آیا تغییرات فصلی بر روی استخراج بیت کوین تاثیر می‌گذارد؟

اخیرا جنجال و هیاهوی زیادی بر سر تغییرات فصلی استخراج در شبکه‌ بیت کوین وجود داشته است. داستان از این قرار است که با پایان یافتن فصل بارش در چین – بازه زمانی تقریبی ماه‌های آگوست تا اکتبر – انرژی برق ارزان قیمت و وافر نیز از دسترس خارج می‌شود. این امر بسیاری از ماینرهای کم بازده و تازه کار را مجبور می‌کند که فعالیت خود را متوقف کرده یا برای یافتن برق ارزان قیمت‌تر و قابل دست‌تر، به جای دیگری نقل مکان کنند – که می‌توان گفت گروهی از ماینرهای مهاجر یا سرگردان را به وجود می‌آورد.

در این داستان این ادعا نیز مطرح شده که شبکه بیت کوین در فواصل زمانی سالانه شاهد کاهش شدید نرخ هش و سختی است، که حدودا با فصل کاهش تولید نیروی برق آبی در چین همزمانی دارد. ظاهرا در حال حاضر که پاییز سال ۲۰۲۰ را تجربه می‌کنیم، همین اتفاق افتاده است و بسیاری بر این باورند که کاهش ۴۸ اگزاهشی نرخ هش در بلاک چین بیت کوین (۳۰٪ کل نرخ هش شبکه) دقیقا به خاطر تغییرات فصلی به وجود آمده است. اما آیا داده‌های سال‌های گذشته نیز چنین فرضیه‌ای را تایید می‌کنند و استخراج بیت کوین از تغییرات فصلی تاثیر می‌پذیرد؟

تاثیر تغییرات فصلی در استخراج بیت کوین

درباره‌ی تنظیم سختی شبکه‌ اخیر بیت کوین در بلاک شماره‌ ۶۵۵,۲۰۰، که یکی از شدید ترین کاهش سختی‌ها در تاریخ بیت کوین بود چه می‌توان گفت؟ طبق اطلاعات سایت Clark Moody، بر اثر کاهش نرخ هش اشاره شده، سختی بلاک در شبکه‌ی بیت کوین ۱۶٪ پایین آمد. پروتکل بیت کوین برای بدست آمدن دسته‌ای از خروجی‌های قابل پیش بینی، تنطیم و بهینه سازی شده است. این شبکه از طریق یک سری قوانین و دستورالعمل سیستمی دقیق که به دست ساتوشی ناکاموتو در الگوریتم بیت کوین در نرم افزار رایگان و منبع باز آن تعبیه شده‌اند، به این نتایج مطلوب دست پیدا می‌کند.

تایم چین بیت کوین از یک سری بلاک تشکیل شده که تراکنش‌ها را بر اساس قوانین از پیش تعیین شده‌ای تایید، گروه‌بندی و مرتب می‌کنند. یکی از قوانین یاد شده این است که بلاک‌ها با یک نرخ برنامه‌ریزی شده و حدودا هر ده دقیقه، یک بلاک، هر ساعت ۶ بلاک و هر روز ۱۴۴ بلاک به بلاک چین بیت کوین افزوده می‌شوند.

معمولا سختی بلاک با مقدار کار محاسباتی که ماینرها برای تولید یک بلاک باید انجام دهند، متناسب است. مقدار سختی اولین بلاک در بیت کوین، ۱ بود. دیروز، سختی بلاک ۱۹,۹۹۷,۳۳۵,۹۹۴,۴۴۶ بود و در زمان نگارش این مطلب، عدد ۱۶,۷۸۷,۷۷۹,۶۰۹,۹۳۲ را نشان می‌دهد. این یعنی امروز کشف یک بلاک نسبت به کشف بلاک شماره‌ی یک، حدودا ۱۶/۷ تریلیون برابر سخت‌تر است. سختی شبکه یک شاخص بدون واحد از شبکه‌ بیت کوین است.

نرم افزار بیت کوین که با مسئله‌ی تغییر دائمی تعداد ماینرها و نرخ هش بیت کوین تولید شده در شبکه مواجه است، برای حفظ نرخ تولید هر ۱۰ دقیقه یک بلاک، به طور خودکار و برنامه ریزی شده‌ای سختی شبکه را هر ۲۰۱۶ بلاک یا حدودا هر دو هفته تغییر می‌دهد، که عموما آن را “دوره‌ سختی شبکه‌ بیت کوین” می‌نامند. این الگوریتم تنظیم سختی، حتی در مواجهه با نوسانات شدید در نرخ هش شبکه، با ظرافت تمام نرخ تولید بلاک را در حدی متوسط نگه می‌دارد. با گذشت زمان و با بیشتر شدن تعداد افرادی که می‌خواستند شانس خود را در این شبکه امتحان کنند، سختی شبکه به طور خودکار به سمت بالا حرکت کرده است تا نرخ تولید بلاک را تعدیل نموده و ثبات آن را حفظ نماید. اما تغییرات فصلی چه تاثیری بر استخراج بیت کوین دارد؟

در چارت بالا مشاهده می‌شود که سختی شبکه در مواقع کاهش نرخ هش پایین می‌آید و هنگام افزایش نرخ هش، بالا می‌رود. اگر بلاک‌ها با نرخی سریع‌تر یا کندتر از ۱۰ دقیقه یکبار تولید شوند، به این معنی خواهد بود که قدرت پردازش کامپیوتری استفاده شده در شبکه‌ بیت کوین، بیشتر یا کمتر از حد سختی شبکه‌ است. با بالا رفتن یا پایین آمدن تعداد ماینرهایی که روی بلاک‌ها کار می‌کنند، عدد سختی شبکه نیز باید تغییر یابد تا خود را مطابقت داده و نرخ تولید هر ۱۰ دقیقه یک بلاک را تضمین کند.

با اینکه به وضوح می‌توانیم کاهش سختی را در نمودار خطی ببینیم، نمودار لگاریتمی بالا تشخیص افت نرخ هش و سختی شبکه را دشوارتر می‌کند. در تاریخ شبکه‌ بیت کوین، سختی بلاک روندی صعودی داشته و کاهش سختی به ندرت پیش آمده است. بخشی از این موضوع بخاطر افزایش راندمان و کارایی تجهیزات ماینینگ است.

طی دهه‌ گذشته، سختی شبکه فقط در چند ماه انگشت شمار با کاهش رو به رو شده است. رشد بی وقفه‌ سختی را در نمودارهایی که متوسط نرخ هش شبکه‌ بیت کوین را به طور ماهانه و سالانه نمایش می‌دهند، با وضوح بیشتری نیز می‌توان مشاهده کرد. این چارت‌ها نشان می‌دهند که طی سال‌های متوالی، حتی یک ماه هم وجود نداشته که در آن نرخ هش شبکه‌ بیت کوین پایین رفته باشد.

توجیه تغییرات فصلی در استخراج بیت کوین

حالا که نشان دادیم نرخ هش بیت کوین در طول بازه‌های طولانی به طور مداوم بالا می‌رود، آیا می‌توان گفت که تئوری تغییرات شدید در نرخ هش و سختی استخراج به دلیل تغییرات فصلی صحت دارد؟

بر طبق چارت بالا، در سال های ۲۰۲۰ ، ۲۰۱۹ و ۲۰۱۸ متوسط نرخ هش شبکه با نزدیک شدن به پایان سال مقدار کمتری در مقایسه با اواخر تابستان و اوایل پاییز داشته است. در مورد سال‌های دیگر چه می‌توان گفت؟ هر کدام را به صورت مجزا بررسی خواهیم کرد.

پاییز ۲۰۱۳

به نظر نمی‌رسد که شبکه در پاییز سال ۲۰۱۳ کاهش سختی را تجربه کرده باشد. این حرکت صعودی بی وقفه ممکن است به خاطر انقلاب در راندمان دستگاهای ASIC باشد که در این بازه‌ زمانی به وقوع پیوست.

پاییز ۲۰۱۴

در پاییز سال ۲۰۱۴ و در اواخر ماه نوامبر، درجه‌ی سختی استخراج بیت کوین پایین آمد. با این وجود، ظاهرا در بیشتر اوقات این فصل، سختی شبکه روندی صعودی داشته است. بسیاری این کاهش را به دلیل تغییرات فصلی ارزیابی می‌کنند.

پاییز ۲۰۱۵

حکایت سال ۲۰۱۵ مشابه سال ۲۰۱۳ است: به نظر نمی‌آید که شبکه‌ بیت کوین دچار کاهش درجه سختی اسخراج شده باشد. دستگاه‌های ASIC بیشتر و بهتری در این زمان با سرعت بالا تولید می‌شدند. تاثیر تغییرات فصلی با ورود دستگاه‌های ASIC بسیار کمتر شده است.

پاییز ۲۰۱۶

در سال ۲۰۱۶ و در حدود ماه اکتبر، سختی شبکه مقدار اندکی پایین آمد. همچنین، ظاهرا نرخ هش و سختی شبکه در همین مقطع زمانی رشد کندتری داشته است، اما در هر صورت به طور کلی رشد داشته است.

پاییز ۲۰۱۷

داستان سال ۲۰۱۷ مشابه سال ۲۰۱۶ است: نرخ هش شبکه‌ بیت کوین درجا می‌زند و در چندین مورد، سختی ماین کردن پایین می‌آید. این موضوع بسیار حائز اهمیت است، زیرا در همین زمان قیمت بیت کوین بی وقفه در حال افزایش بود. اما شاید این نوسانات به خاطر ماینرهای مهاجر نبوده باشد. در همین بازه‌ زمانی در سال ۲۰۱۷، برخی از ماینرهای عمده در حال ایجاد فورک‌های جدید از بلاک چین بیت کوین و دستکاری نرخ هش بودند تا کارهای دیگری انجام دهند.

پاییز ۲۰۱۸

شاید پاییز سال ۲۰۱۸ واضح ترین روند نزولی فصلی و سریع سختی و نرخ هش در تمام شبکه را به نمایش گذاشته باشد. باید به این نکته نیز اشاره کرد که در همین زمان، قیمت بیت کوین نیز در حال سقوط از بالاترین سقف‌های قیمتی بود. درصد قابل توجهی از شبکه – حدودا نصف آن – در این فصل آفلاین شدند. با این وجود، به خاطر کارآمدی بالای الگوریتم تنظیم درجه سختی، این شبکه‌ی همتا به همتا با قدرت به فعالیت خود ادامه داد.

پاییز ۲۰۱۹

پاییز سال ۲۰۱۹ کاهشی مشابه با پاییز ۲۰۱۸ را نشان نمی‌دهد، اما چندین مورد کاهش سختی شدید و پایین آمدن نرخ هش در آن وجود دارند. این فصل همچنین با توقف رشد نرخ هش شبکه (مثل سال ۲۰۱۷) همراه است.

پاییز ۲۰۲۰

خب، رسیدیم به امروز. یکی از نقدهایی که همیشه به بیت کوین وارد می‌شود، متمرکز بودن فعالیت ماینینگ است، و این حکایت که بسیاری از دستگاه‌های ASIC چینی به طور فصلی خاموش می‌شوند، ظاهرا در مورد فصل پاییز سال ۲۰۲۰ صدق می‌کند. در چه نقطه‌ دیگری از جهان می‌توان نرخ هش ۴۸ اگزاهشی ( که همانطور که گفتیم ۳۰ درصد نرخ هش کل شبکه است) را به انتظار نیروی برق فراوان و ارزان قیمت، بدون استفاده نگه داشت؟ این مقدار نرخ هش توسط حدودا ۳ میلیون عدد دستگاه Antminer S9 تولید می‌شود.

این کاهش در مقایسه با افت نرخ هشت در ماه‌های اکتبر و نوامبر سال‌ها گذشته، در چه جایگاهی قرار دارد؟

داده‌های بلاک چین نشان می‌دهند که سال ۲۰۱۱ بیشترین کاهش درجه سختی را داشته است؛ کاهش ماهانه درجه سختی از این مقدار هم بیشتر بوده و طی چند مورد تنظیم سختی مختلف، رخ داده است. سقوط درجه سختی در ماه نوامبر امسال، بزرگترین کاهش در سال‌های اخیر بوده که به دلیل نوسانات فصلی آشکار از سوی ماینرهای چینی وابسته به نیروی برق­آبی اتفاق افتاده است. طی سال‌های ۲۰۱۲ تا ۲۰۱۵، در ماه‌های یاد شده هیچ کاهشی در درجه سختی رخ نداد.

این نوسانات فصلی سختی شبکه و نرخ هش چه ارتباطی با مجموع تاریخچه‌ی بلاک‌ها در شبکه‌ی بیت کوین دارند؟ هیستوگرام‌های مربوط به تنظیم درجه سختی و تغییرات نرخ هش اطلاعاتی را در این مورد بدست می‌دهند:

آیا این وضعیت یک مارپیچ مرگ برای بیت کوین است؟

وقتی که نرخ هش شبکه یا قیمت بیت کوین کاهش می‌یابد، همیشه حرف و حدیث زیادی درباره‌ی امکان به وجود آمدن وضعیتی که در محاوره آن را “مارپیچ مرگ ماینینگ” می‌نامند، رخ می‌دهد. ادعای مطرح شده از این قرار است که اگر قیمت تا حد مشخصی پایین بیاید، ماینرها تصمیم به تعطیلی کسب و کار خود می‌گیرند و شبکه‌ بیت کوین درصد قابل توجهی از نرخ هش خود را از دست می‌دهد. این موضوع باعث می‌شود که برخی ماینرها رو به نقد کردن اندوخته‌های خود بیاورند؛ در نتیجه قیمت‌ها پایینتر می‌روند و این دور باطل تا جایی ادامه می‌یابد که به مارپیچ مرگ تبدیل شود. در شبکه‌ای مثل بیت کوین، این امر منجر به از کار افتادن ماینرها، استخراج نشدن بلاک‌ها و عدم ارسال داده‌های تراکنش‌ها به تمام نودهای شبکه می‌شود که در نهایت، باعث شکست بیت کوین خواهد شد.

با این وجود، به عنوان نمونه کوین دوج (DOGE) همچنان سرپاست و بلاک‌ها در آن ماین می‌شوند؛ بنابراین، شاید این تئوری زوال و نابودی در خصوص این نوع از سیستم‌های توزیع شده درست نباشد. افراد مشتاق و متعصب بسیاری وجود دارند که برخی از این سیستم‌ها را بدون هیچ دلیل خاصی و صرفا بخاطر باوری که به آنها دارند، سرپا نگه می‌دارند. تصور کنیم که ۵۰ درصد ماینرها درست در موقع تنظیم درجه سختی تصمیم به توقف ماینینگ گرفته و کارشان را رها کنند. چه اتفاقی خواهد افتاد؟ نیمه‌ باقیمانده شبکه برای پیدا کردن ۲۰۱۶ بلاک بعدی، به دو برابر زمان احتیاج خواهد داشت. این یعنی چهار هفته یا حدودا یک ماه فاصله تا رسیدن به نقطه‌ی تنظیم سختی بعدی. عواقب این مسئله برای شبکه‌ی بیت کوین چه خواهد بود؟

استخر حافظه (Mempool) شروع به انباشته شدن می‌کند، تراکنش‌ها دچار تاخیر می‌شوند و همچنان که افراد قیمت‌های بالاتری را برای فضای خالی بلاک‌ها پیشنهاد می‌دهند تا تراکنش خودشان زودتر انجام شود، کارمزدها نیز بالا می‌روند. این دقیقا همان چیزی است که طی چند روز اخیر و با پایین آمدن نرخ هش شاهد آن بوده‌ایم. هر چند که شبکه‌ بیت کوین در نهایت درجه سختی را تنظیم کرد، همانطور که قبلا هم با پیدا شدن بلاک ۲۰۱۶ام این کار را انجام داد. این الگوریتم تنظیم درجه سختی، راه حلی فوق العاده برای برخی از چالش‌های متفاوت پیش روی بیت‌کوین است. بخاطر همین نوع راه حل هاست که این سیستم خودکنترل به مسیر خودش ادامه می‌دهد.

به هر صورت به دلیل متمرکز شدن عمده قدرت پردازشی شبکه بیت کوین در کشور چین، رفتار ماینرهای چینی بر روی کل شبکه تاثیرگذار خواهد بود. چندی پیش با از سرگیری ماینینگ در چین، هش ریت شبکه بیت کوین در دو روز، ۴۲ درصد افزایش یافت. پس نمی‌توانیم تاثیر ماینرهای چینی را نادیده بگیریم. از طرفی به دلیل استفاده عمده ماینرها از انرژی برقابی، تغییرات فصلی طبیعتا بر روی هش ریت شبکه بیت کوین و استخراج این رمز ارز تاثیر مستقیمی خواهد داشت.