بلاکچین بیت‌کوین چگونه کار می‌کند؟ ۴ مفهوم کلیدی برای مبتدی‌ها

مقدمه: بیت‌کوین پشت پرده چگونه کار می‌کند؟

بیشتر مردم بیت‌کوین را از طریق قیمت یا اخبار می‌شناسند، اما کمتر کسی می‌داند شبکه‌ای که پشت آن است چگونه کار می‌کند. بیت‌کوین یک بلاکچین است: دفتر ثبت مشترکی که هزاران کامپیوتر در سراسر جهان نسخه‌ای از آن را نگه می‌دارند و با قواعد مشخص روی تغییرات آن توافق می‌کنند. آشنایی با سازوکار آن به شما کمک می‌کند کارمزد، زمان تأیید و ریسک‌های واقعی را بهتر بفهمید.

تصویر ۱: چهار مفهوم کلیدی در بلاکچین بیت‌کوین

در این مقاله چهار مفهوم کلیدی را با زبان ساده بررسی می‌کنیم. این مقاله قیمتی را بررسی یا پیش‌بینی نمی‌کند، توصیه سرمایه‌گذاری، خرید یا فروش نیست و همه عددهای محاسباتی فرضی و آموزشی‌اند. مشخصات فنی بیت‌کوین ممکن است با ارتقاها تغییر کند؛ برای اطلاع دقیق، مستندات رسمی و منابع فنی مستقل را بررسی کنید. اگر با مفاهیم پایه آشنا نیستید، ابتدا مقاله ارز دیجیتال و بلاکچین چیست؟ را بخوانید.

مفهوم اول: بلوک و زنجیره

بلوک چیست؟

تراکنش‌های بیت‌کوین در گروه‌هایی به نام بلوک ثبت می‌شوند. هر بلوک شامل فهرستی از تراکنش‌ها و یک سرآیند است. سرآیند اطلاعاتی مثل «اثر انگشت» (هش) بلوک قبلی را دارد.

چرا زنجیره؟

چون هر بلوک اثر انگشت بلوک قبلی را در خود دارد، همه بلوک‌ها مثل حلقه‌های یک زنجیر به هم وصل‌اند. اگر کسی بخواهد محتوای یک بلوک قدیمی را تغییر دهد، اثر انگشت آن عوض می‌شود و باید بلوک‌های بعدی را هم دوباره بسازد. با افزایش تعداد بلوک‌های بعدی، تغییر تاریخچه سخت‌تر می‌شود. این همان ویژگی «تغییرناپذیری» عملی است؛ البته به‌معنی ناممکن بودن مطلق نیست و به توزیع قدرت شبکه بستگی دارد.

هر کس نسخه‌ای دارد

گره‌های شبکه نسخه کامل دفتر را نگه می‌دارند و هر تراکنش و بلوک جدید را طبق قواعد بررسی می‌کنند. بلوک یا تراکنشی که قواعد را رعایت نکند، رد می‌شود. این یعنی اعتبار تراکنش‌ها از قواعد شبکه می‌آید، نه از اعتماد به یک نهاد.

مفهوم دوم: خروجی خرج‌نشده؛ موجودی بدون «حساب»

مدل حساب در برابر مدل خروجی

در بانک‌ها معمولاً «حساب» با یک عدد موجودی داریم. بیت‌کوین این‌گونه کار نمی‌کند. موجودی شما در واقع مجموع خروجی‌های خرج‌نشده است؛ تکه‌هایی از ارزش که به آدرس شما اختصاص یافته و هنوز خرج نشده‌اند. این مدل را به اختصار UTXO می‌گویند.

مثال ساده

فرض کنید سه خروجی خرج‌نشده با مقدارهای فرضی ۴، ۳ و ۲ دارید؛ موجودی کل ۹. می‌خواهید ۵ واحد بپردازید. باید یک یا چند خروجی را به‌عنوان ورودی تراکنش مصرف کنید، مثلاً ۴ و ۳ با مجموع ۷. تراکنش دو خروجی می‌سازد: ۵ برای گیرنده و حدود ۲ منهای کارمزد برای «باقی‌مانده» که به یک آدرس شما برمی‌گردد. خروجی‌های مصرف‌شده دیگر قابل استفاده نیستند. مثل پرداخت با اسکناس: اگر با اسکناس بزرگ‌تر بپردازید، باقی‌مانده را پس می‌گیرید. برای تفاوت این مدل با مدل شبکه‌هایی مثل اتریوم، مقاله بیت‌کوین و اتریوم چه تفاوتی دارند؟ ۴ تفاوت کلیدی برای مبتدی‌ها را ببینید.

کارمزد به اندازه داده بستگی دارد

نکته مهم: کارمزد تراکنش بر پایه اندازه داده تراکنش (بر حسب بایت یا واحد مشابه) و نرخ کارمزد روز محاسبه می‌شود، نه بر پایه مبلغی که منتقل می‌کنید. تراکنشی که ۱۰۰ واحد منتقل می‌کند و تراکنشی که ۱۰ میلیون واحد، اگر اندازه یکسان داشته باشند، کارمزد تقریباً یکسانی دارند. ولی تراکنشی که ورودی‌های بیشتری مصرف می‌کند، داده بیشتری دارد و گران‌تر است.

مثال عددی فرضی

فرض کنید اندازه تراکنش را به‌صورت تقریبی با این فرمول برآورد کنیم: ۱۰ به‌علاوه ۷۰ ضرب در تعداد ورودی‌ها به‌علاوه ۳۵ ضرب در تعداد خروجی‌ها، و فرض کنید دو خروجی داریم. اندازه‌ها تقریبی و فرضی‌اند. با نرخ فرضی ۲۰ واحد برای هر واحد اندازه:

• ۱ ورودی: اندازه حدود ۱۵۰ و کارمزد حدود ۳۰۰۰.
• ۳ ورودی: اندازه حدود ۲۹۰ و کارمزد حدود ۵۸۰۰.
• ۵ ورودی: اندازه حدود ۴۳۰ و کارمزد حدود ۸۶۰۰.
• ۱۰ ورودی: اندازه حدود ۷۸۰ و کارمزد حدود ۱۵۶۰۰.

نمودار دوم همین را نشان می‌دهد. نتیجه: داشتن تعداد زیادی خروجی کوچک می‌تواند هزینه مصرف آن‌ها را بالا ببرد. در عمل، اندازه واقعی تراکنش به نوع آدرس و اسکریپت بستگی دارد و نرخ کارمزد با ازدحام شبکه تغییر می‌کند. این فقط یک مثال آموزشی است؛ کارمزد را همیشه از کیف پول یا منبع معتبر پیش از ارسال بررسی کنید. برای آشنایی با ریسک‌های نگهداری، مقاله کیف پول ارز دیجیتال چیست؟ را بخوانید.

تصویر ۲: کارمزد فرضی بر حسب تعداد ورودی تراکنش

مفهوم سوم: ماینینگ و سختی شبکه

ماینینگ چه می‌کند؟

شبکه باید تعیین کند چه کسی بلوک بعدی را اضافه می‌کند. بیت‌کوین از اثبات کار استفاده می‌کند: شرکت‌کنندگانی به نام ماینر، با تلاش‌های محاسباتی مکرر دنبال یک اثر انگشت مناسب برای بلوک می‌گردند. هر کس زودتر پیدا کند، بلوک را منتشر و پاداش بلوک و کارمزدهای آن را دریافت می‌کند. بقیه شبکه به‌سادگی صحت آن را بررسی می‌کنند. برای مقایسه این روش با اثبات سهام، مقاله اثبات کار و اثبات سهام چه تفاوتی دارند؟ ۴ تفاوت در امنیت، انرژی و تمرکز را ببینید.

سختی و زمان هدف

طراحی شبکه چنان است که به‌طور میانگین حدود هر ده دقیقه یک بلوک ساخته شود. اگر توان محاسباتی کل شبکه زیاد شود، بلوک‌ها سریع‌تر ساخته می‌شوند؛ پس شبکه به‌طور دوره‌ای (تقریباً پس از هر ۲۰۱۶ بلوک) سختی را تنظیم می‌کند تا زمان میانگین نزدیک هدف بماند.

مثال عددی فرضی

دوره ۲۰۱۶ بلوکی با زمان هدف ۱۰ دقیقه حدود ۲۰٬۱۶۰ دقیقه (حدود دو هفته) طول می‌کشد. فرض کنید در یک دوره ماینرهای بیشتری به شبکه پیوسته باشند و بلوک‌ها به‌طور متوسط هر ۹ دقیقه ساخته شده باشند؛ پس دوره حدود ۱۸٬۱۴۴ دقیقه طول کشیده است. نسبت تنظیم سختی تقریباً ۲۰٬۱۶۰ تقسیم بر ۱۸٬۱۴۴ یعنی حدود ۱٫۱۱۱ است؛ یعنی سختی حدود ۱۱٫۱ درصد بالا می‌رود تا میانگین زمان به ۱۰ دقیقه برگردد. اگر بلوک‌ها کندتر ساخته شده بودند، سختی کم می‌شد. این سازوکار باعث می‌شود شبکه با تغییر تعداد ماینرها خودتنظیم باشد. جزئیات دقیق قواعد را از مستندات رسمی بررسی کنید. برای آشنایی با رویداد نصف شدن پاداش و سقف عرضه نیز مقاله بیت‌کوین و اتریوم چه تفاوتی دارند؟ ۴ تفاوت کلیدی برای مبتدی‌ها را ببینید؛ این مقاله به آن نمی‌پردازد.

مفهوم چهارم: تأیید تراکنش

چه زمانی تراکنش «تأیید» می‌شود؟

وقتی تراکنش شما در یک بلوک قرار می‌گیرد، یک تأیید دارد. هر بلوک جدیدی که بعد از آن ساخته شود، یک تأیید دیگر اضافه می‌کند. با بیشتر شدن تأییدها، تغییر آن تراکنش دشوارتر می‌شود. بنابراین تأیید یک مفهوم احتمالی است: هرچه تأیید بیشتر، اطمینان بیشتر، اما هیچ‌گاه صددرصد.

زمان تقریبی انتظار

زمان بلوک‌ها میانگین حدود ده دقیقه دارد، اما واقعی آن تصادفی است و ممکن است کوتاه‌تر یا بلندتر باشد. اگر ۶ تأیید بخواهید، میانگین حدود ۶۰ دقیقه، با ۳ تأیید حدود ۳۰ دقیقه و با ۱ تأیید حدود ۱۰ دقیقه است. این‌ها فقط میانگین‌اند؛ گاهی بلوک بعدی چند دقیقه دیرتر می‌آید. هر دریافت‌کننده‌ای ممکن است بر اساس مبلغ و ریسک، تعداد متفاوتی از تأییدها را لازم بداند.

ظرفیت بلوک و صف تراکنش‌ها

هر بلوک ظرفیت محدودی دارد. فرض کنید ظرفیت بلوک ۱٬۰۰۰٬۰۰۰ واحد اندازه و اندازه تراکنش متوسط ۲۵۰ باشد؛ پس هر بلوک حدود ۴۰۰۰ تراکنش جا می‌دهد. با زمان ۶۰۰ ثانیه برای هر بلوک، حدود ۶٫۷ تراکنش در ثانیه می‌شود. وقتی تقاضا از این ظرفیت بیشتر شود، تراکنش‌ها در صف انتظار می‌مانند و ماینرها معمولاً تراکنش‌های با نرخ کارمزد بالاتر را زودتر انتخاب می‌کنند؛ به همین دلیل کارمزد در زمان شلوغی بالا می‌رود. این محدودیت ظرفیت یکی از دلایلی است که راهکارهای دیگر مثل لایه دوم مطرح شده‌اند؛ مقاله بلاکچین لایه اول و لایه دوم چیست؟ ۴ تفاوت و دلیل وجود لایه دوم را بخوانید. مقدارهای ظرفیت واقعی به قواعد شبکه بستگی دارد و در اینجا عددی فرضی آمده است.

برگشت‌ناپذیری و اشتباه کاربر

پس از تأیید کافی، تراکنش عملاً برگشت‌پذیر نیست. اگر آدرس اشتباه بزنید یا قربانی کلاهبرداری شوید، معمولاً راه بازگشتی وجود ندارد. پیش از ارسال مبلغ زیاد، با مبلغ بسیار کوچک آزمایش کنید. مقاله کلاهبرداری در ارز دیجیتال؛ ۵ روش رایج و مقاله امنیت حساب و کیف پول ارز دیجیتال؛ ۵ لایه حفاظت برای مبتدی‌ها را بخوانید.

نکات مهم برای ارزیابی درست

• ثبات قواعد پایه یک ویژگی است، نه تضمین. ساختار ساده و محافظه‌کارانه به معنی بی‌ریسک بودن نیست.
• سرعت و ظرفیت محدود است. برای مبلغ کم و ازدحام بالا، کارمزد ممکن است قابل‌توجه باشد.
• ریسک نگهداری با کاربر است. کلید خصوصی و عبارت بازیابی را امن نگه دارید.
• قیمت پرنوسان است. این مقاله هیچ پیش‌بینی یا توصیه‌ای درباره قیمت ندارد.
• قوانین هر کشور متفاوت است و باید از منابع رسمی بررسی شود.

دانلود فایل اکسل کاربردی این مقاله

برای تمرین عملی، یک فایل اکسل شش‌برگه‌ای آماده کرده‌ایم: فایل اکسل این مقاله. برگه‌های آن راهنما، ظرفیت بلوک، کارمزد تراکنش، تنظیم سختی و تأیید، چک‌لیست و نمودار هستند.

دانلود فایل اکسل این مقاله (رایگان)

• در برگه «ظرفیت بلوک» ظرفیت بلوک، اندازه تراکنش و زمان بلوک را وارد می‌کنید و تعداد تراکنش در بلوک و در ثانیه را می‌بینید.
• در برگه «کارمزد تراکنش» تعداد ورودی و خروجی و نرخ کارمزد را وارد می‌کنید و اندازه و کارمزد تقریبی را می‌بینید.
• در برگه «تنظیم سختی و تأیید» میانگین زمان واقعی بلوک را وارد می‌کنید و نسبت تنظیم سختی و زمان انتظار برای تعداد تأیید دلخواه را می‌بینید.
• چک‌لیست ایمنی ارسال و دریافت و نمودار هم برای مرور و تصویرسازی‌اند.

سلول‌های زرد ورودی‌اند. عددهای نمونه فرضی‌اند و فایل با مقادیر واقعی شبکه یکسان نیست.

اشتباهات رایج مبتدی‌ها

• تصور اینکه کارمزد به مبلغ انتقال بستگی دارد.
• تصور اینکه تراکنش بلافاصله و قطعی تأیید می‌شود.
• نادیده گرفتن ازدحام شبکه هنگام تعیین کارمزد.
• تصور اینکه بیت‌کوین «حساب» و موجودی ثابت دارد.
• ارسال مبلغ زیاد بدون آزمایش مبلغ کوچک.
• تکیه بر منابع غیررسمی برای مشخصات فنی.
• اعتماد به وعده سود و پیام‌های ناخواسته.
• نادیده گرفتن قوانین کشور.

سؤالات متداول

بلاکچین بیت‌کوین چیست؟

دفتر ثبت مشترک و توزیع‌شده‌ای که تراکنش‌های بیت‌کوین را در بلوک‌های زنجیره‌ای ثبت می‌کند.

خروجی خرج‌نشده چیست؟

تکه‌ای از ارزش که به یک آدرس اختصاص یافته و هنوز در تراکنشی مصرف نشده است؛ موجودی شما مجموع آن‌هاست.

ماینینگ چیست؟

فرایندی که در آن ماینرها با تلاش محاسباتی بلوک جدید می‌سازند و در ازای آن پاداش و کارمزد دریافت می‌کنند.

سختی شبکه چرا تنظیم می‌شود؟

تا میانگین زمان ساخت بلوک نزدیک زمان هدف، یعنی حدود ده دقیقه، بماند.

چند تأیید کافی است؟

عدد واحدی وجود ندارد؛ بستگی به مبلغ و ریسک دارد و هرچه بیشتر، اطمینان بیشتر است ولی صددرصد نیست.

چرا کارمزد گاهی بالا می‌رود؟

چون ظرفیت بلوک محدود است و در زمان ازدحام ماینرها تراکنش‌های با نرخ کارمزد بیشتر را زودتر انتخاب می‌کنند.

آیا تراکنش اشتباه قابل برگشت است؟

معمولاً خیر؛ پس از تأیید کافی تراکنش عملاً برگشت‌ناپذیر است.

فایل اکسل را چگونه استفاده کنم؟

فقط سلول‌های زرد را تغییر دهید. عددهای نمونه فرضی‌اند و باید با مقادیر واقعی از منابع رسمی جایگزین شوند.

جمع‌بندی

چهار مفهوم کلیدی بلاکچین بیت‌کوین عبارت‌اند از: بلوک و زنجیره، خروجی خرج‌نشده، ماینینگ و سختی شبکه، و تأیید تراکنش. کارمزد به اندازه داده بستگی دارد نه مبلغ، تأیید احتمالی است و ظرفیت محدود شبکه باعث صف و تغییر کارمزد می‌شود. این مقاله فقط سازوکار را توضیح می‌دهد و قیمتی را بررسی یا پیش‌بینی نمی‌کند. پیش از هر اقدام، مشخصات را از منابع رسمی بررسی کنید، امنیت کیف پول را جدی بگیرید و قوانین کشور خود را از منابع رسمی ببینید.

برای ادامه یادگیری، مقاله‌های ارز دیجیتال و بلاکچین چیست؟، بیت‌کوین و اتریوم چه تفاوتی دارند؟ ۴ تفاوت کلیدی برای مبتدی‌ها، اثبات کار و اثبات سهام چه تفاوتی دارند؟ ۴ تفاوت در امنیت، انرژی و تمرکز و کیف پول ارز دیجیتال چیست؟ را بخوانید و فایل اکسل را دانلود کنید.

فراموش نکنید فایل اکسل رایگان این مقاله را دانلود کنید.

سلب مسئولیت: این مقاله صرفاً آموزشی است و توصیه سرمایه‌گذاری، فنی، خرید یا فروش نیست، قیمتی را پیش‌بینی نمی‌کند و هیچ ارز، شبکه، صرافی یا پروژه‌ای را معرفی یا رد نمی‌کند. بازار ارز دیجیتال بسیار پرنوسان و پرریسک است و ممکن است بخشی یا همه سرمایه از بین برود. مشخصات فنی شبکه‌ها با ارتقاها تغییر می‌کند و باید از مستندات رسمی بررسی شود. قوانین مربوط به ارز دیجیتال در کشورها متفاوت و در حال تغییر است؛ آن‌ها را از منابع رسمی بررسی کنید. عددها و سناریوها فرضی‌اند. پیش از هر تصمیم با متخصص مجاز مشورت کنید.