تأیید تراکنش بلاک‌چین چطور انجام می‌شود؛ از ممپول تا نهایی شدن

وقتی در کیف پول دکمهٔ ارسال را می‌زنید، تراکنش شما هنوز «انجام‌شده» نیست؛ فقط امضا شده و در شبکه پخش شده است. تراکنش ابتدا در صف انتظاری به نام ممپول (Mempool) می‌ماند، سپس تولیدکنندهٔ بلوک بعدی آن را در یک بلوک قرار می‌دهد و از همان لحظه «یک تأیید» می‌گیرد. هر بلوکی که پس از آن روی زنجیره اضافه شود یک تأیید دیگر است و برگرداندن تراکنش را سخت‌تر می‌کند. در بیت‌کوین اطمینان به‌تدریج با انباشته شدن تأییدها بیشتر می‌شود، اما اتریوم مرحلهٔ رسمی دیگری به نام «نهایی شدن» (Finality) هم دارد.

از دکمهٔ ارسال تا ثبت در بلوک

در درس بلاک‌چین چیست به زبان ساده دیدید که بلاک‌چین دفتری مشترک است که هزاران رایانه نسخه‌ای از آن را نگه می‌دارند. تراکنش شما برای رسیدن به این دفتر چند مرحلهٔ مشخص را طی می‌کند و دانستن این مراحل کمک می‌کند وقتی چیزی کند پیش می‌رود، بدانید مشکل دقیقاً کجاست.

مرحلهٔ اول در دستگاه خود شما رخ می‌دهد. کیف پول پیامی می‌سازد که می‌گوید چه مقداری از کدام نشانی به کدام نشانی کیف پول منتقل شود و چه کارمزدی برای آن پرداخت می‌شود. سپس این پیام را با کلید خصوصی شما امضا می‌کند. امضا ثابت می‌کند صاحب دارایی اجازهٔ انتقال را داده است، بی‌آنکه خود کلید فاش شود. اگر هنوز با نقش کلیدها آشنا نیستید، راهنمای کیف پول ارز دیجیتال چیست و چطور امن نگهش داریم را پیش از ادامه بخوانید.

مرحلهٔ دوم پخش شدن در شبکه است. کیف پول تراکنش امضاشده را به یک یا چند گره (Node) می‌فرستد و هر گره پیش از آنکه آن را به گره‌های دیگر برساند، بررسی می‌کند که امضا درست باشد و دارایی موردنظر پیش‌تر خرج نشده باشد. تراکنشی که این بررسی را پاس نکند همان‌جا کنار گذاشته می‌شود.

مرحلهٔ سوم انتظار در ممپول است و مرحلهٔ چهارم ثبت در بلوک. در شبکه‌هایی که با استخراج کار می‌کنند، ماینرها بلوک می‌سازند و در شبکه‌های مبتنی بر سهام، اعتبارسنج‌ها. طبق مستندات توسعه‌دهندگان بیت‌کوین، سربرگ هر بلوک در قالبی ۸۰ بایتی ذخیره می‌شود و یکی از فیلدهای آن هش سربرگ بلوک قبلی است ^[۱]. همین فیلد است که بلوک‌ها را به هم زنجیر می‌کند؛ سازوکار آن را در درس هش در بلاک‌چین یعنی چه دیدید.

1. بلوک ۱

   بلوک آغاز (جنسیس)

   نخستین تراکنش‌ها

   اشاره به بلوک قبلی: ندارد

2. بلوک ۲

   چند تراکنش

   اثر انگشت (هش) بلوک ۱

3. بلوک ۳

   چند تراکنش

   اثر انگشت (هش) بلوک ۲

4. بلوک ۴

   تازه‌ترین

   تراکنش‌های تازه

   اثر انگشت (هش) بلوک ۳

ممپول؛ صف انتظار تراکنش‌ها

ممپول (کوتاه‌شدهٔ Memory Pool) فهرست تراکنش‌های معتبری است که به شبکه رسیده‌اند ولی هنوز در بلوکی ثبت نشده‌اند. نکتهٔ مهم این است که ممپول واحدی در کار نیست؛ هر گره ممپول خودش را در حافظه نگه می‌دارد و ممکن است فهرست یک گره با گرهٔ دیگر کمی فرق داشته باشد، چون تراکنش‌ها با تأخیر در شبکه پخش می‌شوند.

ظرفیت هر بلوک محدود است. بنابراین وقتی تعداد تراکنش‌های منتظر از ظرفیت بلوک بعدی بیشتر باشد، تولیدکنندهٔ بلوک باید انتخاب کند و طبیعی است که تراکنش‌هایی با کارمزد بالاتر را جلوتر بردارد. کارمزد شبکه در این درس فقط از همین زاویه اهمیت دارد: کارمزد بیشتر معمولاً جای تراکنش را در صف جلوتر می‌برد، و کارمزد کمتر یعنی احتمال انتظار طولانی‌تر در ساعت‌های شلوغ. جزئیات آن را در درس کارمزد شبکه (Gas Fee) چیست و چرا تغییر می‌کند ببینید.

وقتی شبکه خلوت است، حتی تراکنش کم‌کارمزد هم به‌سرعت در بلوک جا می‌گیرد. وقتی شبکه شلوغ است، صف بلند می‌شود و تراکنشی که با کارمزد پایین فرستاده شده ممکن است بارها از قلم بیفتد. اگر تراکنشی مدت زیادی در ممپول بماند، بسیاری از گره‌ها آن را از فهرست خود پاک می‌کنند. در این حالت دارایی از دست نرفته است؛ تراکنش اصلاً روی زنجیره ثبت نشده و موجودی همچنان در نشانی فرستنده است، هرچند ممکن است کیف پول برای مدتی آن را «در انتظار» نشان دهد.

تأیید یعنی چه و چند تأیید کافی است

«تأیید» (Confirmation) به زبان ساده یعنی تعداد بلوک‌هایی که تراکنش شما را پوشش داده‌اند. بلوکی که تراکنش در آن ثبت شده تأیید اول است و هر بلوکی که بعد از آن به زنجیره اضافه شود یک تأیید دیگر. فرض کنید تراکنش شما در بلوکی ثبت شده و پس از آن دو بلوک دیگر هم آمده است؛ کاوشگر بلوک برای آن سه تأیید نشان می‌دهد.

چرا تأیید بیشتر یعنی اطمینان بیشتر؟ چون هر بلوک هش بلوک قبلی را در خود دارد، نمی‌توان تراکنشی را تغییر داد مگر اینکه بلوک حاوی آن و همهٔ بلوک‌های بعدی هم تغییر کنند ^[۱]. در شبکه‌ای مانند بیت‌کوین که با اثبات کار کار می‌کند، بازسازی هر بلوک به توان پردازشی واقعی نیاز دارد. پس هرچه تراکنش زیر بلوک‌های بیشتری مدفون باشد، کسی که بخواهد آن را برگرداند باید کار بیشتری را از نو انجام دهد و در عین حال از بقیهٔ شبکه جلو بزند.

عدد مشهور شش تأیید از همین منطق می‌آید. ویکی بیت‌کوین می‌گوید بیشتر صرافی‌ها و فروشندگانی که ریسک خرج دوباره را می‌پذیرند، شش تأیید یا بیشتر می‌خواهند ^[۲]. همین منبع تأکید می‌کند که عدد شش ویژگی خاصی ندارد و با این فرض انتخاب شده است که مهاجم بیش از ۱۰٪ نرخ هش شبکه را در اختیار نداشته باشد و ریسکی کمتر از ۰٫۱٪ قابل‌قبول شمرده شود ^[۲].

به همین دلیل پاسخ «چند تأیید کافی است» به مبلغ و میزان ریسکی بستگی دارد که گیرنده حاضر است بپذیرد. یک پرداخت کوچک ممکن است با تأییدهای کمتری پذیرفته شود و یک انتقال بزرگ با تأییدهای بیشتر. صرافی‌ها برای هر شبکه عدد جداگانه‌ای تعیین می‌کنند و آن را معمولاً در صفحهٔ واریز می‌نویسند؛ اگر با روال کلی کار با صرافی آشنا نیستید، بخش صرافی و نخستین خرید ارز دیجیتال را ببینید.

چرا گاهی تراکنش ساعت‌ها معطل می‌ماند

تأخیر معمولاً یکی از چند علت مشخص را دارد و شناختن علت، راه‌حل را روشن می‌کند:

1. کارمزد پایین نسبت به شلوغی شبکه. رایج‌ترین علت همین است. اگر کارمزد در زمان ارسال مناسب بوده ولی بعد شبکه شلوغ شده، تراکنش پشت صف می‌ماند.
2. شلوغی ناگهانی. رویدادهایی که هم‌زمان کاربران زیادی را به شبکه می‌کشانند، صف را در مدت کوتاهی بلند می‌کنند.
3. گیر کردن ترتیب تراکنش‌ها در اتریوم. هر حساب در اتریوم برای تراکنش‌هایش شمارهٔ ترتیبی به نام نانس (Nonce) دارد. اگر تراکنشی با نانس کوچک‌تر گیر کند، تراکنش‌های بعدی همان حساب هم پشت آن منتظر می‌مانند، حتی اگر کارمزد کافی داشته باشند.
4. وابستگی به تراکنش تأییدنشدهٔ دیگر. در بیت‌کوین اگر دارایی‌ای را خرج کنید که خودش از تراکنشی هنوز تأییدنشده آمده، تراکنش دوم نمی‌تواند زودتر از اولی در بلوک بنشیند و سرنوشتش به آن گره خورده است.
5. تأخیر در سمت صرافی. گاهی تراکنش روی زنجیره تأییدهای لازم را گرفته، اما صرافی یا سرویس مقصد هنوز آن را پردازش نکرده است. این مشکل شبکه نیست و باید از پشتیبانی همان سرویس پیگیری شود.

اگر تراکنش هنوز در ممپول است، برخی کیف پول‌ها امکان «جایگزینی با کارمزد بالاتر» (Replace-by-Fee) را می‌دهند: همان تراکنش با کارمزد بیشتر دوباره فرستاده می‌شود و نسخهٔ قبلی را کنار می‌زند. در اتریوم هم می‌توان تراکنش تازه‌ای با همان نانس و کارمزد بالاتر فرستاد؛ اگر این تراکنش تازه مقداری صفر را به نشانی خود شما بفرستد، عملاً تراکنش قبلی را بی‌اثر می‌کند. این تنها معنای «لغو» در بلاک‌چین است و فقط تا پیش از ثبت در بلوک ممکن است. پس از ثبت، تراکنش برگشت‌ناپذیر است.

نهایی شدن در بیت‌کوین و اتریوم

در بیت‌کوین لحظه‌ای رسمی به نام «نهایی شدن» وجود ندارد. نهایی شدن در این شبکه احتمالاتی است: هیچ قانونی نمی‌گوید پس از فلان تعداد بلوک تراکنش دیگر برنمی‌گردد، بلکه با هر تأیید تازه احتمال برگشت آن کمتر می‌شود. عددهایی مانند شش تأیید، همان‌طور که دیدید، از همین حساب ریسک به دست آمده‌اند.

اتریوم مسیر دیگری دارد. این شبکه با اثبات سهام کار می‌کند و طبق ethereum.org زمان در آن به «اسلات»‌های ۱۲ ثانیه‌ای و «اپاک»‌های ۳۲ اسلاتی تقسیم می‌شود ^[۳]. در هر اسلات یک اعتبارسنج بلوک پیشنهاد می‌دهد و اعتبارسنج‌های دیگر دربارهٔ آن رأی می‌دهند.

تراکنش در اتریوم وقتی «نهایی» می‌شود که در زنجیره‌ای قرار بگیرد که بین دو چک‌پوینت آن «پیوند اکثریت قاطع» برقرار است؛ یعنی ۶۶٪ کل اتر سپرده‌شده روی آن دو چک‌پوینت توافق کرده باشند ^[۳]. طبق ethereum.org، نهایی شدن یک بلوک اتریوم در حال حاضر حدود ۱۵ دقیقه طول می‌کشد و در طول دو اپاک انجام می‌شود ^[۴]. این زمان عمداً طوری تنظیم شده که اعتبارسنج‌هایی که روی رایانه‌های خانگی کار می‌کنند فرصت پردازش امن رأی‌ها را داشته باشند، و طرحی به نام «نهایی‌سازی تک‌اسلاتی» (SSF) در نقشهٔ راه اتریوم هست که در آن بلوک در همان اسلاتی که پیشنهاد می‌شود نهایی هم بشود ^[۴].

پس پرسش «کدام سریع‌تر است» به این بستگی دارد که چه چیزی را اندازه بگیرید. ورود تراکنش به بلوک در اتریوم معمولاً زودتر رخ می‌دهد، اما اگر ملاک شما نهایی شدن رسمی باشد، باید چند دقیقه صبر کنید. شبکه‌های دیگر و راه‌حل‌های لایهٔ دوم هم قواعد خودشان را دارند و به همین دلیل صرافی‌ها برای هر شبکه تعداد تأیید جداگانه‌ای اعلام می‌کنند.

بعد از ارسال، چه چیزی را بررسی کنیم

پس از هر ارسال، وضعیت را خودتان و از منبعی مستقل ببینید. هر تراکنش یک شناسهٔ یکتا دارد که با آن می‌توانید در یک کاوشگر بلوک (Block Explorer)، یعنی سایتی که محتوای زنجیره را به شکل خوانا نشان می‌دهد، مسیرش را دنبال کنید.

اگر گیرندهٔ پرداخت هستید، همین فهرست را برعکس به کار ببرید. تصویر صفحهٔ کیف پول فرستنده یا پیامی که می‌گوید «پول را فرستادم» مدرک نیست؛ فقط تراکنشی که با تأیید کافی در کاوشگر بلوک و به نشانی خود شما دیده می‌شود، پرداخت انجام‌شده است. اگر دارایی را از صرافی به کیف پول شخصی منتقل می‌کنید، دلیل اهمیت این کار و نکته‌های آن را در درس چرا برداشت دارایی از صرافی به کیف پول شخصی مهم است ببینید.