همه چیز درباره Bitcoin Core، معماری، عملکرد و تاثیر آن

آیا تا به حال به این فکر کرده‌اید که ماینرها چطور به هم وصل می‌شوند؟ این اتصال از طریق بیت کوین کور اجرا می‌شود که نرم‌افزاری منبع باز است که پروتکل را کنترل می‌کند، بلاک چین را مدیریت می‌کند و کل شبکه بیت‌کوین را هدایت می‌کند. در این مطلب، ما مروری بر پیچیدگی‌های بیت کوین کور خواهیم داشت و اهمیت، ویژگی‌ها و نقش محوری آن در شکل دادن به آینده سیستم‌های مالی را بررسی می‌کنیم. با ما همراه باشید.

بیت کوین کور چیست و چه هدفی دارد؟

بیت کوین کور (Bitcoin Core)، مانند قلب تپنده شبکه بیت کوین و عامل اجرای پروتکل بیت کوین است. بیت کوین کور یک برنامه نرم افزاری منبع باز است که کامپیوترهای شرکت کننده در شبکه بیت کوین، برای اعتبارسنجی تراکنش‌ها، انتشار آن‌ها در سراسر شبکه و حفظ یکپارچگی بلاک چین آن را اجرا می‌کنند.

نقش بیت کوین کور در شبکه چیست؟

بیت کوین کور چندین نقش متفاوت دارد و از جنبه‌های مختلفی می‌توان به آن نگاه کرد. این نرم افزار مسئول مدیریت زنجیره بلاکی یا همان دفتر کل غیرمتمرکز است که تمام تراکنش‌های ارز دیجیتال بیت کوین را ثبت می‌کند. این نرم افزار کاری می‌کند که بلاک چین یک رکورد تغییرناپذیر و شفاف از تراکنش‌های مالی باقی نگه دارد و بدون استفاده از یک واحد مدیریت مرکزی اعتماد را در بین کاربران ایجاد می‌کند.

نودهایی که بیت کوین Core را اجرا می‌کنند، از یک مکانیسم اجماع پیروی می‌کنند و به طور جمعی در مورد اعتبار تراکنش‌ها به توافق می‌رسند و از خطراتی که متمرکز بودن شبکه ایجاد می‌کند جلوگیری می‌کنند. بیت کوین کور از طریق تکنیک‌های رمزنگاری، تراکنش‌ها را ایمن می‌کند، از دسترسی غیرمجاز جلوگیری می‌کند و از بلاک‌چین در برابر حملات احتمالی مختلفی که می‌توانند یکپارچگی شبکه را به خطر بیندازند، دفاع می‌کند.

بیت کوین یک شبکه‌ی ثابت نیست و همیشه راه‌کارهای جدید و پروتکل‌های جدیدی روی آن پیاده‌سازی می‌شود. Bitcoin Core، به عنوان نقطه مرجع برای ارتقای پروتکل عمل می‌کند. چراکه توسعه دهندگان این نرم افزار را ارتقا می‌دهند و سپس همه نودهای شبکه موظف هستند که نسخه جدید آن را اجرا کنند. پس به نوعی، این نرم افزار مهم‌ترین نرم افزار بیت کوین و ابزاری است که همه از طریق آن به هم متصل می‌شوند. 

تاریخچه پیدایش بیت کوین کور

پیدایش بیت کوین کور به تاریخچه بیت کوین متصل است. خالق ناشناس بیت کوین یعنی ساتوشی ناکاموتو (Satoshi Nakamoto) در سال 2009 اولین نسخه نرم افزار بیت کوین کور را در ژانویه 2009 منتشر کرد. در آن روزها فقط خودش و یک برنامه نویس آمریکایی به نام هال فینی از آن استفاده می‌کردند. 

در ابتدا همه فکر می‌کردند که بیت کوین فقط یک نرم افزار است و این نرم افزار مترادف خود بیت کوین بود. با گذر زمان و زیاد شدن تعداد نودهای بیت کوین، افراد دیگری شروع به توسعه این نرم افزار کردند. تقریبا در سال‌های 2013 نام این نرم افزار به خاطر این که هسته اصلی عملیات ماینرها را اجرا می‌کرد با نام بیت کوین کور شناخت شد. 

یکی از نقاط عطف مهم در تاریخ بیت کوین Core، فعال شدن Segregated Witness در آگوست 2017 بود. هدف این ارتقا رفع مشکلات مقیاس پذیری با جدا کردن امضاهای تراکنش، بیشتر کردن توان بلاک چین در ثبت تراکنش و بهتر کردن کارایی شبکه بود. 

مراحل توسعه بیت کوین کور

بیت کوین کور، از زمان آغاز به کار آن در سال 2009، تحول زیادی داشته است و توسعه این نرم‌افزار متن باز طی چندین مرحله پیشرفت کرده است.

توسعه این نرم افزار با بیت کوین و نرم افزار آن توسط ساتوشی ناکاموتو مرموز در سال 2009 شروع شد. تمرکز اصلی در این سال‌های اولیه روی ایجاد یک سیستم نقدی الکترونیکی امن و غیرمتمرکز همتا به همتا بود.

در سال‌های بعد نیازهای جدیدی شکل گرفت که بیت کوین باید به آن‌ها جواب می‌داد. یکی از این تغییرات مسئله مقیاس‌پذیری و بحث‌ها در مورد افزایش اندازه بلاک بیت کوین بود. این بحث‌ها در سال 2012 و 2013 منجر به ایجاد تعداد زیادی هارد فورک روی بیت کوین شد که برخی از آن‌ها دیگر از نرم افزار بیت کوین استفاده نمی‌کردند. 

در نهایت برای شناسایی نرم افزار اصلی بیت کوین از دیگر نرم افزارها در سال 2013، عبارت “Bitcoin Core” معرفی شد و تیمی از علاقمندان اصلی بیت کوین به صورت متمرکز به توسعه این نرم افزار پرداختند. بر همین اساس این نرم افزار تا سال 2018 تقریبا 16 بار به روز رسانی شد.

در سال‌های بعد بیت کوین با چالش‌های جدیدی مانند مقیاس پذیری مواجه شد که منجر به بحث‌های مهمی شد. در پاسخ به این بحث‌ها، پیشنهاد Segregated Witness (SegWit) برای جدا کردن امضای تراکنش از داده‌های تراکنش، بهبود مقیاس‌پذیری و ایجاد پایه‌ای برای پیشرفت‌های آینده معرفی شد. جنبش سافت فورک فعال شده توسط کاربر (UASF) این به روز رسانی را ایجاد کردند.

بیت کوین کور با فعال شدن SegWit، به تکامل خود ادامه داد. فعال‌سازی پروتکل Taproot در نوامبر 2021 نقطه عطف مهمی در توسعه این نرم افزار بود و پیشرفت‌هایی را برای حریم خصوصی و عملکرد قرارداد هوشمند ایجاد کرد. اضافه شدن لایتنینگ که یک راه‌کار جدید برای ثبت تراکنش خارج از بلاک‌چین است، شاید آخرین به روز رسانی مهم بیت کوین کور است. 

اجزا و قابلیت‌های بیت کوین کور

بیت کوین کور در واقع رابط بین نودها و شبکه است. منظور از نود در شبکه کامپیوترهایی هستند که نرم افزار بیت کوین را اجرا می‌کنند و شبکه غیرمتمرکز را تشکیل می‌دهند. نودهای اجر کننده بیت کوین کور برای انتشار تراکنش‌ها و بلاک‌ها با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند و اطلاعات کل شبکه را از این طریق یکسان می‌کنند.

این نرم افزار به نوعی نرم افزار مدیریتی بلاکچین هم هست که همان دفتر کل غیرقابل تغییری است که همه تراکنش‌ها را ثبت می‌کند. این نرم افزار یک کپی کامل از بلاک چین را به نودها می‌دهد تا به طور مستقل تاریخچه تراکنش‌ها را تأیید کنند. 

اما یکی از مهم‌ترین قابلیت‌های بیت کوین کور اجرای الگوریتم اجماع است. توافق در واقع یک الگوریتم است که در این نرم افزار نوشته شده و همه موظف به اجرای آن هستند. نودهای شبکه از طریق این الگوریتم در مورد اعتبار تراکنش‌ها توافق می‌کنند و از دستکاری عوامل مخرب در سیستم جلوگیری می‌کند. 

بیت کوین کور یک کیف پول داخلی هم دارد که به کاربران امکان ذخیره، ارسال و دریافت بیت کوین را می‌دهد. کیف پول کلیدهای خصوصی را مدیریت می‌کند که برای ثبت تراکنش‌ها ضروری هستند. کاربرانی که این نرم افزار را نصب می‌کنند این توانایی را دارند که یک نود کامل را با کیف پول اجرا کنند یا به کیف پول‌های خارجی متصل شوند. 

بیت کوین کور یک رابط کاربر پسند دارد که به کاربران اجازه می‌دهد تا در سیستم عامل‌های گرافیکی مانند ویندوز بدون کدنویسی با آن کار کنند. در این نرم افزار امکان نظارت بر تراکنش‌ها، مدیریت کیف پول‌ها و جستجوی داده‌های تاریخی بلاک چین امکان‌پذیر است. 

بیت کوین کور با بیت کوین چه ارتباطی دارد؟

درک رابطه بین بیت کوین کور و بیت کوین آسان است. بیت کوین کور بیت کوین را پیاده سازی می‌کند و حاکمیت ماینرها را روی شبکه ایجاد می‌کند. هر قانونی که طرفداران بیت کوین در مورد آن به توافق برسند، اولین بار در این نرم افزار پیاده سازی می‌شود و این نرم افزار در واقع تنها جایی است که الگوریتم توافق بیت کوین در آن قرار دارد. البته بیت کوین کور یک نرم افزار واحد نیست و همه نودها یک نسخه از آن را دارند. اما این نسخه‌ها باید یکسان باشند. 

با این حال، شاید مهم‌ترین ارتباط پنهان بین بیت کوین و بیت کوین کور بحث امنیت است. بیت کوین به شکلی طراحی شده که امنیت آن توسط توافق جمعی تامین شود. در واقع هیچ کس در شبکه بیت کوین مسئول نظارت بر امنیت نیست چون بیت کوین یک شبکه بدون مدیریت است. 

کدهای بیت کوین کور هستند که از طریق رمزنگاری‌های پیچیده توانسته‌اند امنیت را حفظ کنند. همچنین خود مصرف انرژی برای ثبت تراکنش، یکی از مهم‌ترین فرآیندهایی است که از طریق بیت کوین کور اجرا می‌شود و برای بیت کوین امنیت می‌سازد. در نهایت، این نرم افزار مانند یک قرارداد بین همه نودهای شبکه است و همه روی آن توافق دارند و به نوعی نتیجه همه‌ی بحث‌ها و چالش‌های بیت کوین در نسخه‌های این نرم افزار دیده می‌شود. 

ویژگی‌های بیت کوین کور چیست؟

قابلیت پیکربندی سریع بیت کوین کور یکی از ویژگی‌های مهم این نرم افزار است که از طریق فایل Bitcoin.conf به کاربران این امکان را می‌دهد تا جنبه‌های مختلف رفتار نود و تعامل آن با شبکه بیت کوین را تنظیم کنند، عملکرد را بهینه کنند، امنیت را افزایش دهند، عملکرد را با موارد استفاده خاص هماهنگ کنند و از ویژگی‌های پیشرفته بهره ببرند. 

یکی از پیشرفته‌ترین و مهم‌ترین ویژگی‌های بیت کوین کور، امکان اجرای یک فول نود است. فول نود یک کپی کامل از کل بلاک چین بیت کوین است که شامل تمام تراکنش‌هایی است که تاکنون در شبکه انجام شده است. راه‌اندازی فول نود همچنین به کاربران این امکان را می‌دهد که با کلیدهای خصوصی خود کار کنند و هنگام انجام تراکنش‌ها به نهادهای خارجی اعتماد نکنند، در نتیجه محرمانگی و کنترل روی ارزهای دیجیتال شخصی بسیار بالا باشد.

بیت کوین کور امکان استخراج را فراهم می‌کرد اما بهترین گزینه برای ماین کردن نیست. اگرچه نرم افزار رسمی نسخه آخر دیگر از ماینینگ پشتیبانی نمی‌کند، اما کاربران می‌توانند پارامترهای استخراج را در فایل Bitcoin.conf ببیند و از آن استفاده کنند.

نحوه نصب نرم افزار bitcoin core

کامپیوتر شما باید به آخرین نسخه‌های ویندوز، مک یا لینوکس مجهز باشد و حداقل 7 گیگابایت فضای رایگان برای داده‌های این نرم افزار و بلاک چین داشته باشد. سیستم شما باید حداقل 2 گیگابایت رم داشته باشد. حافظه کافی به بیت کوین کور کمک می‌کند تا تراکنش‌ها را به طور کارآمدتر پردازش کند و از کند شدن در هنگام همگام سازی و تأیید تراکنش جلوگیری کند.

اتصال اینترنت بدون قطعی برای متصل ماندن به شبکه بیت کوین بسیار مهم است. حتما مطمئن شوید که سرعت دانلود داده‌ها حداقل 400 کیلوبیت در ثانیه (50 کیلوبایت) باشد تا تراکنش‌ها و بلاک‌های جدید به طور موثر به سایر نودها منتقل شوند.

برای شروع کار با بیت کوین کور، از وب سایت رسمی این نرم افزار، آخرین نسخه را دانلود کنید. بعد روی نرم افزار دانلود شده کلیک کنید. وقتی برای اولین بار بیت کوین کور را اجرا می‌کنید، ممکن است نرم افزار از شما بخواهد که یک دایرکتوری داده را برای ذخیره داده‌های بلاک چین انتخاب کنید. 

بعد نرم افزار به طور خودکار شروع به همگام سازی با شبکه بیت کوین می‌کند. این فرآیند به عنوان “download blockchain” شناخته می‌شود و به معنای دانلود و تأیید تمام تراکنش‌های گذشته در شبکه است. همگام سازی اولیه ممکن است چندین ساعت یا حتی چند روز طول بکشد. وقتی این مرحله تمام شد، می‌توانید یک آدرس بیت کوین برای دریافت ساتوشی ایجاد کنید. 

نحوه استخراج با بیت کوین کور

استخراج بیت کوین با بیت کوین کور، همان شرکت در الگوریتم اجماع اثبات کار برای امن کردن شبکه و اعتبارسنجی تراکنش‌ها است. توجه به این نکته مهم است که به دلیل افزایش سختی و ماهیت منابع فشرده استخراج بیت کوین، استخراج انفرادی (ماینینگ به تنهایی) به طور کلی برای ماینرهای فردی توصیه نمی‌شود. اکثر ماینرها به استخرهای ماینینگ ملحق می‌شوند تا قدرت محاسباتی خود را ترکیب کنند و بر اساس مقدار مشارکت خود پاداش‌ها بگیرند.

ابتدا بیت کوین کور را باز کنید و اجازه بدهید با شبکه هماهنگ شود. از منوی بالا بخش «Help» > «Debug Window» > «Console» کنسول را برای کدنویسی باز کنید. دستور استخراج با کیف پول شما setgenerate است. سینتکس دستور به صورت زیر است:

• setgenerate true 1
• اتصال به استخر در بیت کوین کور
• بیت کوین کور پس از این مرحله به استخر استخراج متصل خواهد شد.

رقبای نرم افزار بیت کوین کور کدام است؟

بیت کوین کور هنوز نرم افزار اصلی بیت کوین است اما در طی سال‌های اخیر تلاش‌هایی برای ارائه یک نرم افزار بهتر برای بیت کوین انجام شده است و این رقبا ادعا می‌کنند که عملکردی بهتر از بیت کوین کور دارند. در ادامه مروری روی تعدادی از این نرم افزارها خواهیم داشت. 

Bitcoin Knots

کدهای نرم افزار Bitcoin Knots از Bitcoin Core گرفته شده و دارای ویژگی‌های اضافی است. هدف این نرم افزار ارائه یک رابط کاربر زیبا و عملكرد بهتر است.

Bcoin

نرم افزار Bcoin نرم افزاری است که امکان پیاده‌سازی یک full node را به شما می‌دهد و از ابتدا با زبان جاوا اسکریپت نوشته شده است. این نرم افزار ماژولار و مقیاس‌پذیر است و برای انعطاف پذیری در کاربردهای مختلف طراحی شده است.

Btcd

یکی دیگر از نرم افزارهایی که به عنوان رقیب بیت کوین کور مورد استفاده قرار می‌گیرد نرم افزار btcd است. این نرم افزار یک فول نود را پیاده سازی می‌کند و با زبان برنامه نویسی Go نوشته شده است. نرم افزار Btcd به دلیل سادگی، کارایی و تمرکز بر روی کدهای تمیز و خوانایی‌اش شناخته شده است.

امنیت بیت کوین کور به چه صورت است؟

بیت کوین کور که نرم افزار اجرا کننده پروتکل بیت کوین است باید امنیت بالایی داشته باشد و تعداد کم اختلالات بیت کوین در سال‌های اخیر نشان می‌دهد که همینطور هم هست. بیت کوین کور از الگوریتم اجماع اثبات کار استفاده کرده است که یک فرآیند محاسباتی فشرده است و دستکاری بلاک چین را برای افراد مخرب غیرممکن می‌کند. به بیان بهتر، استحکام PoW امنیت شبکه را در برابر حملات مختلف افزایش می‌دهد.

بیت کوین کور از تکنیک‌های رمزنگاری مانند رمزنگاری منحنی بیضی برای تولید کلید و امضای تراکنش استفاده می‌کند. این تکنیک‌ها محرمانه بودن و یکپارچگی تراکنش‌ها را تضمین می‌کند و به راحتی قابل شکستن نیستند.

برنامه نویسان بیت کوین پس از هر فرآیند توسعه، نرم افزار را برای فهمیدن توانایی امنیت آن در برابر حمله 51 درصدی و Sybil چک می‌کنند و بعد نرم افزار را در اختیار همه قرار می‌دهند. با تمام این فرآیندها، اولین مشکل امنیتی که در بیت کوین دیده شود برنامه نویسان این نرم افزار سریعا واکنش نشان می‌دهند و آن را به روز رسانی می‌کنند. در واقع بیت کوین کور در طی ده سال اخیر به شکل منظم به روز رسانی شده است و ادعای امنیت بیت کوین کور فقط ادعا نیست. 

معایب بیت کوین کور چه مواردی است؟

این نرم افزار علی رغم قابلیت‌های بسیار زیادی که دارد، چند مشکل اساسی هم دارد که باعث ایجاد رقبایی برای آن شده است.

1. شاید یکی از مهم ترین معایب بیت کوین کور، شدت بالای منابع مصرفی آن باسد. اجرای یک فول نود با بیت کوین کور به منابع محاسباتی و فضای ذخیره سازی قابل توجهی نیاز دارد.
2.  این مسئله می‌تواند مانعی برای کاربرانی باشد که سخت افزارهای محدود دارند. این نرم افزار همچنین به طور مداوم باید به اینترنت متصل باشد و پهنای باند زیادی را مصرف می‌کند. البته برنامه نویسان بیت کوین در این زمینه نقش زیادی ندارند چراکه بلاک چین باید همیشه به اینترنت متصل باشد اما به هر حال این مسئله برای افرادی که سرعت و پهنای باند زیادی برای اتصال به بیت کوین ندارد چالش است. 
3. کندی یکی دیگر از معایب این نرم افزار است. از آن جایی که سریع بودن در فرآیند ثبت تراکنش مهم است، برخی از درخواست‌های روی شبکه با تاخیر در این نرم افزار با بقیه شبکه هماهنگ می‌شود. 
4. رابط کاربری لبت کوین کور برای کاربران مبتدی پیچیده است. ویژگی‌ها و تنظیمات در این نرم افزار بسیار زیاد است و کسانی که به تازگی این نرم افزار را نصب کرده‌اند از مشاهده منوهای زیاد سردرگم می‌شوند. 

مزایای بیت کوین کور چه مواردی هستند؟

1. بیت کوین کور در واقع یک نرم افزار چندکاره است. به این معنا که به جای اینکه چندین نرم افزار را برای اتصال به شبکه بیت کوین دانلود و اجرا کنید، بیت کوین کور به تنهایی کلیه فرآیندهای مورد نیاز را برای شما انجام می‌دهد.
2. این نرم افزار کامپیوتر شما را تبدیل به یک فول نود می‌کند. اگر قصد دارید درکی از این مسئله داشته باشید که فول نود چه قدرتی در شبکه بیت کوین دارد؛ باید این را بدانید که صرافی‌ها در واقع چند فول نود هستند که امکان خرید و فروش، ثبت تراکنش و پیگیری تراکنش را برای شما فراهم می‌کنند. همه این ویژگی‌ها در این نرم افزار جمع شده است. 
3. به روزرسانی‌های سریع این نرم افزار نیز ویژگی مهم دیگر است. دنیای ارزهای دیجیتال بسیار سریع تغییر می‌کند و نوآوری‌های جدید خیلی زود به بازار می‌آیند. این نرم افزار در حال حاضر از شبکه لایه دوم لایتینگ بیت کوین پشتیبانی می‌کند و در گذشته نیز اولین نسخه رسمی نرم افزار بیت کوین بود که از ارتقای تپ روت پشتیبانی کرد. 
4. ولت داخلی این نرم افزار باعث شده که ویژگی‌هایی مانند تبادل ارزهای دیجیتال همخوان را داشته باشید. این ویژگی که با نام Atomicswap شناخته می‌شود می‌تواند برای شما ارزهای دیجیتال را بدون نیاز به صرافی‌های دیگر تبادل کند. برای مثال شما می‌توانید از طریق این نرم افزار بیت کوین را به لایت کوین تبدیل کنید. امکان ایجاد امضاهای مولتی به عنوان یکی از امن‌ترین روش‌های ثبت امضا هنگام ثبت تکرارش، یکی از ویژگی‌های خاص این نرم افزار است. 
5. یکی دیگر از ویژگی‌های خاص و مزایای استفاده از این نرم افزار امکان کدنویسی در آن است. شما می‌توانید هر کدی که می‌خواهید به این نرم افزار اضافه کنید. البته توجه داشته باشید که این کدها باید با پروتکل‌ها و قوانین بیت کوین همخوانی داشته باشد و در غیر این صورت جریمه می‌شوید. با این حال، از آن جایی که اکثر استفاده کنندگان از این نرم افزار کدنویس هستند، این ویژگی بسیار برای افراد استفاده کنندگان مهم است.

چالش‌ها و آینده بیت کوین کور

بیت کوین کور، برای توسعه و بهبود مستمر با چالش‌های متعددی روبرو است. یکی از چالش‌ها بحث مقیاس‌پذیری است، چراکه پیدا کردن تعادل بین توان عملیاتی تراکنش و حفظ ویژگی غیرمتمرکز بودن بیت کوین همچنان یک کار پیچیده است. شدت منابع  مصرفی مورد نیاز برای اجرای یک فول نود با بیت کوین کور روز به روز بیشتر می‌شود و مدل حکمرانی و تصمیم‌گیری غیرمتمرکز چالش‌هایی را در دستیابی به توافق برای ارتقای پروتکل ایجاد کرده است.

البته آینده بیت کوین کور برای مقابله با این چالش ها، امیدوارکننده است. راه حل‌های مقیاس‌پذیری، از جمله شبکه لایتنینگ، افزایش سرعت تراکنش و مقرون به صرفه بودن را برای بیت کوین به همراه آورده است. همچنین رابط‌های کاربری بیت کوین کور قرار است که کاربر پسندتر شوند و این نرم افزار برای مخاطبان گسترده‌تری در دسترس باشد. همچنین قابلیت‌ اجرای قرارداد هوشمند روی بیت کوین مانند ارتقای Taproot نیز از دیگر بخش‌هایی است که هر طرفدار بیت کوین را به آینده امیدوارتر می‌کند. 

بیت کوین کور، قلب تپنده بیت کوین

در این مطلب مروری بر بیت کوین کور داشتیم و دیدیم که این نرم افزار چه نقشی در بیت کوین دارد و چگونه می‌تواند نقطه اتصال بین کامپیوترها باشد. بیت کوین کور زیربنای عملکرد شبکه بیت‌کوین است و غیرمتمرکز بودن، امنیت و مقیاس‌پذیری برای بیت کوین فراهم می‌کند. 

نسخه‌های اخیر بیت کوین کور و آپدیت‌های آن امکان ایجاد نرم افزار روی بیت کوین را نیز فراهم کرده است و در واقع اکوسیستم بیت کوین در حال بزرگتر شده است. بیت کوین کور نه تنها یک نرم افزار پیچیده و شاهکار مهندسی است، بلکه نمادی از اولین اجرای سیستم مالی غیر متمرکز بین المللی نیز هست. توسعه این نرم افزار ادامه داشته و آینده روشنی پیش روی بیت کوین ایجاد می‌کند.