بیتکوین چگونه بدون بانک کار میکند؟ شرح فنی و قابلفهم سامانه پول نقد الکترونیکی همتابههمتا
این مقاله به بررسی بدون بانک، سازوکار آن و پیامدهایش برای فعالان بازار میپردازد. بیتکوین طرحی برای انتقال پول الکترونیکی است که در آن دو نفر میتوانند مستقیماً با یکدیگر معامله کنند، بدون آنکه بانک، شرکت پرداخت یا نهاد مرکزی دیگری میان آنها قرار بگیرد. مسئله فقط حذف واسطه نیست؛ سامانه باید بتواند بدون اتکا به یک مرجع مورد اعتماد، مالکیت را اثبات کند، ترتیب تراکنشها را مشخص سازد و مانع شود که یک واحد پولی بیش از یکبار خرج شود.
امضای دیجیتال میتواند نشان دهد که دارنده یک کلید خصوصی، انتقالی را تأیید کرده است؛ اما بهتنهایی نمیتواند ثابت کند که همان دارایی پیشتر برای شخص دیگری ارسال نشده است. راهحل بیتکوین، ثبت عمومی تراکنشها در شبکهای همتابههمتا و مرتبکردن آنها در زنجیرهای از بلوکهاست. هر بلوک به بلوک قبلی متصل میشود و ساخت آن به انجام محاسباتی پرهزینه نیاز دارد. به این ترتیب، تغییر تاریخچه گذشته فقط با تکرار حجم بزرگی از محاسبات امکانپذیر خواهد بود.
زنجیرهای که بیشترین اثبات کار انباشتهشده را داشته باشد، تاریخچه معتبر شبکه محسوب میشود. این زنجیره فقط ترتیب رویدادها را نشان نمیدهد، بلکه بیانگر آن است که بخش بزرگتری از توان پردازشی شبکه پشت آن قرار گرفته است. تا زمانی که گرههای درستکار در مجموع از هر گروه هماهنگ مهاجم توان پردازشی بیشتری داشته باشند، زنجیره معتبر را سریعتر توسعه میدهند و مهاجم بهتدریج عقب میافتد.
چرا پرداخت اینترنتی به اعتماد وابسته شده است؟
بخش بزرگی از تجارت اینترنتی بر مؤسسات مالی متکی است. بانکها و شرکتهای پرداخت در نقش طرف سوم مورد اعتماد، انتقال وجه را پردازش میکنند، اختلافها را بررسی میکنند و در صورت لزوم تراکنش را بازمیگردانند. این سازوکار برای بسیاری از پرداختها کار میکند، اما هزینههایی ذاتی دارد.
وقتی تراکنشها قابل بازگشت باشند، اختلافهای مالی به میانجیگری نیاز پیدا میکنند. میانجیگری هزینه دارد و همین هزینه، پرداختهای بسیار کوچک را غیراقتصادی میکند. فروشنده نیز نمیتواند هر پرداختی را قطعی بداند و ناچار است برای کاهش ریسک، اطلاعات بیشتری از مشتری دریافت کند. بخشی از تقلب هم بهعنوان هزینه اجتنابناپذیر نظام پرداخت پذیرفته میشود.
در پرداخت حضوری، پول نقد فیزیکی امکان انتقال مستقیم و نسبتاً برگشتناپذیر ارزش را فراهم میکند. اما در یک شبکه ارتباطی، کپیکردن داده آسان است. بنابراین یک پول دیجیتال نمیتواند صرفاً یک فایل باشد، زیرا صاحب آن ممکن است همان فایل را برای چند نفر ارسال کند. مسئله اصلی پول دیجیتال، جلوگیری از «خرجکردن دوباره» یا Double-Spending است.
راهحل مورد نظر باید بهجای اعتماد سازمانی، بر اثبات رمزنگاریشده تکیه کند. دو طرف باید بتوانند مستقیم با یکدیگر معامله کنند و بازگرداندن تراکنش از نظر محاسباتی آنقدر دشوار باشد که فروشنده در برابر تقلب محافظت شود. در عین حال، برای حمایت از خریدار همچنان میتوان سازوکارهایی مانند امانتداری یا سپردهگذاری واسط طراحی کرد.
سکه الکترونیکی چیست؟
در این طرح، سکه الکترونیکی یک شیء فیزیکی یا فایل مستقل نیست؛ بلکه زنجیرهای از امضاهای دیجیتال است. هر مالک برای انتقال دارایی، دو داده را امضا میکند:
* هش تراکنش قبلی
* کلید عمومی مالک بعدی
این امضا به زنجیره مالکیت افزوده میشود. دریافتکننده با استفاده از کلید عمومی فرستنده میتواند بررسی کند که امضا معتبر است و انتقال واقعاً از سوی دارنده کلید خصوصی انجام شده است.
برای سادهترشدن موضوع، میتوان هر انتقال را مانند حلقهای در زنجیره مالکیت تصور کرد. مالک اول، دارایی را برای مالک دوم امضا میکند؛ مالک دوم همین دارایی را برای مالک سوم امضا میکند؛ و این روند ادامه مییابد. هر دریافتکننده میتواند امضاهای پیشین را بررسی کند و ببیند که مسیر انتقال از نظر رمزنگاری معتبر بوده است.
اما هنوز یک مشکل باقی میماند: گیرنده نمیتواند فقط با دیدن امضاها مطمئن شود که مالک قبلی همان دارایی را در انتقال دیگری نیز خرج نکرده است.
چرا یک ضرابخانه مرکزی راهحل کاملی نیست؟
یک روش ساده برای جلوگیری از خرجکردن دوباره این است که نهادی مرکزی همه تراکنشها را بررسی کند. در چنین مدلی، هر سکه پس از انتقال باید به یک ضرابخانه دیجیتال بازگردانده شود. ضرابخانه بررسی میکند که سکه قبلاً خرج نشده باشد و سپس سکه جدیدی صادر میکند.
این روش از نظر فنی میتواند مسئله خرجکردن دوباره را حل کند، اما کل نظام پولی را به یک شرکت یا نهاد مرکزی وابسته میسازد. همه تراکنشها باید از همان نهاد عبور کنند و خرابی، سوءاستفاده یا تعطیلی آن میتواند کل سامانه را مختل کند.
برای حذف مرجع مرکزی، همه تراکنشها باید بهصورت عمومی اعلام شوند و شرکتکنندگان درباره یک تاریخچه مشترک به توافق برسند. در این تاریخچه، نخستین تراکنشی که برای یک دارایی ثبت شده معتبر است و تلاشهای بعدی برای خرجکردن همان دارایی رد میشوند.
مشکل اینجاست که نبودن یک تراکنش را فقط زمانی میتوان تأیید کرد که همه تراکنشهای مربوط شناخته شده باشند. در مدل مرکزی، ضرابخانه همه تراکنشها را میبیند و تصمیم میگیرد کدامیک زودتر رسیده است. در مدل غیرمتمرکز، شبکه باید بدون داور مرکزی بر سر همین ترتیب به توافق برسد.
سرور برچسب زمانی چه کاری انجام میدهد؟
راهحل با یک سرور برچسب زمانی یا Timestamp Server آغاز میشود. این سرور مجموعهای از دادهها را دریافت میکند، هش آنها را محاسبه میکند و هش حاصل را بهطور عمومی منتشر میکند.
هش را میتوان نوعی اثر انگشت دیجیتال دانست. ورودی یک تابع هش ممکن است بسیار بزرگ باشد، اما خروجی آن طول ثابتی دارد. اگر حتی بخش کوچکی از داده اصلی تغییر کند، هش نیز تغییر خواهد کرد. بنابراین انتشار هش نشان میدهد که داده مورد نظر در آن زمان وجود داشته است؛ زیرا بدون دراختیارداشتن داده، تولید همان هش ممکن نیست.
هر برچسب زمانی، هش برچسب قبلی را نیز در خود جای میدهد. در نتیجه، برچسبها بهصورت زنجیرهای به یکدیگر متصل میشوند. هر برچسب جدید نهفقط دادههای تازه، بلکه تمام تاریخچه پیش از خود را نیز تقویت میکند.
اگر کسی بخواهد دادهای قدیمی را تغییر دهد، هش آن بخش عوض میشود. چون هش قبلی در بخش بعدی ثبت شده است، آن بخش نیز نامعتبر خواهد شد و این اثر تا انتهای زنجیره ادامه پیدا میکند.
اثبات کار چیست؟
برای آنکه سرور برچسب زمانی بدون نهاد مرکزی کار کند، بیتکوین از اثبات کار یا Proof-of-Work استفاده میکند. این سازوکار از ایدهای مشابه هشکش یا Hashcash آدام بک (Adam Back) بهره میبرد.
در اثبات کار، گره باید عددی پیدا کند که هش بلوک، پس از ترکیب با آن عدد، ویژگی مشخصی داشته باشد؛ برای نمونه، با تعداد معینی بیت صفر آغاز شود. در بیتکوین برای این کار از تابع هش SHA-256 استفاده میشود.
عددی که گره بارها تغییر میدهد «نانس» یا Nonce نام دارد. گره نانس را تغییر میدهد، هش بلوک را محاسبه میکند و بررسی میکند که خروجی شرط شبکه را برآورده میسازد یا نه. اگر شرط برقرار نباشد، عدد دیگری امتحان میشود. این فرایند ممکن است میلیونها یا میلیاردها بار تکرار شود.
نکته مهم این است که یافتن پاسخ دشوار، اما بررسی آن آسان است. گرهی که پاسخ درست را پیدا کرده، آن را همراه بلوک منتشر میکند. سایر گرهها فقط با یک محاسبه هش میتوانند صحت اثبات کار را بررسی کنند.
با افزایش تعداد بیتهای صفر مورد نیاز، کار متوسط لازم برای یافتن پاسخ بهصورت نمایی بیشتر میشود. بنابراین شبکه میتواند با تغییر شرط، سختی استخراج بلوک را تنظیم کند.
چرا تغییر یک بلوک قدیمی دشوار است؟
پس از آنکه برای یک بلوک اثبات کار انجام شد، تغییر محتوای آن بلوک باعث تغییر هش میشود. در نتیجه، اثبات کار قبلی دیگر معتبر نیست و باید دوباره انجام شود.
اما مسئله فقط همان بلوک نیست. هر بلوک، هش بلوک قبلی را در خود دارد. بنابراین اگر مهاجم یک بلوک قدیمی را تغییر دهد، باید اثبات کار همان بلوک و تمام بلوکهای بعد از آن را دوباره محاسبه کند.
در همان زمان، گرههای درستکار نیز همچنان در حال ساخت بلوکهای جدید هستند. مهاجم نهتنها باید عقبماندگی خود را جبران کند، بلکه باید از زنجیره درستکار نیز جلو بزند. اگر توان پردازشی او کمتر از مجموع توان گرههای درستکار باشد، احتمال موفقیتش با افزودهشدن هر بلوک جدید کاهش مییابد.
اثبات کار چگونه جای رأیگیری را میگیرد؟
در یک شبکه باز نمیتوان تصمیمگیری را بر اساس «هر شخص، یک رأی» انجام داد، زیرا هویت واقعی شرکتکنندگان مشخص نیست. مدل «هر نشانی IP، یک رأی» نیز قابل سوءاستفاده است؛ یک مهاجم میتواند تعداد زیادی نشانی IP تهیه کند و رأیگیری را منحرف سازد.
اثبات کار تقریباً منطق «هر واحد توان پردازشی، یک رأی» را اجرا میکند. رأی گرهها بهصورت مستقیم در یک صندوق ثبت نمیشود؛ بلکه در زنجیرهای دیده میشود که آنها برای گسترش آن توان محاسباتی صرف کردهاند.
زنجیرهای که بیشترین کار انباشتهشده را دارد، زنجیره معتبر تلقی میشود. در متن اولیه از اصطلاح «طولانیترین زنجیره» استفاده شده است، اما منظور دقیقتر، زنجیرهای است که بیشترین مجموع اثبات کار را در خود دارد.
اگر اکثریت توان پردازشی در اختیار گرههای درستکار باشد، زنجیره درستکار سریعتر رشد خواهد کرد. مهاجم برای تغییر تاریخچه باید نهفقط به زنجیره اصلی برسد، بلکه از مجموع کار انجامشده در آن نیز عبور کند.
تنظیم سختی شبکه
سرعت سختافزارها در طول زمان افزایش مییابد و تعداد گرههای فعال نیز ثابت نیست. اگر سختی بدون تغییر بماند، ممکن است بلوکها بسیار سریع یا بسیار کند تولید شوند.
برای مقابله با این وضعیت، سختی اثبات کار بر اساس یک میانگین متحرک تنظیم میشود. هدف آن است که بلوکها با نرخ متوسط مشخصی تولید شوند. اگر بلوکها سریعتر از حد هدف ساخته شوند، سختی افزایش مییابد؛ اگر تولید آنها کندتر شود، سختی کاهش پیدا میکند.
این تنظیم باعث میشود رشد زنجیره تا حد ممکن قابلپیشبینی باقی بماند، حتی اگر توان پردازشی کل شبکه تغییر کند.
شبکه چگونه یک بلوک را میسازد؟
روند کار شبکه را میتوان در شش مرحله بیان کرد:
1. تراکنشهای جدید برای گرههای شبکه پخش میشوند.
2. هر گره تعدادی از تراکنشهای تازه را در یک بلوک قرار میدهد.
3. گره برای بلوک خود بهدنبال اثبات کار معتبر میگردد.
4. گرهی که پاسخ را پیدا کرده است، بلوک را برای سایر گرهها ارسال میکند.
5. گرهها بررسی میکنند که تراکنشهای بلوک معتبر و خرجنشده باشند.
6. گرهها با آغاز کار روی بلوک بعدی، پذیرش بلوک قبلی را نشان میدهند.
هش بلوک پذیرفتهشده در بلوک بعدی قرار میگیرد. به این ترتیب، زنجیره بلوکها شکل میگیرد.
اگر دو بلوک همزمان ساخته شوند چه میشود؟
ممکن است دو گره تقریباً همزمان دو بلوک متفاوت تولید کنند. به دلیل تأخیر شبکه، بخشی از گرهها یک بلوک را زودتر دریافت میکنند و بخش دیگری بلوک دوم را.
در این وضعیت، هر گروه موقتاً روی شاخهای کار میکند که زودتر دیده است، اما شاخه دیگر را نیز نگه میدارد. زمانی که بلوک بعدی پیدا شود، یکی از شاخهها کار انباشته بیشتری خواهد داشت. گرههایی که روی شاخه ضعیفتر کار میکردند، به شاخه قویتر منتقل میشوند.
بنابراین شبکه برای حل اختلافهای موقت به یک مدیر مرکزی نیاز ندارد. ادامه اثبات کار، شاخه برتر را مشخص میکند.
همچنین لازم نیست هر تراکنش فوراً به تکتک گرهها برسد. کافی است تعداد قابلتوجهی از گرهها آن را دریافت کنند تا پس از مدتی در یک بلوک قرار گیرد. اگر گرهی یک بلوک را از دست بدهد، با دریافت بلوک بعدی متوجه شکاف میشود و بلوک ازدسترفته را درخواست میکند.
پاداش استخراج چرا وجود دارد؟
نخستین تراکنش هر بلوک، تراکنشی ویژه است که سکههای جدیدی را در اختیار سازنده بلوک قرار میدهد. این پاداش دو کارکرد دارد:
نخست، برای گرهها انگیزه اقتصادی ایجاد میکند تا توان پردازشی و برق خود را در اختیار شبکه قرار دهند. دوم، روشی برای توزیع اولیه سکهها فراهم میکند، بدون آنکه بانک مرکزی یا صادرکننده متمرکزی وجود داشته باشد.
این سازوکار به استخراج طلا تشبیه میشود. استخراجکننده طلا منابع فیزیکی مصرف میکند تا طلای تازه وارد گردش شود. در بیتکوین، منابع مصرفشده شامل زمان پردازنده و انرژی برق است.
پاداش گره فقط به سکههای جدید محدود نیست. کارمزد تراکنشها نیز میتواند به آن افزوده شود. اگر مجموع خروجیهای یک تراکنش کمتر از مجموع ورودیها باشد، تفاوت این دو مقدار کارمزد تراکنش است و به سازنده بلوک تعلق میگیرد.
پس از آنکه تعداد ازپیشتعیینشدهای سکه وارد گردش شود، پاداش میتواند کاملاً از کارمزدها تأمین شود و ایجاد سکه جدید پایان یابد.
مشوق اقتصادی چگونه به امنیت کمک میکند؟
فرض کنید مهاجمی بتواند توان پردازشی بسیار زیادی فراهم کند. او میتواند این توان را صرف حمله و تلاش برای بازپسگیری پرداختهای خود کند، یا طبق قواعد شبکه بلوک بسازد و پاداش دریافت کند.
اگر پیروی از قواعد برای او سود بیشتری داشته باشد، حمله از نظر اقتصادی جذابیت کمتری خواهد داشت. مهاجمی که بخش بزرگی از توان شبکه را در اختیار دارد، با تخریب اعتماد به سامانه میتواند ارزش دارایی و تجهیزات خود را نیز کاهش دهد.
البته این استدلال بهمعنای ناممکنبودن حمله نیست. امنیت شبکه بر ترکیبی از هزینه محاسباتی، توزیع توان پردازشی و انگیزههای اقتصادی استوار است.
امنیت شبکه بر ترکیبی از هزینه محاسباتی، توزیع توان پردازشی و انگیزههای اقتصادی استوار است.
چگونه فضای ذخیرهسازی کاهش مییابد؟
با گذشت زمان، زنجیره تراکنشها بزرگتر میشود. برای آنکه همه دادههای قدیمی برای همیشه نگهداری نشوند، تراکنشها در ساختاری به نام درخت مرکل یا Merkle Tree سازماندهی میشوند.
در درخت مرکل، هش تراکنشها بهصورت جفتی با یکدیگر ترکیب میشوند. هشهای حاصل دوباره جفت میشوند و این روند ادامه پیدا میکند تا در نهایت فقط یک هش باقی بماند. این هش نهایی «ریشه مرکل» نام دارد و در سرآیند بلوک ثبت میشود.
برای اثبات اینکه یک تراکنش در بلوک وجود دارد، لازم نیست تمام تراکنشهای بلوک ارائه شوند. فقط مسیر هشها از آن تراکنش تا ریشه مرکل کافی است.
وقتی تراکنشی قدیمی زیر تعداد زیادی بلوک قرار گرفته و دیگر برای بررسی روزمره لازم نیست، میتوان بخشهایی از درخت را هرس کرد. هشهای ضروری حفظ میشوند، اما دادههایی که دیگر برای اثبات مسیر نیاز نیستند، کنار گذاشته میشوند.
یک سرآیند بلوک بدون تراکنش حدود ۸۰ بایت حجم دارد. با فرض تولید یک بلوک در هر ۱۰ دقیقه، فضای سالانه سرآیندها چنین محاسبه میشود:
۸۰ بایت × ۶ × ۲۴ × ۳۶۵ = ۴٫۲ مگابایت در سال
با توجه به ظرفیت سختافزارهای سال ۲۰۰۸، این میزان ذخیرهسازی برای سرآیندها مشکل جدی ایجاد نمیکرد.
آیا برای تأیید پرداخت باید همه دادههای شبکه را نگه داشت؟
خیر. روش «تأیید سادهشده پرداخت» یا Simplified Payment Verification به کاربر اجازه میدهد بدون اجرای گره کامل، وجود یک تراکنش را بررسی کند.
کاربر فقط سرآیند بلوکهای زنجیره دارای بیشترین اثبات کار را نگه میدارد. سپس از گرههای شبکه، شاخه مرکل مربوط به تراکنش مورد نظر را دریافت میکند. این شاخه نشان میدهد که تراکنش در یک بلوک مشخص قرار داشته است.
کاربر در این روش نمیتواند تمام قوانین و همه تراکنشهای بلوک را مستقلاً بررسی کند، اما میتواند ببیند که تراکنش در زنجیرهای قرار گرفته که شبکه روی آن کار کرده است. هر بلوکی که پس از آن ساخته میشود، اطمینان بیشتری ایجاد میکند.
این روش تا زمانی قابل اعتماد است که گرههای درستکار کنترل شبکه را در اختیار داشته باشند. اگر مهاجم بتواند بر توان پردازشی شبکه غلبه کند، ممکن است کاربران سبک را با تراکنشهای ساختگی فریب دهد.
یکی از راههای کاهش این خطر، دریافت هشدار از گرههای کامل هنگام کشف بلوک نامعتبر است. در آن صورت، نرمافزار کاربر میتواند بلوک کامل و تراکنشهای مربوط را بارگیری و بررسی کند.
کسبوکارهایی که بهطور مداوم پرداخت دریافت میکنند، احتمالاً برای امنیت مستقلتر و تأیید سریعتر، اجرای گره کامل را ترجیح خواهند داد.
تراکنشها چگونه مبالغ را ترکیب یا تقسیم میکنند؟
اگر هر سکه باید جداگانه منتقل میشد، پرداختهای روزمره بسیار پیچیده میشدند. برای حل این مشکل، هر تراکنش میتواند چند ورودی و چند خروجی داشته باشد.
یک تراکنش ممکن است:
* یک ورودی بزرگ را مصرف کند؛
* چند ورودی کوچک را با هم ترکیب کند؛
* یک خروجی برای گیرنده ایجاد کند؛
* و یک خروجی دیگر برای بازگرداندن باقیمانده به فرستنده داشته باشد.
برای مثال، اگر فردی ورودیای به ارزش ۱۰ واحد داشته باشد و بخواهد ۶ واحد بپردازد، میتواند یک خروجی ۶ واحدی برای گیرنده و یک خروجی ۴ واحدی برای خودش ایجاد کند. این خروجی دوم همان مفهوم «باقیمانده» یا Change است.
وابستگی یک تراکنش به چند ورودی و وابستگی آن ورودیها به تراکنشهای قبلی، مشکلی ایجاد نمیکند. برای بررسی مالکیت، لازم نیست یک نسخه مستقل و کامل از تمام تاریخچه هر سکه ساخته شود.
حریم خصوصی در شبکه عمومی چگونه حفظ میشود؟
در بانکداری سنتی، اطلاعات تراکنش فقط در اختیار طرفین و مؤسسه مالی قرار دارد. در بیتکوین، تراکنشها باید عمومی باشند تا شبکه بتواند خرجکردن دوباره را تشخیص دهد.
حریم خصوصی در اینجا نه از طریق پنهانکردن تراکنش، بلکه با جدا نگهداشتن کلیدهای عمومی از هویت واقعی افراد ایجاد میشود. عموم میتوانند ببینند که مقداری از یک نشانی به نشانی دیگر منتقل شده است، اما لزوماً نمیدانند صاحبان آن نشانیها چه کسانی هستند.
این وضعیت به گزارش معاملات در بازارهای مالی شباهت دارد: زمان و حجم معامله ممکن است عمومی باشد، اما هویت دو طرف معامله اعلام نمیشود.
برای کاهش امکان پیوندزدن تراکنشها به یکدیگر، بهتر است برای هر تراکنش یک جفت کلید جدید استفاده شود. بااینحال، این حریم خصوصی کامل نیست.
تراکنشهای چندورودی معمولاً نشان میدهند که ورودیهای مختلف زیر کنترل یک مالک بودهاند. اگر هویت صاحب یکی از کلیدها فاش شود، تحلیلگران ممکن است از طریق ارتباط میان ورودیها و خروجیها، تراکنشهای دیگری را نیز به همان فرد نسبت دهند.
بنابراین مدل بیتکوین ناشناسبودن کامل ایجاد نمیکند؛ بلکه بیشتر بر استفاده از نامهای مستعار رمزنگاریشده استوار است.
مهاجم چه چیزی را میتواند تغییر دهد؟
حتی اگر مهاجم زنجیرهای جایگزین بسازد، نمیتواند هر تغییری را به شبکه تحمیل کند. او نمیتواند از هیچ، پول ایجاد کند یا دارایی شخص دیگری را بدون امضای معتبر خرج کند.
گرههای درستکار تراکنش نامعتبر را نمیپذیرند و روی بلوکی که قوانین را نقض کرده باشد کار نمیکنند. مهاجم عمدتاً میتواند تلاش کند یکی از پرداختهای خودش را تغییر دهد تا پولی را که خرج کرده است، دوباره به خود بازگرداند.
این حمله همان خرجکردن دوباره است. مهاجم ابتدا تراکنشی را به گیرنده میفرستد، اما همزمان در زنجیرهای مخفی نسخه دیگری از آن تراکنش را قرار میدهد که پول را به خودش بازمیگرداند. او امیدوار است زنجیره مخفیاش از زنجیره عمومی پیشی بگیرد.
پایههای فنی و پژوهشی طرح
بیتکوین از مجموعهای از پژوهشهای پیشین در زمینه پول دیجیتال، برچسب زمانی، اثبات کار، رمزنگاری کلید عمومی و نظریه احتمال استفاده میکند.
وی دای (W. Dai) در سال ۱۹۹۸ طرح b-money را مطرح کرده بود. پژوهشهای استوارت هابر (Stuart Haber) و اسکات استورنتا (Scott Stornetta) نیز روشهایی برای برچسب زمانی امن اسناد دیجیتال و اتصال رمزنگاریشده سوابق ارائه کرده بودند.
آدام بک با Hashcash سازوکاری مبتنی بر هزینه محاسباتی برای مقابله با سوءاستفاده از منابع شبکه معرفی کرد. رالف مرکل (Ralph Merkle) ساختار درخت مرکل را برای اثبات کارآمد عضویت دادهها در یک مجموعه توسعه داده بود. تحلیل احتمال موفقیت مهاجم نیز از مفاهیم کلاسیک نظریه احتمال، از جمله مسئله ورشکستگی قمارباز و توزیع پواسون، استفاده میکند.
منابع اصلی عبارتاند از:
1. وی دای، «b-money»، سال ۱۹۹۸.
2. اچ. ماسیاس، ایکس. اس. آویلا و ژانژاک کیسکاتر، پژوهش درباره سرور برچسب زمانی با حداقل نیاز به اعتماد، سال ۱۹۹۹.
3. استوارت هابر و اسکات استورنتا، «چگونه یک سند دیجیتال را برچسب زمانی بزنیم»، سال ۱۹۹۱.
4. دیو بایر، استوارت هابر و اسکات استورنتا، پژوهش درباره بهبود کارایی و قابلیت اعتماد برچسب زمانی دیجیتال، سال ۱۹۹۳.
5. استوارت هابر و اسکات استورنتا، «نامهای امن برای رشتههای بیتی»، سال ۱۹۹۷.
6. آدام بک، «هشکش؛ راهکاری مقابلهای در برابر محرومسازی از خدمت»، سال ۲۰۰۲.
7. رالف مرکل، «پروتکلهایی برای سامانههای کلید عمومی»، سال ۱۹۸۰.
8. ویلیام فلر، «مقدمهای بر نظریه احتمال و کاربردهای آن»، سال ۱۹۵۷.
اجماع چگونه بدون مرکز فرماندهی شکل میگیرد؟
بیتکوین با امضاهای دیجیتال، مالکیت و اجازه خرجکردن را کنترل میکند. با انتشار عمومی تراکنشها، امکان بررسی خرجکردن دوباره را فراهم میسازد. با برچسب زمانی و اتصال هش بلوکها، تاریخچهای مرتب و پیوسته ایجاد میکند. با اثبات کار، تغییر گذشته را پرهزینه میسازد و با پاداش استخراج و کارمزد، مشارکت در شبکه را از نظر اقتصادی تشویق میکند.
گرهها برای فعالیت در شبکه نیازی به ثبت هویت ندارند. پیامها لازم نیست به مقصدی مرکزی فرستاده شوند و تحویل آنها بر اساس بهترین تلاش انجام میشود. هر گره میتواند شبکه را ترک کند و بعداً بازگردد. پس از بازگشت، زنجیره دارای بیشترین اثبات کار را بهعنوان معتبرترین سابقه اتفاقات میپذیرد.
رأی گرهها در عمل با توان پردازشی آنها بیان میشود. آنها پذیرش یک بلوک معتبر را با کارکردن روی بلوک بعدی نشان میدهند. بلوک نامعتبر نیز با این روش رد میشود که گرههای درستکار از ادامهدادن آن خودداری میکنند.
امنیت این سامانه مطلق و مستقل از شرایط نیست. فرض اساسی آن است که گرههای درستکار در مجموع بیش از هر گروه هماهنگ مهاجم توان پردازشی داشته باشند. تحت این شرط، زنجیره درستکار سریعتر رشد میکند و احتمال بازنویسی موفق گذشته با افزودهشدن بلوکهای جدید بهصورت نمایی کاهش مییابد.
حاصل این معماری، سامانهای برای انتقال ارزش است که به داوری یک بانک یا شرکت مرکزی وابسته نیست. اعتبار تراکنشها از ترکیب امضاهای دیجیتال، انتشار عمومی، اثبات کار، قواعد اعتبارسنجی و توافق گرهها بر زنجیره دارای بیشترین کار انباشتهشده به دست میآید. در این مدل، اعتماد به یک نهاد جای خود را به مجموعهای از قواعد رمزنگاریشده، هزینه محاسباتی و اجماع توزیعشده میدهد.
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟در گفتگو ها شرکت کنید.