بلاک چین بیت کوین چیست؟

خرید و فروش بیت کوین همچنان جذاب است. ارز دیجیتال یک وسیله مبادله مانند دلار است که از تکنیک‌های رمزگذاری برای ایجاد و نظارت بر واحدهای پولی و تأیید نقل و انتقالات مالی استفاده می‌کند. در گذشته برای ایجاد ارز دیجیتال تلاش‌های زیادی صورت گرفته است، اما همیشه با شکست همراه شده است. مسئله اصلی قابل اعتماد بودن سیستم است. اگر کسی ارز جدیدی بسازد، چگونه می‌توانیم اطمینان داشته باشیم که یک میلیون دلار از آن ارز را به خودش اختصاص نمی‌دهد یا n دلار شما را نمی‌دزدد؟

بیت‌کوین برای حل این مشکل بر اساس نوع خاصی از پایگاه داده به نام بلاک چین طراحی شده است. اکثر پایگاه‌های داده معمولی، مانند پایگاه داده SQL، فردی مسئول به نام ادمین دارند که که امکان این را دارد که ورودی‌ها را تغییر دهد. اما بلاک چین بیت کوین متفاوت است زیرا کسی مسئول اداره آن نیست و توسط همان افرادی که از آن استفاده می‌کنند، اداره می‌شود. علاوه بر این بیت‌کوین‌ها را نمی‌توان جعل کرد، هک کرد یا دو برابر خرج کرد. بنابراین افرادی که این پول را دارند می‌توانند به ارزش آن اعتماد کنند. طرز کار بلاک چین بیت کوین چگونه است و اطلاعات خرید و فروش بیت کوین چگونه نگهداری می‌شود؟ برای پاسخ این سوال تا انتهای مطلب ما را همراهی کنید.

بلاک چین چیست؟

بلاک چین نوعی پایگاه داده است، نوع جدیدی از پایگاه داده توزیع شده که بر مبنای مجموعه‌ای از قوانین محاسباتی عمل می‌کند. پایگاه داده یا همان database مجموعه‌ای از اطلاعات ذخیره شده در یک سیستم کامپیوتری به صورت الکترونیکی است. اطلاعات یا داده‌هایی که در پایگاه‌های داده نگهداری می‌شود معمولاً در قالب یک جدول ساختار یافته است که جستجو و فیلتر کردن اطلاعات را آسان‌تر می‌کند. پایگاه‌های داده برای ذخیره مقادیر زیادی از اطلاعات طراحی شده‌اند که در هر زمان توسط کاربران قابل دسترسی، فیلتر و ویرایش آسان و سریع باشد. برای دسترسی همزمان همه کاربران به پایگاه داده نیاز به قدرت محاسباتی و پردازشی و همچنین فضای ذخیره سازی مورد نیاز زیادی است. پایگاه‌های داده گسترده، داده‌ها را روی سرورهایی نگهداری می‌کنند که از رایانه‌های قوی ساخته شده‌اند یا با استفاده از صدها رایانه ساخته شده است.

تفاوت بلاک چین با پایگاه داده

ایده فناوری بلاک چین در سال ۱۹۹۱ توسط استوارت هابر (Stuart Haber) و دبلیو اسکات استورنتا (W. Scott Stornetta) در مقاله‌ای با عنوان «چگونه یک سند دیجیتالی را زمان بندی کنیم» معرفی شد. در این مقاله آنها استفاده از یک زنجیره پیوسته از برچسب زمانی یا همان شناسه تاریخی را برای ثبت اطلاعات ایمن شرح دادند. هدف بلاک چین این است که اجازه دهد اطلاعات دیجیتال ثبت و توزیع شود، اما ویرایش نشود. به همین دلیل به خودی خود یک پایگاه داده نیست. بلاک چین سیستمی است از ثبت اطلاعات به گونه‌ای که تغییر، هک یا تقلب در سیستم را دشوار یا غیرممکن می‌کند.

اولین تفاوت آن‌ها نحوه ساختار داده‌ها است. یک پایگاه داده اطلاعات را در جداول سازمان می‌دهد، در‌ حالی که یک بلاک چین اطلاعات را در گروه‌هایی به نام بلوک جمع آوری و نگهداری می‌کند. هر بلوک ظرفیت ذخیره‌سازی مشخصی دارد که پس از پر شدن به بلوک قبلی متصل می‌شود و زنجیره‌ای از داده‌ها را تشکیل می‌دهد. به همین خاطر است که به آن زنجیره بلوکی یا همان بلاک چین می‌گویند. هنگامی که یک بلوک پر می‌شود به بخشی از یک زنجیره زمانبندی شده تبدیل می‌شود. هر بلوک که به زنجیره اضافه می‌شود دارای یک شناسه زمانی دقیق است و بنابراین تغییر ناپذیر است. به این ترتیب وقتی در یک سیستم غیرمتمرکز پیاده‌سازی شود، زنجیره‌ای از داده‌های برگشت‌ناپذیر ایجاد می‌کند.

بلاک چین بیت کوین چگونه کار می‌کند؟

شخص یا گروهی از افراد به نام ساتوشی ناکاموتو پروتکل بیت کوین را در سال ۲۰۰۸ ایجاد کردند تا کنترل پول را در زمانی که نهادهای متمرکز دنیا شکست خورده بودند، غیرمتمرکز کند. بلاک چین این شبکه در ژانویه ۲۰۰۹ راه اندازی شد. با ظهور فناوری بیت کوین، بلاک چین اولین کاربرد واقعی خود را پیدا کرد.

بلاک چین بیت کوین برای بستر مبادله ارز رمزنگاری شده ایجاد شد. این فناوری است که اکثر ارزهای دیجیتال از جمله بیت کوین بر روی آن ساخته شده‌اند. اما بلاک چین بیت کوین بسیار فراتر از ارز دیجیتال است. توسعه دهندگان اولیه به سرعت متوجه شدند که این فناوری پتانسیل بسیار بیشتری دارد. با در نظر گرفتن این موضوع، آن‌ها بلاکچین بیتکوین را برای ذخیره سازی اطلاعاتی بیش از داده‌های مربوط به حرکت توکن طراحی کردند. 

بلاک چین بیت کوین به داده‌های ذخیره شده در بلوک‌های اطلاعاتی اشاره دارد که در یک زنجیره دائمی به هم مرتبط می‌شوند. هر بلاک مجموعه‌ای از تراکنش‌های بیت کوین در یک دوره زمانی خاص است. پشته‌های بلوک‌ها روی هم انباشته می‌شوند و هر بلوک جدید به بلوک های قبلی تکیه می‌کند. در نتیجه زنجیره‌ای از بلوک‌ها تشکیل می‌شود که باعث پیدایش blockchain می‌شود.

بلاک چین بیت کوین منحصر به فرد است زیرا اطمینان می‌دهد که تمام تراکنش‌ها دقیق هستند. هر تراکنشی در شبکه در بلاک چین ثبت می‌شود و چیزی از شبکه خارج نمی‌شود. هنگامی که یک تراکنش در یکی از بلوک‌های اطلاعاتی ثبت و ذخیره شود، دارای برچسب زمانی می‌شود و کل رکورد در دسترس همه کاربران شبکه قرار می‌گیرد، بدین ترتیب کاملا ایمن می‌شود. 

بلاک چین بیت کوین غیرمتمرکز است، به این معنی که در یک کامپیوتر مرکزی ذخیره نمی‌شود یا توسط یک شرکت کنترل نمی‌شود. بلکه بر روی سیستم‌هایی که در شبکه فعال هستند توزیع می‌شود. پروتکل بیت کوین امکان نگهداری سوابق تراکنش‌ها را در چندین رایانه فراهم می‌کند که به عنوان «گره» شناخته می‌شوند. هر کاربر بلاک چین می‌تواند یک گره باشد، اما برای فعال بودن آن، انرژی پردازشی زیادی  لازم است.گره‌ها داده‌ها را تأیید و در بلوک‌ها ذخیره می‌کنند. این با روش‌های سنتی نگهداری سوابق که داده‌ها را در یک مکان مرکزی، مانند سرور رایانه ذخیره می‌کند، متفاوت است.

تراکنش‌ها در هر بلوک با یک امضای رمزنگاری تغییرناپذیر به نام هش ثبت می‌شود. این بدان معناست که اگر یک بلوک در یک زنجیره تغییر کند، بلافاصله مشخص می‌شود که دستکاری شده است. اگر هکرها بخواهند بلاک چین بیت کوین را خراب کنند، باید تمامی بلوک‌ها در زنجیره را در تمام نسخه‌های توزیع شده تغییر دهند. بلاک‌ چین‌هایی مانند بیت کوین و اتریوم با اضافه شدن بلاک‌ها به زنجیره به طور مداوم و پیوسته در حال رشد هستند که به طور قابل توجهی به امنیت دفتر کل می‌افزاید. این نمونه‌ای از چگونگی تغییر فناوری بیت کوین در نحوه انجام معاملات بانکی و مالی است.

تراکنش مالی بیت کوین چگونه انجام می‌شود؟

بیت‌کوین‌ها فایل‌هایی نیستند که روی هارد دیسک کامپیوتر شما ذخیره می‌شوند. در حالی که سابقه‌ای‌ از تمام تراکنش‌های بیت کوین که تاکنون انجام شده است، وجود دارد این تراکنش‌ها ذاتاً به هویت‌های واقعی مرتبط نیستند. به همین دلیل بیت کوین تنها یک نام مستعار است.

مالکیت بیت کوین به معنای داشتن آدرس بیت کوینی است که موجودی آن روی بلاک چین بیت کوین ثبت شده است. منظور از داشتن آدرس بیت کوین کنترل کلید خصوصی مرتبط است که اجازه امضای تراکنش‌ها را می‌دهد.

کلیدهای رمزنگاری از دو کلید تشکیل شده است، کلید خصوصی و کلید عمومی. این کلیدها به انجام معاملات بین دو طرف کمک می‌کنند. هر فردی از این دو کلید برای تولید یک مرجع هویت دیجیتال امن استفاده می‌کند که به عنوان «امضای دیجیتال» شناخته می‌شود. این هویت امن مهمترین جنبه فناوری بلاک چین است و برای مجوز و کنترل تراکنش‌ها استفاده می‌شود. کاربران بلاک چین از کلیدهای رمزنگاری برای انجام تعاملات دیجیتالی در شبکه استفاده می‌کنند.

فناوری بیت‌کوین از تراکنش‌های همتا به همتا (P2P) استفاده می‌کند و مدیریت هر مبادله مالی را بدون نیاز به هیچ بانک یا شخص ثالثی ممکن می‌سازد. پروتکل بیتکوین این امکان را فراهم می‌کند که پرداخت‌های آنلاین بدون مراجعه به هیچ موسسه مالی مستقیماً از یک طرف به طرف دیگر ارسال شود.

بلاک چین بیت کوین از هزاران گره بیت کوین تشکیل شده است که پروتکل را اجرا می‌کنند. پروتکل مسئول ایجاد و حفاظت از بلاک چین است. گره ها از امضای دیجیتال برای تایید تراکنش‎ها استفاده می‌کنند. اصطلاح peer-to-peer به این معنی است که رایانه‌هایی که بخشی از شبکه هستند همسطح‌اند و هیچ گره با  اختیارات ویژه وجود ندارد و همه گره‌ها در ارائه خدمات شبکه به یک اندازه سهیم هستند. همه آنها وظیفه نگه داشتن و راه اندازی شبکه توزیع شده را بر عهده دارند. 

دفتر کل توزیع شده Distributed ledger

پایگاه داده غیرمتمرکز که توسط چندین کاربر مدیریت شود به عنوان فناوری دفتر کل توزیع شده (DLT) شناخته می‌شود. در یک نگاه جامع بلاک چین یک دفتر کل توزیع شده عمومی است که تاریخچه هر تراکنش را در خود دارد و در شبکه‌ای از سیستم‌های کامپیوتری توزیع شده است. در واقع دفتر کل غیرمتمرکز چیزی است که شبکه بلاک چین بیت کوین را می‌سازد. 

هر زمان که تراکنش جدیدی در شبکه رخ دهد، رکوردی از آن تراکنش به دفتر کل هر شرکت کننده اضافه می‌شود. هر کسی می‌تواند یک نسخه از دفتر کل بلاک چین بیت کوین را دانلود کند و می‌توان مسیر هر تراکنش بیت کوین را در آن بررسی و ردیابی کرد. یک بلوک شبیه به یک صفحه در یک دفتر کل است که شامل چندین تراکنش است و یک بلاک چین شبیه به دفتر رکورد همه تراکنش‌هاست که به بلوک‌های متصل به هم در یک شبکه اشاره دارد.

هر گره نسخه مخصوص به خود را از دفتر کل تراکنش‌های بلاک چین بیت کوین، در اختیار دارد.  اگر شخصی سیستم یک گره را دستکاری یا هک کند و داده‌ها را برای منافع خود دستکاری نماید، اطلاعات ذخیره شده توسط دیگر گره‌ها را تغییر نمی‌دهد. بنابراین رکورد تغییر یافته به راحتی قابل تشخیص و اصلاح است، زیرا با اکثریت مطابقت ندارد. 

بیت کوین یک شکل دیجیتالی و قابل اعتماد از پول را در کنار تمرکززدایی خدمات مالی ارائه می‌دهد. قبل از بیت کوین، نیاز به یک شخص ثالث قابل اعتماد برای ثبت مالکیت و نگه داشتن سوابق داده های مالی یک شرکت یا شخص وجود داشت. به کمک فناوری بلاک چین بیت کوین همه یک کپی از دفتر کل تراکنش‌ها در شبکه بیت کوین را دارند، بنابراین نیازی به شخص ثالث نیست.

مفهوم هش hash

هر بلوک دارای شناسه منحصر به فرد رمزنگاری شده به نام «هش» است. هنگامی که اطلاعات تراکنش ارسال شده به شبکه بلاک چین در یک بلوک قرار می‌گیرد، با هش رمزگذاری می‌شود. در ضمن هر بلوک جدید شامل یک هش از بلوک قبلی است که به طور موثر آنها را به هم متصل می‌کند. هش نه تنها اطلاعات داخل بلوک محافظت می‌کند، بلکه با شناسه بلوکی که قبل از آن آمده است، از مکان قرارگیری و ترتیب بلوک در طول زنجیره محافظت می‌کند. هر بار که یک بلوک جدید به زنجیره اضافه می‌شود، بلوک‌های قبلی را غیرقابل تغییر می‌کند. این تضمین می‌کند که هر بلوک در طول زمان ایمن است.

در اصل هش یک تابع ریاضی یک طرفه است که بر طبق یک الگوریتم sha256، هر طولی از داده‌های شبکه بلاک چین بیت کوین را به عنوان ورودی گرفته و خروجی آن یک رشته با طول ثابت است. هنگامی که یک بلوک در بلاک‌چین بیت‌کوین تولید می‌شود، بلاک چین هش بلاک را ایجاد کرده است، یک عدد ۲۵۶ بیتی که علاوه بر مجموع داده تراکنش‌های درون بلوک به همراه کارمزدشان، اطلاعات زیر هم در آن رمزگذاری می‌شود:

• نسخه بلوک: نسخه مشتری بیت کوین
• هش بلوک قبلی: هش بلوک قبل از هش فعلی
• Merkel root: یک عدد ۲۵۶ بیتی که اطلاعات مربوط به تمام بلوک‌های قبلی را در خود رمزنگاری کرده است.
• شماره ارتفاع بلوک: از نظر عددی بلوک چقدر از بلوک پیدایش اول فاصله دارد.
• برچسب زمان: زمان و تاریخ باز شدن بلوک
• تراکنش coinbase: اولین تراکنش در بلوک، صدور پاداش بیت کوین است
• nonce: یک عدد ۳۲ بیتی به صورت تصادفی تولید شده است.

تراکنش‌های صف وارد بلاک می‌شوند، بلاک بسته می‌شود و بلاک چین هش را ایجاد می‌کند. هر بلوک حاوی اطلاعاتی از بلوک‌های قبلی است، بنابراین بلاک چین بیت کوین را نمی‌توان تغییر داد زیرا هر بلوک به بلوک قبل از خود زنجیر می‌شود. تقریبا غیر ممکن است که کسی قدرت محاسباتی را که در انتهای محاسبه رمزنگاری اتفاق می‌افتد برای مهندسی معکوس آن تکرار کند و به نوعی بفهمد که همه آن هش‌ها چیستند. یکی از مشکلات به کارگیری روش محاسباتی هش برای تایید بلاک هنگامی است که تعداد کاربران زیادی در شبکه وجود دارد. در این حالت بلاک چین بیت کوین می تواند کند شود. همچنین به دلیل روش کار اجماع آن، مقیاس بندی آن دشوارتر خواهد بود.

نقش ماینرها در بلاک چین بیت کوین

بیت کوین یک نرم افزار است، مجموعه‌ای از فرآیندها که در آن شرکت کنندگان وظایف مختلفی را انجام می‌دهند. بخش‌های حیاتی بلاک چین شامل رکوردها، بلاک، هش و زنجیره است. سوابق بلاک‌ها و سوابق تراکنش‌ها دو نوع رکورد در بلاک چین بیت کوین هستند. یک بلوک حاوی آخرین تراکنش‌های بیت کوین است که هنوز در هیچ بلوک قبلی ثبت نشده است. سوابق تراکنش شامل داده‌های دارایی، قیمت و مالکیت است که در گره‌ها در چند ثانیه ثبت، تأیید و تسویه می‌شوند.

بلاک چین به عنوان یک دفتر کل کار می‌کند و هر تراکنش بیت کوین را ردیابی می‌کند و خود تأیید می‌کند، به این معنی که کل رایانه‌های شرکت کننده در شبکه یا همان گره‌ها به طور مداوم هر حرکت را بررسی و ثبت می‌کند. اینجاست که ماینرها وارد بازی می‌شوند.  ماینرها تضمین می‌کنند که تمام تراکنش‌ها معتبرند و شبکه بیت کوین را از تقلب ایمن نگه می‌دارند. آن‌ها کارهای سنگین حفظ زنجیره را انجام می‌دهند و بنابراین بیت کوین را به عنوان پاداش دریافت می‌کنند. این فرآیند در مجموع پروتکل بیت کوین است.

ماینرها ماشین‌های اختصاصی شبکه هستند که تمام تراکنش‌ها را تأیید می‌کنند و هر عامل مخرب را مسدود می‌کنند. ماینرهای بیت کوین تا جایی که ممکن است تراکنش‌ها را در یک بلوک جمع آوری می‌کنند، سپس بلوک را تأیید می‌کنند و با استفاده از یک روش ریاضی آن را به زنجیره بلوک‌های قبلی اضافه می‌کنند. ماینرها برای تخصیص توان محاسباتی خود به این فرآیندهای شبکه، با بیت کوین تازه ایجاد شده دستمزد می‌گیرند. ماینرهای بیت کوین به رایانه‌هایی با قدرت بالا اشاره می‌کنند که مسائل پیچیده ریاضی را برای ضرب سکه حل می‌کنند. «قدرت هش» قدرت پردازشی است که توسط ماینر برای انجام و حل الگوریتم‌ هش به کار می‌رود. این الگوریتم‌ برای ایجاد ارزهای دیجیتال جدید و امکان تجارت با یکدیگر استفاده می‌شوند. این فرآیند استخراج بیت کوین نامیده می‌شود.

یافتن و انتشار بلاک‌های جدید کاری است که استخراج کنندگان بیت کوین برای کسب بیت کوین انجام می‌دهند. تقریباً هر ۱۰ دقیقه یک بلوک جدید پخش می‌شود و ماینری که آن بلوک را حل کرده، مقداری بیت کوین دریافت می‌کند. اگر تا به حال منتظر تایید یک تراکنش جدید بیت کوین بوده‌اید، در واقع منتظر بوده‌اید تا یک بلوک جدید حاوی تراکنش شما منتشر شود. وقتی این اتفاق می‌افتد، شبکه بیت کوین تراکنش شما را معتبر می‌داند. البته برای نهایی شدن تراکنش حداقل به ۲ تأیید شبکه نیاز دارید. معمولا سرعت تراکنش‌ها بسته به شلوغی شبکه، بین ۱۵ دقیقه تا یک ساعت است. در حالی که این زمان برای پرداخت با کارت و واریز چک می‌تواند از ۲۴ ساعت تا ۷۲ ساعت طول بکشد.

از طرف دیگر تراکنش‌هایی که بخشی از بلاک چین بیت کوین هستند باید توسط هزاران هزار کامپیوتر تایید شوند. به این معنی که خطاهای انسانی کمتر و در نتیجه ثبت اطلاعات دقیق‌تری وجود دارد. هر بار که تراکنش ثبت شده و تأیید می‌شود، به این معنی است که هزاران رایانه‌ای که شبکه را تشکیل می‌دهند، صحت جزئیات معامله را تأیید کرده‌اند. بنابراین تراکنش در شبکه بیت کوین ۲۴ ساعته هر روز از سال قابل اجرا و در دسترس است.

خاصیت ترانسپرنت مهمترین خاصیت بلاک چین بیت کوین

بلاک چین بیت کوین عمومی است، به این معنی که هر کسی می‌تواند رکورد تراکنش‌ها را مشاهده کند. مهمترین مزیت بلاکچین بیتکوین شفافیت آن است. البته هیچ‌کس نمی‌تواند به اطلاعات شناسایی کاربرانی که این تراکنش‌ها را انجام می‌دهند، دسترسی داشته باشد. در حالی که ردیابی هویت پشت یک حساب می‌تواند دشوار باشد، سابقه می‌تواند نشان دهد که کدام حساب‌ها روی بلاک چین تراکنش می‌کنند. بلاک چین‌های عمومی همچنین به هر کاربری با قدرت کامپیوتری مورد نیاز اجازه می‌دهد تا در تایید و ثبت تراکنش‌ها بر روی بلاک چین بیت کوین به عنوان یک گره فعالیت کند.

بلاکچین بیت کوین دارای ویژگی‌های بسیاری است که برای آشنایی کامل با آن‌ها بهتر است وایت پیپر بیت کوین را مطالعه کنید. همه این تفاوت‌ها باعث می‌شود که فناوری بلاک چین به یک اخلال بزرگ در امور مالی سنتی و صنعت بانکداری تبدیل شود. آنها زنجیرهای غیرمتمرکز و ضد دستکاری هستند که نه تنها هزینه‌ها را کاهش می‌دهند بلکه شبکه شفافی ایجاد می‌کنند که در آن کاربران می‌توانند احساس قدرت و امنیت کنند.

اما همه بلاک چین‌ها عمومی نیستند. بلاک چین‌ها را می‌توان به‌عنوان دفتر کل خصوصی طراحی کرد، بنابراین مالک می‌تواند محدودیت ایجاد کند که چه کسی می‌تواند تغییرات یا اضافات را در بلاک چین ایجاد کند. در حالی که ممکن است تعداد شرکت‌کنندگان در یک بلاک چین خصوصی محدودتر باشد، اما همچنان در بین همان شرکت‌کنندگان غیرمتمرکز است. بلاک چین‌های خصوصی با استفاده از همان روش‌های رمزگذاری، امنیت هر داده‌ای را که در پایگاه داده ذخیره می‌شود، حفظ می‌کنند.

یک محدودیت بزرگ بلاک چین این است که فناوری بلاک چین هنوز بالغ نشده است و قابلیت همکاری بلاک چین‌ها با یکدیگر و با سایر سیستم‌های مالی را وجود ندارد و به سختی می‌توان آن را در سیستم‌های قدیمی ادغام کرد. با این حال برخی بر این باورند که فناوری بلاک چین این پتانسیل را دارد که تقریباً هر جنبه از زندگی ما را تغییر دهد، بسیار فراتر از تأثیر ارزهای دیجیتال بر سبدهای مالی ما.  بلاک چین به تغییر روش انجام کارها در آینده می‌انجامد.