در واقع بلاک‌چین یک مفهوم و چهارچوب پایه می‌باشد که بیت‌کوین بر روی آن ساخته شده است. بلاک‌چین یک سیستم غیرمتمرکز است که برای مخالفت با وابستگی به سیستم‌های متمرکزی همچون بانک‌ها، شرکت‌های رسانه‌‌ی اجتماعی و ذخیره‌سازی ابری ایجاد شده و از یک دفترکل توزیع شده برای ذخیره‌سازی سوابق استفاده می‌کند. وزارت خزانه‌داری ایالات متحده با انتشار یک ویدئوی کوتاه، فناوری بلاک‌چین را اینگونه توصیف می‌کند:
به طور خلاصه، ویژگی‌های تعریف‌کننده‌ی فناوری بلاک‌چین که آن را قادر می‌سازد تا نوآوری‌هایی مانند رمزارزها را ارائه دهد عبارتند از توزیع شده، غیرمتمرکز، تنها قابل افزودن، مبتنی بر اجماع و شاید مهم‌ترین مورد آن یعنی امن شده توسط فرایند رمزنگاری است. U.S. Treasury
اگر بلاک‌چین را سیستم اسکلتی زیربنای رمزارزها در نظر بگیریم، پس «رمزنگاری» نیز سیستم عصبی این بدن خواهد بود. رمزنگاری باعث می‌شود که هویت و اطلاعات اشخاص بین بازیگران یک شبکه‌ی وسیع و سراسری به صورت کاملا ایمن جابجا شود. رمزنگاری یک رشته‌ی طویل از ریاضیات کاربردی است، بنابراین جهت درک بهتر آن و اینکه چرا رمزنگاری برای بلاک‌چین بسیار مهم است، در این مقاله سعی شده به توضیح مختصر و ساده‌ی آن پرداخته شود.
بازی «تلفن خراب»
تصور کنید که در حال انجام یک بازی هستید که شرکت‌کنندگان آن باید با استفاده از تلفن‌های خرابی که در اختیار دارند یک پیغام را از اولین شخص به آخرین نفر برسانند.
این بازی چند مشکل اساسی و چالش به همراه دارد:
- پیام اصلی و اولیه در طول مسیر تغییر کرده است
- گیرنده‌ی نهایی از اینکه پیام اصلی دچار تغییر شده اطلاعی ندارد
- گیرنده نهایی نمی‌داند که پیام دریافتی از فرستنده‌ی مورد نظر بوده یا شخص دیگر
برای رفع این مشکلات، رمزنگاری بلاک‌چین از راه‌حل امضای دیجیتال(مانند یک مهر بر روی پاکت) استفاده می‌کند تا اعتبار تراکنش بر روی شبکه تایید شود.
امضای دیجیتال می‌توانند اهداف ذیل را دنبال کند:
- اطمینان از اینکه پیام اصلی دستکاری نشده است
- اطمینان حاصل می‌کند که شخص درستی تراکنش را امضا کرده است
- هیچ شخص دیگری نمی‌تواند امضا را جعل یا کپی کند
- پس از امضا تراکنش، هیچ راهی برای انکار را رد امضا وجود ندارد
امضاء دیجیتال چگونه عمل می‌کند؟
برای بکار بردن فرایند رمزنگاری در بازی تلفن خراب، فرستنده‌ی اولیه باید پیغام خود را با استفاده از یک کلید خصوصی «قفل» کند. قفل کردن پیام به معنای رمزگذاری آن با استفاده از روش رمزنگاری نامتقارن است.
رمزنگاری نامتقارن یا asymmetric cryptography در واقع شامل یک کلید خصوصی و یک کلید عمومی است که از نظر ریاضی جفت هستند، اما یکسان نیستند. کلید عمومی را می‌توان با هرکسی به اشتراک گذاشت(مثل شماره حساب بانکی)، اما کلید خصوصی را با همواره مخفی نگه داشت(مثل رمز کارت بانکی). زمانی که از یک کلید برای قفل کردن پیغام استفاده شود، باز کردن این قفل تنها به وسیله‌ی کلید دیگر امکان‌پذیر خواهد بود.
در این حالت پیغام اولیه به مجموعه‌ای از حروف تصادفی تبدیل می‌شود که هیچ معنی خاصی ندارند.
همانطور که در تصویر نیز نشان داده شده، امضا کردن پیغام با استفاده از یک کلید خصوصی منحصر به فرد، امضا دیجیتال را ایجاد می‌کند.
ارسال پیام
زمانی که شخص A آماده‌ی به اشتراک‌گذاری پیام خودش است، پیام اصلی را به همراه کلید عمومی و امضاء دیجیتال، در غالب یک بسته به شخص B ارسال می‌کند.
دریافت پیام
در مرحله‌ی بعدی شخص B به عنوان گیرنده بسته‌ی مورد نظر را دریافت کرده و آن را باز می‌کند. در این حالت شخص B می‌تواند با استفاده از تابع رمزنگاری مشابه شخص A پیام مخفی را دریافت کند. شخص B این پیام مخفی را برای روند تایید بعدی نزد خودش نگه می‌دارد.
در مرحله‌ی بعدی شخص B از طریق یک تابع تایید رمزارزنگاری و استفاده کلید عمومی و امضاء دیجیتال دریافت شده از شخص A می‌تواند پیام مخفی تعبیه شده در امضای دیجیتال را بدست آورد. از آنجایی که کلید‌های خصوصی و کلید‌های عمومی به صورت زوج ریاضی هستند، هیچ کلید عمومی دیگری نمی‌تواند قفل امضاء دیجیتال فرستنده را بازگشایی کند.
حالا شخص B به عنوان دریافت کننده هر دو پیام خصوصی را در اختیار دارد(یکی با استفاده از تابع رمزگشایی شده و دیگری از امضاء دیجیتال بدست آمده است). در نهایت گیرنده می‌تواند با مقایسه‌ی این پیام دریافتی از اعتبار آن اطمینان حاصل کند.
باید متذکر شد که در این وضعیت ما پیام دریافتی را با پیام ارسال شده‌‌ی اولیه مقایسه نمی‌کنیم، زیرا این روند کاملا یک طرفه بوده و هیچ راهی برای بازگردانی و مهندسی معکوس وجود ندارد. به عبارتی اگر هر دو پیام مخفی که به دست شخص B رسیده‌اند یکسان باشند، بنابراین می‌توان گفت که فرستنده‌ی پیام و پیام دریافت شده کاملا معتبر هستند. در غیر این صورت، گیرنده متوجه خواهد شد که در روند جابجایی پیام چیزی تغییر کرده و یا دستکاری شده است.
در صورت وجود هرگونه ابهام، سوالات خود را در بخش دیدگاه‌ها با ما به اشتراک بگذارید.
