در دهه‌ی گذشته، دنیای مالی و تجارت جهانی به یک تحول عظیم شاهد بوده است. پدیده‌ای به نام “بیت کوین” به سرعت وارد صحنه شده و توانسته است نقش بزرگی در تغییر چهره اقتصاد جهانی ایفا کند. بیت کوین به عنوان اولین رمزارز دیجیتالی بدون نیاز به مرکز مرکزی، توانسته است تفکرات و رویکردهای جدیدی به حوزه‌های مالی و فناوری معرفی نماید.
وایت پیپر بیت کوین، که توسط یک شخص مجهز به نام مستعار “ساتوشی ناکاموتو” منتشر شد، پایه‌گذاری اصلی بیت کوین و فناوری زیرین آن بود. این وایت پیپر، به عنوان یک سند تکنیکی و علمی، اصول و عملکرد بیت کوین را برای جهان آشکار کرد و به تبدیل آن به یک ارز مستقل و رمزی جهانی کمک نمود.
در این مقاله، ما قصد داریم به بررسی وایت پیپر بیت کوین و اهمیت آن در راستای تغییرات بزرگ در دنیای مالی و تجارت پرداخته و نگاهی دقیقتر به ریشه‌ها و مبانی این رمزارز نوین بیندازیم. همچنین، تاثیرات بیت کوین بر اقتصاد جهانی و چالش‌های پیش روی آن را نیز بررسی خواهیم کرد. این مقاله یک پنجره به دنیای پیچیده بیت کوین باز خواهد کرد و به ما کمک خواهد نمود تا تأثیرات واقعی این رمزارز را درک کنیم.
وایت پیپر چیست؟
وایت پیپر یک گزارش جامع، عمیق و معتبر است که یک مسئله یا چالش معین را مطرح نموده و سپس برای آن یک راهکار دقیق و اثبات‌پذیر ارائه می‌دهد. معمولا، این نوع گزارش‌ها توسط شرکت‌ها و استارتاپ‌ها، به‌خصوص در حوزه فناوری، برای معرفی محصولات جدید یا ارائه راهکارهای نوین به بازارها منتشر می‌شوند. وایت پیپرها از نظر محتوایی پیچیده و فنی هستند و برای مخاطبان متخصص نوشته می‌شوند.
اصولا، وایت پیپرها به صورت ای‌بوک یا پست وبلاگی منتشر می‌شوند و نیازمند زمان و تلاش برای نوشتن و ویرایش مطالب هستند. این اسناد به خوانندگان عام نیستند و از یک لهجه تخصصی و جدی بهره می‌برند. معمولا، وایت پیپرها حداقل شش صفحه دارند و به دقت ویرایش می‌شوند تا به معیارهای علمی و تخصصی وازما پاسخ دهند.
طرح مسئله وایت پیپر بیت کوین
در وایت پیپر بیت کوین، ساتوشی ناکاموتو به توضیحات زیر پرداخته است:
در وایت پیپر بیت کوین، مفهوم یک ارز الکترونیکی توضیح داده می‌شود که قادر به انجام پرداخت‌های آنلاین بدون نیاز به واسطه‌های معتمد است. او به این مسئله اشاره می‌کند که امضاهای الکترونیکی تنها یک جزء از این راهکار هستند و اگر برای انجام تراکنش‌ها و جلوگیری از بازگشت ارز به کار برود، نیاز به واسطه‌های معتمد دیگری خواهد داشت. این وضعیت باعث از دست رفتن هدف اصلی مرتبط با تأسیس این رمزارز می‌شود.
ناکاموتو توضیح می‌دهد که تجارت و معاملات ما در جهان امروز به پرداخت‌های الکترونیکی وابسته است. این نوع پرداخت‌ها از یک نقطه ضعف اساسی رنج می‌برند که نیاز به واسطه‌های معتمد دارند. او توضیح می‌دهد که در چنین سیستمی، امکان انجام تراکنش‌های بدون بازگشت وجود ندارد و برای حل و فصل اختلافات، نیاز به واسطه‌های مالی وجود دارد. این ویژگی، به نظر او، یک نقطه ضعف بزرگ در مؤسسات مالی است.
به دلیل وجود کارمزدهای متعدد و بالا، حتی برای تراکنش‌های کوچک، و نیاز به تأیید هویت و شناختن طرف معامله از طریق بانک و مؤسسات مالی، ناکاموتو تصمیم می‌گیرد یک سیستم الکترونیکی غیرمتمرکز و بدون واسطه را طراحی نماید تا این نقاط ضعف را از بین ببرد و راهکاری جدید ارائه دهد. وایت پیپر بیت کوین با طرح این مسئله آغاز می‌شود و سپس به ارائه یک راه‌حل می‌پردازد.
محتوای وایت پیپر بیت کوین
محتوای وایت پیپر بیت کوین بیشتر از هر چیزی به شرح روش عملکرد بلاکچین بیت کوین متمرکز است. این وایت پیپر به عنوان منبع اصلی جهت توسعه‌دهندگان نرم‌افزارهای بیت کوین و افراد مشغول به استخراج ارز دیجیتال عمل می‌کند.
مقدمه
در مقدمه وایت پیپر، ناکاموتو پس از شناسایی نقاط ضعف در سیستم فعلی، می‌نویسد:
ما نیازمند یک سیستم الکترونیکی پرداخت مبتنی بر رمزنگاری همتا به همتا به جای اعتماد به واسطه‌های معتمد هستیم. این سیستم باید به هر دو طرف یک معامله امکان مستقیم و بدون نیاز به واسطه معتمد را بدهد.
وی توضیح می‌دهد که در این مقاله، یک راه‌حل همتا به همتا با استفاده از برچسب‌های زمانی برای جلوگیری از مشکل دوباره خرج شدن ارز ارائه خواهد شد. ناکاموتو توضیح می‌دهد که این سیستم تا زمانی که تمامی گره‌های شبکه به صورت صادقانه فعال باشند، امن بوده و قدرت پردازش آنها از شبکه در برابر حمله‌های احتمالی حفاظت می‌نماید.
تراکنش‌ها
در بخش تراکنش‌ها، ناکاموتو مفهوم کوین را مطرح می‌کند. او توضیح می‌دهد که هر دارنده کوین که قصد انتقال آن را دارد، باید از کلید خصوصی خود استفاده کرده و همراه با کلید عمومی نفر بعدی که صاحب کوین (گیرنده) است، هش ایجاد شده از تراکنش قبلی را امضا کند. سپس گیرنده تمام اطلاعات قبلی را به همراه کوین دریافت می‌کند و با بررسی امضاهای دیجیتال صاحبان قبلی کوین، می‌تواند صحت تراکنش‌ها را بررسی کند.
همچنین، ناکاموتو به مشکل دوبار خرج کردن پول اشاره می‌کند که هنوز حل نشده است. در پول‌های متداول، این مشکل توسط مؤسسات مالی حل می‌شود. اما در مورد بیت کوین، ناکاموتو به دنبال راه‌حلی است که بتواند تضمین کند صاحب قبلی کوین قبل از انتقال آن به فرد دیگری، پول را دوباره ارسال نکرده باشد.
ناکاموتو توضیح می‌دهد:
تنها راه برای جلوگیری از تأیید دوباره یک معامله، آگاهی از همه معاملات قبلی است. برای این منظور، بدون نیاز به تأیید طرف سوم معتمد، معاملات باید به‌صورت عمومی اعلام شوند. ما به یک سیستم نیاز داریم که بتواند تمام مشارکت‌کنندگان را برای توافق بر روی یک تاریخچه مشترک از معاملات گردآوری کند. سپس گیرنده کوین نیاز دارد تا به این توافق و اثبات جمعی برای تأیید هر تراکنش بپیوندد.
سرور زمان‌دار
در بخش اول وایت پیپر بیت کوین، ناکاموتو راه‌حلی برای مشکل دوباره خرج کردن کوین‌ها ارائه می‌دهد که از یک سرور برچسب زمانی استفاده می‌کند. این سرور به این صورت عمل می‌کند که زمان دقیق هش یک بلاک را تعیین می‌کند و آن را مانند یک روزنامه منتشر می‌کند.
بر اساس این برچسب زمانی، داده‌ها باید به صراحت در یک زمان خاص وجود داشته باشند، و امکان ساخت و افزودن آنها به بلاک در زمان دیگری وجود ندارد. هر برچسب زمانی شامل هش برچسب قبلی است و یک زنجیره از برچسب‌ها را تشکیل می‌دهد. با اضافه کردن برچسب‌های جدید، برچسب‌های قبلی را هم تأیید می‌کند.
اثبات انجام کار
برای به‌کارگیری سرور برچسب زمانی، به یک مکانیسم نیاز داریم که به جای روزنامه از آن استفاده کنیم. این سیستم، به عنوان یک گواهی از انجام کار شناخته می‌شود. الگوریتم اثبات کار شامل بررسی و جستجوی یک عدد است که توسط الگوریتم هش بیت کوین یا SHA-256 محاسبه می‌شود. این عدد با چند صفر آغاز می‌شود و هرچه تعداد صفرهای آغازی عدد بیشتر باشد، محاسبه آن نیازمند توان پردازشی بیشتری می‌شود.
متغیر عدد Nonce یا نانس، همان عددی است که باید در سیستم گواهی اثبات کار شبکه بیت کوین پیدا شود. عدد نانس همراه با سایر اطلاعات بلاک، از جمله تراکنش‌ها و هش بلاک قبلی قرار می‌گیرد و با استفاده از این اطلاعات، هش جدید بلاک تولید می‌کند. عدد نانس چندین بار محاسبه می‌شود تا به یک مقدار هش مورد نظر برای بلاکچین برسد. وقتی این مقدار به‌دست آمد، انرژی مورد نیاز برای تغییر اطلاعات بلاک به اندازه توان پردازشی مورد نیاز برای محاسبه هش بلاک خواهد بود.
اگر کسی تصمیم به تغییر یک بلاک خاص در زنجیره بیت کوین بگیرد، باید توان محاسباتی معادل آن بلاک و تمام بلاک‌های پس از آن را صرف کند. این به دلیل وجود اطلاعات بلاک خاص در تمام بلاک‌های قبلی است و تغییر آنها نیازمند تغییر تاریخچه کامل زنجیره بیت کوین است
شبکه
گواهی‌نامه اثبات انجام کار (Proof of Work) در بلاکچین بیت کوین باعث کاهش احتمال تقلب و هک شبکه می‌شود. این امر به دلیل افزایش سختی تولید بلاک‌ها اتفاق می‌افتد. با گذشت زمان، نودهای بیشتری به شبکه بیت کوین می‌پیوندند. نودها به افراد یا موجودیت‌هایی اطلاق می‌شوند که در فرآیند استخراج بلاک‌ها شرکت می‌کنند.
هر نود وظیفه جمع‌آوری تراکنش‌های جدید و تلاش برای انجام فرایند اثبات انجام کار را دارد. در واقعیت، هر نود تلاش می‌کند قبل از بقیه نودها توانایی تولید بلاک را داشته باشد. وقتی یک نود موفق به تولید بلاک می‌شود، آن را به سایر اعضای شبکه اطلاع می‌دهد.
نودها تراکنش‌ها را تأیید می‌کنند، اگر تمام اطلاعات درست باشند و بیت‌کوین دوباره خرج نشده باشد. همچنین، زنجیره بلاکی که طولانی‌ترین زنجیره باشد را به‌عنوان زنجیره اصلی در نظر می‌گیرند. به عبارت دیگر، اگر دو نود همزمان بلاک تولید کنند، آن زنجیره‌ای که ابتدا توسط نودها دریافت شود تا زمانی که زنجیره دیگر به طولانی‌ترین زنجیره تبدیل نشود در حافظه نگه داشته می‌شود تا در صورت نیاز به آن پیوند خورده و شبکه همواره در یک وضعیت کاملاً همگون باشد.
انگیزه
ناکاموتو برای تشویق نودها به ارائه توان پردازشی خود به شبکه، سیستم پاداش بلاک را ایجاد کرد. در این سیستم، اولین تراکنش هر بلاک برای فردی که بلاک را می‌سازد، تخصیص داده می‌شود و به او اجازه ایجاد کوین‌های جدید را می‌دهد.
سیستم پاداش بلاک دارای مزایا زیادی است. اولاً، نودها برای حضور در شبکه و حفظ امنیت آن انگیزه می‌یابند. ثانیاً، این سیستم نودها را تشویق می‌کند تا به صورت صادقانه و اخلاقی در شبکه عمل کنند. اگر یک فرد توانایی هک کردن بیت‌کوین‌ها را داشته باشد و اموالی را دوباره خرج کند، امنیت کل شبکه به خطر می‌افتد و ارزش بیت‌کوین برای تمامی دارندگان آن کاهش می‌یابد. به همین دلیل، تشویق فعالیت صادقانه در شبکه بهره‌ور خواهد بود و به تمامی اعضای شبکه بهره می‌رساند.
بازیابی فضای ذخیره‌سازی
شبکه بیت کوین می‌تواند زنجیره‌ی بلاک‌های بسیار طولانی داشته باشد و این امر اهمیت مسأله ذخیره‌سازی اطلاعات را بیان می‌کند؛ مشکلی که ممکن است بر روی نودهای شبکه تأثیر بگذارد. برای حل این مشکل، ناکاموتو راه‌حلی به نام “درخت مرکل” ارائه می‌دهد. این سیستم به بهترین شکل ممکن از فضای ذخیره‌سازی اطلاعات استفاده می‌کند و در مدت زمان طولانی به کاربران شبکه اجازه می‌دهد تا بازیافت اطلاعات را به خوبی انجام دهند.
درخت مرکل
در این سیستم، هنگامی که آخرین تراکنش در یک بلاک انجام می‌شود، تراکنش‌های قبلی می‌توانند به‌راحتی نادیده گرفته شوند. این کار به شکسته شدن هش بلاک‌ها نیاز ندارد؛ به جای آن، تنها یک خلاصه از آنها با نام “ریشه درخت مرکل” در بلاک ذخیره می‌شود.
در ساختار درخت مرکل، بلاک‌های قبلی در یک بلاک جدید بدون تراکنش ثبت می‌شوند و شاخه‌های مرتبط با آنها از بلاکچین حذف می‌شوند. این رویه از ذخیره‌سازی بهینه‌تری برای بلاکچین استفاده می‌کند و امکان نگهداری داده‌های کامل بلاکچین را در دستگاه‌های کاربران فراهم می‌کند.
تایید اعتبار پرداخت‌ها
راه‌اندازی یک نود کامل، که هم تراکنش‌ها را تأیید می‌کند و هم بلاک‌های جدید را ایجاد می‌کند، کاری پرهزینه است. به منظور حل این چالش، ناکاموتو راهکاری ساده ارائه داده است. وی توضیح می‌دهد:
تأیید تراکنش بدون نیاز به اجرای یک نود کامل امکان‌پذیر است. کافی است کاربری کپی از هدرهای بلاک‌های موجود در زنجیره بلندترین تأیید شده را در اختیار داشته باشد.
این روش امکان فراهم کردن اطمینان از امنیت تراکنش‌ها برای تمامی کاربران شبکه را بدون نیاز به مشغول شدن به فرآیند پرهزینه استخراج بیت‌کوین فراهم می‌کند.
تقسیم و ترکیب کوین‌ها
در بخش نهم سفیدنامه بیت کوین، جزئیاتی در مورد اجرای تراکنش‌ها توضیح داده می‌شود. انتقال یک بیت کوین امری ساده است، اما اگر نیاز به تبادل کسری از یک بیت کوین داشته باشیم، می‌تواند مسأله‌ای پیچیده‌تر باشد. این موضوع مطرح می‌کند که چگونه می‌توانیم یک بیت کوین را به اجزای کوچک‌تر تقسیم کنیم یا اجزای کوچک‌تر را با هم ترکیب نماییم.
برای امکان انجام این کارها، هر تراکنش باید ورودی‌ها و خروجی‌های مختلفی داشته باشد. ورودی تراکنش می‌تواند شامل تنها یک مقدار بیت کوین باشد که از تراکنش قبلی به دست آمده است یا می‌تواند با مقادیر کوچک‌تری ادغام شود. از طرف دیگر، دو خروجی وجود دارد، یکی برای انتقال مقدار تعیین شده و دیگری برای باقی ماندن مقدار کوچکی که به فرستنده بازگردانده می‌شود.
مهم است که بدانید که این تنوع در انجام تراکنش‌ها هیچ مشکلی برای عملکرد شبکه بیت کوین ایجاد نمی‌کند، زیرا کاربران ملزم به بررسی تمام تاریخچه تراکنش‌ها نیستند.
حریم خصوصی
یکی از انگیزه‌های ناکاموتو از زمان شروع پروژه بیت کوین، حفظ حریم خصوصی کاربران در شبکه بود. ناکاموتو تصمیم داشت تا افراد بدون توجه به جنسیت، نژاد یا ملیت، قادر به انجام تراکنش باشند. در سیستم‌های مالی سنتی و بانک‌ها، قبل از انجام معامله، هویت هر دو طرف معامله تأیید می‌شود. این موضوع به این افراد اجازه می‌دهد تا تعیین محدودیت‌ها برای انواع مختلف افراد داشته باشند و تراکنش‌های خاصی را ممنوع کنند. از طرفی، احراز هویت به امنیت معامله کمک می‌کند، اما همچنین قدرت را در دست یک نهاد خاص می‌گذارد که اختیار دارایی‌های کاربران را کنترل کند.
ناکاموتو برای این مسئله یک راه‌حل ارائه داده است. در شبکه بیت کوین، صرفا تراکنش‌ها قابل شناسایی هستند و نه افراد. به این معنی که یک فرد با هویت ناشناس، تراکنش‌های مشخص و پیگیری پذیری انجام می‌دهد. بیت کوین با استفاده از روش‌های رمزنگاری این امکان را فراهم می‌کند. هر کاربر دو کلید عمومی و خصوصی دارد. تراکنش‌ها با استفاده از کلید عمومی انجام می‌شوند و کاربر با داشتن کلید خصوصی به دارایی‌های خود دسترسی دارد.
حتی با وجود روش‌های رمزنگاری، اگر یک فرد به طور مکرر از یک کلید عمومی برای ایجاد تراکنش‌ها استفاده کند، ممکن است هویت او فاش شود. ناکاموتو در سفیدنامه بیت کوین می‌نویسد:
“مناسب است تا برای انجام هرگونه تراکنش از کلیدهای جدید بهره برد تا چنانچه هویت یک کلید آشکار شد، تراکنش‌های بعدی قابل ردیابی نباشند.”
محاسبات
بخش محاسبات در سفیدنامه بیت کوین شامل مجموعه‌ای از محاسبات متنوع و پیچیده ریاضی است. ناکاموتو در این بخش توضیح می‌دهد که چرا در شبکه بیت کوین حتی هکرها و اشخاص ناسازگار مجبور هستند به صداقت عمل کنند تا پاداش دریافت کنند. ناکاموتو اثبات می‌کند که تنها فرصتی که یک هکر دارد، تغییر یکی از تراکنش‌های خود به منظور بازیابی مقدار خاصی از بیت کوین است.
نتیجه‌گیری وایت پیپر بیت کوین
در وایت پیپر بیت کوین، ناکاموتو نظامی از انتقال مالی بدون واسطه را معرفی و مورد بررسی قرار داده است. این نظام از امضاهای دیجیتال برای تأیید تراکنش‌ها و گواه اثبات کار برای جلوگیری از تکرار تراکنش‌ها بهره می‌برد. این راه‌حل‌ها، به عنوان پاسخی به مسائل ممکن در این سیستم پرداخت به وجود آمدند.
وی توضیح داد که این نظام، حتی افرادی که تمایل به نقض قوانین دارند، را ترغیب می‌کند تا در محیط شبکه به صداقت عمل کنند. وی همچنین در این مستند به توضیح روند حفظ حریم خصوصی کاربران و نودهای شبکه پرداخت و نشان داد که امکان اضافه کردن قوانین و ویژگی‌های جدید به شبکه وجود دارد، البته با تصویب اکثریت نودهای شبکه.
جمع بندی
وایت پیپر بیت‌کوین، نوشته‌ای که توسط ناشناس به نام “اساتوشی ناکاموتو” در سال 2008 منتشر شد، اساس و اصول ارز دیجیتال بیت‌کوین را تبیین می‌کند. این مقاله، مبحث تکنولوژی بلاکچین و اهمیت آن را برای انتقال امن و شفاف ارزهای دیجیتال بیرون از نظام مالی سنتی توضیح می‌دهد. در ادامه، توزیع برنامه کامپیوتری (کد) بیت‌کوین به عنوان یک سیستم ارزی دیجیتال امن و بدون واسطه تبیین می‌شود.
این مقاله واحد ارزی جدیدی به نام بیت‌کوین معرفی می‌کند که از ابتدای عرضه خود تاثیر بسزایی در حوزه‌های مالی و فناوری داشته و به عنوان یک نمونه موفق از تجربه ارزهای دیجیتال شناخته شده است. وایت پیپر بیت‌کوین اساسی‌ترین منبع اطلاعاتی برای درک اصول اولیه بیت‌کوین می‌باشد و اساس اکوسیستمی جدید در دنیای ارزهای دیجیتال فراهم کرده است.
