''فکت کوینز'' حاصل تلاش یک تیم متخصص وعلاقمند درزمینه بلاک چین وارزهای دیجیتال است که سعی می کند مقالات آموزش های مرتبط را با کیفیت بالا به علم اندوزان ارائه نماید وب سایت www.factcoins.com
همانطور که می دانید فرآیند استخراج ، بلاک های جدیدی به زنجیره بلاک اضافه می کند .و تغییر در تاریخچه تراکنش ها را دشوار می کند.در این مقاله به بررسی پروتکل های استخراج می پردازیم.
ماینینگ به دو صورت انجام می شود:
استخراج انفرادی (Solo mining): در این روش ماینر تلاش می کند بلاک های جدیدی را به تنهایی تولید کند . درآمد حاصل از پاداش بلوک و هزینه های معامله کاملا به خود او اختصاص می یابد .
استخراج استخری(Pooled mining): در این روش ماینرها منابع خود را با منابع سایر ماینرها به کار می گیرند.و تشکیل استخر استخراج (pool) داده تا بلاک ها را پیدا کند . و درآمد حاصل از آن بین استخراج کنندگان استخر تقسیم می شود .
استخراج انفرادی
همانطور که در زیر نشان داده شده است ، ماینرهای انفرادی معمولاً از bitcoind برای گرفتن تراکنش های جدید از شبکه استفاده می کنند. Bitcoind یک سرور full node است که یک شبکه P2P ایجاد کرده ، بلاکچین را همگام سازی می کند و تراکنش ها و بلوک ها را تأیید می کند.
نرم افزار استخراج بطور دوره ای با استفاده از پروتکل getblocktemplate برای تراکنش های جدید از bitcoind پرس و جو می کند ، لیستی از تراکنش های جدید به علاوه کلید عمومی که تراکنش coinbase باید به آن ارسال شود ، را ارائه می دهد.
جهت مشاهده ادامه مقاله به آدرس وب سایت فکت کوینز مراجعه نمایید.
برای کسب درآمد بیشتر از ماینینگ ، بیشتر استخراج کنندگان بیت کوین، امروزه از استخرهای استخراج در مقایسه با استخراج انفرادی استفاده می کنند.. این امکان توسط پروتکل استخراج “Stratum” فعال است که در حال حاضر تقریباً در تمام استخرهای استخراج استفاده می شود .در مقاله قبلی در مورد استراتوم1 و پروتکل های استخراج بحث شد.در این مقاله به بررسی پروتکل استراتوم 2 می پردازیم.
نگاهی به پروتکل استراتوم 1
در مقاله قبلی در مورد این پروتکل صحبت شد. به صورت خلاصه نحوه کار استخراج با Stratum V1 به این صورت است:
ابتدا ، یک هشر (کاربر استخر استخراج ، که گاهی اوقات “miner” نیز نامیده می شود) کامپیوتر استخراج (معمولاً یک ماشین تخصصی با تراشه های ASIC) را به استخر استخراج متصل می کند. یا به طور خاص تر ، آنها رایانه خود را به رایانه ای که توسط اپراتور استخر استخراج کار می کند متصل می کنند.
سپس رایانه استخراج از اپراتور استخر درخواست “قالب بلاک” یا template را می کند. این قالب در اصل یک بلاک Bitcoin ناقص (بدون اثبات کار برای معتبر بودن آن )است .
جهت مشاهده ادامه مقاله به آدرس وب سایت فکت کوینز مراجعه نمایید.
توجه: بخش اول این مقاله عملکرد قبلی سوزاندن BNB را در حالی که در شبکه اتریوم (Ethereum) بود توضیح می دهد. اکنون BNB در زنجیره بایننس(Binance Chain) قرار دارد و عملکرد سوختن(burn function) رفتار متفاوتی دارد. با این حال، این بحث هنوز به تمام توکن های ERC-20 فعلی که از عملیات سوزاندن پشتیبانی می کنند، اعمال می شود.
قبل از اینکه وارد بحث توکن سوزی شویم بهتر است تفاوت کوین و توکن را بدانیم. چرا که در حوزه رمزارز بسیاری از مواقع این دو واژه اشتباهاً به جای هم استفاده میشوند. برخی افراد کوین را به جای توکن و برخی دیگر توکن را به جای کوین استفاده میکنند. آنها فکر میکنند توکن با کوین فرق چندانی ندارد . در حالی که این دو، دو واژه ی کاملاً متفاوت از یکدیگر هستند. فهم تفاوت این دو کلمه باعث میشود درک بهتری از بازارهای ارزهای رمزپایه داشته باشید.
تفاون کوین و توکن در چیست؟
شباهت اصلی توکن و کوین در این است که هر دوی آنها با فناوری بلاکچین کار میکنند و به یک روش معامله میشوند.در حقیقت اکثر رمزارزهایی که با آنها برخورد داشته این بر روی بلاکچین فعالیت میکنند.
بلاکچین چیست؟ به صورت خلاصه دفتر کلی توزیع شده، غیر متمرکز، عمومی و دیجیتالی است که توسط شبکه ای از رایانه ها اجرا میشود. هر بلوک در زنجیره بلوکی یک دوره زمانی است که مجموعه خاصی از تراکنش ها را در بر دارد.
نکته جالب و قابل توجه در مورد بلاکچین این است که هرگونه اطلاعاتی از انتقال پول گرفته تا مالکیت اشیاء و منابع میتواند بر روی آن ذخیره شود. خوب اینجاست که به تفاوت کوین و توکن میرسیم.
در حالی که سکه ها مانند یک پول نقد دیجیتال عمل می کنند که هدف آنها تسهیل پرداخت ها است، از طرف دیگر ، موارد استفاده توکن ها بسیار متفاوت خواهد بود.
کوین ها رمزارزهایی هستند که بر روی شبکه بومی خود ایجاد میشوند و بر روی بلاک چین های مستقل خود فعالیت میکنند. به عنوان مثال بیتکوین کوینی است که بر روی بلاک چین خود ایجاد شده و به فعالیت خود ادامه میدهد. اتر، لایت کوین و مونرو هم دقیقاً چنین وضعیتی دارند و بر روی بلاکچین خود توسعه یافته اند. همه کوین ها دارای بلاکچین منحصر به فرد و مجموعه ماینرهای خاص برای تأیید معاملات خود هستند.
توکن بر خلاف کوین بلاک چین خودش را ندارد. رمزارزی است که بر روی بلاک چین دیگری فعالیت میکند. خوب سوالی که در اینجا پیش می آید این است که این توکن ها بر روی چه بلاکچینی راه اندازی میشوند؟ و این بلاک چین دیگری دقیقاً کجاست؟
همانطور که میدانید پلتفرم ها بلاک چین خاصی هستند که به دیگر پروژه ها اجازه میدهند اپلیکیشن های خود را بر روی پروتکلشان راه اندازی کنند. نمونه بازر این مسئله شبکه اتریوم است.این شبکه به کاربران اجازه میدهد توکن ها ی خود را بر روی پلتفرم اتریوم ایجاد ، منتشر و مدیریت کنند.
توکن چیست؟
اتریوم با داشتن قرارداد هوشمند به رایج ترین پلتفرم برای ساخت و انتشار توکن ها تبدیل شده است.از میان توکن های بسیار محبوب این روزها میتوان به توکن های ERC20 اشاره کرد.این توکن ها بر روی بلاکچین اتریوم ساخته شده اند. و از شبکه آن برای انتقال انجام تراکنش ها بهره میبرند.پیشنهاد میکنیم برای کسب اطلاعات جامع تر به مطالعه مقاله تفاوت کوین و توکن در چیست پردازید . چرا که این مبحث به صورت کاملاً جامع توضیح داده شده است.
به زبان ساده توکن سوزی ارز دیجیتال فرآیند حذف دائمی کوین ها از گردش و کاهش عرضه کل میباشد. این روش به رمز ارزهای خاصی اختصاص داده نشده و تقریباً برای همه ارزهای دیجیتال،از جمله Coin یا Token، قابل اجراست. همانطور که جوامع هم ، در صورت چاپ و توزیع بیش از اندازه اسکناس توسط بانک مرکزی، با کاهش ارزش پول ملی رو به رو خواهیم شد، زیاد شدن رمزارزهای در گردش داخل شبکه یک کریپتوکارنسی از یک حد معین نیز به کاهش قیمت آن منجر خواهد شد.
حال با سوزاندن تعدادی از رمزارزها میتوان تعادل لازم را برقرار کرد. تصور اینکه سوزاندن کوین همیشه بعد از مدتی فعالیت شبکه رخ میدهد، اشتباه است. ممکن است حتی قبل از راه‌اندازی یک شبکه، سوزاندن توکن عملی شود. برخی توسعه‌دهندگان مایلند در انتهای عرضه اولیه سکه (ICO) پروژه بلاک چینی خود، رمز ارزهای باقی مانده و فروخته نشده را از بین ببرند.اما برخی پلتفرم‌های تریدینگ، این عملیات توکن سوزی را به طور مستمر دنبال و آن را به شکل دوره‌ای اجرا میکنند.
برای توضیح چگونگی دستیابی به این هدف، ما از بایننس کوین (BNB) به عنوان مثال استفاده خواهیم کرد. قرارداد قبلی بایننس کوین در حالی که در شبکه اتریوم(Ethereum) بود را می توانید در اینجا مشاهده کنید.
جهت مشاهده ادامه مقاله به آدرس وب سایت فکت کوینز مراجعه نمایید.
همانطور که می دانید ، بیت کوین توسط هیچ نهاد یا شرکتی کنترل نمی شود. و به همین دلیل هیچ ساختار رسمی برای پیشنهاد بهبود پروتکل یا کد بیت کوین وجود ندارد.هر توسعه دهنده یا هر کسی از هرجای دنیا می تواند BIP بیت کوین را پیشنهاد کند. و این کاملاً مربوط به کل جامعه بیت کوین است .که کاربران ، ماینرها ، توسعه دهندگان و سرمایه گذاران رأی می دهند و تصمیم می گیرند که آیا این پیشنهاد را اجرا کنند یا خیر.
تاریخچه بی آی پی
فرآیند BIP اولین بار توسط امیر تاکی ، توسعه دهنده اولیه بیت کوین ، توسعه یافت و معرفی شد . وی همچنین اولین اجرای جایگزین پروتکل بیت کوین را ایجاد کرد: Libbitcoin. تاکی معتقد بود که روند توسعه بیت کوین ساختارمندتر خواهد شد.
Taaki اولین BIP (BIP 0001) را در تاریخ 19 آگوست 2011 ارائه داد ، که روند BIP را خودش شرح می داد.
تعریف BIP بیت کوین
BIP مخفف Bitcoin Improvement Proposal به معنای پیشنهاد بهبود برای پروتکل بیت کوین است. پیشنهاد بهبود بیت کوین یا BIP ، یک سند طراحی فنی است که اطلاعاتی را به جامعه بیت کوین ارائه می دهد . یا ویژگی جدیدی را برای بیت کوین یا فرآیندها یا محیط آن توصیف می کند. که پروتکل بیت کوین را تحت تأثیر قرار می دهد. ویژگی های جدید ، پیشنهادات و تغییرات طراحی در پروتکل باید به عنوان BIP ارسال شود. نویسنده BIP مسئول ایجاد اجماع در جامعه و مستند کردن نظرات مخالف است.
جهت مشاهده ادامه مقاله به آدرس وب سایت فکت کوینز مراجعه نمایید.
قبل از رایانه های امروزی ، آلن تورینگ این فرضیه را مطرح کرد که روزی ماشینی وجود دارد که می تواند هر مشکلی را حل کند. این دستگاه به تورینگ کامل (Turing Complete) معروف شد.
مقدمه ای بر تورینگ کامل (Turing Complete)
تورینگ کامل (Turing Complete) به ماشینی گفته می شود که با در نظر گرفتن زمان و حافظه کافی همراه با دستورالعمل های لازم ، هر مسئله پیچیده ای را بتواند حل کند. این اصطلاح به طور معمول برای توصیف زبان های برنامه نویسی مدرن استفاده می شود زیرا بیشتر آنها Turing Complete (C ++ ، Python ، JavaScript و غیره) هستند.
مخترع تورینگ
آلن تورینگ ، یکی از بزرگترین ریاضیدانان و دانشمندان کامپیوتر ، در سال 1936 ماشینی را توسعه داد (ماشین فیزیکی نبود بلکه نظری بود) که می توانست هر محاسبه ای را انجام دهد. وی نحوه ساخت رایانه ای را توضیح داد که بتواند هر برنامه ای را اجرا کند و هر نوع مساله ای را حل کند. با این حال ، هیچ تضمینی در مورد مدت زمان پردازش وجود ندارد. بعضی از آنها ممکن است در عرض چند دقیقه انجام شود در حالی که برخی مسایل ممکن است هزاران سال طول بکشد . اما تضمین می کند که دیر یا زود مشکل حل خواهد شد. (حتی ممکن است تا پس از نابودی جهان طول بکشد).
جهت مشاهده ادامه مقاله به آدرس وب سایت فکت کوینز مراجعه نمایید.
در مقالات قبلی به تعریف فورک و انواع آن ،همچنین علت رخداد فورک پرداخته شد.در این مقاله به بررسی هارد فورک و انواع آن می پردازیم.
مقدمه ای بر هارد فورک
هارد فورک یک اتفاق منحصر به فرد در حوزه ارزهای دیجیتال است که یک دیدگاه دو قطبی را در جامعه ارزهای رمزپایه ایجاد کرده است. برخی استدلال می کنند که هارد فورک ها نمایانگر یک نیروی منفی هستند که باعث ایجاد تفرقه و هرج و مرج می شود .در حالی که برخی معتقدند که اینها نوعی نوآوری در ارزهای رمزنگاری شده را نشان می دهند. در حالی که شایستگی هایی در هر دو طرف وجود دارد . مهم است که ابتدا مفهوم هارد فورک و چگونگی تأثیر آنها بر دنیای ارزهای رمزنگاری شده را درک کنیم.
هارد فورک به این معنی است که وقتی تغییری در زنجیره بلوک رخ دهد ، غیرقابل برگشت خواهد بود. معمولاً به این دلیل است که تغییرات با نسخه های قدیمی بلاکچین سازگار نیستند. در نتیجه ، هنگامی که به روزرسانی یا تغییر در بلاکچین اعمال می شود ، نسخه جدید از بلاکچین اصلی فورک می شود و در واقع دو بلاکچین فعال وجود دارد . نسخه اصلی و نسخه جدید که دارای قوانین جدید است هر کاربری که مایل به اتصال به شبکه تازه انشعاب شده باشد باید به نسخه جدید ارتقا یابد.
هارد فورک Hard fork
هارد فورک هنگامی اتفاق می افتد که کد منبع اصلی بلاکچین برای افزایش ویژگی خاصی تغییر کند. فناوری بلاک چین ابتدا به عنوان فناوری زیربنای بیت کوین ، اولین ارز رمزپایه غیرمتمرکز ، تصور می شد. به طور کلی ، بلاکچین یک دفتر توزیع شده از معاملات است که داده ها در «بلاک» هایی ذخیره می شود که قابل تغییر نیستند. هر بلاک با هزاران تراکنش مختلف پر شده است که می تواند از کسی که یک فنجان قهوه با استفاده از بیت کوین (BTC) خریداری می کند تا یک هکر که به طور غیرقانونی چیزی را از وب تاریک خریداری می کند ، در بر گیرد.
جهت مشاهده ادامه مقاله به آدرس وب سایت فکت کوینز مراجعه نمایید.
در مقاله اکوسیستم بلاکچین به بررسی چرخه حیات بیت کوین پرداخته شد.و بررسی کردیم در این چرخه چه کسانی حضور دارند و چه نقشی را ایفا می کنند.در این مقاله بررسی می کنیم کنترل شبکه بلاک چین به دست چه کسانی انجام می شود؟
مشارکت کنندگان در پایداری بلاکچین
شبکه بلاکچین شامل همه افرادی است که به هر شکلی با بلاکچین تعامل دارند. هر کسی که به شبکه بلاکچین متصل شود به عنوان یک “گره” برای شبکه عمل می کند.
در بلاکچین ، شما می توانید به طور گسترده ای بین سه زیر مجموعه از شرکت کنندگان شامل توسعه دهندگان ، استخراج کنندگان و کاربران گره کامل تمایز قائل شوید. اینها طرفهایی هستند که در واقع به شبکه کمک می کنند. از گره های سبک یا Lightweight node (به عنوان مثال ، کیف پول های تلفن ، لپ تاپ و غیره) به طور گسترده ای استفاده می شود ، اما در کنترل شبکه در واقع “شرکت کننده” نیستند و نقشی ندارند.
توسعه دهندگان (Developers)
توسعه دهندگان مسئول ایجاد و به روزرسانی کد هستند. هرکسی می تواند در این روند سهیم باشد. این کد به صورت عمومی در دسترس است ، بنابراین آنها می توانند تغییراتی را برای بررسی سایر توسعه دهندگان ارائه دهند.
توسعه دهندگان بلاکچین
در گیت هاب لیستی از توسعه دهندگان وجود دارد که مشارکت ها و تغییرات آنها در شبکه اصلی بیت کوین از 30 آگوست 2009 پذیرفته شده است.
ماینرها (Miners)
ماینرها کسانی هستند که شبکه را ایمن می کنند. آنها کد رمز ارز را اجرا می کنند و منابع خود را به افزودن بلوک های جدید به بلاکچین اختصاص می دهند. به عنوان مثال در شبکه بیت کوین این کار را از طریق اثبات کار انجام می دهند. آنها به خاطر تلاشهایشان پاداش می گیرند.
ماینرها به دلیل مشارکت در شبکه ، از طریق بررسی تراکنشها ، کوین پاداش می گیرند. استخراج می تواند یک تجارت سودآور باشد ، اما عمدتا زیرساخت های مهم بلاکچین را فراهم می کند. ماینرها داده های جدیدی را برای افزودن به بلاکچین ایجاد می کنند ، بنابراین امکان انجام تراکنشها و خریدها در شبکه فراهم می شود.
بلوک های جدید مورد نیاز است زیرا هر بلوک فقط می تواند حاوی مقدار مشخصی از داده های تراکنش باشد. با افزایش تراکنشها ، داده های مربوط به آنها نیز افزایش می یابد و این امر نیاز به بلوک های بیشتری در بلاکچین را ایجاد می کند. استخراج یک صنعت کاملاً رقابتی است و بدون آن هیچ زنجیره بلوکی وجود ندارد که بتوان در مورد آن صحبت کرد.
کاربران گره کامل
گره های کامل ستون فقرات شبکه ارزهای رمزپایه هستند. آنها بلوک ها و معاملات را تأیید ، ارسال و دریافت می کنند و نسخه ای از بلاکچین را حفظ می کنند.
در بین این سه دسته اغلب هم پوشانی وجود دارد. به عنوان مثال شما می توانید هم یک توسعه دهنده وهم یک کاربر گره کامل یا یک کاربر استخراج و گره کامل باشید. می توانید هر سه باشید یا هیچ کدام.
نودهای کامل یا فول نودها در بلاک چین
در واقع ، بسیاری از کاربران عادی رمز ارز ، هیچ یک از این نقش ها را بر عهده ندارند. در عوض ، آنها ترجیح می دهند از گره های سبک یا خدمات متمرکز استفاده کنند.
چه کسانی شبکه بلاک چین را کنترل می کنند؟
با نگاهی به توضیحات بالا ، می توانید موارد محکمی را برای توسعه دهندگان و استخراج کنندگان در تصمیم گیری برای شبکه ایجاد کنید. توسعه دهندگان کد را ایجاد می کنند . بدون آنها ، شما هیچ نرم افزاری برای اجرا و هیچ کس برای رفع اشکالات یا افزودن ویژگی های جدید نخواهید داشت. ماینرها شبکه را ایمن می کنند . بدون رقابت سالم در استخراج ، زنجیره می تواند ربوده شود ، یا ممکن است متوقف شود.اما قدرت واقعی در گره های کامل متمرکز شده است.
این شرکت کننده ها دارای اختیارات کامل نیستند . آنها ارائه دهنده خدمات هستند. اگر مردم تصمیم بگیرند از شبکه استفاده نکنند ، سکه ارزش خود را از دست می دهد. از دست دادن ارزش به طور مستقیم بر ماینرها تأثیر می گذارد (ارزش پاداش آنها کاهش می یابد). در مورد توسعه دهندگان ، آنها فقط می توانند توسط کاربران نادیده گرفته شوند.
شبکه بلاکچین تحت کنترل هیچ گروه یا نهادی نیست. و این شبکه حاصل مشارکت شرکت کنندگان آن است.
ماهیت غیرمتمرکز بلاکچین های عمومی (مانند بیت کوین و اتریوم) بدین صورت است که شرکت کنندگان در شبکه باید بتوانند در مورد وضعیت بلاکچین (دفترکل و بلاک های عمومی مشترک و پروتکل بلاکچین) به توافق برسند. اتفاق نظر در میان گره های شبکه منجر به ایجاد یک بلاکچین منفرد می شود که حاوی داده های تأیید شده (تراکنشها) است .
انشعاب یا فورک
با این حال ، بسیاری از اوقات ، گره های موجود در شبکه نمی توانند در مورد وضعیت آینده بلاکچین اتفاق نظر داشته باشند. این رویداد به فورک یا انشعاب منجر می شود ، یعنی زنجیره ایده آل به دو یا چند زنجیره تقسیم می شود که همه معتبر هستند.
فورک چگونه اتفاق می افتد؟
اول ، بیایید بلاکچین را به روشی ابتدایی مرور کنیم.
در این فناوری ، شبکه ای از رایانه ها ، که معمولاً “گره” نامیده می شوند ، یک رکورد مشترک ، قابل تأیید و تغییرناپذیر از داده ها را نگهداری می کنند. دو یا چند رکورد ، که معمولاً “بلاک” نامیده می شوند با هم مرتبط می شوند. هر گره دارای اطلاعات کامل بلاکچین است و از این رو می توان هر گره را به عنوان یک دفتر حساب کرد. به همین دلیل است که بلاکچین اغلب با عنوان “فناوری توزیع شده لجر” (DLT) نیز شناخته می شود. هر گره در یک بلاکچین از اختیارات یکسانی برخوردار است.
اگر توافق در مورد اعتبار تراکنش ها حاصل شود ، هر گره می تواند یک بلاک جدید اضافه کند. برای دستیابی به این اجماع ، یک گره مجبور است برای حل یک معما رمزنگاری و ارائه شواهدی از آن ، عملیات قابل توجهی را با سرعت بالا انجام دهد. این فرایند “اثبات کار” (POW) نامیده می شود. به طور خلاصه ، برای افزودن یک بلاک جدید ، یک گره باید به اجماع برسد .
جهت مشاهده ادامه مقاله به آدرس وب سایت فکت کوینز مراجعه نمایید.
آیا هنگام بحث در مورد فناوری بلاکچین درباره درخت مرکل چیزی شنیده اید؟ شبکه های زنجیره ای ، پایگاه داده و شبکه ها در سراسر جهان از درختان Merkle برای هماهنگی سریع و کارآمد سوابق در چندین رایانه استفاده می کنند.در این مقاله ، به بررسی درخت Merkle خواهیم پرداخت و نقش آن را در موفقیت فناوری بلاکچین شرح می دهیم.
در این مقاله به مباحث زیر می پردازیم:
مقدمه ای بر درخت Merkle
تاریخچه
درخت Merkle چگونه کار می کند؟
مزایای درخت Merkle
نتیجه مطالب
مقدمه ای بر درخت مرکل
درخت مرکل بخشی اساسی از فناوری بلاکچین است. درخت مرکل یک ساختار داده ریاضی است که از هش بلاک های مختلف داده تشکیل شده است. و به عنوان خلاصه ای از کلیه تراکنش های یک بلاک عمل می کند. همچنین امکان تأیید کارآمد و ایمن محتوا را در مجموعه وسیعی از داده ها فراهم می کند. بیت کوین و اتریوم از ساختار درخت مرک استفاده می کنند. درخت مرکل به درخت هش نیز معروف است.
تاریخچه
درخت مرکل برای اولین بار در سال 1979 توسط رالف مرکل(Ralph Merkle) ارائه شد. در سیستم های متمرکز ، داده ها از یک نسخه ، قابل دسترسی هستند. این بدان معناست که آنها برای ذخیره یا دسترسی به داده ها کار زیادی انجام نمی دهند. اما ، وقتی صحبت از شبکه بلاکچین غیر متمرکز می شود ، با کپی شدن هر داده در میان گره ها ، دستیابی موثر به داده ها یک چالش است. همچنین تهیه کپی از داده ها و به اشتراک گذاری آن در میان گره ها دشوار است. علاوه بر این ، داده های مشترک برای هر یک از گره های دریافت کننده باید تأیید شوند.
درختان Merkle برای رمزگذاری داده های بلاکچین
درخت مرکل بلاک چین های غیرمتمرکز را قادر می سازد داده ها را به اشتراک بگذارند ، آنها را تأیید کرده و قابل اعتماد کنند. داده ها را به گونه ای سازماندهی می کند که برای به اشتراک گذاری و تأیید داده ها ، قدرت پردازش زیادی لازم ندارند. همچنین به لطف استفاده از توابع هش و رمزنگاری امنیت تراکنش ها را تسهیل می کند.
Satoshi Nakamoto اولین شخصی بود که درختان مرکل را از طریق بیت کوین در فناوری بلاکچین پیاده سازی کرد. ساتوشی شاخه جدیدی از علوم کامپیوتر را در جایی گشود که نیازی به مرجع متمرکز نیست.
هر کسی که به بیت کوین علاقه مند باشد ، در برخی مواقع عبارت “تابع هش رمزنگاری” را شنیده است. اما این دقیقاً به چه معناست و چه ارتباطی با ارزهای رمزپایه دارد؟ در این مقاله به بررسی تابع هش که ستون فقرات بلاکچین است، می پردازیم.
بلاکچین دفترکل توزیع شده ای است که دائماً در حال رشد است . تمام تراکنش های انجام شده به صورت ایمن و تغییرناپذیر با ترتیب زمانی ، در دفترکل به صورت دائمی ثبت می شود. برای ایمن سازی داده ها ، بلاکچین از تابع هش استفاده می کند. هش تابعی است که نیازهای رمزگذاری شده مورد نیاز برای حل محاسبه بلاک چین را برآورده می کند.
هش: ورودی دلخواه، خروجی ثابت
تاریخچه Hash
اصطلاح ” Hash” از کلمه فرانسوی “hacher” گرفته شده است که به معنی “خرد کردن به قطعات کوچک” است ، که نشان می دهد چگونه یک تابع هش برای “خرد کردن” داده ها طراحی شده است. از گذشته تا کنون فشرده سازی داده ها و ذخیره سازی آنها همواره یک چالش محسوب می شود. توابع هش از نیاز به فشرده سازی داده ها به منظور کاهش میزان حافظه مورد نیاز برای ذخیره فایلهای بزرگ نشات گرفته است. در گذشته محبوب ترین کاربرد یک تابع هش مربوط به ساختار داده دیگری به نام جدول هش بود که به طور گسترده ای برای جستجوی سریع داده ها استفاده می شود. آنها همچنین به کوچک کردن برچسب فایلهای بزرگ مانند mp3 ، PDF یا تصاویر کمک می کنند تا کار با این نوع فایلهای بسیار بزرگ قابل کنترل باشد.
در حالی که دلیل اصلی ایجاد تابع هش ، نیاز به فشرده سازی محتوا بود . یک مزیت دیگر آن باعث محبوبیت هش شد: تولید شناسه های منحصر به فرد.
تعریف هش
به زبان ساده ، هش به معنای گرفتن یک رشته ورودی با هر طول دلخواه و دادن یک خروجی با یک طول ثابت است. خروجی با طول ثابت را هش می نامند.
تابع هش برای امنیت بیشتر
در حالت ایده آل ، هنگام هش کردن چندین پیام ، هیچ دو پیام متفاوت نباید هش یکسان را برگردانند. به دو پیام هش مختلف که منجر به هش خروجی یکسان می شوند برخورد (collision )می گویند.
تابع هش در بلاکچین
هش ستون فقرات یک ارز رمزنگاری شده بلاکچین است. بلاکچین یک دفتر کل جهانی است که با پیوند دادن بلاک های داده تشکیل می شود. بلاکچین فقط شامل تراکنشهای معتبر است و از تراکنش های جعلی و خرج دوباره جلوگیری می کند. مقدار رمزگذاری شده حاصل یک سری اعداد و حروف است که شباهت به داده های اصلی ندارند و هش نامیده می شود. استخراج ارز رمزنگاری شده شامل کار با این هش است. هش با استفاده از یک الگوریتم ایجاد می شود و برای مدیریت بلاکچین در ارز رمزپایه ضروری است.
هش در بلاکچین کاربردهای زیادی دارد.از جمله :
آدرسهای موجود در بلاکچین از هش کردن به دست می آیند. آدرسهای بیت کوین از SHA2-256 و RIPEMD 160 استفاده می کنند.
هش به تعریف امضاهای رمزنگاری کمک می کند تا به تایید تراکنش ها معتبر کمک کنند.
هش یک تراکنش ، پیگیری تراکنش ها در بلاکچین را آسان می کند. به جای جستجوی تراکنش ها ، فقط مقدار هش را در یک مرورگر بلاکچین کپی کنید.
توابع هش کردن در استخراج بسیار مهم است .
توابع هش در فرآیند استخراج
هش یک تابع ریاضی است ، که نتیجه آن خروجی با طول ثابت است. استفاده از یک خروجی با طول ثابت باعث افزایش امنیت می شود زیرا هرکسی که بخواهد رمز را رمزگشایی کند با نگاهی به طول خروجی نمی تواند تشخیص دهد که ورودی کوتاه یا بلند است.
هش با داده های موجود در هدر بلاک آغاز می شود و اساساً حل یک مسئله پیچیده ریاضی است. هر هدر بلوک شامل یک شماره نسخه ، یک برچسب زمان ، هش استفاده شده در بلوک قبلی ، هش ریشه Merkle ، nonce و هش هدف است.
ماینر بر روی nonce ، که رشته ای از اعداد است، تمرکز دارد. این شماره به محتوای هش شده بلوک قبلی اضافه می شود و دوباره هش می شود. اگر این هش جدید کمتر یا برابر با هش هدف باشد ، پس از آن به عنوان راه حل پذیرفته می شود ، به ماینر پاداش داده می شود و بلاک به بلاکچین اضافه می شود.فرآیند اعتبار سنجی تراکنش های بلاکچین متکی به داده هایی است که با استفاده از الگوریتم های هش رمزگذاری می شوند.
ویژگی های تابع هش
قطعی بودن (Deterministic)
تابعی که برای تولید هش استفاده می شود قطعی است .یک تابع هش باید یک خروجی ثابت داشته باشد. معنی این امر این است که مهم نیست چند بار ورودی معینی را با استفاده از یک تابع هش پردازش می کنید. نتیجه همیشه یکسان است. چرا قطعی بودن مهم است؟ تصور کنید برای هر معامله ای که ثبت می کنید نتایج متفاوتی دریافت می کنید. این به این معنی است که پیگیری کلیه داده های ورودی با استفاده از هش برای شما غیرممکن است.
محاسبات سریع (Quick Computation):
در فناوری بلاکچین ، تابع هش خوب ، تابعی است که محاسبات سریع را برای هر ورودی داده انجام می دهد. یافتن داده های ورودی برای یک هش ممکن است دشوار باشد ، اما محاسبه هش باید در حالت ایده آل بسیار سریع باشد. به عنوان مثال ، شما می توانید نتیجه هش کلمه “سلام” ساده را در کسری از ثانیه داشته باشید
یک طرفه باشد
یکی از ویژگیهای مهم توابع هش رمزنگاری ایمن ، یک طرفه بودن آنهاست. تعیین داده های ورودی اصلی با استفاده از هش خروجی عملاً غیرممکن است.
مقاوم در برابر برخورد یا تصادم(Collision resistant)
در مواردی که یک تابع هش خروجی های مشابهی برای ورودی های مختلف می دهد ، برخورد می تواند رخ دهد. به طور معمول ، این اتفاق نباید بیفتد.
انواع تابع هش رمزنگاری
انواع مختلفی از الگوریتم هش مانند Message Digest (MD ، MD2 ، MD4 ، MD5 و MD6) ، RIPEMD (RIPEND ، RIPEMD-128 و RIPEMD-160) ، Whirlpool (Whirlpool-0 ، Whirlpool-T و Whirlpool) وجود دارد یا تابع هش امن (SHA-0 ، SHA-1 ، SHA-2 و SHA-3).
در سال 1990 ، رونالد ریوست ، استاد رمزنگاری و استاد MIT ، عملکرد هش MD4 و بعدا توابع MD5 و MD6 را اختراع کرد. در سال 1995 ، NSA (آژانس امنیت ملی) SHA-1 (Secure Hash Algorithm 1) را بر اساس Rivest و سپس SHA-2 را در سال 2001 طراحی کرد. SHA-2 استانداردی است که از SHA-256 الهام گرفته است ( به عنوان مبنای الگوریتم اجماع بیت کوین)
SHA-256: مخفف عبارت Secure Hashing Algorithm است. SHA-256 مشهورترین توابع هش رمزنگاری است .زیرا به طور گسترده ای در فناوری بلاکچین استفاده می شود. الگوریتم SHA-256 Hashing توسط آژانس امنیت ملی (NSA) در سال 2001 ساخته شد. (SHA 256 بخشی از خانواده توابع هش است که SHA-2 نامیده می شود)
Secure Hashing Algorithm
SHA 256: هش 256 بیتی تولید می کند.در حال حاضر بیت کوین از هش دوتایی SHA-256 استفاده می کند.
MD 5: مخفف عبارت Message Digest و به معنای خلاصه پیام است. که یک هش 128 بیتی تولید می کند.این تابع به صورت گسترده به عنوان تابع رمزنگاری مورد استفاده قرار می گیرد.یکی از مشکلات آن مساله تصادم است.بعد از 2 به توان 21 هش ، تصادم رخ می دهد.
Keccak-256: هش 256 بیتی تولید می کند.در حال حاضر توسط Ethereum استفاده می شود. Keccak یک خانواده از توابع هش است که در نهایت به SHA-3 استاندارد می شود. اتریوم به جای SHA-3 آن را Keccak نامید زیرا پارامترهای Hk کمی متفاوت از SHA-3 فعلی است.
در دنیای ارزهای رمزنگاری شده ، الگوریتم های هش SHA-256 و X11 بیشترین استفاده را دارند.
نتیجه گیری تابع Hash
هش کردن یکی از راه های ایجاد امنیت در هنگام انتقال پیام است که پیام فقط برای گیرنده خاصی در نظر گرفته شده است. به طور خلاصه ، یک تابع هش یک فرایند ریاضی است که داده های ورودی را از هر اندازه می گیرد ، عملیاتی را روی آن انجام می دهد و داده های خروجی با اندازه ثابت را برمی گرداند.
