نکات کلیدی

• در سال 2008 نویسنده‌ای ناشناس به نام ساتوشی ناکاموتو مقاله کوتاهی نوشت که بیت کوین را به عنوان یک سیستم پول دیجیتال معرفی می‌کرد.
• مدل معرفی شده توسط ساتوشی، مشکل خرج کردن دوباره و سایر مشکلات سیستم‌های قبلی پول دیجیتال را رفع می‌کرد.
• ماینرها با استفاده از کامپیوترهایی قدرتمند، تراکنش‌ها را تأیید کرده و به بلاک چین اضافه می‌کنند.
• وجود ماینرها برای حفظ امنیت شبکه ضروری است. ماینرهای موفق، برای انجام این کار پاداش دریافت می‌کنند.

مقاله سفید بیت کوین راجع به چیست؟

در سال 2008، یک فرد یا گروه ناشناس تحت عنوان ساتوشی ناکاموتو مقاله‌ای کوتاه اما انقلابی را منتشر کردند به نام "بیت کوین: یک سیستم پول نقد الکترونیک نظیر به نظیر". این مقاله مفهومی جدید را معرفی کرده بود یعنی یک سیستم پول نقد دیجیتال که به همه امکان می‌داد از طریق اینترنت و بدون نیاز به مداخله بانک‌ها، شرکت‌های پردازش تراکنش یا هر شخص ثالث دیگری، تراکنش اجرا کنند.

این تغییر اهمیت چشمگیری داشت؛ چون قبل از بیت کوین، بیشتر سیستم‌های پرداخت آنلاین متکی بر چنین واسطه‌هایی بودند. این واسطه‌ها کارمزد دریافت می‌کردند، امکان ایجاد تأخیر را در تراکنش‌ها داشتند و احتمال آسیب‌پذیری در برابر کلاهبرداری، سانسور یا شکست تراکنش را ایجاد می‌کردند. مقاله سفید بیت کوین سیستمی مبتنی بر رمزنگاری را به جای اعتماد پیشنهاد داد که در آن افراد از طریق همکاری و اعتبارسنجی بر سر یک تاریخچه واحد از تراکنش‌ها به توافق می‌رسیدند.

بزرگترین چالش، مربوط به مشکل خرج کردن دوباره بود. در سیستم‌های دیجیتال به راحتی می‌توان داده‌ها را کپی کرد؛ در نتیجه باید راهی برای پیشگیری از خرج کردن دوباره یک کوین وجود داشته باشد. در سیستم بیت کوین برای پیشگیری از این مسئله همه تراکنش‌ها عمومی بوده و کل شبکه باید بر سر ترتیب اجرای آنها توافق داشته باشند.

بیت کوین چطور کار می‌کند؟

کوین‌ها و امضاهای دیجیتال

بیت کوین یک کوین را به صورت زنجیره‌ای از امضاهای دیجیتال تعریف می‌کند. وقتی شخصی بیت کوین ارسال می‌کند، با استفاده از کلید خصوصی خودش پیامی را امضاء می‌کند که آن را به کلید عمومی گیرنده لینک می‌کند. این پیام امضا شده به انتهای زنجیره مالکیت اضافه شده و نشان می‌دهد که انتقال مجاز بوده است.

از آنجایی که زنجیره امضاها به تنهایی مانع از خرج کردن چند باره یک کوین نمی‌شوند، شبکه نیاز به روشی مطمئن برای پیشگیری از خرج کردن چند باره دارد. در سیستم‌های سنتی، موجودیت‌های مورد اعتماد این موضوع را بررسی می‌کردند، اما بیت کوین با اعلام عمومی همه تراکنش‌ها و الزام به توافق کل شبکه بر سر تاریخچه تراکنش، نیاز به وجود یک مرجع مرکزی را حذف می‌کند.

بلاک چین: یک تایم لاین مشترک

این شبکه برای حل مشکل خرج کردن دوباره از یک سیستم سرور برچسب زمانی توزیع شده استفاده می‌کند که امروزه با نام بلاک چین شناخته می‌شود. در این سیستم، تراکنش‌ها در قالب بلاک جمع آوری می‌شوند که با هم هش شده و به صورت یک زنجیره به هم لینک شده‌اند. هر بلاک یک برچسب زمانی و یک اشاره گر (به بلاک قبلی) دارد و پس از ثبت، امکان تغییر آن بدون ثبت مجدد همه بلاک‌های بعدی وجود نخواهد داشت.

زنجیره بلاک چین توسط هزاران عضو شبکه (نودها) که در سطح جهان توزیع شده‌اند ذخیره و اعتبارسنجی می‌شود. از آنجایی که بلاک چین به صورت گسترده کپی و با توافق جمعی آپدیت می‌شود، بعید است که یک فرد یا موجودیت خاص امکان دستکاری تراکنش‌ها یا لغو آنها را داشته باشد.

ماینینگ بیت کوین

ماینرهای بیت کوین باید برای اضافه کردن یک بلاک به بلاک چین یک مسئله ریاضی سخت را حل کنند که نیاز به قدرت پردازشی زیادی دارد. وقتی ماینری این مسئله را حل می‌کند، یک بلاک جدید ایجاد کرده، آن را به بلاک چین اضافه کرده و با دیگران به اشتراک می‌گذارد. از آنجایی که این فرایند نیاز به انجام کارهای سنگینی دارد، تغییر دادن بلاک در آینده مستلزم انجام دوباره همه این کارهاست که بسیار سخت خواهد بود.

به ماینرهایی که موفق به انجام این کار شوند، بیت کوین و کارمزد تراکنش تعلق می‌گیرد تا برای حفظ امنیت شبکه انگیزه داشته باشند. مکانیزم اجماع مورد استفاده در فرایند ماینینگ بیت کوین، اثبات کار نام دارد.

اگر دو بلاک همزمان ماین شوند، چه می‌شود؟

از آنجایی که شبکه غیرمتمرکز است، ممکن است گاهی اوقات دو ماینر تقریباً به صورت همزمان بلاک‌های معتبر متفاوتی را پیدا کنند که این شرایط باعث انشعاب بلاک چین می‌شود. نودها روی همان زنجیره‌ای که اول دریافت کرده بودند کار خواهند کرد اما انشعاب بعدی را به عنوان بکاپ حفظ می‌کنند.

زمانی که بلاک بعدی روی یک انشعاب پیدا شده و باعث طولانی‌تر شدن آن شود، این انشعاب به صورت طبیعی رفع خواهد شد. در نهایت، همه نودها توافق می‌کنند که از زنجیره طولانی‌تر استفاده کرده و زنجیره کوتاه‌تر را نادیده بگیرند.

بررسی و اعتبارسنجی پرداخت‌ها بدون ذخیره همه چیز

نیازی نیست که همه اعضا یک کپی کامل از بلاک چین را ذخیره کنند. بیت کوین به کلاینت‌های سبک هم امکان می‌دهد که تنها با دانلود بخش‌هایی کوچک به نام هدرهای بلاک و انشعاب‌ها، پرداخت‌ها را بررسی کنند. به این ترتیب، سایر کاربران هم می‌توانند بدون نیاز به فضای ذخیره بزرگ، پرداخت‌ها را بررسی و تأیید کنند.

مدیریت داده‌ها و اندازه بلاک

با گذشت زمان، بلاک چین بزرگتر شده و این موضوع می‌تواند از نظر سرعت و فضای ذخیره اطلاعات مشکل آفرین شود. مقاله سفید بیت کوین، روش استفاده از درختان مرکل را توضیح داده که یک روش خاص برای هش کردن تراکنش‌ها است. این روش به نودها امکان می‌دهد داده‌هایی را که دیگر مورد نیاز نیستند، هرس کرده یا نادیده بگیرند و امنیت و قابلیت اعتبارسنجی بلاک چین را حفظ می‌کند.

جمع بندی

مقاله سفید بیت کوین رویکرد جدیدی را نسبت به اعتماد آنلاین و پول مطرح کرد. این مقاله نشان داد که افراد چطور می‌توانند از طریق یک شبکه کامپیوتری جهانی به صورت مستقیم، امن، بدون مداخله بانک‌ها و با استفاده از کار گروهی و محاسبات هوشمندانه پول انتقال دهند.

این ایده در نهایت منجر به شکل گیری هزاران ارز دیجیتال و پروژه بلاک چین در سطح جهان شد. درک ایده‌های ساده اما قدرتمند به کار رفته در مقاله سفید بیت کوین، به ما برای آشنایی هر چه بیشتر با آینده پول و ایمن سازی تراکنش‌های دیجیتال کمک خواهد کرد.