بیت کوین چیست؟

بیت کوین چیست؟ امروزه، بیت کوین به عنوان یک رمزارز، شبکه ای را برای پرداخت های مستقیم و بدون واسطه ایجاد کرده است. ویژگی که بیت کوین را از سایر سیستم های مالی قبل از خود متمایز می کند، غیرمتمرکز بودن آن است. منظور از غیرمتمرکز بودن این است که bitcoin تحت نظارت هیچ شخص یا نهاد متمرکزی مانند بانک ها قرار ندارد و به همین دلیل، قدرت کنترل شبکه بین کاربران مختلف توزیع می شود. به طورکلی می توان اینگونه گفت که کنترل شبکه بیت کوین در اختیار تمام افراد و کاربران فعال در جامعه bitcoin است.

با توجه به اهمیت آشنایی با این رمزارز در این مقاله قصد داریم تا شما را با بیت کوین و ویژگی های آن آشنا کنیم. اگر شما هم به این موضوع علاقه مند هستید تا انتهای این مقاله همراه ما باشید و چنانچه بعد از پایان مقاله، همچنان پرسش یا ابهامی در این زمینه داشتید، می توانید در بخش کامنت ها، سؤالات خود را با ما مطرح کنید.

تاریخچه بیت کوین

در سال ۲۰۰۸، نویسنده ای با نام مستعار ساتوشی ناکاموتو (Satoshi Nakamoto) مقاله ای را با عنوان «بیت کوین: یک سیستم نقدی الکترونیکی همتا به همتا» منتشر کرد. در این مقاله، ناکاموتو دیدگاهی از یک «نسخه کاملاً همتا به همتا از پول نقد الکترونیکی» به اشتراک گذاشت که در آن، افراد بدون نیاز به یک مؤسسه مالی می توانستند برای یکدیگر پول ارسال کنند.

ساتوشی ناکاموتو نقطه ضعف اصلی سیستم های مالی سنتی را «مدل مبتنی بر اعتماد» معرفی کرد. او معتقد بود که در خریدهای آنلاین شما برای اطمینان از امنیت و موفقیت آمیز بودن تراکنش  خود مجبور به اعتماد به یک مؤسسه مالی طرف سوم هستید و این وابستگی به این مؤسسات برای شما هزینه هایی به همراه دارد.

بیت کوین به جای اتکا به طرف های سوم، یک «سیستم پرداخت الکترونیکی مبتنی بر اثبات رمزنگاری» ارائه می کند که در آن از یک شبکه همتا به همتا برای تأیید تراکنش های دارای برچسب زمانی در یک بلاکچین ( مقاله ” بلاکچین چیست؟ “را بخوانید) استفاده می شود. با شروع فعالیت بیت کوین در اوایل سال ۲۰۰۹، انقلاب کریپتو آغاز شد و از همان سال، ارزش بیت کوین به مرور افزایش یافت تا اینکه در تاریخ ۵ نوامبر ۲۰۲۱ به بالاترین سطح تاریخی خود یعنی ۶۸۵۲۱ دلار رسید.

ساتوشی ناکاموتو کیست؟

هنوز نویسنده واقعی وایت پیپر bitcoin مشخص نیست. بنابراین، ساتوشی ناکاموتو ممکن است یک فرد و یا گروهی از افراد باشد. بسیاری از هویت های بالقوه برای این شخصیت مرموز ارائه شده اما هنوز این معما حل نشده باقی مانده است. ساتوشی ناکاموتو هر کسی که باشد، مطمئناً تأثیر خود را در سیستم های مالی سنتی اعمال کرده است. تأثیری که ممکن است در سال ها و قرن های آینده نیز به رشد خود ادامه دهد.

بیت کوین چگونه کار می کند؟

ناکاموتو یک کوین الکترونیکی (بیت کوین) را به عنوان «زنجیره ای از امضاهای دیجیتال» تعریف کرد. اگرچه این موضوع ممکن است کمی گیج کننده به نظر برسد، اما راه خوبی برای بررسی نحوه عملکرد بیت کوین است.

به طورکلی می توان گفت که هرگاه درخواست تراکنش از سوی یک کاربر به شبکه ارسال شود، کامپیوترهای فعال در شبکه آن را انجام می دهند اما آن ها چگونه مطمئن می شوند که این درخواست معتبر است؟ اگر کیف پول شخصی که این پیام را ارسال کرده فاقد بیت کوین باشد، چه اتفاقی می افتد؟

برای درک بهتر نحوه بررسی این موضوع به این سؤال پاسخ دهید: هنگامی که شما یک چک را برای نقد کردن به بانک می برید اولین چیزی که کارمند بانک برای انجام درخواست شما بررسی می کند چیست؟ درست حدس زدید امضای فرد دارنده دسته چک.

در شبکه بیت کوین هم هر پیام تراکنش باید امضای معتبر داشته باشد تا در شبکه پذیرفته شود. توجه داشته باشید که منظور از امضا کردن تراکنش، امضای دست نویس نیست بلکه امضایی از جنس دیجیتال است، چیزی که امکان جعل آن وجود نداشته باشد. به طورکلی می توان گفت که در هر کیف پول بیت کوین، دو رشته متنی وجود دارد که مجزا از یکدیگر هستند اما با یکدیگر ارتباط دارند. این دو رشته متنی عبارتند از: کلید عمومی و کلید خصوصی.

توجه داشته باشید که هر فردی که قصد ارسال بیت کوین برای شخص دیگری را دارد، باید پیام تراکنش خود را با کلید خصوصی کیف پولش امضا و به شبکه ارسال کند. در نتیجه، بدون نیاز به استفاده از نام و مشخصات هویتی مشخص می شود که بیت کوین ها دقیقاً از طریق کیف پول دارنده بیت کوین ارسال شده و فرد دیگری به دروغ این پیام را به شبکه ارسال نکرده است. داشتن کلید خصوصی به منزله تأیید دارایی شماست و به همین دلیل توصیه می شود که هرگز کلید خصوصی کیف پول خود را در اختیار افراد دیگر قرار ندهید.

سپس هر نود، با بررسی امضای هر تراکنش صحت تراکنش را تأیید می کند اما چگونه شبکه می تواند بدون داشتن کلید خصوصی از اعتبار امضای دیجیتال اطمینان حاصل کند؟ اینجاست که نقش کلید عمومی (مقاله “کلید عمومی (Public Key) چیست؟ ” مطالعه نمایید ) مشخص می شود. نودها با استفاده از کلید عمومی که افشای آن هیچ مشکلی ندارد، می توانند بدون مشاهده کلید خصوصی از اعتبار امضای تراکنش اطمینان حاصل کنند.

توجه داشته باشید که امضای دیجیتال (برای اطلاعات بیشتر درباره امضای دیجیتال: مقاله ” امضای دیجیتال (Digital Signature) چیست؟ ” را مطالعه نمایید) برای هر تراکنش منحصربه فرد است. بنابراین، به دنبال هرگونه تغییر در درخواست تراکنش، امضا به طور کامل تغییر می کند. به همین دلیل، امکان تغییر پیام های درخواست تراکنش وجود ندارد.

یکی از نکات حائز اهمیت در رابطه با شبکه بیت کوین این است که در سیستم bitcoin، میزان موجودی حساب ها ذخیره نمی شود و اصلاً در این شبکه چیزی به نام «حساب» تعریف نشده است. در شبکه بیت کوین تنها چیزی که ثبت می شود تاریخچه تراکنش هاست. به عبارت دیگر، دفتر کل بیت کوین فقط سوابق تراکنش ها را ذخیره می کند. بنابراین، مالکیت بیت کوین تنها بر اساس تراکنش های قبلی تعیین می شود.

تا به اینجا می دانیم که با الزام امضای دیجیتال در تراکنش های بیت کوین هیچ شخصی نمی تواند پیام غیرمعتبر خود را در شبکه اعمال کند. حال فرض کنید که شما با کلید خصوصی و امضای معتبر، تراکنش خود را به شبکه ارسال می کنید، شبکه چگونه متوجه می شود که در حساب شما موجودی کافی وجود دارد؟ به عنوان مثال، اگر فردی تنها ۱٫۰ بیت کوین موجودی داشته باشد اما بخواهد ۱ بیت کوین برای شخص دیگری ارسال کند، شبکه چگونه متوجه این مشکل می شود؟

بهتر است بدانید که تراکنش های bitcoin بر مبنای سیستمی تحت عنوان «خروجی تراکنش خرج نشده» یا «UTXO» کار می کنند. در واقع، یک «خروجی تراکنش خرج نشده» همان پول یا دارایی متعلق به کاربر است که کاربر می تواند آن را در یک تراکنش دیگر خرج کند. توجه داشته باشید که شبکه bitcoin از این نظر با بانک ها متفاوت است.

در بانک ها، برای مشخص شدن موجودی هر فرد، فهرست موجودی کاربران بررسی شده و به ازای هر تراکنش از موجودی یک نفر، کاسته و به موجودی فرد دیگر اضافه می شود اما در شبکه بیت کوین نحوه انجام این کار به این صورت نیست چرا که هیچ فهرستی برای ثبت کردن موجودی کاربران وجود ندارد. در واقع، در شبکه bitcoin تنها از مدلی با نام UTXO برای تعیین موجودی حساب کاربران استفاده می شود. در مدل UTXO شبکه بر اساس تمام تراکنش های ارسالی و دریافتی در کیف پول شما متوجه می شود که آیا شما دارایی کافی برای انجام تراکنش را در اختیار دارید یا خیر.

برای درک بهتر این مفهوم فرض کنید که ۱۱۵ هزار تومان پول در کیف پول خود دارید. از آنجا که اسکناس ۱۱۵ هزار تومانی نداریم، پس در کیف پول شما ترکیبی از اسکناس های مختلف وجود دارد که جمع آن ها ۱۱۵ هزار تومان می شود. حال هر اسکناس را به عنوان یک خروجی تراکنش خرج نشده (UTXO) در نظر بگیرید. در واقع، هر اسکناس دارای مقدار مشخصی ارزش است که شما می توانید در تبادلات بعدی خود از آن استفاده کنید.

حال در مثال بالا فرض کنید که می خواهید با ۳۸ هزار تومان از پول خود ناهار بخرید. برای خرید ناهار شما باید چند اسکناس (خروجی تراکنش خرج نشده) را به عنوان مبلغ ناهار به رستوران بدهید. فرض کنید، ۱۱۵ هزار تومان شما شامل ده اسکناس ۱۰ هزار تومانی و یک اسکناس ۵ هزار تومانی است.

بنابراین، شما یازده خروجی تراکنش خرج نشده دارید که برای خرید ناهار به فرض چهار خروجی تراکنش خرج نشده (چهار اسکناس ۱۰ هزار تومانی) را پرداخت می کنید و رستوران به شما دو هزار تومان برمی گرداند. در این شرایط، چهار اسکناس ۱۰ هزار تومانی را که برای ناهار پرداخت کردید را به عنوان چهار خروجی تراکنش خرج نشده در نظر بگیرید و آن دو هزار تومان بقیه هم یک خروجی تراکنش خرج نشده دیگر است که به شما بر می گردد.

اگرچه این مفهوم ساده به نظر می رسد اما مشکل دیگری نیز وجود دارد که شبکه bitcoin باید آن را حل می کرد. فرض کنید، شخصی به منظور خرید یک ماشین به شما بیت کوین پرداخت می کند، شما چگونه می توانید مطمئن شوید که خریدار قبلاً بیت کوین های خود را خرج نکرده است؟ این یک مشکل منحصربه فرد در حوزه ارزهای دیجیتال است که از آن به عنوان «دابل اسپندینگ» یا «دو بار خرج کردن» نام برده می شود.

دو بار خرج کردن (Double Spending) چیست؟

برای درک بهتر این موضوع تصور کنید که شما یک اسکناس ۵۰۰۰۰ تومانی را در یک فروشگاه خرج می کنید. بنابراین، شما نمی توانید مجدداً به فروشگاه دیگری بروید و همان اسکناس ۵۰۰۰۰ تومانی را دوباره خرج کنید. در واقع، مفهوم دو بار خرج کردن (Double Spending) (پیشنهاد می شود مقاله ” دو بار خرج کردن (Double Spending) چیست؟ ” را مطالعه نمایید ) در امور مالی سنتی وجود ندارد چرا که نمی توان یک ارز فیات، سهام یا طلا را دو بار خرج کرد.

جالب است بدانید که هنگامی که اولین توسعه دهندگان بازار کریپتوکارنسی در تلاش برای راه اندازی پول دیجیتال بودند، این مشکل ظاهر شد چرا که رمزارزها اساساً فایل های دیجیتالی هستند که به راحتی می توان از آن ها کپی ایجاد کرد. بنابراین، آن ها باید راهی برای حل این مشکل پیدا می کردند چون در غیر این صورت، یک فرد می توانست رمزارز خود را کپی کرده و آن را در دو مکان مختلف خرج کند.

بیت کوین چگونه مشکل دوبار خرج کردن را حل می کند؟

بیت کوین از شبکه ای غیرمتمرکز از کامپیوترهای پرسرعت برای تأیید تراکنش ها و اعتبارسنجی مداوم بلاکچین استفاده می کند. توجه داشته باشید که اعضای این شبکه مجبور نیستند به یکدیگر اعتماد کنند و یا حتی همدیگر را بشناسند چرا که هر کدام از آن ها یک نسخه مشابه از دفتر کل بلاکچین را در اختیار دارند.

به طورکلی می توان گفت که بلاکچین bitcoin، دفتری است که حاوی سوابق استخراج تمام بیت کوین های جدید، تراکنش های همه بیتکوین های در گردش و بالانس بیت کوین در هر آدرس بیت کوین است. این دفتر کل توسط یک شبکه غیرمتمرکز از ماینرها نگهداری می شود که هر کدام از آن ها یک کپی از این دفتر را در اختیار دارند.

بنابراین، وجود حجم عظیمی از دفترکل های مشابه توزیع شده نه تنها نیاز به یک مرجع متمرکز قابل اعتماد را از بین می برد، بلکه از بلاکچین در برابر هک یا دابل اسپندینگ محافظت می کند. از همین رو بعد از تأیید و اضافه شدن یک تراکنش به شبکه بلاکچین امکان تغییر آن وجود ندارد. به طوری  که حتی اگر یک هکر بخواهد بلاکچین را ویرایش کند، فقط می تواند نسخه خود را تغییر دهد. در نهایت، کپی تغییریافته با نسخه های ذخیره شده در رایانه های دیگر مطابقت ندارد و فرد مهاجم نمی تواند اکثریت را در مورد اعتبار نسخه خود به اجماع برساند.

در مورد bitcoin، حداقل ۵۱ درصد از رایانه های موجود در شبکه باید نسخه اشتباه بلاکچین را تأیید کنند تا آن نسخه، معتبر تلقی شود. با توجه به هزینه و قدرت محاسباتی مورد نیاز برای تأثیرگذاری در یک شبکه غیرمتمرکز، ارائه موفقیت آمیز خطا به شبکه بلاکچینی، بسیار دشوار است.

استخراج یا ماینینگ بیت کوین چیست؟

استخراج بیت کوین فرآیندی است که طی آن تراکنش های bitcoin تأیید و بیت کوین های جدید وارد گردش می شوند. بهتر است بدانید که مدل اجماع بیت کوین از نوع اثبات کار (Proof of Work) ( حتما مقاله ” الگوریتم اثبات کار (Proof of Work) چیست؟ ” را مطالعه نمایید ) است. توجه داشته باشید که این مکانیسم اجماع هم برای درک نحوه تأیید تراکنش های بیت کوین و هم نحوه ایجاد بیت کوین های جدید ضروری می باشد. در واقع، همانند استخراج کنندگان طلا که به بیل و کلنگ برای استخراج طلا نیاز دارند، یک ماینر bitcoin نیز به دو چیز نیاز دارد: سخت افزار استخراج و انرژی.

مکانیسم اجماع اثبات کار به حل یک پازل ریاضی برای تعیین یک عدد زیر یک حد مشخص (nonce) متکی می باشد. اولین ماینری که یک بلاک جدید را برای بلاکچین تأیید می کند، بخشی از رمزارز تازه استخراج شده را به عنوان پاداش دریافت می کند. به این پاداش، «پاداش بلاک» می گویند. واقعیت این است که پاداش های بلاک  به کاربران شبکه انگیزه می دهد تا در فرآیند ماینینگ شرکت کرده و آن را به درستی اجرا کنند.

توجه داشته باشید که ماینرهایی که مسئول ساخت بلاک بعدی هستند به صورت قرعه کشی  انتخاب می شوند که این امر مستقیماً به قدرت محاسباتی (قدرت محاسبه هش) آن ها وابسته است. در واقع، ساتوشی ناکاموتو این موضوع را اینگونه در وایت پیپر بیتکوین توضیح داده است:

«اثبات کار، مشکل تصمیم گیری را حل می کند. اگر هر یک آدرس IP، دارای یک رأی (one-IP-address-one-vote) در شبکه باشد، هر کسی که IPهای بیشتری در اختیار داشته باشد، می تواند شبکه را دچار مشکل کند اما شعار اثبات کار این است که هر یک CPU، یک حق رأی (one-CPU-one-vote) در شبکه دارد یعنی قدرت محاسباتی با حق رأی ارتباط مستقیم دارد. علاوه بر این، زنجیره طولانی تر در یک شبکه نشان دهنده این است که تلاش بیشتری برای اثبات کار آن انجام شده است. بنابراین اگر اکثریت توان CPU در اختیار نودهای صادق شبکه باشد، زنجیره رشد بیشتری را تجربه خواهد کرد و از زنجیره های رقیب پیشی خواهد گرفت.»

جالب است بدانید که هرچه تعداد بیت کوین های استخراج شده افزایش یابد، دشواری پازل های رمزنگاری نیز افزایش می یابد. این بدان معناست که ماینرها باید قدرت محاسباتی خود را افزایش دهند تا همچنان بتوانند همان مقدار bitcoin را پاداش بگیرند. در واقع، هدف از مکانیسم حل پازل، محافظت از شبکه bitcoin در برابر مهاجمان است.

به عنوان مثال، اگر کسی بخواهد تراکنش های موجود در بلاکچین بیت کوین را معکوس کند، باید ۵۱ درصد از کل قدرت محاسباتی شبکه را به دست آورد که این دزدی، تلاشی بسیار پرهزینه و بی ثمر خواهد بود زیرا اصلاح تراکنش هایی که قبل از حمله تأیید شده اند، بسیار دشوار خواهد بود و هر چه این تراکنش ها قدیمی تر باشد، این کار دشوارتر خواهد شد.

کاربرد بیت کوین

اگرچه در ابتدا bitcoin تنها به عنوان یک سیستم پرداخت نقدی در نظر گرفته می شد اما به مرور زمان کاربردهای بیشتری برای آن معرفی شد. به عنوان مثال، شما می توانید از bitcoin برای خرید انواع مختلفی از خدمات و کالاها از ماشین های لوکس پر زرق و برق گرفته تا بیمه های درمانی استفاده کنید. یکی دیگر از کاربردهای bitcoin این است که شما می توانید با کارت های نقدی بیت کوین، تراکنش های روزانه خود را با ارزهای فیات انجام دهید.

علاوه بر این، شما می توانید بیت کوین را به عنوان یک منبع ذخیره ارزش در نظر بگیرید. اگرچه در حال حاضر، بیت کوین با سرمایه گذاری های معمولی فاصله زیادی دارد اما بسیاری از افراد از bitcoin به عنوان یک «منبع ذخیره ارزش» و یا «طلای دیجیتال» نام می برند.

چند بیت کوین در جهان وجود دارد؟

تعداد کل بیت کوین های موجود، ۲۱ میلیون واحد است. توجه داشته باشید که در زمان نگارش این مقاله حدود ۳۸٫۱۹ میلیون بیت کوین از ۲۱ میلیون واحد آن استخراج شده و به همین ترتیب روز به روز تعداد بیت کوین های در گردش در حال افزایش است. به طوری که، تخمین زده می شود که آخرین bitcoin در حدود سال ۲۱۴۰ استخراج شود.

شاید برای شما سؤال پیش بیاید که چگونه استخراج کمتر از ۲ میلیون بیت کوین به ۱۱۷ سال زمان نیاز دارد؟ علت این موضوع پدیده ای تحت عنوان « نصف شدن پاداش استخراج ماینرها » یا « هاوینگ » است.

هاوینگ (  Halving‏) بیت کوین چیست؟

به عنوان یک قانون کلی، عرضه محدود و تولید دشوار موجب حفظ ارزش یک رمزارز می شود. در واقع، هاوینگ یک رویداد دوره ای است که در آن تعداد بیت کوین های جدیدی که در نتیجه استخراج کریپتو وارد گردش می شوند، به نصف کاهش می یابد. طبق وایت پیپر اصلی پروژه، نصف شدن بیت کوین تقریباً هر چهار سال یکبار اتفاق می افتد.

زمانی که bitcoin برای اولین بار معرفی شد، ماینرها در هر ده دقیقه ۵۰ بیت کوین استخراج می کردند. بعد از گذشت چهار سال، اولین هاوینگ در سال ۲۰۱۲ اتفاق افتاد و پاداش بلاک به ۲۵ بیت کوین به ازای هر بلاک کاهش یافت. هاوینگ دوم در سال ۲۰۱۶ رخ داد و پاداش ماینرها را از ۲۵ بیت کوین به ۱۲٫۵ بیت کوین کاهش داد. سپس در هاوینگ سوم در سال ۲۰۲۰، پاداش ماینرها به ۶٫۲۵ بیت کوین کاهش یافت. توجه داشته باشید که هاوینگ بعدی در سال ۲۰۲۴ اتفاق می افتد و در آن، پاداش ماینرها به ۳٫۱۲۵ بیت کوین می رسد.

به طورکلی  می توان گفت که نصف کردن پاداش استخراج ماینرهای بیت کوین در پروتکل شبکه بلاکچین بیت کوین تعبیه شده و یک جزء مهم در نحوه عملکرد بیت کوین است. در واقع، هر چهار سال یکبار تعداد بیت کوین های جدیدی که استخراج می شوند، به نصف کاهش یافته و به دنبال آن، عرضه این رمزارز محدود و قیمت آن افزایش می یابد. در نتیجه، این ویژگی، موجب جذب ماینرهای بیشتر به شبکه می شود. علاوه بر این، این امر قدرت هش شبکه را افزایش داده و تضمین می کند که بازار به یکباره از بیت کوین انباشته نمی شود. بهتر است بدانید که از نظر تئوری با کاهش مداوم عرضه، بیت کوین یک رمزارز ضد تورمی می باشد.

مزایا و معایب bitcoin چیست؟

با توجه به نوسانات شدید قیمت بیت کوین بهتر است قبل از هرگونه سرمایه گذاری بر روی این رمزارز، آموزش ارز دیجیتال  ببینید تا به خوبی با مزایا و معایب و نحوه تحلیل بیت کوین آشنا شوید.

مزایای bitcoin

• بیت کوین طبیعتاً ایمن است و خطر کمی در زمینه دابل اسپندینگ یا تأیید تراکنش های کاذب دارد.
• بیت کوین یک سیستم مالی بسیار شفاف است که همه تراکنش ها در بلاکچین آن ثبت می شوند و امکان تغییر در تراکنش های ثبت شده بر روی بلاکچین آن وجود ندارد.
• بیت کوین به دلیل نوسانات بالای قیمت، پتانسیل بازدهی عمده ای دارد. اگرچه این بازدهی بالا با ریسک قابل توجهی نیز همراه است.

معایب bitcoin

• مشکل اصلی bitcoin نوسانات شدید قیمت آن است. به خصوص هنگامی که از بیت کوین به عنوان منبع ذخیره ارزش استفاده می شود.
• شبکه bitcoin هنوز نمی تواند به عنوان جایگزینی برای پول نقد در زندگی روزمره مردم عمل کند.
• استخراج bitcoin یک فرآیند انرژی بر است که به تجهیزات گران قیمتی نیاز دارد. این موضوع موجب می شود که بیت کوین برای دوستداران محیط زیست و کسانی که نگران تغییرات آب و هوایی هستند، جذابیت کمتری داشته باشد.

وایت پیپر bitcoin

وایت پیپر (White Paper) (مقاله “وایت پیپر ( white paper ) چیست؟” را مطالعه نمایید ) سندی حاوی اطلاعات فنی در مورد مفهوم، نقشه راه و چگونگی رشد و موفقیت یک پروژه است. در واقع می توان گفت که وایت پیپر یک معرفی نامه از پروژه است که هدف، تکنولوژی و نحوه حل یک مشکل را مشخص و برای متقاعد کردن سرمایه گذاران، اطلاعات را به شکل آمار و نمودار ارائه می کند.

وایت پیپر بیت کوین که در اکتبر ۲۰۰۸ توسط فرد یا گروهی از افراد با نام ساتوشی ناکاموتو منتشر شد، زمینه را برای تغییر اساسی در سیستم های مالی و مدیریت داده ها فراهم کرد. در واقع، bitcoin به عنوان یک ارز دیجیتال در مقاله ای با نام «بیت کوین: سیستم نقدی الکترونیکی همتا به همتا» به جهان معرفی شد. توجه داشته باشید که وایت پیپر بیت کوین تنها ۹ صفحه است و در آن، پیشنهادی برای ایجاد یک سیستم تراکنش  الکترونیکی بدون نیاز به اعتماد مطرح شده است.

به دلیل اهمیت آشنایی با وایت پیپر bitcoin در ادامه قصد داریم تا توضیح ساده ای از مبانی فناوری ذکر شده در وایت پیپر بیت کوین به شما ارائه دهیم.

۱٫ چکیده وایت پیپر bitcoin

صفحه اول وایت پیپر بیت کوین، چکیده ای حاوی خلاصه محتوا و هدف وایت پیپر بیت کوین است. در این بخش توضیح داده شده که اساساً، هدف bitcoin توسعه فناوری رایانه ای است تا افراد بتوانند پرداخت های خود را به طور مستقیم با یکدیگر (سیستم نقدی همتا به همتا) و بدون نیاز به یک مؤسسه مالی مانند بانک انجام دهند.

از آنجا که تراکنش پیشنهادی قرار است پول نقد نباشد و به صورت آنلاین اجرا شود، مشکل دو بار خرج کردن bitcoin باید برطرف شود. در واقع، دابل اسپندینگ یک ضعف بالقوه در یک سیستم نقدی دیجیتال است چرا که ممکن است شخصی با جعل یک کوین با واحد ارزش یکسان، آن را دو بار خرج کند. در چکیده وایت پیپر بیت کوین به این موضوع اشاره شده که پیش نیازهای لازم برای آغاز فعالیت این سیستم نقدی غیرمتمرکز عبارتند از:

• همکاری بین طرف های اجراکننده سیستم (ساختار شبکه)
• اطمینان از اینکه سوابق قبلی ثبت شده در شبکه هرگز قابل تغییر نیستند (تغییرناپذیری)
• توافق در مورد صحت معاملات بر اساس قواعد معین (اجماع)

به عبارت دیگر، همه طرفین باید در مورد قوانین به توافق برسند و در راستای آن قوانین همکاری کنند و در عین حال اطمینان حاصل کنند که سوابق ثبت شده بر اساس این قوانین، معتبر و تغییرناپذیر هستند.

۲٫ مقدمه وایت پیپر bitcoin

پاراگراف مقدماتی وایت پیپر بیت کوین نشان می دهد که چرا سازنده بیت کوین فکر می کند که در دنیای امروز به یک سیستم نقدی غیرمتمرکز نیاز است. دلیل اصلی بیان شده این است که سیستم های پرداخت سنتی که از طریق مؤسسات مالی مانند بانک ها کار می کنند، معایب بسیار زیادی دارند.

اولاً سیستم های مالی سنتی هزینه های بالایی برای مبادلات دریافت می کنند و گاهی اوقات به قدری این هزینه ها افزایش می یابد که انجام معاملات مقرون به صرفه نیست. ثانیاً سیستم های پرداخت سنتی مستعد تقلب هستند. علاوه بر این، این سیستم ها همیشه به یک شخص ثالث قابل اعتماد نیاز دارند. نکته جالب توجه این است که در وایت پیپر bitcoin برای حل این مشکلات، سیستمی پیشنهاد می شود که در آن خدمات مالی بدون نیاز به طرف سوم انجام می شود.

۳٫ معاملات بیت کوین

کوین الکترونیکی در اصل زنجیره ای متشکل از امضای دیجیتال است. در واقع، کوین های الکترونیکی، خطوطی از کدهای کامپیوتری محافظت شده هستند. توجه داشته باشید که شما نمی توانید کوین های الکترونیکی را مانند یک ارز فیات در دستان خود نگه دارید چرا که آن ها فقط به صورت آنلاین وجود دارند.

فرض کنید که فرد دارنده bitcoin می خواهد معامله ای انجام دهد. هنگامی که، او تراکنشی را برای انتقال bitcoin به شبکه ارسال می کند، ارزش بیت کوین در شبکه پخش می شود. سپس مالک، برای انتقال bitcoin به شخص دیگر باید با امضای دیجیتالی هش تراکنش قبلی، هش را رمزگذاری کند. رمزگذاری در شبکه بیت کوین با استفاده از دو کلید مرتبط ریاضی انجام می شود. این دو کلید عبارتند از: کلید عمومی و کلید خصوصی.

در وایت پیپر به وضوح به این موضوع اشاره شده که این کلیدها به یکدیگر مرتبطند اما یکسان نیستند. در واقع، کلید عمومی برای رمزگذاری تراکنش و کلید خصوصی مالک برای ایجاد امضای دیجیتال مورد نیاز است. بنابراین، کلید عمومی شبیه شماره حساب بانکی و کلید خصوصی مشابه کد دسترسی به یک حساب بانکی است.

طبیعتاً مالک بعدی (فرد دریافت کننده bitcoin) می خواهد اطمینان حاصل کند که مبلغ ارسال شده برای او قبلاً در معامله دیگری خرج نشده است. ساتوشی در وایت پیپر bitcoin اعلام کرده است که تنها راه اطمینان از این موضوع این است که شبکه بر روی تمام تراکنش های انجام شده به ترتیبی که انجام شده اند، توافق کند. بنابراین، ترتیب معتبر همه تراکنش ها در شبکه باید به صورت عمومی اعلام شود تا همه بدانند چه چیزی معتبر است.

توجه داشته باشید که برای انجام این کار، شبکه باید قوانینی را در مورد آنچه معتبر است، اعلام نماید. در واقع، گیرنده تراکنش، مدرکی می خواهد که نشان دهد که در زمان دریافت تراکنش، اکثریت شبکه موافق هستند که او نخستین شخص دریافت کننده این تراکنش بوده است و هیچ فرد دیگری قبلاً تراکنش مشابهی دریافت نکرده است.

۴٫ سرور برچسب زمانی (Timestamp Server)

این بخش از وایت پیپر بیت کوین، توضیح می دهد که چگونه ساتوشی ناکاموتو پیشنهاد می کند که شبکه بیت کوین از «سرور برچسب زمانی توزیع شده» استفاده کند تا ثابت کند تراکنش ها به چه ترتیبی ایجاد شده اند اما منظور از برچسب زمانی توزیع شده چیست؟

شبکه bitcoin، به طور همزمان بر روی یک سیستم توزیع شده از رایانه ها در کشورهای مختلف اجرا می شود. همه این رایانه ها به یکدیگر متصل هستند و هرکسی که تجهیزات مناسبی داشته باشد می تواند رایانه ای برای پیوستن به آن راه اندازی کند. هر چه تعداد رایانه های موجود در شبکه بیشتر باشد، تعداد کپی های موجود از سوابق بیشتر شده و در نتیجه، سیستم امن تر می شود. بدیهی است که سرقت یا از بین بردن همزمان سوابق هزاران رایانه، تقریباً غیرممکن خواهد بود. بنابراین، تا زمانی که اکثر طرف هایی که رایانه ها را اداره می کنند، بر روی بلاکچین «معتبر» توافق کنند، سیستم امن باقی می ماند.

در شبکه بلاکچینی، تراکنش ها در بلاک هایی که حاوی چندین تراکنش و اطلاعات مربوط به بلاک  قبلی هستند، دسته بندی می شوند. یک سرور برچسب زمانی (Timestamp Server) به عنوان یک قطعه نرم افزاری، برچسب زمانی را به طور همزمان در همه رایانه ها به هش یک بلاک  در شبکه اضافه می کند.

در واقع، برچسب زمانی اثبات می کند که داده ها باید به وضوح در این زمان وجود داشته باشند. از طرف دیگر، هر برچسب زمانی شامل برچسب زمانی قبلی در هش خود می شود. بنابراین، هر زنجیره با یک برچسب زمانی تشکیل می شود که برچسب زمانی قبل از خود را تقویت می کند. برای درک این موضوع به عروسک های روی هم چیده شده فکر کنید. یک عروسک کوچک در داخل یک عروسک بزرگتر و عروسک بزرگتر داخل یک عروسک خیلی بزرگتر و این عروسک ها می توانند به همین شکل ادامه پیدا  کنند.

۵٫ مکانیسم اجماع اثبات کار (Proof of Work)

واقعیت این است که شبکه پیشنهاد شده توسط ساتوشی ناکاموتو یک شبکه کامپیوتری همتا به همتاست که از الگوریتم اثبات کار در فرآیندی با نام استخراج bitcoin برای ایجاد یک تاریخچه عملاً غیرقابل تغییر استفاده می کند. در واقع، منظور از «اثبات کار» حل یک «کار نسبتاً دشوار» توسط کاربر از طریق رایانه است.

جالب است بدانید که در ابتدا، اثبات کار یا Proof of Work به عنوان روشی برای جلوگیری از ارسال ایمیل های اسپم ابداع شد. در این روش، با الزام فرستنده ایمیل به انجام یک کار کوچک قبل از ارسال ایمیل اطمینان حاصل می شد که کاربر تعداد زیادی ایمیل بیهوده ارسال نخواهد کرد.

در شبکه bitcoin، «کار نسبتاً دشوار» به حل یک معمای رمزنگاری تبدیل شد. همانطور که در بخش های قبلی مقاله اشاره شد، در ابتدا تعدادی از تراکنش ها در یک بلاک  قرار می گیرند و هر بلاک  اطلاعاتی مانند برچسب زمانی، فهرستی از تراکنش ها، هش بلاک  قبلی و داده های دیگر را در برمی گیرد. در نهایت، عددی به نام nonce (عددی که فقط یک بار استفاده می شود) به این بلاک  اضافه شده و آن را هش می کند.

برای پیدا کردن عدد نانس، نودها (رایانه ها) در شبکه bitcoin شروع به اسکن، آزمایش و دور انداختن میلیون ها عدد نانس در هر ثانیه می کنند تا عددی را بیابند که با هدف تعیین شده توسط شبکه مطابقت داشته باشد. در واقع، آن ها این کار را تا زمانی انجام می دهند که مقداری را بیابند که سطح دشواری لازم را به هش هر بلاک بدهد. توجه داشته باشید که همیشه عدد نانس با تعدادی عدد «صفر» در ابتدای خود آغاز می شود. هنگامی که چنین مقداری توسط یک ماینر پیدا شد، این مقدار برای سایر نودهای شبکه ارسال می شود، تا اعتبارسنجی شده و یک بلاک  جدید معتبر به بلاکچین اضافه گردد.

توجه داشته باشید که شما تمام تراکنش های بلاکچین bitcoin را می توانید در Blockexplorer مشاهده کنید. شما در تصویر زیر می توانید یک بلاک  معتبر را مشاهده کنید.

۶٫ شبکه (The Network)

بخش بعدی وایت پیپر بیت کوین روند تراکنش را تشریح می کند.

فرض کنید، یک فرستنده، تراکنشی را به شبکه ارسال می کند. سپس این تراکنش برای همه شرکت کنندگان شبکه ارسال می شود (اگرچه لازم نیست همه تراکنش ها به همه نودها منتقل شوند). هر نود شرکت کننده، تراکنش های جدید را در یک بلاک  جمع آوری کرده و سعی می کند که یک اثبات کار برای آن پیدا کند. هنگامی که اثبات کار انجام شد و مشخص گردید که تراکنش، قبلاً خرج نشده است، بلاک  جدید دوباره در شبکه بیت کوین پخش می شود تا توسط سایر رایانه هایی که روی ایجاد یک بلاک جدید کار می کنند، تأیید و یا رد  شود. توجه داشته باشید که طولانی ترین زنجیره در بلاکچین، زنجیره صحیح در نظر گرفته می شود.

جالب است بدانید که اگر دو نود به طور همزمان نسخه های مختلفی از بلاک  بعدی را در شبکه bitcoin پخش کنند. نودها به طولانی ترین زنجیره موجود سوئیچ می کنند. از طرف دیگر، اگر یک نود، بلاک جدید را دریافت نکند، به محض اینکه متوجه از دست دادن آن بلاک  شود، آن را از شبکه درخواست می کند.

۷٫ مشوق ( Incentive )

برای تشویق نودهای کامپیوتری به مشارکت در شبکه، ساتوشی ناکاموتو پیشنهاد کرد که از بین نودهایی که قدرت محاسباتی شبکه را تأمین می کنند، اولین نود ایجادکننده یک بلاک از شبکه پاداش بگیرد. از آنجا که برای کلاهبرداری از شبکه به مقدار زیادی قدرت محاسباتی نیاز است، نودها به احتمال زیاد، صادقانه کار خواهند کرد. دلیل این صداقت این است که سرمایه گذاری بر روی قدرت محاسباتی و استخراج بیت کوین های جدید نسبت به سرمایه گذاری برای به دست آوردن کنترل شبکه سودمندتر است. به خاطر داشته باشید که هیچ شرکت یا شخص واحدی مسئول اجرای شبکه bitcoin نیست و این شبکه تنها توسط جامعه بزرگی از کامپیوترهای مستقل اداره و تأیید می شود.

۸٫ بازیابی فضای دیسک ( Reclaiming Disk Space )

از آنجا که بلاکچین بیت کوین تغییرناپذیر بوده و امکان تغییر آن وجود ندارد، بدیهی است که اندازه آن به مرور افزایش یافته تا در نهایت به نقطه ای  برسد که به مقدار زیادی حافظه برای ذخیره سازی نیاز داشته باشد. در وایت پیپر بیت کوین، فرض بر این است که یک هدر بلاک فاقد تراکنش، اندازه تقریبی در حدود ۸۰ بایت خواهد داشت. برای مقابله با مسئله حافظه مورد نیاز، ساتوشی ناکاموتو پیشنهاد کرد که به محض اینکه یک تراکنش در زیر تعداد کافی بلاک  «دفن» شد، تراکنش های قدیمی برای صرفه جویی در فضای دیسک دور انداخته شوند.

برای اطمینان از اینکه در این فرایند، ساختارهای رمزنگاری یا همان هش ها شکسته نمی شوند، وایت پیپر پیشنهاد می کند که همه تراکنش ها به یک هش واحد یا یک هش ریشه که به راحتی با استفاده از درخت مرکل انجام می شود، کاهش یابند.

درخت مرکل یا درخت هش، که به نام دانشمند رالف مرکل ( Ralph Merkle ) نامگذاری شده است، یک «ساختار داده مبتنی بر هش» در علوم رمزنگاری و کامپیوتر است. این ساختار، داده ها را به یک کلید اختصاص می دهد. یک مثال ساده از این مفهوم، امکان شماره گیری سریع در تلفن است. در واقع، در شبکه بیت کوین از درخت مرکل برای تأیید کارآمد داده ها استفاده می شود زیرا در این درخت ها به جای فایل اطلاعات کامل از هش استفاده می شود.

در زمان انتشار وایت پیپر بیت کوین در سال ۲۰۰۸، تخمین زده شد که حداقل ۴٫۲ مگابایت (مگابایت) حافظه در سال مورد نیاز است. این میزان حافظه با این فرض اعلام شد که بلاک ها هر ده دقیقه یک بار تولید می شوند و هر بلاک  برابر به ۸۰ بایت حافظه نیاز دارد.

۹٫ تأیید پرداخت ساده ( Simplified payment verification )

پرداخت ها در شبکه bitcoin می توانند بدون نیاز به اجرای یک نود کامل و تنها با دانلود اطلاعات شبکه با اتکا به یک نود کامل قابل اعتماد تأیید شوند. پس از تکمیل دانلود، کامپیوتر مشتری، اتصال صحیح هدرهای زنجیره ای و سطح دشواری کافی را تأیید می کند تا مطمئن شود که بلاکچین صحیح است. در نهایت، کپی هایی از تراکنش ها به همراه یک Merkle branch که آن ها را به بلاک  صحیح مورد نظر، مرتبط می کند، به عنوان اثبات گنجاندن (Proof of Inclusion  ) ارائه می شود.

تا زمانی که نودهای صادق، یک شبکه را کنترل می کنند و شما به یک نود قابل اعتماد متصل هستید، این تأیید قابل اعتماد است. با این حال، برای اطمینان از اینکه تراکنش های نامعتبر توسط یک فرد مهاجم به زنجیره بلاکچین اضافه نمی شود، ساتوشی ناکاموتو پیشنهاد می کند که کسب وکارهایی که از bitcoin برای پرداخت های مکرر استفاده می کنند، به منظور افزایش سرعت و امنیت خود بهتر است نودهای خود را راه اندازی کنند.

به عبارت بسیار ساده، در این بخش از وایت پیپر به این موضوع اشاره شده است که شما برای تأیید صحت یک تراکنش به تمام سوابق موجود در زنجیره نیاز ندارید. در واقع، برای انجام این کار شما فقط باید یک شاخه از درخت مرکل را دانلود کرده و بررسی کنید که آیا ریشه هش یکسانی دارد یا خیر.

۱۰٫ ترکیب و تقسیم ارزش ( Combining and Splitting Value )

در شبکه bitcoin، تراکنش ها می توانند چندین ورودی و خروجی داشته باشند و در نتیجه، با وجود این ویژگی امکان تقسیم و ترکیب ارزش فراهم می شود. این مفهوم مشابه این است که برای خرج کردن ۳۵ سنت، شما باید ۲۰ سنت، ۱۰ سنت و ۵ سنت را با هم ترکیب کرده و خرج کنید.

۱۱٫ حریم خصوصی ( Privacy )

بانک های سنتی با محدود کردن انتقال اطلاعات مربوط به تراکنش ها، حریم خصوصی معاملات را تضمین می کنند اما نکته جالب توجه این است که در شبکه bitcoin تمام اطلاعات مربوط به تراکنش ها به صورت عمومی اعلام می شوند. توجه داشته باشید که در شبکه bitcoin، همه کاربران می توانند شخصی را که در حال ارسال تراکنش است، مشاهده کنند اما به هیچ وجه نمی توانند طرف دریافت کننده این تراکنش را تشخیص دهند.

توجه داشته باشید که در شبکه بلاکچینی بیت کوین، کاربران با استفاده از کلید عمومی شناسایی می شوند اما به منظور دسترسی به تراکنش، کاربران به کلید خصوصی مرتبط با تراکنش نیاز دارند. بنابراین، وایت پیپر بیت کوین استفاده از یک جفت کلید جدید را برای هر تراکنش توصیه می کند تا اطمینان حاصل شود که تراکنش ها قابل ردیابی یا پیوند دادن به شخص مالک نیستند.

۱۲٫ محاسبات ( Calculations )

این بخش از وایت پیپر حاوی محاسباتی است که نشان می دهد که شروع یک زنجیره جعلی در رقابت با زنجیره معتبر برای فرد مهاجم چقدر پیچیده است. از آنجا که نودهای صادق، تراکنش منطبق را نمی پذیرند. به همین دلیل، یک کلاهبردار باید با زنجیره معتبر رقابت کرده و از مقادیر انبوهی قدرت محاسباتی برای رسیدن به ابتدای زنجیره استفاده کند. بنابراین، با در نظر گرفتن پیچیدگی این کار، متخصصین این حوزه معتقدند که احتمال وقوع این اتفاق نزدیک به صفر است.

جمع بندی

بیت کوین یک سیستم پول الکترونیکی همتا به همتا می باشد که از مکانیسم اجماع اثبات کار برای ثبت تاریخچه عمومی تراکنش ها استفاده می کند. توجه داشته باشید که تا زمانی که نودهای صادق، اکثر قدرت محاسباتی شبکه را کنترل می کنند، آن شبکه در برابر حملات، ایمن باقی می ماند. در واقع، شبکه بلاکچینی bitcoin از مجموعه ای از نودها تشکیل شده است که نیاز به هماهنگی کمی با یکدیگر دارند چرا که آن ها فقط بلاک های معتبر را می پذیرند و بلاک های نامعتبر را بر اساس مکانیسم اجماع رد می کنند.

سؤالات متداول

بیت کوین چیست؟

بیت کوین یک ارز دیجیتال مبتنی بر تکنولوژی بلاکچین است که توسط هیچ شخص یا نهاد متمرکزی کنترل نشده و در آن، تراکنش ها به صورت مستقیم و همتا به همتا (P2P) انجام می شود.

ماینر bitcoin چیست؟

ماینر بیت کوین یک کامپیوتر با کارایی بالا است که مسائل ریاضی بسیار پیچیده را برای استخراج بیت کوین حل می کند.

آیا bitcoin سرمایه گذاری خوبی است؟

بسیاری از سرمایه گذاران مطرح بازارهای مالی معتقدند که بیت کوین یک سرمایه گذاری مناسب در بازه زمانی بلند مدت است. با این حال، توجه داشته باشید که شما باید در زمینه سرمایه گذاری در بازار رمزارزها محتاط باشید چرا که این بازار با نوسانات بالایی همراه است و قیمت ها ممکن است به یکباره کاهش یابند. بنابراین توصیه می شود که هرگز بیش از آنچه که می توانید از دست بدهید، در این بازار سرمایه گذاری نکنید.

از کجا می توان bitcoin خریداری کرد؟

شما می توانید بیت کوین را از صرافی های معتبر متمرکز مانند بایننس یا کوین بیس و یا توکن رپد آن را از صرافی های غیرمتمرکزی مانند یونی سواپ یا پنکیک سواپ خریداری کنید.

بیت کوین را کجا نگهداری کنیم؟

پاسخ این سؤال به میزان دارایی و نوع معاملات شما وابسته است. به طورکلی به افرادی که دارایی زیادی دارند و یا قصد سرمایه گذاری بلند مدت دارند، توصیه می شود که از کیف پول های سرد مانند لجر استفاده کنند اما افرادی که مقدار دارایی های آن ها کم است و یا به طور مداوم و روزانه ترید می کنند، می توانند از کیف پول های گرم رایگان مانند سامورایی ولت، الکترام ولت یا تراست ولت نیز استفاده نمایند.

کیف پول بیت کوین چیست؟

به طورکلی می توان گفت که بیت کوین باید در «کیف پول دیجیتال» یا «کیف پول بیت کوین» ذخیره شود. در واقع، این کیف پول ها عملکردی شبیه به کیف پول های معمولی دارند اما در کیف پول بیت کوین به جای اسکناس ها و سکه های فیزیکی، کلیدهای رمزنگاری مورد نیاز برای دسترسی به بیت کوین های موجود در کیف پول ذخیره می شود.

آیا امکان به روزرسانی bitcoin وجود دارد؟

بیت کوین از مجموعه قوانینی که در کد خود تعبیه شده، پیروی می کند. در واقع، همه چیز از نحوه پاداش ماینرها گرفته تا نحوه برخورد با بازیگران بد و تعداد بیت کوینی که در مجموع می تواند وجود داشته باشد، از قبل مشخص شده است. بنابراین، اگر افراد زیادی بخواهند قوانین یا فرآیند شبکه bitcoin را تغییر دهند، باید یک فورک جدید (مانند بیت کوین کش) ایجاد کنند.