بلاکچین، خورشید و دانش ایرانی:
چگونه پژوهش جواد واشقانی فراهانی اعتماد را به دادههای انرژی برگرداند
در دنیایی که فناوری و داده هر روز بیشتر در زندگی انسان نفوذ میکنند، یک پرسش بنیادین باقی میماند: چگونه میتوان به دادههایی اعتماد کرد که توسط حسگرها و سیستمهای دیجیتال تولید میشوند؟
در حوزه انرژی ویژه انرژی خورشیدی، پاسخ به این سؤال اهمیت مضاعفی دارد — بهویژه در دوران گذار به اقتصاد سبز.
یک پژوهش جدید از یک محقق ایرانی در دانشگاه وین نشان داده است که بلاکچین میتواند این اعتماد را بازسازی کند.
این پژوهش گر، دکتر جواد واشقانی فراهانی (Javad Vasheghani Farahani) است که در قالب پروژه دکتری خود در Modul University Vienna، سامانهای طراحی کرده است که دادههای انرژی خورشیدی را به شکلی رمزنگاریشده، مقاوم در برابر دستکاری و قابل ممیزی ثبت میکند.
مقالهای که این پژوهش را شرح میدهد تحت عنوان
«A Sustainability Assessment of a Blockchain-Secured Solar Energy Logger for Edge IoT Environments»
در ژورنال Sustainability منتشر شده است.
در ادامه، شرحی از ساختار فنی این سیستم، نتایج بهدستآمده، کاربردها، چالشها، و چشمانداز آینده ارائه میدهم — همراه با دعوتی از دانشجویان و پژوهشگران برای مشارکت مستقیم.
چرا این پژوهش اهمیت دارد
در بسیاری از پروژههای انرژی تجدیدپذیر، دادههای تولید و مصرف انرژی بهصورت مرسوم در سیستمهای ابری یا پایگاههای داده متمرکز ذخیره میشوند. اما این رویکردها با چالشهایی روبهرو هستند:
- امکان دستکاری دادهها وجود دارد
- قطعیها و خطاهای ارتباطی میتوانند باعث از دست رفتن داده شوند
- هزینه نگهداری و ارسال مداوم حجم دادهها بالا است
- و در نهایت، نهادهای مختلف (دولت، شرکتهای انرژی، سرمایهگذاران) اعتماد کامل به دادهها ندارند
پژوهش فراهانی با طراحی سیستمی ترکیبی از حسگر IoT + محاسبات لبه (Edge Computing) + بلاکچین عمومی (Proof-of-Stake) نشان داده است که میتوان دادههای انرژی را با اطمینان ثبت کرد — بدون نیاز به اعتماد به نهاد میانی.
معماری فنی سیستم پیشنهادی
در این پروژه، سیستم در محیط آزمایشی به اجرا درآمده است. اجزای اصلی آن به شرح زیر هستند:
- حسگر INA219 برای اندازهگیری ولتاژ و جریان بر خط تولید پنل خورشیدی
- دستگاه Raspberry Pi 4B با حافظه مناسب برای پردازش لبهای
- الگوریتم SHA-256 برای هشسازی دادهها
- ساختار Merkle tree batching برای تجمیع امن دادهها
- استفاده از آنگکر گذاری (anchoring) به بلاکچین اتریوم Sepolia PoS برای ثبت هش نهایی
عملکرد کلی سیستم به این شکل است که دادهها هر دقیقه ثبت میشوند، سپس در بازههای مشخص (با آستانه تعیینشده) تجمیع میشوند و ریشه Merkle آنها در بلاکچین ثبت میشود. حتی در دورههایی که شبکه اینترنت قطع شده است، مکانیزم بازیابی (retry) و انتقال روزانه اقدام به ارسال دادههای ذخیرهشده میکند، بدون اینکه دادهای از بین برود.
یکی از ویژگیهای برجستهٔ این سیستم آن است که در دورهٔ آزمایش ۱۳۵ ساعته، توانست ۱۳۰ دسته Merkle را بدون هیچ خطا یا از بین رفتن داده به زنجیره ارسال کند.
نتایج عملی و عملکرد
در آزمایش میدانی:
- ۱۰٬۲۶۸ رکورد انرژی در بازه ۱۳۵ ساعته ثبت شدند
- در تمام دوره، هیچ دادهای از دست نرفت
- عملکرد سیستم در مصرف منابع بسیار بهینه بود (CPU، حافظه، دما)
- مصرف انرژی اضافی ناشی از ثبت بلاکچینی در مقیاس پروژه ناچیز بود
- هزینه تراکنشها در بلاکچین مدیریتشدنی باقی ماند
نتایج نشاندهنده آن است که این سامانه از نظر فنی و عملیاتی قابل اجراست و نگرانیهای مرسوم درباره مصرف انرژی بلاکچین را به حداقل میرساند.
مزایا و نقاط قوت
چند مزیت برجستهٔ این طراحی:
- مقاومت در برابر دستکاری: هر تغییر دادهای منجر به شکستن زنجیره هش میشود و قابل تشخیص است.
- پایداری در قطع اینترنت: مکانیزمهای بازیابی تضمین میکنند که دادهها هنگام اتصال مجدد ارسال شوند.
- هزینه پایین و مصرف بهینه: تنها هش دستهها به بلاکچین ارسال میشوند، نه همه رکوردها.
- شفافیت و ممیزیپذیری عمومی: هر ذینفعی میتواند دادهها و هشها را بررسی کند.
- همخوانی با گزارشدهی ESG و صدور گواهی انرژی تجدیدپذیر: این سیستم بستر لازم برای گزارش شفاف کربن و گواهیهای انرژی را فراهم میکند.
محدودیتها و چالشها
بدون آنکه به کلیسا پرداخته شود، باید به معایب احتمالی نیز اشاره کرد:
- آزمایش در شبکه آزمایشی Sepolia انجام شده؛ انتقال به شبکه اصلی ممکن است هزینهها و تأخیر را افزایش دهد
- قیمت گس (gas) در شبکههای اصلی میتواند نوسان داشته باشد و بر هزینه تأثیر بگذارد
- در مقیاس بسیار بزرگ، نیاز به بهینهسازی آستانههای batching و سیاستهای ارسال داده وجود دارد
- تفاوت سختافزاری بین پروژهها میتواند نتایج را تغییر دهد
با این حال، این پژوهش گامی بزرگ در جهت عملی ساختن بلاکچین در حوزه انرژی است.
کاربردها و چشمانداز در ایران
برای کشورهایی مانند ایران که منابع خورشیدی فراوان دارند اما زیرساخت داده و اعتماد در انرژی ضعیف است، این فناوری پتانسیل عظیمی دارد:
- ثبت شفاف تولید انرژی نیروگاهها
- افزایش اعتماد سرمایهگذاران در پروژههای تجدیدپذیر
- کاهش تخلفات و افزایش دقت در صورتحسابها
- امکان ادغام در بازارهای انرژی دیجیتال داخلی و بینالمللی
- پایهای برای صدور گواهی انرژی سبز و گزارش کربن شفاف
یک پروژه پایلوت در مناطق با تابش خورشید بالا مانند یزد، کرمان یا سیستان و بلوچستان میتواند گام نخست پیادهسازی این فناوری در ایران باشد.
دعوت به همکاری علمی و پژوهش
دکتر جواد واشقانی فراهانی (Javad Vasheghani Farahani / Jay Hani) مایل است با پژوهشگران، دانشجویان و تیمهای تحقیقاتی در حوزههای زیر همکاری کند:
- طراحی و مشاوره پروژه در زمینه بلاکچین و انرژی
- راهنمایی پایاننامهها و پروژههای دانشگاهی
- کمک در نگارش پروپوزالهای فاند بینالمللی
- همکاری در پیادهسازی نمونههای آزمایشی
- و ارتباط میانرشتهای با تمرکز بر داده، بلاکچین، انرژی و پایداری
اگر شما علاقهمند به همکاری، راهنمایی یا دریافت فاند پژوهشی هستید، خوشحال میشوم در ارتباط باشیم.
وبسایت: javadfarahani.com
جمعبندی
پژوهش دکتر جواد واشقانی فراهانی نمادی است از این آینده که فناوری میتواند اعتماد را بازسازی کند.
در دنیایی که داده در هر حوزهای مهمترین دارایی محسوب میشود، او نشان داده است که بلاکچین میتواند نقش کلیدی در تضمین صحت و شفافیت آن بازی کند — از انرژی خورشیدی گرفته تا دادههای بزرگ شهرهای هوشمند.
اگر کشور ما بخواهد وارد عصر انرژی دیجیتال و شفاف شود، نیازمند کسانی چون او است — کسانی که داده را نه به چشم ابزار بلکه به چشم حقیقت نگاه میکنند.
