استخراج بیتکوین: پردازش غیرمتمرکزِ تراکنش‌ها
بیتکوین ذاتاً غیرمتمرکز است چون مثل طلا کمیابیِ طبیعی دارد و استخراج آن دشوار است. استخراج بیتکوین شبیه به استخراج طلا، جستجو برای یافتن چیزی کمیاب در میان انبوه چیزهایی است که به وفور پیدا می‌شوند. وقتی یک ماینر بیتکوین (ماینر به فردی گفته می‌شود که به کار استخراج بیتکوین مشغول است. – م) عدد کمیاب درستی را که در جستجوی آن بوده پیدا کند، دیگران می‌توانند اعتبار این عدد را به راحتی بسنجند. دقیقاً مثل طلا که به راحتی می‌توان آن را از طلای بدلی تشخیص داد.
استخراج کنندگان بیتکوین به‌جای استفاده از کلنگ و ماشین‌های حفاری، از کامپیوترهای خیلی قدرتمند برای پیدا کردن اعداد کمیاب خاص استفاده می‌کنند. به هرکدام از این اعداد کمیاب پیدا شده، «اثباتِ-کار» می‌گویند چون به همه ثابت می‌کند یابنده این عدد برای پیدا کردنش تلاش و هزینه کرده است.
همانند طلا، برای استخراج بیتکوین نیازی به کسب مجوز از هیچ نهاد یا مقام مسئولی نیست. هر کسی می‌تواند نرم‌افزار استخراج بیتکوین را از اینترنت دانلود کند و به جستجو برای اعداد نادری که مورد تأیید شبکه هستند بپردازد.
استخراج بیتکوین بر طلا مزیت ویژه‌ای دارد چون نیازی به خاک یا زمین مخصوصی نیست و فقط تجهیزات کامپیوتری و منبع انرژی الکتریسیته ارزان کفایت می‌کند. بنابراین ماینرهای شبکه بیتکوین می‌توانند به‌طور مستقل به دنبال اعداد اثباتِ-کار مورد تأیید شبکه بیتکوین بگردند.
بیتکوین با روشی که توضیح دادیم می‌تواند بدون هیچگونه نقطه ضعفی کار کند. آن را با سیستم‌های متمرکز مقایسه کنید. اگر شبکه شرکت کارت اعتباری ویزا از کار بیفتد، هیچ‌کس نمی‌تواند از کارت ویزا برای پرداخت استفاده کند. همین موضوع در مورد شبکه پی‌پال و آمازون هم صادق است. برخلاف شرکت‌هایی که نام برده شد، شبکه بیتکوین تحت نظارت و کنترل یک مرجع مرکزی نیست که با از کار افتادن آن‌ها، کل شبکه دچار مشکل شود. هیچ‌کس در شبکه بیتکوین قادر نیست یک تراکنش مشخص را سانسور کند. شبکه مهار نشدنی ماینرهای بیتکوین، با پردازش تراکنش‌های شبکه بدون نیاز به هرگونه مرجع متمرکز، کمک بزرگی به آن می‌کند.
یک تراکنش بیتکوین چطور کار می‌کند؟
برای درک این موضوع، سیستم حسابداری بانکی که احتمالاً آشنایی بیشتری با آن دارید را در نظر بگیرید. وقتی کسی پول یک کالا یا خدمات را با چک پرداخت می‌کند، گیرنده چک به بانک می‌رود تا آن را به حساب خودش بخواباند. با این فرض که خریدار و فروشنده هر دو مشتری یک بانک هستند، کافیست بانک از حساب خریدار کم و به حساب فروشنده اضافه کند. این فرآیند با اضافه کردن دو سطر در دفتر حسابداری بانک انجام می‌شود. یعنی لازم نیست کارکنان بانک به گاوصندوق بروند و از پول‌های خریدار بردارند و به پول‌های فروشنده اضافه کنند. بکارگیری دفترکل در حسابداری مالی یک نوآوری کلیدی و باعث سهولت نقل و انتقال پول است. یک تراکنش در شبکه بیتکوین چیزی شبیه به چک در سیستم سنتی بانکی است.
بیتکوین با دفتر کل مخصوص خودش به نام «بلاک‌چین» کار می‌کند. هزاران نفر در سرتاسر دنیا نرم‌افزار بیتکوین را اجرا می‌کنند و از طریق آن می‌توانند همواره درستی بلاک‌چین را بدون نیاز به یک مرجع مرکزی تأیید کنند. هرکس با اجرای این نرم‌افزار درواقع یک نسخه کامل از دفترکل را در اختیار دارد و نقل و انتقال‌های جدید را به محض دریافت، بازبینی می‌کند. این کار یعنی راه‌انداختن یک فول-نود (نرم‌افزار بیتکوین که هر کس می‌تواند با اجرا کردن آن اعتبار دفتر کل حسابداری بیتکوین را بازبینی و از درستی آن اطمینان حاصل کند. – م). هریک از این فول-نودها همواره در حال بررسی شبکه هستند تا از اجرا شدن همه قوانین بیتکوین در شبکه مطمئن شوند. این کار باعث می‌شود هیچگونه مرجع مرکزی قادر نباشد خودسرانه سابقه تراکنش‌ها را تغییر دهد و بیتکوین کسی را به سرقت ببرد یا خرج کند. بلاک‌چین بیتکوین به بلاک‌چینِ عمومی معروف است چون هرکسی می‌تواند سابقه تراکنش‌ها را در اختیار داشته باشد و آن‌ها را بازبینی کند.
تراکنش صاحبان بیتکوین هم شبیه به نوشتن یک برگه چک کار می‌کند. آن‌ها رقم را بر روی چک می‌نویسند و آن را امضا می‌کنند. اما امضا روی یک برگه به راحتی قابل جعل شدن است. امضای تراکنش‌های بیتکوین یک امضای دیجیتالی بر پایه علم رمزنگاری است.
این امضای دیجیتال توسط رمزی ساخته می‌شود که فقط در اختیار صاحب بیتکوین است. به این رمز، «کلید خصوصی» می‌گوییم. دارنده بیتکوین می‌تواند با استفاده از این کلید خصوصی ثابت کند صاحب واقعی آن بیت‌کوین‌ها است.
کاربران بیت‌کوین‌هایشان را بر روی یک کیف‌پول ذخیره می‌کنند. این کیف‌پول درواقع نرم‌افزاری است که می‌تواند روی یک کامپیوتر یا تلفن همراه نصب شود یا یک وسیله سخت‌افزاری مخصوص برای ذخیره آن باشد. هر لحظه، تراکنش‌های جدیدی در سرتاسر دنیا از طریق این کیف‌پول‌ها ساخته می‌شود، ولی شبکه بیتکوین پردازشگر مرکزی برای پردازش این تراکنش‌ها ندارد. در عوض، ماینرها در سرتاسر دنیا برای وارد کردن این تراکنش‌ها به دفتر حسابداری کل بیتکوین با هم رقابت می‌کنند. آن‌ها تجهیزات پردازش‌گرشان را راه‌اندازی کرده‌اند و سعی می‌کنند اعداد نادر مورد قبول شبکه را پیدا کنند. تقریباً هر ۱۰ دقیقه، یک ماینر در یک نقطه از دنیا عدد اثباتِ-کار مورد قبول را پیدا می‌کند و گروهی از تراکنش‌ها که در صف پردازش بوده‌اند را در قالب یک بلاک با هم ادغام می‌کند و این بلاک ساخته شده را برای تأیید اعتبار به شبکه بیتکوین ارسال می‌کند.
هر بلاک شبیه به یک صفحه جدید در دفتر حسابداری جهانی بیتکوین است، و همه فول-نودهای شبکه در سرتاسر دنیا برای اطمینان از صحت تراکنش‌های هر بلاک، آن‌ها را مورد بازبینی قرار می‌دهند. هرکس می‌تواند یک فول-نود راه‌اندازی کند، پس هزاران کاربر در سرتاسر دنیا درستی هر بلاک جدید را با استفاده از فول-نود خودشان بازبینی می‌کنند. اگر این بلاک ارائه شده مورد تأیید شبکه باشد، آنوقت ماینرِ آن بلاک می‌تواند ۱۲/۵ بیتکوین به عنوان پاداش برای خودش درنظر بگیرد و آن بلاک و همه تراکنش‌هایی که در آن هستند، جزئی از تاریخچه ابدی و تغییرناپذیر بیتکوین می‌شوند. درزمان نگارش این کتاب، یک تراکنش عادی بیتکوین معمولاً در کمتر از یک ساعت بر روی بلاک‌چین ثبت می‌شود.
چون بلاک‌چینِ بیتکوین مجموعه‌ای از بلاک‌ها یا به عبارت دیگر مجموعه‌ای از اوراق دفتر کل بیتکوین است، این نام را بر روی آن گذاشته‌اند. به عبارت دیگر، بلاک‌چین یعنی همه تراکنش‌های دفتر کلِ تغییرناپذیر بیتکوین، از زمان بوجود آمدن آن در ژانویه سال ۲۰۰۹.
شبکه بیتکوین از هزاران فول-نود در سرتاسر دنیا ساخته شده که هرکدام از آن‌ها درستی هر بلاک ارائه شده از طرف ماینرها را به‌طور مستقل تأیید می‌کند. برای راه‌انداختن یک فول-نود در شبکه بیتکوین نیازی به فراهم کردن سخت‌افزار قوی نیست و بیشتر لپ‌تاپ‌های امروزی می‌توانند نرم‌افزار بیتکوین را اجرا کنند. تا وقتی راه‌اندازی و اجرای فول-نود ارزان و امکان‌پذیر باشد، شبکه بیتکوین غیر متمرکز باقی خواهد ماند.
سیاست پولی بیتکوین
سیاست پولی بیتکوین ساده و تغییرناپذیر است. برخلاف سیستم مبهم و متغیر بانکداری مرکزی که امروزه در دنیا رایج است.
بیت‌کوین‌های جدید چگونه خلق می‌شوند؟ همان‌طور که توضیح داده شد، بعد از اینکه یک ماینر عدد اثباتِ-کار معتبری پیدا کرد و یک بلاک با مجموعه‌ای از تراکنش‌های معتبر و در انتظار تأیید ساخت، می‌تواند پاداشِ ساختن این بلاک جدید را دریافت کند. در زمان نگارش این کتاب، پاداش هر بلاک معتبر جدید ۱۲/۵ بیتکوین است و هر چهارسال این مقدار نصف می‌شود. یعنی این مقدار در سال ۲۰۲۰ به ۶/۲۵ و در سال ۲۰۲۴ به ۳/۱۲۵ کاهش پیدا می‌کند.
اگر ماینر موردنظر مقدار بیشتری از پاداش تعیین شده به عنوان پاداش بلاک برای خودش درنظر بگیرد، این بلاک مورد پذیرش فول-نودهایی که همه بلاک‌ها را بازبینی می‌کنند، قرار نخواهد گرفت. فول-نودها همه بلاک‌هایی که ماینرها به شبکه ارسال می‌کنند را مورد بررسی قرار می‌دهند و اگر آن‌ها از همه قواعد بیتکوین پیروی نکنند، به بلاک‌چین اضافه نخواهند شد. مثل وقتی که بانک چک فردی را که رقمی بیشتر از موجودی حسابش نوشت قبول نمی‌کند. بنابراین کسی نمی‌تواند بیتکوین تقلبی بسازد. فول-نودها تراکنش‌های جعلی یا بلاکی که چنین تراکنشی در آن باشد را نمی‌پذیرند و رد می‌کنند.
یک بلاک نامعتبر برای ماینرها خیلی گران تمام می‌شود، چون وقتی مورد قبول شبکه قرار نگیرد یعنی درواقع همه انرژی که تجهیزات استخراج او برای پیدا کردن عدد اثباتِ-کار مصرف کرده‌اند، تلف شده است. این یعنی بهای تقلب کردن در شبکه بیتکوین خیلی سنگین است و در نهایت باعث محافظت از شبکه بیتکوین می‌شود. با این حال، اگر تعداد فول-نودهای موجود در شبکه بیتکوین کم باشد، یک ماینر می‌تواند با تطمیع آن‌ها بلاک نامعتبرش را وارد بلاک‌چین کند. از آنجا که هزاران فول-نود در شبکه بیتکوین وجود دارند که در سرتاسر دنیا پراکنده هستند و هیچگونه شناختی نسبت به همدیگر ندارند، موفق به انجام چنین کاری نخواهد شد.
ساتوشی از روز اول سقف تعداد کل بیت‌کوین‌هایی که عرضه خواهند شد را ۲۱ میلیون تعیین کرد. در زمان نگارش این کتاب بیشتر از ۸۵٪ این مقدار استخراج شده و بیشتر از ۱۷ میلیون بیتکوین در گردش است. بقیه آن‌ها هم بعنوان پاداش ساخت بلاک و در یک برنامه زمان‌بندی مشخص، عرضه خواهند شد.
پیامی به علاقه‌مندان به بازنشر ترجمه کتاب کوچک بیتکوین
کتاب ”The little Bitcoin book” نوشته الکس گلداشتاین و گروه نویسندگان در تابستان و پاییز سال ۱۳۹۹ به فارسی ترجمه شده و روی وب‌سایت منابع فارسی بیتکوین به آدرس bitcoind.me برای مقاصد آموزشی و غیرتجاری قرار گرفته است.
این ترجمه به‌صورت آزاد و رایگان و با مجوز «مالکیت عمومی» بر روی اینترنت منتشر شده، ولی درنظر داشته باشید هرگونه استفاده تجاری از مطالب این کتاب از نظر اخلاقی منوط به کسب اجازه از نویسندگان این کتاب است.
الف.آزاد