آشنایی با مفهوم دفتر کل توزیع شده (Distributed Ledger) در بلاک چین

دفتر کل توزیع شده (Distributed Ledger Technology) (به اختصار: DLT) یکی از مفاهیم کلیدی و بنیادین در دنیای فناوری و رمزارزها به شمار می‌رود که با پیدایش بیت‌ کوین و بلاکچین، اهمیت آن بیش از پیش آشکار شده است. بسیاری از افراد، وقتی برای نخستین بار این واژه را می‌شنوند، تصور دقیقی از معنای آن ندارند و حتی ممکن است آن را با بلاکچین اشتباه بگیرند. اما این دو مفهوم از هم جدا هستند و بلاک چین در واقع، یکی از نمونه‌های محبوب دفتر کل توزیع‌شده به حساب می‌آید. در این مقاله از آموزش کریپتو چراغ، به طور کامل مفهوم DLT و ویژگی‌ها و تأثیرات آن در دنیای رمزارزها را بررسی خواهیم کرد. با ما تا انتها همراه باشید.

تاریخچه دفتر کل توزیع‌ شده (DLT)

پیش از آنکه بیت کوین متولد شود، ایده‌های اولیه درباره ثبت امن اسناد دیجیتال مطرح شده بود. در سال ۱۹۹۱، استوارت هابر و اسکات استورنتا مقاله‌ای منتشر کردند که در آن، راهی برای ایجاد مُهر زمان (Timestamp) روی اسناد دیجیتال پیشنهاد دادند تا جلوی تغییر و دستکاری در آن‌ها گرفته شود.

چند سال بعد، در سال ۱۹۹۷، تیم می یک سیستم پول دیجیتال را پایه‌گذاری کرد که پیام‌ها را به صورت ناشناس و با استفاده از یک شبکه واسطه ارسال می‌کرد. این ایده بسیار به عملکرد بیت‌کوین شباهت داشت، با این تفاوت که به جای پول، پیام‌ها جابه‌جا می‌شدند.

در سال ۲۰۰۲، دیوید مازیرس و دنیس شاشا راهکاری برای ذخیره مطمئن اطلاعات در محیط‌های غیرقابل اعتماد ارائه کردند که می‌شد به آن اطمینان کرد، حتی اگر سرور اصلی قابل اعتماد نبود.

در نهایت، در سال ۲۰۰۸، ساتوشی ناکاموتو با انتشار وایت‌پیپر بیت‌کوین، این ایده‌ها را کنار هم جمع‌آوری کرد و یک سیستم نوآورانه معرفی نمود؛ سیستمی که امکان انجام تراکنش‌های مالی آنلاین و مستقیم را بدون نیاز به اعتماد به بانک‌ها یا واسطه‌ها فراهم می‌کرد. این دستاورد، پایه‌گذار فناوری بلاک چین و دفاتر کل توزیع‌ شده امروزی شد و راه را برای انتقال امن و بی‌واسطه پول و اطلاعات هموار ساخت.

مفهوم دفتر کل توزیع‌ شده به زبان خیلی ساده

قبل از آنکه تعریف رسمی از دفتر کل توزیع‌ شده ارائه دهیم، با ذکر یک مثال این مفهوم گنگ را خیلی ساده برای شما توضیح خواهیم داد. شما می‌توانید دفتر کل توزیع‌‌شده را درست مثل یک دفتر حساب‌ کتاب قدیمی در نظر بگیرید، با این تفاوت که این دفتر، به جای اینکه فقط دست یک نفر باشد، همزمان در اختیار همه اعضای یک شبکه کامپیوتری قرار دارد. هرچه در این دفتر نوشته شود، همه نسخه یکسانی از آن را دارند و می‌توانند محتویات آن را ببینند. هیچ کسی به تنهایی کنترل این دفتر کل را ندارد و هیچ سازمان یا بانک خاصی روی آن نظارت نمی‌کند. همه اعضای شبکه با هم کنترلش می‌کنند و برای اینکه تغییری در آن ایجاد شود، باید همه تأیید کنند.

دلیل اینکه به آن «دفتر کل توزیع‌ شده» می‌گوییم هم همین است: هم «دفتر کل» است چون همه تراکنش‌ها و اتفاقات در آن ثبت می‌شود، و هم «توزیع‌ شده» است چون این اطلاعات فقط یک جا نیست و بین خیلی از کامپیوترها پخش شده است.

ویژگی جالب این فناوری این است که بدون نیاز به شخص یا نهادی مثل بانک یا موسسه حقوقی، می‌توانید معاملات یا انتقال دارایی را انجام دهید؛ همه چیز شفاف، امن و بدون واسطه پیش می‌رود. به همین خاطر، DLT راه را برای شکل‌گیری ارتباطات و تراکنش‌های جدیدی باز کرده است که قبلاً امکان‌پذیر نبود.

مفهوم DLT به زبان تخصصی

دفتر کل توزیع ‌شده، نوعی پایگاه داده غیرمتمرکز است که اطلاعات و سوابق مختلف را در سراسر یک شبکه از کامپیوترهای متصل به هم ثبت و ذخیره می‌کند. این فناوری باعث می‌شود هر عضو شبکه همیشه یک نسخه به‌روز و یکسان از داده‌ها را در اختیار داشته باشد. عملکرد دفتر کل (Ledger) در واقع به‌ گونه‌ای است که هر تغییری در داده‌های ثبت‌شده تنها زمانی اعمال می‌شود که همه کامپیوترهای شبکه یا همان نود ها (Nodes) بر روی صحت آن به توافق برسند.

در این سیستم، تمام تراکنش‌ها و نقل‌ و انتقال‌ها به صورت شفاف و دائمی ذخیره می‌شود. استفاده از الگوریتم‌های قدرتمند رمزنگاری باعث شده که اطلاعات ثبت‌شده در DLT همواره قابل پیگیری، تغییرناپذیر و ایمن باشند. نکته مهم این است که هیچ نهاد یا شخص خاصی مالک یا کنترل‌کننده این دفتر کل نیست و کنترل آن در دست همه اعضای شبکه قرار دارد.

با توجه به این ویژگی‌ها، ممکن است به راحتی فناوری دفتر کل توزیع ‌شده را با بلاک چین یکسان بدانیم، اما در واقع این دو با وجود شباهت‌های بسیار، تفاوت‌هایی بنیادین نیز دارند. بلاک چین در حقیقت یکی از انواع دفتر کل توزیع‌ شده است که نحوه ثبت و ذخیره اطلاعات در آن به شکل زنجیره‌ای از بلاک‌ها انجام می‌شود، اما هر دفترکل توزیع‌شده‌ای لزوماً بلاک چین نیست. در بخش‌های بعدی، تفاوت‌ها و شباهت‌های این دو فناوری را با جزئیات بیشتری بررسی خواهیم کرد.

اجزای اصلی دفتر کل توزیع‌ شده (DLT)

دفتر کل توزیع‌ شده برای عملکرد درست و قابل‌اعتماد، به سه بخش اصلی وابسته است:

۱. نودها (Nodes)

نودها همان کامپیوترها یا دستگاه‌هایی هستند که در شبکه دفتر کل توزیع‌ شده فعالیت می‌کنند. هر نود، نسخه‌ای از دفتر کل را ذخیره کرده و وظیفه ثبت، به‌اشتراک‌گذاری و همگام‌سازی اطلاعات جدید (مانند تراکنش‌ها) را بر عهده دارد. نودها با همکاری هم داده‌ها را تایید و شبکه را کنترل می‌کنند. هر چه تعداد نودها بیشتر باشد، امنیت و پایداری شبکه هم بیشتر می‌شود.

در برخی از شبکه‌ها، نوع خاصی از نودها به اسم مسترنود (Masternode) وجود دارد که علاوه بر کارهای عادی مثل تایید تراکنش‌ها، کارهای پیشرفته‌تری مانند مدیریت شبکه، رأی‌گیری‌ها یا اجرای برخی دستورها را بر عهده دارد.

۲. شبکه همتا به همتا (Peer-to-Peer یا P2P)

در این شبکه همه نودها مستقیماً و بدون واسطه با هم در ارتباط هستند و اطلاعات را با هم مبادله می‌کنند. این ساختار باعث حذف نیاز به سرور مرکزی شده و امکان تبادل بی‌واسطه اطلاعات بین همه اعضا را فراهم می‌کند. در نتیجه، شبکه مقاوم‌تر، توزیع‌شده‌تر و قابل‌اعتمادتر خواهد شد.

۳. مکانیزم اجماع (Consensus Mechanism)

برای اطمینان از صحت و یکپارچگی داده‌ها، همه نودها باید درباره اعتبار تراکنش‌ها به توافق برسند. این کار با مکانیزم اجماع انجام می‌شود؛ مجموعه‌ای از قوانین که مشخص می‌کند کدام تراکنش معتبر است و باید در دفتر کل ثبت شود. به کمک این فرآیند، شبکه می‌تواند بدون نیاز به اعتماد به یک نهاد مرکزی، صحت اطلاعات را تضمین کند.

از رایج‌ترین الگوریتم‌های اجماع می‌توان به اثبات کار (Proof of Work) که بیت‌کوین از آن استفاده می‌کند و اثبات سهام (Proof of Stake) که در اتریوم به کار می‌رود، اشاره کرد. این الگوریتم‌ها مانع تقلب و خطا شده و امنیت شبکه را تامین می‌کنند.

انواع فناوری‌های دفتر کل توزیع‌ شده (DLT)

فناوری‌های متنوعی بر پایه دفتر کل توزیع‌شده توسعه یافته‌اند که هرکدام ساختار و عملکردی منحصر‌به‌فرد دارند. مهم‌ترین این فناوری‌ها عبارت‌اند از:

۱. بلاک چین (Blockchain)

بلاک چین پرکاربردترین و شناخته‌شده‌ترین مدل DLT است. در این ساختار، اطلاعات به‌صورت زنجیره‌ای از بلاک‌ها که به یکدیگر متصل هستند، ذخیره می‌شود. هر بلاک شامل داده‌هایی مثل جزئیات تراکنش‌ها، زمان ثبت، آدرس کاربران و امضاهای دیجیتال است و با یک شناسه‌ی یکتا به نام هش (Hash) به بلاک قبلی متصل می‌شود.

دقت بفرمایید که مراحل ثبت اطلاعات در بلاک چین شامل ایجاد تراکنش، تأیید توسط نودهای شبکه، ذخیره‌سازی در بلاک و اتصال بلاک به زنجیره است. بلاک چین هم می‌تواند عمومی (مثل بیت‌کوین و اتریوم) باشد که همه کاربران بتوانند داده‌ها را ببینند و هم خصوصی که فقط افراد خاص به داده‌ها دسترسی دارند.

۲. هش‌گراف (Hashgraph)

هش‌گراف نوعی دفتر کل توزیع‌شده است که داده‌ها را به صورت “رویداد” ثبت می‌کند، نه بلاک. اطلاعات در این شبکه به شکل موازی و همزمان میان نودها پخش می‌شود. تبادل داده بین نودها با استفاده از الگوریتم “گاسیپ” (Gossip) و اجماع از نوع «رای‌گیری مجازی» انجام می‌شود.

۳. تنگل (Tangle)

تنگل در واقع نوعی پیاده‌سازی از DAG است که توسط پروژه آیوتا (IOTA) برای اینترنت اشیا معرفی شد. در تنگل، تراکنش‌ها به جای وجود در بلاک، بر بستر شبکه‌ای گره‌ها گسترده می‌شوند. هر تراکنش جدید باید دو تراکنش قبلی را تایید کند و تأیید هر چه بیشتر، امنیت و قدرت شبکه را افزایش می‌دهد. ویژگی خاص تنگل این است که هیچ‌گونه نود مرکزی برای مدیریت شبکه نیست و اجماع به صورت طبیعی بین کاربران شکل می‌گیرد.

۴. گراف جهت‌دار غیرمدور (DAG)

گراف جهت‌دار غیرمدور یا DAG ساختاری بدون بلاک است که برای رفع محدودیت‌های بلاک چین ایجاد شده. در DAG، نودها برای تأیید تراکنش خود باید حداقل یک یا چند تراکنش قبلی را تایید کنند. هر چه تعداد تراکنش‌ها بیشتر باشد، سرعت و مقیاس‌پذیری شبکه هم افزایش می‌یابد.

۵. هولوچین (Holochain)

هولوچین ساختاری متفاوت از بلاک چین دارد و به جای یک دفتر کل واحد و جهانی، بر پایه “عامل‌محور” (Agent-centric) کار می‌کند. در هولوچین، هر نود نسخه مخصوص خود از دفتر کل را دارد که طبق یک استاندارد مشترک به نام DNA با بقیه نودها همگام می‌شود. نیازی به اجماع کل شبکه نیست و هر نود می‌تواند به‌صورت مستقل فعالیت کند. این ساختار باعث افزایش مقیاس‌پذیری، کاهش ازدحام و مناسب بودن برای اپلیکیشن‌های غیرمتمرکز (DApp) می‌شود.

۶. تمپو (Tempo)

تمپو فناوری ارائه شده توسط پروژه Radix است که نه بر پایه بلاک، نه زنجیره، بلکه بر اساس مفهومی به نام “جهان اتمی” توسعه یافته است. در تمپو، هر وضعیت جدید یک “جهان” و هر عملیات یک “اتم” محسوب می‌شود. نودها می‌توانند تنها بخشی از دفتر کل (به نام Shard) را ذخیره کنند و لازم نیست کل شبکه را نگه‌داری کنند.

تفاوت دفتر کل توزیع‌ شده و بلاک چین به زبان ساده و دقیق

دفتر کل توزیع‌ شده (DLT) یک مفهوم کلی است که انواع مختلفی دارد و بلاک چین فقط یکی از همین انواع است. همه بلاک چین‌ها جزو دفتر کل توزیع‌‌شده محسوب می‌شوند، اما همه دفتر کل‌های توزیع‌ شده، بلاک چین نیستند.

در فناوری بلاک چین، اطلاعات و تراکنش‌ها به صورت بسته‌هایی به نام بلوک ثبت و ذخیره می‌شود. این بلوک‌ها مانند زنجیر به هم وصل هستند و هر بلوک بعد از تایید شبکه به زنجیره اضافه می‌شود. این روش ضریب امنیت و نظم در ثبت داده‌ها را بالا می‌برد.

اما دفتر کل توزیع‌ شده لزوماً نیازی به استفاده از بلوک و زنجیره ندارد. ممکن است داده‌ها در این دفتر کل به شکل دیگری ثبت شوند. به طور مثال، پلتفرم کوردا (Corda) یک نوع دفتر کل توزیع‌‌شده است که اصلاً از ساختار بلوک و زنجیره بلاک چین استفاده نمی‌کند. در کوردا، هر تراکنش مستقلاً تأیید می‌شود و داده‌ها به شکل زنجیری و بلوکی به هم متصل نمی‌شوند؛ سرعت و انعطاف بالاتری هم دارد.

نمونه دیگر، تنگل (Tangle) در پروژه IOTA است. این فناوری هم نوعی DLT به حساب می‌آید که برخلاف بلاک چین، از ساختار «گراف جهت‌دار غیرمدور» (DAG) استفاده می‌کند. در تنگل، هر تراکنش با تأیید دو تراکنش دیگر به شبکه اضافه می‌شود و خبری از بلوک و زنجیره نیست.

بنابراین 👇

• بلاک چین فقط یکی از انواع دفتر کل توزیع‌ شده است.
• در بلاک چین، داده‌ها در قالب بلوک و به صورت زنجیره‌ای ذخیره می‌شوند.
• بعضی دفتر کل‌های توزیع‌ شده (مثل کوردا یا تنگل) از روش‌ها و معماری‌های متفاوتی برای ثبت داده استفاده می‌کنند و به بلاک چین شبیه نیستند.
• تفاوت اصلی در نحوه ثبت، تأیید و ساختار داده‌هاست.

کاربردهای دفاتر کل توزیع‌ شده در دنیای واقعی

دفاتر کل توزیع‌ شده (DLT) با ایجاد بستری شفاف، غیرمتمرکز و امن برای ثبت اطلاعات، توانسته‌اند کاربردهای متنوعی در صنایع مختلف پیدا کنند. این فناوری فراتر از رمزارزها، در بسیاری از بخش‌های اقتصادی و اجتماعی جای خود را باز کرده است. در ادامه، مهم‌ترین کاربردهای DLT را بر اساس نیازهای روز دنیای مدرن به‌صورت دقیق و دسته‌بندی‌شده مرور می‌کنیم:

۱. بانکداری و امور مالی

دفاتر کل توزیع‌ شده فرآیند انتقال پول و انجام تراکنش‌های مالی را ساده‌تر، سریع‌تر و ارزان‌تر می‌کنند. بانک‌ها و موسسات مالی می‌توانند با حذف واسطه‌ها و اجرای تراکنش‌ها روی شبکه‌های غیرمتمرکز، هزینه‌ها و مدت زمان انتقال وجه، به‌ویژه در سطح بین‌المللی، را به‌طور چشمگیری کاهش دهند.

۲. امنیت سایبری با دفتر کل توزیع شده

DLT با رمزنگاری داده‌ها و نیاز به اجماع برای ثبت هر تراکنش، امنیت اطلاعات را افزایش می‌دهد. این موضوع باعث می‌شود داده‌ها در برابر دستکاری، حملات هکری و تغییرات غیرمجاز مصون بمانند و در نتیجه سطح اطمینان و اعتماد در فضای سایبری بالاتر برود.

۳. زنجیره تأمین و لجستیک

پیچیدگی زنجیره‌های تأمین باعث می‌شود شناسایی مشکلات و خطاها دشوار باشد. با بهره‌گیری از DLT تمامی مراحل جابه‌جایی کالا از مبدا تا مقصد به‌صورت شفاف و قابل ردیابی ثبت می‌شود. این شفافیت، اعتماد میان تمام بازیگران زنجیره را افزایش داده و صحت اطلاعات تراکنش‌ها را تضمین می‌کند.

۴. حوزه بیمه و سلامت

در بخش سلامت، امکان نگهداری سوابق پزشکی بیماران با امنیت کامل فراهم می‌شود. هر تغییری در داده‌ها قابل شناسایی است و سوءاستفاده یا جعل اطلاعات پزشکی کاهش می‌یابد. در بیمه نیز می‌توان برای احراز صحت ادعاها و جلوگیری از تقلب استفاده کرد.

۵. دولت الکترونیک و رأی‌گیری

دفتر کل توزیع‌شده به دولت‌ها کمک می‌کند فرآیندهای حساسی مانند دریافت مالیات، صدور اسناد هویتی (مثل پاسپورت) و رأی‌گیری الکترونیکی را به شکلی شفاف، تغییرناپذیر و با قابلیت تأیید هویت دیجیتال انجام دهند؛ این امر احتمال بروز فساد یا تقلب را تا حد زیادی کاهش می‌دهد.

۶. مدیریت آثار دیجیتال

در بازار آثار دیجیتال و NFTها، استفاده از DLT امکان ثبت و اثبات مالکیت، انتقال امن و خرید و فروش بدون نیاز به واسطه را بین افراد ناشناس فراهم می‌کند که امنیت و شفافیت در معاملات را ارتقا می‌دهد.

۷. ثبت اسناد املاک

ثبت اسناد رسمی و سوابق املاک به صورت شفاف و دیجیتال می‌تواند توسط یک دفتر کل خصوصی با سطح دسترسی مشخص انجام شود. فرآیند انتقال مالکیت املاک از طریق قراردادهای هوشمند خودکار، ساده و امن شده و احتمال جعل یا اختلاف را به حداقل می‌رساند.

۸. بهبود روند پیگیری اسناد

DLT می‌تواند روند ثبت و پیگیری اسناد، تراکنش‌ها و فرآیندهای داخلی سازمان‌ها را کاملاً دیجیتال و قابل رهگیری کند که نتیجه آن افزایش بهره‌وری، کاهش هزینه‌ها و حذف نیاز به واسطه‌های سنتی است.

چشم‌انداز و چالش‌های پیش‌روی فناوری دفتر کل توزیع شده

آینده فناوری دفتر کل توزیع‌ شده (DLT) پر از فرصت‌ها و چالش‌هاست. بسیاری از متخصصان این حوزه معتقدند DLT پتانسیل بالایی برای تحول در ساختار دولت‌ها، شرکت‌ها و صنایع مختلف دارد؛ چرا که می‌تواند شفافیت، امنیت و کارایی فرایندها را تا حد زیادی افزایش دهد و همچنین امکان پیاده‌سازی راهکارهای نوآورانه را فراهم کند.

با این وجود، روند پذیرش این فناوری معمولاً تدریجی است: ابتدا سازمان‌ها و کسب‌وکارهای پیشرو سراغ استفاده از DLT می‌روند، بعد گروه‌هایی که علاقه‌مند به نوآوری هستند و در نهایت سایر افراد و نهادها نیز به جمع استفاده‌ کنندگان می‌پیوندند.

در عین حال، اجرای گسترده این فناوری با چالش‌هایی مانند مقیاس‌پذیری، مسائل فنی، ابهامات قانونی، نگرانی‌های مربوط به حفظ حریم خصوصی و حتی پیامدهای زیست‌محیطی همراه است. بنابراین، آینده DLT به میزان رفع این موانع و تطبیق‌پذیری آن با نیازهای واقعی جوامع بستگی دارد. اما به‌طور کلی، انتظار می‌رود در سال‌های آینده نقش این فناوری در اقتصاد دیجیتال و صنایع مختلف روزبه‌روز پررنگ‌تر شود.

سخن پایانی

دفتر کل توزیع‌ شده یک پایگاه داده غیرمتمرکز است که اطلاعات و تراکنش‌ها را در چندین کامپیوتر ذخیره می‌کند و امنیت و شفافیت بیشتری نسبت به پایگاه‌داده‌های معمولی فراهم می‌آورد. بلاک چین یکی از انواع معروف این فناوری است، اما هر دفتر کل توزیع‌ شده‌ای بلاک چین نیست. در این مقاله تلاش کردیم تفاوت این دو را شفاف توضیح دهیم و اهمیت DLT را نشان دهیم. امیدواریم حالا بهتر بتوانید مفهوم این فناوری و نقش آن را در دنیای امروز درک کنید.

👈 ترید در بازار کریپتو با ثبت نام بیت یونیکس