استخراج بیت کوین یعنی چه؟ فرایند ماینینگ بیت کوین چگونه است؟
اساسی‌ترین سوالاتی که معمولا افراد درباره بیت کوین می‌پرسند درباره ارزش آن، امنیت، تاریخچه و در نهایت این پرسش که بیت کوین ها از کجا می‌آیند و نحوه تولید بیت کوین چگونه است؟ در این مقاله به جواب سوالات خود درباره چگونگی فرآیند استخراج بیت کوین خواهید رسید.
به یاد داشته باشید که برای انجام دادن استخراج بیت کوین نیاز به دانستن نحوه کار شبکه بیت کوین یا دانستن معنای ماینینگ نیست، همان‌طور که برای کار کردن با اینترنت نیاز به درک نحوه کار اینترنت ندارید.
استخراج بیت کوین دقیقا یعنی چه؟
اگر بخواهیم به زبان ساده و در یکی دو خط پاسخ این سوال را بدهیم، باید گفت: استخراج بیت کوین یا همان ماینینگ بیت کوین، یک فعالیت داوطلبانه است که در آن افراد داوطلب به نام استخراج‌کننده (ماینر)، قدرت پردازش دستگاه‌های استخراج خود را در اختیار شبکه قرار میدهند تا تراکنش‌های شبکه تایید شود.
البته ماینرها این کار را محض رضای خدا انجام نمی‌دهند، بلکه برای آن پاداش می‌گیرند و این پاداش همان بیت کوین است. به عبارت دیگر زمانی که شما برای دوست خود بیت کوین ارسال می‌کنید، ماینر با فعالیت خود به تایید شدن تراکنش‌های شما کمک میکند و شبکه به آن پاداش میدهد.
پس در ماینینگ سه کار اصلی انجام میشود:
- تایید تراکنش‌های بیت کوین
- حفظ امنیت شبکه‌ی بیت کوین
- تولید واحدهای جدید بیت کوین به صورت غیرمتمرکز
توضیحی که دادیم به زبان ساده بود تا شما بتوانید راحت‌تر ماینینگ را درک کنید. در ادامه استخراج بیت کوین را از نظر فنی بررسی می‌کنیم.
شاید زمانی که اصطلاح «استخراج بیت کوین» را می‌شنوید، در ذهن خود سکه‌هایی را مجسم کنید که از دل زمین بیرون کشانده می‌شوند. اما بیت کوین که فیزیکی نیست. پس چرا آن را استخراج یا ماینینگ می‌نامیم؟
چون استخراج بیت کوین از نظر فلسفی بی‌شباهت به استخراج طلا نیست. به این صورت که بیت کوین‌ها در طراحیِ کد و پروتکل بیت کوین وجود دارند (مثل طلا که در معادن وجود دارد) اما هنوز قابل دسترسی نیستند (مثل طلاهایی که هنوز از معادن بیرون کشیده نشده‌اند).
بر اساس پروتکل یا همان قوانین بیت کوین، فقط تعداد ۲۱ میلیون واحد از آن وجود خواهد داشت. مثل طلا که کمیاب و محدود است.
نام علمی‌تر ماینینگ، اثبات کار (Proof Of Work) است. در واقع فرایند استخراج از الگوریتمی به نام اثبات کار سرچشمه گرفته است که فردی به نام آدام بک (Adam Back) اولین بار در سیستم ضد اسپم خود از آن استفاده کرد که هش‌کش (HashCash) نام داشت.
در اوایل دهه ۱۹۹۰، حملات اسپم به سیستم‌های کامپیوتری رواج داشت. حملات اسپم به معنای ارسال پیام‌ها و درخواست‌های بیهوده به سیستم برای کند کردن آن است. آدام بک برای جلوگیری از ارسال شدن پیام‌های بیهوده از طرف اسپمرها، در اختراع خود این الزام را ایجاد کرد که کاربران برای ارسال پیام باید با کامپیوتر خود یک سری محاسبات ریاضی انجام می‌دادند که نیازمند به مصرف پردازنده (CPU) بود. با این کار اگر کسی می‌خواست پیام‌های هرزنامه به سیستم ارسال کند، مجبور می‌شد تا مقدار زیادی قدرت پردازش از خود داشته باشد که مستلزم مصرف کردن برق است.
در واقع اثبات کار به این معنی است که استخراج‌کنندگان بیت کوین یا ماینرها کاری انجام میدهند که به وسیله آن می‌توانند به بیت کوین دست پیدا کنند. ماینرها با تولید بلاک‌هایی از تراکنش‌های معتبر و اتصال آنها بهبلاک چین پاداش دریافت میکنند.
نودها (Nodes)
طرح گرافیکی برای تجسم نودها در شبکه
قبل از هر چیز باید درباره نودها صحبت کنیم. یک نود (Node) یا گره در شبکه بیت کوین، کامپیوتر قدرتمندی است که نرم افزار بیت کوین را اجرا و با مشارکت در انتقال اطلاعات، به حفظ کار شبکه بیت کوین کمک میکند.
هر کسی می‌تواند با دریافت رایگان نرم افزار بیت کوین و اختصاص برق و دانلود کل تاریخچه تراکنش‌های بلاک چین (که در حال حاضر حجم آن به حدود ۲۰۰ گیگابایت می‌رسد) یک نود را اجرا کند. نودها تراکنش‌ها در تمام شبکه پخش میکنند.
بعضی از نودها شرایطی ویژه دارند که به آنها نود ماینینگ (همان ماینر) می‌گویند.
در ابتدای کار بیت کوین، همه نودها ماینر بودند اما امروزه نودهای ماینینگ با نودهای صرفا اعتبارسنج تفاوت دارند.
نودهای ماینر که دارای قدرت پردازش زیادی هستند، تراکنش‌های بیت کوین را در بسته‌هایی به نام بلاک جمع‌آوری و سپس آنها را به هم متصل میکنند و بلاک چین را تشکیل میدهند.
اما آنها چگونه این کار را انجام میدهند؟ اضافه کردن بلاک به بلاک چین مستلزم حل کردن یک معادله ریاضی پیچیده است که فقط با حدس زدن اعداد امکان‌پذیر است.
حل کردن معادله
به ماینری که زودتر از همه پازل را حل کنید جایزه تعلق میگیرد!
کامپیوترهای قدرتمند ماینر اعداد را یکی پس از دیگری امتحان میکنند تا بتوانند جواب معادله هر بلاک را بدست آورند. راهکاری به نام تابع هش این امکان را فراهم میکند تا بتوان خروجی را پیش‌بینی کرد.
بنابراین ماینرها راهی جز امتحان کردن اعداد در تابع هش ندارند تا سرانجام به نتیجه درست برسند. همچنین هش ایجاد شده باید با چند صفر شروع شود که کار حدس عدد را بسیار سخت میکند. این یک فرایند رقابتی است. اولین ماینری که به جواب معادله و هش صحیح برسد، برنده میشود و آن را به بقیه نودها اعلام میکند. بلافاصله تمام ماینرها از کار بر روی آن بلاک خاص دست برمی‌دارند و برای بلاک بعدی دوباره رقابت از سر گرفته میشود.
به عنوان پاداش این کار، مقداری مشخص از بیت کوین که توسط کد بیت کوین تعیین شده است به ماینر برنده تعلق میگیرد. ماینر همچنین تمام کارمزد تراکنش‌های یک بلاک را هم دریافت خواهد کرد. در زمان نوشتن این مطلب پاداش استخراج بیت کوین، ۱۲.۵ واحد بیت کوین (BTC) است. این پاداش در ابتدای راه‌اندازی بیت کوین ۵۰ واحد بود. پس از هر ۲۰۰,۰۰۰ بلاک (هر چهارسال یکبار)، پاداش استخراج شبکه نصف میشود. در سال ۲۰۲۰ پاداش استخراج بیت کوین نصف شود و به ۶.۲۵ واحد کاهش می‌یابد.
از نظر تئوری کم شدن پاداش استخراج بیت کوین کمیابی آن را افزایش میدهد و باعث افزایش قیمت می‌گردد اما این موضوع قطعی نیست. تخمین زده میشود که استخراج همه واحدهای بیت کوین تا سال ۲۱۴۰ طول بکشد.
ماینرها علاوه بر پاداش استخراج، از کارمزد تراکنش‌ها هم سود می‌برند. بنابراین وقتی در سال ۲۱۴۰ همه بیت کوین‌ها استخراج شوند، ماینرها فقط از کارمزدها سود خواهند برد.
سختی استخراج
کم و زیاد شدن سختی شبکه بیت کوین، راهی برای تعادل
به دلیل اینکه زمان بلاک بیت کوین ۱۰ دقیقه است، تقریبا هر ۱۰ دقیقه بیت کوین‌های جدید تولید می‌شوند و به یک ماینر تعلق می‌گیرند. حالا ممکن است که یک کامپیوتر بسیار قدرتمند بتواند جواب معادله را مثلا در ۵ دقیقه پیدا کند. این باعث اختلال در کار شبکه و استخراج سریع تمام واحدهای بیت کوین میشود. به همین منظور، راهکاری به نام سختی شبکه بیت کوین تعبیه شده است.
شبکه به طور خودکار نسبت به قدرت پردازش موجود، سختی محاسبات را کم و زیاد میکند تا ماینرها بتوانند در ۱۰ دقیقه به جواب برسند، نه بیشتر نه کمتر. با این حال این زمان در برخی مواقع و به صورت جزئی کم و زیاد میشود مثلا ممکن است یک بلاک در ۹.۸ دقیقه ساخته شود. با اضافه شدن ماینرهای جدید به شبکه، سختی افزایش می‌یابد و با کم شدن آنها سختی کاهش پیدا میکند.
استخر استخراج
یکی برای همه
امروزه به دلیل گسترش شبکه و دستگاه‌های استخراج قدرتمند، استخراج مستقیم بیت کوین توسط کمتر کسی امکان‌پذیر است و اغلب ماینرها به محل‌هایی مجازی به نام «استخر استخراج» (mining pool) می‌پیوندند.
ماینرهای سراسر دنیا دستگاه‌های استخراج خود را به استخرهای استخراج معتبر متصل میکنند و استخر استخراج به نمایندگی از همه و با مجموع قدرت پردازشی که دارد، برای ماینینگ و به دست آوردن پاداش بلاک تلاش میکند. در اینجا ماینرها دیگر به طور فردی و مستقیم برای پاداش بلاک به رقابت نمی‌پردازند بلکه نسبت به قدرت پردازشی که دارند، از استخر استخراج به طور مرتب بیت کوین دریافت میکنند. در صورت اقدام به استخراج مستقیم بیت کوین توسط یک ماینر عادی، شانس حل کردن بلاک نزدیک به صفر خواهد بود.
جمع‌بندی
هر کاری پاداشی دارد. شما به عنوان یک ماینر با فعالیت در شبکه بیت کوین، تراکنش‌های شبکه را تایید و امنیت آن را تامین کرده و در قبال این کار پاداش دریافت می‌کنید.
برای اینکه امنیت بیت کوین به خوبی حفظ شود و نتوان به شبکه حمله کرد، ماینینگ طوری طراحی شده است که ماینرها برای کسب پاداش باید یک سری مسائل ریاضی را با استفاده از قدرت پردازش خود حل کنند. در این صورت اگر کسی بخواهد امنیت شبکه را به خطر بیندازد باید قدرت پردازشی به اندازه بیش از نصف ماینرهای شبکه را در اختیار داشته باشد.
برای اینکه همه واحدهای بیت کوین سریع استخراج نشوند و ماینینگ رقابتی بماند، چیزی به نام سختی استخراج در شبکه بیت کوین تعریف شده و هر چقدر قدرت ماینرها بیشتر شود، سختی هم افزایش پیدا میکند. به این ترتیب، بیت کوین کمیاب‌تر و کمیاب‌تر میشود.
تعداد واحدهای بیت کوین محدود به ۲۱ میلیون واحد است که با توجه به نصف شدن پاداش استخراج یا همان هاوینگ (Halving) که هر چهار سال یکبار رخ میدهد، استخراج تمام بیت کوین‌ها تا سال ۲۱۴۰ طول می‌کشد.
استخر استخراج محل مجازی است که استخراج‌کنندگان در آن قدرت پردازش خود را با هم جمع میکنند و همه برای استخراج یک بلاک تلاش می کنند. در این روش هر ماینر یا استخراج‌کننده بر اساس توان پردازشی خود سود می‌برد. بدون پیوستن به استخر استخراج شانس شما برای ماین بلاک بسیار کم خواهد بود و فقط فارم‌های استخراج بزرگ به صورت مستقل کار میکنند.
لازم به تاکید است که برای انجام استخراج بیت کوین نیاز به دانستن جزئیات ماینینگ نیست و شروع عملیات ماینینگ بسیار ساده‌تر از چیزی است که فکر می‌کنید.
امتیاز دادن به خبر
با لایک کردن هر خبر می‌توانید کوین بیشتری جایزه بگیرید
