فناوری دفتر کل توزیع شده (Distributed Ledger Technology) یا DLT، پروتکل و زیرساخت فناورانه‌ای است که اجازه دسترسی، اعتبارسنجی و ثبت سابقه‌های جدید در یک پایگاه داده مشترک را به‌صورت همزمان به افرادی به‌نام نود یا گره (Node) می‌دهد. دفتر کل توزیع‌شده انواع مختلفی دارد که بلاک چین یکی از محبوب‌ترین نمونه‌های آن است.
در این مطلب، درباره انواع دفترکل توزیع شده شامل هش‌گراف، هولوچین، تنگل و بلاک چین، نحوه ثبت سوابق، امنیت داده‌ها، نحوه اعتبارسنجی و رسیدن به اجماع و کاربردهای تکنولوژی DLT صحبت می‌کنیم.
دفتر کل توزیع شده چیست؟
فناوری دفتر کل توزیع شده (Distributed Ledger Technology) یا به اختصار DLT، نوعی پایگاه داده است که در یک شبکه توزیع‌شده بین افراد ساکن در موقعیت‌های جغرافیایی متفاوت، به‌اشتراک گذاشته می‌شود. به این افراد، اصطلاحاً نود یا گره (Node) می‌گویند.
به‌عبارت دیگر، در یک دفتر کل دیجیتال توزیع‌شده و مشترک بین همه نودها، وقایع تراکنشی و جزئیات‌شان به‌صورت همزمان در چند محل مختلف ذخیره می‌شود. بنابراین، همه نودها نسخه‌ای یکسان از داده‌های ثبت‌شده را دریافت می‌کند. در صورتی هم که دفترکل توزیع‌شده ویرایش یا اطلاعاتی به آن اضافه شود، این تغییرات در تمامی نسخه‌های نودهای شبکه کپی، به‌روزرسانی و همگام‌سازی (Synchronization) می‌شود.
دفتر کل توزیع شده (DLT) کاربردهای گستردهای در صنایع مختلف دارد. در زنجیره تامین، DLT به ردیابی کالاها از مبدا تا مصرف‌کننده کمک می‌کند و شفافیت و اصالت را تضمین می‌کند. در حوزه بهداشت و درمان، DLT می‌تواند سوابق پزشکی بیماران را به صورت امن و غیرمتمرکز ذخیره کند و دسترسی آسان‌تر به اطلاعات را برای پزشکان فراهم کند. همچنین، در رای‌گیری الکترونیکی، DLT می‌تواند امنیت و شفافیت انتخابات را افزایش دهد و از تقلب جلوگیری کند.
دفتر کل توزیع شده به زبان ساده
به زبان ساده، دفتر کل توزیع شده مثل یک دفتر حساب مشترک است که به جای اینکه دست یک نفر باشد، بین افراد زیادی پخش شده. هر تغییری که در این دفتر ایجاد شود، برای همه افراد کپی می‌شود. این کار باعث می‌شود که تقلب و دستکاری اطلاعات خیلی سخت شود، چون برای این کار باید تمام نسخه‌های دفتر را تغییر داد.
دفترهای کل توزیع شده انواع مختلفی دارند، از جمله بلاک چین‌ها که در ارزهای دیجیتال استفاده می‌شوند، و سیستم‌های دفتر کل توزیع شده خصوصی که برای کاربردهای سازمانی مناسب‌تر هستند. هر نوع، ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارد.
دفتر کل چیست؟
در علم حسابداری، دفتر کل (Ledger) مجموعه‌ای از حساب‌های مالی است و به محلی گفته می‌شود که در آن، اطلاعات مالی از قبیل حساب‌ها، بدهی‌ها، اعتبارات و… ثبت می‌شوند تا در زمان مشخص بتوان از آن‌ها برای رسیدگی به امور مورد نیاز استفاده کرد. در زبان روزمره و خودمانی، به دفتر کل، دفتر حساب و کتاب هم گفته می‌شود. انسان‌ها هزاران هزار سال است که از دفتر کل‌ها به شکل‌های مختلف استفاده می‌کنند.
نمونه‌ای از یک دفتر کل در حسابداری
در واقع، علم حسابداری باعث به‌وجود آمدن دفاتر کل شد. با توجه به حافظه نامناسب انسان‌ها در به‌یادسپاری طولانی‌مدت داده‌ها، دفاتر کل به جز جدایی‌ناپذیری از زندگی ما تبدیل شده‌اند. دولت‌ها، بانک‌ها، مراکز اداری و هر جایی که فکرش را بکنید به نوعی از دفاتر کل فیزیکی و دیجیتالی استفاده می‌کنند. هنگامی که پولی به حساب بانکی‌تان واریز می‌کنید، میزان موجودی شما و تراکنش‌های شما در دفتر کل بانک به‌روزرسانی و ثبت می‌شود.
حالا اگر یک دفتر کل به‌صورت «توزیع‌شده» باشد، یعنی همه داده‌های داخل آن در سراسر جهان نگهداری می‌شود و تحت کنترل یک فرد یا نهاد (مثلاً بانک) نیست.
دفتر کل متمرکز چیست؟
دفتر کل متمرکز (Centralized Ledger) یک پایگاه داده است که توسط تنها یک نهاد و واحد متمرکز مانند یک کسب‌وکار، نهاد دولتی، بانک یا مؤسسه مالی مدیریت و کنترل می‌شود. در سیستم دفتر کل متمرکز، تمامی داده‌ها در یک مکان واحد (و در حالت‌ایده‌آل، نسخه‌های پشتیبان آن در مکان‌های مختلف اما با دسترسی محدود) ذخیره می‌شوند و دسترسی به این داده‌ها تنها در اختیار افراد یا نهادهای مجاز قرار دارد.
دفاتر کل متمرکز معمولاً در سیستم‌های مالی سنتی مورد استفاده قرار می‌گیرند؛ جایی که یک مرجع مرکزی مسئول نگهداری و مدیریت اطلاعات مربوط به تراکنش‌های مالی است. برای مثال، یک بانک ممکن است از دفتر کل متمرکز برای مدیریت موجودی حساب مشتریان، سوابق تراکنش‌ها و سایر اطلاعات مالی استفاده کند.
مقایسه دفتر کل توزیع‌شده با دفترکل متمرکز
اگرچه دفاتر کل متمرکز می‌توانند سطح بالایی از امنیت و پاسخ‌گویی را فراهم کنند، اما معایبی از جمله احتمال ایجاد نقاط ضعف امنیتی، فساد در مدیریت داده‌ها یا وابستگی کامل به نهاد مرکزی که ممکن است باعث کاهش شفافیت تراکنش‌ها و انعطاف‌پذیری شود را دارند. اینجا بود که نیاز به دفاتر کل توزیع‌شده خودش را نشان داد.
اجزای دفتر کل توزیع شده
دفاتر کل توزیع‌شده از ۳ جزء و المان اصلی تشکیل می‌شوند:
نودها
نودها (Nodes) یا گره‌ها، کامپیوترهای مستقلی هستند که وظیفه ثبت، به‌اشتراک‌گذاری و همگام‌سازی تراکنش‌ها در یک دفترکل توزیع‌شده را بر عهده دارند. نودها در یک شبکه توزیع‌شده و مشترک با یکدیگر در ارتباط هستند و به‌عنوان نقاط ارتباطی عمل می‌کنند. هرچه تعداد نودهایی که تراکنش‌ها را تأیید می‌کنند بیشتر باشد، امنیت داده‌ها در برابر حملات یا قطع برق بالاتر خواهد بود.
برخی دفاتر کل توزیع‌شده از «مسترنودها (Masternodes)» استفاده می‌کنند که علاوه بر عملکرد نودهای معمولی، در حکمرانی شبکه (مانند رأی‌گیری‌ها) و اجرای عملیات مهم پروتکل نیز نقش دارند.
شماتیک نودها
شبکه همتابههمتا
شبکه همتابههمتا (Peer-To-Peer Network) یا P۲P زمانی ایجاد می‌شود که دو یا چند نود به‌طور مستقیم با یکدیگر ارتباط برقرار کرده و اطلاعات را بدون نیاز به یک سرور مرکزی با یکدیگر به‌اشتراک می‌گذارند.
مکانیزم اجماع
مکانیزم یا الگوریتم اجماع (Consensus Algorithm)، مجموعه قوانینی در یک دفتر کل دیجیتال است که نودها طبق آن‌ها، اعتبار داده‌ها و تراکنش‌ها را تأیید یا رد می‌کنند. تصور کنید یک سیستم رای‌گیری آنلاین داریم؛ مکانیزم اجماع تضمین می‌کند که هیچ‌کس نمی‌تواند بیش از یک بار رای دهد و نتایج دستکاری نمی‌شوند. این قوانین در واقع تضمین‌کننده هماهنگی و معتبر بودن اطلاعات مشترک بین نودها هستند.
اثبات کار (Proof of Work) و اثبات سهام (Proof of Stake) دو مورد از رایج‌ترین مکانیزم‌های اجماع در شبکه‌های بلاک چینی عمومی هستند. بیت کوین (Bitcoin) به‌عنوان پادشاه ارزهای دیجیتال از مکانیزم اثبات کار و اتریوم (Ethereum) به‌عنوان ملکه رمز ارزها از سازوکار اثبات سهام استفاده می‌کند.
مقایسه اثبات کار و اثبات سهام
در دیگر انواع دفاتر کل توزیع‌شده که در ادامه این قسمت به آن‌ها می‌پردازیم نیز از ساختارهای دیگری برای رسیدن به اجکاع استفاده می‌شود.
دفتر کل توزیع شده چگونه کار می‌کند؟
نودها با استفاده از مکانیزم اجماع در یک شبکه همتابههمتا، وظیفه اعتبارسنجی تراکنش‌ها و داده‌های دفاتر کل توزیع شده را بر عهده دارند. نحوه اعتبارسنجی و ارتباطات بین گره‌ها به‌صورت زیر است:
۱. جمع‌آوری اطلاعات
ابتدا اطلاعات جمع‌آوری شده و پس از ورود به داخل فایل‌های دیجیتال، در کامپیوترها ذخیره می‌شوند. این فایل‌ها، دفتر کل دیجیتال ما را تشکیل می‌دهند. برای دسترسی و استفاده از این داده‌ها نیز از نرم‌افزارهای خاصی استفاده و دسترسی تنها به کاربرانی داده می‌شود که به آن نیاز دارند.
۲. اشتراک‌گذاری داده
در ادامه، به‌جای ذخیره‌سازی یک نسخه واحد از دفتر کل روی یک سرور، نودهای شبکه نسخه خودشان از دفتر کل را پس از هر تغییر به‌روزرسانی کرده و وضعیت جدید را برای سایر نودهای ارسال می‌کنند.
در این مرحله، ممکن است همه نودها از تغییرات و تراکنش‌های جدید اطلاع نداشته باشند. به‌همین‌خاطر، به‌اشتراک‌گذاری تغییرات با همه نودها باعث حفط یکپارچگی و یکسان باقی‌ماندن نسخه‌های همه کامپیوترها می‌شود.
۳. اعتبارسنجی و ثبت نهایی
اکنون همه نودها، نسخه‌های دریافتی از دیگر گره‌ها را براساس قوانین مکانیزم اجماع شبکه اعتبارسنجی کرده و داده‌های جدید را درصورت معتبر بودن، تأیید می‌کنند. پس از هر مرتبه اعتبارسنجی و رسیدن نودها به اجماع، نسخه جدید روی دفتر کل ثبت نهایی می‌شود و گره‌ها درصورت نیاز، نسخه خودشان را به نسخه جدید نهایی به‌روزرسانی می‌کنند.
مقایسه دفتر کل توزیع شده با پایگاه داده سنتی
همانطور که تا اینجا متوجه شدیم، پایگاه‌های داده سنتی از نظر نحوه ذخیره‌سازی داده، کنترل دسترسی، به‌روزرسانی داده‌ها، امنیت و شفافیت تراکنش با یکدیگر تفاوت‌های زیادی دارند. در جدول زیر، خلاصه‌ای از این مقایسه ساختار دفترکل توزیع‌شده با پایگاه‌های داده سنتی را مشاهده می‌کنید.
ویژگیپایگاه داده سنتیدفتر کل توزیع‌شدهساختارمتمرکزغیرمتمرکز، توزیع‌شده در شبکهکنترلتوسط یک نهاد واحدتوسط اجماع نودهابه‌روزرسانی داده‌هاتوسط مدیر سیستمتوسط الگوریتم اجماع و بین تمام نودهاشفافیتمحدود به کاربران مجازشفاف و قابل رؤیت برای تمام اعضا؛ بسته به نوع DLTتغییرپذیریقابل ویرایش و حذفعموماً تغییرناپذیر و دائمیامنیتآسیب‌پذیر در برابر حمله به مرکزمقاوم در برابر خرابی و حمله
ساختار متمرکز در مقابل غیرمتمرکز
در پایگاه‌های داده سنتی، داده‌ها در یک سرور مرکزی ذخیره و مدیریت می‌شوند و کنترل و تغییر اطلاعات در اختیار یک نهاد مشخص است. اما در دفتر کل توزیع‌شده، داده‌ها در چندین نقطه (نود) در سراسر شبکه ذخیره می‌شوند و همه نودها نسخه یکسانی از داده‌ها را دارند. این ساختار غیرمتمرکز باعث افزایش شفافیت و مقاومت در برابر خرابکاری می‌شود.
کنترل دسترسی و اعتماد
در پایگاه‌های داده سنتی، اعتماد به‌صورت متمرکز تعریف می‌شود؛ مثلاً بانک یا سازمان مسئول بررسی صحت اطلاعات است. اما در DLTها، اعتماد به‌صورت جمعی و از طریق اجماع بین نودها شکل می‌گیرد؛ هیچ نهاد واحدی کنترل دفتر کل را در اختیار ندارد و همه اعضا می‌توانند صحت اطلاعات را بررسی کنند.
به‌روزرسانی و اجماع
در سیستم‌های سنتی، داده‌ها توسط مدیر پایگاه داده به‌روزرسانی می‌شوند و ممکن است داده‌های مختلف در زمان‌های مختلف بین نهادها هماهنگ نشوند. اما در دفاتر کل توزیع‌شده، تمام نودها با استفاده از الگوریتم اجماع، نسخه‌ای یکسان، به‌روز و معتبر از دفتر کل را نگهداری می‌کنند.
شفافیت و تغییرناپذیری
پایگاه‌های داده سنتی قابلیت ویرایش و حذف اطلاعات را دارند، اما در بسیاری از انواع دفاتر کل دیجیتال مانند بلاک چین‌ها، داده‌ها پس از ثبت، تغییرناپذیر هستند و سوابق به‌صورت دائمی ثبت می‌شوند. این ویژگی امکان تقلب یا دستکاری اطلاعات را به‌طور چشم‌گیری کاهش می‌دهد.
امنیت
در DLTها، امنیت با استفاده از رمزنگاری (Cryptography) پیشرفته و ساختار توزیع‌شده تضمین می‌شود و چون همه نودها یک نسخه از دفتر کل را در اختیار دارند، حمله به یک نود یا بروز رفتار نادرست توسط آن، باعث مختل شدن کل سیستم نمی‌شود. اما در پایگاه‌های سنتی اگر سرور مرکزی مورد حمله قرار گیرد، کل سیستم در معرض خطر خواهد بود.
تفاوت دفتر کل توزیع شده با بلاک چین
بلاک چین زیرمجموعه و نوعی دفترکل توزیع‌شده است. به‌همین‌خاطر، از جنبه‌های مختلفی از جمله ذخیره‌سازی داده، کاربردها و امنیت می‌توانیم تفاوت DLT و بلاک چین را بررسی کنیم.
هر بلاک چین یک دفتر کل توزیع‌شده است، اما هر دفترکل توزیع‌شده لزوماً یک بلاک چین نیست.
ذخیره‌سازی
بلاک چین مبتنی بر یک سیستم خطی از بلاک‌هاست که اطلاعات را به‌صورت زنجیروار ثبت و ذخیره می‌کند. در این نوع از شبکه‌های توزیع‌شده، معمولاً از مکانیزم‌هایی مانند اجماع اثبات کار و اثبات سهام استفاده می‌شود، اما در DLTهای دیگر، دامنه گسترده‌تری از مکانیزم‌های اجماع قابل استفاده هستند.
کاربردها
علاوه‌براین، DLTها کاربرد وسیع‌تری در صنایع مختلف دارند و می‌توانند برای حل مسائل خاص در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گیرند. البته با اینکه بلاک چین به‌عنوان یک دفترکل توزیع‌شده می‌تواند در صنایع مختلف کاربرد داشته باشد، اما این فناوری عمدتاً با بخش مالی و سیستم‌های پرداخت سروکار دارد.
امنیت
از نظر امنیت نیز تفاوت‌هایی بین بلاک چین و دفترکل توزیع‌شده به‌صورت کلی وجود دارد. بلاک چین‌ها معمولاً از مجموعه‌ای از معیارهای مشخص و سخت‌گیرانه در درون اکوسیستم DLT خود پیروی می‌کنند.
بنابراین، تفاوت‌های بلاک چین و دفتر کل توزیع شده را می‌توان به‌صورت زیر خلاصه کرد:
ویژگیبلاک چیندفتر کل توزیع‌شدهتعریف کلینوع خاصی از DLT با ساختار خطی از بلاک‌ها زنجیره‌شدهمفهوم عمومی‌تری شامل انواع مختلف ساختارهای دفتر کلساختار ذخیره‌سازی دادهداده‌ها در بلوک‌هایی زنجیروار ذخیره می‌شوندداده‌ها می‌توانند زنجیره‌ای باشند یا نباشندرمزنگاریهمیشه رمزنگاری‌شدهمی‌تواند رمزنگاری‌شده هم باشداجماعمعمولاً از اثبات کار یا اثبات سهام استفاده می‌کندطیف وسیع‌تری از الگوریتم‌های اجماع را می‌پذیرددسترسی و اجازه (Permission)معمولاً عمومی و بدون محدودیت (Permissionless) هستند، ولی برخی موارد نیازمند مجوزندمی‌تواند عمومی، خصوصی یا نیمه‌خصوصی باشدتغییرناپذیری (Immutability)همیشه غیرقابل تغییر استمی‌تواند قابل تغییر یا غیرقابل تغییر باشدکاربردهااغلب در حوزه مالی، رمزارز و پرداخت‌هادر صنایع مختلف از جمله زنجیره تأمین، سلامت، اینترنت اشیا و…مثال‌هابیت کوین، اتریوم، سولاناهش‌گراف، هولوچین، تمپو، تنگل، بلاک چین
انواع فناوری‌های دفتر کل توزیع شده
امروزه، فناوری‌های جدیدی مبتنی بر ساختار دفترکل توزیع‌شده توسعه داده شده‌اند که بلاک چین، هش‌گراف، دگ، تنگل، هولوچین و تمپو از نمونه‌های آن‌ها هستند. در ادامه، نحوه کار هر کدام این تکنولوژی‌ها را بررسی می‌کنیم.
بلاک چین
بلاک چین (Blockchain) رایج‌ترین نوع DLT است که در آن، داده‌ها در قالب بلاک‌هایی به‌هم پیوسته به‌صورت زنجیروار ذخیره می‌شوند. هر بلاک شامل اطلاعاتی مانند زمان، تاریخ، مقدار دارایی جابه‌جاشده در هر تراکنش، آدرس کیف پول‌ها و امضاهای دیجیتال طرفین است. علاوه‌براین، هر بلاک یک شناسه منحصربه‌فرد به نام هش (Hash) دارد که آن را از سایر بلوک‌ها متمایز کرده و به بلوک قبلی نیز پیوند می‌دهد.
هش در بلاک چین
برای اضافه شدن هر بلاک به یک بلاک چین، دفتر کل دیجیتال باید چهار مرحله را طی کند:
ایجاد تراکنشتأیید آن توسط نودهای شبکهثبت اطلاعات در بلاکاتصال آن به زنجیره
انواع بلاک چین ها نیز می‌توانند عمومی یا خصوصی باشند. در نسخه‌های عمومی مانند بلاک چین‌های ارزهای دیجیتالی همچون بیت کوین، اتریوم، دوج کوین، کاردانو و سولانا، همه کاربران شبکه امکان مشاهده داده‌ها را دارند.
بیشتر بخوانید: بلاک چین چیست؟
هش‌گراف
هش‌گراف (Hashgraph) نوعی دفتر کل توزیع شده است که برخلاف بلاک چین، تراکنش‌ها را به‌صورت «رویداد (Event)» ثبت می‌کند. در این روش، اطلاعات به‌طور همزمان و موازی در شبکه منتشر می‌شوند. نودها نیز اطلاعات را با یکدیگر از طریق پروتکلی به نام گاسیپ (Gossip) به‌اشتراک می‌گذارند و سپس از طریق «رأی‌گیری مجازی» به اجماع می‌رسند.
در هش‌گرف به‌دلیل ساختار موازی و نبود بلاک، چند تراکنش می‌توانند در یک زمان‌سنجی یکسان ثبت شوند که باعث افزایش عملکرد و کارایی شبکه می‌شود.
هش‌گراف
بنابراین، ویژگی‌های مهم هش‌گراف شامل موارد زیر است:
سرعت بالا در ثبت و تأیید تراکنش‌هانیاز به فضای ذخیره‌سازی کممقاوم در برابر دستکاری؛ سیستم تحمل خطای بیزانس (Byzantine fault tolerant)
بیشتر بخوانید: هش گراف چیست؟
گراف جهت‌دار غیرمدور
گراف جهت‌دار غیرمدور (Directed Acyclic Graph) یا به‌طور خلاصه دگ (DAG)، یک دفترکل توزیع‌شده نوآورانه بدون استفاده از بلاک است که با هدف رفع محدودیت‌های بلاک چین طراحی شد. در این مدل، هر نود برای اینکه تراکنشش تأیید شود، باید حداقل یک تراکنش قبلی را اعتبارسنجی کند. به‌همین‌دلیل، هرچه تعداد تراکنش‌ها بیشتر شود، سرعت و مقیاس‌پذیری (Scalability) شبکه نیز بالاتر می‌رود.
گراف جهت‌دار غیرمدور
ویژگی‌های دگ شامل:
بدون کارمزد (مناسب برای ریزتراکنش‌ها)سرعت بالامقیاس‌پذیری همزمان با رشد شبکه
سیستم دگ برای فناوری‌هایی مانند اینترنت اشیاء (IoT) که حجم تراکنش زیادی در هر ثانیه دارند، بسیار مناسب است.
تنگل
تنگل (Tangle) ساختار خاصی از دفتر کل توزیع‌شده است که توسط پروژه آیوتا (IOTA) طراحی شد. تنگل از نظر ساختار و عملکرد شباهت زیادی به دگ دارد و برای مدیریت تراکنش‌های مربوط به اینترنت اشیاء استفاده می‌شود. در این سیستم نیز به‌جای ذخیره‌سازی اطلاعات در زنجیره‌ای از بلاک‌ها، تراکنش‌ها در یک ساختار شبکه‌ای گسترش می‌یابند. در تنگل نیز هر تراکنش جدید برای تأیید شدن باید دو تراکنش قبلی را بررسی و تأیید کند.
دفتر کل توزیع‌شده تنگل
بااین‌حال، یکی از تفاوت‌های کلیدی تنگل با دگ و دیگر دفاتر کل دیجیتال، در استفاده از یک الگوریتم اجماع درون‌زا و طبیعی است. در این ساختار، خود کاربران با ارسال تراکنش به تأیید تراکنش‌های قبلی کمک می‌کنند. در نتیجه، هرچه کاربران بیشتری از تنگل استفاده کنند، امنیت و عملکرد شبکه نیز افزایش می‌یابد.
هولوچین
هولوچین (Holochain) یکی دیگر از پیشرفته‌ترین دفاتر کل توزیع‌شده است که ساختاری کاملاً متفاوت با بلاک چین دارد. برخلاف مدل‌های دیگر که بر پایه اجماع عمومی کار می‌کنند، هولوچین بر پایه «عامل‌محوری (Agent-centric)» است. در این ساختار، هر نود یا عامل در شبکه، نسخه مخصوص به خود از دفتر کل را دارد که براساس مجموعه مقادیر خاصی به‌نام «DNA» شکل می‌گیرد. هربار که نودی در تلاش برای اضافه کردن یک داده جدید به دفترکل عمومی باشد، باید اعتبارسنجی شود.
بنابراین، در هولوچین ساختار فعالیت به‌صورت زیر است:
هر نود دفتر خودش را دارد و نیازی به اجماع سراسری نیست.ساختار «DNA» به‌عنوان استاندارد ارتباط بین نودها عمل می‌کند.شبکه با افزایش حجم کار، عملکرد خود را حفظ می‌کند و مقیاس‌پذیر باقی می‌ماند.
این ساختار برای توسعه اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز (DApp) بسیار مناسب است و از ازدحام اطلاعات جلوگیری می‌کند.
تمپو
تمپو (Tempo) یک دفترکل توزیع شده دیگر است که توسط پروژه Radix توسعه داده شد و به‌جای استفاده از بلاک یا زنجیره، از ساختار «جهان اتمی» استفاده می‌کند؛ هر وضعیت جدید در این ساختار، جهان (Universe) و هر رویداد در آن، اتم (Atom) نام دارد.
ساختار دفتر کل تمپو
در این سیستم که کمی با دفاتر کل توزیع شده دیگر متفاوت است، هر نود می‌تواند زیرمجموعه‌ای معروف به شارد (Shard) را از دفتر کل جهانی داشته باشد. هر نودی که یک شارد دارد، یک شناسه منحصربه‌فر برای زیرمجموعه خود از دفترکل جهانی دریافت می‌کند. بنابراین، در ساختار تمپو، لازم نیست نودها کل بار نگهداری دفترکل شبکه را به دوش بکشند. این ویژگی باعث افزایش مقیاس‌پذیری می‌شود.
بنابراین، ویژگی‌های دفترکل تمپو را می‌توان به‌صورت زیر خلاصه کرد:
قابلیت شارد کردن (خرد کردن) دفترکل برای افزایش مقیاس‌پذیریترتیب‌دهی تراکنش‌ها بدون نیاز به زمان‌سنجی دقیقمناسب برای ساخت توکن‌ها و برنامه‌های پیچیده غیرمتمرکز
مزایای دفتر کل توزیع شده
مزایای استفاده از فناوری دفتر کل توزیع‌شده را می‌توان به‌صورت زیر خلاصه کرد:
شفافیت و تغییرناپذیری داده‌ها
عمده دفاتر کل توزیع‌شده از جمله بلاک چین با ثبت داده‌ها به‌صورت غیرقابل تغییر و توزیع‌شده، شفافیت بالایی را فراهم می‌کند. پس از ثبت، داده‌ها قابل تغییر نیستند که این ویژگی از دستکاری و تقلب جلوگیری می‌کند. بااین‌حال، باید در نظر داشته باشید که لزوماً همه DLTها دارای ساختار غیرقابل تغییر داده نیستند و این ویژگی ممکن است در برخی از سیستم‌ها بسته به نیاز و هدف پروژه یا سازمان، وجود نداشته باشد.
حذف واسطه‌ها و کاهش هزینه‌ها
با استفاده از دفاترکل توزیع‌شده، نیاز به واسطه‌ها در تراکنش‌ها کاهش می‌یابد. این موضوع منجر به کاهش هزینه‌ها و افزایش سرعت انجام تراکنش‌ها می‌شود.
افزایش امنیت
ساختار غیرمتمرکز DLTها، حمله به سیستم‌های مشترک را بسیار پیچیده و دشوار می‌کند. یکی از حملات مرسوم در شبکه‌های بلاک چینی، حمله ۵۱ درصد است که بلاک چین‌های بزرگی مانند بیت کوین به‌خوبی قادر به جلوگیری از آن هستند.
کاربردهای متنوع
دفاتر کل دیجیتال می‌تواند با استفاده از الگوریتم‌های اجماع مختلف و ساختارهای متنوع، برای کاربردهای مختلفی مانند زنجیره تأمین، سلامت و اینترنت اشیا مورد استفاده قرار گیرند.
چالش‌ها و معایب دفتر کل توزیع شده
باوجود مزایای متنوع، DLTها همچنان با چالش‌هایی روبرو هستند از جمله:
مقیاس‌پذیری
سیستم‌های دفتر کل توزیع شده با افزایش تعداد کاربران و تراکنش‌ها، اغلب با مشکلات مقیاس‌پذیری مواجه می‌شوند. به عنوان مثال، در بلاک چین‌هایی مانند اتریوم، شلوغی شبکه معمولاً منجر به افزایش کارمزدها می‌شود. فناوری‌های جدید و سازوکارهای اجماع جایگزین مانند گراف جهت‌دار غیرمدور (DAG) برای رفع این چالش‌ها توسعه یافته‌اند.
تعامل‌پذیری
تعامل‌پذیری یا تعامل متقابل (Interoperability) برای تبادل یکپارچه داده‌ها و همکاری مؤثر بین شبکه‌های مختلف DLT بسیار ضروری است. بااین‌حال، به‌دلیل نبود استانداردهای یکسان و مشکلات ناسازگاری بین پلتفرم‌های مختلف، دستیابی به تعامل متقابل همچنان یک چالش پیچیده به‌شمار می‌رود.
چارچوب‌های قانونی و نظارتی
چارچوب‌های قانونی مرتبط با فناوری دفترکل توزیع‌شده هنوز در حال تکامل هستند. با توجه به اینکه DLTها ساختارهای موجود را دگرگون کرده و الگوهای جدیدی را معرفی می‌کند، چارچوب‌های نظارتی نیز باید خود را با این تحولات سازگار کنند تا بتوانند از حقوق کاربران، حریم خصوصی و امنیت آن‌ها به‌خوبی محافظت نمایند.
آموزش و پذیرش کاربران
فناوری‌های DLT نسبتاً نوظهور و پیچیده‌اند و درک کامل ظرفیت‌ها و استفاده مؤثر از آن‌ها نیازمند دانش فنی خاصی است. بنابراین، آموزش کاربران نقش مهمی در پذیرش گسترده این فناوری دارد که به خودی‌خود باعث افزایش پیچیدگی و مانعی برای پذیرش عمومی می‌شود.
کاربردهای DLT در دنیای واقعی
فناوری دفتر کل توزیع شده کاربردهای بسیار زیادی در دنیای واقعی و زندگی روزمره ما دارد که در ادامه آن‌ها را بررسی می‌کنیم.
بانکداری و امور مالی
در حال حاضر انتقال پول در بخش بانکداری سنتی به‌خاطر مواردی هچون نرخ تبدیل، تحریم‌ها و ساختارهای متفاوت پرهزینه و هم زمان‌بر است. دفترکل توزیع شده با حذف واسطه‌ها و ایجاد شبکه‌ای غیرمتمرکز و امن، زمان و هزینه انتقال پول را به‌ویژه در تراکنش‌های بین‌المللی شدیداً کاهش می‌دهد.
امنیت سایبری
امنیت سایبری تهدیدی جدی برای دولت‌ها، شرکت‌ها و حتی افراد محسوب می‌شود. در فناوری DLT، تمامی اطلاعات با الگوریتم‌های رمزنگاری مختلف محافظت می‌شوند. این کار نه‌تنها شفافیت و امنیت را افزایش می‌دهد، بلکه به‌دلیل نیاز به اجماع نودها، از دستکاری نامعتبر اطلاعات نیز جلوگیری می‌کند.
زنجیره تأمین
به‌خاطر ساختار پیچیده زنجیره تأمین، تعیین نقاط احتمالی بروز خطا بسیار دشوار است. کسب‌وکارها با استفاده از فناوری دفتر کل توزیع‌شده، امکان ردیابی دقیق مسیر محصولات از مبدا تا مقصد را دارند. علاوه‌براین، استفاده از بلاک چین برای ثبت داده‌ها نیز باعث بهبود اعتبار اطلاعات تراکنش‌ها می‌شود.
سلامت و بیمه
سازمان‌های بیمه و بیمارستان‌ها می‌توانند با استفاده از DLT داده‌های پزشکی حساس را به‌صورت امن ذخیره کرده و در صورت هرگونه تغییر در آن‌ها مطلع شوند. این فناوری برای شناسایی ادعاهای نادرست بیمه نیز کاربرد دارد.
حاکمیت و رأی‌گیری
تکنولوژی دفترکل توزیع شده، قابلیت افزایش شفافیت در سیستم‌های دولتی از جمله در فرآیندهایی مانند رأی‌گیری آنلاین که نیازمند ثبت غیرقابل تغییر و تأیید هویت دیجیتال هستند را دارد و از بروز تقلب جلوگیری می‌کند.
خرید و فروش آثار دیجیتال
در پلتفرم‌های مبادله آثار دیجیتال بین کاربران ناآشنا، می‌توان از DLT برای ثبت مالکیت، فروش و اثبات صحت فایل‌ها بدون نیاز به حضور یک شخص ثالث استفاده کرد.
خدمات دفتر اسناد رسمی دیجیتال
برای ذخیره‌سازی اسناد رسمی و تأیید آن‌ها بین طرفین بدون اعتماد متقابل یا نهاد مرکزی، یک دفتر کل خصوصی با سطح دسترسی مشخص کاربرد زیادی دارد.
املاک و مستغلات
فناوری DLT با حذف واسطه‌ها، خودکارسازی انتقال مالکیت از طریق قراردادهای هوشمند و ثبت شفاف سوابق املاک، می‌تواند فرآیندهای خرید و فروش را ساده و امن کند.
آینده فناوری دفتر کل توزیع شده
اینکه آیا فناوری دفتر کل توزیع‌شد واقعاً توانایی متحول کردن شیوه عملکرد دولت‌ها، نهادها و صنایع را دارد یا خیر، همچنان در هاله‌ای از ابهام است. متخصصان این حوزه، DLT را یک فناوری کلیدی می‌دانند که نه‌تنها قادر به بهبود چشم‌گیر فرایندهای فعلی است، بلکه قابلیت ایجاد کاربردهای نوآورانه جدیدی را نیز دارد.
بااین‌حال، به باور بیشتر کارشناسان، پذیرش این تکنولوژی الگویی مشابه الگوی معمول رشد فناوری دارد؛ یعنی ابتدا شرکت‌ها و نهادهای پیشرو آن را به کار می‌گیرند، سپس پیروان سریع و در نهایت افرادی که با تأخیر وارد میدان می‌شوند.
علاوه‌براین، سازمان‌ها در مسیر پیاده‌سازی، مقیاس‌پذیری و بهره‌برداری عملی از DLT با چالش‌هایی مواجه‌اند. مواردی دیگری همچون ابهامات قانونی و عملیاتی، حریم خصوصی و اثرات زیست‌محیطی نیز نیازمند بررسی هستند.
سؤالات متداول
دفتر کل توزیع‌شده چه تفاوتی با بلاک چین دارد؟
بلاک چین زیرمجموعه و نوعی دفتر کل توزیع‌شده است که اطلاعات را به‌صورت زنجیره‌ای از بلاک‌ها ذخیره می‌کند. اما DLT می‌تواند ساختارهای مختلفی مانند گراف جهت‌دار غیرمدور (DAG)، تنگل (Tangle) و تمپو (Tempo) داشته باشد و محدود به بلاک چین نیست.
DLT دقیقاً چگونه کار می‌کند؟
دفتر کل توزیع‌شده داده‌ها را همزمان در چندین کامپیوتر (معروف به نود) ذخیره و به‌روزرسانی می‌کند. هر نود نسخه‌ای از دفتر کل را دارد و با استفاده از الگوریتم‌های اجماع، اعتبار اطلاعات را تأیید و تغییرات را در شبکه هماهنگ می‌کند.
آیا DLT فقط برای رمزارزهاست؟
خیر، DLT کاربردهای گستردهای فراتر از رمزارزها دارد؛ از زنجیره تأمین و رأی‌گیری آنلاین گرفته تا بانکداری، بیمه، سلامت و ثبت املاک.
مزایای دفتر کل توزیع‌شده نسبت به بانک‌های سنتی چیست؟
دفترکل توزیع‌شده تراکنش‌ها را بدون واسطه و با سرعت، شفافیت و امنیت بیشتر نسبت به بانک‌های سنتی انجام می‌دهد. علاوه‌براین، DLT هزینه‌ها را کاهش می‌دهد و ریسک فساد یا خطای انسانی را کم می‌کند.
چالش‌های اصلی در پیاده‌سازی DLT کدامند؟
مقیاس‌پذیری، مسائل قانونی، پیچیدگی فنی و تطابق با مقررات حریم خصوصی از مهم‌ترین چالش‌های DLT هستند.
جمع‌بندی
دفتر کل توزیع‌شده (DLT) یک فناوری انقلابی برای ثبت داده‌ها و تراکنش‌هاست که با حذف واسطه‌ها، شفافیت، امنیت و سرعت را در بسیاری از صنایع افزایش می‌دهد. برخلاف تصور رایج، DLT فقط محدود به رمزارزها نیست و در حوزه‌هایی مانند بانکداری، زنجیره تأمین، سلامت و رأی‌گیری کاربرد دارد. بلاک چین، دگ، تنگل، تمپو و هولوچین از انواع دفتر کل توزیع شده هستند.
با وجود چالش‌هایی مانند مقیاس‌پذیری و قوانین متغیر، آینده این فناوری روشن است. آشنایی با عملکرد و مزایای DLT می‌تواند مسیر ورود به دنیای نوین دیجیتال را برای کسب‌وکارها هموارتر کند.
