وایت پیپر بیت کوین | بررسی کامل پروژه بیت کوین

به جرات می‌توان گفت واژه بیت کوین را حتی کسانی که با دنیای بلاکچین‌ها 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 می‌کنیم.

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 زبان‌های زیادی از جمله پارسی نیز ترجمه شده است و اطلاعاتی که در این مقاله استفاده می‌شود از وایت پیپر پارسی بیت کوین که خانوم زهرا امینی آن را ترجمه کرده و همچنین آموزش‌های رایگان جادی در مورد بلاکچین‌ها 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 بانک‌ها و یا هر نهاد مستقل انجام دهید. دقیقا این همان ایده بیت کوین می‌باشد. اما در عدم حظور یک نهاد معتمد سوالاتی به وجود می‌آید.

• چه کسی دفترکل توزیع شده و اطلاعات را در اختیار دارد؟
• چه کسی تراکنش‌ها را تایید می‌کند؟
• چه کسی پول جدید (بیت کوین‌های جدید) خلق می‌کند؟
• چه کسی قیمت بیت کوین را تعیین می‌کند؟
• چه کسی جواب سوالات بالا را می‌دهد که در نهایت تبدیل به قوانین می‌شوند؟

“خوب است بدانید دفتر کل توزیع شده (DLT)  که بلاکچین یکی از محصولات آن است، به ساختاری می‌گویند 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 می‌باشد. “

قبل از هر چیزی بهتر است با مفهوم هش و امضا دیجیتال آشنا شوید:

“هش‌ها تابع‌هایی 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 می‌شود یک خروجی با طول ثابت 2²⁵⁶ از آن گرفته می‌شود.”

اما هش کریپتوگرافیک کمی متفاوت می‌باشد و در این جا ورودی‌ها دیگر خاص نیستند و متفاوت می‌باشند که خروجی‌های یکسانی می‌دهند. همچنین باید به گونه ای باشد که کسی نتواند ورودی‌ها را پیدا کند که بتواند خروجی خاصی را تولید کند. این مدل هش‌ها یک قانون دیگر نیز دارد و آن نیز یک طرفه بودن آن است. یعنی همیشه با استفاده از مقادیر ورودی، مقادیر خروجی پدید می‌آید و هیچ وقت نمی‌توان با استفاده از جواب، سوال را استخراج کرد. در واقع با استفاده از هش‌ها اطلاعات را مخفی می‌کنیم.

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 می‌شود. حال اگر کسی پیام شما و کلید عمومی شما و امضاء دیجیتالی که شما تولید کردید را کنار هم بگذارد، مطمئن می‌شود که این پیام حتما از طرف کسی بوده که کلید خصوصی را دارد.”

در نظر داشته باشید در بلاکچین و تولید بلاک‌ها شما به هش نیاز دارید و در استفاده و خلق بیت کوین به امضا دیجیتالی نیاز است.

حال با درک بهتر می‌توانیم به مفهوم بلاکچین بپردازیم. هر بلاک در بلاکچین شامل اطلاعات زیر می‌شود:

• اطلاعات تراکنش، که شامل درخواست تراکنش فعلی و اطلاعات مربوط به بلاک قبلی می‌باشد.
• تاریخ تراکنش.
• هش پوینتر، به یک هش با یک سری اطلاعات خاص اشاره می‌کند.

برای درک بهتر اطلاعات هر بلاک می‌توانید 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 می‌شود. 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 بلاک‌ها باهم هم خوانی نخواهد داشت و کاربران متوجه این مغایرت می‌شوند و هکر لو می‌رود و به اصطلاح زنجیری که آن هکر ایجاد کرده را نادیده می‌گیرند.

اما در غیاب بانک‌ها و نهاد‌های معتمد اعضا چگونه به اجماع برسند؟ همان طور که می‌دانید در سیستم‌های 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 بلاک‌ها شرکت می‌کنند و تراکنش‌ها را تایید می‌کنند، پاداش داده می‌شود. در نتیجه همه سعی می‌کنند در این مشارکت شرکت کنند تا پاداشی دریافت کنند. دوم آن که این تولید بلاک‌ها به صورت اتفاقی صورت می‌گیرد که باعث می‌شود خطر حمله Sybil attack رفع شود. در مورد حمله‌ها و خطرات مختلفی که شبکه بیت کوین را تهدید می‌کند 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 می‌آید. به این ترتیب کاربران به cpu هایی نیاز داشتند تا بتواند توان محاسباتی برای پردازش و تولید بلاک‌ها را در اختیار آن‌ها 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 می‌کند که آن‌ها را عنوان می‌کنیم:

• کریپتوگرافی (رمزنگاری) قوی داشته باشد که نتوان آن را شکست و یا دور زد، که هش‌ها 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 می‌باشد که با حدس زدن آن یک هش محاسبه می‌شود و در نهایت از آن تابع sha256 گرفته می‌شود که مقدار آن باید کمتر از سختی شبکه باشد. در این صورت بلاک جدید خلق می‌شود. با این روش کاربران ثابت می‌کنند که کاری را انجام داده اند (گواه اثبات کار).

“Sha256 در حقیقت به یک سری دستورعمل‌هایی می‌گویند 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، طولانی‌ترین زنجیره معتبر‌ترین می‌باشد. به بیان ساده اگر شما در یک زنجیره قرار دارید که تعداد بلاک‌های درون آن بیشتر باشد، شما برنده هستید. به همین دلیل است که 6 بلاک طول می‌کشد تا تراکنش شما نهایی شود.
• خاصیت ضد تورمی. تقریبا هر 210000 بلاک (4 سال) یک بار، پاداش تولید بلاک‌ها نصف می‌شود.
• تعداد محدود. تمامی بیت کوین‌ها تا سال 2140 استخراج می‌شوند که تعداد آن‌ها 21 میلیون می‌باشد.
• مقاوم بودن شبکه در برابر حمله 51%، که این حمله را در بخش مربوط به خود بررسی می‌کنیم.
• هزینه استخراج. برای خرید و نگهداری ماینرها هزینه باید پرداخت شود که باعث می‌شود Sybil attack صرفه اقتصادی نداشته باشد.

 اما در ادامه، روند کار شبکه بیت کوین را بررسی می‌کنیم:

• تراکنش‌های جدید به تمامی نودها مخابره می‌شوند.
• هر نود تراکنش‌های جدید را در یک بلوک ذخیره می‌کند.
• هر نود سعی می‌کند تا جواب عدد نانس را بیابد تا تراکنش مخصوص به خودش فعال شود و پاداش بگیرد.
• سایر نودها بلوک مذکور را تنها در شرایطی می‌پذیرند که کل تراکنش‌های آن صحیح باشند و قبلا خرج نشده باشند.
• سایر نودها موافقت خود را با بلوک مورد نظر با ایجاد بلوک بعدی در زنجیره اعلام می‌دارند و به این منظور از هش بلوک پذیرفته شده به عنوان هش قبلی استفاده می‌کنند.

در ادامه در مورد فضای ذخیره سازی اطلاعات شبکه بحث می‌کنیم. به محض آن که یک تراکنش با موفقیت انجام شود، می‌توان تمامی تراکنش‌های قبلی را نادیده گرفت تا فضای کمتری را اشغال کند. برای این کار از درخت مرکل استفاده می‌کنند. به بیان ساده با استفاده از این روش بدون آن که خود اطلاعات را نمایش بدهیم، اطلاعات کلی را به کاربر می‌دهیم.

توجه داشته باشید که تراکنش‌ها دارایی مقادیر ورودی و خروجی‌هایی می‌باشند 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 می‌گردد.

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 تراکنش‌ها قابل مشاهده است اما هویت شما در قالب کلید عمومی شما نمایش داده می‌شود که کسی متوجه هویت شما نمی‌شود. در واقع کلید خصوصی شما به صورت پنهان و تنها در اختیار خود شما می‌باشد.

بررسی اهداف بیت کوین

در این بخش قصد داریم اهداف بیت کوین را نام ببریم.

• حذف بانک‌ها و نهاد‌های 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 بانک‌ها.
• جلوگیری از کلاهبرداری موسسات با وعده‌های سودهای بزرگ.
• شفافیت در تراکنش‌ها و سایر امور مالی.
• حفظ اصل ناشناس بودن با استفاده از کلیدهای عمومی و خصوصی.

ویژگی‌های بیت کوین

در این بخش ویژگی‌های منحصربه فرد بیت کوین را عنوان می‌کنیم:

• مصرف کمتر انرژی نسبت به بانک‌ها و نهادهای متمرکز.
• شفافیت در تراکنش‌ها و مشاهده آن توسط تمامی کاربران.
• رعایت حفظ هویت کاربران.
• اداره غیرمتمرکز شبکه توسط نودها.
• محدودیت در عرضه و نصف شدن پاداش‌ها هر 4 سال یک بار.
• امنیت بالا در شبکه، تا کنون یک مورد هک در شبکه بیت کوین رخ نداده است.
• پرداخت‌های 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 شرکت‌ها یک بخش مانند تولید محصول را دارند که باعث مصرف انرژی و زمان بیشتر می‌شود.
• پیاده سازی قوانین و آپدیت‌های جدید مانند تپروت، توسط جامعه مشارکت کننده مانند برنامه نویسان و ماینرها و..
• و در نهایت بیت کوین یکی از غیرمتمرکز‌ترین ارزهای موجود در بازار است و همین موضوع یکی از مهم‌ترین دلیل‌های آن است که بیت کوین تا کنون در جایگاه نخست ارزهای دیجیتال قرار دارد.

معرفی رقبای بیت کوین

می‌توان تمامی فورک‌های شبکه بیت کوین را رقیب آن دانست، زیرا برای رفع کمبودی در این شبکه به وجود آمده اند. تعداد فورک‌های بیت کوین بسیار زیاد می‌باشد که معروف‌ترین آن‌ها بیت کوین کش، بیت کوین گلد، بیت کوین کلاسیک، بیت کوین اس وی، لایت کوین، زی کش و … می‌باشند. اما بنابه دلایل مختلفی هیچکدام از آن‌ها نتوانسته اند جایگزین خوبی برای بیت کوین باشند.

همچنین پروژه‌های لایه اولی مانند اتریوم، کاردانو، ترون، آوالانچ، سولانا، اسمارت چین و سایر پروژه‌های لایه اولی نیز رقیب بیت کوین هستند با این تفاوت که قابلیت اجرای برنامه‌های غیرمتمرکز را نیز دارند. به نظر می‌رسد از بین تمامی پروژه‌های لایه اولی، اتریوم بزرگترین و مهم‌ترین رقیب بیت کوین باشد. بسیاری از کارشناسان امیدوارند که در آینده جایگاه بیت کوین به خطر می‌افتد و اتریوم به عنوان پادشاه کریپتوها تبدیل می‌شود.

چه خطراتی شبکه بیت کوین را تهدید می‌کند؟!

اما در این بخش قصد داریم تمامی خطراتی که شبکه بیت کوین را تهدید می‌کند را بررسی کنیم.

• خطر دوبار خرج کردن (Double spending):

در سیستم سنتی جعل کردن پول‌های کاغذی با توجه به نشانه‌ها و علامت‌های 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 می‌شود. 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 می‌شوند که قبلا من این پول را خرج کرده ام و در تاریخچه بلاکچین ثبت شده است. در نتیجه درخواست دوم من حذف می‌شود.

• Sybil attack:

در این مدل حمله‌ها، هکر با کپی کردن، شانس خود را بالا می‌برد و تلاش می‌کند 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 می‌برند. 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 هزینه‌های مربوط به راه اندازی و نگهداری ماینرها و انرژی مصرفی برای تولید بلاک نیز وجود دارد. این هزینه‌ها باعث می‌شود امکان Sybil attack بسیار کم شود زیرا صرفه اقتصادی ندارد.

• حمله 51%:

همان طور که گفته شد اطلاعات به صورت خلاصه در بلاک‌های بعدی به صورت زنجیره وار ثبت می‌شود. به این ترتیب اگر کسی قصد هک کردن و یا تقلب داشته باشد باید بلاکی که در حال ایجاد می‌باشد را تغییر دهد و به ترتیب بلاک‌های قبلی که باعث می‌شود هکر را لو دهد که هش او تقلبی است و همچنین بلاک‌های بعدی را باید تغییر بدهد. از آن جایی که هکر توان 51% از کل شبکه را در اختیار دارد، می‌تواند در بلند مدت بلاک‌های بیشتری نسبت به زنجیره اصلی تولید کند و همان طور که گفته شد هر زنجیره که تعداد بلاک‌های بیشتری داشته باشد، آن زنجیره تایید می‌شود. در این صورت زنجیره تقلبی به عنوان زنجیره اصلی انتخاب شده و هکر کنترل شبکه را در دست می‌گیرد.

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 50% از شبکه را تشکیل می‌داد که اعلام کرد عضو جدیدی نمی‌پذیرد که سلامت شبکه به خطر نیفتد.

• Selfish mining:

تقریبا زمان تولید هر بلاک در بیت کوین 10 دقیقه می‌باشد. اما این به این معنی نیست که هر بلاک دقیقا در 10 دقیقه ساخته می‌شود و می‌توان گفت 10 دقیقه میانگینی برای تولید بلاک‌ها می‌باشد. حال اگر شما زیر 10 دقیقه عدد نانس را حدس بزنید و به شبکه اعلام نکنید و با استفاده از هش به دست آمده سریعا به ساخت بلاک‌های بعدی اقدام کنید، در نتیجه شما چند دقیقه از بقیه جلوتر هستید و احتمال موفقیت شما بیشتر می‌شود. 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