Таърихи техникии Bitcoin

Bitcoin дар холигӣ пайдо нашудааст, балки бар асоси корҳои бисёре дар даҳсолаҳои гузашта бунёд ёфтааст. Дар ин модул мо асосҳои интернетро, ки Bitcoin бар онҳо такя мекунад, инчунин таҳқиқот ва рушди зикршударо дар whitepaper меомӯзем.

Дар солҳои 70-ум, гурӯҳи одамон мушоҳида карданд, ки ҳукумати ИМА махсусан кӯшиш мекунад, ки дастрасӣ ба криптографияро маҳдуд кунад, ва тасмим гирифтанд, ки ин технология барои ҳама дастрас бошад, то махфияти худро дар интернет ҳифз кунанд. Баъзе аз ин пешравони аввалин инчунин ба манфиатҳои эҳтимолии низоми рақамии «пули солим» таваҷҷуҳ доштанд, ки метавонад барои нигоҳдорӣ ва мубодилаи арзиш дар интернети навпайдо истифода шавад. Фридрих Ҳайек — яке аз муҳаққиқони асосии иқтисодиёти австриягӣ — ҳанӯз пеш аз пайдоиши интернет тасаввур мекард, ки асъори беҳтарин дар асоси рақобати бозори озод чӣ гуна хоҳад буд, аммо ба хулоса омад, ки ин аз ҷиҳати техникӣ ва сиёсӣ имконнопазир аст. Ин гурӯҳ, ки баъдтар ба номи Cypherpunks маъруф шуд, кӯшиш кард, ки ормони Ҳайекро дар бораи пули рақамӣ амалӣ созад, аммо ин кӯшишҳо то нашри идеяҳои Сатоши дар рӯйхати почта ноком монданд.

• Протоколи TCP/IP (1976)
• Протоколҳо барои низомҳои калиди оммавӣ - Ралф Меркле (1980)
• Digicash - Дэвид Чаум (1989)
• Вақтгузории рақамӣ (солҳои 90)
• Hashcash - Адам Бэк (1997)
• BitTorrent - Брам Коэн (2001)
• Reusable POW - Ҳол Финней (2004)
• Whitepaper-и Bitcoin - Сатоши Накамото (2008)

Яке аз таъсиргузортарин омилҳо ба рушди Bitcoin пайдоиши ҳаракати Cypherpunk дар солҳои 1990 буд. Онҳо якчанд технологияҳои криптографиро, аз ҷумла криптография бо калиди оммавӣ, барои таъмин кардани муоширати бехатар ва махфӣ таҳия карданд. Бисёре аз пешрафтҳои дар ин ҷо зикршуда ва шахсони иштирокчӣ аъзои ҳамин гурӯҳ буданд.

Зарурати пули рақамӣ низ муайян шуда буд ва чандин кӯшиш барои эҷоди он анҷом ёфт, аммо ин кӯшишҳо маҳдудиятҳое доштанд, ки ба муваффақият нарасиданд. Нобиғаи Сатоши Накамото дар он буд, ки ин имкониятҳоро якҷо кард ва бо илова кардани навовариҳои худ, протоколи Bitcoin-ро, ки имрӯз истифода мешавад, сохт. Дар қисматҳои оянда мо баъзе аз ин пешрафтҳоро меомӯзем ва шарҳ медиҳем, ки онҳо чӣ гуна ба тарҳи Bitcoin таъсир расонданд. Мо инчунин муҳокима мекунем, ки кадом қисмҳои нопурраи муаммо буданд, ки Сатоши онҳоро ҳал кард.

Аксари мо бо протоколҳои TCP/IP, ки имрӯз ҳамчун асоси интернет истифода мешаванд, шинос ҳастем. Оғози онҳо ба охири солҳои 70-ум рост меояд, вақте ки олимон тарҳҳои алтернативиро барои Arpanet меомӯхтанд — шабакаи боз ҳам қадимтаре, ки Вазорати мудофиаи ИМА барои мубодилаи захираҳо байни компютерҳои дурдаст офарида буд. TCP/IP соли 1983 стандарти протокол барои Arpanet гардид, ки ин боис шуд то охири солҳои 1990-ум ин модел ба модели асосии шабакавӣ табдил ёбад ва асоси интернете шавад, ки имрӯз My First Bitcoin дар он фаъолият мекунад.

Ҳамзамон бо таҳияи модели TCP/IP, чаҳорчӯбаи монанд, вале мукаммалтаре аз ҷониби Созмони Байналмилалии Стандартҳо (ISO) ва саноати телекоммуникатсионӣ (CCITT) таҳия мешуд. Раванди таҳияи протоколҳои нав ё пешниҳод кардани тағйиротҳо нисбат ба усули бештар марказнашудаи TCP/IP суст ва душвор буд, ки ин боис шуд TCP/IP имрӯз ба усули асосӣ табдил ёбад.

Дархости тағйирот

Ҳар гуна пешниҳод оид ба такмил додани протоколҳои мавҷуда ё идеяҳо барои протоколҳои нав дар модели TCP/IP тавассути Дархости тағйирот амалӣ мешавад. Онҳо аз раванди тасдиқ мегузаранд, ки онро Гурӯҳи муҳандисии интернет (IETF) идора мекунад ва баъди тасдиқ, ба манбаи кушода табдил меёбанд, то ҳар кас тавонад онҳоро татбиқ ва қабул кунад. Баъзе мисолҳои муҳим:

• 1969 RFC 1: Тарзи фиристодани бастаҳо дар Arpanet-ро ҳуҷҷатгузорӣ кард
• 1981 RFC791: Протоколи интернет V4-ро муайян кард — ки то ҳол васеъ истифода мешавад
• 1982 RFC 821: Протоколи оддии интиқоли почтаи электронӣ
• 1987: Системаи номҳои доменӣ — тарзи табдили номҳои домен ба суроғаҳои IP
• 1999 RDC 2616: Протоколи интиқоли гиперматн — барои дидани веб муҳим аст

Пешниҳоди такмили Bitcoin (BIP) усули монанд ба RFC-ро истифода мебарад, вале танҳо ба такмилҳои худи Bitcoin равона шудааст, на ба таҳияи протоколҳои нав ё алтернативӣ. Bitcoin инчунин аз ин модели қабатӣ истифода мебарад ва шумо мебинед, ки баъзе протоколҳо ҳамчун қабати дуюм ё сеюм тавсиф мешаванд.

Ҳамон тавре ки қабатҳои поёнии модели TCP/IP дар чанд даҳсолаи охир кам тағйир ёфтаанд ва навовариҳо дар қабатҳои болоӣ сурат мегиранд, қабати асосии Bitcoin низ интизор меравад, ки ҳоло хеле оҳиста тағйир ёбад, дар ҳоле ки ҳалли васеъшавӣ мисли Lightning ва Liquid дар қабатҳои болоӣ амалӣ мешаванд.

Мисоли хуби он ки чӣ гуна тағйир додани протоколҳои қабати асосӣ бо мурури замон душвор мешавад, ин IPv6 мебошад. Камбуди суроғаҳо дар IPv4 талабот ба протоколи навро ба вуҷуд овард. Лоиҳаи аввали стандарт соли 1998 таҳия шуд, вале танҳо соли 2017 ҳамчун стандарти интернет тасдиқ гардид. Гарчанде ки он бисёр мушкилоти IPv4-ро ҳал кард ва барои оянда мувофиқтар аст, аммо то ҳол дар саноат хеле суст қабул мешавад. Дар ҳамин вақт, бисёр протоколҳои нав дар қабатҳои болоӣ барои имкон додани мултимедиа, почтаи электронӣ ва ғайра муайян шудаанд.

Сохтмонҳои асосие, ки Bitcoin истифода мебарад

Ин ҷудо кардани мушкилоти пайвастшавӣ имкон медиҳад, ки протоколҳо мустақилона аз қабатҳои боло ва поён таҳия шаванд. Ба ҷои он ки барои ҳар як қабат ҳалли нав ихтироъ шавад, шабакаи Bitcoin метавонад ба имкониятҳои зерини шабака, ки дар қабатҳои физикӣ ва пайвасти додаҳо таъмин мешаванд, такя кунад.

Bitcoin як протоколи нейтралӣ барои интиқоли арзиш аст, мисли он ки HTTPS протокол барои интиқоли иттилоот мебошад

• HTTPS: Сомонаҳои бехатар
• SMTP: Ирсоли паёмҳои электронӣ
• FTP: Интиқоли файлҳо
• DNS: Идоракунии номҳои домен
• BTC: Нигоҳдорӣ ва интиқоли арзиш

Bitcoin имконият медиҳад, ки арзиш боэътимод ва бе ниёз ба шахси сеюм байни одамон ё дастгоҳҳо тавассути Интернет интиқол дода шавад. Ин интизор меравад, ки арзиши бузургро озод мекунад.

Имрӯз Интернет ва аксари системаҳои муосири компютерӣ ба криптография такя мекунанд — усуле, ки иттилоотро махфӣ мекунад, то танҳо гирандаи иттилоот тавонад онро рамзкушоӣ кунад. Асосҳои криптографияе, ки барои таъмини амнияти Bitcoin истифода мешавад, ба солҳои 70-ум бармегарданд.

Масъалаи аввал барои ҳал кардан — чӣ гуна сирри муштаракро тавассути шабакаи бехатарнашуда фиристодан.

Ин масъаларо аввалин бор Уитфилд Диффи ва Мартин Ҳеллман баррасӣ карданд.

Мушкилот: ду тараф — ки одатан бо номи Алиса ва Боб маъруфанд — мехоҳанд иттилооти махфиро тавассути шабакае, ки дигарон метавонанд гӯш кунанд, мубодила кунанд. Барои ин, онҳо равандеро бо номи мубодилаи калиди Диффи-Ҳеллман эҷод карданд.

Ин сирри муштарак метавонад ҳамчун арзиши тухмӣ барои эҷоди калидҳои симметрии зиёд истифода шавад, то паёмҳоро рамзгузорӣ ва рамзкушоӣ кунанд, бе он ки худи калидро ошкоро мубодила кунанд.

Азбаски калиди хусусӣ ҳеҷ гоҳ мубодила намешавад ва дар ҳар тараф калидҳои гуногун барои рамзгузорӣ ва рамзкушоӣ истифода мешаванд, инро алгоритми рамзгузории асимметрӣ меноманд.

Мисолҳои истифода:

• Алиса паёмро бо калиди оммавии Боб имзо мекунад — танҳо худи Боб метавонад онро бо калиди хусусии худ рамзкушоӣ кунад
• Алиса паёмро бо калиди хусусии худ имзо мекунад — бо рамзкушоӣ бо калиди оммавии Алиса, ҳар кас метавонад тасдиқ кунад, ки паёмро маҳз Алиса фиристодааст, бе он ки калиди хусусии ӯро донад
• Бо якҷоя кардани ин ду усул бо ду қабати рамзгузорӣ, паёмро метавон рамзгузорӣ кард, то танҳо Боб онро рамзкушоӣ кунад ва ӯ метавонад тасдиқ кунад, ки фиристанда воқеан Алиса буд.

Гарчанде ки дар мақола номбар нашудааст, Ралф Меркл нақши муҳим дар ҳалли ин муаммои то он вақт ҳалнашаванда — чӣ гуна муоширати хусусиро дар шабакаи кушода ва эҳтимолан хатарнок барқарор кардан — бозид.

Ин усул худ ба ҳамлаи "brute force" осебпазир аст, ки дар он ҳамлагар метавонад рақамҳои мубодиларо гирифта, бо гузашти вақт ва захираҳои кофӣ калиди муштаракро барқарор кунад, бинобар ин ин худ ба худ ҳалли комил нест.

Протоколҳо барои Криптосистемаҳои Калиди Оммавӣ

Илова бар саҳмгузорӣ ба системаи калиди оммавии Диффи-Ҳеллман, ки дар боло тавсиф шуд,Ралф Меркл солҳои зиёд ба ин соҳа саҳм гузошт ва дар таҳияи баъзе унсурҳои калидие, ки дар Bitcoin истифода мешаванд, нақши муҳим бозид.

Функсияи хеши криптографӣ алгоритми математикӣ мебошад, ки вурудҳои ҳар андоза қабул мекунад ва ҳисобҳои мураккабро иҷро карда, арзиши хешро дар битҳо бармегардонад, ки одатан ҳамчун натиҷаи алфавитӣ-рақамии дарозии муайян дар формати ҳонексадималӣ нишон дода мешавад.

• Вурудҳо метавонанд ҳар андоза бошанд
• Натиҷа ҳамеша дарозии муайян дорад ва детерминистӣ аст (як вуруд ҳамеша як хеши якхела медиҳад)
• Санҷидан осон аст, аммо баръакс кардани раванд барои муайян кардани вуруд ниҳоят душвор аст
• Тағйири ночизи маълумот натиҷаро пурра дигар мекунад

Хешсозӣ қисми ҷудонашавандаи протоколи Bitcoin аст. SHA-256, ки дар Bitcoin истифода мешавад, аз ҷониби NSA сохта шудааст ва намунаи алгоритми хешсозии криптографӣ мебошад.

• Ҳар як блок дар занҷир хешсозӣ мешавад, то маълумот тағйир дода нашавад — ин беайбии дафтари тақсимшударо таъмин мекунад
• Хеши тавлидшуда бояд ба меъёри «Далели кор» ҷавобгӯ бошад, то блоки дуруст ҳисоб шавад
• Дарахтони Меркл — бо истифода аз шохаҳо ва хешҳои хешҳо, дарахтони хеш имкон медиҳанд, ки маҷмӯи маълумоти калон бо ҳадди ақали захираҳо санҷида шаванд
• Имзоҳо ва калидҳои асосёфтаи хешро метавон барои ҳамёнҳо, суроғаҳо ва иҷозати муомилот истифода бурд

Санҷиши тақсимшудаи ҳолатҳои блокчейн ва моделҳои дафтари танҳо-илова, ки ба тағйирнопазирӣ муқовимат мекунанд, бо хешсозии яктарафа имконпазир аст. Функсияҳои хешсозӣ усули боэътимод ва детерминистиро барои санҷиши рӯйдодҳо дар дафтарҳои оммавӣ, ба мисли Bitcoin, бе модели эътимоди марказӣ таъмин мекунанд.

Ин имкониятҳои нав дар соҳаи криптография, ба андешаи эҷодкоронашон, бояд мавҷи нави инноватсияро дар ин соҳа ба вуҷуд меоварданд.

Криптография бо каҷҳои эллиптикӣ

Яке аз ин навовариҳои баъдӣ дар шакли криптография бо каҷҳои эллиптикӣ ба вуҷуд омад.

Криптография бо каҷҳои эллиптикӣ соли 1985 аз ҷониби ду олим — Н. Коблитз ва В. Миллер муаррифӣ шуд. Онҳо пешниҳод карданд, ки ба ҷои майдонҳои ибтидоии маҳдуд, нуқтаҳои муайяншудаи каҷи эллиптикӣ истифода шаванд, то фарзияи мушкили логарифми дискретӣ, ки дар протоколи стандартии мубодилаи калиди Диффи-Ҳеллман истифода мешавад, иҷро шавад. Тафсилоти кори он аз доираи ин бахш берун аст, аммо дар сатҳи умумӣ, каҷи эллиптикӣ маҷмӯи нуқтаҳоест, ки як муодилаи мушаххаси математикӣ қонеъ мекунанд.

Муодилаи каҷи эллиптикӣ тақрибан чунин менамояд:

Ин баъзе хусусиятҳои муфид дорад:

• Симметрия нисбат ба уфуқ. Ҳар нуқта дар каҷро метавон нисбат ба меҳвари x инъикос кард ва он ҳамон каҷ мемонад.
• ҳар хатти ғайриамудӣ метавонад дар бештари се нуқта бо каҷ бурида шавад.
• Андозаҳои хурди калид барои нигоҳдорӣ ва интиқоли самараноки калидҳои оммавӣ дар блокчейн муҳиманд.

Ин хусусиятҳоро метавон барои эҷоди ҷуфтҳои калид ба таври монанд ба алгоритми Диффи-Ҳеллман истифода бурд. Bitcoin ECDSA-ро истифода мебарад, ки ихтисораи Elliptic Curve Digital Signature Algorithm аст. Ин равандест, ки каҷи эллиптикӣ ва майдони маҳдудро истифода мебарад, то "имзо" эҷод кунад, ки шахсони сеюм метавонанд ҳаққонияти онро тасдиқ кунанд, дар ҳоле ки имзокунанда танҳо ҳуқуқи эҷоди имзоро дорад. Дар bitcoin, маълумоте, ки имзо мешавад, муомилаест, ки моликиятро мегузаронад.

Қисми «маҳдуд» ба усули «mod» дар Диффи-Ҳеллман монанд аст, ки натиҷаи муодила тақсим карда мешавад ва бақия истифода мешавад, то натиҷа дар доираи муайяни рақамҳо бошад.

Яке аз иштирокчиёни аввалини 'мавҷи нави таваҷҷӯҳ' ба криптография Дэвид Чаум буд. Ӯ солҳои аввали худро ба омӯзиши шикастани системаҳои компютерӣ сарф кард ва муваффақияти ӯ боис шуд, ки ба системаҳои ба истилоҳ 'бехатар' беэътимодӣ пайдо кунад. Ӯ ҳамчунин мушкилеро дарк кард, ки то он вақт ба назар гирифта нашуда буд: "чӣ гуна метавон сирри он ки кӣ бо кӣ ва кай сӯҳбат мекунад, нигоҳ дошт".

Ӯ протоколи почтаи электронии номаълумро бо истифода аз криптография бо калиди оммавӣ тарҳрезӣ кард, ки паёмҳоро 'омехта' мекард, то манбаъ ва макони фиристанда ва қабулкунанда номаълум бимонанд. Ин асоси шабакаи TOR гардид.

Чаум ба пардохтҳои рақамӣ низ ҳамин тавр нигарист – дарк кард, ки 'муомилаҳои молиявии пайгиришаванда, ки аз ҷониби шахс анҷом дода мешаванд, метавонанд маълумоти зиёде дар бораи макон, робитаҳо ва тарзи ҳаёти шахс ошкор кунанд'. Дар соли 1980 ӯ системаи пули рақамиро, ки бо криптография муҳофизат мешуд, патент кард, ки асоси криптовалютаро ташкил дод. Ӯ ҳамчунин ба омӯзиши идеяи истифодаи криптография барои эҷоди иқтисоди пурра децентрализатсияшуда, ки ба децентрализатсияи паёмрасонӣ ва пардохтҳо асос ёфтааст, шурӯъ кард.

Ҳукуматҳо дар буридани сари шабакаҳои марказонидашуда, мисли Napster, хубанд, аммо шабакаҳои поки P2P, мисли Gnutella ва TOR, ба назар мерасад, ки мавқеи худро нигоҳ медоранд.
Satoshi Nakamoto

Системаҳои децентрализатсияшуда бе ҳокимияти марказӣ – ҳамто ба ҳамто (peer-to-peer) – якчанд афзалият доранд:

• Онҳо метавонанд зуд рушд кунанд, зеро ҳар кас метавонад бо танҳо ба кор даровардани як ноди нав бе сабти ном ё иҷозат, системаро васеъ кунад
• Ҳама нодҳо якхелаанд, бинобар ин нокомиро метавон давр зад
• Ҳокимияти марказӣ вуҷуд надорад, ки система ба даст афтода ва осебпазир шавад
• Онҳоро бе нуқтаҳои марказонидашудаи назорат гирифтан, танзим кардан, андозбандӣ ё назорат кардан мушкилтар аст

Даҳ сол баъд ӯ ширкати худро бо номи Digicash таъсис дод, то 'ecash' — аввалин системаи пули рақамии ҷаҳонро эҷод кунад. Бисёр номҳои машҳур ба муддате ба Digicash ҳамроҳ шуданд, ки баъзе муваффақиятҳоро дид, аммо дар ниҳоят ноком шуд ва муфлис эълон кард.

Пешрафтҳои минбаъда дар пули рақамӣ

Дар як паёми форум дар моҳи июли соли 2010, Satoshi Nakamoto гуфт: “Bitcoin татбиқи пешниҳоди b-money аз Wei Dai дар Cypherpunks дар соли 1998 ва пешниҳоди Bit Gold аз Nick Szabo мебошад.”

Гарчанде ки ҳеҷ кадоме аз ин ду идея аз марҳилаи пешниҳод нагузаштанд, баъзе аз ғояҳои дар онҳо буда, ба таври равшан ба рушди Bitcoin таъсир расонданд:

• Истифодаи 'Proof of work' барои додани арзиши пулӣ ба кори ҳисоббарорӣ
• Консепсияе, ки арзиши ҳисоббарорӣ бо мурури замон тағйир меёбад ва бояд ба назар гирифта шавад

Аммо аввал мо ба Hashcash назар мекунем.

Hashcash аз ҷониби Adam Back, ки яке аз навоварони аввалин дар ин соҳа буд, эҷод шудааст. Adam ба бозорҳои озод ва махфият дар интернет таваҷҷуҳи зиёд дошт ва ба рӯйхати почтаи Cypherpunks дучор шуд, ки ба он ҳамроҳ шуд ва иштирокчии фаъол гардид.

Ӯ ба пулҳои рақамӣ хеле таваҷҷуҳ дошт ва пешниҳодҳое дод, ки чӣ гуна гурӯҳ метавонад бо Chaum дар DigiCash ҳамкории зичтар дошта бошад, аммо ин пешниҳодҳо ба ҷое нарасиданд. Баъдан, диққати худро ба мушкили дигар равона кард — спами почтаи электронӣ. Ӯ ва дигар аъзои Cypherpunks мехостанд роҳи ҳалли мушкили спамро ёбанд, ки дар он барои спаммерҳо осон буд, ки ҳазорон паём фиристанд ва шабакаро пур кунанд. Ҳалли навоваронаи ӯ ба хешгузорӣ (hashing) асос ёфта буд — қобилияти рамзгузорӣ, ки ҳар гуна маълумотро ба як сатр бо дарозии муайян ва тасодуфӣ табдил медиҳад, то як навъ 'мӯҳри рақамӣ' эҷод шавад, ки бояд ба паём илова мешуд, то он дуруст ҳисобида шавад ва дар шабака интиқол ёбад. Барои паёми ҳақиқӣ ин арзиши ночиз дошт, аммо барои спаммер монеаи ҷиддӣ буд.

Навоварии асосие, ки Hashcash ворид кард, пайваст кардани захираҳои воқеии ҷаҳон — қудрати ҳисоббарорӣ — ба шабакаи рақамӣ буд. То ин замон, захираҳои рақамӣ метавонанд бе маҳдудият нусха бардошта шаванд, аммо шумораи 'hashcash'-и эҷодшуда аз он вобаста буд, ки одамон чӣ қадар энергия сарф кардан мехоҳанд.

Гарчанде ки ин ҳалли масъала баъзе аз талаботеро, ки Adam барои системаи пули рақамӣ зарур медонист, қонеъ мекард; он номаълум, устувор ва беэътимод буд, ҳар як hashcash дубора истифодашаванда набуд ва воқеан нодир ҳисоб намешуд. Ӯ роҳҳои дигареро пешниҳод кард, ки ин мушкилотро бо истифода аз шахсони сеюми беруна ҳал кардан мумкин аст.

BitGold

Nick Szabo бар асоси консепсияи Hashcash ва далели кор (proof of work) як ҳалли алтернативӣ пешниҳод кард, ки онро дар як рӯйхати почта як сол пас аз нашри Hashcash, соли 1998, тавсиф намуд.

Гарчанде ки ин пешниҳод ба ҳалли масъала наздиктар шуд, ҳанӯз чандин мушкил дошт.

• Кӣ бояд Реестри моликияти hash-ро идора кунад ва чӣ гуна метавон ба онҳо эътимод кард?
• Хешгузорӣ (hashing) бо мурури замон одатан арзонтар мешавад, ки ин барои HashCash низ мушкил буд.

Азбаски hash-ҳои пайвастшуда бо вақт қайд карда мешуданд, ӯ пешниҳод кард, ки таърихи душвории хешгузорӣ дар он вақт ба назар гирифта шавад; hash-и пешина нисбат ба hash-и баъдӣ хароҷоти бештари ҳисоббарорӣ талаб мекард, зеро арзишҳо паст шуда буданд. Мутаассифона, ин маъно дошт, ки hash-ҳо 'фунгибилӣ' намешаванд, яъне арзиши баробар надоранд, ки ин як хусусияти калидии пули рақамӣ ҳисоб мешавад. Барои ҳалли ин, Nick пешниҳод кард, ки як навъ 'бонки озод' болои BitGold кор кунад, ки метавонад гурӯҳҳои гуногуни hash-ҳоро, ки арзиши баробар доранд, якҷоя намояд.

B-Money

Баъди пешниҳоди Bit Gold, Wei Dai як ҳалли монандро пешниҳод кард. Ӯ аллакай чандин абзори дигарро барои Cypherpunks таҳия карда буд ва андешаҳои худро дар бораи пули рақамӣ дошт.

Пешниҳоди ӯ ба Bit Gold монанд буд, зеро он имзои рақамиро барои интиқоли пул истифода мебурд ва сабти муомилот дар як дафтар нигоҳ дошта мешуд, ки калидҳои оммавӣ ва миқдори воҳидҳои пулро барои ҳар як иштирокчӣ нишон медод. Мисли Bit-Gold, шахсони сеюми боэътимод ҳамчун нуқтаҳои заъфи амниятӣ ҳисоб мешуданд ва боварӣ доштанд, ки системаи пули электронӣ набояд ба як шахс барои пайгирии бақия, муомилот ё пешгирии харҷи дукарата такя кунад.

Wei Dai якчанд ҳалли ин мушкилотро пешниҳод кард, ки яке аз онҳо ин буд, ки ба ҷои як марказ ё марказҳо, ҲАМАИ гиреҳҳо (nodes) нусхаи дафтарро нигоҳ доранд. Агар ҳамаи истифодабарандагон дафтари худро ва дурустии ҳар як муомиларо тафтиш кунанд, то даме ки ҳамаи гиреҳҳо навсозӣ шаванд, дафтарҳо бояд дар тамоми шабака ҳамоҳанг бимонанд. Ин системаи хеле тақсимшуда душвор аст, ки фасод шавад.

Wei Dai дарк кард, ки ин мушкили генералҳои Византияро (1) ҳал намекунад, зеро гиреҳҳо метавонанд осон ҳамоҳангиро гум кунанд ё дурӯғ гӯянд. Ӯ усулҳои алтернативӣ пешниҳод кард, масалан, як қисми 'боэътимод'-и серверҳоро барои нигоҳ доштани дафтар интихоб кардан ва ҳавасмандгардонии молиявӣ барои ростқавл нигоҳ доштани ин серверҳо.

Барои сиёсати пулӣ, ӯ пешниҳод кард, ки қудрати харидории B-Money ба ягон намуди индекси нархҳои истеъмолӣ пайваст карда шавад. Ӯ мехост, ки ҳамон миқдори B-Money бо мурури замон як ҳиссаи баробари индексро харидорӣ кунад, то устувории нарх таъмин шавад. Ҳамин тавр, ҳар кас метавонад воҳидҳои нави пулро бо пешниҳоди hash-и дуруст эҷод кунад, аммо душвории эҷоди hash метавонад вобаста ба арзиши CPU ва индекси нархҳо тағйир ёбад, то ки ҳар як воҳид 'тағйирнопазир' бошад.

Лоиҳаи дигаре, ки нақши муҳим дар ташаккули криптовалютҳо то пайдоиши bitcoin бозид, BitTorrent мебошад.

Соли 2001, Bram Cohen тарҳи протоколеро бо номи BitTorrent нашр кард, ки барои таъмин намудани системаи мубодилаи файлҳо байни ҳамсолон (peer-to-peer) сохта шуда буд. Ӯ дар як ширкате бо номи MojoNation корро оғоз кард, ки барои он таъсис ёфта буд, ки одамон файлҳои махфиро ба қисмҳои рамзгузоришуда тақсим кунанд ва онҳоро дар компютерҳое, ки ин барномаро иҷро мекунанд, паҳн намоянд. Нусхаи файл ҳамзамон аз компютерҳои гуногун боргирӣ мешуд. Гарчанде ки ин лоиҳа дар ниҳоят ноком шуд, он Cohen-ро бо фазои мубодилаи файлҳо шинос кард ва ӯ қарор дод, ки метавонад протоколи беҳтаре эҷод кунад, ки иборат буд аз:

• Swarm: ҷомеаи мошинҳо (компютерҳо), ки мундариҷаро боргирӣ ё боргузорӣ мекунанд
• Tracker: абзори махсусе, ки монанди муҳаррики ҷустуҷӯ кор мекунад, аммо файлҳои мавҷуд дар swarm-ро пайгирӣ мекунад. Ин ба корбарон имкон медиҳад, ки ба осонӣ ҳар файле, ки лозим аст, пайдо ва дастрас кунанд
• BitTorrent client: барномае, ки дар компютер насб мешавад, то ба tracker дастрасӣ пайдо кунад. Қайд кунед, ки swarm ягона ҷойест, ки файлҳо воқеан нигоҳ дошта мешаванд
• Системаи ҳавасмандгардонӣ, ки корбароне, ки ҳамчун мубодилакунандаи файлҳо дар шабака иштирок мекунанд, суръати боргирии баландтар мегиранд

Мавҷудияти монандиҳо бо Bitcoin:

• Ҳарду протокол дар асоси ҳамсол ба ҳамсол (peer-to-peer) фаъолият мекунанд
• Тарҳи ғайримарказӣ
• Файлҳои BitTorrent ва дафтари ҳисобҳои Bitcoin дар тамоми шабака паҳн шудаанд
• Манбаи кушода (open-source) (BitTorrent дар ниҳоят ба нармафзори манбаи пӯшида табдил ёфт)

Hal Finney як узви машҳури ҳаракати Cypherpunk мебошад, ки ба рушди пули электронии нақдӣ хеле таваҷҷуҳ дошт ва дар рӯйхати почтаи электронӣ фаъол буд.

Ӯ қарор дод, ки боз як кӯшиши дигар барои рушди низоми пули электронии нақдӣ, ки ба далели кори анҷомшуда (proof-of-work) асос ёфтааст, анҷом диҳад. То ин лаҳза, натиҷаи ҳеш барои ҳар як муомила беназир буд, аммо идеяи ӯ ин буд, ки «далелҳои кори истифодашавандаро» эҷод кунад.

Камбудии ин усул сервери марказонидашуда мебошад, ки бояд ба он эътимод кард, ки дукарата харҷ намекунад ё баста намешавад. Барои ҳал кардани ин мушкил, Hal пешниҳод кард, ки нармафзори озод ва кушодаасос истифода шавад, ки метавонад дар ҷузъи сахтафзории амн ҷойгир карда шавад ва мустақилона санҷида шавад.

Ҳалли пешниҳодшуда ҳамоно бо баъзе аз мушкилоти дигар пешниҳодҳо рӯ ба рӯ буд:

• Масъалаи «мурғ ё тухм» дар мавриди ҷалби истифодабарандагон, ки ангезае барои дархости токенҳо вуҷуд надорад ва фурӯшандагон намехоҳанд ба низом пайваст шаванд, агар истифодабарандагон хоҳиши пардохт бо ин токенҳоро надошта бошанд.
• Эҳтимол аст, ки арзиши POW бо гузашти вақт ва беҳтар шудани қобилияти ҳисоббарорӣ арзонтар шавад, ки ин нишон медиҳад, ки дар ниҳоят бозор бо воҳидҳои асъори RPOW пур мешавад.

Агар қонуни Мур идома ёбад, арзиши эҷоди як токени (POW) бо суръати мунтазам ва экспоненсиалӣ коҳиш меёбад. Дар хотир доред, ки ин пул нест ва барои нигоҳдории арзиш пешбинӣ нашудааст, балки ҳамчун намояндаи осони мубодилаи кӯшиши компютерӣ истифода мешавад.
Hal Finney

Ин хусусиятҳо ҷолибияти лоиҳаро маҳдуд карданд ва бинобар ин, ҷалби истифодабарандагонро коҳиш доданд. Бо вуҷуди кӯшишҳои беҳтарини ӯ, лоиҳа дар ниҳоят ба мисли дигар кӯшишҳои ноком барои эҷоди пули электронии нақдӣ анҷом ёфт.

Пас аз солҳои зиёд ва кӯшишҳои ноком, аксари Cypherpunks ба идеяи асъори рақамии бе иҷозат камтар таваҷҷӯҳ мекарданд, вақте ки Adam Back як почтаи электронӣ гирифт, ки ба лоиҳаи white paper бо номи «electronic cash without a third party» аз шахси номаълум бо номи Satoshi Nakamoto ишора мекард.

Барои ҷамъбаст дар ин марҳила, мо ҳадди ақал чунин идеяҳоро дорем:

• Имзоҳои криптографӣ, ки метавонанд сатҳи муайяни махфият ва номаълумӣ фароҳам оранд
• Консепсияи асъори бе пуштибонӣ (B-Money)
• Пешниҳодҳо (аммо бе роҳ) барои маҳдуд кардани барориши асъори нав
• Тангаҳои рақамӣ, ки соҳибияташон тавассути калидҳои оммавӣ муайян мешуд (B-Money) ва метавонистанд бо имзо гузоштан интиқол ёбанд ва вобаста ба суроғаи қабулкунанда дубора таъин шаванд (RPOW ва Hashcash)
• Ҳамаи гиреҳҳо нусхаи дафтари кулли пурра тақсимшударо нигоҳ медоранд (B-Money) (он замон ҳамчун ғайриамалӣ рад карда шуда буд)
• Протоколи вақтгузорӣ – истифодаи Merkle tree hashing барои таъмин кардани пайдарҳамии математикӣ исботшавандаи рӯйдодҳо, ки тақаллуб карданаш душвор аст, агар ҳамаи корбарон як сабтро нигоҳ доранд
• Далели кор (Proof of work) барои пайваст кардани кӯшиши воқеии инсон ба система (аммо худи hash ҳамчун асъор истифода мешуд)
• Шабакаҳои комилан тақсимшуда, ки дар онҳо ҳамаи иштирокчиён баробар буда, метавонанд ба шабака ворид ё хориҷ шаванд (BitTorrent)
• Консепсияи пайваст кардани hash-ҳои нав ба hash-ҳои қаблӣ (Bit Gold ва вақтгузорӣ)

Дар он вақт чизҳои зерин намерасиданд:

• Ҳалли қобили қабул барои мушкили «генералҳои Византия»
• Усуле барои маҳдуд кардани миқдори пул дар гардиш новобаста аз беҳбудиҳои доимии сахтафзор
• Схемаи ҳавасмандгардонӣ барои ҷалби одамон (масъалаи мурғ ва тухм)

Фарқи дигари асосӣ байни кӯшишҳои охирин ва Bitcoin дар он буд, ки Satoshi дар рӯҳияи аслии «Cypherpunks write code» муддате пеш аз эълон карданаш дар рӯйхатҳои почта, аллакай бар рӯи код кор мекард, дар ҳоле ки Bit Gold ва B-Money бештар консептуалӣ буданд.

Навоварие, ки Bitcoin-ро аз кӯшишҳои қаблии пули электронии рақамӣ фарқ мекард, чӣ буд?

Далели кор (Proof of work) ҳамчун механизми консенсус ва роҳи таъмин кардани амният ва тағйирнопазирӣ истифода мешуд: Ба ҷои истифодаи hash ҳамчун шакли пул, он тавассути раванди нав бо номи майнинг истифода мешуд, ки дар он як гиреҳ маҷмӯи муомилотро якҷоя карда, рақами тасодуфӣ илова мекард ва сипас ба «блок»-и маълумот hash татбиқ мекард. Блоки дурусте, ки талаботи hash-ро қонеъ мекард, ба шабака эълон мешуд. Ин блокҳо тавассути hash-и блоки қаблӣ ба ҳам пайваст мешуданд ва дар ҳолати баробарӣ, ки гиреҳҳои гуногун блокҳои гуногунро тасдиқ ва эълон мекарданд, тӯлонитарин blockchain истифода мешуд, ки боиси тақсимшавии занҷир мегардид. Далели кор (Proof of work) ҳамчун ҳалкунандаи тақсимшуда барои мушкили генералҳои Византия истифода шуд.

Ин майнерҳо инчунин барои таъмин кардани CPU, ки барои иҷрои далели кор лозим аст, ҳавасманд карда мешуданд, зеро барои ҳар як блок ба онҳо bitcoin-и нав дода мешуд. Миқдори Bitcoin, ки онҳо мегиранд, инчунин барномарезӣ шудааст, ки тақрибан ҳар 4 сол як маротиба кам шавад, то он даме ки ҳамаи Bitcoin эҷод шавад, ва ҳамин тавр маҳдудияти сахт барои шумораи умумии Bitcoin дар гардиш ба 21 миллион муқаррар шудааст.

Идеяи аслитарин он буд, ки чӣ гуна масъалаи миқдори пуле, ки бо беҳтар шудани сахтафзор ва афзоиши қудрати шабака эҷод мешавад, ҳал карда шуд. Вақтҳои муайяни шумораи блокҳо (2016) миёна гирифта мешуданд ва агар онҳо хеле зуд эҷод мешуданд, hash барои сохтани блоки нав душвортар мешуд, агар хеле суст бошад, осонтар мешуд. Ин ба протоколи тақсимшуда, ки ҳамаи гиреҳҳо иҷро мекунанд, ворид карда шудааст ва ҳар як майнере, ки онро нодида мегирад, бе манфиат энергия сарф мекунад, зеро блоки ӯ аз ҷониби боқимондаи шабака рад мешавад. Ин танзимот кафолат медиҳад, ки эҷоди блокҳои нав дар ҷадвали пешбинишуда боқӣ мемонад ва барои майнерҳо ҳавасмандӣ медиҳад, ки «қоидаҳоро риоя кунанд».

Хулоса

Қисмҳои зиёди муаммои сохтани низоми пули электронии тақсимшудаи peer-to-peer, ки ба принсипҳои пули устувор асос ёфтааст, аллакай пеш аз нашри whitepaper-и Satoshi ва ба зудӣ пас аз барориши ибтидоии код мавҷуд буданд.

Табиати Bitcoin чунин аст, ки пас аз барориши версияи 0.1, тарҳи асосӣ барои тамоми умри он тағйирнопазир боқӣ монд
Satoshi Nakamoto

Гарчанде ки бисёр идеяҳо барои беҳбудӣ (BIP) пешниҳод ва қабул шудаанд, Bitcoin аз соли 2009 то ҳол бо риояи протоколи тарҳрезишуда дар барориши ибтидоӣ амал мекунад ва қариб ки ягон халал надидааст. Ҳамаи беҳбудиҳо бо нигоҳ доштани мувофиқати қафо бо ҳамаи версияҳои қаблӣ амалӣ шудаанд.

Ёддоштҳо

1. Барои шарҳи мушкили генералҳои Византия нигаред баhttps://en.wikipedia.org/wiki/Byzantine_fault