پایگاه داده های توزیع شده؛ زنجیره بلوکی (Block chain)

پایگاه داده توزیع شده بیت کوین، زنجیره بلوکی نامیده می شود. تراکنش ها تقریبا در هر ده دقیقه در بلوک هایی متشکل از تراکنش ها گروه بندی می شوند. این بلوکهای حاوی تراکنش ها، یکی پس از دیگری در زنجیره ای از بلوک ها، که زنجیره بلوکی نامیده می شوند، ثبت می گردند. ممکن است این روش برای ثبت اطلاعات در مقایسه با روش یک پایگاه داده رابطه ای مرسوم، کمی متفاوت باشد.

زنجیره ای بلوک ها به گونه ای طراحی شده است که در برابر حمله مهاجمان مقاوم باشد. بلوک ها به هم مرتبط اند تا تاریخچه ای از تراکنش ها را که نتوان آنها را تغییر داد، به وجود بیاورند.

ارتباط بین بلوک ها را اتصال های رمزنگاری شده تشکیل می دهند. آنها را نمی توان جعل کرد، مگر این که حمله کننده دارای دسترسی به منابع گسترده محاسباتی باشد. گذشته از زنجیره بلوک ها، گره ها پایگاه داده ای اضافی به نام «حافظه خروجی های تراکنش خرج نشده» را نگه داری می کنند. حافظه خروجی های تراکنش خرج نشده، دفتر معینی است که وجوه موجود بر روی هر آدرس را ثبت و ضبط می کند.

در اصل، این پایگاه داده به عنوان ذخیره سازی موقت (cache) برای زنجیره بلوکی عمل می کند. زمانی که تراکنش های جدیدی وارد می شوند، پایگاه داده مزبور به روزرسانی شده و مقدار وجه ارسالی از آدرس فرستنده کم شده و به آدرس گیرنده اضافه می شود. این پایگاه داده ها بیشتر به پایگاه داده های مرکزی شبیه است، که در قلب اکثر سیستم های متمرکز وجود دارند. در شکل ۱ مدلی انتزاعی، قابل استفاده در دفاتر معین توزیع شده بیت کوین به نمایش گذاشته شده است. هر گره در شبکه دارای یک کپی از دفتر معین توزیع شده است. به علاوه، هر نسخه از دفتر معین توزیع شده بین تمامی گره ها سازگار و یکپارچه بوده و تراکنش های جدید، تأثیر مشابهی را بر تمامی کپی ها خواهند داشت.

شکل ۱- بیت کوین به عنوان دفتر معین توزیع شده

بیت کوین با استفاده از چندین زیرساخت رمزنگاری به اجماع مشترکی در پایگاه داده توزیع شده، دست پیدا می کند. اما بطور اجمالی، این اجماع با استفاده از مقادیر زیادی قدرت محاسباتی، امن می شود. قدرت محاسباتی به منظور فراهم کردن حمایت و حفاظت در برابر حملات عمل کرده، و در ازای آن با صدور بیت کوین های جدید، پاداش این مشارکت داده می شود. پروتکل زمان بند، خلق بیت کوین های جدید را رمز کرده و تمامی بیت کوین های جدید میان کسانی که (معدن کاوان) به امن کردن زنجیره بلوکی کمک می کنند، توزیع می شود. معدن کاوان به رقابت برای ایجاد بلوک تراکنش ها که به زنجیره بلوکی اضافه خواهد شد، می پردازند. به معدن کاوی که یکی از این بلوک های زنجیره بلوکی را ایجاد کرده است، بلوکی اعطا می شود. این بلوک حاوی تعداد مشخصی از بیت کوین های تازه ضرب شده است. برای طراحی بیت کوین، ارزی بومی ضروری است. بخصوص زمانی که از صدور ارز جدید، برای پرداخت پاداش و تأمین هزینه های تأمین امنیت دفتر معین توزیع شده، استفاده می شود.

شکل ۲- برنامه زمان بندی نظری صدور بیت کوین

شکل ۲ برنامه زمان بندی ایجاد بیت کوین را نشان می دهد. سرعت صدور بیت کوین های جدید تقریبا هر چهار سال نصف می شود، به طوری که در نهایت تعداد کل بیت کوین ها در مجموع به حدود ۲۱ میلیون برسد. تعداد بیت کوین های در گردش، در زمان نوشتن کتاب حدود ۱۳ میلیون بوده است.

ارزش بیت کوین ها ناشی از کمبود آنهاست، به صورتی که تعداد بیت کوین هایی که در نهایت، صادر می شود، ثابت است. معدن کاوان همچنین کارمزدهایی از تراکنش هایی که در زنجیره بلوکی منتشر می شوند، جمع آوری می کنند. هم اکنون کارمزدها بخش کوچکی از مشارکت معدن کاوان را جبران می کنند و در حال حاضر این رقم کمتر از ۱٪ مجموع هزینه مشارکت آنان است. انتظار می رود با کاهش صدور بیت کوین های جدید، کارمزدهای تراکنش، جبران اصلی مشارکت معدن کاوان باشد.

در طول پایان سال ۲۰۱۳ و آغاز سال ۲۰۱۴، سرمایه گذاری بزرگی در تجهیزات سخت افزاری معاون کاوی بیت کوین وجود داشته است. تخمین زده می شود که بیش از ۲۰۰ میلیون دلار در تجهیزات سخت افزاری معدن کاوی بیت کوین در سال ۲۰۱۳ سرمایه گذاری شده باشد، این حجم سرمایه گذاری با افزایش قیمت بیت کوین و تکامل فن آورانه در تجهیزات معدن کاوی دامن زده شده است مهاجمی که خواستار هک کردن پایگاه داده توزیع شده به منظور انجام حمله دو بار خرج کردن یک وجه است، لازم است با گره های قانونی به رقابت بپردازد. نتیجه این مسابقه را میزان قدرت محاسباتی تعیین می کند.

یک حمله موفق به قدرت محاسباتی، به بزرگی قدرت محاسباتی شبکه ای که از گره های مشروع تشکیل شده است نیاز دارد؛ بدین معنی که مهاجم نیاز دارد تا به صورت ترکیبی، کنترل بیش از ۵۰ درصد از قدرت محاسباتی شبکه را به دست آورد. این نوع از حمله، به حمله ۵۱ معروف شده است – هر چند انواع دیگری از حملات به حدود پایین تری از قدرت محاسباتی نیازمندند. در هر صورت، مهاجم باید به طور اختصاصی سرمایه گذاری قابل توجهی را به منظور غلبه بر زنجیره بلوکی انجام دهد.

به پایان مقاله «پایگاه داده های توزیع شده در شبکه بیت کوین» رسیدیم. در مقاله های آینده به توضیحات بیشتر در خصوص فن آوری بیت کوین از جمله : کیف های پول و معانی متفاوت بیت کوین خواهیم پرداخت. با ما همراه باشید.

منبع: کتاب راهنمای بیت کوین نوشته پدرو فرانکو

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *