امنیت بلاکچین چگونه انجام می‌شود؟

کلیدهای عمومی و خصوصی جفت شده که به ترتیب به کاربران اجازه دریافت و ارسال پرداخت ها را می‌دهند، با استفاده از کریپتوگرافی نامتقارن یا کلید عمومی ایجاد می‌شوند. کلیدهای خصوصی برای تولید امضای دیجیتال برای تراکنش‌ها به کار می‌روند و تأیید مالکیت کوین‌های ارسالی را ممکن می‌سازند.

اگرچه قصد پرداختن به جزئیات را در این مقاله نداریم، طبیعت کریپتوگرافی نامتقارن به هیچ‌کس به‌غیراز دارنده کلید خصوصی اجازه دسترسی به وجوه ذخیره‌شده در کیف پول رمز ارز را نمی‌دهد، ازاین‌رو این وجوه را تا زمانی که دارنده تصمیم به خرج کردن آن‌ها بگیرد امن نگه‌دارید (تا زمانی که کلید خصوصی به اشتراک گذاشته نشده باشد).

اقتصاد رمز ارز محور (Cryptoeconomics)

علاوه بر کریپتوگرافی، یک مفهوم نسبتاً جدید با نام cryptoeconomics نقش مهمی در حفظ امنیت شبکه‌های بلاک چین بازی ی کند. این موضوع به رشته تحصیلی با نام game theory مربوط است که در آن بر اساس ریاضیات تصمیم‌گیری‌ها را توسط بازیگران منطقی در موقعیت‌هایی با قوانین و پاداش‌های از پیش تعیین‌شده، الگوسازی می‌کنند. بااینکه game theory سنتی را می‌توان برای موارد متعدد به کار برد، cryptoeconomics به‌طور ویژه رفتار نودها را در سیستم‌های توزیعی بلاک چین الگوسازی کرده و توصیف می‌کند.

به‌طور خلاصه، cryptoeconomics عبارت است از مطالعه اقتصاد در پروتکل‌های بلاک چین و پیامدهای احتمالی که طراحی آن‌ها ممکن است بر اساس رفتار شرکت‌کنندگان ارائه شوند. امنیت از طریق cryptoeconomics بر اساس این موضوع است که سیستم‌های بلاک چین محرک‌های بزرگ‌تری برای نودها فراهم می‌کنند تا به‌درستی عمل کنند تا اینکه رفتارهای کلاهبردارانه یا اشتباه را بپذیرند. بار دیگر، الگوریتم اجماع اثبات کار که در استخراج بیت کوین به‌کاررفته است مثال خوبی ازاین‌دست ساختارهای محرک است.

زمانی که ساتوشی ناکاموتو چارچوبی را برای استخراج بیت کوین ایجاد کرد، این ساختار فرآیند هزینه بری بود. به دلیل پیچیدگی و درخواست‌های محاسباتی، استخراج اثبات کار شامل سرمایه‌گذاری مقدار قابل‌توجهی پول و زمان بدون توجه به این که نود استخراج چه کسی است و در کجا قرار دارد، می‌شود. ازاین‌رو، چنین ساختاری یک بازدارنده قوی برای فعالیت خرابکارانه و محرکی مهم برای فعالیت استخراج است. بااینکه ماینرهای مطمئن و کارآمد پتانسیل لازم برای دریافت پاداش‌های بلاک را دارند، نودهای نامطمئن یا ناکارآمد به‌سرعت از شبکه بلاک چین اخراج می‌شوند.

به همین ترتیب، این توازن ریسک و پاداش در مقابل حملات احتمالی که با قراردادن بیشتر نرخ هش یک شبکه بلاک چین در اختیار یک گروه یا نهاد، می‌توانند تأثیر بگذارند، محافظتی ایجاد می‌کند. چنین حملاتی که تحت عنوان حملات 51% شناخته می‌شوند، می‌توانند درصورتی‌که با موفقیت اجرا شوند بسیار مخرب باشند. به دلیل رقابت‌پذیری استخراج اثبات کار و بزرگی شبکه بیت کوین، احتمال اینکه یک خرابکار کنترل اکثریت نودها را در دست داشته باشد بسیار پایین است.

به‌علاوه، هزینه نیروی محاسباتی موردنیاز برای در دست گرفتن 51% کنترل یک شبکه بلاک چین بزرگ با توجه به بازدارندگی به‌کاررفته برای انجام چنین سرمایه‌گذاری بزرگی به‌منظور دستیابی به پاداش نسبتاً کوچک، بسیار هنگفت است. این حقیقت به ویژگی بلاک چین هایی که BFT (تحمل خطای بیزانس) نامیده می‌شوند و در اصل توانایی یک سیستم توزیعی برای ادامه کار حتی در صورت دست‌کاری در نودها یا اقدامات خرابکارانه است.

تا زمانی که هزینه راه‌اندازی بیشتر نودهای خرابکار هنگفت باشد و محرک‌های بهتری برای فعالیت صادقانه وجود داشته باشد، سیستم قادر به پیشرفت بدون هرگونه اختلال مهمی خواهد بود. بااین‌وجود باید توجه داشت که شبکه‌های کوچک بلاک چین در معرض حمله‌های زیادی هستند زیرا نرخ هش کلی این سیستم‌ها کمتر از نرخ هش بیت کوین است.

نتیجه گیری

با استفاده ترکیبی از game theory و کریپتوگرافی، بلاک چین ها قادر به حفظ سطوح امنیتی بالا به‌عنوان سیستم‌های توزیعی هستند. بااین‌وجود همانند تمامی سیستم‌ها، استفاده کامل از هردو حوزه دانش ضروری است. یک توازن دقیق میان غیرمتمرکزسازی و امنیت برای ایجاد یک شبکه رمز ارز مؤثر و دقیق لازم است.

با تغییر کاربردهای بلاک چین، سیستم‌های امنیتی آن‌ها برای تحقق نیازهای اپلیکیشن های مختلف تغییر خواهند کرد. برای مثال، بلاک چین های خصوصی که اکنون برای شرکت‌های تجاری توسعه‌یافته‌اند، بیشتر به امنیت از طریق کنترل دسترسی متکی هستند تا مکانیسم‌های game theory (یا Cryptoeconomics) که برای امنیت بیشتر بلاک چین های عمومی ضروری هستند