ازآنجاکه مفاهیم ماینینگ، ارز دیجیتال و بلاکچین مفاهیمی مجازیاند و صرفاً از طریق تشبیه به مفاهیم ملموس همچون استخراج طلا از معدن، حساب بانکی و پول نقدی میتوان آنها را فهمید، شاید درک اینکه یک ماینر – بهعنوان یک دستگاه پردازندهی اطلاعات – دقیقاً از کجا و چطور پول مجازی را استخراج میکند، مفهومی پیچیده باشد. بنابراین اگر به دنبال پیوستن به بازی ماینینگ هستید یا فقط کنجکاوید پروسهی عملی آن را بفهمید، در اینجا نگاهی کوتاه به استخراج بیتکوین و سایر ارزهای دیجیتال خواهیم داشت. البته پیشنیاز آن آشنایی با مفاهیم بلاکچین و ارز دیجیتال است که برای آن پیشنهاد میکنیم مقالهی “بلاکچین چیست” را در سایت آکادمی دانایان مطالعه فرمایید.
ماینینگ چیست؟
ماینینگ به معنای استخراج از معدن است اما در مبحث ارزهای دیجیتال ماینینگ به پروسهای اطلاق میگردد که در آن پردازندههای گوناگون از سرتاسر جهان، واحد (بلاک)های حاوی دادههای یک شبکه (شبکهی بلاکچین) را توسط برنامههای مخصوص ماینینگ، رمزگشایی و در ازای این اکتشاف، پاداشی در قالب یک کد با ارزش مالی (کوین یا سکهی دیجیتالی) دریافت میکنند. حال ببینیم در عملیات ماینینگ دقیقاً چه چیزی و از چه منبعی استخراج یا رمزگشایی میشود.
ماینینگ: رمزگشایی و استخراج بلاکهای اطلاعات
همانطور که در مقالهی “بلاکچین چیست” توضیح دادیم بلاکچین پایگاه دادهای است که اطلاعات را بهصورت پیوندی، اما بهصورت غیرمتمرکز در قالب تکهها (بلاکها)ی مجزا از هم، ذخیره و رمزگذاری میکند. بلاکها واحدهای دادهای رمزگذاریشده (encrypted) و مستقل از هم هستند که اطلاعات مربوط به تغییرات یک موضوع روی آنها ذخیره میشود، مثلاً تراکنشهای یک ارز دیجیتال؛ حفظ سابقهی این تراکنشها به سیستم کمک میکند تا میزان استفاده یا عدم استفاده و طرفهای دخیل در تراکنشها را ردیابی کند. هر ورودی اطلاعات قبل از نهایی شدن از طریق یک توافق نهایی از پیش تعریفشده تأیید میشود – این توافق مبنی بر درست بودن دادهها یا همان الگوریتم Proof of work است.
البته همانطور که در مقالهی “بلاکچین چیست” اشاره نمودیم، امروزه بلاکچین نهتنها برای بیتکوین، بلکه برای ثبت تراکنشهای بیش از 10000 سیستم ارز دیجیتال دیگر، همچنین بهعنوان روشی قابلاعتماد برای ذخیرهی هر نوع تغییر و تراکنش در دادههای گوناگون بهکار میرود، بانکداری و حسابداری، صنایع غذایی، بهداشت و درمان، ثبت اطلاعات هویتی افراد و … از دیگر کاربردهای بلاکچین هستند.
بلاکها چگونه در بلاکچین ساخته میشوند؟
یک بلاک برخی یا همهی تراکنشهایی را که هنوز توسط شبکه تأیید نشده، به ترتیب زمانی در خود ذخیره میکند. پس از اعتبارسنجی و تأیید آن اطلاعات، بلاک بسته میشود. سپس یک بلوک جدید برای تراکنشهای جدید ایجاد میشود که باید توسط شبکه اعتبارسنجی شوند. این بلوک جدید مانند حلقهی بعدی زنجیر به انتهای آخرین بلوک تأییدشده متصل میشود. بنابراین یک بلوک، ذخیرهای دائمی از سوابقی است که پس از ثبت و تأیید، دیگر قابل تغییر یا حذف نیستند.
هر بلاک ارزهای دیجیتال حاوی چه اطلاعاتی است؟
- عدد جادویی: کد شناسایی که آن بلاک را بهعنوان بخشی از شبکهی یک ارز دیجیتال خاص، مشخص میکند.
- اندازهی بلاک: اندازهی هر بلاک طوری تنظیم میشود که فقط مقدار مشخصی از اطلاعات در آن نوشته شود.
- سربرگ بلوک: حاوی اطلاعات مربوط به خود بلاک است.
- شمارندهی تراکنش: عددی که نشاندهندهی تعداد تراکنشهای ذخیره شده در بلوک است.
- تراکنشها: فهرستی از تمام تراکنشهای داخل یک بلاک تا زمان بستهشدن آن که خود شامل اطلاعات نسخهی ارز دیجیتال و هش (کد رمزنگاری شده) بلاک قبلی که به آن متصل شده است.
- مُهر زمانی (timestamp): کدی حاوی زمان دقیق تأیید بلاک که چینش بلاکها در کنار هم، بر اساس ترتیب زمانی همین کد شکل میگیرد.
- nonce: شمارهی رمزگذاریشدهای که یک ماینر باید آن را برای تأیید بلوک و بستهشدنش، کشف کند. هنگامی که nonce پیدا شد، به استخراجکنندهی بلاک، پاداش (block reward) داده میشود.
ماینر چگونه یک ارز دیجیتال را استخراج میکند؟
نانس (Nonce) مخفف عبارت “عددی که تنها یکبار استفاده میشود” (Number Only Used Once) عددی 32 بیتی در سربرگ هر بلاکِ یک ارز دیجیتال است. برنامهی استخراج (mining program)، بهصورت رندوم اعداد تصادفی را برای حدس زدن nonce استفاده میکند. ماینر آنقدر این کار را ادامه میدهد تا نانس بلاک را رمزگشایی نماید. هرچه درجهی سختی نانس بالاتر باشد یعنی بهصورت پیچیدهتر رمزنگاری شده باشد، استخراج آن نیاز به پردازندههای قویتری دارد. این درست همان چیزی است که به علت اشغال حافظهی سنگین و مصرف برق بالا، بسیاری را از استخراج منصرف مینماید.
زمانی که نانس، یعنی عدد اختصاصی که در سربرگ هر بلاک قرار دارد رمزگشایی شد، بهاصطلاح این بلوک ماین (استخراج) شده است. سپس آن بلاک بسته شده، بلاک جدیدی با سربرگ جدید و نانس جدید ایجاد میشود.
اسمارت ماینینگ چیست؟
اسمارت ماینینگ در واقع همان استخراج هوشمند در حوزهی رمز ارز است. امروزه با افزایش تمایل و گرایش به استخراج رمز ارز در سراسر دنیا، انجام این فرایند به مراتب سختتر شده است. این امر تا حدی است که به علت هزینههای بالای آن این امر را به فذایندی غیر اقتصادی تبدیل میکند. پایین بودن صرفهی استخراج سبب میشود تا به دنبال بهینهترین استخراج ممکن، از منظر نوع رمز ارز و هزینههای آن باشیم. فرایند انجام بهینهتر استخراج رمز ارز با توجه به جمیع شرایط آن، استخراج هوشمندانه یا اسمارت ماینینگ را تشکیل میدهد. این امر دارای جزئیاتی خاص در خصوص فرایندهای آن است که در این مقاله موضوع بحث نیست.
نحوهی استخراج بیتکوین
برای استخراج بیتکوین میتوان از سختافزارها و نرمافزارهای مختلفی استفاده کرد. هنگامی که بیتکوین برای اولین بار منتشر شد، امکان استخراج آن بهصورت رقابتی در رایانه شخصی وجود داشت. اما با محبوبیت بیشتر این ارز دیجیتال، ماینرهای بیشتری به شبکه ملحق شدند و شانس حل هش (کد رمزنگاری شده) روزبهروز کاهش یافت. اگر رایانه شخصیتان سختافزار جدیدتری داشته باشد، همچنان میتوانید از آن بهعنوان ماینر استفاده کنید، اما شانس حل یک هش – پیش از حلشدن آن توسط ماینرهای دیگر – بهصورت انفرادی بسیار ناچیز است. این به این دلیل است که شما با شبکهای از ماینرهای پرسرعت رقابت میکنید که حدود 220 کوئینتیلیون (1018) هش در ثانیه تولید میکنند.
ماشینهایی که مدارهای متحد ویژه (ASICs) نامیده میشوند و به طور خاص برای استخراج ساخته شدهاند، میتوانند حدود ۲۵۵ تریلیون هش در ثانیه استخراج کنند. در مقابل، رایانهای با جدیدترین سختافزار میتواند حدود 100 مگا هش (100 میلیون هش) در ثانیه استخراج میکند.
برای برندهشدن در بازی استخراج بیتکوین، این گزینهها را پیش رو دارید:
میتوانید از رایانه شخصی موجود خود برای نصب نرمافزارهای استخراج متناسب با بیتکوین و پیوستن به یک استخر استخراج استفاده کنید. استخرهای استخراج (mining pools) گروهی از ماینرها هستند که قدرت محاسباتی خود را برای رقابت با مزارع بزرگ استخراج ASIC، ترکیب میکنند.
سخن پایانی
خرید یک ماشین ماینر ASIC نو با قیمتی در حدود 20000 دلار در توان همهی افراد نیست که در کنار آن، هزینههای جانبی قابلتوجهی مانند هزینهی برق مصرفی، فضای موردنیاز و تجهیزات خنککننده را هم باید در نظر گرفت.
اما افراد با تجهیز رایانهی شخصی خود به جدیدترین سیستم، با پیوستن به یک استخر استخراج، میتوانند شانس خود را برای رمزگشایی بلاکهای بیتکوین و دریافت پاداش افزایش دهند، اما از طرف دیگر در این روش، پاداشها به طور قابلتوجهی کاهش مییابد چون باید بین همهی ماینرها بهطور مشترک تقسیم شود.
