بیت کوین (bitcoin) مفهومی فراتر از زنجیره ای از بلاک ها (block) است. در این مقاله به شما کمک می شود که درک بهتری از شبکه بلاک چین (blockchain) بیت کوین پیدا کنید. در اینجا از اصطلاح شبکه بلاک چین استفاده می کنیم زیرا بیت کوین دارای یک شبکه پرداخت هم می باشد که بر روی بلاک چین ایجاد شده و شبکه لایتنینگ (lightning network) نام دارد. البته در این نوشتار بحثی از شبکه لایتنینگ نمی شود.
در مثال زیر، نود های (node) اعتبار سنجی بیت کوین را ۱۰۰۰ در نظر می گیرم که هر کدام از آنها هشت ارتباط با دیگر نود ها دارند، زیرا این یک عدد پیش فرضی است که کلاینت (client) ایجاد می کند. حال نود من و شما و همچنین نود شرکت های مشهوری مانند کوین بیس (Coinbase) در این میان جای دارند. حتی اگر ساتوشی ناکاموتو (Satoshi Nakamoto) هم هنوز وجود داشته باشد، نود او هم در میان این نود ها می باشد.
توجه داشته باشید که این تنها یک نمودار است و معماری واقعی شبکه بیت کوین متفاوت می باشد و کسی اطلاعات دقیقی در مورد تعداد ارتباطات هر نود ندارد، زیرا این ارتباطات با در نظر گرفتن حریم خصوصی ساخته شده اند. تعدادی از این ارتباطات کمتر و یا بیشتر از تعداد پیش فرض می باشند و بعضی از شرکت ها توانسته اند که در این زمینه تخمین های خوبی بزنند.
توجه داشته باشید که تفاوتی بین این نود ها در شبکه بیت کوین وجود ندارد و همگی به اعتبار سنجی می پردازند. آنها همگی کل زنجیره را بررسی می کنند تا مطمئن شوند که همه تراکنش ها و بلاک ها از قوانین تبعیت می کنند.
نود های داخلی و خارجی در این نمودار تفاوتی با هم ندارند و اگر شما یک نود جدید راه اندازی کنید، این گره یا نود همتاها را پیدا می کند و تبدیل به یکی از اعضای شبکه می شود. طولانی ترین فاصله نودها در این نمودار ۶ می باشد که البته در عمل انحراف هایی وجود دارد زیرا پیدا کردن همتاها یک فرآیند کاملا خودکار نیست.
حال می خواهم نود خود را بیرون بکشم و نشان دهم که در زمان ایجاد یک تراکنش و اعلام آن به شبکه چه اتفاقی می افتد. در تصویر زیر، نود من به همراه ۸ نود دیگر که به آن متصل هستند را مشاهده می کنید.
وقتی من یک تراکنش ایجاد می کنم و می خواهم آن را به شبکه بفرستم، در واقع تراکنش را به این هشت همتای خود می فرستم و آنها نیز در صورتی که تراکنش من معتبر باشد، آن را به همتاهای خود می فرستند. البته اگر تراکنش من معتبر نباشد، هرگز نودهای همتا، آن را به همتاهای خود نمی فرستند. اگر این تراکنش نامعتبر زیاد تکرار نشود، مشکلی پیش نمی آید اما در صورتی که زیاد تکرار شود، همتاها من را به طور خودکار بلوکه می کنند و دیگر قادر به ارسال تراکنش به آنها نخواهم بود. اگر تراکنش شما معتبر نباشد، تایید نخواهد شد و فرقی نمی کند که شرکت شما چقدر بزرگ است و یا شما چه کسی هستید.
حال فرض می کنیم که شما یک نود کامل را مدیریت نمی کنید و تنها از یک کلاینت سبک بیت کوین بر روی دسکتاپ (desktop) یا موبایل خود استفاده می کنید. کلاینت های سبک به یک نود خاص متصل می شوند که این اتصال مانند شکل زیر به نظر می رسد:
همه اطلاعاتی که وارد این کلاینت ها می شود و یا از آنها خارج می شود، از یک نود می گذرد و این کلاینت ها وابسته به آن نود می باشند. این کلاینت ها بخشی از شبکه نیستند و تنها نود ها هستند که شبکه را تشکیل داده اند. در اینجاست که سوء برداشت در مورد عملکرد شبکه پیش می آید و افراد از خود می پرسند که چه می شود اگر من شروع به استخراج کنم؟
استخراج یک بلاک در واقع ایجاد آن بلاک در شبکه می باشد. شما یک بلاک جدید ایجاد می کنید و آن را در شبکه انتشار می دهید. تنها چیزی که لازم دارید یک بلاک جدید است. امروزه استخراج بیت کوین بسیار سخت شده است اما اگر به این کار علاقه داشته باشید، می توانید تجهیزات خاصی را بخرید و آن را به نود خود وصل کرده و شروع به استخراج کنید.
در اینجا نیز همانند تراکنش ها، بلاک های نامعتبر وجود دارند که تایید نمی شوند. برای درک این قضیه باید در این زمینه مطالعه کنید و با مقوله هدر بلاک (block header) آشنا شوید و بدانید بلاک چگونه به وجود می آید.
حتی با استفاده از تراکنش های نامعتبر نیز می توان اقدام به ایجاد یک هدر بلاک کرد. ایجاد هدر بلاک با تراکنش های معتبر و ایجاد آن با تراکنش های نامعتبر هر دو به یک مقدار زمان نیاز دارند. تفاوت در اینجاست که بلاک ایجاد شده با تراکنش های معتبر تایید می شود و پاداش بیت کوین به ماینر (miner) داده می شود. همین امر باعث می شود که افراد وقت و انرژی خود را هدر ندهند و صادقانه در سیستم کار کنند.
استخراج بیت کوین به تنهایی بسیار دشوار است و به همین منظور باید به یک استخر استخراج متصل شوید که با استفاده از پروتکل (protocol) خاصی این امر ممکن خواهد بود. برای متصل کردن سخت افزار خود به یک استخر استخراج، لازم نیست که حتما یک نود را مدیریت کنید. شما می توانید بدون مدیریت یک نود هم اقدام به استخراج کنید و بسیاری از ماینر ها همین کار را می کنند.
در اینجا نیز نود های استخر به همتا نیاز دارند تا تراکنش ها و بلاک ها را دریافت کنند و همچنین بلاک هایی را که ایجاد می کنند، اعلام نمایند. اجازه دهید دوباره این نکته را تکرار کنم که همه نود ها، همه بلاک ها و همه تراکنش ها را اعتبار سنجی می کنند.
در اینجا نیز مانند تراکنش ها، بلاک های نامعتبر وارد شبکه نمی شوند و نودهای همتا کاملا به اعتبار سنجی بلاک ها می پردازند. هیچکدام از نود ها نمی دانند که بلاک نامعتبر دریافتی مربوط به کدام نود است. تنها چیزی که می دانند این است که بلاک معتبر است یا نه.
تا اینجا، به زبان ساده قضیه را توضیح دادیم و سعی کردیم زیاد وارد جزئیات فنی و مسائل محاسباتی نشویم. اما موضوع دیگری باقی مانده که بسیاری آن را درک نمی کنند و در مورد آن دچار سوء برداشت شده اند و به همین خاطر لازم می دانیم که توضیحاتی در مورد آن بدهیم.
توجه داشته باشید که نودها به هیچ وجه نمی دانند که کدام نود اقدام به استخراج بلاک کرده و آن را انتشار داده است و معماری شبکه نیز عمدا به این صورت طراحی شده است. بعضی از مردم ابراز می دارند که تنها نودهای استخراج اهمیت دارند. بعضی از ماینرها مستقیما به ماینرهای دیگر متصل می شوند و حتی بعضی از آنها ماینرهای دیگری هم هستند. بعضی از ماینرهایی که مستقیما متصل می شوند، از یک شبکه جانبی اختیاری هم استفاده می کنند که البته هر کسی می تواند به این شبکه جانبی بپیوندد. بنابراین مردم می گویند، نودهایی که استخراج می کنند و به هم متصل هستند، تنها نودهایی هستند که اهمیت دارند و این براستی بی معنی می باشد.
در مثال زیر، همتاهای نود داخل نمودار هستند. حال باید نکته را درک کنید. آنها بلاک های نامعتبر را رد می کنند. گروهی از نودها که در داخل حلقه های سبز هستند، قطعا تنها نودهایی نیستند که در این شبکه اهمیت دارند.
نظر شما چیست؟ چه نکات دیگری در مورد معماری منحصر به فرد نود های شبکه بیت کوین به ذهن شما می رسد؟ نظرات خود را با ما در میان بگذارید.
