نحوه کار اتریوم قسمت 1: رمزنگاری ، اجماع و معاملات

این قسمت اول یک سری دو قسمت است و بر درک بیت کوین تمرکز دارد. قسمت دوم ، "Ethereum: Bitcoin Plus همه چیز" بر روش هایی که اتریوم فناوری blockchain بیت کوین را گسترش می دهد ، تمرکز دارد.

زمان مطمئناً پرواز می کند. نسل جدیدی از برنامه نویسان در حال حاضر از طریق بیت کوین و مستقیماً وارد اتریوم می شوند. این برنامه نویسان ممکن است هرگز علاقه زیادی به ارزهای رمزپایه نداشته باشند ، اما با ارائه آن برای معاملات بی اعتماد از پیچیدگی خودسرانه (تورینگ کاملاً مناسب) به اتریوم جذب می شوند. در حالی که من نمی توانم آنها را مقصر بدانم که مایل به پرش به اتریوم هستند ، اتریوم سهم عظیمی از فناوری اساسی خود را مستقیماً از بیت کوین به دست می آورد. این مجموعه از مقالات فقط به اندازه کافی بیت کوین برای توسعه دهندگان جوانه زده Ethereum را توصیف می کند تا درک بهتر چگونه Ethereum در زیر کاپوت کار می کند ، سپس شروع به کشف برخی از مسیرهایی می کند که توسط آن Devs New Ethereum می تواند شروع به توسعه قرارداد-جهت گیری کند درست مانند اینکه حس خود را از شیء ایجاد می کند-جهت گیری در روز.

blockchain توضیح داد

یک blockchain اساساً یک سابقه عمومی از تغییرات دولت است. هرکسی می تواند با گذشت زمان ، دولت blockchain را حسابرسی کند و با اطمینان ریاضی خود را اثبات کند که آیا این معاملات مطابق با قوانین blockchain انجام شده است یا خیر. در مورد بیت کوین ، این قوانین ساده است: بیت کوین ها نمی توانند دو برابر شوند و منشأ آنها باید به استخراج یک بلوک معتبر (بیشتر در مورد استخراج معدن) قابل ردیابی باشد. برای شروع سفر ، توصیه می کنم کاغذ سفید بیت کوین را بخوانید حتی اگر چیزی در مورد رمزنگاری نمی دانید. ما بعد از آن به زیربناهای رمزنگاری باز خواهیم گشت. کاغذ سفید بیت کوین کوتاه است و فقط شش بخش اول مورد توجه ما واقع شده است.

زیربناهای رمزنگاری معاملات blockchain

به عنوان کسی که کاملاً سابقه ای در رمزنگاری داشته باشد ، من خودم را با توضیحات مقاله سفید در مورد معاملات گیج کردم. باید درک کنیم که این طرحی است که برای اثبات مالکیت بیش از یک دارایی در یک زمان معین با ردیابی تاریخ دارایی صاحبان تا به امروز طراحی شده است. اما یک کلید عمومی چیست؟هش؟چگونه اینها به ما کمک می کنند تا مالکیت یک دارایی را اثبات کنیم؟اگر هرگز کلاس رمزنگاری را نگرفته اید ، فیلم های آکادمی Khan را در زیر مشاهده کنید تا شرح خوبی در سطح بالا از این کارکردهای مهم داشته باشید.

اکنون بیایید به نمودار معاملات کاغذ سفید نگاه کنیم. در اینجا ما کلید عمومی هر دو مالک 2 و معامله قبلی (که در آن بیت کوین وارد مالکیت مالک 1 شد) را به یک هضم واحد (خروجی عملکرد هشویی) می پردازیم. این هضم سپس با کلید خصوصی مالک 1 امضا می شود. در آینده ، هر کس می تواند ادعای مالک 2 را در مورد آن بیت کوین با وارد کردن تغییر دولت تأیید کند ، او اصرار دارد که یک الگوریتم تأیید امضاء رخ داده است: مبلغی از کلید عمومی بیت کوین و مالک 2 (نشانگر انتقال آن مبلغ به مالک 2) ،کلید عمومی مالک 1 (نشان می دهد که این انتقال بیت کوین از مالک 1 سرچشمه گرفته است) و فرم امضا شده معامله (هضم در دسترس عمومی در blockchain ، که هنگام انجام معامله در آنجا ضبط شده است). فقط در صورتی که مالک دقیق تغییر دولت 2 در واقع با کلید خصوصی مالک 1 مالک 1 مالک 1 کلید عمومی 1 را امضا کند ، اعتبار DIGEST معامله امضا شده را نسبت به زنجیره ای امضا شده امضا می کند. این فرایند می تواند تکرار شود که به صورت بازگشتی به منشأ بیت کوین بازگردد تا ثابت شود زنجیره مالکیت کامل معتبر است.

احتمالاً در این مرحله سؤالات زیادی دارید و در حال بررسی موارد لبه هستید - زنجیره مالکیت چگونه شروع می شود؟مبالغ خاص بیت کوین برای انتقال چگونه مشخص می شود؟با کمال تعجب ، تعداد بیشتری از بیت کوین که باید به خاطر اتریوم درک کنید وجود ندارد. در مرحله بعد ، بخش های سه تا شش مورد از کاغذ سفید را پوشش خواهیم داد و می دانیم که چگونه برخی از این موارد لبه برطرف شده است.

نقش استخراج در ایجاد اجماع شبکه در blockchain

تمام معاملات بیت کوین به کل شبکه پخش می شود و این معاملات توسط معدنچیانی که اعتبار آن معامله را تأیید می کنند (اساساً با استفاده از روشی که قبلاً توضیح داده شد) جمع آوری می شود و کلیه معاملات معتبر را در "بلوک" قرار می دهد. محتوای بلوک سپس با یک عدد تصادفی افزایش یافته (نامیده می شود "غیرقانونی) تا زمانی که خروجی حاصل حاوی تعداد مشخصی از صفرهای پیشرو باشد. این شبکه به صورت پویا تعداد لازم صفرهای پیشرو (یا "دشواری") را به گونه ای تنظیم می کند که به طور متوسط یک بلوک به طور متوسط استخراج شود.

از آنجا که نتایج الگوریتم های هشویی غیرقابل پیش بینی است ، پیدا کردن یک هش معتبر که بقیه شبکه می پذیرند ، نیاز به شانس و قدرت CPU دارد. هرچه قدرت محاسباتی بیشتری داشته باشد ، شانس آنها برای یافتن هش معتبر قبل از هر کس دیگری در شبکه بیشتر می شود. هنگامی که یک بلوک معتبر "استخراج می شود" ، توسط بقیه شبکه به پخش و آزمایش می شود. گره های دیگر آزمایش می کنند که آیا انتقال حالت شامل با توجه به بلوک متعارف ترین ، معقول است ، که تمام امضاهای معامله برای معتبر عبور می کنند و این که بلوک و هش غیرقانونی ارائه شده قبل از پذیرش بلوک به عنوان جدیدترین حالت شبکه متعارف به یک هضم معتبر منتقل می شوند. بشرسپس این بلوک به سر "زنجیره" موجود بلوک های استخراج شده قبلی در پایگاه داده محلی هر گره اضافه می شود.

زنجیره مالکیت چگونه آغاز می شود؟پروتکل بیت کوین مشخص می کند که هر بلوک مجاز به معامله 25 BTC به معدن بلوک است ، که در آن 25 BTC از هوای نازک ایجاد می شود. این باعث می شود که ماینرها برای پشتیبانی از شبکه. اگر زنجیره مالکیت آن را می توان به یکی از این معاملات ویژه ردیابی کرد ، می توان بیت کوین را به عنوان غیر ظریف تأیید کرد. در واقع ، این تنها راهی است که می توان بیت کوین جدید ایجاد کرد.

بیت کوین تا زمانی که حداقل 51 ٪ از قدرت محاسباتی برای تمام گره های متصل به شبکه توسط کاربران صادق و بدون برخورد کنترل شود ، ایمن است. یک کاربر مخرب که 51 ٪ از شبکه را که برای قهوه خود با بیت کوین می پردازد ، می تواند نوشیدنی خود را بنوشد و سپس یک بلوک را معدن (شروع از ایالت درست قبل از معامله خود) که به طرز کلاهبرداری از خرید قهوه خود خارج شده است. حتی اگر این شبکه تا زمانی که شروع به استخراج زنجیره کلاهبرداری خود کرده بود ، چند بلوک پیش از او به دست آورد ، با 51 ٪ از اسب بخار این شبکه ، ناگزیر از آن برخوردار بود. از آنجا که پروتکل بیت کوین نیاز دارد که طولانی ترین زنجیره به عنوان متعارف پذیرفته شود ، کاربر مخرب با سرقت خود از بین می رود حتی اگر زیر درختان متروکه از blockchain وجود داشته باشد که فریب خود را نشان می دهد.

اعتبار اضافی: UTXO در بیت کوین

در بیت کوین ، دارایی های شخصی استخر واحدهای ارز بی نهایت قابل تقسیم را شامل می شود که از آن می توان برداشت و واریز کرد. در عوض ، کاربران بیت کوین در "خروجی معاملات غیرقانونی" (UTXO) سروکار دارند. اگر یک معدنچی بخواهد مقداری از 25 BTC تازه خود را روی یک قهوه 1 BTC بگذراند ، آنها باید کل 25 BTC (UTXO) را به عنوان ورودی معامله مشخص کنند و دو خروجی برای معامله را مشخص کنند: یکی خروجی که یکی را ارسال می کندBTC به آدرس فروشنده ، و خروجی دوم که 24 BTC را مشخص می کند به آدرس خریدار به عنوان "تغییر" ارسال می شود. برای خرید قهوه دیگر ، آن 24 BTC شامل یک UTXO واحد است. UTXO هایی که در یک ورودی معامله برای تبادل کالاهای گران تر ترکیب شده اند توسط فروشنده به عنوان یک UTXO جدید و مجرد دریافت می شود. Ethereum از UTXO استفاده نمی کند - این مانده حساب قابل تقسیم است.

شما اکنون تمام دانش لازم را برای درک اصول نحوه عملکرد blockchain بیت کوین دارید. این چیزهای چرخش سر است! اگر هنوز کاملاً آن را دریافت نکردید ، احساس بدی نکنید: چند روز روی آن بخوابید و در رویاهای خود شروع به جمع شدن کنید. پس از انجام این کار ، ممکن است بتوانید تصور کنید که چگونه می توان از چیزی شبیه به blockchain بیت کوین برای تأیید خروجی های عمومی محاسبات کاملاً پیچیده استفاده کرد وقتی که ورودی ها و کد برنامه نیز به اشتراک گذاشته می شود. در واقع ، این همان چیزی است که ما در قسمت دوم این سریال ، "Ethereum: Bitcoin Plus همه چیز" بررسی خواهیم کرد.