نود بیت کوین چیست؟
شبکه بیت کوین یک تشکیلات همتا به همتا (P2P) است که از نودها تشکیل شده است.
در واحد قبل، مفهوم یک شبکه و همچنین شبکه همتا به همتا مطرح شد.
اما نود بیت کوین چیست؟ چه وظایفی دارد و چگونه عمل می‌کند؟
نود بیت کوین یا به عبارت دقیق‌تر، یک کامپیوتر فول نود بیت کوین، یک دستگاه است که نرم‌افزار بیت کوین را اجرا می‌کند (به عنوان "مشتری بیت کوین" یا "نرم‌افزار مشتری بیت کوین" شناخته می‌شود).
این فول نود ممکن است یک کامپیوتر شخصی یا لپ‌تاپ باشد تا زمانی که دارای حافظه کافی برای ذخیره داده‌های گذشته باشد.
تفاوتی میان اصطلاح‌های نود و فول نود وجود دارد که اغلب به عنوان مترادف به‌کار می‌روند. با این حال، تفاوت‌هایی بین آنها وجود دارد؛ به همین دلیل، دو نوع نود وجود دارد: فول نودها ("نود کامل") و لایت نودها ("نود سبک").
فول نودها ستون اصلی فرآیند بیت کوین را تشکیل می‌دهند، در حالی که لایت نودها برای عملکرد خود به فول نودها وابسته هستند. از آنجا که لایت نودها به تنهایی قادر به اجرای وظایف نیستند، آنها مشابه انگل یا کنه‌ها هستند و مجبور به اتصال خود به یک فول نود هستند.
در طول این متن، هر زمان که از کلمه "نود" استفاده کردم، منظورم به وضوح یک فول نود است (مگر اینکه به طور صریح اشاره کنم).
وظایف اصلی نود در شبکه بیت کوین چیست؟
سه وظیفه اصلی هر نود بیت کوین به شرح زیر است:
- پیگیری و اجرای قوانین
- به اشتراک گذاری اطلاعات
- ذخیره کپی از تراکنش‌های تایید شده
پیگیری و اجرای قوانین:
هر نود (یعنی یک کامپیوتر که نرم‌افزار بیت کوین را اجرا می‌کند) به گونه‌ای برنامه‌ریزی شده است که از یک مجموعه قوانین پیروی می‌کند. این مجموعه قوانین به نام پروتکل بیت کوین شناخته می‌شود.
بنابراین، هر نود مستقل عمل می‌کند. تصمیم‌گیری‌های نودها بر اساس پروتکل یا قوانین بیت کوین صورت می‌گیرد.
نودها با پیروی از این قوانین، می‌توانند تراکنش‌های دریافتی را بررسی کرده و اگر همه چیز صحیح و قانونی باشد، آن را انتقال دهند. در صورت وجود هر گونه مشکل، تراکنش انجام و منتقل نمی‌شود.
تصویری که نمایش داده شده است، نشان می‌دهد که تراکنشی که از قوانین پیروی نکند، توسط شبکه P2P رد می‌شود.
برای مثال، یکی از قوانین این است که برای انجام تراکنش، موجودی بیت کوین در حساب شخص باید بیشتر یا مساوی با مقداری باشد که می‌خواهد ارسال کند. اگر نودی تلاش کند تا بیشتر از موجودی حسابش ارسال کند، تراکنش به نودهای دیگر منتقل نخواهد شد.
اگر یکی از اعضای شبکه اطلاعات نادرستی را پخش کند، همه نودها فوراً آن را نامعتبر تشخیص داده و رد می‌کنند.
هر نود به تنهایی می‌تواند همه اطلاعات در شبکه را تایید کند، بنابراین نیازی به اعتماد بین اعضای شبکه وجود ندارد.
به اشتراک گذاری اطلاعات در نودها:
وظیفه اصلی یک نود بیت کوین، به اشتراک گذاری اطلاعات با سایر نودهاست، که این اطلاعات تراکنش‌ها هستند.
این اطلاعات دو نوع هستند: تراکنش‌های جدید (تراکنش‌های به تازگی وارد شبکه شده) و تراکنش‌های تایید شده (تراکنش‌هایی که تایید شده‌اند و در یک بلاک نوشته شده‌اند). یک نود هر دو نوع اطلاعات را به اشتراک می‌گذارد.
بلاک چیست؟
به عنوان یک مثال تصویری، می‌توان گفت: شما به کافی‌شاپ محلی می‌روید، پرداخت می‌کنید و یک رسید دریافت می‌کنید. شما عاشق این کافی‌شاپ هستید و پس از چند بار دیگر رفتن به آنجا، تعدادی رسید جمع‌آوری می‌کنید. این دسته از رسیدها بلاک‌ها هستند.
پس از جمع‌آوری اطلاعات تراکنش‌ها، یک بلاک درست می‌شود. مفهوم بلاک یا تفاوت بین تراکنش‌های تایید شده و جدید در جلسات آینده شفاف خواهد شد.
معرفی استخراج بیت کوین (Bitcoin Mining)
حالا که با اجزای اصلی شبکه بیت کوین و نقش نودها آشنا شدیم، به مرحله بعدی بپردازیم: استخراج بیت کوین یا همان ماینینگ.
استخراج بیت کوین چیست؟
استخراج بیت کوین یک فرآیند کلیدی در این شبکه است که به کمک آن، تراکنش‌های جدید به بلاک‌های جدیدی افزوده می‌شوند و بلاک‌های تازه به بلاک چین افزوده می‌شوند. مهمترین نقش در این فرآیند به ماینرها تعلق دارد.
ماینرها چه کار می‌کنند؟
ماینرها نودهایی هستند که مسئولیت استخراج بلاک‌های جدید را بر عهده دارند. این فرآیند به صورت رقابتی انجام می‌شود و ماینرها سعی می‌کنند با حل یک مسئله ریاضی پیچیده به عنوان "استخراج"، بلاک جدیدی را ایجاد کنند.
مسئله ریاضی که ماینرها باید حل کنند، به نام "اثبات کار" یا "Proof of Work" است. این مسئله به طور اتفاقی انتخاب می‌شود و اولین ماینری که مسئله را حل کرد، بلاک جدید را ایجاد می‌کند و آن را به بلاک چین اضافه می‌کند.
چرا به این فرآیند "استخراج" گفته می‌شود؟
استخراج به این دلیل است که ماینرها در رقابت با یکدیگر برای حل مسئله ریاضی هستند و اولین نفری که مسئله را حل کند، بلاک جدید را استخراج کرده و اضافه می‌کند. این رقابت منجر به ایجاد بلاک‌های جدید و تایید تراکنش‌ها می‌شود.
پاداش ماینرها:
ماینرها به عنوان پاداش برای کار، بیت کوین دریافت می‌کنند. به این عملیات "پاداش ماینینگ" یا "Mining Reward" گفته می‌شود. در حال حاضر (تا زمان آموزش)، پاداش ثابتی به اسم "پاداش بلاک" و همچنین از طریق "کارمزد تراکنش" در هر بلاک به ماینرها داده می‌شود.
نکته مهم:
- استخراج بیت کوین یک فرآیند زمان‌بر و پر از محاسبات ریاضی پیچیده است.
- اثبات کار (Proof of Work) به عنوان یک مسئله ریاضی پیچیده به ماینرها ارائه می‌شود تا نشان دهند که واقعاً زحمت کشیده‌اند.
- این پروسه باعث امنیت بالای شبکه بیت کوین می‌شود و از حملات مخرب جلوگیری می‌کند.
حالا که با مفهوم استخراج بیت کوین آشنا شدیم، در واحدهای بعدی به بررسی عمیق‌تر این فرآیند و نحوه عملکرد آن خواهیم پرداخت.
