blockchain technology concept 2021 08 26 15 33 00 utc

فهم عمیق از الگوریتم بلاکچین بیتکوین

 

الگوریتم بلاکچین بیتکوین: مروری بر پروتکل بیتکوین و بلاکچین

الگوریتم بلاکچین بیتکوین، که به طور گسترده ای به نام پروتکل بیتکوین نیز شناخته می شود، مجموعه ای از قواعد است که تعیین می کند چگونه بیتکوین ها به یکدیگر منتقل شوند و چگونه معاملات بیتکوین را بر روی شبکه بیتکوین تأیید کنیم.

peer to peer inscription 2022 11 11 21 08 44 utc

شبکه Peer-to-Peer

بیتکوین یک شبکه Peer-to-Peer (همتا به همتا) است، به این معنی که هر کامپیوتر در شبکه (که به عنوان یک “گره” شناخته می شود) می تواند با دیگران معامله کند. این امر بدون نیاز به سرویس دهنده مرکزی یا نهاد مرکزی امکان پذیر است.

vintage ledger 2021 08 26 22 29 18 utc

بلاکچین: مرکز الگوریتم بلاکچین بیتکوین

در قلب پروتکل بیتکوین، “بلاکچین” وجود دارد. بلاکچین یک دفتر حساب عمومی یا “ledger” است که تمام تراکنش های بیتکوین را ثبت می کند. این دفترچه حساب به صورت زنجیره ای از بلاک ها ساخته شده است که هر کدام شامل دسته ای از معاملات است.

crypto currency mining 2021 08 26 17 52 35 utc

اثبات کار (Proof-of-Work): محرک استخراج در الگوریتم بلاکچین بیتکوین

برای اضافه کردن یک بلاک جدید به زنجیره، یک گره باید یک “کار” را انجام دهد، که به طور عمومی به عنوان “Proof-of-Work” شناخته می شود. این کار عبارت است از حل یک مسئله محاسباتی که زمان و قدرت پردازش زیادی را می طلبد. این روش به طور کلی مانع می شود تا گره ها بتوانند به سادگی بلاک های تقلبی را اضافه کنند.

row of bitcoin miners set up on the wired shelfs 2022 12 06 01 36 34 utc

استخراج: عملیات اصلی در الگوریتم بلاکچین بیتکوین

فرآیند انجام این کار به عنوان “mining” یا استخراج شناخته می شود. وقتی یک گره موفق می شود کار را انجام دهد، اجازه می یابد تا یک بلاک جدید حاوی معاملات بیتکوین را به زنجیره اضافه کند. به عنوان جایزه، گره استخراج کننده بیتکوین های جدید را دریافت می کند، که این عملیات همچنین نحوه ایجاد بیتکوین های جدید است.

ادامه مطلب  آشنایی با ترون: انقلاب بلاکچینی به سبک هیجان انگیز!

work on algorithm in the vintage computer lab 2022 04 06 23 35 54 utc

الگوریتم اجماع: چگونگی تصمیم‌گیری در الگوریتم بلاکچین بیتکوین

الگوریتم اجماع، یا “Consensus Algorithm”، همچنین بخش مهمی از پروتکل بیتکوین است. این الگوریتم تعیین می کند که چگونه تصمیم گیری در مورد معتبر بودن معاملات و اضافه شدن بلاک ها به زنجیره انجام می شود. در بیتکوین، این به معنی “بیشترین زنجیره” یا “longest chain rule” است، به این معنی که زنجیره ای که بیشترین مقدار کار (یعنی Proof-of-Work) را دارد، به عنوان منبع حقیقت در نظر گرفته می شود.

با استفاده از این الگوریتم ها، بیتکوین یک سیستم پرداخت غیر متمرکز، شفاف و امن را ارائه می دهد که هر کسی می تواند از آن استفاده کند.

اگرچه برخی جنبه های پروتکل بیتکوین، مانند مقیاس پذیری و زمان تأیید معاملات، منجر به ایجاد تنوع در ارزهای دیجیتال دیگر شده اند، اما همچنان محبوبیت و اعتبار خود را حفظ کرده است. برای بسیاری، بیتکوین همچنان “طلای دیجیتال” به شمار می رود.

نتیجه گیری

بیتکوین و الگوریتم بلاکچین از ابتدا تا اکنون یک تحول بزرگ در فناوری و اقتصاد را رقم زده است. این پروتکل که بر اساس معاملات همتا به همتا، بلاکچین، سیستم استخراج و الگوریتم اجماع توسعه یافته است، یک سیستم پرداخت غیر متمرکز و شفاف را فراهم می کند که هر کسی می تواند از آن استفاده کند.

اما علاوه بر این، این پروتکل نشان داده است که چگونه می توان از فناوری بلاکچین برای ایجاد سیستم های مالی و اقتصادی جدید استفاده کرد، که این سیستم ها می توانند در بسیاری از جوانب خلاقیت، امنیت، شفافیت و توانایی مقیاس پذیری فراتر از سیستم های مالی متمرکز قدیمی باشند.

ادامه مطلب  بررسی کامل بلاکچین BNB

با این حال، همچنان چالش هایی در پیش روی بیتکوین وجود دارد. زمان تأیید معاملات، مقیاس پذیری، مصرف انرژی در فرآیند استخراج و نیاز به پذیرش عمومی گسترده تر همه موضوعاتی هستند که باید به آنها پاسخ داد.

در نهایت، بیتکوین و الگوریتم بلاکچین آن نه تنها روی آینده فناوری امروز تأثیر گذاشته اند، بلکه نیز به عنوان یک نقطه عطف در تاریخ فناوری و اقتصاد به یاد می آیند.

“بررسی محاسباتی فرایند استخراج بیتکوین: تابع هش SHA-256 و نقش آن در امنیت بلاکچین”

 

یکی از جزئیات کلیدی فناوری بیتکوین و الگوریتم بلاکچین اش، روش محاسباتی استفاده شده در فرایند استخراج یا “mining” است. این فرایند اعمال یک تابع هش، به نام SHA-256، بر روی داده های معامله و سایر اطلاعات موجود در بلاک است.

SHA-256 یک تابع هش کریپتوگرافیک است که هر ورودی را به یک رشته هش 256 بیتی تبدیل می کند. تابع هش SHA-256 به گونه ای طراحی شده است که حتی تغییر ناچیزی در ورودی، منجر به تغییرات اساسی در خروجی می شود.

به عنوان یک مثال ساده، فرض کنید ما می خواهیم یک بلاک را استخراج کنیم که شامل یک تراکنش است: “Alice gives Bob 5 bitcoins”. در فرایند استخراج، ما یک عدد تصادفی به نام “nonce” را اضافه می کنیم تا خروجی هش ما مطابق با شرایط مورد نیاز شبکه باشد.

فرض کنید nonce ابتدایی ما 0 است. ما ترکیب متن تراکنش و nonce را به تابع SHA-256 می دهیم و خروجی زیر را دریافت می کنیم:

SHA-256 (“آلیس به باب 5 بیت کوین می دهد 0”) = 68e656b251e67e8358bef8483ab0d51c6619f3e7a1a9f0e75838d41ff368f728

اما این خروجی هش شرایط مورد نیاز شبکه را برآورده نمی کند (معمولا شرط این است که تعداد صفرهای ابتدایی خروجی هش باید بیش از یک حد مشخص باشد). بنابراین، ما باید nonce را افزایش دهیم و دوباره تلاش کنیم:

ادامه مطلب  BAT پلتفرم تبلیغاتی زنجیره‌بندی با پاداش عادلانه

SHA-256 (“آلیس به باب 5 بیت کوین 1 می دهد”) = 8b3a9f9f879e6e34c7c2f0b602b2c5f0944c7a3f09348f8ae96d4c66352b7d12

نظریه می گوید که این فرایند باید به صورت تکراری انجام شود تا زمانی که ما یک nonce پیدا کنیم که بتواند خروجی هش مورد نظر را تولید کند. به دلیل طبیعت تابع هش SHA-256، ما نمی توانیم به صورت مستقیم nonce مورد نظر را حساب کنیم و باید به صورت تجربی آن را پیدا کنیم.

این همان فرایند استخراج بیتکوین است که انجام آن زمان و قدرت پردازش زیادی را می طلبد. اما همین سختی در استخراج باعث ایجاد امنیت در شبکه بیتکوین می شود، زیرا هر تلاش برای تغییر یک بلاک موجود نیازمند تکرار کل این فرایند برای آن بلاک و تمام بلاک های بعد از آن است.

 

 

پیام بگذارید