آنچه در این مقاله می خوانید
قرارداد هوشمند در بلاک چین چیست و چگونه کار می‌کند؟ اسمارت کانترکت چه کاربردی در ارز دیجیتال دارد؟ چه تفاوت بین قراردادهای هوشمند و سنتی وجود دارد؟ مزایا و معایب این قراردادها چه مواردی هستند؟
تکنولوژی بلاک چین همواره به دنبال ساخت دنیایی غیر متمرکز برای انجام اکثر کارهای انسان‌هاست. این نوع شبکه‌ها با استفاده از تکنولوژی دفتر کل توزیع شده و به کمک الگوریتم‌های مختلف، تلاش می‌کنند تا کاربران اطلاعات و داده‌های خود را به‌صورت غیرمتمرکز با سایر افراد انتقال دهند. یکی از محصولات این شبکه‌ها، قراردادهای هوشمند (smart contract) است.
اسمارت کانترکت‌ها کدهایی هستند که برخی از دستورات و قوانین را بدون دخالت شخص یا کاربری اجرا می‌کنند و امکان دستکاری آن‌ها وجود ندارد. شفافیت اطلاعات در این نوع قراردادها بسیار بالاست و در حوزه‌های مختلفی استفاده می‌شوند. در این مقاله قصد داریم تا همه چیز درباره قرارداد هوشمند را بررسی کنیم.
قرارداد هوشمند چیست به زبان ساده
قرارداد هوشمند (smart contract) یک بستر غیر متمرکز است که به صورت خودکار چارچوب‌ها و قوانین تنظیم شده را در شبکه بلاکچین اجرا می‌کند. این قرارداد به صورت خودکار اجرا می‌شود و مفاد بین دو طرف معامله را به صورت کدهای برنامه نویسی انجام می‌دهد و در شبکه ثبت می‌کند. کدهای قراردادهای هوشمند به صورت غیر متمرکز و از طریق کاربران شبکه ایجاد می‌شوند.
افراد می‌توانند درباره انجام یک فرآیند، مثل نقل و انتقالات دارایی، یک کد برنامه نویسی در شبکه بنویسند تا فرآیند مربوطه به صورت شفاف و غیر متمرکز در بلاکچین اجرا شود. سایر کاربران نیز می‌توانند بر عملکرد کدهای قراردادهای هوشمند نظارت داشته باشند.
اسمارت کانترکت‌ها قبل از انجام معامله بین دو طرف، تمامی شروط معامله را بررسی کرده و در صورت نبود مشکلی، فرآیند توافق شده بین دوطرف را اجرا می‌کنند. به عنوان مثال فرض کنید می‌خواهید مقداری کوین ترون را به یک صرافی ارسال کنید. اکثر صرافی‌های ارز دیجیتال از smart contract برای مبادله دارایی‌ها استفاده می‌کنند. صرافی برای آنکه شما بتوانید با خیالی راحت کوین‌های خود را به آن انتقال دهید، یک قرارداد هوشمند برای شما تنظیم می‌کند. این قرارداد بدین صورت عمل می‌کند:
- اگر شما کوین‌های خود را به آدرس‌های صرافی ارسال کنید، صرافی باید کوین‌های شما را تایید و در داخل حساب کاربری شما نمایش دهد.
- کدهای قرارداد هوشمند باید میزان دارایی کیف پول شما را بررسی کند.
- اگر میزان دارایی ارسال شده در کیف پول شما موجود باشد، معامله به خوبی انجام می‌شود؛ اما اگر مقدار دارایی کافی نباشد، معامله لغو می‌گردد.
همان‌طور که مشاهده می‌کنید، قراردادهای هوشمند با تنظیم چند شرط، یک فرآیند انتقال را به سادگی انجام می‌دهند و به صورت شفاف اطلاعات را برای سایر کاربران به اشتراک می‌گذارند. پس به صورت خلاصه smart contract یک پلتفرم در بستر شبکه‌های بلاک چینی است که با اجرای کدهای برنامه نویسی مشخصی، نهادهای ناظر را در شبکه حذف می‌کند تا کاربران بدون نیاز به شخص ثالث بتوانند دارایی‌های خود را جابجا کنند.
تاریخچه قرارداد هوشمند (Smart Contract)
فلسفه قرارداد هوشمند اولین بار در سال 1994 توسط نیک سابو (nick szabo) مطرح شد. سابو یکی از مهندسان مطرح علوم کامپیوتر است که در سال 1998 ارز بیت گلد (bitgold) را به دنیای تکنولوژی معرفی کرد. ارز بیت گلد سرآغاز ساخت ارزهای دیجیتال است و به همین دلیل بسیاری از فعالان بازار کریپتو، نیک سابو را ساتوشی ناکاموتو می‌دانند. البته این شایعه توسط سابو رد شده است.
سابو در ابتدا قصد داشت بستری برای انجام اتوماتیک تراکنش‌های مالی یک شبکه راه اندازی کند. او با ایجاد کدهایی مشخص برای اجرای تراکنش‌های دیجیتال در بستر شبکه اینترنت، اولین گام را برای ساخت smart contractها برداشت. به گفته سابو، اسمارت کانترکت‌ها می‌توانند به وسیله سیستم‌های کامپیوتری، محاسبات مربوط به تراکنش‌های مالی را به سادگی انجام دهند و دیگر کاربران نیازی به نهادهای واسطه و شرکت‌های نظارتی ندارند.
بعد از نیک سابو، ساتوشی ناکاموتو به کمک اسمارت کانترکت‌های ساده، توانست شبکه بلاک چین بیت کوین را بسازد. در شبکه بیت کوین، smart contractهای ساده‌ای با امضاهای چندگانه وجود دارند که امکان تقلب در تراکنش‌ها را غیرممکن می‌سازند. درواقع این قراردادها اطلاعات مربوط به هر تراکنش را بررسی می‌کنند تا اختلالی در شبکه اتفاق نیافتد. بعد از ساتوشی ناکاموتو، ویتالیک بوترین (vitalik buterin) با ایجاد پروتکل اتریوم، بستری برای ساخت قراردادهای هوشمند را برای کاربران فراهم کرد.
به کمک شبکه اتریوم، دیگر نوشتن اسمارت کانترک تنها به انجمن و تیم توسعه شبکه محدود نمی‌شود. در این شبکه کاربران و توسعه دهندگان فعال در اتریوم نیز می‌توانند به صورت غیر متمرکز قراردادهای هوشمند خود را بنویسند. علاوه بر این، توسعه دهندگان می‌توانند smart contractها را برای ساخت برنامه‌های غیر متمرکز (DApp) خود استفاده کنند.
تفاوت قرارداد هوشمند با قرارداد سنتی
- اتوماسیون: قرارداد هوشمند به گونه‌ای طراحی شده که بتواند دستورات یک قرارداد را به صورت اتوماتیک اجرا کند. این قراردادها می‌توانند به صورت خودکار شروط ذکر شده در یک قرارداد را بررسی کنند. در مقابل در قراردادهای سنتی، برای نوشتن و اجرای قرارداد به یک شخص ثالث نیاز است. همچنین قراردادهای سنتی به صورت خودکار اجرا نمی‌شوند.
- قابلیت تغییر پذیری: اسمارت کانترکت‌ها تغییرناپذیر هستند، به این معنا که نمی‌توان آن‌ها را بعد از نهایی شدن تغییر داد. این نکته باعث می‌شود تا امنیت قراردادهای هوشمند به شدت بالا روند و امکان تقلب و دستکاری در آن‌ها کاهش یابد. از طرف دیگر دو طرف معامله مجبور هستند قبل از نهایی شدن قرارداد، آن را با دقت تنظیم کنند. در مقابل، قراردادهای سنتی قابلیت تغییر یا اصلاح دارند. این موضوع در اکثر مواقع باعث ایجاد اختلاف بین دوطرف می‌شود. همچنین تقلب و دستکاری در این قراردادها امکان پذیر است.
- شفافیت: تمامی smart contractها شفاف هستند. همه طرفین می‌توانند تمامی شرایط و مفاد موجود در اسمارت کانترکت‌ها را مشاهده و بررسی کنند. این نکته سطح بالایی از اعتماد را برای کاربران فراهم می‌سازد. در مقابل در قراردادهای سنتی، شفافیت اطلاعات بسیار کم است و امکان ایجاد بین دو طرف معامله وجود دارد.
- سرعت: اسمارت کانترکت‌ها طوری طراحی شده‌اند که به سرعت اجرا می‌شوند و نیازی به مداخله شخص ثالث ندارند. به کمک این قراردادها افراد در زمان خود صرفه جویی می‌کنند و می‌توانند در مدت زمان کوتاه‌تری، قراردادهای مختلفی را نهایی و اجرا کنند. اما در قراردادهای سنتی، مذاکرات بین دو طرف، بسیار زمان‌بر است و امکان دارد هزینه‌های بالایی را برای دو طرف ایجاد کند.
- هزینه: اسمارت کانترکت‌ها توسط شبکه‌های بلاک چینی اجرا می‌شوند. این شبکه‌ها به دلیل حذف واسطه‌ها و ساختار غیر متمرکز خود، می‌توانند قراردادهای هوشمند را با سرعت بالایی اجرا کنند. اما در قراردادهای سنتی، برای اینکه دو طرف بتوانند به یک نتیجه نهایی برسند، باید مذاکرات طولانی و زمان‌بری را انجام دهند. از طرفی تنظیم قرارداد سنتی توسط نهادهای متمرکز هزینه‌بر است و افراد باید هزینه زیادی برای تنظیم این قراردادها پرداخت کنند.
قرارداد هوشمند چگونه کار می‌کند؟
به صورت کلی smart contractها کدهای برنامه نویسی هستند که از گزاره‌های “اگر، آنگاه، در این صورت” تشکیل شده‌اند. این نوع قراردادها شروط موجود و توافق شده بین دو طرف معامله را به صورت کدهای برنامه نویسی در بستر بلاکچین ایجاد می‌کنند. ساختار قراردادهای هوشمند به گونه‌ایست که می‌تواند در حوزه‌ها و موارد مختلفی استفاده شود. در ساده‌ترین نمونه، این نوع قراردادها برای انتقال غیر متمرکز دارایی و ارزهای دیجیتال مورد استفاده قرار می‌گیرند.
زمانی که قرارداد به صورت کامل اجرا شد، اطلاعات تراکنش‌های حاصل از آن در بستر بلاکچین‌ها ذخیره و رمزنگاری می‌شوند. وقتی یک smart contract نهایی شود، دیگر غیرقابل تغییر است؛ به طوریکه حتی سازنده قرارداد نیز نمی‌تواند در آن دخالتی داشته باشد. به صورت کلی یک اسمارت کانترکت از 4 بخش تشکیل می‌شود. این بخش‌ها موارد زیر هستند:
- programming language: زبان برنامه نویسی، ابزار اصلی برای ساخت اسمارت کانترکت‌ها به حساب می‌آید. توسعه دهندگان و کاربران با حداقل دانش برنامه نویسی، می‌توانند شروط مربوط به یک قرارداد را تنظیم کرده و به صورت کد بنویسند.
- subject: موضوع یا subject، هدف اصلی قرارداد را مشخص می‌کند. در این بخش باید ذکر شود که قرارداد برای چه موضوع یا هدفی تنظیم شده است.
- terms: در این بخش، شروط و دستورات قرارداد به صورت کامل مشخص می‌شود. کاربران باید تمامی شروط و چارچوب‌های مورد نیاز برای قرارداد هوشمند خود را در این بخش ثبت نمایند.
- signatories: امضاهای هر دو طرف قرارداد در این بخش ثبت می‌شوند. طرفین قرارداد می‌توانند با استفاده از امضای دیجیتال قرارداد را تایید و نهایی کنند.
تمامی بخش‌های گفته شده توسط شبکه های بلاک چینی برای هر قرارداد ایجاد می‌شوند. کاربران با ورود به پلتفرم‌های بلاک چین‌ها، می‌توانند برحسب نیاز و دانش برنامه نویسی خود، قرارداد مورد نظر خود را تنظیم و اجرا کنند.
کاربردهای قراردادهای هوشمند در بلاک چین
- برنامه های غیر متمرکز
برنامه های DApp یا غیر متمرکز، برنامه‌هایی هستند که تمامی فعالیت آن‌ها به صورت شفاف در شبکه های بلاک چینی ثبت می‌شود. این اپلیکیشن‌ها توسط کاربران خود برنامه مدیریت می‌شوند و شرکت یا نهاد متمرکزی آن‌ها را کنترل نمی‌کند. تیم‌های توسعه برای ساخت این نوع اپلیکیشن‌ها از قرارداد هوشمند استفاده می‌کنند. قراردادهای هوشمند تمامی دستورات لازم برای اجرای برنامه را به صورت غیرمتمرکز اجرا می‌کنند. - اوراکل ها (oracles)
اوراکل بلاک چین پلتفرمی است که امکان اتصال بلاک چین را با دنیای بیرون فراهم می‌کند. اوراکل ها اطلاعات خارج از زنجیره بلاک چین را دریافت می‌کنند. سپس به کمک اسمارت کانترکت‌ها اطلاعات را ترجمه و برای بلاکچین مورد نظر ارسال می‌نمایند. - دیفای (DeFi)
حوزه امور مالی غیر متمرکز یا دیفای (Defi)، مهم ترین بخشی است که قراردادهای هوشمند نقش پررنگی در آن ایفا می‌کنند. به کمک smart contractها، توسعه دهندگان می‌توانند انواع فرآیندهای مالی مانند وام گیری، ایجاد اوراق مشتقه، بازارگردانی و نقل و انتقالات مالی را به صورت غیر متمرکز اجرا کنند. در واقع توسعه دهندگان می‌توانند شرایط و دستورات لازم برای اجرای هر فرآیند مالی را از طریق اسمارت کانترکت‌ها انجام دهند. - زنجیره تامین
در مدیریت زنجیره تامین، قراردادهای هوشمند در بلاک چین به ردیابی ایمن کالاها از تولید تا تحویل کمک می‌کند. این نوع قراردادها اصالت محصول را تضمین می‌کنند و مانع از قاچاق و جعل آن‌ها می‌شوند. بنابراین به کمک smart contractها، تجارت بین الملل با شفافیت بالاتری انجام می‌شود. - سیستم رای گیری
به کمک امضاهای دیجیتال و اسمارت کانترکت‌ها، هر سیستم و نهادی می‌تواند با رعایت حریم خصوصی کاربران، نظرسنجی و انتخابات دموکرات‌تری را برگزار کند. اسمارت کانترکت‌ها می‌توانند در بستری با حریم خصوصی بالا، رای گیری‌های غیر متمرکزی را اجرا کند. با این کار، افراد می‌توانند اعتماد بیشتری به نحوه برگزاری رای گیری داشته باشند و با مشارکت بالاتری در آن شرکت کنند. - حوزه سلامت
قرارداد هوشمند می‌تواند داده‌های مربوط به بیمار را برای دسترسی امن و سریع مدیریت کند. این فناوری می‌تواند با حذف واسطه‌ها و کاغذبازی‌ها، خدمات بهداشتی را سریعتر و آسان‌تر به افراد ارائه کند. همچنین اسمارت کانترکت‌ها می‌توانند فرآیند صدور صورتحساب و دریافت داروها را به صورت خودکار و بدون خطا اجرا کنند. آن‌ها می‌توانند در نهایت اطلاعات مربوط به سوابق پزشکی بیمار، اطلاعات پزشک، داروهای تجویز شده و غیره را در قالب تراکنش به صورت رمزنگاری شده در شبکه‌های بلاک چینی ثبت کنند.
مزایای قراردادهای هوشمند (smart contract)
- امنیت بالا: اسمارت کانترکت‌ها تمامی تراکنش‌ها را به صورت رمزنگاری در شبکه‌های بلاک چینی ثبت می‌کنند. با این کار احتمال دستکاری و هک اطلاعات کاهش می‌یابد و کاربران می‌توانند در بستری ایمن، تراکنش‌های خود را ثبت کنند.
- صرفه جویی در هزینه: smart contractها برای تایید توافق به واسطه نیازی ندارند. بنابراین احتمال دستکاری آن‌ها توسط نهادها یا اشخاص ثالث نزدیک به صفر است. همچنین وجود واسطه‌ها باعث ایجاد هزینه برای ثبت تراکنش‌ها در نهادهای متمرکز می‌شد. با حذف این واسطه‌ها، تراکنش‌ها با هزینه کمتری در بلاکچین‌ها انجام و ثبت می‌شوند.
- امکان پشتیبان گیری: تمامی اسناد و اطلاعات ذخیره شده در بلاک چین‌ها، چندین بار پشتیبان گیری می‌شوند. این کار باعث می‌شود تا در صورت از دست رفتن داده‌ها، بازیابی اطلاعات امکان پذیر باشد.
- سرعت بالا: هر نوع قرارداد هوشمندی به کمک پروتکل‌های کامپیوتری، تراکنش‌ها را با سرعت بالایی در شبکه اجرا می‌کنند.
- دقت بالا: استفاده از اسمارت کارنترکت‌ها خطاهای مربوط به قراردادهای سنتی را حذف می‌کند و باعث می‌شود تا همه تراکنش‌ها با دقت یکسانی انجام شوند.
معایب قراردادهای هوشمند (smart contract)
- دشواری تغییر قرارداد: زمانی که یک smart contract نهایی شده و فرآیند اجرای آن آغاز می‌شود، تغییر فرآیند تعریف شده در داخل قرارداد تقریبا غیر ممکن است. بنابراین در صورت بروز یک خطا در این قراردادها، دو طرف معامله باید هزینه‌های سنگینی بپردازند.
- امکان تقلب در قرارداد: در صورتی که یکی از طرفین قرارداد، یک کد یا دستور را برای سود یا منفعت بیشتر در قرارداد ایجاد کند، تقلب بزرگی در معامله انجام می‌دهد و در صورت نهایی شدن اسمارت کانترکت، امکان تغییر آن غیرممکن است.
- وجود شخص ثالث: اگرچه قراردادهای هوشمند در بلاک چین به دنبال حذف نهادها و اشخاص ثالث در معاملات هستند؛ اما امکان حذف کامل آن‌ها وجود ندارد. اشخاص ثالث در اسمارت کانترکت‌ها همان توسعه دهندگان و برنامه نویسان حرفه‌ای هستند که با بررسی قرارداد و مشاوره به طرفین معامله، امنیت قرارداد را بیشتر می‌کنند.
- نبود قوانین مشخص: در حال حاضر چارچوب و ضوابط قانونی مشخصی برای ایجاد و ثبت اسمارت کانترکت‌ها وجود ندارد. از همین رو احتمال کلاهبرداری در انواع اسمارت کانترکت‌ها وجود دارد.
شبکه‌های با قابلیت پشتیبانی از قرارداد هوشمند
- اتریوم (Ethereum): شبکه اتریوم، بزرگترین پلتفرم حال حاضر بازار کریپتو برای ساخت و توسعه قرارداد هوشمند است. برنامه نویسان زیادی در این شبکه فعالیت دارند و به کمک استانداردهای این شبکه و ماشین مجازی اتریوم EVM می‌توانند برنامه‌های DApp مختلفی را ایجاد کرده و توسعه دهند.
- بایننس (binance): از دیگر بلاکچین‌ها برای ساخت قراردادهای هوشمند و توسعه برنامه‌های dapp، بلاک چین بایننس اسمارت چین است. این بلاک چین مقیاس پذیری مناسبی دارد و کاربران از طریق بایننس کوین (BNB) می‌توانند کارمزدهای مربوط به برنامه های غیر متمرکز را پرداخت نمایند.
- سولانا (Solana): شبکه سولانا، یک بلاک چین متن باز و غیر متمرکز است که با هدف حل مشکلات شبکه اتریوم، قصد دارد جایگاه آن را تصاحب کند. سرعت تراکنش‌ها در این شبکه بسیار بالاست و کاربران با میزان کارمزد کمی می‌توانند قراردادهای هوشمند خود را ایجاد کنند. این شبکه از زبان‌های برنامه نویسی C، C# و Rust پشتیبانی می‌کند.
- کاردانو (Cardano): کاردانو، رقیب جدی شبکه سولانا و اتریوم است. این شبکه بستری غیر متمرکز برای ساخت قراردادهای هوشمند فراهم می‌کند. این شبکه به کمک زبان برنامه نویسی Haskell، امکان ساخت قراردادهای هوشمند پیچیده را به ساده‌ترین شکل ممکن فراهم می‌سازد.
علاوه بر شبکه‌های گفته شده، کازماس، پولکادات، آوالانچ، نیر پروتکل، ترون و چین لینک از دیگر بلاک چین‌های معروف بازار کریپتو هستند که از فناوری اسمارت کانترکت پشتیبانی می‌کنند.
زبان‌های برنامه نویسی برای نوشتن قرارداد هوشمند (Smart Contract)
- solidity: یکی از محبوب ترین زبان‌های برنامه نویسی برای نوشتن smart contractها، زبان solidity است. سالیدیتی به زبان‌های برنامه نویسی جاوا اسکریپت (java script)، پایتون و c++ بسیار نزدیک است. این زبان برنامه نویسی در شبکه‌های اتریوم، بایننس اسمارت چین، ترون، پالیگان، آوالانچ و چین لینک استفاده می‌شود. توسعه دهندگان می‌توانند به کمک زبان solidity صفر تا صد یک قرارداد را بنویسند.
- vyper: وایپر، یک زبان برنامه نویسی مخصوص توسعه قرارداد هوشمند است. وایپر بسیار به زبان برنامه نویسی پایتون و سالیدیتی شبیه است؛ با این تفاوت که ساختار و عملکرد آن ساده‌تر بوده و با ماشین مجازی اتریوم (EVM) سازگار است. وایپر معمولا برای ساخت قراردادهای هوشمند در بخش ممیزی امنیتی شبکه استفاده می‌شود. ممیزی امنیتی به منظور بررسی امنیت و حسابرسی تراکنش‌های ساخته شده از قراردادهای هوشمند در بلاک چین‌ها ایجاد می‌شود. وایپر همانند سالیدیتی در بیشتر بلاکچین‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- rust: یکی دیگر از زبان‌های برنامه نویسی پرطرفدار در حوزه قرارداد هوشمند، زبان Rust است. این زبان امنیت بالایی دارد و توسعه دهندگان به راحتی می‌توانند باگ‌های موجود در کدهای خود را شناسایی کنند. rust به زبان‌های C و C++ نزدیک است و مقیاس پذیری بالایی در اجرای تراکنش‌ها دارد. به همین دلیل در بلاک چین‌های سولانا، کازماس و پولکادات مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- go یا golang: گولنگ یک زبان برنامه نویسی متن باز بوده که توسط شرکت گوگل ایجاد شده است. این زبان فریمورک خاصی ندارد و می‌تواند به سادگی کدهای اسمارت کانترکت‌ها را اجرا کند. سرعت اجرای کدهای این زبان بسیار بالاست و در بلاکچین‌های NEO و Hyperedger Fabric استفاده می‌شود.
سلام سایتتون عالیه مطالباتنون کامل و دقیق بود خسته نباشید