معرفی بلاک چین بیت کوین | نحوه کار + تفاوت با بقیه بلاکچین ها

بلاکچین بیت کوین یک فناوری انقلابی است که به‌عنوان پایه اصلی اولین ارز دیجیتال غیرمتمرکز جهان شناخته می‌شود. اگر تاکنون نام بیت کوین را شنیده‌اید اما با سازوکار فناوری پشت آن آشنا نیستید، در این مطلب آموزشی از مجله زرین بیت برای آشنایی با زنجیره بیت کوین با ما همراه باشید تا شما را با ویژگی‌های منحصربه‌فرد آن آشنا کنیم. در ادامه، به بررسی تفاوت‌های این فناوری با پایگاه‌های داده سنتی، مقایسه آن با سایر بلاکچین‌ها و ویژگی‌های اصلی زنجیره بیت کوین خواهیم پرداخت.

بلاک چین بیت کوین چیست؟

بلاک چین بیت کوین، یک دفتر کل دیجیتالی است که تمام تراکنش‌های انجام‌ شده در زنجیره بیت کوین را به‌ صورت غیرمتمرکز، شفاف و امن ذخیره می‌کند. این فناوری بلاکچین برای اولین‌بار در سال ۲۰۰۸ توسط فرد یا گروهی با نام مستعار ساتوشی ناکاموتو معرفی شد و در سال ۲۰۰۹، اولین بلاک آن استخراج گردید.

این بلاک چین، از مجموعه‌ای از بلاک‌ها تشکیل شده که هرکدام شامل اطلاعاتی از تراکنش‌ها، هش بلاک قبلی و یک مهر زمانی هستند. این ساختار زنجیره‌ای باعث می‌شود که اطلاعات در زنجیره بیت کوین غیرقابل تغییر باشند، زیرا هرگونه تغییر در یک بلاک نیازمند اصلاح تمام بلاک‌های بعدی است که عملاً غیرممکن است.

برخلاف پایگاه‌های داده سنتی که به‌ صورت متمرکز توسط یک سازمان مدیریت می‌شوند، زنجیره بیت کوین کاملاً غیرمتمرکز است و توسط هزاران گره (Node) در سراسر جهان کنترل می‌شو زنجیره بیت کوین. این ویژگی، امنیت شبکه و مقاومت شبکه را در برابر حملات سایبری و سانسور افزایش می‌دهد.

به‌طور خلاصه، زنجیره بیت کوین یک دفتر کل شفاف، تغییرناپذیر و غیرمتمرکز است که امکان انجام تراکنش‌های مالی بدون نیاز به واسطه‌ها را فراهم می‌کند. این ویژگی‌ها، آن را به یک فناوری تحول‌آفرین در حوزه مالی تبدیل کرده‌اند.

مقایسه بلاکچین بیت کوین با پایگاه داده

اگرچه هر دو فناوری بلاک چین بیت کوین و پایگاه‌های داده سنتی برای ذخیره و مدیریت داده‌ها استفاده می‌شوند، اما ساختار و عملکرد آن‌ها تفاوت‌های اساسی دارند. پایگاه داده مجموعه‌ای سازمان‌یافته از داده‌ها است که به‌صورت الکترونیکی ذخیره، مدیریت و پردازش می‌شود. این سیستم امکان دسترسی، جستجو، به‌ روزرسانی و مدیریت داده‌ها را برای کاربران و برنامه‌های مختلف فراهم می‌کند. در جدول زیر می‌توانید تفاوت‌های زنجیره بیت کوین و پایگاه داده سنتی را از نظر پارامترهای مختلف با هم مقایسه کنید:

همان‌طور که مشاهده می‌کنید، زنجیره بیت کوین بر مبنای شفافیت، امنیت و غیرمتمرکز بودن طراحی شده است، در حالی که پایگاه‌های داده سنتی بیشتر برای پردازش سریع داده‌ها در یک محیط کنترل‌شده مناسب هستند.

تفاوت بلاک چین بیت کوین با سایر بلاک چین‌ ها

بلاک چین بیت کوین در مقایسه با بلاک چین‌های جدیدتر از نظر امنیت و غیرمتمرکز بودن برتری دارد، اما در زمینه سرعت و مقیاس‌پذیری، برخی بلاکچین‌ها عملکرد بهتری از خود نشان داده‌اند. البته با ظهور بلاک چین‌های جدید، برخی ویژگی‌های زنجیره بیت کوین هم به مرور دستخوش تغییر شده است. در جدول زیر، تفاوت‌های اصلی زنجیره بیت کوین با سایر بلاکچین‌ها را بررسی می‌کنیم:

ویژگی‌های شبکه بیت کوین

زنجیره بیت کوین به دلیل ویژگی‌های منحصربه‌فرد خود از جمله تمرکززدایی و امنیت بسیار بالا به محبوب‌ترین و امن‌ترین بلاکچین جهان تبدیل شده است. مهم‌ترین ویژگی‌های این شبکه بلاکچین عبارتند از: 

• امنیت بالا: تمام تراکنش‌ها با استفاده از رمزنگاری و الگوریتم اثبات کار (PoW) تأیید می‌شوند که مانع از هرگونه دستکاری و حمله سایبری می‌شود.
• غیرمتمرکز بودن: برخلاف سیستم‌های بانکی سنتی، هیچ نهاد مرکزی‌ای کنترل‌کننده زنجیره بیت کوین نیست و این باعث افزایش اعتماد کاربران به این فناوری می‌شود.
• تراکنش‌های تغییرناپذیر: یک‌بار که تراکنشی در بستر بلاکچین ثبت شد، دیگر قابل تغییر یا حذف نیست، که این امر از تقلب و دستکاری اطلاعات جلوگیری می‌کند.
• شفافیت کامل: تمام تراکنش‌ها در دفتر کل عمومی ثبت می‌شوند و هر کاربر می‌تواند آن‌ها را مشاهده کند، اما اطلاعات هویتی کاربران مخفی باقی می‌ماند.
• محدودیت در عرضه بیت کوین: برخلاف ارزهای فیات که بانک‌های مرکزی می‌توانند آن‌ها را بدون محدودیت چاپ کنند، بیت کوین دارای عرضه محدود ۲۱ میلیون واحدی است که به آن ارزش ذخیره‌ای می‌بخشد.
• سرعت پایین تراکنش‌ها: به دلیل مکانیزم اجماع اثبات کار، تأیید هر تراکنش در زنجیره بیت کوین حدود ۱۰ دقیقه زمان می‌برد که در مقایسه با برخی بلاکچین‌های جدیدتر کندتر است.

نحوه کار شبکه بیت کوین 

بلاک چین بیت کوین یک شبکه همتا به همتا (P2P) است که بدون نیاز به نهادهای مرکزی مانند بانک‌ها، امکان انتقال ارزش را برای کاربران فراهم می‌کند. در این شبکه، اطلاعات تراکنش‌ها به‌جای ذخیره در یک سرور متمرکز، در هزاران گره (Node) توزیع‌شده ثبت می‌شود. هر گره یک نسخه از زنجیره بیت کوین را نگه‌ می‌دارد و در اعتبارسنجی تراکنش‌ها مشارکت می‌کند.

در این سیستم، داده‌ها در بلاک‌هایی ذخیره می‌شوند که با استفاده از الگوریتم هشینگ (SHA-256) رمزگذاری شده‌اند. هر بلاک شامل اطلاعاتی مانند تراکنش‌های ثبت‌شده، زمان ایجاد بلاک، شماره بلاک، هش بلاک قبلی و یک مقدار تصادفی (Nonce) است. این ویژگی‌ها به زنجیره بیت کوین خاصیت تغییر ناپذیری می‌بخشند، به این معنا که تغییر در یک بلاک مستلزم تغییر در تمام بلاک‌های بعدی است که عملاً غیرممکن است.

تراکنش‌ها در زنجیره بیت کوین ابتدا در یک فضای انتظار (Mempool) قرار می‌گیرند تا توسط ماینرها پردازش شوند. ماینرها با استفاده از توان پردازشی خود، معادلات پیچیده‌ای را برای تأیید تراکنش‌ها حل می‌کنند. پس از تأیید، تراکنش‌ها در یک بلاک جدید قرار می‌گیرند و به زنجیره متصل می‌شوند. به‌دلیل همین فرآیند پیچیده، ارزهای زنجیره بیت کوین مانند بیت کوین امنیت بسیار بالایی دارند و احتمال جعل یا دستکاری در آنها نزدیک به صفر است.

نحوه انجام تراکنش‌ های شبکه بیت کوین

زنجیره بیت کوین برخلاف سیستم‌های سنتی مالی، تراکنش‌های خود را به‌ صورت غیرمتمرکز پردازش می‌کند. در این سیستم، چیزی به نام “بیت کوین فیزیکی” وجود ندارد بلکه فقط سابقه‌ای از تراکنش‌ها در شبکه  بیت کوین ثبت می‌شود. هر تراکنش شامل سه بخش است:

• ورودی (Input): مقدار بیت کوینی که فرستنده در اختیار دارد.
• خروجی (Output): آدرس گیرنده که بیت کوین را دریافت می‌کند.
• مقدار (Amount): میزان بیت کوینی که قرار است منتقل شود.

برای ارسال یک تراکنش در زنجیره بیت کوین، فرستنده باید آن را با استفاده از “کلید خصوصی” خود امضا کند. سپس، این تراکنش به شبکه ارسال می‌شود و توسط گره‌ها بررسی می‌شود. گره‌ها با استفاده از “کلید عمومی” فرستنده، صحت امضا را تأیید می‌کنند. اگر تراکنش معتبر باشد، به استخر تراکنش‌های تأیید نشده (Mempool) اضافه می‌شود تا ماینرها آن را در یک بلاک قرار دهند.

ماینرها برای تأیید تراکنش‌ها، فرآیند اثبات کار (Proof of Work) را انجام می‌دهند که شامل حل یک معادله پیچیده ریاضی است. هنگامی‌که یک بلاک جدید به زنجیره اضافه شد، تراکنش‌ها نهایی و غیرقابل‌تغییر می‌شوند. این ساختار امنیت بالای ارزهای زنجیره بیت کوین را تضمین می‌کند و امکان جعل یا دوبار خرج کردن (Double Spending) را از بین می‌برد.

نقش ماینر در بلاک چین بیت کوین

ماینرها ستون اصلی بلاک چین بیت کوین هستند و وظیفه پردازش و تأیید تراکنش‌ها را برعهده دارند تا در ازای این کار، پاداش دریافت ‌کنند. فرآیند استخراج بیت کوین (Mining) به این صورت است که ماینرها تراکنش‌های تأیید نشده را جمع‌آوری کرده و در یک بلاک جدید قرار می‌دهند. سپس، با انجام محاسبات پیچیده و حل یک معمای ریاضی، یک عدد (Nonce) پیدا می‌کنند که با هش بلاک مطابقت دارد.

اولین ماینری که موفق به یافتن این عدد شود، بلاک را به زنجیره بیت کوین اضافه می‌کند و در ازای این کار، بیت کوین جدید دریافت می‌کند. این فرآیند نه‌تنها باعث ایجاد بیت کوین‌های جدید می‌شود، بلکه به حفظ امنیت و پایداری شبکه  بیت کوین کمک می‌کند.

جالب است بدانید که هرچه تعداد ماینرها بیشتر باشد، سختی شبکه بالاتر می‌رود و تأمین امنیت آن دشوارتر می‌شود. به همین دلیل، ارزهای زنجیره بیت کوین از امنیت بالایی برخوردار هستند و احتمال حمله به آن‌ها بسیار کم است.

مهمترین ویژگی های زنجیره بیت کوین

یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های زنجیره بیت کوین، شفافیت آن است. در زنجیره بیت کوین، تمامی تراکنش‌ها به‌طور عمومی ثبت و قابل‌مشاهده هستند. این ویژگی باعث می‌شود که دستکاری و تقلب در تراکنش‌ها غیرممکن باشد. با این‌حال، شفافیت زنجیره بیت کوین به معنای فاش شدن اطلاعات شخصی کاربران نیست. در این شبکه، فقط آدرس‌های کیف پول نمایش داده می‌شوند و اطلاعات هویتی افراد مخفی می‌ماند. این تعادل بین شفافیت و حریم خصوصی، یکی از دلایلی است که ارزهای زنجیره بیت کوین محبوبیت زیادی پیدا کرده‌اند.

امنیت بلاک چین بیت کوین

شبکه بیت کوین از چندین ویژگی امنیتی کلیدی بهره می‌برد:

• غیرمتمرکز بودن: داده‌ها در هزاران گره ذخیره می‌شوند و امکان هک کردن شبکه بسیار دشوار است.
• رمزنگاری قوی: استفاده از الگوریتم SHA-256 باعث می‌شود که داده‌های ثبت‌شده غیرقابل تغییر باشند.
• اثبات کار: ماینرها باید برای اضافه کردن یک بلاک جدید، معادلات سخت ریاضی را حل کنند که حمله به شبکه را بسیار پرهزینه می‌کند.
• تغییرناپذیری داده‌ها: پس از ثبت یک بلاک، تغییر آن مستلزم تغییر تمامی بلاک‌های بعدی است که عملاً غیرممکن است.

این ویژگی‌ها باعث شده است که ارزهای زنجیره بیت کوین در برابر حملات سایبری، تقلب و تغییر داده‌ها مقاوم باشند.

آینده بلاکچین بیت کوین

آینده زنجیره بیت کوین به عوامل مختلفی از جمله پذیرش عمومی، توسعه فناوری، مقررات دولتی و رقابت با سایر ارزهای دیجیتال بستگی دارد. برخی از روندهای احتمالی آن عبارت‌اند از:

• پذیرش گسترده‌تر: بسیاری از شرکت‌ها و مؤسسات مالی در حال پذیرش ارزهای زنجیره بیت کوین هستند.
• تحولات فناوری: راهکارهایی مانند لایتنینگ نتورک می‌توانند مقیاس‌پذیری شبکه را افزایش دهند.
• مقررات دولتی: دولت‌ها می‌توانند با وضع قوانین سختگیرانه، تأثیر زیادی بر رشد یا کاهش استفاده از بیت کوین داشته باشند.
• رقابت با سایر رمز ارزها: بیت کوین باید برای حفظ جایگاه خود در برابر ارزهای دیجیتال جدید، نوآوری کند.

به نقل از چهره‌های مشهوری مثل jack dorsey، بنیانگذار توییتر و بلاک (Block) به آینده بلاک چین بیت کوین امیدوار هستند:

جک دورسی معتقد است که شاید زنجیره بیت کوین در حال حاضر کمی کند و پرهزینه باشد اما با افزایش تعداد کاربران، این مشکلات برطرف خواهند شد. او همچنین اشاره می‌کند که فناوری‌های جدیدی بر پایه بلاکچین در حال توسعه هستند که استفاده از آن را ساده‌تر و در دسترس‌تر می‌کنند.

در متن زیر می‌توانید نقل قول انگلیسی Jack dorsey در رابطه با بلاکچین بیت کوین را مشاهده کنید:

It’s slow and it’s costly, but as more and more people have it, those things go away. There are newer technologies that build off of blockchain and make it more approachable

جمع‌بندی

زنجیره بیت کوین یک سیستم مالی غیرمتمرکز و امن است که امکان انجام تراکنش‌های همتا به همتا را بدون نیاز به بانک‌ها و نهادهای واسط فراهم می‌کند. این شبکه با استفاده از تکنولوژی رمزنگاری و اثبات کار، امنیت تراکنش‌های بیت کوین را تضمین می‌کند و در برابر حملات سایبری مقاوم است.

با افزایش پذیرش و پیشرفت فناوری، زنجیره بیت کوین می‌تواند نقشی اساسی در آینده مالی جهان ایفا کند. هرچند چالش‌هایی مانند مقیاس‌پذیری و مقررات دولتی وجود دارد، اما پتانسیل این فناوری برای تحول اقتصاد جهانی غیرقابل‌انکار است.

سوالات متداول