بیت کوین چگونه کار میکند و تراکنش‌های آن چگونه انجام می‌شوند؟ -قسمت دوم

ماینینگ بیت کوین چگونه کار میکند ؟

هر نود می‌تواند تراکنش‌ها را در یک بلاک قرار دهد و آن‌ها را به دیگر نودها مخابره کند اما یک شرط دارد و آن این است که نود باید ماینر یا استخراج کننده باشد.

برای اینکه بلاک‌ها به بلاک چین اضافه شوند، هر بلاک باید دارای جواب یک معادله ریاضی پیچیده باشد. تنها راه حل کردن معادله، حدس زدن اعداد است. به عمل پیدا کردن معادله بلاک‌ها، ماینینگ می‌گویند.

ماینرها این کار را انجام می‌دهند و اعداد را انقدر حدس می‌زنند تا جواب درست معادله را به دست آورند.

برای یک کامپیوتر عادی حل کردن این مسئله ریاضی و پیدا کردن جواب درست می‌تواند چندین سال طول بکشد. بنابراین کامپیوترهای قدرتمندی برای پیدا کردن جواب درست تلاش می‌کنند.

شبکه نسبت به جمع قدرت کامپیوترها، طوری تنظیم می‌کند که تقریبا هر ۱۰ دقیقه جواب درست توسط یکی از کامپیوترها پیدا شود. نودی (ماینری) که جواب درست را پیدا می‌کند، حق پخش آن بلاک به سایر نودها و در نتیجه اضافه کردن به بلاک چین را به‌دست می‌آورد.

اما اگر به فرض محال دو نود (ماینر) همزمان معادله را حل کنند و باهم بلاک‌های خود را به شبکه بفرستند چه؟

در این مورد، هر دو بلاک به شبکه اعلام می‌شوند و هر نود، بلاکی را که اول دریافت کرده است، در بلاک چین خود قرار می‌دهد. اما طبق قوانین بیت کوین، هر نود باید بلندترین زنجیره موجود از بلاک چین را دنبال کند. بنابراین اگر بر سر آخرین بلاک توافق حاصل نشود، به محض اینکه معادله آخرین بلاک حل شد، همه نودها بلندترین زنجیره خواهند پذیرفت.

با توجه به احتمال کم حل شدن بلاک‌ها در یک زمان، تقریبا غیرممکن است که به طور متوالی چند بلاک در یک زمان حل شوند.

عدم توافق بر سر آخرین بلاک در زنجیره می‌تواند باعث تقلب و دوبار خرج کردن شود. اگر یک تراکنش در بلاک زنجیره کوتاه‌تر باشد، زمانی که بلاک بعدی استخراج شود، این تراکنش و تمام تراکنش‌های آن بلاک دوباره به صورت تایید نشده (آنکانفرم) در می‌آیند.

فرض کنید که مریم می‌خواهد از محمد با بیت کوین، یک فایل بخرد. مریم بیت کوین را به محمد می‌فرستد و محمد پس از دیدن اولین تایید (کانفرم)، فایل را به مریم می‌دهد. حالا اگر مریم بتواند زنجیره ای طولانی تر بسازد که تراکنش برگشت با انپوت‌های یکسان داخل آن باشد، او می‌تواند پول خود را برگشت بزند و در عمل بیت کوین را دوبار خرج کند.

اما آیا مریم می‌تواند این کار را انجام دهد؟

او برای انجام این کار باید با کامپیوترهای زیادی که در حال رقابت برای یافتن جواب معامله کند، مسابقه دهد. حتی اگر به فرض محال او بتواند یک بلاک را پیش از بقیه حل کند، احتمال حل شدن بلاک‌های دوم، سوم، چهارم و … به شدت پایین است و هر چه جلوتر می‌رویم پایین‌تر می‌آید.

مریم اگر بیش از ۵۰ درصد قدرت شبکه را در اختیار داشته باشد، شانس او برای حل کردن بلاک بیش از ۵۰ درصد خواهد بود اما برای حل کردن دو بلاک متوالی او فقط ۲۵ درصد شانس خواهد داشت و هر چه تعداد بلاک‌ها بیشتر می‌شوند شانس مریم کم‌تر و کم‌تر خواهد شد تا به صفر برسد.

به همین خاطر است که فروشندگان و صرافی‌ها برای تایید تراکنش و ارائه خدمات، حداقل دو تا ۶ تایید (کانفرم – Confirm) را ضروری می‌دانند. معمولا ۶ کانفرم، امن‌ترین حالت ممکن برای تراکنش است و بعد از آن تراکنش دیگر مشکلی نخواهد داشت.

اما ماینرها چرا این کار را انجام می‌دهند؟

برای ایجاد انگیزه در ماینرها برای حفظ امنیت شبکه و همچنین تولید واحدهای بیت کوین جدید به صورت غیرمتمرکز، برای پیدا کردن جواب معادله بلاک‌ها، پاداش در نظر گرفته شده است. پاداش بلاک بیت کوین ابتدا ۵۰ واحد بیت کوین بود اما این پاداش پس از هر ۲۰۰,۰۰۰ بلاک نصف می‌شود. در حال حاضر پاداش بلاک بیت کوین ۱۲.۵ واحد است. پس از گذشتن ۲۰۰,۰۰۰ بلاک این رقم به ۳.۲۵ نصف خواهد شد و همینطور ادامه خواهد یافت.

به دلیل بالا رفتن سختی شبکه بیت کوین و سخت بودن انجام عمل ماینینگ به صورت فردی، ماینرها به صورت گروهی در فضای‌های مجازی به نام استخر استخراج (mining pool) جمع می‌شوند تا از قدرت پردازش جمعی برای استخراج استفاده کنند. استخر استخراج محل مجازی است که استخراج کنندگان در آن جمع می شوند و همه برای استخراج یک بلاک تلاش می کنند. در این روش هر ماینر یا استخراج کننده معمولا بر اساس توان پردازشی خود سود می‌برد اما پاداش بلاک اصلی به استخر استخراج تعلق می‌گیرد.

همانطور که گفتیم، سختی شبکه بیت کوین نسبت به قدرت پردازشی شبکه، طوری تنظیم می‌شود تا پاداش بلاک تقریبا هر ۱۰ دقیقه به دست بیاید.

همچنین تراکنش‌های بیت کوین دارای کارمزد هستند. ماینرها اغلب تراکنش‌هایی را داخل بلاک قرار می‌دهند که کارمزد بهتری دارند و بنابراین تراکنش‌هایی که کارمزد بالاتر دارند زودتر تایید خواهند شد. کاربر خودش حق دارد که کارمزد تراکنشش را مشخص کند اما اگر برای تراکنش خود کارمزد مناسب مشخص نکنید، تایید تراکنش می‌تواند، چند روز یا تا ابد طول بکشد.

علاوه بر پاداش بلاک، میزان کل کارمزد تراکنش‌های یک بلاک هم به ماینر تعلق می‌گیرد.

به‌ زبان ساده‌تر

در این بخش از مقاله به زبانی ساده‌تر و بدون مبانی فنی به بازگویی نحوه کار بیت کوین می‌پردازیم.

بیت کوین شبکه‌ای غیرمتمرکز و همتا به همتا است که برای پرداخت‌های بدون واسطه طراحی شده است. سیستم بیت کوین از انواع و اقسام راهکارها برای حفظ امنیت استفاده می‌کند که مهمترین آن‌ها رمزنگاری و بلاک چین است به زبان ساده، بلاک چین یک دفترچه یادداشت دیجیتال است که اطلاعات می‌توانند روی آن به صورت توزیع شده و غیرقابل تغییر، ثبت شوند.

این اطلاعات هر چیزی می‌توانند باشند اما در بیت کوین، اطلاعاتی روی بلاک چین ثبت می‌شوند، تاریخچه تراکنش‌ها هستند.

تاریخچه تمام تراکنش‌های بیت کوین روی یک دفتر دیجیتال به نام بلاک چین ثبت می‌شود. هر کسی که به شبکه بیت کوین متصل می‌شود (که اصطلاحا نود – node نام دارد) یک کپی کامل از بلاک چین را دریافت می‌کند. هر تراکنشی که به بیت کوین ارسال می‌شود توسط این کامپیوترهای متصل به شبکه بررسی می‌شود و هر کامپیوتر به آن تراکنش رای می‌دهد. گروهی تراکنش را تایید می‌کنند و گروهی آن را غیرمعتبر می‌دانند. در نهایت با رای اکثریت مشخص خواهد شد که تراکنش معتبر است یا خیر.

اگر تراکنش توسط کامپیوترهای متصل به شبکه تایید شود روی برگه‌ای به نام بلاک ثبت می‌شود و سپس بعد از گذشت یک زمان مشخص، این بلاک‌ها به هم متصل می‌شوند و از بهم پیوستگی بلاک‌ها، بلاک چین (در معنای لغوی به معنای زنجیره‌ای از بلاک‌ها) پدید می‌آید.

استخراج بیت کوین چیست؟

از آنجا که بیت کوین یک ارز غیرمتمرکز است و برای ادامه بقا نیاز به توزیع و تایید تراکنش ها به صورت غیرمتمرکز دارد. استخراج یک نوع فرایند رقابتی است که در پروتکل بیت کوین به منظور ایجاد انگیزه برای پایداری شبکه و تولید بیت کوین جدید طراحی شده است. در این عملیات برای ثبت یک بلاک در بلاک چین، کامپیوترهای ماینر باید طی فرایند ریاضی پیچیده، معادلات ریاضی را حل کنند و هر کس که زودتر به جواب برسد، بیت کوین تولید شده و به عنوان پاداش به او تعلق می‌گیرد. این کار نیازمند داشتن سیستم‌های سخت افزاری قدرتمند و برق است.

ساختار کلی سیستم بیت کوین به زبان ساده – برای مشاهده سایز کامل روی تصویر کلیک کنید

به منظور حفظ شبکه و تاخیر در تولید واحدهای جدید بیت کوین، استخراج بیت کوین به مرور زمان سخت تر و سخت‌تر می‌شود و پاداش استخراج کم‌تر می‌شود. در حال حاضر هر ده دقیقه ۱۲.۵ بیت کوین تولید می‌شود. تاکنون بیش از ۱۷ میلیون واحد بیت کوین استخراج شده است. پیش‌بینی می‌شود که استخراج تمام واحدهای بیت کوین تا سال ۲۱۴۰ طول بکشد.