تراکنش بیت‌کوین چگونه کار می‌کند؟

تراکنش بیت‌کوین انتقالی از یک مقدار خاص بیت‌کوین از آدرسی به آدرس دیگر است که در بلاک چین ثبت می‌شود.

فرآیند انتقال ارز دیجیتال چگونه کار می‌کند؟

در این درس، قصد داریم به شما نشان دهیم چگونه تراکنش بیت‌کوین از ابتدا تا انتها کار می‌کند.

ابتدا، نحوه کارکرد تراکنش بیت‌کوین از دیدگاه کاربر را بررسی می کنیم.سپس، بطور مختصر نحوه ی عملکرد تراکنش بیت‌کوین از دیدگاه کلی را بیان می کنیم.

این شیوه به شما کمک می‌کند تا همه مفاهیم جدیدی که در درس‌های گذشته یاد گرفته‌اید را به یاد بیاورید.

 آیا آماده هستید؟

 بیایید بگوییم که مرد آهنی۱ بیت‌کوین دارد که می‌خواهد به بتمن ارسال کند. ابتدا موضوع را از دیدگاه مرد آهنی بررسی می کنیم:  اولین چیزی که مرد آهنی انجام می‌دهد، باز کردن کیف‌پول ارز دیجیتال خود است. 

او از کیف‌پول نرم‌افزاری استفاده می‌کند که آن را در لپ تاپ خود نصب کرده است. سپس، از بتمن آدرس بیت‌کوین خود را می‌پرسد.

اینجا جایی است که بتمن می‌خواهد بیت‌کوین خود را دریافت کند. بتمن آدرس بیت‌کوین را برای او ایمیل می‌کند و مرد آهنی آن را کپی و پیست می‌کند. سپس مرد آهنی مقدار بیت‌کوینی که می‌خواهد به بتمن ارسال کند را وارد می‌کند. 

از آنجا که انگشتان آلیاژ طلای تیتانیوم بزرگ او به اشتباه تایپ می‌ کنند، او اطمینان حاصل می‌کند که عدد صحیح را وارد کرده است. و دکمه ارسال را می‌زند. سپس نرم‌افزار کیف ‌پول برای تایید تراکنش، از مرد آهنی پسورد را می‌خواهد.

برای ارسال بیت‌کوین، مرد آهنی باید به شبکه بیت‌کوین اثبات کند که واقعاً او است که پول را ارسال می‌کند و او مالک بیت‌کوین است.در اینجا کلید خصوصی او که در کیف‌پول ذخیره شده وارد می‌شود. 

پس از وارد کردن رمز صحیح توسط بتمن، نرم‌افزار کیف‌پول با استفاده از کلید خصوصی بتمن، تراکنش را امضا می‌کند و یک دیتای جداگانه به نام امضای دیجیتال ایجاد می‌کند.از اینجا به بعد، مشارکت بتمن پایان می‌یابد.

نرم‌افزار کیف‌پول به گره بیت‌کوین متصل می‌شود و پیام تراکنش را همراه با امضای دیجیتالی و کلید عمومی ارسال می‌کند. گره بررسی می‌کند که آیا تراکنش معتبر است:

•       آیا فرستنده دارای مقدار کافی بیت‌کوین متصل به آدرس خود برای انجام تراکنش است؟
•       آیا فرستنده مجاز به ارسال بیت‌کوین است؟

به عنوان مثال، بررسی می‌کند که آیا بتمن واقعاً یک بیت‌کوین برای ارسال دارد یا خیر. اگر تراکنش تمام تاییدیه‌ها را پشت سر بگذراند، گره تراکنش را به گره‌های دیگر منتقل می‌کند. 

به طور پیش‌فرض، گره‌ها به یکدیگر اعتماد ندارند، بنابراین تراکنش را برای خودشان دوباره اعتبارسنجی می‌کنند. و تنها اگر گره تراکنش را معتبر ارزیابی کند، آن را به گره‌هایی که به آنها متصل هستند، ارسال خواهند کرد.

اگر تراکنش معتبر ارزیابی شود، سپس در ناحیه ذخیره موقتی به نام Mempool ذخیره می‌شود. در این لحظه، تراکنش به عنوان تایید نشده یا در وضعیت انتظار تایید در نظر گرفته می‌شود. 

گره‌های ویژه‌ای که به عنوان ماینرها شناخته می‌شوند، این تراکنش را به همراه سایر تراکنش‌های معتبر از Mempool خود در یک بلوک بسته‌بندی می‌کنند. سپس تراکنش‌ها رقابت می‌کنند تا اولین نفر باشند که بلوک خود را استخراج می کنند. و شامل تلاش برای یافتن عددی است که با عدد خاصی از صفر شروع می شود.

تنها راه برای پیدا کردن این عدد، آزمون و خطاست. به عبارت دیگر، حدس زدن تا حد امکان است. اولین استخراج کننده که عدد صحیحی حدس بزند، به این معناست که اولین استخراج کننده بلوک خود است.

دقیقاً در لحظه‌ای که استخراج کننده به درستی حدس بزند، بلوک خود را همراه با شماره برنده به سایر گره‌ها در شبکه بیت‌کوین به اشتراک می‌گذارد. 

گره‌های شبکه بیت‌کوین تأیید می‌کنند که ماینر عدد صحیح را حدس زده است و اگر درست باشد، بلاک ماینر برنده را به نسخه بلاک چین خود اضافه می‌کند. 

و همچنین این بلوک را به گره های دیگر ارسال می کند. از آنجایی که بلاکی که تراکنش را نگه می‌دارد اکنون به نسخه رسمی بلاک چین اضافه شده است، تراکنش اکنون تأیید شده در نظر گرفته می‌شود. هنگامی که آن بلوک ایجاد شد و تراکنش جدید تأیید شد و در آن بلوک گنجانده شد، گفته می‌شود که تراکنش یک تاییدیه دارد.

حالا از دیدگاه بتمن این تراکنش را بررسی می کنیم:

بتمن می‌بیند که تراکنش تأیید شده است و کیف‌پول بیت‌کوین خود را بررسی می‌کند تا ببیند آیا بیت‌کوین انتقال داده شده است. هر چه تعداد بلوک‌های بیشتری در بالای بلوک با تراکنش مرد آهنی ساخته شده باشد، تراکنش در بلاک چین «تأیید» بیشتری دارد.

در اصل، هر بلوک افزوده شده به عنوان تایید اضافی در نظر گرفته می‌شود. انتظار برای شش تایید در حال حاضر استاندارد فعلی برای اکثر تراکنش‌ها است تا به عنوان وضعیت ایمن مورد نظر بازنگری شود. و حالا این تاییدیه وجود دارد. 

یک بیت‌کوین اکنون از یک آدرس متعلق به مرد آهنی به یک آدرس جدید متعلق به بتمن انتقال یافته است.

اگر مرد آهنی یا بتمن آدرس کیف‌پول بیت‌کوین خود را به صورت عمومی به اشتراک نگذارند، هیچ کس نخواهد دانست که دو ابرقهرمان معروف در یک تراکنش بیت‌کوین درگیر بوده‌اند.

هر کسی تنها می‌بیند که ۱ بیت‌کوین از یک آدرس به آدرس دیگر ارسال شده است، اما نخواهد دانست که پشت آدرس‌ها کیست.

همانطور که می‌بینید، بسیاری از مراحل در یک تراکنش بیت‌کوین پشت پرده انجام شده‌اند.

هنگامی که بتمن آدرس خود را با مرد آهنی به اشتراک گذاشت و مرد آهنی تراکنش را با استفاده از کیف‌پول بیت‌کوینش شروع کرد، بقیه توسط کامپیوترها و کد نرم‌افزار انجام شد.

نگاه کلی به تراکنش بیت‌کوین

حالا بیایید یک نگاه کلی داشته باشیم به چگونگی پروسه تراکنش بیت‌کوین.

 بیایید فرض کنیم که مرد آهنی ادرس بتمن و مقدار بیت‌کوین را قبلاً وارد کرده است.

کیف‌پول مرد آهنی به یک گره متصل می‌شود که یک پیام به تمام کامپیوترها یعنی شبکه بیت‌کوین ارسال می‌کند که یک نسخه از پایگاه دیتای به‌روز (زنجیره بلوک بیت‌کوین) را اجرا می‌کنند و عملاً می‌گوید: می‌خواهم ۱ بیت‌کوین به بتمن ارسال کنم.

مرد آهنی یک رشته منحصر به فرد از حروف و اعداد به نام کلید خصوصی دارد. با این کلید خصوصی، نرم‌افزار کیف‌پول بتمن یک امضای دیجیتال ایجاد می‌کند که اطمینان حاصل می‌کند که پیام از او و نه از هرکس دیگری می‌آید.

کامپیوترها یا همان گره‌های کامل در شبکه بیت‌کوین می‌توانند به راحتی تأیید کنند که مرد آهنی است که واقعاً پیام را با استفاده از یک رشته دیگر از حروف و اعداد که مرد آهنی ارائه داده است، به نام کلید عمومی برای تأیید این امضای دیجیتال ارسال کرده است

آنها همچنین به راحتی می‌توانند تأیید کنند که مرد آهنی۱ بیت‌کوین برای ارسال دارد زیرا همه آنها یک نسخه از پایگاه Data فعلی را دارند.

تمام گره‌ها به طور مداوم یکدیگر را با آخرین اطلاعات یعنی تراکنش‌هایی که به شبکه بیت‌کوین اضافه می‌شوند به‌روز می‌کنند.

یک تراکنش به عنوان یک رکورد از انتقال بیت‌کوین از یک آدرس به آدرس دیگر وجود دارد. تراکنش‌ها به صورت جداگانه در زنجیره بلوک ثبت نمی‌شوند، بلکه ابتدا در بلوک‌ها گروه‌بندی می‌شوند.

نکته مهم این است در مورد Mempool 

در این لحظه، تراکنش تنها پیشنهاد شده است. هیچ کامپیوتری هنوز نسخه خود از دفتر را (زنجیره بلوک) به‌روز نکرده است.

تراکنش‌ها ابتدا در واقع در یک اتاق انتظار یا همان Mempool قرار داده می‌شوند، جایی که منتظر تأیید هستند.

محفظه حافظه (mempool) یک پایگاه Data کوچک از تراکنش‌های تایید نشده و در انتظار است که هر گره آنها را نگه می‌دارد. همه تراکنش‌ها در محفظه حافظه در انتظار هستند و نباید تا زمانی که در یک بلوک قرار گیرند اعتماد کرد.

چرا که تراکنش تنها پیشنهاد شده است و تسویه نشده است، سیستم می‌تواند به سرعت پیام را به سایر شرکت‌کنندگان اطلاع دهد تا اطمینان حاصل شود هر شرکت‌کننده‌ای از آن اطلاع دارد.

در نمودار زیر، مرد آهنی و بتمن به عنوان کیف‌پول‌های بنفش نمایان شده‌اند.

دایره‌های خاکستری به عنوان کامپیوترها یا همان گره‌های کامل که قسمتی از شبکه همتا به همتای بیت‌کوین هستند را می توانید ببینید. 

مربع‌های سیاه به عنوان بلاکچین، نسخه به‌روز شده از دفتر را در زمانی که مرد آهنی تراکنش خود را به شبکه پیشنهاد می‌دهد هستند. 

همانطور که می‌بینید، کپی‌های مشابه از بلاک چین در کامپیوترهایی در سراسر جهان یا همان گره‌های کامل که نرم‌افزار بیت‌کوین را اجرا می‌کنند، ذخیره می‌شوند. این طراحی اطمینان حاصل می‌کند که هیچ نهادی به تنهایی کنترل دفتر کل بیت کوین را نمی تواند داشته باشد و بیت‌کوین مقاوم به کنترل توسط هیچ دولت یا مقام مرکزی نیست.

همه گره‌هایی که یک کپی کامل از بلاک چین را نگه می‌دارند که به آنها گره‌های کامل گفته می‌شود، باید نابود شوند تا دفتر را پاک کنند. 

تا زمانی که دفتر کل حداقل در یک گره کامل وجود داشته باشد، سابقه ای از تمام تراکنش‌های بیت‌کوین در طول تاریخ وجود خواهد داشت.

به طور طبیعی، مرد آهنی تنها فردی نیست که یک تراکنش ایجاد می‌کند. اعضای دیگر از Avengers نیز بیت‌کوین خود را به دیگر دریافت‌کنندگان ارسال می‌کنند. به عنوان مثال، Captain America ممکن است بیت‌کوین‌هایی را به Winter Soldier ارسال کند.

در قسمت شرکت‌کنندگان ویژه ای به شبکه می‌پیوندد: ماینرها.

ماینرها کامپیوترهایی هستند که در سراسر جهان پخش شده‌اند و بخش حیاتی از شبکه بیت‌کوین را تشکیل می‌دهند. کار آن‌ها این است که تراکنش‌های جدید معتبر مانند تراکنش مرد آهنی را گروه‌بندی یا ادغام کنند و آن‌ها را برای تسویه پیشنهاد دهند. 

این گروه‌های تراکنش بلوک نامیده می‌شوند، که اینجا بلاک در بلاک چین از آن ناشی می‌ آید.

یک بلوک مجموعه ای از تراکنش‌ها است. بلوک‌ها از لحاظ زمانی به یکدیگر متصل می‌شوند تا یک بلاک چین یا blockchain را تشکیل دهند.

در هر زمان مشخصی، هزاران کامپیوتر با یکدیگر برای حق ایجاد بلوک بعدی رقابت می‌کنند. این رقابت شامل حل یک معما است، و ماینرها می‌توانند یک بلوک جدید را پیشنهاد دهند فقط اگر معمای کنونی را حل کنند.

این معما اساساً تلاش برای حدس زدن یک عدد صحیح است. احتمال حدس زدن یک عدد صحیح حدود 1 به 6 تریلیون است. 

بنابراین ترفند برای اولین کسی که یک عدد درست را پیدا می کند این است که تا حد امکان تعداد زیادی ازاعداد را حدس بزند. و نیاز به قدرت محاسباتی زیادی دارد که انرژی زیادی مصرف می کند.

هر کسی که اولین راه حل را پیدا کند، مستحق دریافت پاداشی است که به عنوان پاداش بلوک شناخته می شود.

پاداش بلوک برای تشویق گره ها برای مشارکت در استخراج طراحی شده است. در غیر این صورت، هیچ ماینری وجود نخواهد داشت، زیرا آنها نمی توانند هزینه بالای رایانه ها و هزینه برق راه اندازی آنها را جبران کنند.

پاداش بلوک از دو جزء تشکیل شده است:

• بیت کوین های تازه استخراج شده
• کارمزد تراکنش ها 

بیت‌کوین‌های تازه استخراج شده توسط ماینر به عنوان پاداش بلوک شناخته می‌شوند و بیشترین بخش پاداش را نشان می‌دهند. 

هر بلوک شامل چندین تراکنش است و همه تراکنش ها شامل کارمزدی است که استخراج کنندگان آن را دریافت می کنند.

به طور خلاصه:

پاداش بلاک چیزی است که ماینرها را تشویق می کند تا کارهای لازم برای تأیید تراکنش ها و حفظ پایگاه Data را انجام دهند.

هر 210000 بلوک، یا تقریباً هر چهار سال، پاداش بلوک در رویدادی به نام هاوینگ یا Halving به نصف کاهش می یابد. این روند تا صفر شدن پاداش بلوک ادامه خواهد داشت. در آن مرحله، ماینرها فقط کارمزد تراکنش را دریافت می کنند.

بلاک‌های جدید تقریباً هر 10 دقیقه یک بار در شبکه بیت‌کوین اضافه می‌شوند، اگرچه زمان دقیق به سرعت حل معما بستگی دارد.

امروزه، اکثر استخراج‌ها توسط استخرهای ماینینگ انجام می‌شود، گروه‌هایی از ماینرها که قدرت پردازش خود را ترکیب می‌کنند و پاداش بلوک را بین خود به اشتراک می‌گذارند.

این فرآیند در نمودار زیر نشان داده شده است.

ماینرها اکنون به صورت دایره های نارنجی نشان داده می شوند. مربع آبی دفتر کل به روز شده را نشان می دهد که شامل تعدادی تراکنش جدید از جمله تراکنش مرد آهنی است

در حال حاضر، تنها یک شرکت‌کننده در شبکه می‌تواند دفتر کل به‌روزرسانی‌شده را ببیند. بقیه شرکت‌کنندگان دیگر هنوز فقط بلوک‌های قدیمی‌تر را می‌بینند که به رنگ سیاه نشان داده شده‌اند.

از آنجایی که پاداش قابل توجه است، بسیاری از ماینرها برای تسویه هر بلوک تراکنش با یکدیگر رقابت می کنند. حل معما تلاش پرهزینه ای است، زیرا قدرت محاسباتی قابل توجهی را می طلبد و نیاز به برق زیادی دارد. و دانستن اینکه کدام یک از هزاران ماینر ابتدا پازل را حل می کند غیرممکن است.

هنگامی که ماینری پازل را حل کرد و عدد صحیح را حدس بزند، می تواند راه حل را انتقال دهد و بلوک تراکنش های خود را به شبکه پیشنهاد دهد.

نکته جالب در مورد این رویکرد این است که اگرچه حل پازل دشوار و پرهزینه است، اما بررسی نتیجه بسیار آسان است. و هنگامی که یک ماینر یک راه حل و بلوک تراکنش های آن را پست می کند، سایر اعضای شبکه کار را بررسی می کنند.

اگر تراکنش‌ها معتبر باشند و راه‌حل معما درست باشد، شرکت‌کنندگان شبکه نسخه‌ای از پایگاه دیتای خود را به‌روزرسانی می‌کنند تا تراکنش‌های جدید را منعکس کند.

در آن مرحله، معامله مرد آهنی تسویه یا تایید شده در نظر گرفته می شود. یک بیت کوین  از آدرس مردآهنی به آدرس بتمن منتقل شده و رسماً در بلاک چین ثبت شده است.

consensus mechanism یا مکانیسم اجماع 

این مکانیسم اجماع برای تعیین اینکه چه تراکنش‌هایی به‌طور دائم ثبت و تایید شوند قلب طراحی بلاک چین بیت‌کوین است.

این فرآیند در زیر نشان داده شده است.

همه شرکت کنندگان شبکه اکنون بلوک جدید تراکنش های پیشنهادی (مربع آبی) را پذیرفته اند. در نتیجه دفتر کل آنها به روز و همگام می شود.

نکته مهم، رقابت برای تسویه بلوک بعدی تراکنش ها به گنجاندن اطلاعات بلوک قبلی بستگی دارد، که باعث می شود ماینرها به سرعت نسخه خود از پایگاه Data را به روز کنند و تضمین می کند که دستکاری یک بلوک تسویه شده بسیار دشوار است.

بخاطر زنجیره‌سازی بلوک‌ها به هم این معماری پایگاه دیتا بلاک چین نامیده می‌شود.

بلاک چین بیت کوین شامل هر بلوکی از زمان پیدایش است و تا اولین بلوک معروف به بلاک پیدایش یا Genesis Block باز می گردد.

اگر ماینر ناشناخته بیت کوین که یک بلاک را ارسال می کند، بازیگر بدی باشد و بلوک نامعتبری از تراکنش ها را پیشنهاد کند که به نحوی به نفع آن باشد، چه؟

یا اگر مردآهنی بدخواه باشد و سعی کند همان یک بیت کوین را به طور همزمان برای مرد عنکبوتی و دیگران بفرستد بدون اینکه کسی متوجه شود چه؟

شرکت کنندگان شبکه هر تراکنش را در هر بلوک پیشنهادی بررسی می کنند و بلوک های دارای تراکنش های نامعتبر را رد می کنند. امروزه بیش از 100000 گره به طور مستقل هر تراکنش بیت کوین را تایید می کنند.

از آنجایی که کار اعتبارسنجی تراکنش‌ها و حصول اطمینان از اینکه فقط تراکنش‌های معتبر تسویه می‌شوند برای شرکت‌کنندگان شبکه بسیار آسان است، اما تلاش برای تسویه تراکنش‌ها پرهزینه است، انگیزه حتی تلاش برای کلاهبرداری از سیستم بسیار کم است.

بیایید تمام تعاملات در شبکه بیت کوین را خلاصه کنیم.

• اگر می‌خواهید بیت‌کوین‌ها را برای شخص دیگری ارسال کنید، آدرس بیت‌کوین گیرنده را ارائه می‌کنید و کیف پول یا ولت شما برای شروع تراکنش به یک گره متصل می‌شود.

• گره تراکنش را تأیید می کند و سپس تراکنش معتبر را به سایر گره ها و ماینرها پخش می کند. اگر تراکنش یکی از قوانین بیت کوین را نقض کند، گره ها به طور خودکار آن را رد می کنند.

• ماینرها این تراکنش‌ها را در یک بلاک کاندید یا بلاک موقت دسته‌بندی می‌کنند و با هم رقابت می‌کنند تا اولین کسی باشند که بلاک خود را در بلاک چین منتشر کند و راه‌حلی برای یک معمای ریاضی را به درستی حدس بزند.

• ماینر برنده می‌تواند این بلوک موقت را به‌عنوان یک بلوک دائمی در بلاک چین منتشر کند و تراکنش را تأیید کند.

.

• گره ها این بلوک را دریافت می کنند و تأیید می کنند که ماینر از قوانین شبکه پیروی می کند. اگر بلوک یکی از قوانین بیت کوین را نقض کند، گره ها به طور خودکار آن را رد می کنند.

• هر زمان که یک گره یک بلوک جدید دریافت کرد و آن را معتبر تشخیص داد، آن را به گره های دیگر منتقل می کند، به طوری که همه گره ها از جمله ماینرها می توانند همگام و آپدیت باقی بمانند و بلاک چین یکسان را حفظ کنند.

• همه ماینرهای دیگر بلوک موقتی را که روی آن کار می‌کردند حذف می‌کنند و تایید یک بلاک کاندید جدید را با یک معمای ریاضی جدید شروع می‌کنند.

• هنگامی که گره ای که کیف پول گیرنده به آن متصل می شود بلوک جدید را دریافت کرد، کیف پول گیرنده موجودی به روز شده ای را با بیت کوین های تازه دریافتی نشان می دهد.

• پشتیبانی مناسب در تحلیل، استراتژی های معاملاتی و مدیریت ریسک و سرمایه خود را در خدمات ما از جمله درخواست تحلیل سهم، اکسپرت مدیریت سرمایه و سفارش اکسپرت انتخاب کنید.