آشنایی با هش ریت در استخراج ارز دیجیتال

به گزارش سایت خبری ساعد نیوز، هَش یا همان شماره تراکنش (Hash) در حقیقت یک شماره منحصر به فرد است که تنها برای هر بلاک تعریف شده و غیر قابل تغییر است و تکراری نخواهد بود و مانند یک معمای ریاضی باید توسط دستگاه های ماینر یافته شود.

به طور کل در زمینه استخراج ارزهای دیجیتال، سرعت عملکرد دستگاه استخراج ارزهای دیجیتال و یافتن بلوک های جدید از طریق محاسبات پیچیده را HashRate می گویند. بلوک ها همانند پازل های ریاضی هستند که دستگاه استخراج باید درهر ثانیه هزاران یا حتی میلیون ها حدس درست (ورودی تابع هش) برای یافتن پاسخ (خروجی تابع هش) بزند تا یک بلوک حل و استخراج شود.

یا ممکن است به جای کلمه HashRate برای داستگاه های ماینر از کلمه Hash Power استفاده شود. Hash Power یک واحد اندازه گیری است که معین می کند شبکه ارز دیجیتال برای کارکرد دائمی خود، چه میزان قدرت مصرف می کند. منظور از عملکرد دائمی در اینجا، پاسخ به این سؤال است که در شبکه بلاک چین چه میزان قدرت هش لازم است تا محاسبه بلاک ها در مدت زمانی ده دقیقه ای، حل شوند.

در شبکه بیت کوین، مصرف انرژی از آن جهت بالا است که شبکه برای یافتن بلاک های از محاسبات پیچیده ریاضی بهره می برد و این مسئله توسط واحدی با عنوان نرخ یا قدرت هش اندازه گیری می شود.

به زبان ساده نرخ هش یا هش ریت را میتوان سرعت عملکرد دستگاه استخراج نامید. استخراج رمزارزها شامل یافتن بلوک های جدید از طریق محاسبات پیچیده است. بلوک ها مانند پازل های ریاضی هستند. دستگاه استخراج باید در هر ثانیه هزاران یا حتی میلیون ها حدس درست (ورودی تابع هش) برای یافتن پاسخ (خروجی تابع هش) بزند تا یک بلوک حل یا اصطلاحاً استخراج شود.

اجازه بدهید قبل از شرح جزئیات بیشتر، اندکی با ساختار یک بلوک آشنا بشویم. یک بلوک از دو بخش عمده یعنی هدر بلوک (Block Header) و بدنه ی بلوک (Block body) تشکیل شده است که هر کدام از این بخش ها نیز به طور مجزا از چند قسمت تشکیل شده اند. اما قسمتی که برای ما در جهت درک هرچه بهتر مفهوم هش ریت اهمیت دارد، هدر بلوک است. این بخش که نقش بسیار مهمی را در اتصال بلوک ها به یکدیگر بازی میکند، از شش جزء تشکیل شده است که عبارتند از:

۱- شماره نسخه ی نرم افزار: اهمیت چندانی ندارد و بیشتر برای تشخیص اینکه ماینر از کدام پروتکل پشتیبانی میکند مورد استفاده قرار میگیرد.

۲- هش بلوک پیشین: همان زنجیره ی بلاکچین است، هر بلوک جدید، هش بلوک قبل از خود را نیز شامل میشود و در واقع بلوک جدید بر پایه ی بلوک قبلی بنا میشود. اگر این عنصر وجود نداشته باشد ارتباط بین بلوک ها شکل نمیگیرد.

۳- ریشه های درخت مرکل(درخت درهم سازی): تمام تراکنش های موجود در یک بلاک میتوانند در یک هش جمع شوند که میشود هش ریشه ی درخت مرکل

۴- محاسبه گر زمان: که از ۱ ژانویه ۱۹۷۰ به این سو در حال شمارش ثانیه هاست.

۵- هدف: بیانگر این است که یک هش جدید چقدر باید کوچک باشد تا معتبر شمرده شود. به عبارت دیگر هر هش سایزی بر حسب بیت (bit) دارد. هرچه هدف برحسب بیت کوچکتر باشد یافتن هشی که با آن منطبق شود سخت تر خواهد بود.

۶- نانس: میتوان آن را به همان ورودیهای تابع هش تعبیر کرد و راهی است که ماینر با توسل به آن میتواند هش معتبر که باید کوچکتر یا مساوی هدف باشد را حدس بزند.

حال که با کلیات ساختار یک بلوک اندکی آشنا شدید، برمیگردیم به ادامه توضیحات هش ریت.

برای این که استخراج یک بلوک هرچه موثرتر انجام بشود، ماینر باید هش معتبری که کوچکتر یا مساوی هدف هدر بلوک است را انتخاب کند. برای یافتن این هش ماینر باید دست به دامن نانس شود. هر نانس از صفر شروع میشود و هر بار که هش معتبر یافت میشود، نانس افزایش پیدا میکند.

از جایی که انتخاب نانس تصادفی صورت میپذیرد، احتمال دستیبای به هش معتبر بسیار کم است، بنابراین ماینر برای اینکه شانس یافتن هش معتبر را افزایش دهد باید تعداد حدسهایی که برای نانس میزند را بسیار زیاد کند. به تعداد حدسهایی که یک ماینر برای یافتن هش معتبر در یک ثانیه میزند، نرخ هش یا قدرت هش میگویند.

در توضیح رابطه هَش با بیتکوین میتوان گفت که نرخ هش، سرعت موردنیاز برای انجام و تکمیل یک محاسبه در کدهای بیتکوین میباشد. هش ریت بالاتر بهتر است، چراکه شانس شما برای یافتن بلوک بعدی زنجیره بلاکچین و دریافت پاداش از استخراج یک بلوک را افزایش میدهد.

اندازه گیری هش ریت

واحد اندازه گیری هش ریت، هش بر ثانیه است. واحدهای بزرگتر دیگری از جمله مگا، گیگا و ترا نیز باتوجه به تعداد هش ها استفاده میشود. برای مثال یک دستگاه با سرعت ۶۰ هَش بر ثانیه در واقع ۶۰ حدس(ورودی تابع هش) برای حل یا استخراج یک بلاک در هر ثانیه تولید میکند. برخی دیگر از واحدهای اندازه گیری نرخ هش عبارتند از:

۱ KH/s یا هزار هَش بر ثانیه

۱ MH/s یا یک میلیون هَش بر ثانیه

۱ GH/s یا یک میلیارد هَش بر ثانیه

۱ TH/s یا یک تریلیون هَش بر ثانیه

۱ PH/s یا یک کوادریلیون هَش بر ثانیه

۱ EH/s یا یک کوئینتیلیون هَش بر ثانیه

بدیهی است که دستگاه های مختلف که جهت استخراج مورد استفاده قرار میگیرند، هش های یکسانی ندارند. بطور مثال دستگاهی که برای استخراج بیتکوین مورد استفاده قرار میگیرد نرخ هش متفاوتی با دستگاهی دارد که اتریوم استخراج میکند. این موضوع بسته به الگوریتم هایی که توسط رمزارزها مورد استفاده قرار میگیرند و باتوجه به اینکه حجم حافظه و قدرت محاسبه ی متفاوتی برای استخراج دارند، میتواند متفاوت باشد.

رابطه بین نرخ هش، سود ماینرها و سختی شبکه

این سه عامل از چند طریق به هم مرتبط و وابسته اند. بیتکوین را در نظر بگیرید. افرایش تعداد ماینرها، سختی شبکه بیت کوین را افزایش میدهد. سختی شبکه مقدار زمانی ست که یک ماینر بتواند یک بلاک را استخراج کرده و بلاک بعدی را برای فرآیند استخراج استارت بزند.

سختی شبکه طوری خود را تنظیم میکند که همواره استخراج یک بلاک بیتکوین ۱۰ دقیقه طول بکشد. پس یعنی اگر تعداد ماینرها افزایش یابد سرعت استخراج افزایش پیدا نمیکند. بلکه با افزایش سختی شبکه، پیداکردن پاسخ هر بلاک سخت تر میشود و نرخ هش افزایش پیدا میکند و بدین ترتیب مدت زمان ۱۰ دقیقه ای استخراج هر بلاک ثابت مانده و پاداش هر بلاک که مقدار ثابتی است به میزان کمتری بین ماینرهای بیشتری تقسیم میشود.

تاثیر برق بر سودآوری

بازهم با بیتکوین این موضوع را بررسی میکنیم. برای مثال یک دستگاه استخراج ASIC با قدرت استخراج ۱۴ تراهش بر ثانیه و مصرف برق ۱۳۷۲ وات با درنظر گرفتن ۰.۰۱ دلار هزینه برق به ازای هر کیلووات ساعت و ۱% کارمزد استخر در سال ۰.۱۴۱۸ واحد بیتکوین تولید میکند که این میزان باتوجه به سختی شبکه این لحظه محاسبه شده است.

از آنجایی که سختی شبکه هر ماه افزایش پیدا میکند، میزان بیتکوین خروجی ماهیانه ۱۰ الی ۱۵ درصد کاهش پیدا خواهد کرد. در محاسبه این میزان ما تمام فاکتورها اعم از نرخ هَش و هزینه برق و … را لحاظ کردیم که در اصطلاح عددی که حاصل میشود موسوم به کارایی یا بازده مفید دستگاه استخراج کننده است.

ذکر این مطلب خالی از لطف نیست که اگرچه نرخ هش عامل مهمی است که در زمان استخراج باید در نظر گرفت اما همیشه به یاد داشته باشید که بازده یا کارایی را نیز باید لحاظ کنید.