جنسیس بلاک در بلاک چین چیست؟ چرا بلاک اولیه اهمیت زیادی دارد؟

جنسیس بلاک (Genesis Block) که به آن بلاک پیدایش، اولیه، نخستین، صفر، پایه و امثالهم نیز گفته می‌شود، اولین بلوکی است که در شبکه بلاک چینی یک ارز دیجیتال نظیر بیت کوین ثبت می‌شود. با پخش یک بلوک در شبکه، می‌توان آن را به بلاک قبلی‌اش ارجاع داد. اما در رابطه با بلوک جنسیس، هیچ بلاکی قبل از آن وجود ندارد و به همین خاطر، این نوع بلاک‌ها معمولا در نرم افزار شبکه هاردکد (Hardcode) یا اصطلاحا کدنویسی سخت می‌شوند.

جنسیس بلاک (Genesis Block) چیست؟

بلاک اولیه یا پیدایش، اولین بلوک در یک پروتکل بلاکچینی است. در واقع این بلاک، پایه‌ای است که بلوک‌های بعدی برای ساخت یک زنجیره به‌دنبال آن اضافه می‌شوند.

گاهی اوقات به Genesis Block بلاک 0 و در برخی شبکه‌ها، بلوک 1 نیز گفته می‌شود. هر بلوک در بلاک چین یک مرجع به بلوک قبلی را در خود ذخیره می‌کند، اما در بلاک پیدایش چنین چیزی وجود ندارد. در ادامه، به نحوه ساخت و عملکرد بلاک پایه بیشتر می‌پردازیم.

نحوه عملکرد بلاک اولیه

از نظر فنی، عدم اتصال و ارجاع بلاک اولیه به یک بلوک پیش از آن، یعنی مقدار «هش بلاک قبلی» برابر صفر قرار داده شده و در واقع، هیچ داده‌ای پیش از نخستین بلاک شبکه پردازش نشده است. اما دیگر بلوک‌ها دارای شماره متوالی هستند که با 1 (و گاهی اوقات 2 در صوتی که جنسیس بلاک شماره 1 باشد) شروع شده و دارای یک «هش قبلی» معادل هش بلاک پیش از خود خواهند بود.

سپس هش بلاک جنسیس به تمام تراکنش‌های جدید در یک بلوک جدید افزوده می‌شود. این ترکیب برای تولید هش منحصربه‌فرد بلوک کاربرد دارد و این فرآیند تا زمان اضافه شدن تمام بلاک‌های جدید به بلاک چین تکرار خواهد شد.

علاوه بر این، شماره‌ای که برای اشاره کردن به بلوک‌ها استفاده می‌شود، «ارتفاع بلاک (Block Height)» نام دارد.

چرا جنسیس بلاک یکی از مهم‌ترین ارکان بلاک چین است؟

بدون وجود بلاک پایه و اولیه، اعتماد ماینرها به یک بلاک چین و دانستن زمان آغاز آن دشوار خواهد بود در واقع نبود آن کاملا نشدنی است. البته از نظر تئوری، هیچ نیاز واقعی به وجود بلاک صفر در شبکه نیست، اما برای داشتن یک نقطه شروع‌کننده که همه افراد به آن اعتماد داشته باشند، حضور آن ضروری است.

همانگونه که تمام زنجیره‌های فیزیکی باید با یک حلقه فیزیکی واحد شروع شوند، بلاک پیدایش نیز همان حلقه واحد و اول ما محسوب می‌شود. می‌توانید این بلوک را شبیه به فونداسیون و پِی یک ساختمان در نظر بگیرید؛ ساختمان بدون داشتن یک نقطه آغازین مستحکم فرو می‌ریزد. حتی می‌توانید بلاک 0 را همانند نقطه شروع یک مسابقه تصور کنید. اگر هر ماینری کار خودش را از هر جایی که دوست داشت شروع می‌کرد، هیچ نقطه اجماع و پایه‌ای هم برای اعتماد وجود نداشت.

نقش و ارتباط نودها با بلاک پایه

در حالت کلی، هر کامپیوتر متصل به یک شبکه بلاک چینی نود نام دارد. دو نوع گره یا نود در بلاک چین داریم: فول نود (Full Node – گره کامل) و لایت ویت نود (Lightweight Node – گره سبک) یا لایت نود (Light Node) یا به‌طور خلاصه نود.

فول نودها ملزم به پیروی و پذیرش تمام قوانین بلاک چین مربوطه بوده و یک کپی از کل آن را در اختیار دارند. این افراد در فرآیندی به نام دانلود اولیه بلاک (Initial Block Download) یا به‌طور خلاصه IBD درگیر می‌شوند. مثلا در بیت کوین، بلاک جنسیس مستقیما داخل نرم افزار نودهای کامل این شبکه نوشته شده است و به همین خاطر، تنها این بلاک نیاز به دانلود ندارد و این افراد کارشان را با بلاک شماره 1 آغاز می‌کنند. علاوه بر این، فول نودها به اعتبارسنجی تراکنش‌ها می‌پردازند که به حافظه ذخیره‌سازی بالا برای اجرا نیاز دارد. بنابراین، این گره‌ها برای حفظ امنیت و حریم خصوصی بسیار حیاتی هستند.

در طرف مقابل، لایت نودها نیازی به دانلود و نگهداری یک کپی کامل از بلاک چین را نداشته و برای فعالیت، تنها بخشی از آن را بسته به عملکرد کاربر نهایی خود دانلود می‌کنند. این افراد غالبا به بلاک نخستین شبکه نیازی ندارند و برای کار باید به فول نودها متصل شوند. گره‌های سبک می‌توانند اطلاعات لازم خود را از فول نودها بگیرند. در این حالت، این نودها نیازمند اعتماد به گره‌های کامل جهت تامین اطلاعات معتبر هستند.

جنسیس بلاک بیت کوین چیست؟

مشهورترین بلاک اولیه متعلق به بیت کوین است که در 3 ژانویه 2009 (14 دی 87) ساخته شد. این بلاک پاداش 50 واحد BTC را تولید کرد که برای همیشه غیر قابل خرج کردن و دسترسی است. با اینکه به گفته برخی این پاداش بلاک توسط ساتوشی ناکاموتو، خالق ناشناس این رمز ارز، از طریق استخراج بیت کوین به‌دست آمده است، اما از نظر فنی برای بلاک پیدایش عملی به‌نام ماینینگ معنا ندارد و این بلوک معمولا در داخل پروتکل کدنویسی سخت می‌شود.

در شبکه بیت کوین، تراکنشی به نام تراکنش کوین بیس یا کوین پایه (Coinbase Transaction) در همه بلاک‌ها قرار می‌گیرد. کوین بیس ترنزکشن اولین تراکنشی است که یک ماینر در بلوک تولیدی خود قرار می‌دهد و در ازای ساخت موفق یک بلاک پاداش آن را دریافت می‌کند.

در 3 ژانویه 2009، پیامی توسط ساتوشی ناکاموتو (Satoshi Nakamoto) در بلاک جنسیس بیت کوین قرار داده شد که برای همیشه در تاریخ ماندگار شده است. وی در تراکنش کوین بیس این ارز دیجیتال پیام زیر را به‌همراه دیگر داده‌های عادی بلوک قرار داد (Blockchain.com):

The Times 03/Jan/2009 Chancellor on brink of second bailout for banks

ترجمه: مجله تایمز 03/ژانویه/2009 رئیس در آستانه دومین کمک مالی به بانک‌ها

این پیام به یکی از سرتیترهای مجله نیویورک تایمز اشاره دارد که نشان‌دهنده عدم تولید بلاک اولیه بیت کوین  پیش از تاریخ مذکور است. این یعنی قبل از این بلوک هیچ پیش‌استخراجی صورت نگرفته و توزیع رمز ارزها عادلانه بوده است.

در رابطه با چرایی قرار دادن این سرتیتر به‌خصوص توسط ساتوشی ناکاموتو تئوری و نظریه‌های زیادی مطرح شده است که رایج‌ترین آن، اشاره این پیام به بحران مالی سال 2008 و کمک‌های متعاقب دولت آمریکا به بانک‌هاست.

داده‌های بلاک پیدایش بیت کوین

همانطور که گفتیم، بلاک نخستین شبکه بیت کوین پاداش 50 BTC را برای سازنده آن به‌همراه داشت که با توجه به قیمت بیت کوین در اواخر آبان 1401، امروز حدود 840 هزار دلار ارزش دارد. اطلاعات مربوط به جنسیس بلاک این شبکه به‌صورت زیر است:

• تعداد تراکنش‌ها: 1
• کارمزد تراکنش: 0 دلار
• ارتفاع بلوک: 0
• تایم استمپ: 2009/02/03, 18:15
• نانس: 208393
• سختی بلاک: 1

بلاک هایت (Block Height) یا ارتفاع بلوک، تعداد بلاک‌های روی زنجیره پیش از بلوک مورد نظر است. بنابراین ارتفاع بلاک اولیه و پایه بیت کوین به‌خاطر عدم وجود بلوک پیش از آن، 0 است. بلاک‌های داخل بلاک چین به ترتیب شماره‌گذاری می‌شوند. دقت داشته باشید که امکان یکسان بودن ارتفاع چند بلوک به‌خاطر فورک شدن شبکه وجود دارد. ارتفاع بلاکچین نیز همان ارتفاع آخرین (یا به‌قولی بلندترین) بلوک آن است. مثلا، ارتفاع آخرین بلاک فعلی بیت کوین برابر شماره 762860 است.

تایم استمپ (TimeStamp) یا مهر زمان ایندکسی است که عموما برای ذخیره‌سازی داده و زمان یک رویداد به‌کار می‌رود. با این حال، باید در نظر داشت که تایم استمپ‌های بلوک‌ها دقیق و البته عامل مهمی هم نیستند. دقت زمان بلاک‌ها بین یک تا دو ساعت نوسان دارد. از آنجایی که یک ماینر قادر به تغییر و دستکاری زمان کامپیوتر خود است، این معیار برای ترتیب زمانی بلاک‌ها استفاده نمی‌شود و صرفا یک اندیکاتور تقریبی از زمان استخراج بلوک مربوطه است. بنابراین محل قرارگیری یک بلاک در زنجیره به تایم استمپ آن ارتباطی ندارد.

نانس (Nonce) مخفف “Number Used Only Once” و به‌معنای «شماره یکبار مصرف» است که تمام ماینرهای سراسر جهان برای اعتبارسنجی یک بلاک و دریافت پاداش ماینینگ به‌دنبال پیدا کردن آن هستند. تغییر نانس باعث ایجاد تغییر در هش بلوک می‌شود و تنها در بلاک چین‌های مبتنی بر الگوریتم اجماع اثبات کار (PoW) کاربرد دارد.

سختی بلاک (Block Difficulty) یا سختی استخراج عددی است که مدت زمان ماین کردن و اضافه شدن بلوک‌های جدید به شبکه را تنظیم می‌کند. این سختی همیشه روی یک فاصله زمانی تعریف‌شده قرار دارد و هر 2 هفته یکبار تنظیم می‌شود تا مدت زمان تولید بلاک‌ها در یک بازه زمانی ثابت باقی بماند. بنابراین فاصله زمانی ثابت بین دو بلاک که در بیت کوین تقریبا 10 دقیقه است، توسط سختی شبکه مشخص می‌شود. از نظر فنی، سختی مقداری است که میزان دشواری پیدا کردن هش را نشان می‌دهد.

کدام ارزهای دیجیتال جنسیس بلاک دارند؟

از نظر فنی، رمز ارزهای دارای بلاک چین اختصاصی نظیر بیت کوین، اتریوم، سولانا و بسیاری دیگر، بلاک اولیه و پیداش دارند. همانطور که گفتیم، از اسامی دیگری نظیر بلاک پایه، صفر یا یک، اولین بلوک و موارد دیگر هم برای آن استفاده می‌شود. علاوه بر این، حتی ارزهای فورک‌شده نظیر لایت کوین، بیت کوین کش (BCH) و نمونه‌های مشابه نیز دارای بلاک نخستین هستند که در واقع اولین بلوک ساخته‌شده برای زنجیره آن‌ها محسوب می‌شود.

با این وجود، هنگام جستجوی توکن‌های ERC20 و رمز ارزهای ساخته‌شده روی یک بلاک چین میزبان مانند شیبا اینو (روی اتریوم) در یک اکسپلورر نظیر Blockchain.com، با عبارت “Genesis Block Date” روبرو می‌شوید، اما همانند دیگر ارزها نظیر بیت کوین و اتریوم، اطلاعاتی نظیر “Latest Blocks” را برای آن پیدا نخواهید کرد. علت آن است که اینگونه توکن‌ها با فناوری قرارداد هوشمند کار کرده و برای آن‌ها عملا بلاک اختصاصی ساخته نمی‌شود. به همین خاطر، عبارت «تاریخ جنسیس بلاک» به معنای زمان آغاز به کار توکن است و قبل از آن رمز ارز مربوطه در هیچ بلوک دیگری پیدا نمی‌شود.

بنابراین، این یعنی همه ارزهای دیجیتال کارشان را از یک نقطه زمانی خاص آغاز کرده‌اند که قبل از آن هیچ بلوک دیگری ارزهای مربوطه را در خود ندارد. در ادامه، برخی از شبکه‌های دارای Genesis Block روی بلاک چین اختصاصی‌شان را معرفی می‌کنیم.

فیرو (Firo) ؛ زی کوین (Zcoin) قدیم

با اینکه بیت کوین پادشاه ارزهای دیجیتال محسوب می‌شود، اما امروزه رقبای زیادی پیدا کرده است. پروژه فیرو که پیشتر با نام زی کوین شناخته می‌شد، یکی از آلت کوین‌های نسبتا قدیمی بازار و نوعی پرایوسی کوین است که با پیاده‌سازی پروتکل MTP به تامین امنیت بالا برای رمز ارزها می‌پردازد.

هدف فیرو رفع مشکل امنیت و حریم شخصی بیت کوین بوده است. با اینکه به باور برخی ذات تراکنش‌های بیت کوین ناشناس و نامشخص است، اما هیچ مکانیزم حریم خصوصی برای این رمز ارز وجود ندارد. فیرو همچنین قادر به جلوگیری از دابل اسپندینگ است؛ اتفاقی که احتمال رخداد آن در بیت کوین وجود دارد.

جنسیس بلاک زی کوین (firo.ccore.online/block/1) با نام «بلاک 1» به‌همراه پیام زیر در 28 سپتامبر 2016 (7 مهر 95) ساخته شد:

Times 2014/10/31 Main Judge Says Nurse Must Follow Ebola Quarantine for Now

ترجمه: مجله تایمز 2014/10/31 قاضی ایالت Main می‌گوید پرستار باید قرنطینه بیماری ابولا را رعایت کند

داستان از این قرار است که در اواخر سال 2014، پرستاری به‌نام کسی هیکاکس (Kaci Hickox) که بیماران ابولایی را در آفریقای غربی درمان کرده و پس از بازگشت به ایالات متحده از رعایت قوانین قرنطینه در ایالت نیوجرسی و مین سر باز زده بود، پس از یک ماه محل زندگی خود را ترک کرد.

تکراکوین (TecraCoin)

تکرا کوین فورکی از کوین حریم شخصی فیرو مبتنی بر پروتکل MTP است. هدف استارتاپ لهستانی پشتیبان این شبکه به‌نام Tecra Ltd، توکنیزه کردن حقوق ثبت روی بلاک چین خود است که با استفاده از قراردادهای هوشمند و ارائه پلتفرمی غیر متمرکز برای اتصال دانشمندان و سرمایه گذاران، حقوق مالکیت معنوی را برای آن‌ها فراهم می‌کند.

هدف اصلی این پروژه، حذف واسطه‌ها، کاهش هزینه‌ها و تسریع فرآیند ورود ایده‌های پیشرفته به بازار بوده است. در حال حاضر 4 حق ثبت اختراع روی این شبکه ثبت شده است. بلاک پایه تکرا کوین (explorer.tecracoin.io) تحت عنوان «بلاک 0» با پیام زیر در در 19 اکتبر 2018 (27 مهر 97) منتشر شد:

The NY Times 2018/07/12 It Came From a Black Hole, and Landed in Antarctica

ترجمه: مجله نیویورک تایمز 2018/07/12 از یک سیاه چاله بیرون و در قطب جنوب فرود آمد

داستان این پیام مربوط به انتشار اولین تصویر مستقیم از سیاه چاله‌ای به نام *Sagittarius A (سَجیتاریِس اِی استار) در میانه کهکشان راه شیری توسط تلسکوپ ایونت هورایزن (Event Horizon) در سال 2018 است.

لایت کوین (Litecoin)

لایت کوین اولین فورک شبکه بیت کوین است که با هدف ارائه پرداخت‌های سریع، امن و کم‌هزینه با استفاده از فناوری بلاک چین در سال 2011 ساخته شد. این رمز ارز ابتدا توسط یک کلاینت متن باز در 7 اکتبر 2011 در گیت‌هاب منتشر شد و 5 روز بعد در 13 اکتبر به‌صورت رسمی کار خود را آغاز کرد. از آن زمان تا کنون، این ارز دیجیتال از نظر کاربرد و پذیرش با استقبال عمومی روبرو بوده است و توانسته خود را به جمع 20 رمز ارز برتر بازار برساند.

بلاک اولیه و پیدایش لایت کوین (Blockchair.com) تحت عنوان «بلاک 0» به‌همراه پیام زیر در 7 اکتبر 2011 (15 مهر 90) ساخته شد

@NY Times 05/Oct/2011 Steve Jobs, Apple’s Visionary, Dies at 56

ترجمه: نیویورک تایمز 2011/اکتبر/05 استیو جابز، رویاگرای اپل، در سن 56 سالگی درگذشت

همانطور که مشخص است، این پیام در جنسیس بلاک لایت کوین به خبر درگذشت استیو جابز فقید، موسس شرکت اپل، مربوط می‌شود.

سخن پایانی

جنسیس بلاک یا بلوک پیدایش، پایه، اولیه، صفر، نخستین، یک یا دیگر موارد، اولین بلوک در یک شبکه بلاک چینی است. همانطور که از نامش پیداست، قبل Genesis Block هیچ بلاکی وجود ندارد و از آنجایی که بلاک‌های یک شبکه از طریق هش به بلوک قبلی خود متصل هستند، هش بلوک جنسیس نیز در همه دیگر بلاک‌ها وجود خواهد داشت. بیت کوین، لایت کوین، بیت کوین کش، مونرو، اتریوم، استلار، دوج کوین و بسیاری دیگر از رمز ارزها که دارای زنجیره اختصاصی خود هستند، بلاک اولیه در آن‌ها وجود دارد.