بررسی و تحلیل وایت پیپر بیت کوین

وایت پیپر بیت‌کوین فقط یک سند استراتژیک و فنی به عنوان نقشه راه نیست بلکه یک شروع است. شروع اتفاقی تازه و انقلابی در دنیای مالی و اقتصاد. در اکتبر سال 2008 یک پی‌دی‌اف 9 صفحه‌ای توسط شخصی به نام ساتوشی ناکاموتو منتشر شد که شامل 12 بخش اصلی بود و برای اولین بار بلاک‌چین را به دنیا معرفی کرد. ساتوشی نیاز جهان به سیستم مالی مستقل و همتا به همتا را اعلام کرد و در ادامه راه‌حل هوشمندانه خود را ارائه داد. او عنوان کرد که با وجود سیستم مالی همتا به همتا می‌توان واسطه را حذف کرد و مستقل بود. ساتوشی طرز کار شبکه، بیت‌کوین و استخراج را در وایت‌پیپر توضیح داد و همچنین از مزایای آن گفت. 

وایت پیپر بیت‌کوین چیست؟ 

ساتوشی در وایت‌پیپر بیت‌کوین با جزییات زیاد پروژه خود را معرفی می‌کند. او از چیستی بیت‌کوین و شبکه می‌گوید؛ از دلیل به وجود آمدن آن و اینکه چه مشکلی را رفع می‌کند می‌گوید. همچنین نحوه کار و فرایندهای بیت‌کوین را توضیح می‌دهد. در واقع این سند یک معرفی کامل از تمام ابعاد بیت‌کوین است.

در ادامه خلاصه‌ای از این 12 اصل را آورده‌ایم. اصل اول معرفی بیت‌کوین است. معرفی پروژه، اصل اول وایت‌پیپر است.

Introduction

Commerce on the Internet has come to rely almost exclusively on financial institutions serving as trusted third parties to process electronic payments

 مقدمه:
تجارت و معاملات مالی به‌طور کامل به مؤسسات مالی‌ متکی شده که به عنوان واسط قابل اعتماد برای پردازش پرداخت‌های الکترونیکی عمل می‌کنند.

While the system works well enough for most transactions, it still suffers from the inherent weaknesses of the trust-based model

این سیستم در حالی که برای بیشتر تراکنش‌ها به‌ خوبی عمل می‌کند؛ اما هنوز ضعف‌هایی دارد مثل نیاز به اعتماد به واسط. 

Completely non-reversible transactions are not really possible, since financial institutions must mediate disputes

تراکنش‌های کاملاً غیرقابل بازگشت در این سیستم وجود ندارند. (به این معنی که در سیستم سنتی و بانکی می‌توان تراکنش‌ها را برگشت زد، در صورتی که این عمل در شبکه کریپتو غیرممکن است) زیرا مؤسسات مالی باید در اختلافات میانجی‌گری کنند.

1. اهمیت و تأثیر وایت‌پیپر

وایت‌پیپر در ابتدا توضیح می‌دهد که بیت‌کوین چیست و چرا ایجاد شده است. ساتوشی به صراحت از حذف بانک‌ها از تراکنشات مالی صحبت می‌کند و می‌گوید که با بیت‌کوین کنترل معاملات در دست معامله‌گران است. چکیده پروژه بیت‌کوین اصل دوم است که توضیح می‌دهد که این نوآوری دقیقا چه مشکلی را رفع می‌کند. مشکل دو بار خرج شدن!

Abstract

A purely peer-to-peer version of electronic cash would allow online payments to be sent directly from one party to another without going through a financial institution.

چکیده:
یک نسخه‌ کاملاً همتا به همتا از پول الکترونیکی که اجازه می‌دهد پرداخت‌های آنلاین مستقیماً از یک طرف معامله به طرف دیگر ارسال شوند، بدون نیاز به عبور از موسسات مالی ستنی و واسطه.

Digital signatures provide part of the solution, but the main benefits are lost if a trusted third party is still required to prevent double-spending.

امضاهای دیجیتال بخشی از راه‌حل هستند، اما در صورتی که هنوز به شخص واسط معتمد برای جلوگیری از دوبار خرج کردن نیاز باشد، مزایای اصلی از بین می‌رود.

We propose a solution to the double-spending problem using a peer-to-peer network.

ما برای مشکل دوبار خرج کردن راه‌حلی با استفاده از یک شبکه‌ همتا به همتا پیشنهاد می‌کنیم.

2. امضای دیجیتال و مدل تراکنش‌ها

Transactions

We define an electronic coin as a chain of digital signatures

تراکنش‌ها:

ما یک ارز الکترونیکی را به‌صورت زنجیره‌ای از امضاهای دیجیتال تعریف می‌کنیم.

Each owner transfers the coin to the next by digitally signing a hash of the previous transaction and the public key of the next owner

هر شخص، کوین خود را با امضای دیجیتال هش تراکنش قبلی و کلید عمومی مالک بعدی، به او منتقل می‌کند.

در اصل دوم این وایت‌پیپر توضیح داده که تراکنش‌ها چگونه انجام می‌شوند و چرا امن هستند. اگر روند استخراج بیت‌کوین را مطالعه کرده باشید می‌دانید که انتقال یک تراکنش چگونه انجام‌ می‌شود و امکان هیچ‌گونه تقلب ندارد. 

نحوهٔ انتقال و اعتبارسنجی

ارتشی از ماینرها تراکنش‌ها را طبق یک پروتکل و با حل معادلات ریاضی تایید کرده و از یک بلاک به بلاک دیگر انتقال می‌دهند. اطلاعات هر بلاک با تاریخ دقیق و امضای دیجیتال بلاک قبلی به بلاک جدید منتقل می‌شود و این اطلاعات در تمام زنجیره ثبت شده و غیرقابل تغییر است.

ضعف سیستم‌های متمرکز

شاید فکر کنید که اولین پول دیجیتال دنیا بیت‌کوین است اما اینطور نیست. پیش‌تر هم 3 واحد پولی دیگر هم معرفی شده بودند که مشکلات بسیاری داشتند؛ به همین دلیل بیت‌کوین نوآور این عرصه است. 

• eCash (توسط دیوید چام در دهه ۱۹۹۰)
• b-money (پیشنهاد شده توسط وی دای در سال ۱۹۹۸)
• Bit Gold (ایده نیک سابو در اوایل ۲۰۰۰)

همگی این پول‌ها مانند پول فیات و سنتی یک مشکل بزرگ داشتند و آن هم نیاز به داشتن یک سیستم کنترل مرکزی بود. یعنی وابستگی و مشکل اعتماد داشتند که این مورد در بیت‌کوین کاملا رفع شده و تراکنش‌ها بدون حضور واسط انجام می‌شوند.

تعریف دوبار خرج‌ کردن

یکی دیگر از مشکلاتی که این پول‌ها داشتند این بود که معامله‌گران می‌توانستند آن را دوبار خرج کنن. به این معنی که پول‌های دیجیتال قبل از بیت‌کوین صرفا یک فایل بودند که برای اشخاص ارسال می‌شد و سیستم نظارتی درستی وجود نداشت. اما در بیت‌کوین شما شاهد رمزنگاری‌های دقیق و ثبت سوابق غیرقابل تغییر هستید. همین مسئله باعث می‌شود هر بیت‌کوینی که یک بار خرج شده نتواند با همان نیت دوباره خرج شود. زیرا امضای دیجیتال هر تراکنش باید در هر بلاکی که از آن عبور می‌کند ثبت شود.

3. سرور برچسب زمانی (Timestamp Server)

Timestamp Server

The solution we propose begins with a timestamp server

سرور برچسب زمانی:
راه‌حلی که ما داریم با یک سرور برچسب زمانی آغاز می‌شود.

It works by taking a hash of a block of items to be timestamped and widely publishing the hash, such as in a newspaper or Usenet post

این سرور با گرفتن هش از بلاک قبلی و انتشار عمومی آن (مثلاً در روزنامه یا پست‌های شبکه‌های عمومی) کار می‌کند. (انتشار عمومی به معنی اطلاع دادن آن به تمام شبکه و نودهاست)

وظیفه و عملکرد بیت‌کوین

یکی از عوامل مهمی که به شفاف بودن بلاک‌چین بیت‌کوین کمک می‌کند این است که تمامی اتفاقی که در شبکه می‌افتد به صورت یک کد به نام هدربلاک در همه بلاک‌ها ثبت می‌شود و از بلاک قبلی به بلاک جدید سرایت می‌کند. یکی از اجزای تشکیل‌دهنده هدربلاک برچسب زمانی است. تاریخ دقیق هر تراکنشی که در بلاک‌چین ثبت می‌شود به صورت یک کد فشرده در زنجیره وجود دارد که غیر قابل تغییر است. 

سرور برچسب زمانی مزایایی دارد که ساتوشی در وایت‌پیپر بیت‌کوین آن‌ها را اینگونه مطرح می‌کند:

• از تغییر تاریخ تراکنش‌ها جلوگیری می‌کند.
• اثبات می‌کند که داده‌ها دقیقاً در زمان خاصی وجود داشتند.
• پایهٔ اصلی ساختار بلاک‌چین بیت‌کوین محسوب می‌شود.

4. مکانیزم اثبات کار واقعی (Proof of Work)

Proof-of-Work

To implement a distributed timestamp server on a peer-to-peer basis, we will need to use a proof-of-work system similar to Adam Back’s Hashcash

اثبات کار (Proof-of-Work):
برای پیاده‌سازی سرور برچسب زمانی به‌صورت توزیع‌شده، باید از یک سیستم اثبات کار مشابه Hashcash آدام بک استفاده کنیم.

The proof-of-work involves scanning for a value that when hashed begins with a number of zero bits

اثبات کار شامل یافتن مقداری است که هنگام هش شدن، با تعدادی بیت صفر در ابتدای نتیجه آغاز شود.

وایت‌پیپر بیت‌کوین ساز و کار شبکه و استخراج بیت‌کوین را توضیح می‌دهد. برای اطلاعات بیشتر درباره فرایند استخراج می‌توانید مقاله مربوط به آن را مطالعه کنید. به صورت کلی اصل چهارم می‌گوید که تولید و عرضه بیت‌کوین براساس یک فرایند سخت و زمان‌بر انجام می‌شود. به این معنی که بیت‎کوین به راحتی به دست نمی‌آید و نیاز به اثبات انجام کار دارد.

بلاک‌های جدید و در نتیجه آن بیت‌کوین‌های جدید در نتیجه حل میلیاردها معادله ریاضی است و همین مورد این رمزارز را ارزشمند می‌کند.

5. ساختار شبکه و اجماع

Network

The steps to run the network are as follows

• شبکه:
  مراحل اجرای شبکه به شرح زیر است:

New transactions are broadcast to all nodes

• تراکنش‌های جدید به همه‌ی نودها ارسال می‌شوند.

Each node collects new transactions into a block.

• هر نود تراکنش‌های جدید را در یک بلاک جمع‌آوری می‌کند.

Each node works on finding a proof-of-work for its block

• هر نود روی یافتن اثبات کار برای بلاک خود کار می‌کند.

When a node finds a proof-of-work, it broadcasts the block to all nodes

• وقتی نودی اثبات کار را پیدا کند، بلاک را به همه‌ی نودها ارسال می‌کند.

Nodes accept the block only if all transactions in it are valid

• نودها بلاک را تنها در صورتی قبول می‌کنند که تمام تراکنش‌های درون آن معتبر باشند.

Nodes express their acceptance of the block by working on creating the next block in the chain

• نودها با شروع کار روی بلاک بعدی، پذیرش بلاک قبلی را اعلام می‌کنند.

در اصل پنجم ساتوشی توضیح می‌دهد که کلیات کار شبکه به چه شکل است. در وایت‌پیپر طی 6 مرحله نحوه کار شبکه را اعلام کرده است. تراکنش‌هایی که کاربران انجام می‌دهند به نودها ارسال شده و بررسی می‌شوند(نودها کامپیوترهایی متصل به شبکه بیت‌کوین هستند که تمام یا بخشی از بلاک‌چین را ذخیره دارند و روی بلاک‌چین نظارت می‌کنند).

در ادامه فرایند استخراج و انتقال تراکنش انجام می‌شود و پس از ثبت کامل بلاک، اطلاعات آن به تمامی شبکه منتقل می‌شود.

6. مشوق‌ها و پاداش

Incentive

By convention, the first transaction in a block is a special transaction that starts a new coin owned by the creator of the block

مشوق‌ها:
طبق قرارداد، اولین تراکنش در هر بلاک یک تراکنش ویژه است که کوینی جدید را برای سازنده‌ بلاک ایجاد می‌کند.

This adds an incentive for nodes to support the network

این مشوقی برای نودهاست تا به پشتیبانی از شبکه ادامه دهند.

ساتوشی در اصل ششم وایت‌پیپر بیت‌کوین نشان می‌دهد که چرا ماینرها باید این کار را انجام دهند. او عنوان می‌کند که در ازای استخراج یک بلاک جدید برای شبکه، پاداشی به استخراج‌کنندگان تعلق می‌گیرد که تعداد ثابتی است و هر 4 سال یک بار با هاوینگ بیت‌کوین، نصف می‌شود.

7. کاهش حجم ذخیره‌سازی و بهینه‌سازی

Reclaiming Disk Space

Once the latest transaction in a coin is buried under enough blocks, the spent transactions before it can be discarded

بازیابی فضای دیسک:
وقتی آخرین تراکنش مربوط به یک کوین زیر تعداد کافی بلاک دفن شد، تراکنش‌های قبلی می‌توانند حذف شوند.

شاید با خواندن این اصل فکر کنید که اطلاعاتی قرار است از شبکه حذف شوند؛ اما اینطور نیست. صرفا اطلاعات اضافی و استفاده شده از حافظه فعال نودها حذف می‌شوند اما در حافظه کلی بلاک‌چین برای همیشه باقی می‌مانند. این اصل می‌گوید که چگونه این فرایند به بهینه‌سازی کار ماینرها کمک می‌کند.

8. تأیید سادهٔ پرداخت (SPV)

Simplified Payment Verification

It is possible to verify payments without running a full network node

تأیید ساده‌ پرداخت (SPV):
تأیید پرداخت‌ها بدون اجرای کامل نود شبکه نیز ممکن است.

ماینرها برای اینکه سوابق تراکنش را بررسی کنند نیاز است به کل زنجیره دسترسی داشته باشند و تمام بلاک‌ها را چک کنند. اما اصل هشتم می‌گوید که نیازی به این کار نیست. هدربلاک هر بلاک شامل یک کد به نام درخت مرکل است. این کد تاریخچه هر تراکنش و یا تراکنش‌هایی که در آن زنجیره رخ داده است را نشان می‌دهد. در نتیجه استخراج‌کنندگان می‌توانند بدون داشتن کل شبکه بررسی لازم را انجام دهند.

9. تقسیم و ترکیب ارزش

Combining and Splitting Value

The system allows transactions of any value, and allows the combination of several inputs to create a larger payment or division into smaller outputs.

تقسیم و ترکیب ارزش

این سیستم امکان انجام تراکنش با هر مقدار دلخواه را فراهم می‌کند و اجازه می‌دهد چند ورودی کوچک با هم ترکیب شوند تا پرداخت بزرگ‌تری ایجاد شود، یا یک مقدار به بخش‌های کوچک‌تر تقسیم شود.

اصل نهم وایت‌پیپر اعلام می‌کند که بیت‌کوین از اجزای کوچک‌تری به نام ساتوشی تشکیل شده که معاملات و تراکنش‌ها را آسان‌تر کند. هر بیت‌کوین، 100 میلیون ساتوشی است انجام تراکنش‌ها در مقدار دلخواه را امکان‌پذیر می‌کند.

10. حریم خصوصی

Privacy

The traditional banking model achieves a level of privacy by limiting access to information to the parties involved and the trusted third party

 حریم خصوصی:
مدل بانکی سنتی با محدود کردن دسترسی به اطلاعات میان طرفین معامله و شخص ثالث مورد اعتماد، سطحی از حریم خصوصی را فراهم می‌کند.

Our system uses public keys instead of real identities

سیستم ما به‌جای هویت واقعی افراد، از کلیدهای عمومی استفاده می‌کند.

اصل 10ام به این امر می‌پردازد که چگونه با استفاده از کلیدهای عمومی و خصوصی به جای هویت واقعی افراد (برعکس سیستم بانکی)، حریم خصوصی آن‌ها را تامین می‌کند.

11. محاسبات و مدل ریاضی

Calculations

We consider the scenario of an attacker trying to generate an alternate chain faster than the honest chain

محاسبات

فرض کنید مهاجمی تلاش کند زنجیره‌ای جایگزین سریع‌تر از زنجیره صادق ایجاد کند. 

Even if this is achieved, the probability that the attacker can catch up diminishes exponentially as subsequent blocks are added

حتی اگر چنین تلاشی انجام گیرد، احتمال اینکه او بتواند به زنجیره صادق برسد، با اضافه شدن هر بلاک جدید به‌صورت نمایی کاهش می‌یابد.

زنجیره صادق همان زنجیره‌ای است که بیشترین بلاک و بالاترین مجموع اثبات کار واقعی را دارد و تمامی نودها آن را تایید کرده‌اند. مهاجم‌ها ممکن است تلاش کنند تا یک زنجیره تقلبی برای جعل یک تراکنش تشکیل دهند. برای این کار نیاز است سریع‌تر از یک زنجیره صادق بلاک کشف کنند.

ساتوشی در اصل یازدهم با فرمول و محاسبه ریاضی تبیین می‌کند که امنیت شبکه بسیار بالاست. هیچ شخصی نمی‌تواند اطلاعات داخل بلاک‌ها را تغییر داده و یا جعل کند مگر اینکه 51 درصد قدرت پردازش شبکه را در اختیار داشته باشد. این امر با وجود میلیون‌ها ماینر مستقل در سرتاسر جهان غیرممکن است. 

12. نتایج و پیامدها

Conclusion

We have proposed a system for electronic transactions without relying on trust

نتیجه‌گیری:
ما سیستمی برای انجام تراکنش‌های الکترونیکی بدون نیاز به اعتماد ارائه داده‌ایم.

They are protected by digital signatures and verified through a proof-of-work consensus mechanism

این سیستم توسط امضاهای دیجیتال محافظت شده و از طریق مکانیزم اجماع اثبات کار تأیید می‌شود.

The network is robust in its unstructured simplicity

این شبکه به دلیل سادگی و ساختار غیر متمرکز، مقاوم و پایدار است.

این خلاصه‌ای از متن و ترجمه 12 اصل وایت پیپر بیت کوین بود که بیان می‌کند و بیت کوین چیست، چگونه کار می‌کند و چه هدفی دارد. همچنین برای جزییات بیشتر می‌توانید نسخه اصلی وایت پیپر بیت کوین را دانلود کرده و مطالعه بفرمایید.

از کجا نسخه اصلی وایت‌پیپر بیت‌کوین را دانلود کنم؟

نسخه اصلی آن در سایت رسمی بیت‌کوین (bitcoin.org/bitcoin.pdf) منتشر شده و همچنان قابل دسترس است. 

تفاوت وایت‌پیپر با لایت‌پیپر چیست؟

وایت‌پیپر یک سند فنی و کامل است، ولی لایت‌پیپر نسخه‌ ساده‌تر و خلاصه‌تری است که برای همه کاربران نوشته می‌شود تا بدون جزئیات فنی، پروژه را درک کنند.

 آیا نسخه‌های ترجمه‌ شده وایت‌پیپر معتبر هستند؟

نسخه‌های ترجمه شده زیادی از وایت‌پیپر وجود دارند که ممکن است تفاوت‌هایی در اصطلاحات فنی داشته باشند.