بررسی بیت کوین، بلاک چین و ماینرها

بیت کوین یا پول مجازی سال ۲۰۰۸ وارد ادبیات همه مردم دنیا شد، اما خیلی زود نرخ برابری آن رو به افزایش قابل توجه گذاشت به طوری که در ابتدای سال میلادی ۲۰۱۳ حدود ۱۳ دلار بود و تا نوامبر ۲۰۱۳ به ۱۱۲۴ دلار رسید، اما امروزه قیمت آن حدود ۱۷ هزار دلار در نوسان است و همین رشد فوق العاده نرخ برابری باعث جذابیت و طرح سوالات زیادی در مورد آن شده است.

اساسا رمزارزها که تعداد آنها به چندین هزار رسیده و بیت کوین یکی از آنها است، مانند دلار یا یورو روی کاغذ چاپ نمی‌شوند بلکه توسط کامپیوترهای قدرتمند که قادر هستند مسائل ریاضی را حل کنند، در درون بستری که سال ۲۰۰۸ خلق شد، تولید می‌شوند.

گفت وگو برای دریافت پاسخ های مفهوم و روشن در مورد یکی از دشوارترین مفاهیم مرتبط با شبکه های ارتباطی مانند بلاک چین و بیت کوین یقینا کار دشواری است.

اما این دشواری با هدف ترویج علم با همت دانشمندانه محمدعلی مداح علی عضو هیات علمی دانشکده مهندسی برق دانشگاه صنعتی شریف، دانش آموخته مهندسی برق در مقطع کارشناسی از دانشگاه اصفهان و کارشناسی ارشد در دانشگاه تهران، دکتری از دانشگاه واترلو کانادا و پسادکتری دانشگاه برکلی کالیفرنیا کمرنگ شد. 

وی که قریب یک سال و نیم پیش سفر ۱۵ ساله اش به امریکای شمالی را پایان داد و به سرزمین مادری بازگشت، در آزمایشگاه بلاک چین دانشگاه صنعتی شریف مشغول آموزش و توسعه جدیدترین نوع سیستم های ارتباطی به دانشجویانی است که به گفته او مملو از استعداد و انگیزه اند. 

اگر شما هم سوالاتی مانند چیستی رمز ارز یا پول مجازی، بیت کوین و شیوه هزینه کرد و تولید آن دارید، مشروح گفت وگوی خبرنگار علمی ایرنا را با دکتر مداح علی بخوانید و پاسخ سوالات خود را بیابید.

 بلاک چین چیست و ارتباط آن با بیت کوین را چطور می توان توضیح داد؟

مداح علی: بلاک چین/block chain یا به اصطلاح دفتر حساب عمومی که زنجیره‌ای از بلوک‌های داده است، به مثابه یک پایگاه‌داده‌ توزیع‌شده‌ همگانی است که در آن اطلاعات با ترتیب خاصی وارد شده، گویی زنجیری از بین آنها رد شده، بنابراین در آینده قابل تغییر نیستند. مزیت اصلی این پایگاه‌داده‌ همگانی این است که همه‌ کاربران به آن دسترسی دارند و در صورت لزوم می‌توانند با تمهیداتی، اطلاعات جدیدی را به آن اضافه کنند. به علاوه این اطلاعات به صورت یکسان برای همه قابل مشاهده است. همچنین تغییر اطلاعات قبلی اضافه‌شده به بلاک‌‌چین، عملا غیرممکن است. بنابراین، بلاک‌‌چین یک پایگاه‌داده توزیع‌شده، مطمئن و هماهنگ بین همه اعضای شرکت‌کننده، بدون نیاز به نهاد نظارتی و فسادناپذیر فراهم می کند.

بیت کوین؛ پیشتاز بازار رمزارزهای دیجیتالی

 بیت کوین چیست؟ 

مداح علی: بیت‌کوین/bitcoin یک رمزارز/cryptocurrency دیجیتال است که با استفاده از بستر بلاک‌‌چین، نیاز به یک نهاد مرکزی جهت کنترل تعاملات مالی را از بین برده است. این رمز ارز برای اولین بار در سال ۲۰۰۸ مطرح شد و امروزه با اندازه بازاری بیش از ۲۵۰ میلیارد دلار، پیشتاز بازار رمزارزهای دیجیتالی است.

فرض کنید فردی با نام علی در شبکه بیت کوین بخواهد پول خود را در قالب بیت کوین برای فرد دیگری به نام محمد انتقال دهد (افراد در شبکه بیت کوین به وسیله یک کلید عمومی به مثابه کد معرفی می شوند). فرایند مورد نظر به صورت زیر است:

علی تراکنش مورد نظر خود را که حاوی مقدار مشخصی بیت کوین است، آماده کرده و در شبکه ارسال می کند. هر تراکنشی که توسط یک گره node (کامپیوتر) به شبکه ارسال می‌شود (از جمله تراکنش ارسال شده به وسیله علی) با ورود به گره‌های همسایه اعتبارسنجی شده و دوباره انتشار می‌یابد. به این ترتیب یک تراکنش به سرعت در تمام شبکه همتا به همتا پخش می‌شود. از آنجا که ملاک تصمیم گیری در این شبکه همتا به همتا اطلاعات موجود در بلاک چین است، صرف ارسال تراکنش به منزله صحت و تایید آن نیست و باید به نحوی وارد این پایگاه داده همگانی شود یا به عبارتی این تراکنش‌ باید همراه تعداد دیگری از تراکنش ها در یک بلوک جدید در بلاک‌‌چین ثبت شوند تا مورد توافق کل شبکه قرار گیرد.

***ماینرها، فعالان عرصه بلاک چین 

ثبت تراکنش‌ها در یک بلوک جدید به عهده‌ نوعی از گره‌های شبکه است که اصطلاحا به آنها ماینر/miner می‌گویند. 

اصطلاحا ماین کردن (mining) یا استخراج بلک چین به این معناست که عده ای از افراد از طریق کامپیوترهای بسیاری قوی، با نگهداری و به روزرسانی این دفترحساب، امنیت شبکه و انتقالات بیت کوین را تامین می کنند.

به گفته مداح علی، برای ثبت یک بلوک، هر ماینر باید یک معمای سنگین ریاضی را با قدرت محاسباتی خود حل کند و در صورت حل آن معما، بلوک تراکنش ها را به همراه پاسخ معما، به شبکه ارسال می‌کند. به این الگوریتم ثبت بلوک، اثبات کار می‌گویند. با ارسال یک بلوک معتبر به شبکه، گره‌های دیگر به راحتی می‌توانند از درستی آن اطمینان حاصل کرده و آن را به عنوان آخرین بلوک در بلاک‌‌چین بپذیرند.

انگیزه‌ ماینر برای ثبت بلوک این است که به ازای هر بلوک که ثبت می‌کند مقدار مشخصی بیت‌کوین (در حال حاضر ۱۲.۵تا) به عنوان جایزه دریافت می‌کند (این میزان مشخص در واقع به عنوان بیت کوین‌هایی جدید بوده و از این به بعد ماینر می تواند آن را در ازای دریافت یک سرویس به دیگران واگذار و یا به اصطلاح، خرج کند). در حال حاضر(زمان ثبت این مصاحبه) قیمت هر بیت کوین حدود ۱۶ هزار دلار می باشد.

برای یافتن پاسخ این معما و در نتیجه دریافت بیت کوین باید توان محاسباتی زیادی مصرف شود و این دقیقا مشابه حالتی است که برای پیدا کردن طلا، باید تلاش زیادی صورت پذیرد. ارزش بیت کوین را می توان به گونه ای در ریاضیات و ساختار زیبای موجود در آن شبکه تلقی کرد.

***داستان بیت کوین و ناشناسی به نام ناکاموتو

بیت کوین از چه زمانی مطرح شد؟

مداح علی: بسیاری از خدماتی که امروزه در دنیا عرضه می‌شوند، متمرکز و تحت کنترل یک نهاد نظارتی هستند. این رویکرد ضمن داشتن مزیت‌هایی نظیر افزایش کیفیت و سرعت ارائه‌‌ سرویس‌ها، مشکلاتی از جمله افزایش نابرابری و شفاف نبودن را همراه دارد. سیستم‌های غیرمتمرکز می‌توانند با فراهم‌کردن بستری مناسب برای نظارت بر نحوه‌ ارائه‌ی سرویس‌ها، از به‌وجود آمدن این مشکلات جلوگیری کنند.

در این بین، طراحی یک سیستم مالی غیرمتمرکز از ضرورت مضاعفی برخوردار است، زیرا سیستم‌های مالی، بخشی جدایی‌ناپذیر از هر سازمانی بوده و وجود شفافیت در نحوه‌ عملکرد آنها در کنار امنیت اهمیت زیادی دارد. تا مدت‌ها طراحی سیستم‌های مالیِ غیرمتمرکز، با کارایی مشابه سیستم های متمرکز، با چالش های جدی‌ای روبه‌رو بود. برای اولین بار در سال ۲۰۰۸ یک راه حل عملی موفق برای ایجاد چنین سیستمی مطرح شد. در این سال فردی ناشناس با نام مستعار ساتوشی ناکاموتو (به دلایل امنیتی وی نام خود را فاش نکرد) مقاله‌ای بسیار زیبا (که نشانگر تجربه بالای نگارنده و حرفه ای بودن وی در نگارش مقالات است) را تحت عنوان «بیت کوین: یک سیستم پول الکترونیک همتا به همتا» منتشر کرد.

مدتی بعد، ناکاموتو نرم‌افزار متن باز آن را روی وبسایت github قرار داد و ادامه‌ توسعه‌ آن را به توسعه‌دهندگان دیگر سپرد. پس از مدت کوتاهی بیت کوین به عنوان اولین رمز ارز دیجیتال با استقبال زیادی مواجه شد. عملکرد میدانی بیت کوین در مواردی مانند شفافیت، مقاومت در برابر حمله‌ها، غیرمتمرکز بودن و قابلیت جذب افراد جدید بدون هیچ مشکلی، موجب جلب توجه افراد به زیرساخت اصلی بیت کوین یعنی بلاک‌‌چین شده ‌است. نوآوری این فناوری در عین سادگی می‌تواند آن را به پنجمین پارادایم انقلابی محاسباتی پس از بزرگ‌رایانه‌ها، رایانه‌های شخصی، اینترنت و شبکه‌های اجتماعی تبدیل کند.

***مراقب نوسانات شدید رمزارزها باشیم

مزایا و معایب سیستم های بلاک چین چیست؟

مداح علی: استفاده از این گونه رمزارزها موجب می شود با توجه به ساختار غیرمتمرکز آن، واسطه های فراوان موجود در نظام مالی حذف شده و ضمن کاهش هزینه ها و افزایش زیاد سرعت انتقال پول، از تقلب و کلاهبرداری جلوگیری شود. همچنین ماهیت غیرمتمرکز این گونه ارزها می تواند منجر به از بین رفتن انحصار ارزهای مهم شود. بستر شفاف فعالیت این گونه رمزارزها این امکان را می دهد تا به وسیله تمهیداتی، تسهیلاتی را در فرایندهای گوناگون نظام مالی از جمله شناسایی مشتری و جلوگیری از پول شویی را فراهم کرد. استفاده از ابزارهای دقیق و قابل اطمینان رمزنگاری، مصون بودن نسبت به تعطیلی دولت ها و سانسور، قابلیت ردیابی کمتر نسبت به سایر ارزها، مصون بودن نسبت به تورم و ورشکستگی بانک های مرکزی و دولت ها، رفع محدودیت بین المللی و اقتصاد باز موجود در آن از فواید رمز ارزها هستند.

از طرفی، با توجه به اینکه قیمت این گونه ارزها نسبت به پول های فیات(پول های بدون پشتوانه ذاتی) موجود در دنیا نظیر دلار بر اساس عرضه و تقاضا مشخص می شود، ممکن است رسانه ها بتوانند با جهت دهی در مقطعی قیمت های نامعقولی را رقم زده و نوسانات شدیدی را در این بازار ایجاد کنند. لذا باید هنگام فعالیت در این فضا، نسبت به این موضوعات دقت کنیم.

موارد دیگر استفاده از بلاک چین ها؟

مداح علی: بلاک چین می تواند محرمانگی، در دسترس پذیر بودن و صحت و تمامیت اطلاعات را در بستری شفاف تضمین کند. با توجه به این نکات از این فناوری می توان در حوزه های گوناگونی نظیر این موارد استفاده کرد: فناوری‏های مالی و خدمات پرداختی، امنیت سایبری، مدیریت انرژی، اینترنت اشیا، شهر هوشمند، مدیریت زنجیره تامین، بیمه، حمل و نقل، فضای ابری، انتخابات، محاسبات توزیع شده، سلامت و درمان، گمرک و ...

***انجام ماینینگ پراکنده ....

 در ایران در چه وضعیتی از استفاده از بلاک چین ها هستیم؟

مداح علی: در کشور ما فعالیت های نظیر خرید و فروش رمزارزهای گوناگون و همچنین ماینینگ به صورت پراکنده صورت می گیرد. در کنار آن در آزمایشگاه بلاک چین شریف که متشکل از دانشجویان دانشکده های برق و کامپیوتر و عمدتا از مدال آوران المپیادهای علمی جهانی و کشوری و رتبه های برتر کنکور سراسری هستند، به دنبال این هستیم تا بتوانیم با تسلط کامل بر مفاهیم مرتبط با این فناوری بدیع، از فواید گوناگون آن در کشورمان بهره ببریم. در این مدت آزمایشگاه پیشرفت قابل توجهی در فعالیت های خودمان داشته و هم اکنون توانایی پیاده سازی ایده های مختلف در حوزه های گوناگون و مبتنی بر بلاک چین را داریم. 

 کاربردهای بلاک چین در خارج از ایران چیست؟

مداح علی: دبی اعلام کرده اسناد دولتی را تا سال ۲۰۲۰ روی بلاک چین می برد، در روسیه و اوکراین استارتاپ های زیادی مبتنی بر بلاک چین درست شده اند و در کالیفرنیا آمریکا شرکت های مبتنی بر بلاک چین جاذبه زیادی برای سرمایه گذاری دارند. مهم این است که کشورها راهی برای جلوگیری از ارزهای رمزپایه و این فناوری ندارند، امروزه بیش از ۱۲۰۰ رمزارز داریم. فناوری همواره خود را به ما تحمیل می کند و نمی توان جلوی آن را گرفت، باید آن را بشناسیم و هرچه زودتر به آن مسلط شویم و برای حل مشکلات خود از این فناوری استفاده کنیم.

***با اولین امکان برگشت به ایران برگشتم

 محقق دانشگاهی مثل شما که سابقه کار در دانشگاه ها و آزمایشگاه های آمریکا و کانادا را هم دارد برای برگشت به ایران و کار در وطن چه نیازهایی دارد؟

مداح علی: من ۱۵ سال ایران نبودم، از ابتدای ترک ایران قصد ماندن در خارج از کشور نداشتم و منتظر برگشت در اولین فرصت بودم. واقعیت این است که سال های اولیه خارج از کشور درس و کار، نشاط و پیشرفتی همراه دارد ولی به تدریج اهداف عالی شما از زندگی و آینده فرزندان از لحاظ فرهنگی و تربیتی اهمیت مضاعفی پیدا می کند و در انتخاب محل نهایی زندگی تعیین کننده می شوند. بر این اساس من با اولین امکان و فرصت برای برگشت برگشتم.

'برای محققان یافتن شغل متناسب با تخصص و تامین مالی مهم است که این امر ممکن است به سختی محقق شود. با همه اینها وقتی در دانشگاهی مثل شریف کار می کنید از درودیوار استعداد می بارد و کار کردن با این دانشجویان بسیار لذت بخش و باارزش است.'