شرکت‌کنندگان می‌توانند به عنوان نویسنده (Writers) یا خواننده (Readers) با بلاکچین تعامل داشته باشند. خواننده مشارکت غیر فعالی (Passive participation) در فرآیند تراکنش دارد و بر تجزیه و تحلیل محتویات رکورد یا اعتبارسنجی بلاکچین تمرکز می کند. از سوی دیگر، نویسندگان به طور فعال در فرآیند تراکنش شرکت می کنند و این امکان را دارند که زنجیره را با استفاده از پروتکل های اجماع گسترش دهند (Dasgupta et al., 2019; Soni & Bhushan, 2019). با توجه به ساز و کارهای دسترسی به داده ها، بلاکچین به سه دسته عمومی (Public blockchain)، خصوصی (Private blockchain) و کنسرسیومی (Consortium blockchain) تقسیم می شود (Bhushan et al., 2020; Biswal & Bhushan, 2019). تفاوت اصلی بین این سه دسته در چگونگی دسترسی کاربران به دفتر کل و نحوه شرکت آن ها در فرایند اجماع (Consensus) بر می گردد (Xie et al., 2019).  در ادامه به توضیح پیرامون هر یک از این سه دسته پرداخته می شود.

بلاکچین عمومی (Public blockchain)

در یک بلاکچین عمومی هر کسی می تواند بدون کسب مجوز خاصی به شبکه بپیوندد. همچنین در یک شبکه بلاکچین عمومی همه گره ها به تاریخچه تراکنش ها دسترسی دارند و هر گرهی می تواند به روند اجماع بپیوندد (Manimuthu et al., 2019). در یک شبکه بلاکچین عمومی کاربران می توانند هویت اصلی خود را پنهان کنند. همچنین، هر کاربر می تواند به اطلاعات تراکنش دسترسی داشته باشد و در فرآیند استخراج شرکت کند. بلاکچین های عمومی بسیار امن هستند، اما کند و ناکارآمد هستند. این ناکارامدی به هنگام اضافه شدن گره های بیشتر به شبکه بیشتر نیز می شود، چرا که با افزایش تعداد گره های شبکه نیاز به انرژي الکتریکی نیز بیشتر می شود (Bahalul Haque & Bhushan, 2023). یک بلاکچین عمومی یک پایگاه داده توزیع شده و مقاوم در برابر دستکاری (Tamper-resistant database) است که هیچ نهاد واحدی آن را کنترل نمی کند، اما همه می توانند به آن دسترسی داشته باشند (Lin & Liao, 2017). شبکه بیتکوین (Bitcoin) و اتریوم (Ethereum) دو نمونه از شناخته شده ترین سکوهای بلاکچین عمومی هستند (Salimitari et al., 2020).

بلاکچین خصوصی (Private blockchain)

بلاکچین‌ های خصوصی به یک نهاد یا سازمان اجازه می ‌دهند تا با تعیین قوانین مشخصی برای شبکه، به کنترل سیستم بپردازند. نقص اصلی بلاکچین های خصوصی این است که به طور کامل ویژگی غیرمتمرکز بودن بلاکچین عمومی را حفظ نمی کنند. از سوی دیگر، بلاک چین های خصوصی برای ایجاد اجماع توسط نهاد مورد اعتماد، سریع تر و کارآمدتر از بلاکچین های عمومی هستند (Bahalul Haque & Bhushan, 2023; Puthal et al., 2018). اگر چه در یک بلاکچین خصوصی، دسترسی به بلاکچین و یا شرکت در پروتکل اجماع مجاز است، اما وابسته به شخص ثالث است. بنابراین، بلاک چین های خصوصی تا حدی متمرکز هستند که با ایده اصلی توزیع کامل بلاکچین در تناقض است (Xie et al., 2019). با این حال، بلاکچین ‌های خصوصی نیازمندی ‌های محاسباتی کمتر و زمان پاسخ ‌دهی سریع ‌تری دارند که این موضوع سبب می شود تا در حوزه هایی نظیر اینترنت اشیاء (Internet of Things (IoT))، مطلوب واقع شوند (Wang et al., 2019). بلاکچین های خصوصی به دلیل استفاده از پروتکل های رمزنگاری مشابه با بلاکچین های عمومی از پایگاه های داده سنتی امن تر هستند. با این حال، آنها به اندازه بلاکچین های عمومی که از پروتکل های محاسباتی فشرده مانند اثبات کار استفاده می کنند، ایمن نیستند. بنابراین، امکان دستکاری داده های ذخیره شده در بلاکچین های خصوصی وجود دارد (Zheng et al., 2018). با این حال، دسترسی محدود کاربران به پروتکل اجماع از دستکاری داده ها در بلاکچین های خصوصی جلوگیری به عمل می آورد. بلاکچین ‌های خصوصی می ‌توانند از روش ‌های اجماع مختلفی مانند تحمل خطای بیزانسی (practical Byzantine Fault Tolerance(pBFT))، اثبات زمان سپری شده (Proof of Elapsed Time) و اثبات سهام (Proof of Stake (PoS)) پیروی کنند (Salimitari et al., 2020). هایپرلجر فابریک (Hyperledger Fabric) و هایپرلجر ساوتوث (Hyperledger Sawtooth) دو نمونه از معروف ترین فناوری های بلاکچین خصوصی قلمداد می شوند (Salimitari et al., 2020).

بلاکچین کنسترسیومی (Consortium blockchain)

بلاکچین کنسرسیوم (Consortium blockchain)، تا حدودی یک راه حل بلاکچین خصوصی (Private blockchain) است که یک سازمان مالک واحد ندارد و معمولاً تحت عنوان بلاکچین فدرال (Federated blockchain) نیز شناخته می شود (Perera et al., 2020). شاید واژه بلاکچین نیمه خصوصی نیز ترجمه مناسبی برای عبارت partially private blockchains باشد که جایگزینی برای واژه بلاکچین کنسرسیوم خواهد بود. در تعبیری دیگر، بلاکچین های کنسرسیومی، پیوند یک بلاکچین عمومی و خصوصی هستند که تا حدی غیرمتمرکز هستند (Bahalul Haque & Bhushan, 2023). با این وجود به شکل خصوصی بلاکچین شباهت بیشتری دارند (Shen et al., 2019). در حالی که یک بلاکچین کاملاً خصوصی توسط یک شرکت واحد کنترل می شود، بلاکچین های کنسرسیوم توسط چندین مؤسسه اداره می شوند که همگی مستقیماً در پروتکل اجماع مشارکت دارند (Lin & Liao, 2017). این موسسات مسئول حفظ مقررات مربوط به نحوه مشارکت کاربران در پروتکل اجماع هستند. آنها همچنین میزان دسترسی کاربران مختلف به دفتر کل را تعیین می کنند. لذا مشابه بلاکچین های خصوصی، در یک بلاکچین کنسرسیوم کاربران می توانند به همه و یا تنها بخشی از دفتر کل دسترسی داشته باشند (Androulaki et al., 2018). از آنجایی که تنها تفاوت بین معماری بلاکچین های خصوصی و کنسرسیومی، تعداد مؤسسات حاکم است، گاها عبارت های بلاکچین خصوصی و بلاکچین کنسرسیومی به جای یکدیگر استفاده می شوند (Salimitari et al., 2020).

منابع

Androulaki, E., Barger, A., Bortnikov, V., Cachin, C., Christidis, K., De Caro, A., Enyeart, D., Ferris, C., Laventman, G., Manevich, Y., Muralidharan, S., Murthy, C., Nguyen, B., Sethi, M., Singh, G., Smith, K., Sorniotti, A., Stathakopoulou, C., Vukolić, M., … Yellick, J. (2018). Hyperledger fabric: a distributed operating system for permissioned blockchains. Proceedings of the Thirteenth EuroSys Conference. https://doi.org/10.1145/3190508.3190538

Bahalul Haque, A. K. M., & Bhushan, B. (2023). Chapter 12 – Blockchain for medical insurance: Synthesizing current knowledge and problematizing it for future research avenues. In B. Bhushan, S. K. Sharma, M. Saračević, & A. B. T.-B. T. S. for the S. of I.-B. H. S. Boulmakoul (Reds), Cognitive Data Science in Sustainable Computing (bll 223–240). Academic Press. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/B978-0-323-99199-5.00002-1

Bhushan, B., Khamparia, A., Sagayam, K. M., Sharma, S. K., Ahad, M. A., & Debnath, N. C. (2020). Blockchain for smart cities: A review of architectures, integration trends and future research directions. Sustainable Cities and Society, 61, 102360. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.scs.2020.102360

Biswal, A., & Bhushan, B. (2019). Blockchain for Internet of Things: Architecture, Consensus Advancements, Challenges and Application Areas. 2019 5th International Conference On Computing, Communication, Control And Automation (ICCUBEA), 1–6. https://doi.org/10.1109/ICCUBEA47591.2019.9129181

Dasgupta, D., Shrein, J. M., & Gupta, K. D. (2019). A survey of blockchain from security perspective. Journal of Banking and Financial Technology, 3(1), 1–17. https://doi.org/10.1007/s42786-018-00002-6

Lin, I.-C., & Liao, T.-C. (2017). A survey of blockchain security issues and challenges. Int. J. Netw. Secur., 19(5), 653–659.

Manimuthu, A., V., R. S., G., R., & Marwaha, D. (2019). A Literature Review on Bitcoin: Transformation of Crypto Currency Into a Global Phenomenon. IEEE Engineering Management Review, 47(1), 28–35. https://doi.org/10.1109/EMR.2019.2901431

Perera, S., Nanayakkara, S., Rodrigo, M. N. N., Senaratne, S., & Weinand, R. (2020). Blockchain technology: Is it hype or real in the construction industry? Journal of Industrial Information Integration, 17, 100125. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.jii.2020.100125

Puthal, D., Malik, N., Mohanty, S. P., Kougianos, E., & Das, G. (2018). Everything You Wanted to Know About the Blockchain: Its Promise, Components, Processes, and Problems. IEEE Consumer Electronics Magazine, 7(4), 6–14. https://doi.org/10.1109/MCE.2018.2816299

Salimitari, M., Chatterjee, M., & Fallah, Y. P. (2020). A survey on consensus methods in blockchain for resource-constrained IoT networks. Internet of Things, 11, 100212. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.iot.2020.100212

Shen, M., Tang, X., Zhu, L., Du, X., & Guizani, M. (2019). Privacy-Preserving Support Vector Machine Training Over Blockchain-Based Encrypted IoT Data in Smart Cities. IEEE Internet of Things Journal, 6(5), 7702–7712. https://doi.org/10.1109/JIOT.2019.2901840

Soni, S., & Bhushan, B. (2019). A Comprehensive survey on Blockchain: Working, security analysis, privacy threats and potential applications. 2019 2nd International Conference on Intelligent Computing, Instrumentation and Control Technologies (ICICICT), 1, 922–926. https://doi.org/10.1109/ICICICT46008.2019.8993210

Wang, X., Zha, X., Ni, W., Liu, R. P., Guo, Y. J., Niu, X., & Zheng, K. (2019). Survey on blockchain for Internet of Things. Computer Communications, 136, 10–29. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.comcom.2019.01.006

Xie, J., Tang, H., Huang, T., Yu, F. R., Xie, R., Liu, J., & Liu, Y. (2019). A Survey of Blockchain Technology Applied to Smart Cities: Research Issues and Challenges. IEEE Communications Surveys & Tutorials, 21(3), 2794–2830. https://doi.org/10.1109/COMST.2019.2899617

Zheng, Z., Xie, S., Dai, H.-N., Chen, X., & Wang, H. (2018). Blockchain challenges and opportunities: a survey. International Journal of Web and Grid Services, 14(4), 352–375. https://doi.org/10.1504/IJWGS.2018.095647