برنامه های خود کنید.
اگر قصد دارید منابع به روز بلاکچین را به عنوان روش یادگیری خود انتخاب کنید، موارد زیر منابعی هستند که دانشگاه های بزرگ و معتبر در سطح جهان از آن ها استفاده کنید:
- Blockchain at Berkeley
- Blockchain Lab at NYU
- Duke Blockchain Lab
- Stanford Center for Blockchain Research
کلام اخر:
اگر می خواهید در حوزه بلاک چین مهارت کسب کنید، علاوه بر منابع یادگیری عنوان شده، می توانید در دوره های آموزشی حضوری یا آنلاین شرکت کنید، با افرادی که در این حوزه تجربه دارند همکاری کنید و با شرکت در رویدادها و کارگاه ها، اطلاعات خود را به روز نگه دارید. همچنین، تجربه عملی و پروژه های عملی در زمینه بلاک چین نیز به شما کمک خواهد کرد تا مهارت های خود را تقویت کنید.