دسترسی سریع در حال بارگذاری

وایت پیپر بیت کوین (Bitcoin white paper) چیست؟

1621
۲۱ آذر ۱۳۹۹
وایت پیپر بیت کوین (Bitcoin white paper) چیست؟

وایت پیپر بیت کوین اولین بار در سال 2008 منتشر شد. ساتوشی ناکاموتو، خالق بیت کوین، سه ماه قبل از عرضه اولین نرم‌افزار بیت کوین، یک مقاله در سایت Metzdowd.com منتشر می‌کند. او می‌نویسد: در حال کار روی یک سیستم الکترونیکی ارز هستم که کاملاً همتا به همتاست و نیاز به طرف سوم معتمد ندارد. مقالۀ ناکاموتو تبدیل به یک مرجع برای متخصصان بلاکچین و نرم‌افزار برای توسعۀ بیت کوین می‌شود. به همین دلیل به آن، وایت‌ پیپر بیت کوین می‌گویند.

در این مقالۀ والکس، می‌خوانید که وایت پیپر به‌طور کلی چیست و در وایت پیپر بیت کوین چه نکاتی گفته شده است.

پیش‌­نیاز مطالعۀ این بخش: بیت کوین چیست؛ آموزشی ساده از مفهومی پیچیده

وایت پیپر چیست؟

وایت پیپر (White Paper) به گزارشی جامع، عمیق و معتبر گفته می‌شود که یک مسئله یا مشکل را مطرح می‌کند و برای آن راه حلی دقیق و معتبر ارائه می‌دهد (منبع). معمولاً بازاریاب‌ها وایت پیپر را برای آموزش دربارۀ یک موضوع خاص، توضیح یا ترویج آن استفاده می‌کنند. این مقالات راهنمای پیشرفتۀ حل مسائل هستند.

البته، برای این کار می‌شود از ای‌بوک‌ها یا پست‌ بلاگ هم استفاده کرد. پس تفاوت وایت پیپر با این دو چیست؟ پاسخ در دو جنبه وایت پیپر نهفته است. اول لحن رسمی و آکادمیک آن که وایت پیپر را برای مخاطبان متخصص محدود می‌کند؛ دوم این که، برای نوشتن وایت پیپر ممکن است فرد یا مجموعه چند‌هفته تا چند ماه زمان بگذارند.

وایت پیپر برای مخاطب عام نیست و لحنی کاملاً جدی و تخصصی دارد. برای نوشتن وایت پیپرها تحقیقات جدی‌تر و سنگین‌تری نسبت به ای‌بوک و پست بلاگ انجام می‌شود. یک وایت پیپر باید حداقل 6 صفحه داشته و کاملاً ویراستاری شده باشد.

طرح مسئله در وایت پیپر بیت کوین

ناکاموتو در چکیدۀ وایت پیپر بیت کوین می‌نویسد:

یک نسخه همتا به همتا از ارز الکترونیکی که پرداخت‌های آنلاین ‌را بدون این نیاز به طرف سوم معتمد، انجام می‌دهد. امضاهای الکترونیکی بخشی از این راه حل هستند، اما اگر برای انجام پرداخت‌ها و جلوگیری از دوباره خرج شدن ارز باز هم نیاز به طرف سوم داشته باشیم، هدف اصلی را گم کرده‌ایم. (منبع)

ناکاموتو توضیح می‌دهد که تجارت و داد و ستدهای ما در دنیای امروز به پرداخت‌های الکترونیکی وابسته است. پرداخت‌هایی که با وجود درصد موفقیت بالا یک ضعف ذاتی دارند. این ضعف ذاتی، نیاز به طرف سوم معتمد است. او می‌نویسد در چنین سیستمی، امکان انجام تراکنش‌های بدون بازگشت وجود ندارد. حل و فصل اختلافات در این سیستم به عهده یک شخص سوم، یعنی موسسات مالی است. این ویژگی در موسسات مالی از نظر ناکاموتو دو نقطه ضعف بزرگ دارد.

  1. کارمزدهای متعدد و بالا؛ حتی برای تراکنش‌های کوچک
  2. نیاز به تایید هویت و شناختن طرف معامله؛ هم از طرف بانک و هم بین دو نفر

به همین دلایل او تصمیم می‌گیرد یک سیستم الکترونیکی ارز طراحی کند که این نقاط ضعف را نداشته باشد. وایت پیپر بیت کوین با طرح این مسئله آغاز شده و سپس برای آن راه حلی ارائه می‌دهد.

محتوای وایت پیپر بیت کوین

محتوای وایت پیپر بیت کوین بیشتر از هر چیزی روی طرز کار بلاکچین بیت کوین تمرکز می‌کند. این وایت پیپر تا امروز مرجع توسعه‌دهندگان برنامۀ اصلی بیت کوین و نرم‌افزارهای استخراج بوده است.

1- مقدمه

ناکاموتو در مقدمه وایت پیپر، بعد از گفتن نقطه‌ضعف‌های سیستم فعلی، می‌نویسد:

ما به سیستم الکترونیک پرداختی مبتنی بر رمزنگاری به جای اعتماد به واسط معتمد، نیاز داریم. سیستمی که به هر دو طرف یک معامله اجازه بدهد که با هم بدون نیاز به واسط معتمد، مستقیم معامله کنند.

او توضیح می‌دهد که در این مقاله برای مشکل دوباره خرج کردن ارز، یک راه‌حل همتا به همتا با استفاده از برچسب‌های زمانی ارائه می‌کند. ناکاموتو می‌نویسد این سیستم تا زمانی که همۀ گره‌های شبکه صادقانه فعالیت کنند، امن است و قدرت پردازنده‌های آن‌ها از شبکه در برابر حمله‌های احتمالی مراقبت می‌کند.

2- تراکنش‌ها

در بخش تراکنش‌ها، ناکاموتو می‌نویسد:

ما به یک رشته امضای دیجیتالی، کوین می‌گوییم. هر دارندۀ کوین، که آن را انتقال می‌دهد، باید با کمک کلید خصوصی خود، هش ایجاد شده از تراکنش قبلی را به همراه کلید عمومی نفر بعدی صاحب کوین (گیرنده) امضا کند. گیرنده تمام اطلاعات قبلی را به همراه کوین دریافت می‌کند. او می‌تواند صحت تراکنش‌ها را با بررسی امضاهای دیجیتال صاحبان قبلی کوین بررسی کند.

وایت پیپر بیت کوین

با این حال هنوز مشکل امکان دوبار خرج کردن پول حل نشده است. در پول‌های رایج، این مشکل را موسسات مالی حل می‌کنند. ما نیاز داریم که بدانیم صاحب قبلی کوین، قبل از ما آن را برای فرد دیگری ارسال نکرده باشد.

ناکاموتو توضیح می‌دهد:‌

تنها راه برای اینکه یک معامله دو بار تایید نشود، این است که از همه معاملات قبلی آگاه باشیم. برای تحقق این امر، بدون نیاز به تایید طرف سوم معتمد، لازم است که معاملات به صورت عمومی اعلام شوند. ما به یک سیستم برای همه‌ی مشارکت‌کنندگان نیاز داریم تا بتوانند روی یک تاریخچۀ واحد از معاملات توافق کنند. گیرندۀ کوین به این توافق و اثبات جمعی برای تایید هر تراکنش نیاز دارد.

3- سرور برچسب زمان‌دار

بخش اول راه‌حل ناکاموتو در وایت پیپر بیت کوین، برای مشکل دوباره خرج کردن کوین‌ها، استفاده از یک سرور برچسب زمان‌دار است. عملکرد این سرور این است که زمان دقیق هش یک بلاک را مشخص کرده و آن را مانند یک روزنامه منتشر می‌کند.

وایت پیپر بیت کوین

بر اساس این برچسب زمان‌دار، باید داده‌ها مشخصاً در یک زمان خاص وجود داشته باشند (نمی‌توان در زمان دیگری آن‌ها را ساخت و به بلاک اضافه کرد). هر برچسب زمان‌دار شامل هش برچسب قبلی است و یک زنجیره را تشکیل می‌دهد و با یک برچسب اضافی، برچسب‌های قبلی را هم تایید می‌کند.

4- اثبات انجام کار

برای به کار بردن سرور برچسب زمان‌دار، به یک سازوکار نیاز داریم که به جای روزنامه از آن استفاده کنیم. این سیستم، «گواه اثبات انجام کار» است. گواه اثبات انجام کار شامل بررسی و جست‌وجو برای یک عدد است که طبق الگوریتم هش بیت کوین یعنی SHA-256 به دست می‌آید. این عدد با چند صفر شروع می‌شود و هرچه تعداد صفرهای اول عدد بیشتر باشد، رسیدن به آن توان پردازشی بیشتری لازم دارد.

متغیر عدد نانس، همان عددی است که باید در سیستم گواه اثبات کار شبکه بیت کوین پیدا شود. عدد نانس در کنار اطلاعات دیگر بلاک یعنی سوابق تراکنش‌ها و هش بلاک قبلی قرار می‌گیرد و از آن‌ها هش جدید می‌گیرد. عدد نانس چندین بار تکرار می‌شود تا به عدد هش مطلوب بلاکچین برسد. وقتی این کار انجام شد، انرژی لازم برای تغییر اطلاعات بلاک به اندازه توان پردازشی لازم برای هش بلاک خواهد بود.

اگر کسی بخواهد یک بلاک خاص را در زنجیره تغییر دهد، باید توان پردازشی‌ای معادل آن بلاک و تمام بلاک‌های بعد از آن صرف کند. چرا که در تمام بلاک‌های قبلی اطلاعات آن بلاک خاص وجود دارد و همۀ آن‌ها باید تغییر کنند.

5- شبکه

گواه اثبات انجام کار، با طولانی شدن بلاکچین بیت کوین، امکان تقلب و هک شبکه را کاهش می‌دهد. چرا که توان پردازشی برای تغییر بلاک بسیار بالا می‌رود. علاوه بر این، با گذشت زمان نودهای بیشتری به شبکه اضافه می‌شوند. نودها مشارکت‌کنندگان یا استخراج‌کننده‌های حاضر در شبکۀ بیت کوین هستند. اضافه شدن هر نود، توان پردازشی بیشتری به شبکه ارائه می‌کند. این مسئله باعث می‌شود که سرعت هش بلاک‌ها بالاتر برود. ناکاموتو این مورد را پیش‌بینی کرده و می‌گوید:

سختی شبکه متغیری است که سرعت هش بلاک‌ها را کنترل می‌کند.

وایت پیپر بیت کوین

او در وایت پیپر بیت کوین توضیح می‌دهد که شبکه بیت کوین چند ویژگی دارد:

    1. تراکنش‌های جدید به تمام نودها اعلام خواهد شد.
    2. هر نود، تراکنش‌های جدید را در یک بلاک جمع‌آوری می‌کند.
    3. هر نود تلاش می‌کند فرآیند اثبات انجام کار را زودتر از بقیه نودها انجام دهد.
    4. هرگاه یک نود توانست گواه اثبات انجام کار را دریافت کند، آن را به سایر اعضای شبکه اعلام می‌کند.
    5. نودها در صورتی که اطلاعات تراکنش‌ صحیح باشد و بیت کوین دوبار خرج نشده باشد، آن را تایید می‌کنند.
    6. نودها با تایید بلاک هش شده، به سمت ایجاد بلاک جدید حرکت می‌کنند و از هش بلاک قبلی برای این کار استفاده می‌کنند.

نودها همیشه طولانی‌ترین زنجیره بلاک را در نظر می‌گیرند. برای مثال، اگر یک بلاک توسط دو نود همزمان هش شود، نودهای دیگر بلاکی را می‌پذیرند که آن را زودتر دریافت کرده‌اند. اما بلاک قبلی را در حافظه نگه می‌دارند تا اگر زنجیرۀ آن بلند‌تر شد به آن بپیوندند.

6-انگیزه

نودها توان پردازشی زیادی در اختیار شبکه می‌گذارند و طبیعتاً برای این کار نیاز به انگیزه دارند. ناکاموتو برای تامین این انگیزه سیستم پاداش بلاک را معرفی می‌کند. اولین تراکنش هر بلاک منحصر‌به‌فرد است و به کسی که بلاک را هش کرده است، تعلق دارد. این تراکنش، کوین‌های جدیدی ایجاد می‌کند که به اولین کسی که بلاک را پیدا کند، تعلق می‌گیرد.

وایت پیپر بیت کوین

پاداش بلاک چند فایده دارد. اول این که به نودها برای ماندن در شبکه و حفظ امنیت آن انگیزه می‌دهد. در درجۀ بعد، نودها را تشویق می‌کند که صادقانه در شبکه فعالیت کنند. اگر یک هکر بتواند مقدار زیادی از دارایی‌های خرج شده را دوباره خرج کند و آن‌ها را به حساب خود منتقل کند، امنیت کل شبکه را به خطر انداخته و دارایی خودش و دیگران را بی‌ارزش می‌کند. بنابراین، فعالیت صادقانه در شبکه در کل به نفع همه خواهد بود.

7- بازیابی فضای ذخیره‌سازی اطلاعات

زنجیره بلاک‌های شبکه بیت کوین می‌تواند بسیار طولانی شود. این نکته مسئلۀ فضای ذخیره سازی اطلاعات را ایجاد می‌کند؛ مسئله‌ای که شاید تبدیل به مشکل نودهای حاضر در شبکه شود. اما ناکاموتو برای این مشکل هم برنامه‌ای دارد. او یک راه‌حل به نام «درخت مرکل» را معرفی می‌کند.

وایت پیپر بیت کوین - درخت مرکل

در این سیستم، زمانی که آخرین تراکنش در یک بلوک انجام شد، تمام تراکنش‌های قبلی می‌توانند نادیده گرفته شوند. البته لازم نیست هش بلاک‌ها شکسته شود؛ فقط چکیده آن‌ها در قالب یک هش به نام ریشه درخت مرکل ذخیره می‌شود.

در درخت مرکل، بلاک‌های قبلی در یک بلاک جدید بدون تراکنش ذخیره شده و شاخه‌های آن‌ها از بلاکچین حذف می‌شود. با این کار شبکه بیت کوین با مشکل حافظه مواجه نخواهد شد و می‌توان اطلاعات کامل بلاکچین را روی رم کامیپوترها ذخیره کرد.

8- تایید اعتبار پرداخت‌ها به شکل ساده شده

راه اندازی یک نود کامل، که هم کار تایید تراکنش‌ها را انجام دهد و هم بلاک جدید ایجاد کند، کاری هزینه‌بر است. ناکاموتو برای این مشکل، یک راه حل ساده ارائه داده است. او می‌نویسد:

تایید تراکنش بدون راه‌اندازی یک نود کامل شبکه، امکان‌پذیر است. کافیست کاربر یک کپی از هدرهای بلاک از طولانی‌ترین زنجیره تایید شده را داشته باشد.

با این کار همه‌ی کاربران شبکه می‌توانند بدون این که وارد فرآیند هزینه‌بر استخراج بیت کوین شوند، از امنیت تراکنش‌های خود مطمئن شوند.

9- ترکیب و تقسیم کوین‌ها

بخش نهم وایت پیپر بیت کوین به توضیحی در مورد شکل انجام تراکنش‌ها اختصاص دارد. انتقال یک بیت کوین سخت نیست اما اگر بخواهیم کسری از یک بیت کوین را معامله کنیم، کار کمی دردسرساز می‌شود. ما باید بتوانیم یک بیت کوین را به اجزای کوچک‌تری تقسیم کنیم یا اجزای کوچک‌تر را با هم ادغام کنیم.

وایت پیپر بیت کوین

برای فراهم کردن این امکان، طراحی به این شکل انجام می‌شود که هر معامله، ورودی‌ها و خروجی‌های مختلفی داشته باشد. ورودی معامله می‌تواند فقط یک مقدار بیت کوین باشد که از معاملۀ قبلی بدست آمده است، یا ممکن است با مقادیر کوچک‌تری ادغام شوند. در نهایت، دو خروجی هم وجود خواهد داشت یکی برای پرداخت و یکی هم باقی مانده‌ی مبلغ هزینه شده است که به فرستنده باز می‌گردد.

خوب است بدانید که این ترکیب تراکنش‌ها مشکلی در شبکه بیت کوین ایجاد نمی‌کند. چرا که کاربران مجبور نیستند تاریخچه کامل تراکنش‌ها را بررسی کنند.

10- حریم خصوصی

یکی از انگیزه‌های ناکاموتو، از ابتدای شروع پروژه بیت کوین، حفظ حریم خصوصی کاربران شبکه بود. ناکاموتو می‌خواست که همۀ افراد فارغ از جنسیت، نژاد و ملیت، بتوانند با هم معامله کنند. در سیستم‌های سنتی مالی، بانک یا موسسات دیگر پیش از انجام معامله، هر دو طرف را احراز هویت می‌کنند. این کار به آن‌ها اجازه می‌دهد تا محدودیت‌هایی برای گروه‌های مختلف ایجاد و تراکنش‌های خاصی را مسدود کنند.

وایت پیپر بیت کوین

البته از طرف دیگر احراز هویت به تامین امنیت معامله کمک می‌کند. ناکاموتو برای این مسئله هم راه حلی ارائه داده است. در شبکه بیت کوین، به جای افراد، تراکنش‌ها شناخته شده هستند. یعنی فرد با هویت نامشخص، تراکنش‌های مشخص و قابل پیگیری انجام می‌دهد. روش‌های رمزنگاری این کار را ممکن می‌سازد. هر کاربر برای حضور در شبکه دو کلید عمومی و خصوصی دارد. تراکنش‌ها با نشانۀ کلید عمومی انجام می‌شوند و کاربر با کلید خصوصی به دارایی خودش دسترسی دارد.

حتی با وجود روش‌های رمزنگاری، اگر فرد به طور مرتب از یک کلید عمومی برای ایجاد یک تراکنش استفاده کند، ممکن است هویتش فاش شود. ناکاموتو در وایت پیپر بیت کوین می‌نویسد:

بهتر است برای انجام هر تراکنش از کلیدهای جدید استفاده کنیم تا اگر هویت یک کلید آشکار شد، نراکنش‌های بعدی قابل ردیابی نباشد.

11- محاسبات

بخش محاسبات وایت پیپر بیت کوین، شامل محاسبات مختلف و پیچیدۀ ریاضی است. ناکاموتو در این بخش توضیح می‌دهد که چرا در شبکه بیت کوین حتی هکرها و خراب‌کارها مجبور می‌شوند صادقانه فعالیت کنند تا پاداش بگیرند. ناکاموتو ثابت می‌کند تنها کاری که یک هکر می‌تواند انجام دهد، تغییر یکی از تراکنش‌های خودش برای پس گرفتن مقدار مشخصی بیت کوین است.

وایت پیپر بیت کوین

12- بخش نتیجه‌گیری در وایت پیپر بیت کوین

ناکاموتو در وایت پیپر بیت کوین، یک سیستم پرداخت مالی بدون نیاز به واسطه را تشریح و بررسی می‌کند. امضاهای دیجیتال برای تایید تراکنش و گواه اثبات کار برای جلوگیری از خرج مجدد کوین‌ها، از جمله راه‌حل‌های خالق بیت کوین برای مشکلات احتمالی این سیستم بود.

او توضیح داد که این سیستم حتی هکرها و خرابکارن در شبکه را تشویق می‌کند که در شبکه فعالیت صادقانه داشته باشند. همچنین، روند حفظ حریم خصوصی کاربران و نودهای حاضر در شبکه را بررسی کرد. هر قانون و انگیزۀ جدیدی هم می‌تواند به شبکه وارد شود؛ مشروط به این توسط مکانیسم اجماع شبکه پذیرفته شود.

صحبت پایانی

وایت پیپر بیت کوین از روز انتشار تا امروز، مقاله‌ای مرجع برای توسعه دهندگان نرم‌افزارها و دستگاه‌های استخراج بیت کوین بوده است. نکاتی که ناکاموتو در وایت پیپر گفته است، هنوز و احتمالاً تا زمانی که بیت کوین وجود داشته باشد، سرمشق توسعه‌دهندگان خواهد بود.

این مقاله، خلاصه‌ای ساده از وایت پیپری بود که ناکاموتو منتشر کرد. هرچند خواندن وایت پیپر برای متخصصان این حوزه بسیار ضروری است، به کاربران شبکه بیت کوین هم کمک می‌کند شناخت بهتری از این ارز دیجیتال محبوب داشته باشند.

1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars
Loading...
نویسنده
bright.ze
فروزان زیبائی
عضو تحریریه والکس
همیشه به‌خاطر نوشته‌هایم شناخته شده‌ام. کار حرفه‌ای نوشتن را با روزنامه‌نگاری شروع کردم و حالا تولید محتوا، چراغ روشن روزهای کاری من است.
نظرات کاربران
نظرات ارسال شده : 0 نظر

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *