ترجمه وایت پیپر بیت کوین

وایت پیپر بیت کوین سند اصلی است که ساتوشی ناکاموتو در سال ۲۰۰۸ منتشر کرد و اصول یک سیستم پول نقد الکترونیکی همتا به همتا را معرفی می کند تا مشکل دوبار خرج شدن را بدون نیاز به واسطه حل کند. این سند بنیادی، نقشه راهی برای دنیای مالی جدید و غیرمتمرکز بود که امروز می بینیم و برای هر کسی که می خواهد ریشه های این انقلاب دیجیتالی را بفهمد، خوندنش ضروریه. اصلاً بیت کوین از کجا اومد؟ فلسفه اش چی بود؟ چطور می خواست مشکلات پول سنتی رو حل کنه؟ همه این ها تو همین سند نه صفحه ای توضیح داده شده.

تو این مقاله قراره بریم سراغ ترجمه وایت پیپر بیت کوین به زبان فارسی، اونم با یه عالمه توضیحات خودمونی و مثال های ساده تا همه چی براتون روشن بشه. از بخش های فنی مثل «اثبات کار» گرفته تا بحث «حریم خصوصی»، همه رو جزء به جزء با هم بررسی می کنیم. تازه آخرش هم یه سری نکات باحال و ناگفته از این سند مهم رو براتون آماده کردیم و می تونید فایل PDF وایت پیپر بیت کوین ترجمه شده به فارسی رو دانلود کنید. پس اگه دوست دارید بدونید ساتوشی ناکاموتو واقعاً چی تو سرش داشته و چطور تونسته دنیا رو تغییر بده، با ما همراه باشید.

فهرست مطالب

• عنوان و خلاصه وایت پیپر
• مقدمه
• تراکنش ها
• سرور برچسب زمانی (Timestamp Server)
• اثبات کار (Proof-of-Work)
• شبکه (Network)
• مشوق (Incentive)
• بازیابی فضای دیسک (Reclaiming Disk Space)
• تأیید آسان پرداخت (Simplified Payment Verification)
• ترکیب و جداسازی مقادیر (Combining and Splitting Value)
• حریم خصوصی (Privacy)
• محاسبات (Calculations)
• نتیجه گیری
• نکاتی جالب و حقایقی ناگفته درباره وایت پیپر بیت کوین
• دانلود وایت پیپر بیت کوین
• سوالات متداول
• سخن پایانی
• منابع

ترجمه و تحلیل بخش های اصلی وایت پیپر بیت کوین

۱. عنوان و خلاصه وایت پیپر (Title and Abstract)

ترجمه متن اصلی: Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System

بیت کوین: یک سیستم پول نقد الکترونیکی همتا به همتا

ترجمه متن اصلی: Abstract

خلاصه

یه نسخه کاملاً همتا به همتا از پول نقد الکترونیکی این امکان رو می ده که پرداخت های آنلاین مستقیماً از یک طرف به طرف دیگه ارسال بشه، بدون اینکه نیازی به واسطه های مالی داشته باشیم. بخش بزرگی از راه حل مشکل «خرج کردن دوباره» (Double-Spending) با استفاده از امضاهای دیجیتال حل می شه. اما اگه برای جلوگیری از خرج شدن دوباره، به یه واسطه مرکزی و قابل اعتماد نیاز داشته باشیم، اون موقع مزایای اصلی این روش کلاً از بین می ره.

ما یه راه حل برای مشکل خرج کردن دوباره پیشنهاد می کنیم که بر پایه یک شبکه همتا به همتا هست. این شبکه با استفاده از برچسب های زمانی، تراکنش ها رو به صورت متوالی ثبت می کنه و از روش اثبات کار (Proof-of-Work) برای هش کردن اون ها تو یه زنجیره ادامه دار استفاده می کنه. اینطوری یه رکورد درست می شه که فقط در صورتی می شه تغییرش داد که کل فرایند اثبات کار دوباره انجام بشه.

طولانی ترین زنجیره نه تنها به عنوان اثباتی برای ترتیب زمانی رویدادها عمل می کنه، بلکه نشون می ده که این زنجیره از سمت بیشترین قدرت پردازشی (CPU) حمایت می شه. مادامی که بخش اعظم توان پردازشی تو دست گره های صادق و درستکار باشه که قصد حمله به شبکه رو ندارن، اونا همیشه می تونن از گره های مهاجم پیشی بگیرن و طولانی ترین زنجیره رو بسازن. این شبکه همتا به همتا به حداقل هماهنگی نیاز داره. پیام ها به صورت عمومی تو شبکه پخش می شن و گره ها می تونن هر وقت خواستن از شبکه خارج بشن و دوباره برگردن، بدون اینکه نگران باشن اتفاقی که تو غیابشون افتاده از بین بره؛ فقط کافیه طولانی ترین زنجیره اثبات کار رو به عنوان مدرکی از اتفاقات گذشته قبول کنن.

توضیح ساده و عمیق: خب، همون طور که از عنوان پیداست، وایت پیپر بیت کوین از اول قصد داشته یه سیستم پول نقد دیجیتال بسازه که توش هیچ بانکی یا نهاد مرکزی ای دخالت نداشته باشه. یعنی پول رو مستقیم خودت بفرستی برای اون یکی، مثل اینکه پول نقد رو بدی به دوستت. مشکل اینجاست که تو دنیای دیجیتال خیلی راحت می شه یه فایل رو کپی کرد و چندین بار خرجش کرد. ساتوشی برای حل این مشکل، یه راه حل ناب پیدا کرده بود: اثبات کار و برچسب زمانی. با این سیستم، همه تراکنش ها تو یه دفتر کل عمومی (همون بلاک چین) ثبت می شن و همه گره های شبکه صحت اونا رو تأیید می کنن. اینطوری دیگه کسی نمی تونه یه بیت کوین رو دو بار خرج کنه و واسه همینم نیازی به اون واسطه مرکزی پردردسر نداریم.

۲. مقدمه (Introduction)

ترجمه متن اصلی: Introduction

تجارت الکترونیکی تو دنیای امروز تقریباً به صورت انحصاری به مؤسسات مالی وابسته است که به عنوان واسطه های مطمئن برای پردازش پرداخت های الکترونیکی عمل می کنن. با وجود اینکه این سیستم برای بیشتر تراکنش ها به اندازه کافی خوب کار می کنه، اما از ضعف های ذاتی رنج می بره؛ چون کلاً بر پایه اعتماد بنا شده.

تراکنش های کاملاً غیرقابل برگشت تو این سیستم ها ممکنه اتفاق بیفته، اما چون برای حل اختلافات نیاز به میانجی گری دارن، قابل اجرا نیستن. هزینه های میانجی گری، هزینه های تراکنش رو زیاد می کنه و حداقل مقدار تراکنش های ممکن رو محدود می کنه. همچنین توانایی انجام تراکنش های غیرقابل برگشت رو هم از بین می بره. با امکان برگشت پذیری تراکنش ها، نیاز به اعتماد هم بیشتر می شه. فروشنده ها باید مواظب مشتری هاشون باشن و برای این کار اطلاعاتی رو از اونا می خوان که تو حالت عادی نیازی بهش نیست. یه درصد مشخصی از کلاهبرداری هم کلاً قبول شده. با پول فیزیکی می شه از این مشکلات پرهیز کرد، چون واسطه ای تو کار نیست، اما هیچ راهکاری برای انجام پرداخت تو یه کانال ارتباطی وجود نداره که بشه بدون واسطه مطمئن، طرفین رو کنار هم آورد.

اینجا ما به یه سیستم پرداخت الکترونیکی نیاز داریم که بر پایه رمزنگاری باشه، نه اعتماد. اینطوری می تونیم تراکنش های غیرقابل برگشت رو از نظر محاسباتی محافظت کنیم که فروشنده ها رو در برابر کلاهبرداری امن می کنه و مکانیسم های معمول امانی رو می شه به راحتی برای محافظت از خریدارها پیاده سازی کرد.

تو این مقاله، ما یه راه حل برای مشکل خرج کردن دوباره پیشنهاد می کنیم که از یه سرور برچسب زمانی توزیع شده همتا به همتا استفاده می کنه تا اثباتی محاسباتی از ترتیب زمانی تراکنش ها فراهم کنه. این سیستم تا زمانی امنه که گره های صادق بیشتر از گره های مهاجم توان پردازشی (CPU) داشته باشن.

توضیح ساده و تحلیلی: ساتوشی ناکاموتو خیلی دقیق توضیح می ده که سیستم های بانکی و مالی قدیمی چه مشکلاتی دارن. یکی از بزرگ ترین ایرادات اینه که برای هر تراکنش، باید به یه بانک یا نهاد واسطه اعتماد کنیم. این اعتماد باعث می شه هزینه ها بالا بره (کارمزدها)، تراکنش ها ممکنه برگشت پذیر باشن (که خطر کلاهبرداری رو زیاد می کنه)، و اطلاعات شخصیمون هم دست واسطه ها می افته. هدف بیت کوین این بود که این مشکلات رو حل کنه. چطور؟ با یه سیستم غیرمتمرکز که توش به جای اعتماد به یه آدم یا نهاد، به رمزنگاری و ریاضیات اعتماد می کنیم. اینطوری دیگه نیازی نیست نگران برگشت خوردن پول باشیم یا اینکه کسی اطلاعاتمون رو بدزدد. این همون فلسفه ایه که پشت وایت پیپر بیت کوین فارسی وجود داره.

۳. تراکنش ها (Transactions)

ترجمه متن اصلی: Transactions

ما یه کوین الکترونیکی رو به عنوان زنجیره ای از امضاهای دیجیتال تعریف می کنیم. هر مالک جدید یه کوین، با هش کردن تراکنش قبلی و کلید عمومی مالک بعدی و امضای دیجیتالی اون ها، مالکیت رو به نفر بعدی انتقال می ده. دریافت کننده هم می تونه امضاها رو تأیید کنه تا زنجیره مالکیت رو بررسی کنه.

مشکل اینجاست که دریافت کننده نمی تونه مطمئن باشه که یکی از مالک های قبلی کوین رو دوباره خرج نکرده باشه. راه حل همیشگی برای این مشکل، استفاده از یه نهاد مرکزی مطمئن به اسم «ضرابخانه» (Mint) است که همه تراکنش ها رو بررسی می کنه. بعد از هر تراکنش، کوین باید به ضرابخانه برگرده و ضرابخانه یه کوین جدید صادر کنه. فقط به کوین هایی که مستقیماً از ضرابخانه صادر می شن، می شه اعتماد کرد که دوبار خرج نشدن. اما این سیستم باعث می شه کنترل کل پول تو دست اداره کنندگان ضرابخانه باشه و عملاً مثل یه بانک عمل می کنه.

بنابراین، ما به راهکاری نیاز داریم که دریافت کننده بتونه مطمئن بشه مالک های قبلی هیچ تراکنش دیگه ای رو امضا نکردن. تنها راه ممکن برای این کار اینه که از تمام تراکنش ها آگاه باشیم. تو سیستمی که به واسطه اعتماد نمی کنه، بهترین راه برای این کار اینه که تمام تراکنش ها رو به صورت عمومی اعلام کنیم. اینجا ما به سیستمی نیاز داریم که همه گره های شبکه روی یک تاریخچه واحد از ترتیب رویدادها توافق داشته باشن. دریافت کننده نیاز به اثباتی داره که نشون بده در زمان هر تراکنش، اکثریت گره ها با این نظر موافق بودن که این اولین باریه که این تراکنش دیده شده.

توضیح ساده و تصویری: تو بیت کوین، هر کوین یا همون واحد بیت کوین، مثل یه کد دیجیتالیه که تو یه زنجیره به هم وصل شده. وقتی شما بیت کوین رو می فرستی برای یکی دیگه، در واقع داری یه امضای دیجیتالی می زنی پای یه سند جدید که نشون می ده این بیت کوین حالا مال اون شده. همه هم می تونن این زنجیره مالکیت رو ببینن و تأیید کنن. مشکل اصلی که ساتوشی حلش کرده، همون قضیه دوبار خرج کردن بود. قبلاً تو سیستم های دیجیتال می شد یه پول رو همزمان به چند نفر فرستاد (مثل کپی کردن یه فایل). بیت کوین با عمومی کردن همه تراکنش ها و ثبت دقیق ترتیب زمانی اونا، این مشکل رو حل کرده. یعنی همه تو شبکه می دونن که کدوم تراکنش اول بوده و کدوم دوم، پس دیگه کلاهبرداری دوبار خرج کردن عملاً غیرممکنه.

۴. سرور برچسب زمانی (Timestamp Server)

ترجمه متن اصلی: Timestamp Server

راه حلی که اینجا پیشنهاد می شه اینه که از یک سرور برچسب زمانی (Timestamp Server) استفاده کنیم. سرور برچسب زمانی با هش کردن یه بلاک از آیتم هایی که برچسب زمانی دارن، کار می کنه و بعدش اون هش رو به صورت عمومی پخش می کنه. برچسب زمانی نشون می ده که این داده ها حتماً تو اون زمان وجود داشتن تا بتونیم هش رو بسازیم. هر برچسب زمانی شامل برچسب زمانی قبلی خودش تو هش می شه و اینطوری یه زنجیره از برچسب های زمانی درست می شه که هر برچسب زمانی، برچسب زمانی قبلی رو تقویت می کنه.

توضیح ساده و مثال محور: فکر کنید به جای اینکه ساعت بزنیم پای یه سند، کل سند رو با اطلاعات قبلش قاطی می کنیم و یه اثر انگشت دیجیتالی (هش) ازش می گیریم. بعد این اثر انگشت رو منتشر می کنیم. اینطوری، کسی نمی تونه بگه این سند رو من دیروز نوشتم در حالی که امروز منتشر شده. تو بیت کوین هم همینه. هر بلوک تراکنش، علاوه بر خودش، اطلاعات بلوک قبلی رو هم داره و یه برچسب زمانی می خوره. این برچسب زمانی دیجیتالی، ترتیب دقیق تراکنش ها رو مشخص می کنه و چون هر بلوک به بلوک قبلی وصله، انگار داری یه زنجیره می سازی. اگه بخوای یه بلوک رو دستکاری کنی، باید تمام بلوک های بعدی رو هم دستکاری کنی که تقریباً غیرممکنه. مثل یه بازی دومینو می مونه؛ اگه یه قطعه رو عوض کنی، باید همه قطعات بعد از اون رو هم دوباره بچینی! این ساختار باعث می شه «تاریخچه وایت پیپر بیت کوین» و به طور کلی تاریخچه تراکنش ها، امن و غیرقابل تغییر باشه.

۵. اثبات کار (Proof-of-Work)

ترجمه متن اصلی: Proof-of-Work

برای پیاده سازی یه سرور برچسب زمانی توزیع شده و همتا به همتا، ما نیاز به یه سیستم اثبات کار (Proof-of-Work) شبیه «هش کش» (Hashcash) داریم. اثبات کار شامل پیدا کردن یه مقداره که وقتی با SHA-256 هش می شه، با تعدادی بیت صفر شروع بشه. میانگین کاری که برای پیدا کردن این مقدار لازمه، به صورت نمایی به تعداد بیت های صفر بستگی داره و می شه با انجام یه هش، اون رو تأیید کرد.

برای سرور برچسب زمانی، ما عدد «نانس» (Nonce) رو به بلوک اضافه می کنیم تا زمانی که یه مقدار پیدا بشه که هش بلوک رو با بیت های صفر مورد نظر بسازه. این کار باعث می شه اگه توان پردازشی کافی برای اثبات کار صرف شده باشه، بلوک غیرقابل تغییر بشه، مگر اینکه کل کار دوباره انجام بشه. اگه مهاجم بخواد بلوکی رو تغییر بده، باید اثبات کار اون بلوک و تمام بلوک های بعدی رو که بعد از اون اومدن، دوباره انجام بده و بعدش از گره های صادق جلو بزنه. با اضافه شدن هر بلوک جدید، احتمال موفقیت حمله به صورت نمایی کاهش پیدا می کنه.

اثبات کار همچنین مشکل تعیین اکثریت با رأی گیری رو حل می کنه. اگه «هر آدرس IP یک رأی» باشه، هر کسی می تونه با ساختن چندین آدرس IP جعلی، رأی خودش رو زیاد کنه. اما اثبات کار بر اساس «هر CPU یک رأی» کار می کنه. طولانی ترین زنجیره نشون دهنده اکثریت قدرت پردازشیه و اگه اکثریت توان پردازشی دست گره های صادق باشه، اونا زنجیره رو سریع تر گسترش می دن و از گره های مهاجم جلو می افتن.

سختی اثبات کار به طور متغیر تنظیم می شه تا نرخ تولید بلوک ها ثابت بمونه. اگه بلوک ها خیلی سریع تولید بشن، سختی افزایش پیدا می کنه تا تولید بلوک ها کندتر بشه.

مکانیزم اثبات کار در بیت کوین، قلب امنیت این شبکه است. این فرایند نه تنها به تولید بیت کوین های جدید کمک می کند، بلکه تضمین کننده این است که هیچ کس نمی تواند به راحتی تراکنش ها را دستکاری کند.

توضیح ساده و کاربردی: «اثبات کار» همون فرایندیه که ما بهش می گیم ماینینگ یا استخراج بیت کوین. ماینرها با قدرت پردازشی کامپیوترهاشون، یه پازل ریاضی خیلی سخت رو حل می کنن. پازل اینه که یه عدد (نانس) پیدا کنن که وقتی به اطلاعات بلوک اضافه می شه، هش نهایی بلوک با یه سری صفر شروع بشه. این کار به انرژی و زمان زیادی نیاز داره. اولین ماینری که این نانس رو پیدا کنه، بلوک رو به شبکه معرفی می کنه و در ازاش پاداش می گیره (بیت کوین جدید و کارمزد تراکنش ها). این فرایند باعث می شه که دستکاری بلوک های قبلی تقریباً غیرممکن باشه، چون هر کی بخواد دستکاری کنه، باید دوباره تمام اون محاسبات سخت رو انجام بده و از بقیه ماینرها جلو بزنه که با توجه به قدرت پردازشی عظیم شبکه، شدنی نیست. این یعنی «بلاک چین در وایت پیپر بیت کوین» یکپارچگی خودش رو حفظ می کنه.

۶. شبکه (Network)

ترجمه متن اصلی: Network

مراحل اجرای شبکه همتا به همتا به شرح زیره:

1. تراکنش های جدید به همه گره ها (نودها) پخش می شن.
2. هر گره، تراکنش های جدید رو تو یه بلوک جمع آوری می کنه.
3. هر گره تلاش می کنه اثبات کار سختی برای بلوک خودش پیدا کنه.
4. وقتی یه گره اثبات کار رو پیدا کرد، بلوک رو به بقیه گره ها پخش می کنه.
5. گره ها بلوک رو تأیید می کنن؛ اگه تمام تراکنش های داخلش معتبر باشن و قبلاً خرج نشده باشن.
6. گره ها با قبول هش بلوک تأیید شده به عنوان هش بلوک قبلی، موافقت خودشون رو برای ایجاد بلوک بعدی تو زنجیره اعلام می کنن.

گره ها همیشه طولانی ترین زنجیره رو معتبر می دونن و روی گسترش اون کار می کنن. اگه دو گره همزمان دو بلوک مختلف رو پخش کنن، ممکنه بعضی گره ها یکی رو اول دریافت کنن و بقیه دومی رو. اونا روی اولین بلوکی که دریافت کردن کار می کنن و اون یکی رو به عنوان زنجیره جایگزین نگه می دارن. اگه بعداً زنجیره اولی کوتاهتر از جایگزین بشه، به اون سوئیچ می کنن. این شرایط وقتی حل می شه که اثبات کار برای بلوک بعدی پیدا بشه و یکی از زنجیره ها طولانی تر بشه. گره هایی که روی اون یکی زنجیره کار می کردن، به زنجیره طولانی تر منتقل می شن.

تراکنش های جدید لازم نیست حتماً به همه گره ها برسن تا تو یه بلوک گنجونده بشن. اونا فقط باید به تعداد کافی گره برسن تا تو بلوک بعدی قرار بگیرن. بلوک های پخش شده هم ممکنه اگه از دست رفته باشن، درخواست بشن.

توضیح ساده و روندگرا: شبکه بیت کوین مثل یه عالمه کامپیوتره که به هم وصلن و هر کدوم یه نسخه از دفتر کل (بلاک چین) رو دارن. وقتی شما یه تراکنش انجام می دی، این تراکنش به همه این کامپیوترها (بهشون می گیم گره یا نود) فرستاده می شه. اونا هم این تراکنش رو با یه عالمه تراکنش دیگه تو یه بلوک جمع می کنن و شروع می کنن به حل اون پازل ریاضی (اثبات کار). هر کی زودتر پازل رو حل کنه، بلوک رو به بقیه نشون می ده. بقیه هم چک می کنن که همه چی درسته یا نه و اگه اوکی بود، اون بلوک رو به بلاک چین خودشون اضافه می کنن. اینطوری، همه تو شبکه همیشه یه نسخه یکسان و به روز از بلاک چین دارن. اگه هم دو نفر همزمان یه بلوک پیدا کنن، اون زنجیره ای که طولانی تر و سخت تر بوده، برنده می شه و بقیه همون رو دنبال می کنن.

۷. مشوق (Incentive)

ترجمه متن اصلی: Incentive

اولین تراکنش تو یه بلوک، یه تراکنش خاصه که یه کوین جدید تولید می کنه و این کوین به سازنده بلوک تعلق می گیره. این باعث می شه که گره ها برای حمایت از شبکه انگیزه داشته باشن و همچنین یه راهیه برای توزیع کوین ها تو سیستم، چون هیچ نهاد مرکزی ای برای صدور اونا وجود نداره.

این تولید ثابت کوین های جدید شبیه به استخراج طلاست. استخراج کننده های طلا منابعی رو صرف می کنن تا طلا رو به گردش در بیارن. تو بیت کوین هم ماینرها CPU و برقشون رو صرف می کنن. مشوق اصلی همچنین می تونه کارمزد تراکنش ها باشه، یعنی اگه خروجی تراکنش کمتر از ورودی باشه، تفاوتش به عنوان کارمزد به پاداش بلوک اضافه می شه. وقتی تعداد مشخصی از کوین ها به طور کامل استخراج شدن و وارد گردش شدن، این کارمزد تراکنش ها تنها مشوق ماینرها خواهد بود که باعث می شه بدون تورم، شبکه فعال بمونه.

این مشوق کمک می کنه که گره ها صادق بمونن. اگه مهاجم بتونه توان پردازشی بیشتری از تمام گره های درستکار داشته باشه، می تونه با کلاهبرداری، پرداخت های خودش رو برگردونه یا کوین های جدیدی تولید کنه. اما سیستم مشوقی به شکلی طراحی شده که یه مهاجم در نهایت متوجه می شه که اگه صادق باشه، سود بیشتری به دست میاره، چون می تونه کوین های بیشتری رو به دست بیاره تا اینکه بخواد به شبکه حمله کنه.

توضیح ساده و اقتصادی: خب، ماینرها که الکی وقت و برقشون رو هدر نمی دن پازل حل کنن! ساتوشی یه پاداش عالی برای اونا در نظر گرفته. هر کی زودتر پازل رو حل کنه و یه بلوک معتبر پیدا کنه، یه مقدار بیت کوین جدید به عنوان پاداش می گیره (به علاوه کارمزد تراکنش های اون بلوک). این پاداش همون «مشوق» اصلیه که باعث می شه ماینرها رقابت کنن و شبکه رو امن نگه دارن. تعداد بیت کوین ها هم محدود و مشخصه، پس مثل طلا عمل می کنه؛ هر چی بیشتر بگذره، استخراجش سخت تر می شه و ارزشش بیشتر می شه. این سیستم جوری طراحی شده که حتی اگه یه مهاجم هم بخواد حمله کنه، از لحاظ اقتصادی براش به صرفه نیست، چون هزینه حمله بیشتر از سودی می شه که می خواد به دست بیاره.

۸. بازیابی فضای دیسک (Reclaiming Disk Space)

ترجمه متن اصلی: Reclaiming Disk Space

وقتی آخرین تراکنش های یه کوین به اندازه کافی توسط بلوک ها تأیید شدن، می شه تراکنش های قدیمی تر رو دور انداخت تا فضای دیسک رو بازیابی کنیم. برای این کار، تراکنش ها تو یه درخت مرکل (Merkle Tree) هش می شن و فقط ریشه اون درخت تو بلوک هش می شه. با قطع کردن شاخه های درخت مرکل، می شه بلوک های قدیمی رو فشرده تر کرد. هش های داخلی درخت لازم نیست ذخیره بشن.

سربرگ بلوک ها (Block Headers) حدود ۸۰ بایت هستن. اگه هر ۱۰ دقیقه یه بلوک ساخته بشه، سالیانه ۴.۲ مگابایت حافظه لازمه. (۸۰ بایت * ۶ بلوک/ساعت * ۲۴ ساعت/روز * ۳۶۵ روز/سال = ۴.۲ مگابایت در سال). با توجه به اینکه حافظه کامپیوترها در سال ۲۰۰۸ معمولاً ۲ گیگابایت بود و بر اساس قانون مور پیش بینی می شد سالیانه ۱.۲ گیگابایت رشد کنه، فضای ذخیره سازی نباید مشکلی ایجاد کنه.

توضیح ساده و فنی: بلاک چین هر لحظه داره بزرگ تر می شه. خب، اگه بخوایم همه اطلاعات همه تراکنش ها رو تا ابد نگه داریم، حجمش خیلی زیاد می شه و هر کی بخواد نود راه بندازه، باید کلی فضای ذخیره سازی داشته باشه. ساتوشی برای این مشکل هم یه راه حل داده بود: درخت مرکل. با استفاده از این درخت، می شه اطلاعات تراکنش های قدیمی رو از بلوک پاک کرد و فقط یه خلاصه ای از اونا (ریشه مرکل) رو نگه داشت. اینطوری حجم بلاک چین کمتر می شه، اما امنیت و یکپارچگیش حفظ می شه. مثل اینکه یه کتاب خیلی بزرگ رو خلاصه کنی، اما اون خلاصه دقیقاً بهت بگه که مطالب اصلی چی بوده و اگه کسی خواست، بتونه بره سراغ اصلش. تو وایت پیپر بیت کوین، این موضوع نشون می ده که ساتوشی به فکر مقیاس پذیری هم بوده.

۹. تأیید آسان پرداخت (Simplified Payment Verification)

ترجمه متن اصلی: Simplified Payment Verification

می شه پرداخت ها رو بدون اجرای یه گره کامل (فول نود) هم تأیید کرد. کاربر نیاز داره که هدرهای بلوک طولانی ترین زنجیره اثبات کار رو نگه داره. اون می تونه با پرسیدن از گره های شبکه مطمئن بشه که طولانی ترین زنجیره رو داره و بعدش یه شاخه از درخت مرکل رو نگه می داره که تراکنش رو به بلوکی که برچسب زمانی داره وصل می کنه. کاربر خودش نمی تونه تراکنش رو تأیید کنه، اما با دیدن اینکه تراکنش تو زنجیره جا گرفته و تأییدیه های شبکه رو گرفته، می تونه مطمئن بشه.

تا زمانی که گره های صادق شبکه رو کنترل کنن و کاربر به یه گره مطمئن وصل باشه، این تأیید قابل اعتماده. اما اگه گره های مهاجم شبکه رو کنترل کنن، تراکنش ها آسیب پذیر می شن. برای محافظت، می شه از هشدارهای گره های شبکه استفاده کرد که اگه بلوک های نامعتبر رو تشخیص دادن، به کاربر هشدار بدن و از نرم افزار بخواین که کل بلوک رو دانلود کنه و تراکنش هشدار داده شده رو تأیید کنه.

توضیح ساده و امنیتی: اگه بخوای از بیت کوین استفاده کنی، لازم نیست حتماً یه کامپیوتر قوی بخری و کل بلاک چین رو دانلود کنی. ساتوشی یه راه ساده تر هم برای تأیید پرداخت ها در نظر گرفته: تأیید آسان پرداخت یا SPV. با این روش، شما فقط کافیه هدر بلوک ها رو داشته باشی (که اطلاعات خیلی کمی داره) و با استفاده از همون درخت مرکل که قبلاً گفتیم، مطمئن بشی که تراکنشت تو یه بلوک معتبر ثبت شده. البته این روش کمی آسیب پذیرتر از اجرای یه فول نوده، چون به اعتماد به چند نود دیگه نیاز داره. به همین خاطر، ساتوشی توصیه می کرد کسب وکارهای بزرگ خودشون فول نود راه بندازن تا امنیتشون بالاتر بره.

۱۰. ترکیب و جداسازی مقادیر (Combining and Splitting Value)

ترجمه متن اصلی: Combining and Splitting Value

با وجود اینکه می شه کوین ها رو به صورت جداگانه مدیریت کرد، اما ایجاد تراکنش های جداگانه برای هر واحد کوچک، منطقی نیست. برای اینکه امکان ترکیب و جداسازی مقادیر وجود داشته باشه، تراکنش ها می تونن چندین ورودی و خروجی داشته باشن. معمولاً یه ورودی از یه تراکنش بزرگتر قبلی میاد یا ترکیبی از چند ورودی با مقادیر کوچکتر. حداکثر دو خروجی وجود داره: یکی برای پرداخت و دیگری برای برگردوندن باقیمانده به فرستنده (اگه باقیمانده ای باشه).

نباید مشکلی پیش بیاد اگه یه تراکنش به چند تراکنش دیگه وابسته باشه، و اون تراکنش ها هم به تعداد زیادی تراکنش دیگه مرتبط باشن. نیازی به نسخه جداگانه ای از تاریخچه تراکنش ها نیست.

توضیح ساده و مقایسه ای: فکر کن می خوای با اسکناس های مختلف، یه مبلغ خاص رو پرداخت کنی. مثلاً برای ۳۵ هزار تومن، ممکنه یه اسکناس ۲۰ تومنی، یه ۱۰ تومنی و یه ۵ تومنی بدی. تو بیت کوین هم دقیقاً همین طوره. می تونی چند تا ورودی بیت کوین (مثلاً بیت کوین هایی که از تراکنش های مختلف بهت رسیده) رو تو یه تراکنش ترکیب کنی و بعدش اونو به چند نفر مختلف بفرستی یا بخشی از اون رو نگه داری. اینطوری تراکنش ها خیلی انعطاف پذیرتر می شن و نیازی نیست برای هر مقدار کوچیک یه تراکنش جداگانه انجام بدی. این ویژگی، بیت کوین رو کاربردی تر و شبیه به پول فیزیکی می کنه.

۱۱. حریم خصوصی (Privacy)

ترجمه متن اصلی: Privacy

مدل بانکداری سنتی با محدود کردن دسترسی به اطلاعات به طرفین درگیر و واسطه مطمئن، سطح خاصی از حریم خصوصی رو فراهم می کنه. نیاز به عمومی بودن تمام تراکنش ها مانع از این محدودیت می شه، اما حریم خصوصی رو می شه با ناشناس نگه داشتن کلیدهای عمومی حفظ کرد. مردم می تونن تمام تراکنش ها رو ببینن، اما داده ای که اونا رو به یه فرد خاص ربط بده، وجود نداره. این مشابه با سطح اطلاعاتی هست که تو بازار بورس منتشر می شه، جایی که زمان و حجم معاملات به صورت عمومی اعلام می شه، اما هویت طرفین معامله مخفی می مونه.

به عنوان یه لایه امنیتی بیشتر، باید برای هر تراکنش از یه جفت کلید جدید استفاده کرد تا ارتباط بین تراکنش ها به فرستنده لو نره. با این حال، نمی شه از افشای برخی ارتباط ها بین تراکنش هایی که ورودی هاشون متعلق به یه مالک هستن، جلوگیری کرد. خطرش اینه که اگه هویت مالک کلید لو بره، ارتباط تمام تراکنش های اون مالک هم افشا می شه.

توضیح ساده و شفاف: حریم خصوصی تو بیت کوین کمی متفاوته با چیزی که تو بانک ها داریم. تو بانک، اطلاعات حساب شما فقط دست خودت و بانکه. اما تو بیت کوین، همه تراکنش ها به صورت عمومی قابل مشاهده ان. یعنی همه می تونن ببینن که مثلاً ۱۰ بیت کوین از آدرس A به آدرس B فرستاده شده. اما چیزی که مخفی می مونه، هویت واقعی پشت آدرس A و B هست. ساتوشی توصیه می کنه برای هر تراکنش از یه آدرس جدید استفاده کنی تا ردیابی تراکنش ها سخت تر بشه و حریم خصوصیت بیشتر حفظ بشه. البته باید حواست باشه که اگه یه روزی هویتت با یکی از آدرس هات لو بره، ممکنه بقیه تراکنش های اون آدرس هم قابل ردیابی بشن.

۱۲. محاسبات (Calculations)

ترجمه متن اصلی: Calculations

ما یه سناریو رو فرض می کنیم که یه مهاجم سعی می کنه یه زنجیره جایگزین بسازه که سریع تر از زنجیره درستکار باشه. حتی اگه موفق بشه، نمی تونه یه تغییر دلخواه تو سیستم ایجاد کنه، مثلاً کوین های جدید از هیچ بسازه یا پولی رو خرج کنه که مال خودش نیست. گره ها هرگز تراکنش های نامعتبر رو نمی پذیرن و بلوک هایی که حاوی این تراکنش ها باشن رو رد می کنن. تنها کاری که مهاجم می تونه بکنه اینه که یکی از تراکنش های خودش رو تغییر بده تا پولی که اخیراً برای خودش فرستاده رو پس بگیره.

رقابت بین زنجیره درستکار و زنجیره مهاجم رو می شه با «گام تصادفی دو جمله ای» (Binomial Random Walk) مدل سازی کرد. اگه زنجیره درستکار با یه بلوک گسترش پیدا کنه، فاصله بین مهاجم و زنجیره درستکار یک بلوک زیاد می شه. اگه مهاجم موفق بشه بلوک بعدی رو پیدا کنه، فاصله یک بلوک کم می شه. احتمال اینکه مهاجم بتونه از زنجیره درستکار جلو بزنه، مثل مشکل «پاکباختگی قمارباز» (Gambler’s Ruin) هست. ما می تونیم احتمال رسیدن مهاجم به نقطه سر به سر با زنجیره درستکار رو محاسبه کنیم.

احتمال پیدا کردن بلوک بعدی توسط گره درستکار رو p و توسط مهاجم رو q فرض می کنیم. احتمال رسیدن مهاجم از z بلوک عقب افتادگی به زنجیره درستکار برابر با qz است. اگه p > q باشه، با افزایش z (تعداد بلوک هایی که مهاجم از زنجیره درستکار عقب افتاده)، احتمال موفقیت حمله به صورت نمایی کاهش پیدا می کنه. اگه مهاجم به اندازه کافی سریع عمل نکنه، شانس اون برای رسیدن به زنجیره درستکار کم می شه و فاصله بین اون ها خیلی زیاد می شه.

حالا فرض کنید دریافت کننده یه تراکنش جدید چقدر باید صبر کنه تا مطمئن بشه فرستنده نمی تونه تراکنش رو تغییر بده. فرستنده می خواد دریافت کننده فکر کنه که پرداخت انجام شده و بعداً تراکنش رو تغییر بده. دریافت کننده یه جفت کلید جدید تولید می کنه و کلید عمومی رو درست قبل از امضا کردن تراکنش به فرستنده می ده. این کار باعث می شه فرستنده نتونه زنجیره بلوک ها رو از قبل آماده کنه. فرستنده متقلب می تونه مخفیانه روی یه زنجیره موازی کار کنه که حاوی یه نسخه جایگزین از تراکنش خودشه.

دریافت کننده نمی دونه که مهاجم چقدر پیشرفت کرده، پس صبر می کنه تا تراکنش به بلوک اضافه بشه و z بلوک دیگه هم بعد از اون تأیید بشن. دریافت کننده فرض می کنه که این کار به اندازه میانگین زمان مورد نیاز برای تولید z بلوک درستکار طول می کشه. پیشرفت مهاجم از «توزیع پواسون» (Poisson distribution) پیروی می کنه.

برای محاسبه احتمال اینکه مهاجم هنوز می تونه به گره سالم دست پیدا کنه یا نه، تراکم پواسون برای هر مقدار از پیشروی مهاجم رو در احتمال رسیدن به گره درستکار از همان نقطه ضرب می کنیم.

توضیح ساده و منطقی: ساتوشی اینجا با کلی فرمول و بحث ریاضی، نشون می ده که حمله به شبکه بیت کوین تقریباً غیرممکنه. هدف مهاجم اینه که یه زنجیره تقلبی بسازه که از زنجیره اصلی شبکه طولانی تر بشه و بتونه توش تراکنش های خودش رو دستکاری کنه (مثلاً پولی که فرستاده رو برگردونه). اما با توجه به اینکه اکثر قدرت پردازشی شبکه دست ماینرهای صادقه، زنجیره اصلی همیشه سریع تر رشد می کنه. هر چقدر هم که مهاجم تلاش کنه، احتمال اینکه بتونه از شبکه جلو بزنه، با اضافه شدن هر بلوک جدید به صورت تصاعدی کم می شه و عملاً به صفر می رسه. این محاسبات نشون می ده که امنیت بیت کوین نه فقط بر پایه کد، که بر پایه ریاضیات و احتمالات خیلی قویه.

۱۳. نتیجه گیری وایت پیپر (Conclusion)

ترجمه متن اصلی: Conclusion

ما یه سیستم پرداخت الکترونیکی بدون نیاز به اعتماد معرفی کردیم. ما با چارچوب معمول برای کوین های مبتنی بر امضاهای دیجیتال شروع کردیم که کنترل خوبی روی مالکیت می ده، اما اگه راه حلی برای جلوگیری از خرج کردن دوباره نداشته باشه، ناقصه. برای حل این مشکل، یه شبکه همتا به همتا با اثبات کار پیشنهاد دادیم که سوابق عمومی تراکنش ها رو نگه می داره. این سوابق برای مهاجم غیرقابل تغییرن، تا زمانی که اکثریت توان پردازشی دست گره های صادق باشه.

شبکه تو سادگی خودش قدرتمنده. گره ها به صورت همزمان کار می کنن و به حداقل هماهنگی نیاز دارن. اونا نیازی به شناسایی همدیگه ندارن، چون پیام ها به مکان خاصی ارسال نمی شن و فقط بر اساس اصل بیشترین کار انجام شده عمل می کنن. گره ها می تونن هر وقت خواستن از شبکه خارج بشن و دوباره برگردن، و زنجیره اثبات کار رو به عنوان اثباتی از اتفاقاتی که تو غیابشون افتاده قبول کنن. رأی گیری توسط قدرت پردازشی شون نشون داده می شه: با تلاش برای گسترش بلوک های معتبر، اونا اونا رو قبول می کنن، و با عدم کار روی بلوک های نامعتبر، اونا رو رد می کنن. با این مکانیزم اجماع، می شه هر مشوق یا قانون ضروری رو اعمال کرد.

توضیح ساده و جمع بندی: خلاصه کلام ساتوشی اینه که بیت کوین یه سیستم پرداختیه که نیازی به اعتماد نداره. قبلاً یه سری تلاش ها برای ساخت پول دیجیتال با امضاهای دیجیتال شده بود، اما مشکل این بود که نمی تونستن جلوی دوبار خرج کردن رو بگیرن. بیت کوین با مکانیزم اثبات کار و بلاک چین، این مشکل رو حل کرده. یه شبکه از کامپیوترها که با هم کار می کنن، بدون اینکه لازم باشه همدیگه رو بشناسن، همه تراکنش ها رو تأیید و ثبت می کنن. این شبکه با اینکه ساده به نظر می رسه، خیلی قدرتمنده و دستکاریش عملاً غیرممکنه. هر کی هم تو شبکه هست، با قدرتی که برای اثبات کار می ذاره، در واقع داره به امنیت و اعتبار شبکه رأی می ده و این همون چیزیه که بیت کوین رو اینقدر خاص کرده.

بخش های تکمیلی و ارزش افزوده

نکاتی جالب و حقایقی ناگفته درباره وایت پیپر بیت کوین

وایت پیپر بیت کوین پر از جزئیات فنی و ایده های نو بود، اما یه سری نکات و حقایق جالب هم در موردش هست که شاید کمتر شنیده باشین:

• تاریخ انتشار خاص: وایت پیپر بیت کوین در ۳۱ اکتبر ۲۰۰۸ منتشر شد، که مصادف با روز هالووین و همچنین روز اصلاحات پروتستانی (لوتر) بود. این انتخاب تاریخ خیلی ها رو به فکر فرو برد!
• قبل از وایت پیپر، کد بود: جالبه بدونید ساتوشی ناکاموتو قبل از اینکه متن وایت پیپر بیت کوین رو منتشر کنه، بخش زیادی از کد بیت کوین رو نوشته و آماده کرده بود.
• عدم استفاده از واژه ماینینگ: تو متن اصلی وایت پیپر، ساتوشی هیچ وقت از کلمه استخراج (Mining) استفاده نکرده. به جای اون از واژه هایی مثل تولید (Generation) برای توضیح فرایند پاداش دهی به ماینرها استفاده کرده بود.
• پیش بینی نشدن استخرهای استخراج: ساتوشی تو وایت پیپرش، اصلاً به فکر این نبود که روزی استخرهای استخراج (Mining Pools) به وجود بیان. این استخرها بعدها برای افزایش کارایی ماینینگ ایجاد شدن.
• ارجاعات علمی: ساتوشی تو وایت پیپرش به کارهای قبلی دانشمندان و محققان دیگه، مثل آدام بک (خالق هش کش) اشاره کرده بود که نشون دهنده تسلطش به دانش رمزنگاری و کامپیوتره.
• تمجید جک دورسی: جک دورسی، مدیرعامل سابق توییتر و از طرفداران پر و پا قرص بیت کوین، وایت پیپر بیت کوین رو یه اثر مهم و تحول آفرین تو علوم کامپیوتر توصیف کرده.
• طولانی ترین و کوتاه ترین بخش ها: بخش محاسبات با حدود ۵۵۹ کلمه، طولانی ترین بخش وایت پیپر محسوب می شه، در حالی که بخش ترکیب و جداسازی مقادیر یکی از کوتاه ترین بخش هاست.

دانلود وایت پیپر بیت کوین

اگه دوست دارید فایل PDF وایت پیپر بیت کوین رو به زبان فارسی و نسخه اصلی انگلیسی برای خودتون داشته باشید، می تونید از لینک های زیر دانلودشون کنید:

• دانلود فایل PDF ترجمه شده وایت پیپر بیت کوین به فارسی
• دانلود فایل PDF نسخه اصلی انگلیسی وایت پیپر بیت کوین

سوالات متداول

وایت پیپر بیت کوین چیست و چه اهمیتی دارد؟

وایت پیپر بیت کوین سندی ۹ صفحه ای است که توسط ساتوشی ناکاموتو در سال ۲۰۰۸ منتشر شد. این سند اساس بیت کوین را به عنوان یک سیستم پول نقد الکترونیکی همتا به همتا توضیح می دهد که مشکل دوبار خرج کردن را بدون نیاز به واسطه های مالی حل می کند. اهمیت آن در این است که مبانی فنی، اقتصادی و فلسفی بیت کوین را تشریح می کند و به عنوان مرجع اصلی برای درک این فناوری انقلابی عمل می کند.

چه کسی وایت پیپر بیت کوین را نوشت؟

وایت پیپر بیت کوین توسط یک فرد یا گروهی ناشناس با نام مستعار ساتوشی ناکاموتو (Satoshi Nakamoto) نوشته و منتشر شد. هویت واقعی او تاکنون فاش نشده است و یکی از بزرگترین رازهای دنیای ارزهای دیجیتال محسوب می شود.

بیت کوین در وایت پیپر چه مشکلی را حل می کند؟

مشکل اصلی که وایت پیپر بیت کوین به دنبال حل آن است، مشکل دوبار خرج کردن (Double-Spending) در سیستم های پول نقد الکترونیکی است. این مشکل زمانی پیش می آید که یک واحد پول دیجیتال بتواند بیش از یک بار خرج شود. بیت کوین این مشکل را با استفاده از مکانیزم اثبات کار، برچسب های زمانی و یک دفتر کل عمومی توزیع شده (بلاک چین) حل می کند.

آیا وایت پیپر بیت کوین به ماینینگ اشاره کرده است؟

نه، تو متن اصلی وایت پیپر بیت کوین، ساتوشی ناکاموتو از واژه ماینینگ (Mining) یا استخراج استفاده نکرده است. او به این فرایند تولید (Generation) اشاره می کند که در آن گره ها با حل پازل های رمزنگاری شده، بلوک های جدید را به زنجیره اضافه کرده و در ازای آن بیت کوین جدید دریافت می کنند.

چگونه بیت کوین حریم خصوصی کاربران را حفظ می کند؟

بیت کوین حریم خصوصی را از طریق ناشناس نگه داشتن کلیدهای عمومی کاربران حفظ می کند. در حالی که همه تراکنش ها به صورت عمومی در بلاک چین قابل مشاهده هستند، هویت واقعی پشت آدرس های بیت کوین مخفی می ماند. ساتوشی توصیه می کند برای هر تراکنش از جفت کلید جدیدی استفاده شود تا ردیابی و ارتباط بین تراکنش ها دشوارتر شود.

منظور از Peer-to-Peer (همتا به همتا) در وایت پیپر چیست؟

منظور از Peer-to-Peer یا همتا به همتا، سیستمی است که در آن کاربران می توانند مستقیماً با یکدیگر تراکنش انجام دهند، بدون اینکه به یک واسطه مرکزی (مثل بانک) نیاز داشته باشند. این سیستم بر پایه شبکه ای از کامپیوترها (گره ها) کار می کند که همه با هم در ارتباط هستند و به طور مستقل تراکنش ها را تأیید و ثبت می کنند.

Timestamp Server در بیت کوین به چه معناست؟

سرور برچسب زمانی یا Timestamp Server در بیت کوین به مکانیزمی اشاره دارد که ترتیب زمانی تراکنش ها را در بلاک چین تأیید می کند. هر بلوک شامل یک هش از بلوک قبلی و یک برچسب زمانی است که ثابت می کند داده ها در زمان مشخصی وجود داشته اند. این کار باعث ایجاد یک زنجیره غیرقابل تغییر و تأیید شده از تراکنش ها می شود.

سخن پایانی

رسیدیم به آخر این سفر طولانی تو دنیای وایت پیپر بیت کوین. واقعاً خوندن این سند و فهمیدن عمق ایده های ساتوشی ناکاموتو، هر کسی رو به فکر فرو می بره. اون نه تنها یه سیستم پرداخت جدید ساخت، بلکه یه فلسفه جدید رو هم به وجود آورد که چطور می شه بدون نیاز به اعتماد به یه واسطه مرکزی، به هم اعتماد کنیم و تراکنش انجام بدیم.

امیدوارم این ترجمه وایت پیپر بیت کوین به فارسی و توضیحات ساده شده، بهتون کمک کرده باشه تا مفاهیمش رو بهتر درک کنید و یه دید عمیق تر نسبت به این ارز دیجیتال شگفت انگیز پیدا کنید. بیت کوین فقط یه پول نیست، یه انقلاب فکریه که هنوز هم داره دنیا رو تغییر می ده. اگه سؤالی دارید یا دوست دارید بیشتر در موردش بدونید، حتماً کامنت بذارید و بپرسید. دنیای بلاک چین پر از ناشناخته های جذابه!

منابع (References)

اینجا منابعی که ساتوشی ناکاموتو تو وایت پیپر بیت کوین بهشون اشاره کرده رو می بینید:

1. W. Dai, b-money, http://www.weidai.com/bmoney.txt, 1998.
2. H. Massias, X.S. Avila, and J.-J. Quisquater, Design of a secure timestamping service with minimal trust requirements, In 20th Symposium on Information Theory in the Benelux, May 1999.
3. S. Haber, W.S. Stornetta, How to time-stamp a digital document, In Journal of Cryptology, vol 3, no 2, pages 99-111, 1991.
4. D. Bayer, S. Haber, W.S. Stornetta, Improving the efficiency and reliability of digital time-stamping, In Sequences II: Methods in Communication, Security and Computer Science, pages 329-334, 1993.
5. S. Haber, W.S. Stornetta, Secure names for bit-strings, In Proceedings of the 4th ACM Conference on Computer and Communications Security, pages 28-35, April 1997.
6. A. Back, Hashcash – a denial of service counter-measure, http://www.hashcash.org/papers/hashcash.pdf, 2002.
7. R.C. Merkle, Protocols for public key cryptosystems, In Proc. 1980 Symposium on Security and Privacy, IEEE Computer Society, pages 122-133, April 1980.
8. W. Feller, An introduction to probability theory and its applications, 1957.