کلاد کامپیوتینگ (رایانش ابری) مبتنی بر بلاکچین

رایانش ابری با مزایای چشمگیرش، صنعت فناوری نرم‌افزار را متحول کرده است. کسب ‌وکارها در سراسر جهان از رایانش ابری برای ذخیره‌سازی و پشتیبان‌گیری داده‌ها، توسعه و آزمایش نرم‌افزار، بازیابی پس از مشکلات فنی و موارد دیگر استفاده می‌کنند.

در این مقاله همراه با جناب آقای نیما حاجیان افراکتی (دانشجوی دکتری رشته مدیریت تکنولوژی و آینده پژوهی)، درک کاملی از رایانش ابری بلاک‌چین، امنیت ابری بلاک‌چین، پلتفرم ابری بلاک‌چین و مفاهیم مرتبط را ارائه خواهیم کرد.

در تکنولوژی و دنیای کامپیوتر نیز کلود به حجم عظیمی از اطلاعات و دیتا گفته می‌شود که قابلیت ذخیره و دریافت اطلاعات را به کاربران می‌دهد. دقیقا مانند یک ابر. زمانی که ما اطلاعاتی را روی حافظه‌های فیزیکی مانند هارد درایوها یا حافظه‌های ssd ذخیره می‌کنیم و دوباره آن اطلاعات را از آن حافظه مورد استفاده قرار می‌دهیم، در حال انجام رایانش یا Computing هستیم.

در حالی که استفاده از یک ابر اطلاعاتی یا کلود برای ذخیره اطلاعات و بازیابی آنها را کلود کامپیوتینگ یا رایانش ابری مینامیم.

حافظه های کلود یا ابری، می‌توانند خصوصی یا عمومی باشند که بسته به نوع اطلاعات و کاربرد آنها می‌توانیم از هر کدام از این دو نوع استفاده نماییم.

البته استفاده از کلاد به صنعت فناوری اطلاعات/نرم‌افزار محدود نمی‌شود، بلکه بسیاری از صنایع دیگر مانند خودروسازی و خرده‌فروشی نیز از رایانش ابری برای ایجاد راه‌حل‌های نوآورانه استفاده می‌کنند. با این حال، رایانش ابری در حال حاضر محدودیت‌های خاص خود را هم دارد. اینجاست که بلاک‌چین، یکی دیگر از فناوری‌های نوآور، قرار است وارد صحنه ‌شود.

میلیون‌ها کسب‌وکار از فناوری بلاک‌چین به دلیل ماهیت شفاف، امن و غیرمتمرکز آن برای کاربردهای صنعتی مختلف استفاده می‌کنند. با این حال، استفاده از بلاک‌چین و کلاد در کنار هم می‌تواند انقلابی در صنایع ایجاد کنند.

بلاک‌چین نوعی پایگاه داده توزیع‌شده است که داده‌ها را به صورت الکترونیکی در بلاک‌های مختلف ذخیره می‌کند و سپس زنجیره‌ای از این بلاک‌ها، داده‌های رمزنگاری شده ایجاد می‌کنند. بلاک‌ها در بلاک‌چین اساساً محفظه‌های اطلاعاتی هستند که در آن داده‌ها، رمزگذاری و ذخیره می‌شوند.

بلاک‌ها ظرفیت ذخیره‌سازی محدودی دارند، بنابراین پس از پر شدن، بسته می‌شوند و به آخرین بلاک پرشده متصل می‌شوند و یک زنجیره داده ایجاد می‌کنند. سپس سیستم بلاک‌چین هرگونه داده جدید را در یک بلاک جدید ایجادشده ذخیره می‌کند.

بلاک‌چین همچنین گاهی اوقات به عنوان فناوری دفتر کل توزیع شده (DLT) نیز شناخته می‌شود. زیرا تراکنش‌ها را ثبت و ذخیره کرده و دارایی‌های دیجیتال را ردیابی می‌کند. در هر بلوک چندین تراکنش وجود دارد و هر زمان که تراکنشی ایجاد شود، گزارش آن به دفتر کل هر فرد اضافه می‌شود. یک سیستم بلاک‌چین تنها اجازه توزیع سوابق تراکنش را می‌دهد ـ هیچکس نمی‌تواند آنها را کپی کند یا انتقال دهد.

فناوری بلاک‌چین و رایانش ابری

کاربردهای بلاک‌چین در رایانش ابری به ابر اشیا (CoT)، ترکیبی از رایانش ابری و اینترنت اشیا (IoT) مرتبط است.

اینترنت اشیا سیستمی از دستگاه‌های متعدد به هم پیوسته مانند حسگرها، لوازم خانگی، وسایل نقلیه و غیره است. دستگاه‌های موجود در سیستم اینترنت اشیا می‌توانند بدون دخالت انسان از طریق اینترنت به یکدیگر متصل شده و داده‌ها را مبادله کنند.

بسیاری از صنایع از سیستم‌های اینترنت اشیا برای جمع‌آوری داده‌ها از محیط اطراف و ذخیره و تجزیه و تحلیل آن‌ها استفاده می‌کنند تا اطلاعات ارزشمندی را برای انجام اقدامات صحیح به دست آورند.

با این حال، دستگاه‌های اینترنت اشیا ظرفیت ذخیره‌سازی محدودی دارند، بنابراین از کلاد (ابر) برای ذخیره داده‌های حسگر بزرگ استفاده می‌کنند و این همان چیزی است که ابر اشیا را تشکیل می‌دهد. گزینه‌های خدمات ابری مختلفی مانند ابرهای عمومی، ابرهای خصوصی و ابرهای ترکیبی در دسترس هستند.

نیاز به ابر یا کلاد بلاک‌چین

زیرساخت رایانش ابری و ابر اشیا ریسک‌ها و محدودیت‌هایی دارند که بلاک‌چین می‌تواند به رفع آنها کمک کند. این خطرات و محدودیت ها عبارتند از:

با رایانش ابری، کاربران کنترل محدودی بر روی داده‌ها، فرآیندها و کدهای خود پس از آپلود آنها در سرورهای ابری دارند.

با رایانش ابری، کاربران اطلاعات زیادی درباره مکانیسم‌های عملیات داخلی ندارند و باید به ارائه‌دهندگان ابر برای پردازش داده‌ها اعتماد کنند، که می‌تواند منجر به نگرانی‌هایی در حوزه‌های امنیتی و حفظ حریم خصوصی شود.

ابر اشیا از مدل‌های ارتباطی متمرکز استفاده می‌کند که مقیاس عملیات سرویس و شبکه‌های اینترنت اشیا را گسترش می‌دهد. زیرساخت شبکه متمرکز تاخیر ارتباطی و مصرف انرژی دستگاه‌های اینترنت اشیا را به دلیل انتقال داده‌های زیاد افزایش می‌دهد.

نحوه عملکرد ابر بلاک‌چین

در رایانش ابری مبتنی بر بلاک‌چین، بلاک‌چین می‌تواند برای مدیریت امن شبکه با میزبانی شبکه بلاک‌چین به عنوان سرویس (BaaS) در محیط ابری مورد استفاده قرار گیرد.

بلاک‌چین به عنوان سرویس از کاربردهای اینترنت اشیاء پشتیبانی می‌کند و خدمات مختلف فعال‌شده با بلاک‌چین، مانند خدمات قرارداد هوشمند، خدمات تأیید در تراکنش‌های کاربران و ذخیره‌سازی بلاک‌چین ابری، را ارائه می‌دهد.

تمرکززدایی

مشکل بزرگ کلاد اشیاء، وابستگی به یک سرور متمرکز برای مدیریت داده‌ها و تصمیم‌گیری است. اگر مشکلی در سرور مرکزی رخ دهد، می‌تواند کل سیستم را تحت تاثیر قرار دهد و باعث از بین رفتن اطلاعات شود. علاوه بر این، هکرها می‌توانند به سرور مرکزی حمله کرده و امنیت آن را کاهش دهند.

با این حال، رایانش ابری توزیع‌شده مبتنی بر بلاک‌چین می‌تواند این مسائل را حل کند. در یارانش ابری غیرمتمرکز مبتنی بر بلاک‌چین، چندین نسخه از یک داده در چندین گروه رایانه وجود دارد. این بدان معناست که اگر یک سرور از کار بیفتد، منجر به خرابی کل سیستم نمی‌شود.

امنیت و فضای ذخیره‌سازی ابری پیشرفته

ذخیره داده‌های کلاد اشیا در فضای ابری یک نگرانی بزرگ است زیرا این داده‌ها معمولاً از اطلاعات شخصی افراد مانند فیلم، صدا و موارد دیگر تشکیل می‌شوند. نشت چنین داده‌هایی می تواند بسیار مضر باشد. با این حال، بسیاری از شرکت‌های ذخیره‌سازی ابری بلاک‌چین راه‌حل‌های ذخیره‌سازی ابری مبتنی بر بلاک‌چین را ارائه می‌کنند که می‌تواند امنیت را تا حد زیادی ارتقا دهد.

راه‌حل ذخیره‌سازی ابری غیرمتمرکز، داده‌های کاربر را به چندین بخش رمزگذاری‌شده تقسیم می‌کند و آنها را از طریق یک تابع هَش پیوند می‌دهد. هر بخش در یک مکان غیر متمرکز ذخیره می‌شود. راه‌حل بلاک‌چین ذخیره‌سازی ابری نیز لایه دیگری از امنیت را به این بخش‌ها اضافه می‌کند و آن‌ها را در سراسر شبکه توزیع می‌کند.

علاوه بر این، بلاک‌چین برای ذخیره‌سازی ابری از دستکاری داده‌ها جلوگیری می‌کند. راه‌حل‌های ابری مبتنی بر ذخیره‌سازی بلاک‌چین می‌توانند تاریخچه ذخیره‌سازی و پشتیبان‌گیری را ردیابی کنند تا اطمینان حاصل شود که هیچ دستکاری در داده‌ها رخ نداده است. سیستم‌های ذخیره‌سازی ابری مبتنی بر بلاک‌چین نیز بسیار سریعتر هستند، بنابراین به کاهش هزینه‌ها و بهبود کارایی کمک می‌کنند.

رایانش ابری در مقابل بلاک‌چین

رایانش ابری و بلاک‌چین ممکن است شباهت‌های زیادی داشته باشند، اما تفاوت‌های آشکاری بین بلاک‌چین و رایانش ابری وجود دارد. اولاً اینکه رایانش ابری استاندارد از معماری متمرکز استفاده می‌کند، در حالی که معماری ابری بلاک‌چین کاملاً بر تمرکززدایی متکی است.

یکی دیگر از تفاوت‌های یارانش ابری و بلاک‌چین این است که با خدمات ابری، می‌توانید داده‌ها را به راحتی از طریق اینترنت ذخیره کنید. اما، بلاک‌چین از انواع مختلفی از رمزگذاری‌ها استفاده می‌کند و داده‌ها را در پایگاه‌های ویژه داده‌ها ذخیره می‌کند. هنگامی که ارائه‌دهندگان فناوری ابری فناوری بلاک‌چین را در استک فناوری خود ادغام می‌کنند، امنیت بلاک‌چین را در کنار راحتی در کاربرد فناوری ابری به دست می‌آورید.

وقتی در مورد فناوری ابر در مقابل فناوری بلاک‌چین یا بلاک‌چین در مقابل ذخیره‌سازی ابری صحبت می‌کنیم، تفاوت واضح دیگر این است که بلاک‌چین امنیت بسیار بهتری نسبت به ابر ارائه می‌دهد.

داده‌های موجود در ابر استاندارد قابل ویرایش هستند، اما با ذخیره‌سازی ابری مبتنی بر بلاک‌چین، نمی‌توانید اطلاعات یا داده‌ها را تغییر دهید. در نهایت، بلاک‌چین از دستکاری داده‌ها جلوگیری می‌کند، در حالی که رایانش ابری در برابر هکرها و نقض داده‌ها آسیب پذیرتر است.

بلاک‌چین IaaS

زیرساخت به عنوان یک سرویس (IaaS) یک مدل سرویس رایانش ابری است که از طریق آن یک ارائه‌دهنده خدمات ابری طرف سوم منابعی مانند ذخیره‌سازی، سرورهای خصوصی مجازی و شبکه‌سازی را از طریق اینترنت ارائه می‌کند.

با IaaS، کاربران مسئول اطلاعات خود هستند، به این معنی که در صورت از بین رفتن اطلاعات، کاربران باید خودشان آن را بازیابی کنند. علاوه بر این، نصب و نگهداری سیستم‌عامل‌ها و اپلیکیشن‌ها نیز بر عهده کاربران است. خدمات IaaS همان خدمات زیرساخت ابری نیز گفته می‌شود.

اما بلاک‌چین IaaS مشابه مدل خدمات رایانش ابری IaaS است اما امنیت و تمرکززدایی بیشتری دارد. با یک سرویس ابری بلاک‌چین می‌تواند از ظرفیت بیکار CPUها و GPUهایی که در یک شبکه غیرمتمرکز کار می‌کنند استفاده کند و منابع محاسباتی بیشتری را برای کاربران به ازای هر کاربر ارائه دهد.

مزایای اینترنت اشیاء با استفاده از بلاک‌چین چیست؟

اینترنت اشیای مبتنی بر بلاک‌چین مزایای متعددی دارد. بزرگ‌ترین مزیت بلاک‌چین برای اینترنت اشیاء (IoT) افزایش امنیت است. داده‌های اینترنت اشیا برای اتوماسیون، از داده‌های شخصی کاربران تشکیل شده است، بنابراین حفظ امنیت آن ضروری است.

هنگامی که داده‌های اینترنت اشیا در فضای ابری ذخیره می‌شوند، مستعد حمله هکرها هستند. اما استفاده از سرویس بلاک‌چین می‌تواند داده‌ها را از طریق رمزگذاری و هش کردن کاملاً ایمن نگه دارد. علاوه بر این، بلاک‌چین برای اینترنت اشیا انعطاف‌پذیری بیشتری را ارائه می دهد و تبادل داده را تسریع می‌کند.

تفاوت کلاد و بلاک‌چین چیست؟

وقتی صحبت از بلاک‌چین در مقابل ابر می‌شود، چند تفاوت وجود دارد. ابتدا با استفاده از فضای ابری، کاربران می‌توانند داده‌ها را به صورت آنلاین ذخیره کرده و به آنها دسترسی داشته باشند، در حالی که یک سیستم بلاک‌چین داده‌ها را در بلاک‌ها ذخیره می‌کند و سپس آنها را با استفاده از رمزنگاری برای ایجاد یک زنجیره به یکدیگر پیوند می‌دهد.

تفاوت دیگر این است که رایانش ابری یک مدل متمرکز است، در حالی که بلاک‌چین از معماری غیرمتمرکز استفاده می‌کند.

آیا بلاک‌چین جایگزین کلاد خواهد شد؟

اگرچه زمانی که بلاک‌چین و رایانش ابری با هم استفاده می‌شوند تفاوت‌های کمی وجود دارد، اما پتانسیل ایجاد راه‌حل های قوی و نوآورانه را دارند. به جای اینکه بلاک چین جایگزین ابر شود، همراه با ابر برای ایجاد یک پلتفرم بلاک‌چین استفاده خواهد شد.

بلاکچین ابری امنیت ابر را از طریق رمزگذاری و هش افزایش می‌دهد و از دستکاری داده‌ها جلوگیری می‌کند. علاوه بر این، بلاک‌چین روی ابر مدیریت داده سریع‌تری را ارائه می‌دهد، زیرا با معماری بلاک چین ابری، چندین نسخه از همان داده‌ها در چندین گره رایانه ذخیره می‌شوند.

ابر هیبریدی بلاک‌چین چیست؟

ابر هیبریدی ترکیبی از ابر داخلی، عمومی و ابر خصوصی است. خدمات بلاک‌چین را می‌توان در سراسر حوزه ابر هیبریدی برای امنیت بهتر اعمال کرد.