معماری بیت کوین چگونه است؟ چه مزایایی ارائه می‌دهد؟

ظهور بیت کوین در ژانویه ۲۰۰۹، جهان را با مفاهیم جدیدی مانند انتقال پول به صورت غیرمتمرکز و ایمن، خارج از اکوسیستم ارزهای فیات، آشنا کرد. با این حال، مفاهیم پشت معماری بیت‌ کوین، در بلاک چین را می‌توان به طیف وسیع‌تری از دارایی‌های اقتصادی هم تعمیم داد. به طور کلی، زنجیره‌ی بلوکی، پایگاه داده‌ای توزیع‌شده و قابل تأیید است که از طریق تلاقی رمزنگاری کلید عمومی، مکانیسم اثبات کار و سیستم‌های همتا به همتا (P2P) عمل می‌کند.

پیش‌تر در مقاله‌های بلاک چین چیست؟ و دیفای (DeFi) یا امور مالی غیرمتمرکز چیست؟ به طور مفصل درباره‌ی هرکدام توضیح دادیم، حال در این مقاله از بیت پین با ما همراه باشید تا با زیربنای معماری بیت کوین آشنا شویم. شما در انتهای این مقاله درباره‌ی معماری پول‌های فیات، معماری بیت کوین، توابع اصلی و عملکرد نود‌ها در شبکه‌ی آن، اطلاعات بیشتری خواهید داشت.

بیت کوین اولین نمونه‌ی موفق از سیستم پولی بدون نیاز به شخص ثالث یا بی‌نیاز به اعتماد (Trustless) است که برای تایید پرداخت‌ها به مقامی مرکزی مانند فدرال رزرو یا بانک مرکزی اروپا وابسته نیست. با درک فنی معماری بیت کوین، کاربردها و نقش‌های آن، می‌توان طیف گسترده‌ای از فرصت‌هایی با پتانسیلِ ایجاد در این اکوسیستم منحصربه‌فرد را کشف کرد.

در همین راستا، ابتدا الزامات اساسی هر سیستم پولی را بررسی می‌کنیم، سپس آن را با منحصربه‌فرد بودن معماری بیت کوین و کاربردهایش در زندگی انسان‌ها، مقایسه خواهیم کرد.

معماری سیستم پولی موجود

سیستم‌های پولی موجود، همان اسکناس‌های کاغذی یا پول‌های فیات (Fiat) هستند. فیات، اصطلاحی است لاتین، به معنای دستوری که حکم رسمی و قانونی دارد؛ این سیستم برای توصیف نحوه‌ی ایجاد و مدیریت ارزهایی مانند دلار آمریکا، یورو و ین استفاده می‌شود.

دارایی‌های فیات از سال ۱۹۷۱، تنها به این دلیل ارزش دارند که دولت‌های صادرکننده‌ی آن‌ها، اینطور خواسته‌اند؛ درواقع این دارایی‌ها پشتیبانی، مانند طلا، ندارند و روی مدلی مبتنی بر اعتماد، کار می‌کنند. هر فردی که از پول فیات استفاده می‌کند باید به مقامی مرکزی، برای ایجاد قوانین سیستم پولی و نحوه اجرای آن‌ها، اعتماد کند. این اعتماد به طور کلی به موارد زیر تقسیم می‌شود:

• چارچوب پولی و سیستم تسویه حساب: قوانین و سیاست، زیرساخت‌های انتشار پول جدید و دستیابی به اجماع در مورد تسویه تراکنش‌ها.
• سلسله مراتب سیستم: تخصیص سطوح مختلف امتیازدهی به شرکت‌کنندگان درگیر در این سیستم برای اجرای چارچوب و عملکرد تسویه حساب‌ها.

در راس سلسله مراتب سیستم، نوعی هیئت حاکمه، قرار دارد که قوانین و چارچوب کلی را همین هیئت حاکمه تعیین کرده و بر سیستم تسویه حساب هم نظارت و هم تفویض می‌کند. در دنیای واقعی، دولت برای اجرای سیاست‌ها، صدور پول جدید و مدیریت سیستم تسویه حساب، قدرت را در اختیار بانک مرکزی قرار می‌دهد و تنظیم‌کننده‌های مختلف هم تلاش می‌کنند تا سیستم به درستی پیاده‌سازی شود.

امتیاز تعامل با این سیستم پولی می‌تواند سلسله مراتب موردنیاز برای ارتباط با بانک‌ها، سرویس‌های پرداخت و تک تک کاربران در سیستم، مانند تاجران و مصرف‌کنندگان را کاهش دهد. در مقابل، طراحی یک سیستم پولی دیجیتالی هم که بتواند بدون نیاز به واسطه‌ای مرکزی به طور قابل‌اعتماد پیاده‌سازی شود، به دلیل مشکلی به نام ژنرال بیزانسی (Byzantine General)، دشوار است.

این مشکل، تمثیلی از یک ژنرال بیزانسی است که باید در شرایطِ بی‌اعتمادی به اطلاعاتی که درباره وضعیت نبرد به او می‌دهند، تصمیم بگیرد. پس می‌توان گفت که در رابطه با سیستم‌های پولی دیجیتال، مشکل اصلی، توافق برای حرکت در مسیری است که در آن، اطلاعات ناقص یا مبهمی وجود دارد.

این اطلاعات ناقص می‌توانند به مشکلی در سیستم پولی به نام، دو بار خرج کردن (Double Spend) منجر شوند. دابل اسپند یا همان دو بار خرج کردن، باعث می‌شود یک موجودی را بتوان بیش از یک بار، خرج کرد. مشکل دو بار خرج کردن، اعتماد به سیستم مالی را تضعیف می‌کند و نیاز به مقامی مرکزی را برای گفتن حرف آخر و اعلام تصمیم نهایی، توجیه می‌کند، اما در مقابل هم مقام مرکزی ممکن است به دلیل قدرتی که دارد، برای سیستم نقطه ضعف ایجاد می‌کند.

این نقطه ضعف ،در خصوص پول واقعی، می‌تواند باعث شود تا از قدرت دولت‌ها، سوءاستفاده شود و در نهایت هم تورم را افزایش داده و قدرت خرید، پس‌انداز و دستمزد را کاهش دهد.

چارچوب پولی و معماری بیت کوین

ساتوشی ناکاموتو، خالق بیت کوین، با ایجاد سیستم پولی با قوانین ثابت و تعریف‌شده در کدهای کامپیوتری معماری بیت کوین، توانست مسئله دو بار خرج کردن سیستم پولی فیات را برطرف کند. این قوانین به عنوان نرم‌افزاری در سراسر شبکه‌ای توزیع‌شده از کامپیوترها و بدون سلسله مراتب، مجوز یا اعتماد، اجرا می‌شوند. هیچ مقام مرکزی قوانین را اجرا نمی‌کند و شرکت‌کنندگان در شبکه بیت کوین هم با انگیزه‌های اقتصادی و نرخ‌های قابل پیش‌بینی و غیرقابل تغییر، قوانین موجود در معماری بیت کوین را اجرا می‌کنند.

همین رویکرد، خطر سوءاستفاده‌های مالی را از بین برده، اجماعی ماندگار برای حفظ تعادل ایجاد کرده و مشکل دو بار خرج کردن را هم رفع می‌کند. قوانین کلیدی در سیستم پولیِ معماری بیت کوین را می‌توان به صورت زیر خلاصه کرد:

• تعداد کل عرضه ثابت بیت کوین تا حداکثر ۲۱ میلیون است.
• نرخی کارمزد بیت کوین هر چهار سال به نصف می‌رسد که به رویداد هاوینگ معروف است.
• بیت کوین‌های جدید تقریباً هر ده دقیقه یک‌بار ایجاد می‌شوند (در حال حاضر ۶٫۲۵ واحد برای پاداش استخراج هر بلاک تعیین شده است). سیستم برای اطمینان از این امر خود را تنظیم می‌کند؛ که همان تنظیم سختی (Difficulty) خودکار در شبکه است.
• هیچ راه دیگری برای ایجاد بیت کوین وجود ندارد.

کارکردهای اصلی سیستم پولی در معماری بیت کوین

در معماری بیت کوین، برای اینکه سیستم پولی بتواند بدون واسطه‌‌ای مرکزی عمل کند، نیاز به مشارکت‌کنندگان مختلفی در شبکه تعریف شده تا عملکرد‌های زیر، قابل دسترسی باشند:

• یک – ثبت و حفظ دفتر تاریخی دقیقی از تراکنش‌ها و مانده‌های خرج نشده.
• دو – اعتبارسنجی تراکنش‌های جدید که با مکانیسم اجماع تایید می‌شوند.
• سه – اضافه شدن تراکنش‌ها در قالب داده‌های صحیح به دفتر کل تاریخی.
• چهار – صادر شدن بیت کوین‌های جدید با نرخ تعریف‌شده؛ این نرخ هر ۴ سال یک‌بار، نصف می‌شود. (این نرخ در حال حاضر، برابر با ۶٫۲۵ بیت کوین به ازای هر بلوک جدید است و از ماه مه ۲۰۲۴ هم به نصف کاهش می‌یابد و به ۳٫۱۲۵ بیت کوین می‌رسد.)
• پنج – فراهم شدن امکان ارسال و دریافت تراکنش‌ها به کیف پول‌ها برای هماهنگی و همگامی با دفتر کل همگام.
• شش – عمل کردن به عنوان سرویسی برای ارجاع داده‌های تراکنش‌های ارسالی و دریافتی.
• هفت – مسیریابی اطلاعات بین شرکت‌کنندگان مختلف و در شبکه همتا‌به‌همتای بیت کوین.

ساتوشی ناکاموتو این عملکرد‌ها را در کد مرجع اصلی و معماری بیت کوین که در سال ۲۰۰۸ نوشت، گنجانده و آن را در کلاینتی مرجع در دسترس قرار داده است. متداول‌ترین نوع این کلاینت، بیت کوین کور (Bitcoin Core) به حساب می‌آید.

بیت کوین کور، نرم‌افزاری متن‌باز و رایگان است که توسط جامعه‌ی بیت‌کوین توسعه و طوری برنامه‌ریزی شده است تا تصمیم بگیرد که کدام زنجیره‌ی بلوکی، حاوی معاملات معتبر است. کاربران این نرم‌افزار تنها  معاملات زنجیره‌ی بلوکی را پذیرفته و آن را به عنوان زنجیره‌ی بلوکی بیت‌کوین در اختیار کاربران برای استفاده، قرار می‌دهند. بیت کوین کور برای هر کاربری که حتی کامپیوتری با قدرت محاسبه‌ی متوسطی هم دارد، پیوستن به شبکه‌ای از نودها را امکان‌پذیر می‌کند.

هر شبکه، علاوه بر انجام وظایف شبکه بیت کوین، برای افرادی که می‌خواهند خدماتی برای گسترش اکوسیستم و پذیرش کاربر ایجاد کنند هم پلی فراهم می‌کند.

از پیوند بلاک‌چین و هوش مصنوعی، به پول می‌رسیم؟

جوابت تو شماره ۱۴ ماهنامه دامیننسه!

Please leave this field empty.

Δ

نودها؛ شرکت‌کنندگان تعریف شده در معماری بیت کوین

در معماری بیت‌کوین، شبکه سلسله مراتبی ندارد، اما به انواع مختلفی از نودها مجهز است که عملکردهای مورد نیاز را تا حد قابل‌قبولی انجام می‌دهند.

• نودهای کامل (Full Nodes): همه عملکردها را به جز ایجاد بیت کوین جدید انجام می‌دهند.
• نودهای سبک (Lightweight Nodes): مسیریابی و کیف پول (یک و پنج)
• ماینرها: صدور کوین‌های جدید، مسیریابی و دفتر کل (سه، چهار و هفت)
• کلاینت API: فراهم کردن اتصالات آماده به بیت کوین کور
• خدمات شخص ثالث: اتصال به بیت کوین کور از طریق کلاینت‌های API یا مستقیماً به فول نودها برای تامین انرژی سرویس‌های خارجی

گفتار پایانی

ساختار معماری بیت کوین به گونه‌ای مبتکرانه پایه‌ریزی شده که هر ۱۰ دقیقه، یک بلاک کشف و برای هر بلوکی که استخراج می‌شود هم جایزه‌ای ثابت ارائه شود. معماری بیت کوین سبب شده که بلاک چین عملکرد محافظه‌کارانه‌تر و محدودتری داشته باشد، اما همین موضوع باعث شده که ساده‌تر، ایمن‌تر و قابل اعتمادتر نیز باشد.