به جرات می توان گفت واژه بیت کوین را حتی کسانی که با دنیای بلاکچین ها و کریپتوها نیز آشنا نیستند هم شنیده اند. اما ما چقدر با تکنولوژی پشت پرده ارزهای دیجیتال به خصوص بیت کوین آشنا هستیم؟! اگر شما کاربر ارزهای دیجیتال هستید و یا قصد کسب دانش در مورد عملکرد فنی ارزهای دیجیتال به ویژه بیت کوین را دارید، این مقاله به شما کمک زیادی خواهد کرد. ما در این مقاله وایت پیپر بیت کوین و همچنین ساختار و عملکرد بلاکچین بیت کوین را مو شکافانه بررسی می کنیم.
لیست عناوینی که در این مقاله برای شما زوم ارزی عزیز آماده کرده ایم:
بررسی ویدیویی وایت پیپر بیت کوین
وایت پیپر بیت کوین از دیدگاه فنی
“قبل از بررسی وایت پیپر بیت کوین باید بدانید که وایت پیپر این ارز محبوب به زبان های زیادی از جمله پارسی نیز ترجمه شده است و اطلاعاتی که در این مقاله استفاده می شود از وایت پیپر پارسی بیت کوین که خانوم زهرا امینی آن را ترجمه کرده و همچنین آموزش های رایگان جادی در مورد بلاکچین ها گرفته شده است.”
در نظر بگیرید که شما مایل هستید مقداری پول برای دوستتان ارسال کنید و تمایل دارید این کار را بدون نیاز به یک واسط معتمد مثل بانک ها و یا هر نهاد مستقل انجام دهید. دقیقا این همان ایده بیت کوین می باشد. اما در عدم حظور یک نهاد معتمد سوالاتی به وجود می آید.
- چه کسی دفترکل توزیع شده و اطلاعات را در اختیار دارد؟
- چه کسی تراکنش ها را تایید می کند؟
- چه کسی پول جدید (بیت کوین های جدید) خلق می کند؟
- چه کسی قیمت بیت کوین را تعیین می کند؟
- چه کسی جواب سوالات بالا را می دهد که در نهایت تبدیل به قوانین می شوند؟
“خوب است بدانید دفتر کل توزیع شده (DLT) که بلاکچین یکی از محصولات آن است، به ساختاری می گویند که سرورهای آن تحت اختیار یک فرد یا نهاد نباشد بلکه بدون مرکزیت و در اختیار تمامی کاربران باشد. هدف اصلی DLT ها ایجاد عدالت در توزیع ثروت، قدرت و اطلاعات می باشد. “
قبل از هر چیزی بهتر است با مفهوم هش و امضا دیجیتال آشنا شوید:
“هش ها تابع هایی هستند که به ازای یک ورودی خاص همیشه یک خروجی خاص بدهند و این فرآیند در یک زمان به خصوص محاسبه شود. به عبارتی دیگر در ازای هر ورودی که به آن داده می شود یک خروجی با طول ثابت ۲۲۵۶ از آن گرفته می شود.”
اما هش کریپتوگرافیک کمی متفاوت می باشد و در این جا ورودی ها دیگر خاص نیستند و متفاوت می باشند که خروجی های یکسانی می دهند. همچنین باید به گونه ای باشد که کسی نتواند ورودی ها را پیدا کند که بتواند خروجی خاصی را تولید کند. این مدل هش ها یک قانون دیگر نیز دارد و آن نیز یک طرفه بودن آن است. یعنی همیشه با استفاده از مقادیر ورودی، مقادیر خروجی پدید می آید و هیچ وقت نمی توان با استفاده از جواب، سوال را استخراج کرد. در واقع با استفاده از هش ها اطلاعات را مخفی می کنیم.
اما امضا دیجیتال چیست؟ “به بیان ساده اگر شما یک پیام را با کلید خصوصی خودتان ترکیب کنید به شما یک امضاء دیجیتالی (کد) داده می شود. حال اگر کسی پیام شما و کلید عمومی شما و امضاء دیجیتالی که شما تولید کردید را کنار هم بگذارد، مطمئن می شود که این پیام حتما از طرف کسی بوده که کلید خصوصی را دارد.”
در نظر داشته باشید در بلاکچین و تولید بلاک ها شما به هش نیاز دارید و در استفاده و خلق بیت کوین به امضا دیجیتالی نیاز است.
حال با درک بهتر می توانیم به مفهوم بلاکچین بپردازیم. هر بلاک در بلاکچین شامل اطلاعات زیر می شود:
- اطلاعات تراکنش، که شامل درخواست تراکنش فعلی و اطلاعات مربوط به بلاک قبلی می باشد.
- تاریخ تراکنش.
- هش پوینتر، به یک هش با یک سری اطلاعات خاص اشاره می کند.
برای درک بهتر اطلاعات هر بلاک می توانید از تصویر زیر کمک بگیرید:
همان طور که متوجه شدید اطلاعات هر بلاک به طور خلاصه شده و به صورت یک هش در بلاک بعدی نمایش داده می شود. به این ترتیب اگر کسی قصد هک کردن شبکه را داشته باشد باید از اولین بلاک تا آخرین را هک کند که بتواند اطلاعات را تغییر دهد، در غیر این صورت اطلاعات بلاک ها باهم هم خوانی نخواهد داشت و کاربران متوجه این مغایرت می شوند و هکر لو می رود و به اصطلاح زنجیری که آن هکر ایجاد کرده را نادیده می گیرند.
اما در غیاب بانک ها و نهاد های معتمد اعضا چگونه به اجماع برسند؟ همان طور که می دانید در سیستم های بانکداری و سنتی، همیشه افرادی وجود دارند که به دنبال منافع بیشتر هستند اما در ساختار بیت کوین با استفاده از دو قانون این مشکل نیز حل شد. اول این که به افرادی که در تولید بلاک ها شرکت می کنند و تراکنش ها را تایید می کنند، پاداش داده می شود. در نتیجه همه سعی می کنند در این مشارکت شرکت کنند تا پاداشی دریافت کنند. دوم آن که این تولید بلاک ها به صورت اتفاقی صورت می گیرد که باعث می شود خطر حمله Sybil attack رفع شود. در مورد حمله ها و خطرات مختلفی که شبکه بیت کوین را تهدید می کند در بخشی جداگانه بحث خواهیم کرد.
خوب است بدانید در بیت کوین اجماع با استفاده از الگوریتم pow یا همان گواه اثبات کار به دست می آید. به این ترتیب کاربران به cpu هایی نیاز داشتند تا بتواند توان محاسباتی برای پردازش و تولید بلاک ها را در اختیار آن ها قرار دهد. در نهایت ایده ساتوشی که هر cpu یک حق رای بود به وجود آمد.
الگوریتم pow بیت کوین از یک سری قوانین پیروی می کند که آن ها را عنوان می کنیم:
- کریپتوگرافی (رمزنگاری) قوی داشته باشد که نتوان آن را شکست و یا دور زد، که هش ها در این بخش به کار آمدند.
- شبکه به راحتی اعتماد نکند و آن کاربر (ماینر) باید ثابت کند که کاری انجام داده و سپس شبکه آن را تایید کند.
- حدس زدن عدد نانس. عدد نانس عددی می باشد که با حدس زدن آن یک هش محاسبه می شود و در نهایت از آن تابع sha256 گرفته می شود که مقدار آن باید کمتر از سختی شبکه باشد. در این صورت بلاک جدید خلق می شود. با این روش کاربران ثابت می کنند که کاری را انجام داده اند (گواه اثبات کار).
“Sha256 در حقیقت به یک سری دستورعمل هایی می گویند که اطلاعات را به صورت پیچیده ای درهم بریزد که مشخص باشد. برای اولین بار سازمان امنیت ملی آمریکا از این الگوریتم استفاده کرد.”
- اما اگر کسی با کمی اختلاف زمانی بتواند عدد نانس را حدس بزند، پس کدام مورد قبول است؟ جواب کوتاه است، طولانی ترین زنجیره معتبر ترین می باشد. به بیان ساده اگر شما در یک زنجیره قرار دارید که تعداد بلاک های درون آن بیشتر باشد، شما برنده هستید. به همین دلیل است که ۶ بلاک طول می کشد تا تراکنش شما نهایی شود.
- خاصیت ضد تورمی. تقریبا هر ۲۱۰۰۰۰ بلاک (۴ سال) یک بار، پاداش تولید بلاک ها نصف می شود.
- تعداد محدود. تمامی بیت کوین ها تا سال ۲۱۴۰ استخراج می شوند که تعداد آن ها ۲۱ میلیون می باشد.
- مقاوم بودن شبکه در برابر حمله ۵۱%، که این حمله را در بخش مربوط به خود بررسی می کنیم.
- هزینه استخراج. برای خرید و نگهداری ماینرها هزینه باید پرداخت شود که باعث می شود Sybil attack صرفه اقتصادی نداشته باشد.
اما در ادامه، روند کار شبکه بیت کوین را بررسی می کنیم:
- تراکنش های جدید به تمامی نودها مخابره می شوند.
- هر نود تراکنش های جدید را در یک بلوک ذخیره می کند.
- هر نود سعی می کند تا جواب عدد نانس را بیابد تا تراکنش مخصوص به خودش فعال شود و پاداش بگیرد.
- سایر نودها بلوک مذکور را تنها در شرایطی می پذیرند که کل تراکنش های آن صحیح باشند و قبلا خرج نشده باشند.
- سایر نودها موافقت خود را با بلوک مورد نظر با ایجاد بلوک بعدی در زنجیره اعلام می دارند و به این منظور از هش بلوک پذیرفته شده به عنوان هش قبلی استفاده می کنند.
در ادامه در مورد فضای ذخیره سازی اطلاعات شبکه بحث می کنیم. به محض آن که یک تراکنش با موفقیت انجام شود، می توان تمامی تراکنش های قبلی را نادیده گرفت تا فضای کمتری را اشغال کند. برای این کار از درخت مرکل استفاده می کنند. به بیان ساده با استفاده از این روش بدون آن که خود اطلاعات را نمایش بدهیم، اطلاعات کلی را به کاربر می دهیم.
توجه داشته باشید که تراکنش ها دارایی مقادیر ورودی و خروجی هایی می باشند و در بسیاری از موارد دو خروجی خواهیم داشت. یکی برای پرداخت و دیگری برای بازگشت باقی مانده، اگر باقی مانده وجود داشته باشد به فرستنده باز می گردد.
اما حریم خصوصی و هویت افراد در شبکه بیت کوین چگونه است؟ برخلاف سیستم بانکداری سنتی که دسترسی به اطلاعات برای افراد محدودی امکان پذیر بود، در بیت کوین اطلاعات تراکنش به صورت شفاف برای همه قابل مشاهده است. اما باید بدانید که اگرچه تراکنش ها قابل مشاهده است اما هویت شما در قالب کلید عمومی شما نمایش داده می شود که کسی متوجه هویت شما نمی شود. در واقع کلید خصوصی شما به صورت پنهان و تنها در اختیار خود شما می باشد.
بررسی اهداف بیت کوین
در این بخش قصد داریم اهداف بیت کوین را نام ببریم.
- حذف بانک ها و نهاد های متمرکز.
- عدالت در توزیع ثروت و اطلاعات.
- ایجاد یک سیستم پرداخت غیرمتمرکز.
- امکان تبادل همتا به همتا.
- خاصیت ضد تورمی و جلوگیری از افزایش نقدینگی مانند بانک ها.
- جلوگیری از کلاهبرداری موسسات با وعده های سودهای بزرگ.
- شفافیت در تراکنش ها و سایر امور مالی.
- حفظ اصل ناشناس بودن با استفاده از کلیدهای عمومی و خصوصی.
ویژگی های بیت کوین
در این بخش ویژگی های منحصربه فرد بیت کوین را عنوان می کنیم:
- مصرف کمتر انرژی نسبت به بانک ها و نهادهای متمرکز.
- شفافیت در تراکنش ها و مشاهده آن توسط تمامی کاربران.
- رعایت حفظ هویت کاربران.
- اداره غیرمتمرکز شبکه توسط نودها.
- محدودیت در عرضه و نصف شدن پاداش ها هر ۴ سال یک بار.
- امنیت بالا در شبکه، تا کنون یک مورد هک در شبکه بیت کوین رخ نداده است.
- پرداخت های ایمن و ناشناس.
- امکان مشارکت در شبکه برای تمامی افراد.
- غیرقابل هک شدن.(البته احتمال بسیاری کمی وجود دارد.)
- تبدیل مستقیم برق به دلار، در صورتی که بسیاری از شرکت ها یک بخش مانند تولید محصول را دارند که باعث مصرف انرژی و زمان بیشتر می شود.
- پیاده سازی قوانین و آپدیت های جدید مانند تپروت، توسط جامعه مشارکت کننده مانند برنامه نویسان و ماینرها و..
- و در نهایت بیت کوین یکی از غیرمتمرکز ترین ارزهای موجود در بازار است و همین موضوع یکی از مهم ترین دلیل های آن است که بیت کوین تا کنون در جایگاه نخست ارزهای دیجیتال قرار دارد.
معرفی رقبای بیت کوین
می توان تمامی فورک های شبکه بیت کوین را رقیب آن دانست، زیرا برای رفع کمبودی در این شبکه به وجود آمده اند. تعداد فورک های بیت کوین بسیار زیاد می باشد که معروف ترین آن ها بیت کوین کش، بیت کوین گلد، بیت کوین کلاسیک، بیت کوین اس وی، لایت کوین، زی کش و … می باشند. اما بنابه دلایل مختلفی هیچکدام از آن ها نتوانسته اند جایگزین خوبی برای بیت کوین باشند.
همچنین پروژه های لایه اولی مانند اتریوم، کاردانو، ترون، آوالانچ، سولانا، اسمارت چین و سایر پروژه های لایه اولی نیز رقیب بیت کوین هستند با این تفاوت که قابلیت اجرای برنامه های غیرمتمرکز را نیز دارند. به نظر می رسد از بین تمامی پروژه های لایه اولی، اتریوم بزرگترین و مهم ترین رقیب بیت کوین باشد. بسیاری از کارشناسان امیدوارند که در آینده جایگاه بیت کوین به خطر می افتد و اتریوم به عنوان پادشاه کریپتوها تبدیل می شود.
چه خطراتی شبکه بیت کوین را تهدید می کند؟!
اما در این بخش قصد داریم تمامی خطراتی که شبکه بیت کوین را تهدید می کند را بررسی کنیم.
-
خطر دوبار خرج کردن (Double spending):
در سیستم سنتی جعل کردن پول های کاغذی با توجه به نشانه ها و علامت های درج شده روی آن سخت است. اما در دنیای دیجیتال چه؟ برای مقابله با این تهدید ساتوشی بلاکچین بیت کوین را به گونه طراحی کرده است که تمامی اطلاعات گذشته به صورت هش شده در بلاک بعدی ثبت می شود. به این ترتیب اگر من پولی را به شما پرداخت کنم و بعد از آن بخواهم آن پول را یک بار دیگر به شخص دیگری پرداخت کنم، نودها متوجه می شوند که قبلا من این پول را خرج کرده ام و در تاریخچه بلاکچین ثبت شده است. در نتیجه درخواست دوم من حذف می شود.
-
Sybil attack:
در این مدل حمله ها، هکر با کپی کردن، شانس خود را بالا می برد و تلاش می کند شبکه را در اختیار بگیرد. همان طور که متوجه شدید ایده ساتوشی هر cpu یک رای بود. حالا هکرها با جمع آوری تعداد زیادی cpu شانس خود را برای کنترل شبکه بالا می برند. اما ساتوشی چگونه از این حمله پیشگیری کرد؟ با استفاده از الگوریتم pow نودها باید یک فرآیند محاسباتی پیچیده ای را برای حدس زدن عدد نانس پشت سر بگذارند. این محاسبات به cpu نیاز دارد و تهیه cpu هزینه دارد، همچنین از طرفی هزینه های مربوط به راه اندازی و نگهداری ماینرها و انرژی مصرفی برای تولید بلاک نیز وجود دارد. این هزینه ها باعث می شود امکان Sybil attack بسیار کم شود زیرا صرفه اقتصادی ندارد.
-
حمله ۵۱%:
همان طور که گفته شد اطلاعات به صورت خلاصه در بلاک های بعدی به صورت زنجیره وار ثبت می شود. به این ترتیب اگر کسی قصد هک کردن و یا تقلب داشته باشد باید بلاکی که در حال ایجاد می باشد را تغییر دهد و به ترتیب بلاک های قبلی که باعث می شود هکر را لو دهد که هش او تقلبی است و همچنین بلاک های بعدی را باید تغییر بدهد. از آن جایی که هکر توان ۵۱% از کل شبکه را در اختیار دارد، می تواند در بلند مدت بلاک های بیشتری نسبت به زنجیره اصلی تولید کند و همان طور که گفته شد هر زنجیره که تعداد بلاک های بیشتری داشته باشد، آن زنجیره تایید می شود. در این صورت زنجیره تقلبی به عنوان زنجیره اصلی انتخاب شده و هکر کنترل شبکه را در دست می گیرد.
خوب است بدانید تا کنون چنین اتفاقی رخ نداده و احتمال آن نیز بسیار کم است. تنها یک بار یکی از استخرهای بزرگ استخراج بیت کوین نزدیک به ۵۰% از شبکه را تشکیل می داد که اعلام کرد عضو جدیدی نمی پذیرد که سلامت شبکه به خطر نیفتد.
-
Selfish mining:
تقریبا زمان تولید هر بلاک در بیت کوین ۱۰ دقیقه می باشد. اما این به این معنی نیست که هر بلاک دقیقا در ۱۰ دقیقه ساخته می شود و می توان گفت ۱۰ دقیقه میانگینی برای تولید بلاک ها می باشد. حال اگر شما زیر ۱۰ دقیقه عدد نانس را حدس بزنید و به شبکه اعلام نکنید و با استفاده از هش به دست آمده سریعا به ساخت بلاک های بعدی اقدام کنید، در نتیجه شما چند دقیقه از بقیه جلوتر هستید و احتمال موفقیت شما بیشتر می شود. در نظر داشته باشید که این اتفاق تاکنون برای شبکه بیت کوین رخ نداده است.
ممنون از اینکه تا پایان “وایت پیپر بیت کوین چیست” همراه ما بودید.
بیشتر بخوانید:
- تحلیل بیت کوین
- اخبار بیت کوین امروز
- بیت کوین BTC چیست؟
- ۶ عامل موثر بر قیمت بیت کوین
- قیمت بیت کوین (BTC) امروز به تومان
- علت افزایش قیمت بیت کوین امروز چیست؟
- بهترین کیف پول بیت کوین BTC | انواع کیف پول بیت کوین
- آموزش استخراج بیت کوین | چگونه بیت کوین استخراج کنم؟
- آموزش خرید بیت کوین در ایران و جهان | چگونه بیت کوین بخرم؟
- علت کاهش قیمت بیت کوین امروز | ریزش بیت کوین تا کی ادامه دارد
