ساختار بلاک در بلاکچین بیت کوین

آیا تا بحال به این فکر کرده اید که یک بلاک چه خصوصیات و ویژگی هایی دارد و به طور کلی ساختار یک بلاک در بلاکچین بیتکوین به چه صورت است؟

این مطلب درباره ویژگی های بلاک و به طور کلی ساختار بلاک در بلاکچین بیت کوین آماده و تهیه گردیده است. برای کسب اطلاعات درباره این موضوع در ادامه همراه ما باشید.

هر بلاک از دو بخش بلاک هدر (Block Header) و بدنه بلاک (Block Body) تشکیل شده است.

سایز هر بلاک حدود ۱ مگابایت است که تمام اطلاعات و داده های مربوط به تراکنش ها در این ۱ مگابایت قابل ذخیره شدن است. یک بلاک ظرفیت نگهداری حدود ۲۵۰۰ تراکنش را دارد.

ساختار یک بلاک معمولی در بلاکچین بیت کوین

بلاک هدر (Block Header): در این قسمت از بلاک اطلاعاتی چون شماره نسخه بلاک، هش بلاک قبلی و تایم استپ ذخیره میشود.

سایز بلاک هدر ۸۰ بایت است که به شش قسمت تقسیم میشود. در این قسمت اطلاعات زیر ذخیره میشوند.

۱- Bitcoin Version Number: شماره‌ی نسخه‌ی برنامه

۲- Previous Block Hash : هشِ بلاک قبلی

۳- Merkle Tree : هشِ ریشه‌ی درخت مرکل

۴- Timestamp Unix : زمان‌سنج

۵- Difficulty Target : هدف سختی فعلی

۶- Nonce : عدد تصادفی نانس

بدنه بلاک (Block Body): در این قسمت از بلاک جزئیات اطلاعات تراکنش که شامل داده های امضا نیز میشود ذخیره میشود.

اطلاعات تراکنش مثل لیستی از ورودی‌ها و خروجی‌ها در مابقی فضای بلاک قرار می‌گیرند. چیزی در حدود ۶۵ درصد کل بلاک که بیشترین فضا و حجم را در بر دارد شامل «داده‌های امضا» میشود.

انعطاف پذیری بلاک

یکی از مهمترین مشکلات بیت کوین و هدف اولیه سگویت برای حل این مشکل، انعطاف پذیری شبکه بود.

اطمینان از صحت اطلاعات تراکنش در بلاکچین بیتکوین

اطمینان از صحت اطلاعات هر تراکنش در بلاکچین بیتکوین از طریق امضای دیجیتال امکان پذیر است.

امضای دیجیتال رشته‌ای از اعداد و حروف است که بر اساس رمز نگاری نامتقارن بنا شده است و برای رمزگذاری و رمزگشایی داده ها از جفت کلید های عمومی و خصوصی استفاده میکند.

در ابتدا هش مربوط به تمامی داده های تراکنش محاسبه میشود، این هش با کلید خصوصی فرستنده رمزگذاری میشود و به همراه دیگر اطلاعات، امضای دیجیتال را ایجاد میکند.

امضای دیجیتال با یک پیام برای گیرنده ارسال می‌شود و کاربر باید با کلید عمومی فرستنده امضای دیجیتال را رمز گشایی و هش را آزاد کند.

حالا گیرنده باید هش را به صورت جداگانه محاسبه کند. برابر بودن هش فرستنده با هش گیرنده به معنای تغییر نکردن محتوای پیام است.

اگر بتوان امضای دیجیتال را از لحاظ ریاضی به ‌نحوی تغییر داد، بدون آن که محتوای تراکنش تغییر کند، شناسه‌ی تراکنش تغییر خواهد کرد. به این خاصیت انعطاف‌پذیری تراکنش‌های ‏بیت کوین گفته می‌شود.

در واقع این ویژگی یک نقص محسوب میشود که به هر کاربری این امکان را میدهد که بتواند در کوچکترین جزئیات تغییر ایجاد کند تا موجب اصلاح شناسه تراکنش بدون تغییر محتوای آن شود. این مسئله برای بیت کوین زیاد مشکل برانگیز نیست، اما مانع پیشرفت ویژگی‌های پیچیده‌تری از جمله پروتکل‌های لایه دوم مانند شبکه لایتنینگ و قراردادهای هوشمند می‌شود.

محدودیت در سایز بلاک و مقیاس پذیری

هر بلاک شبیه به صفحه‌ای از دفترکل است که تمامی اطلاعات مربوط به تراکنش های بیتکوین در آن ذخیره میشود.

همانطور که گفته شد سایز هر بلاک ۱ مگابایت است که تمام اطلاعات و داده های مربوط به تراکنش ها در این ۱ مگابایت دخیره میشود و این بلاک حدود ۲۵۰۰ تراکنش را در خود جای میدهد.

نحوه تشکیل بلاکچین به این صورت است که زمانی که بلاک تکمیل شد با استفاده از هش رمزنگاری شده به صورت متوالی به بلاک پیشین خود متصل می‌شود. بقیه اطلاعات نیز بر روی بلاک بعدی ذخیره خواهند شد. به همین ترتیب بلاکهای جدید به بلاک های قبلی متصل شده و زنجیره بلوکی یا بلاکچین را تشکیل میدهد.

هربلاک بیت کوین شامل امضای دیجیتال که نشان دهنده تایید هر تراکنش است و اطلاعاتی درباره فرستنده و گیرنده ارز بیت کوین است، می‌شود.

در ابتدا برای سایز بلاک هیچ محدودیتی وجود نداشت به این معنا که هکر ها میتوانستند داده های بلاک جعلی بسازند و حمله دیداس به بلاکچین را ترتیب دهند. با اینکه بلاک های جعلی آنها قابل شناسایی و تشخیص بود، اما انجام این کار بسیار زمان‌بر بود و سرعت عملکرد کل سیستم را پایین می‌آورد.

راهکاری که ساتوشی ناکاموتو برای مقابله با این مساله پیشنهاد داد، اعمال محدودیت ۱ مگابایتی برای هر بلاک بود که در کد بیت کوین قرار داد.

با اعمال این کار امکان شناسایی راحت و سریع حمله‌هایی که با استفاده از بلاک‌های بزرگ صورت میگرفت فراهم شد. در این حالت میتوان به راحتی حملات را رد کرد. در حال حاضر سایز بلاک بیت کوین ۱ مگابایت است. بنابراین ترتیب تعداد تراکنش‌های هر بلاک کمتر شد و سرعت انجام تراکنش‌ها کاهش یافت. همراه با افزایش محبوبیت بیت کوین، محدودیت در سایز بلاک‌ها موجب دردسر شد و موجب کمترشدن سرعت تراکنشها شد.

ساختار بلاک در بلاکچین بیت کوین

میزان مقیاس‌پذیری ارزهای دیجیتال، با توجه به تعداد تراکنش‌هایی که هر بلاک چین در ثانیه می‌تواند پردازش کند سنجیده می‌شود. همچنین تابعی از ‏اندازه‌ و زمان تشکیل یک بلاک را مشخص میکند. زمان تشکیل یک بلاک به صورت میانگین ۱۰ دقیقه است.

بنابراین هرچه اندازه‌ی بلاک بزرگتر باشد، تعداد تراکنش‌های بیشتری در این مدت زمان میتواند بر روی بلاک چین ثبت شوند‎.‎

در حال حاضر تراکنش‌ها در بلاکچین بیت کوین نسبت به دیگر ارزهای دیجیتال و یا کارت‌های اعتباری با سرعت پایینی انجام میشود و گاهی ممکن است تایید یک تراکنش مدت زمان طولانی تری به طول انجامد. عده‌ای برای حل مشکل مقیاس پذیری بلاکچین بیت کوین از طرح‌ها و ایده‌هایی مثل پرداخت‌های برون زنجیره‌ای استفاده میکنند و هدف این کار انجام تراکنش بدون نیاز به تایید در بلاک چین است.

جهت خرید و فروش انواع ارز های دیجیتال بر روی این لینک کلیک کنید.