بیت کوین چیست؟ آموزش فراگیر بیت کوین و ارزهای دیجیتال

در این مطلب فراگیر به موضوع ارزهای دیجیتال یا همان رمز ارزها و به ‌ویژه معرفی بیت کوین خواهیم پرداخت. اینکه بیت کوین چیست؟ قیمت آن چقدر است و چگونه می‌توان آن را استخراج کرد؟ آیا می توان آن را به صورت رایگان یافت؟ بیت کوین چگونه کار می کند و...

برگرفته از کتاب  Mastering Bitcoin: Programming the Open Blockchain 2nd Edition by Andreas M. Antonopoulos  (Author) / تسلط بر بیت کوین: برنامه نویسی برای بلاک چین باز، ویرایش دوم / نویسنده: آندریاس ام. آنتونوپولوس
درباره نویسنده: آندریاس ام. آنتونوپولوس متخصص مشهور تکنولوژی و کارآفرین سریالی است که به یکی از مطرح ترین و محترم ترین اشخاص در حوزه بیت کوین بدل شده است. آندریاس به عنوان یک سخنگوی عمومی، مدرس و نویسنده مشاور چندین شرکت نوپای تکنولوژیک است و به صورت مدام در کنفرانس ها در اطراف جهان به سخنرانی می پردازد.

کپی رایت>> هرگونه برداشت از اطلاعات این مطلب تنها با ذکر نام سایت فروهر الکترونیک و ذکر لینک سایت مجاز می باشد.

بیت کوین چیست؟

بیت کوین مجموعه ای از مفاهیم و تکنولوژی هاست که مبنای یک اکوسیستم پول دیجیتالی را تشکیل می دهند. واحدهای این ارز که بیت کوین نامیده می شوند برای ذخیره و انتقال ارزش میان مشارکت کنندگان در شبکه بیت کوین مورد استفاده قرار می گیرند. استفاده کنندگان از بیت کوین برای برقراری ارتباط با یکدیگر از پروتکل بیت کوین و عمدتا از طریق اینترنت استفاده می کنند، هر چند دیگر شبکه های انتقالی نیز می توانند مورد استفاده قرار گیرند. پروتکل بیت کوین یک نرم افزار منبع باز ( اوپن سورس ) است که می توان آن را بر انواع مختلفی از وسایل کامپیوتری و محاسباتی از قبیل لپ تاب ها و گوشی های هوشمند موبایل اجرا کرد و همین موضوع این فناوری را به راحتی در دسترس عموم قرار می دهد.

کاربران با انتقال بیت کوین در شبکه می توانند تقریباً هر کاری را که با ارزهای متعارف می شود انجام داد انجام دهند، از جمله خرید و فروش کالاها، فرستادن پول برای افراد و سازمان ها و یا افزایش اعتبار. بیت کوین را می توان در مقابل دیگر ارزها با یک نرخ تبدیل مشخص خرید، فروخت و تعویض کرد. به یک معنا، بیت کوین نوع بی نقص پول برای اینترنت است چرا که سریع، امن و بدون مرز است.

تفاوت بیت کوین با پول و ارزهای سنتی

برخلاف ارزهای سنتی، بیت کوین تماماً مجازی است. چیزی شبیه سکه‌های واقعی یا حتی سکه‌های دیجیتال وجود ندارد. این سکه ها، به طور ضمنی در تبادلاتی که منتقل دهنده ارزش از فرستنده به گیرنده هستند وجود دارند. کاربران بیت کوین، کلیدهایی ( keys ) دارند که به آن ها اجازه می دهد تملک خود بر بیت کوین را در شبکه اثبات کنند. با کمک این کلیدها، افراد می توانند تبادلاتی را امضا کنند که قفل ارزش را باز می کند و با انتقال آن به یک صاحب جدید آن را خرج کنند. کلیدها اغلب در یک کیف پول دیجیتال بر روی کامپیوتر یا تلفن هوشمند کاربر ذخیره می شوند. در اختیار داشتن کلیدی که می تواند یک تبادل را امضا کند تنها پیش شرط لازم برای خرج کردن بیت کوین است و کنترل را به تمامی در دستان کاربر قرار می دهد.

سیستم ماینینگ  چیست؟

بیت کوین یک سیستم توضیح یافته  و نظیر به نظیر (peer to peer) است. به همین دلیل، یک سرور یا نقطه کنترل "مرکزی" وجود ندارد. بیت کوین از طریق فرایندی به نام استخراج یا ماینینگ ( mining ) تولید می‌شود که شامل محاسباتی برای حل یک مساله ریاضی در حال پردازش تبادلات بیت کوینی است. هر مشارکت کننده در شبکه بیت کوین (یعنی هر کسی که از وسیله ای که پروتکل بیت کوین روی آن در حال اجراست استفاده می کند) می تواند به عنوان یک استخراج کننده (minor) عمل کند. به طور متوسط، در هر 10 دقیقه، یک استخراج کننده بیت کوین قادر است تبادلات 10 دقیقه پیش را تایید کند و با بیت کوین های جدید پاداشش را بگیرد. در واقع، استخراج بیت کوین، صدور ارز را تمرکززدایی می کند و نیاز به هر گونه بانک مرکزی را از بین می برد. ( برای یافتن اطلاعات بیشتر درباره سخت افزار و دستگاه های استخراج بیت کوین این مطلف فراگیر و مفید را مطالعه کنید: سیستم ماینینگ و بهترین تجهیزات سخت افزاری آن چیست؟

پروتکل بیت کوین شامل الگوریتم های تعبیه شده ای است که عملکرد استخراج را در شبکه تنظیم می کند. دشواری کار پردازشی که استخراج کنندگان باید انجام دهند به صورت دینامیک تعیین می شود تا فارغ از تعداد استخراج کنندگان رقیب، هر 10 دقیقه کسی موفق شود. پروتکل همچنین، نرخ تولید بیت کوین های جدید را در هر چهار سال یک بار به نصف تقلیل می دهد و تعداد کل بیت کوین هایی که تولید خواهند شد را در زیر عدد 21 میلیون نگه خواهد داشت. نتیجه این است که تعداد بیت کوین های در چرخش از یک نمودار قابل پیشبینی پیروی می کنند که در سال 2140 به 21 میلیون عدد خواهد رسید. به علت نرخ کاهنده صدور بیت کوین، در دراز مدت، ارز بیت کوین خاصیتی ضدتورمی دارد. بیت کوین نمی تواند به خاطر چاپ پول های جدید فراتر از نرخ مورد انتظار باعث تورم شود.

در پشت صحنه، بیت کوین همچنین نام پروتکل و شبکه نظیر به نظیر با یک نوآوری محاسباتی توزیع یافته است. ارز بیت کوین در واقع صرفاً اولین کاربرد این نوآوری است. بیت کوین را می توان حاصل تجمع دهه ها تحقیق در زمینه رمزنگاری (cryptography) و سیستم های توضیع یافته  (distributed system) دانست. این تکنولوژی حاصل گرد هم آوردن چهار نوآوری کلیدی در ترکیبی منحصر به فرد و قدرتمند است:

• یک شبکه نامتمرکز نظیر به نظیر (پروتکل بیت کوین)
• یک دفتر کل (ledger) عمومی تبادلات (بلاکچین)
• مجموعه ای از قواعد جهت تایید مستقل تبادلات و صدور ارز (قواعد مبتنی بر اجماع نظر)
• مکانیسمی برای رسیدن به اجماع نظر جهانی تمرکززدایی شده بر بلاکچین معتبر (الگوریتم اثبات کار)

به عنوان یک برنامه نویس من بیت کوین را چیزی شبیه اینترنت پول می دانم، شبکه ای برای تکثیر و رواج ارزش و ایمن سازی تملک دارایی های دیجیتال از طریق محاسبات توزیع یافته. بیت کوین از آن چیزی که در ابتدا به نظر می رسد خیلی مفصل تر است.

ارزهای دیجیتال قبل از بیت کوین

ظهور پول دیجیتال قابل اتکا به پیشرفت های علم رمزنگاری (cryptography) مرتبط بوده است. این امر جای تعجب نیست وقتی که چالش های اساسی را در هنگام استفاده از بیت های داده ای به عنوان نماد ارزش برای تبادل کالا و خدمات در نظر می گیریم. سه سوال اساسی برای کسی که پذیرای پول دیجیتال است عبارتند از:

1. آیا می توانم اعتماد کنم که این پول واقعی است و نه تقلبی
2. آیا می توانم اعتماد کنم که پول دیجیتال تنها یک بار خرج شود (معروف به مشکل "خرج دوباره")
3. آیا می توانم مطمئن باشم که کس دیگری ادعا نخواهد کرد که این پول متعلق به آن هاست؟

صادرکنندگان پول کاغذی با مشکل تقلب مدام درگیر هستند و در این راه از کاغذها و تکنولوژی های چاپ پیشرفته و پیچیده استفاده می کنند. پول فیزیکی، مساله خرج دوباره را به راحتی حل می کند، زیرا یک اسکناس کاغذی نمی تواند در یک لحظه در دو جا باشد. البته، پول های متعارف هم اغلب به صورت دیجیتال دسته بندی و منتقل می شوند. در چنین مواردی، مسائل تقلب و خرج دوباره با روشن سازی تمام تبادلات از طریق کمک گرفتن از مقامات مرکزی که دیدی کلی به پول در حال چرخش دارند حل و فصل می شوند. برای پول دیجیتال، که نمی تواند از جوهرهای عجیب و غریب و و نوارهای هولوگرافیک بهره بگیرد، این علم رمزنگاری است که مبنای اعتماد به مشروعیت ادعای کاربر نسبت به ارزش را فراهم می کند. به طور خاص، امضاهای دیجیتال رمزنگاری شده، کاربر را قادر می سازد تا یک دارایی یا انتقال دیجیتال را امضا کند و تملک نسبت به دارایی را به اثبات برساند. با کمک معماری های دیجیتال مناسب، امضاهای دیجیتال همچنین می توانند مشکل خرج دوباره را حل کنند.

وقتی علم رمزنگاری به صورت گسترده در اواخر دهه 1980 شناخته و موجود شد، بسیاری از پژوهشگران شروع به استفاده از آن برای ایجاد ارزهای دیجیتال کردند. این پروژه های ارز دیجیتال اولیه شروع به صدور پول دیجیتال کردند که معمولاً پشتیبان آن یک ارز ملی یا فلزات گرانبها شبیه طلا بود. نکته ( بیت کوین توسط دستگاه هایی به نام ماینر و توسط عملکردی به نام ماینینگ استخراج می شود و ابته این دستگاه ها نیاز به کابل پاور ماینینگ ضخیم و فیش مادگی پاور با شدت جریان عبوری بالا دارد )

هر چند این ارزهای دیجیتال اولیه کارا بودند، کارکرد آن ها متمرکز بود و در نتیجه به راحتی توسط دولت ها و هکرها مورد حمله قرار می گرفتند. ارزهای دیجیتال اولیه، درست شبیه یک سیستم بانکی سنتی از یک موسسه تهاتری (clearinghouse) برای تعیین تکلیف تبادلات در بازه های زمانی مشخص استفاده می کردند. متاسفانه، در اغلب موارد، این ارزهای دیجیتال نوپا، توسط دولت های نگران مورد حمله قرار می گرفتند و در نهایت به کارشان پایان داده می شد. برای این که در مقابل چنین حملاتی به راحتی سر خم نکرد، نیاز به یک ارز دیجیتال "تمرکززدایی شده" بود که نتوان از یک نقطه به آن حمله کرد. بیت کوین چنین سیستمی است، طراحی آن از اساس نامتمرکز است و هیچ مقام مرکزی یا نقطه کنترلی وجود ندارد که بتوان به آن حمله کرد یا موجب فساد شود.

تاریخچه بیت کوین از کجا می‌آید؟

بیت کوین در سال 2008 با انتشار مقاله ای تحت عنوان "بیت کوین: یک سیستم نقدی الکترونیک نظیر به نظیر" اختراع شد. این مقاله با نام مستعار ساتوشی ناکاموتو به چاپ رسید. ناکاموتو چند اختراع قبلی را نظیر b-money و HashCash را ترکیب کرد تا یک سیستم نقدی الکترونیک کاملا نامتمرکز را ایجاد کند که جهت صدور ارز یا رفع و رجوع اختلافات و تایید تبادلات به یک مقام مرکزی متکی نباشد. نوآوری اساسی استفاده از یک سیستم محاسباتی توزیع یافته (به نام الگوریتم اثبات کار – proof of work -) بود که توسط آن در هر 10 دقیقه یک جور "انتخابات" جهانی برگزار می شود و به شبکه تمرکززدایی شده اجازه می دهد تا در مورد وضعیت تبادلات به یک اجماع برسد. این کار به خوبی مشکل خرج کردن دوباره را حل می کرد و نمی گذاشت که یک واحد ارز دو بار خرج شود. پیش از آن، مشکل خرج دوباره یکی از نقاط ضعف ارز دیجیتال بود و راه حل آن استفاده از یک مرکز تهاتری مرکزی برای شفاف سازی تمام تبادلات بود.

شبکه بیت کوین در سال 2009 و بر اساس یک متن اجرایی پیشنهادی توسط ناکاموتو  شروع شد و از آن پس تعداد زیادی برنامه نویس در توسعه آن نقش داشته اند. اجرای الگوریتم اثبات کار (استخراج) که ضامن امنیت و باثباتی بیت کوین است رشدی فوق العاده را تجربه کرده است و اکنون مصرف انرژی آن از مجموع قدرت پردازش ابرکامپیوترهای برتر جهان بیشتر است. ارزش بازار کل بیت کوین ، بسته به نرخ بیت کوین به دلار، گاهی اوقات از 35 میلیارد دلار آمریکا فرا رفته است (در زمان ترجمه این متن این مبلغ به 199 میلیارد دلار رسیده است، مترجم). بیشترین تبادل پردازش شده تا اکنون 150 میلیون دلار آمریکا بوده است که به سرعت و بدون هیچ گونه هزینه ای انجام شده است.

از آوریل  2011 دیگر از ناکاموتو دیگر خبری نیست و مسئولیت توسعه کدها و شبکه به عهده گروهی از داوطلبان مشتاق است. هویت فرد یا افراد پشت بیت کوین هنوز ناشناخته است. با این حال، نه ناکاموتو و نه فرد دیگری سیستم بیت کوین را کنترل نمی کنند. عملکرد این سیستم بر اساس اصول ریاضی کاملا شفاف، کدهای منبع باز، و اجماع نظر میان مشارکت کنندگان است. این اختراع به خودی خود، راهگشا بود و باعث توسعه علمی در حوزه های محاسبات توزیع یافته، اقتصاد و اقتصادسنجی شده است.