فرایند استخراج بیت کوین چگونه است؟

اساسی‌ترین سوالاتی که معمولا افراد درباره بیت کوین می‌پرسند، حول محور واحدهای ارزی آن است. سوالاتی درباره ارزش آن، امنیت، تاریخچه و در نهایت این پرسش که بیت کوین‌ها از کجا می‌آیند؟ در این مقاله به جواب سوالات خود درباره چگونگی کار استخراج بیت کوین خواهید رسید.

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 فیزیکی نیست. بنابراین چرا آن را استخراج یا ماینینگ می‌نامیم؟چون استخراج بیت کوین هم به نوعی از نظر فلسفی بی شباهت به استخراج طلا نیست. به این صورت که بیت کوین‌ها در طراحی پروتکل وجود دارند (مثل طلا که در معادن وجود دارد) اما هنوز قابل دسترسی نیستند (مثل طلاهایی که هنوز از دل خاک بیرون کشیده نشده‌اند). بر اساس پروتکل یا همان قوانین بیت کوین، فقط تعداد ۲۱ میلیون واحد از آن وجود خواهد داشت. استخراج‌کنندگان بیت کوین یا ماینرها کاری انجام می‌دهند انجام می‌دهند که به وسیله آن می‌توانند به بیت کوین‌ دست پیدا کنند.

ماینرها با تولید بلاک‌هایی از تراکنش‌های معتبر و اتصال آن‌ها به بلاک چین پاداش دریافت می‌کنند.

نودها (Nodes)

قبل از هر چیز باید درباره نودها صحبت کنیم. یک نود 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 فضای ذخیره‌سازی کامپیوتر خود ( در حال حاضر بیش از ۱۴۵ گیگابایت) 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 کمی تفاوت دارند. نودهای ماینر، تراکنش‌ها را در بلاک‌ها جمع آوری و سپس آن‌ها را به بلاک چین اضافه می‌کنند. 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

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 پروتکل 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، پاداش استخراج شبکه نصف می‌شود.

پیش‌بینی می‌شود که در سال ۲۰۲۰ پاداش استخراج بیت کوین نصف شود و به ۶.۲۵ واحد کاهش یابد. 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.

سختی استخراج

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 در شبکه بیت کوین تعبیه شده است.

شبکه به طور خودکار نسبت به قدرت پردازش موجود، سختی محاسبات (تعداد صفرهای ابتداییٔ رشته هش) 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

امروزه به دلیل گسترش شبکه و دستگاه‌های استخراج قدرتمند، استخراج مستقیم بیت کوین توسط کمتر کسی امکان پذیر است و اغلب ماینرها به محل‌هایی مجازی به نام «استخر استخراج» 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.