في 31 تشرين الأول (أكتوبر) 2008 ، حلت بطاقة هوية موقعة من ساتوشي ناكاموتو هذه المشكلة بورقة من 9 صفحات حول كيفية الدفع لي في شبكة لا مركزية ومجهولة تمامًا.

نحن نعلم الآن أن الرجل الغامض المعروف باسم ساتوشي ناكاموتو وتلك الصفحات التسع خلقت من العدم ما يعادل 100 مليار يوان صيني من عملة البيتكوين والتكنولوجيا التي تشغلها ، البلوك تشين.

بدون طرف ثالث موثوق به ، فإن المشكلة الأكبر هي أنه لا أحد منا يمكنه الوثوق ببعضنا البعض ، لذلك في عالم blockchain ، يجب بث التحويلات حتى يعرف الجميع تاريخ كل دولار لكل شخص في شبكة الاتصال. سيتحقق الأشخاص من أن هذا هو بالفعل ما قلته بتوقيع إلكتروني ، ثم يضعون التحويل في دفتر الأستاذ. هذا دفتر الأستاذ هو الكتلة. ربط الكتل معًا هو blockchain. يسجل جميع معاملات Bitcoin من بدايته حتى اليوم ، والآن هناك حوالي 600000 كتلة ، مع ألفين أو ثلاثة آلاف معاملة مسجلة في كل كتلة ، وكل حساب ، بما في ذلك حسابك وحسابي ، يتذكر بالضبط مقدار المال الذي لديه ، وأين لقد أتت ، من أين تم إنفاقها ، وهي شفافة ومفتوحة.

في شبكة blockchain ، يحتفظ الجميع بدفتر أستاذ متطابق ومحدث في الوقت الفعلي. مما لا يثير الدهشة ، أن موثوقية دفتر الأستاذ هي حجر الزاوية للعملة الرقمية ، وإذا كان دفتر الأستاذ معطلاً ، فلن تعمل أي عملة بشكل جيد.

لكن هذا يثير سؤالين جديدين: من يحتفظ بالكتب للجميع؟ كيف تتأكد من عدم تزوير الكتب؟

إذا كان بإمكان الجميع الاحتفاظ بدفتر الأستاذ ، فقد تكون المعاملات وتسلسل المعاملات الواردة في كل كتلة مختلفة ، وإذا كانت هناك إدخالات خاطئة متعمدة ، فسيكون الأمر أكثر فوضوية. من المستحيل الحصول على دفتر حسابات مقبول للجميع.

لذلك يجب على الشخص الذي يحتفظ بالكتب أن يجعل الجميع يقبلونها حتى تكون كتب الجميع موحدة. يُعرف هذا أيضًا باسم آلية التوافق.

توجد اليوم جميع أنواع آليات الإجماع المختلفة لمختلف سلاسل الكتل ، وحل ساتوشي هو حل المشكلة. من يعمل على الإجابة أولاً له الحق في الاحتفاظ بالكتب. تسمى هذه الآلية PoW: إثبات العمل ، إثبات عبء العمل.

إن طبيعة إثبات عبء العمل شاملة ، وكلما زادت القوة الحسابية لجهازك ، زادت احتمالية اكتشاف الإجابة.

للقيام بذلك ، يتم استخدام تشفير التجزئة.

خذ خوارزمية SHA256 على سبيل المثال ، أي سلسلة من الأحرف المشفرة بها ينتج عنها سلسلة فريدة من الأرقام الثنائية 256 بت. إذا تم تغيير الإدخال الأصلي بأي شكل من الأشكال ، فسيكون رقم تشفير التجزئة مختلفًا تمامًا.

إن طبيعة إثبات عبء العمل شاملة ، وكلما زادت القوة الحسابية لجهازك ، زادت احتمالية اكتشاف الإجابة.

للقيام بذلك ، يتم استخدام تشفير التجزئة.

خذ خوارزمية SHA256 على سبيل المثال ، أي سلسلة من الأحرف المشفرة بها ينتج عنها سلسلة فريدة من الأرقام الثنائية 256 بت. إذا تم تغيير الإدخال الأصلي بأي شكل من الأشكال ، فسيكون رقم تشفير التجزئة مختلفًا تمامًا.

إن طبيعة إثبات عبء العمل شاملة ، وكلما زادت القوة الحسابية لجهازك ، زادت احتمالية اكتشاف الإجابة.

للقيام بذلك ، يتم استخدام تشفير التجزئة.

خذ خوارزمية SHA256 على سبيل المثال ، أي سلسلة من الأحرف المشفرة بها ينتج عنها سلسلة فريدة من الأرقام الثنائية 256 بت. إذا تم تغيير الإدخال الأصلي بأي شكل من الأشكال ، فسيكون رقم تشفير التجزئة مختلفًا تمامًا.

إن طبيعة إثبات عبء العمل شاملة ، وكلما زادت القوة الحسابية لجهازك ، زادت احتمالية اكتشاف الإجابة.

للقيام بذلك ، يتم استخدام تشفير التجزئة.

خذ خوارزمية SHA256 على سبيل المثال ، أي سلسلة من الأحرف المشفرة بها ينتج عنها سلسلة فريدة من الأرقام الثنائية 256 بت. إذا تم تغيير الإدخال الأصلي بأي شكل من الأشكال ، فسيكون رقم تشفير التجزئة مختلفًا تمامًا.

إن طبيعة إثبات عبء العمل شاملة ، وكلما زادت القوة الحسابية لجهازك ، زادت احتمالية اكتشاف الإجابة.

للقيام بذلك ، يتم استخدام تشفير التجزئة.

خذ خوارزمية SHA256 على سبيل المثال ، أي سلسلة من الأحرف المشفرة بها ينتج عنها سلسلة فريدة من الأرقام الثنائية 256 بت. إذا تم تغيير الإدخال الأصلي بأي شكل من الأشكال ، فسيكون رقم تشفير التجزئة مختلفًا تمامًا

عندما نفتح كتلة ، يمكننا رؤية عدد المعاملات المسجلة في تلك الكتلة وتفاصيل المعاملة ورأس الكتلة والمعلومات الأخرى.

رأس الكتلة عبارة عن تسمية لكتلة تحتوي على معلومات مثل الطابع الزمني ، وتجزئة جذر شجرة Merk ، والرقم العشوائي وتجزئة الكتلة السابقة ، وسيعطينا إجراء حساب SHA256 ثاني على رأس الكتلة تجزئة هذه الكتلة.

لتتبع المسار ، يجب عليك حزم المعلومات المختلفة في الكتلة ، ثم تعديل هذا الرقم العشوائي في رأس الكتلة بحيث يمكن تجزئة قيمة الإدخال للحصول على قيمة تجزئة حيث تكون الأرقام n الأولى 0 بعد حساب التجزئة .

يوجد في الواقع احتمالان فقط لكل رقم: 1 و 0 ، لذا فإن احتمال نجاح كل تغيير في الرقم العشوائي هو واحد ن من 2. على سبيل المثال ، إذا كان n هو 1 ، أي طالما أن الرقم الأول هو 0 ، فإن احتمال النجاح هو 1 على 2.

كلما زادت قوة الحوسبة الموجودة في الشبكة ، زاد عدد الأصفار التي يجب عدها ، وصعوبة إثبات عبء العمل.

اليوم ، يبلغ عدد n في شبكة Bitcoin 76 تقريبًا ، وهو معدل نجاح 1 في 76 جزءًا لكل 2 ، أو ما يقرب من 1 من 755 تريليون.

مع بطاقة رسومات RTX 2080Ti التي تبلغ قيمتها 8000 دولار ، يمكن حساب 1407 عامًا تقريبًا.

ليس من السهل حقًا الحصول على الرياضيات بشكل صحيح ، ولكن بمجرد القيام بذلك ، يمكن للجميع التحقق في لحظة من أنك قد فهمتها بشكل صحيح. إذا كان هذا صحيحًا بالفعل ، فسيقوم الجميع بتوصيل تلك الكتلة بدفتر الأستاذ والبدء في التعبئة في الكتلة التالية.

بهذه الطريقة ، يكون لدى كل فرد في الشبكة دفتر أستاذ متطابق ومحدّث في الوقت الفعلي.

وللحفاظ على تحفيز الجميع للقيام بمسك الدفاتر ، فإن أول عقدة تنتهي من تعبئة الكتلة سيكافأها النظام ، والذي أصبح الآن 12.5 بيتكوين ، أو ما يقرب من 600000 يوان صيني. تُعرف هذه العملية أيضًا باسم التعدين.

من ناحية أخرى ، من أجل منع العبث بدفتر الأستاذ ، تحتاج كل كتلة جديدة مضافة إلى تسجيل قيمة التجزئة للكتلة السابقة ، والمعروفة أيضًا باسم مؤشر التجزئة ، في رأس الكتلة. سيشير هذا المؤشر الأمامي الثابت في النهاية إلى الكتلة التأسيسية الأولى ، التي تربط جميع الكتل معًا بإحكام.

إذا قمت بتعديل أي من الأحرف في أي كتلة ، فإنك تقوم بتغيير قيمة التجزئة لتلك الكتلة ، مما يؤدي إلى إبطال مؤشر التجزئة للكتلة التالية.

لذلك عليك تعديل مؤشر التجزئة للكتلة التالية ، ولكن هذا بدوره يؤثر على قيمة التجزئة لتلك الكتلة ، لذلك عليك أيضًا إعادة حساب الرقم العشوائي ، وبعد الانتهاء من الحساب ، يجب عليك تعديل الكتلة التالية من تلك الكتلة حتى تقوم بتعديل كل الكتل بعد تلك الكتلة ، وهو أمر مرهق للغاية.

هذا يجعل من المستحيل على كاتب الحسابات تتبع التزويرات حتى لو أراد ذلك. بسبب التوقيع الإلكتروني ، لا يستطيع كاتب الحسابات تزييف تحويل من شخص آخر إلى نفسه ، وبسبب تاريخ الكتاب ، لا يمكنه تغيير مبلغ من المال من فراغ أيضًا.

لكن هذا يثير سؤالًا جديدًا: إذا أكمل شخصان العمليات الحسابية في نفس الوقت وقاموا بتعبئة قالب جديد ، فمن ينبغي أن يستمعوا إليه؟

الجواب هو من كان طويلاً بما يكفي للاستماع ، والآن يمكن للجميع حزم أمتعتهم بعد الكتلتين. على سبيل المثال ، إذا اختار الشخص الأول الذي أنهى الحساب في الجولة التالية الاتصال بـ B ، فستكون السلسلة B أطول وسيكون من المرجح أن يتصل الآخرون بـ B أيضًا.

في غضون ستة كتل من التعبئة ، يتم عادةً تسوية الفائز ، ويتم سحب سلسلة التجارة المهجورة وإعادتها إلى مجمع التداول ليتم تعبئتها.

ولكن نظرًا لأن من هو الأطول يستمع لمن هو الأطول ، وطالما أنك تستطيع العد بشكل أفضل من أي شخص آخر ، وقوة العد لديك أكبر من 51٪ ، يمكنك معرفة أطول سلسلة بنفسك ، ثم التحكم في دفتر الأستاذ .

لذلك كلما زادت قوة الحوسبة لعمال المناجم في عالم البيتكوين ، زاد عدد الأصفار التي يتعين على الجميع عدها ، مما يضمن عدم تمكن أي شخص من التحكم في دفتر الأستاذ.

لكن سلاسل الكتل الأخرى التي تحتوي على عدد قليل من المشاركين لا تحقق أداءً جيدًا ، مثل هجوم 51٪ على عملة رقمية تسمى Bitcoin Gold في 15 مايو 2018.

قام المهاجمون أولاً بتحويل ما قيمته 10 ملايين دولار من bitgold الخاص بهم إلى بورصة ، وتم تسجيل هذا النقل على الكتلة A. كما تمكن المهاجمون أيضًا من تحويل ما قيمته 10 ملايين دولار من bitgold الخاص بهم إلى بورصة. في الوقت نفسه ، أعد المهاجم سرًا كتلة B حيث لم يتم النقل وحساب كتلة جديدة بعد الكتلة B. كما أعد المهاجم سرًا كتلة B حيث لم يتم النقل.

بمجرد تأكيد النقل على السلسلة A ، يمكن للمهاجم سحب قطعة الذهب في البورصة. ولكن نظرًا لأن قوة الحوسبة للمهاجم أكبر بنسبة 51٪ من الشبكة بأكملها ، فإن السلسلة B ستكون في النهاية أطول من السلسلة A ، ومن خلال إطلاق سلسلة B أطول للشبكة بأكملها ، ستتم إعادة كتابة التاريخ ، وستحل السلسلة B محل السلسلة B سلسلة كسلسلة رئيسية حقيقية ، وسيتم سحب التحويل إلى التبادل في بلوك أ ، مما يكسب المهاجم 10 ملايين مقابل لا شيء.

اليوم ، أسهل طريقة للشخص العادي الذي ليس لديه قوة حسابية للحصول على عملة رقمية هي شرائها من البورصة وسحبها إلى عنوان محفظتك.

يأتي هذا العنوان من مفتاحك الخاص ، المشفر ، ويحصل المفتاح العام ، المشفر ، على العنوان.

في شبكة مجهولة مثل blockchain ، يمكن للمفتاح الخاص فقط إثبات أنك أنت ، وطالما أن النقل مصحوبًا بتوقيع إلكتروني تم إنشاؤه بواسطة مفتاحك الخاص ، يمكن للجميع تأكيد صحة النقل. لذلك إذا تم اختراق المفتاح الخاص ، يمكن لأي شخص التظاهر بأنه أنت وتحويل الأموال.