بلاک‌چین و کاربرد آن در ذخیره اطلاعات به عنوان پایگاه داده توزیع شده امن

فن‏آوری نوین بلاک‏چین، فرمت جدیدی را برای ذخیره‏سازی‏ در یک پایگاه‏داده فراهم می‏کند و الگوی پردازش تراکنش‏ها در این فن‏آوری، سطح بالایی از غیرمتمرکز‏بودن را امکان‏پذیر می‏نماید. بنابراین، کاربرد این فن‏آوری در زمینه‏های مختلف، به‏دلیل کنترل توزیع‏شده و غیر‏متمرکز داده‏ها، مدیریت ایمن، مقیاس‏پذیر و کارآمد منابع را امکان‏پذیر می‏سازد. بلاک‏چین را می‏توان دنباله‏ای از بلاک‏های‏داده متصل در نظر گرفت که هریک به بلاک قبلی وابسته است و یک ساختار‏داده‏ی زنجیره‏وار پیوسته را تشکیل می‏دهد. در این مقاله، پس از معرفی اجمالی بلاک‏چین، چارچوب و اجزای سازنده‏ی این فن‏آوری، ویژگی‏های منحصربه‏فرد آن و همچنین الگوریتم‏های توافق مورد استفاده در آن توصیف می‏گردد. باتوجه به ویژگی‏های بلاک‏چین، این فن‏آوری در زمینه‏های مختلفی نظیر اینترنت اشیا، کلان داده، رایانش ابری، مدیریت هویت، قراردادهای هوشمند، زنجیره‏های تامین، انفورماتیک پزشکی، ارتباطات و ... کاربرد دارد. در این مقاله، سعی بر آن است که ضمن معرفی این کاربردها، مروری بر تحقیقات مرتبط در این زمینه انجام شود. علاوه‏براین، با در نظر گرفتن آسیب‏پذیری‏های امنیتی بلاک‏چین و همچنین محدودیت‏های عملکردی آن، چالش‏های مختلف برای پیاده‏سازی این فن‏آوری بررسی می‏شود. از آنجاکه میزان پردازش تراکنش‏ها یا توان عملیاتی سیستم‏های بلاک‏چین نسبت به پایگاه‏داده‏های دیگر نسبتا پایین است و از طرف دیگر تاخیر تراکنش یا زمان پاسخ در این فن‏آوری نسبتا بالاست، بهبود عملکرد بلاک‏چین در این زمینه‏ها، مسئله‏ی با اهمیتی است. راهکارهای مختلفی در این زمینه مطرح شده‏است که یکی از آن‏ها، استفاده از پایگاه‏ داده‌ها‏ی بلاک‏چینی نظیر bigchaindb، می‏باشد.

Blockchain and its usage in storing information as a secure distributed database

The new blockchain technology provides a new format for storing information in a database, and the transaction processing method in this technology allows for a high level of decentralization. Therefore, the application of this technology in different fields, due to the distributed and decentralized control of data, makes possible safe, scalable and efficient management of resources. A blockchain can be thought of as a sequence of connected data blocks, each of which depends on the previous block and forms a continuous chainlike data structure. In this article, after a brief introduction to the blockchain, the framework and components of this technology and its unique features besides its consensus algorithms are described. Due to the features of blockchain, this technology is used in various fields such as IoT, big data, cloud computing, identity management, smart contracts, supply chains, medical informatics and communications. In this article, we try to introduce these applications and review related research in this field. Also, considering the security vulnerabilities of the blockchain as well as its operational limitations, various challenges to the implementation of this technology are reviewed. Since transaction processing rate or throughput of blockchain systems are relatively low comparing to other databases, and on the other hand, transaction latency or response time in this technology is relatively high, improving the performance of the blockchain is an important issue. Various solutions are proposed in this field, one of which is the use of blockchain databases such as BigchainDB.