بیت کوین چگونه کار می کند؟ — به زبان ساده و برای همه

با گذشت بیش از ده سال از پیدایش بیت کوین، امروزه کمتر کسی را می‌توان پیدا کرد که در مورد بیت کوین چیزی نشنیده باشد. در این میان، به دلیل تکنولوژی‌های پیچیده و نوینی که در ایجاد این رمزارز استفاده شده، تعداد کمی از افراد با طرز کار بیت کوین آشنا هستند. اگر شما هم پاسخی برای سوال بیت کوین چگونه کار می کند ندارید، این مقاله مخصوص شما است. ما در این مقاله می‌خواهیم به ساده‌ترین زبان ممکن، طرز کار بیت کوین را به همراه تکنولوژی‌های مختلف استفاده شده در آن آموزش دهیم.

بیت کوین، معجزه هزاره سوم

سرعت رشد تکنولوژی در سال‌های گذشته بسیار بالا رفته است. این سرعت بالا باعث ناشناخته ماندن بسیاری از فناوری‌های نوین بین عموم مردم شده است. در این میان، بیت‌کوین و در مفهوم کلی آن رمزارز تکنولوژی است که شهرت جهانی پیدا کرده و روز به روز بر طرفداران آن اضافه می‌شود. دلایل متعددی می‌توان برای این قضیه عنوان کرد. یکی از دلایل اصلی، ارتباط مستقیم این تکنولوژی با پول است. بیشتر افراد بیت‌کوین را به عنوان ارزی که قیمت آن دائما افزایش پیدا می‌کند، می‌بینند و همین مساله باعث گسترش آن می‌شود.

فیلم آموزش ارزهای دیجیتال و رمزارزها و اصول سرمایه گذاری در این بازار – مقدماتی در فرادرس

کلیک کنید

اما مساله اصلی بیت کوین پول نیست. در واقع مهم نیست پولی که استفاده می‌شود بیت‌کوین، دلار یا ریال باشد. آن‌چه در بیت‌کوین مهم است نحوه ایجاد و توزیع پول است. ارزهای فیات رایج، توسط دولت‌ها ایجاد و توزیع می‌شوند. ثبت و تایید تراکنش‌های مربوط به آن‌ها نیز توسط دولت و بانک‌های مرکزی انجام می‌شود. این مساله باعث می‌شود که دولت قدرت بلامنازع این سیستم باشد و بتواند هر نوع دخالتی در این سیستم ایجاد کند. دخالت دولت در این سیستم می‌تواند مثبت یا منفی باشد.

از جمله مزایای سیستم‌های متمرکز می‌توان به امکان پیگیری کلاهبرداری‌ها و اشتباهات مالی اشاره کرد. پول‌شویی و انجام مبادلات مالی برای فعالیت‌های خلافکارانه در این سیستم قابل ردیابی است. علاوه بر این، در شرایط بحرانی دولت می‌تواند با اعمال سیاست‌های پولی مناسب، از سقوط ارزش پول جلوگیری کند.

اما دولت همچنان می‌تواند به منظور درپوش گذاشتن بر سیاست‌گذاری‌های نادرست خود که منجر به بحران‌های مالی می‌شود، بازارهای پولی را دستکاری کند و از این طریق ارزش دارایی‌های افراد را تحت تاثیر قرار دهد. اختراع بیت‌کوین پس از بحران مالی سال 2008 نشانگر این موضوع است که بیت‌کوین به دنبال ایجاد سیستم پولی است که دولت‌ها کمترین دخالت را در آن داشته باشند.

نحوه کار سیستم‌های متمرکز مالی

برای این‌که پاسخ سوال بیت کوین چگونه کار می‌کند قابل درک باشد، بهتر است ابتدا نحوه کار سیستم متمرکز بانکی آموزش داده شود. پس از آن بخش‌های مختلف سیستم بیت‌کوین و طرز کار بیت کوین بررسی می‌شود. پول‌های امروزی که به پول فیات معروف هستند، توسط دولت‌ها و بانک‌های مرکزی تولید و توزیع می‌شوند. پشتوانه این پول‌ها تا سال 1971 دلار بود که پشتوانه دلار هم ذخایر طلای آمریکا به حساب می‌آمد.

در حال حاضر پول فیات پشتوانه خاصی ندارد و قدرت اقتصادی و سیاسی هر کشور و اعتماد مردم است که ارزش پول را تضمین می‌کند. همانطور که گفته شد، تولید و توزیع پول در این سیستم‌ها توسط بانک مرکزی انجام می‌شود. در گذشته، این کار با چاپ پول کاغذی صورت می‌گرفت اما در دنیای دیجیتال امروزی این کار با تغییر اعداد در صورت‌های مالی بانک مرکزی انجام می‌شود.

برای ثبت تراکنش‌ها و تایید آن‌ها در سیستم‌های متمرکز، کاربران ابتدا باید در یکی از شعبه‌های بانک‌های مورد تایید بانک مرکزی حساب بانکی باز کنند. برای انجام این کار، کاربران باید تمام اطلاعات شخصی و عمومی خود را در اختیار سیستم بانکی قرار دهند. پس از اتمام این پروسه و باز کردن حساب بانکی، کاربران می‌توانند با استفاده از کارت‌های بانکی پول جابجا کنند.

اطلاعات مربوط به دارایی‌های هر کاربر در سرورهای مرکزی بانک‌ها ثبت می‌شود. مشکل این نوع ذخیره‌سازی اطلاعات این است که در معرض مسائل و مشکلات امنیتی است و با از بین رفتن این سرورها سیستم به مشکل می‌خورد. علاوه بر این، پایگاه داده‌های سیستم قابل دستکاری هستند و بانک‌ها توانایی دستکاری اطلاعات را دارند.

برای ثبت یک تراکنش، کاربر باید درخواست انتقال پول را از طریق سیستم‌های بانکی مثل خودپرداز‌ها ثبت کند. این درخواست به سیستم بانک ارجاع داده می‌شود. سیستم با برررسی حساب کاربر در سرور، از وجود مبلغ مورد نظر و صحیح بودن آدرس دریافت کننده آگاهی پیدا می‌کند. پس از اطمینان از این مسائل، بانک با دستکاری موجودی ارسال‌کننده و دریافت کننده، انتقال پول را تایید می‌کند. این سیستم علاوه بر مشکلات امنیتی که در بالا ذکر شد، مشکلات دیگری نیز دارد که در ادامه فهرستی از این مشکلات ارائه شده است.

• نیاز به دریافت تایید از سیستم برای باز کردن حساب کاربری
• هماهنگی پرهزینه و سخت بین سیستم‌های بانکی کشورهای مختلف
• امکان محدود کردن افراد یک کشور برای انجام مبادلات بین‌المللی
• هزینه بالای تراکنش‌ها به خصوص تراکنش‌های بین‌المللی
• سرعت پایین ثبت تراکنش‌های بین‌المللی

یکی از مهم‌ترین ابزارهای تحلیل تکنیکال در بازارهای مالی اندیکاتور ایچیموکو است. این اندیکاتور با استفاده از ابزارهایی که در احتیار دارد می‌تواند به عنوان یک سیستم معاملاتی کامل مورد استفاده قرار بگیرد. به دلیل اهمیت این موضوع، «فراردس» فیلم آموزش تحلیل تکنیکال با ایچیموکو Ichimoku - مقدماتی را تدوین کرده که لینک آن در ادامه آمده است.

• برای دیدن فیلم آموزش تحلیل تکنیکال با ایچیموکو Ichimoku - مقدماتی + اینجا کلیک کنید.

بیت کوین چگونه کار می‌کند؟

بیت کوین یک ارز دیجیتال است که هدف آن انتقال پول به صورت همتا به همتا و بدون حضور واسطه است. با این تعریف، می‌توان گفت بیت‌کوین یک سیستم غیرمتمرکز است که در آن تولید و توزیع سکه‌ها در کنار ثبت و تایید تراکنش‌ها توسط مردم عادی از سرتاسر دنیا انجام می‌شود. مجموعه‌ای از «تکنولوژی‌های رمزنگاری» (Cryptography) در کنار مفاهیم اقتصادی، امکان ایجاد سیستم بیت‌کوین را فراهم کرده است.

فیلم آموزش ماژول Cryptography در پایتون – رمزنگاری و رمزگشایی فایل‌ ها در فرادرس

کلیک کنید

در ادامه، بخش‌های مختلف سیستم مالی بیت‌کوین به زبان ساده توضیح داده می‌شود تا از این طریق، کاربران قادر به پاسخ‌گویی به سوال بیت کوین چگونه کار می کند باشند.

تکنولوژی بلاک چین در بیت کوین چگونه کار می کند ؟

حال که با نحوه کار سیستم‌های متمرکز آشنا شدیم، می‌توانیم به بررسی طرز کار بیت کوین بپردازیم. بلاک چین تکنولوژی اصلی استفاده شده در بیت کوین است. در اصل بسیاری از ویژگی‌های مثبتی که برای بیت‌کوین شمرده می‌شود، مربوط به این تکنولوژی است که علاوه بر بیت‌کوین، در سیستم‌های دیگری نیز قابل استفاده است. بلاک چین در اصل یک پایگاه داده است که هدف آن ثبت اطلاعات به صورت غیرمتمرکز است. بلاک چین به دلیل ماهیت غیرمتمرکز، تفاوت‌هایی با پایگاه‌داده‌های معمولی دارد. در ادامه نحوه کار بخش‌های مختلف مورد نیاز در یک سیستم پرداخت را در بلاک چین بررسی می‌کنیم.

فیلم آموزش مقدماتی بلاک چین Blockchain، عملکرد و کاربردهای آن در فرادرس

کلیک کنید

کیف پول در بیت کوین چگونه کار می کند ؟

با توجه به این‌که هیچ سازمانی در بلاک چین مسول نیست، باید روشی برای ایجاد حساب در بلاک‌چین تعیین شود که نیاز به اجازه کسی نداشته باشد و هر شخص قادر به ایجاد حساب و استفاده از سیستم باشد. کیف پول در سیستم بلاک چین دقیقا این نقش را بر عهده دارد. کیف پول نرم‌افزار اتصال به بلاک چین است که در ظاهر، یک حساب بانکی شامل شماره حساب و رمز عبور است. کاربران با استفاده از رمز عبور وارد حساب خود می‌شوند و با استفاده از شماره حساب خود از دیگران بیت کوین دریافت می‌کنند.

در صورتی که کاربران دیگر به رمز عبور کیف پول دسترسی داشته باشند می‌توانند وارد حساب شده و دارایی‌های آن را مال خود کنند. برای اجتناب از این مساله، از تکنیک‌های «رمزنگاری نامتقارن» (Asymmetric Cryptography) برای ساخت رمز و شماره حساب استفاده شده است. رمزنگاری نامتقارن نوعی رمزنگاری متشکل از «کلید عمومی» (Public Key) و «کلید خصوصی» (Private Key) است.

کلید خصوصی همانند رمز ورود برای کاربر است که کلید عمومی از آن ساخته می‌شود. توابع مورد استفاده برای ساخت کلید عمومی یک طرفه هستند به همین دلیل امکان تشخیص کلید خصوصی از کلید عمومی وجود ندارد. بنابراین، تا زمانی که کاربر کلید خصوصی خود را در اختیار دیگران قرار ندهد، هیچ کس توانایی هک و ورود به حساب او را نخواهد داشت.

همانطور که گفته شد، برای ساخت کیف پول و استفاده از بلاک چین نیازی به اجازه گرفتن از شخصی یا سازمان نیست و افراد می‌توانند با دانلود نرم‌افزارها و اپلیکیشن‌های کیف پول، حساب کاربری خود را ایجاد و از امکانات شبکه استفاده کنند. با این کار هیچ دولتی قادر نیست اشخاص را به دلایل مختلف از انجام تراکنش‌های مالی محروم کند. انواع کیف پول برای نگهداری بیت‌کوین ایجاد شده است که یکی از معروف‌ترین آن‌ها کیف پول بیت‌کوین بلاک‌چین است.

نگهداری تراکنش‌ها در بیت کوین چگونه انجام می‌شود؟

در سیستم بلاک چین هیچ سازمانی مسولیت ثبت، نگهداری و تایید تراکنش‌ها را ندارد. بنابراین، اطلاعات در سیستم‌های توزیع شده در سطح جهان نگهداری می‌شوند و همین سیستم‌ها نیز مسولیت ثبت و تایید تراکنش‌ها را بر عهده دارند. اما برای این‌که افراد، سیستم‌های خود را در اختیار شبکه قرار دهند باید یک عامل تشویقی داشته باشند.

بنابراین، در شبکه بیت‌کوین افرادی از سراسر دنیا فعال هستند که در سیستم‌های محاسباتی خود، اطلاعات تراکنش‌ها را به صورت یکسان دارند. توزیع شدن اطلاعات شبکه در بین هزاران نفر در سراسر دنیا، امنیت اطلاعات شبکه را بالا می‌برد. اگر این اطلاعات در یک یا چند سیستم ذخیره می‌شد امکان تبانی آن‌ها برای تغییر اطلاعات بود اما حال که تمام گره‌های شبکه این اطلاعات را دارند، باید حداقل پنجاه درصد از قدرت شبکه در دست یک گروه باشد تا بتواند اطلاعات شبکه را دستکاری کند.

اطلاعات تراکنش‌های بیت‌کوین به صورت بلوکی ذخیره می‌شود. بنابراین، پایگاه داده آن مجموعه‌ای از بلوک‌ها است. این بلوک‌ها با استفاده از مقادیری به نام «هش» به یکدیگر متصل می‌شوند که به همین دلیل به پایگاه داده بیت‌کوین بلاک چین یا زنجیره‌ای ازبلوک‌ها گفته می‌شود. هش، خروجی توابعی با نام «توابع هش» (Hash Functions) است. اطلاعات وارد شده به این توابع با هر سایز و اندازه‌ای یک خروجی منحصر به فرد با سایز مشخص تولید می‌کند که به آن هش گفته می‌شود. امکان رسیدن به اطلاعات ورودی از هش وجود ندارد.

اتصال بلوک‌ها به هم توسط توابع هش، دستکاری اطلاعات را غیرممکن می‌کند چرا که با تغییر اطلاعات ورودی هر بلوک، تابع هش آن در بلوک‌های بعدی باید تغییر کند. تغییر این هش‌ها بدون قبول بیش از پنجاه درصد بلوک‌ها ممکن نیست. با این راهکار هر چه تعداد بلوک‌های بیشتری در بیت‌کوین ایجاد می‌شود امنیت اطلاعات آن نیز بالا می‌رود. ماکزیمم سایز هر بلوک در بیت کوین یک مگابایت و زمان لازم برای تایید و ثبت آن ده دقیقه است.

ثبت و تایید تراکنش‌ها در بیت کوین

بخش مهمی که در پاسخ به سوال بیت کوین چگونه کار می کند هنوز جواب داده نشده است، بخش ثبت و تایید تراکنش‌ها است. در بخش‌های قبلی گفته شد که ثبت و تایید تراکنش‌ها در بیت‌کوین توسط نودهای توزیع شده در سراسر دنیا انجام می‌شود. اما این کار چگونه انجام می‌شود؟ برای پاسخ به این سوال فرآیند یک تراکنش فرضی را در نظر می‌گیریم.

فرض کنید علی می‌خواهد یک بیت‌کوین به دوست خود رضا ارسال کند. او در کیف پول خود، به قسمت ارسال بیت‌کوین مراجعه کرده و آدرس کیف پول رضا (همان کلید عمومی) را به همراه مقدار بیت کوین انتقالی (در اینجا یک بیت کوین) وارد و تراکنش را تایید می‌کند. تایید تراکنش به این معنی است که اطلاعات تراکنش با کلید خصوصی علی امضا شده و سپس به شبکه ارسال می‌شود. نودهای شبکه با داشتن کلید عمومی علی و هم‌چنین اطلاعات کل تراکنش‌های شبکه می‌توانند اطمینان حاصل کنند که اولا تراکنش مورد نظر از سمت علی ارسال شده است ثانیا، علی مقدار یک بیت‌کوین برای ارسال به رضا را در کیف پول خود دارد.

پس از اطمینان از صحت تراکنش، تراکنش‌ها در محلی به نام «ممپول» یا «استخر حافظه» (Mempool) نگهداری می‌شوند تا در زمان معین به تایید نهایی برسند. به جز وارد کردن اطلاعات تراکنش توسط علی، بقیه مراحل ثبت تراکنش خودکار انجام می‌شود. دقت کنید که اگر حجم تراکنش‌های انجام شده بیش از یک مگابایت شد، بخشی از آن‌ها به بلوک بعدی منتقل می‌شود.برای این‌که تراکنش‌ها تایید شوند، نودهای شبکه باید آن را تایید کنند. برای این‌که معیاری برای تایید درست وجود داشته باشد از «الگوریتم‌های اجماع» استفاده می‌شود.

الگوریتم اجماع فرآیندی است که کاربران با توجه به قوانین تعریف شده در آن اقدام به تایید یا رد تراکنش‌ها می‌کنند. اولین الگوریتم اجماع تعریف شده که مربوط به بیت‌کوین است، الگوریتم اجماع «اثبات کار» (Proof of Work | Pow) نامیده می‌شود. در اثبات کار برای رسیدن به اجماع بر سر بلوک نهایی مورد تایید، از حل معادلات شبکه با استفاده از دستگاه‌های محاسباتی استفاده می‌شود. رقابت در الگوریتم اجماع اثبات کار بر سر پیدا کردن عددی به نام «نانس» است.

عدد نانس عددی است که اگر به همراه تراکنش‌های شبکه و هش بلوک قبلی به تابع هش وارد شود، خروجی هش مورد نظر شبکه را ایجاد می‌کند. هش مورد نظر شبکه، بسته به توان کل دستگاه‌های محاسباتی موجود در شبکه به گونه‌ای تنظیم می‌شود که به طور میانگین به دست آوردن نانس ده دقیقه زمان ببرد. بنابراین، کاربران مقادیر شانسی نانس را به همراه اطلاعات تراکنش‌ها و هش بلوک قبل در تابع هش شبکه قرارداده و خروجی را به دست می‌آورند.

در نهایت، هر کس که زودتر از دیگران به هش مورد نظر شبکه برسد، برنده رقابت است. نانس مورد نظر به کل شبکه ارسال می‌شود تا سایر نودها با قراردادن آن به همراه اطلاعات تراکنش‌ها در تابع هش، جواب به دست آمده را تایید کنند. پس از تایید، نود برنده بلوک را به بلاک چین اضافه می‌کند و هش این بلوک برای رقابت بعدی مورد استفاده قرار می‌گیرد. طبیعی است که هر چه توان پردازشی دستگاه بیشتر باشد، امکان برنده شدن در رقابت بیشتر خواهد بود.

فرآیند استخراج در بیت کوین چگونه کار می کند ؟

فرآیند کامل طرز کار بیت کوین در بخش‌های قبلی آموزش داده شد. تنها بخشی که هنوز بررسی نشده، نحوه تولید بیت کوین‌های جدید است. بیت کوین‌های جدید در طی فرآیند ثبت و تایید تراکنش‌ها ایجاد می‌شوند. همانطور که در بخش قبلی گفته شد، نودهای شبکه در طی یک رقابت محاسباتی از دستگاه‌های خود برای به دست آوردن مقدار نانس و تایید تراکنش‌های بلوک شبکه استفاده می‌کنند. در نهایت، یکی از کاربرها که زودتر از همه مقدار نانس درست را حدس زده است، به عنوان برنده رقابت شناخته شده و بلوک جدید را به شبکه اضافه می‌کند.

فیلم آموزش راه اندازی ریگ ماینینگ رمزارزها و ارزهای دیجیتال در فرادرس

کلیک کنید