استخراج بیت کوین چگونه انجام می‌شود؟

به گزارش سایت خبری ساعد نیوز ، بیت کوین یک ارز دیجیتال است و انتشار آن در دست یک سازمان، شرکت یا دولت خاص نیست.

شبکه بیت کوین غیرمتمرکز است و هزاران کامپیوتر و دستگاه استخراج در سرتاسر دنیا، وظیفه پردازش تراکنش ها و تولید بیت کوین های جدید را بر عهده دارند.

بنابراین زمانی که یک نفر به شخص دیگری بیت کوین ارسال می کند، باید این تراکنش ها به روشی تایید شوند و تغییرات لازم در شبکه صورت بگیرد. باید صحت این تراکنش بررسی شود و موجودی کیف پول ها در بلاک چین به روزرسانی شود.

کار استخراج کنندگان بیت کوین دقیقا همین است. آنها با دستگاه های خودشان کار تایید تراکنش ها را انجام می دهند.

بخشی از کارمزد تراکنش ها نیز به عنوان دستمزد به استخراج کننده می رسد. البته با استخراج یک بلاک، مقداری بیت کوین نیز تولید می شود که بین استخراج کنندگان آن بلاک تقسیم می شود.

این فرایند بطور خودکار انجام می گیرد و استخراج کننده دخالتی در انتخاب تراکنش ندارد. تراکنش ها صرفا براساس میزان کارمزد اولویت بندی می شوند.

پس اگر یک تراکنش دارای کارمزد بالاتری باشد، زودتر تایید می شود زیرا استخراج کنندگان آنرا در اولویت پردازش قرار می دهند.

استخراج بیت کوین یکی از کارهای دشوار و البته هزینه بر است ولی شرکت های بزرگی هستند که با سرمایه گذاری مبالغ بالا، به اصلی ترین استخراج کنندگان بیت کوین تبدیل شده اند.

استخراج بیت کوین چگونه انجام می شود؟

برای این که ماینر بیت کوین جایزه مورد نظر برای تأیید تراکنش ها را دریافت کند، باید دو اتفاق رخ دهد. ابتدا آنها باید تراکنشی با حجم حدودی یک مگابایت را تأیید کنند. چنین حجمی می تواند تنها شامل یک تراکنش باشد، اما عموما چندین هزار تراکنش در همین یک مگابایت قرار دارند.

رخداد دوم با اضافه کردن بلوکی جدید به زنجیره بلوکی بیت کوین اتفاق می افتد. برای این بخش باید مسئله ریاضی پیچیده ای توسط ماینر حل شود که به اثبات کار یا Proof of Work شهرت دارد. برای انجام اثبات کار، باید عددی ۶۴ رقمی در مبنای دستگاه اعداد پایه ۱۶ پیدا شود. عدد مذکور به نام هش (Hash) شناخته می شود. هش عددی تصادفی است و کامپیوترها برای پیدا کردن آن در هر ثانیه چندین هزار عدد را حدس می زنند. نرخ حدس زدن کامپیوترها به نوعی قدرت ماینینگ آنها را نیز نشان می دهد که با واحدهایی همچون مگاهش، گیگاهش و تراهش هم شناخته می شود. کامپیوترها باید عددی برابر یا کوچک تر از هش مورد نظر حدس بزنند تا جایزه بلوک را دریافت کنند.

برای پیدا کردن هش مورد نظر، فاکتوری به نام نرخ سختی مطرح می شود. نرخ سختی شبکه بیت کوین اکنون رقمی حدود ۶ هزار میلارد است. به بیان دیگر هر کامپیوتر یک در ۶ هزار میلیارد شانس حدس صحیح هش را دارد. با استخراج هر ۲۰۱۶ بلوک، نرخ سختی تنظیم می شود که درحال حاضر حدود دو هفته زمان می برد. با نگاهی به تعاریف بالا به این نتیجه می رسیم که با افزایش تعداد ماینرها، استخراج هش مورد نظر دشوارتر می شود.

توضیح ساده استخراج بیت کوین

شاید درک بخش های بالا برای همه آسان نباشد. برای تشریح بهتر مسئله، از مثالی عینی تر استفاده می کنیم:

تصور کنید سه دوست دارید که به آنها می گویید عددی بین یک تا ۱۰۰ را در نظر گرفته اید. آن عدد را روی کاغذی می نویسید و مخفی می کنید. در این بازی دوستی برنده می شود که اولین عدد کوچک تر یا مساوی عدد مورد نظر را حدس بزند. هیچ محدودیتی نیز برای حدس زدن اعداد وجود ندارد.

فرض کنید که عدد ۱۹ را برای مسابقه انتخاب می کنید. اگر دوست A عدد ۲۱ را حدس بزند برنده نمی شود. درهمین حال دو دوست دیگر اعداد ۱۶ و ۱۲ را حدس می زنند و هر دو برنده می شود. فراموش نکنید دوستی که عدد نزدیک تر (۱۶) را حدس زد، هیچ امتیاز بیشتری نخواهد داشت.

همین داستان بالا را برای استخراج بیت کوین در نظر بگیرید. در اینجا به جای سه دوست، با میلیون ها مایر بالقوه و حدس عددی ۱۶ رقمی در مبنای ۱۶ روبخ رو خواهیم بود. درنتیجه حدس زدن پاسخ صحیح بسیار دشوار می شود.

ماینرها چگونه رقابت می کنند؟

احتمال یک در ۶ هزار میلیارد به تنهایی دشواری خاص خود را دارد. حال تصور کنید که برای پیروزی، باید به عنوان اولین نفر هش مورد نظر را حدس بزنید.

از آنجایی که ماین بیت کوین بیشتر به حدس زدن نیاز دارد، برگ برنده ی شما در ماینینگ، سرعت کامپیوتر در حدس زدن خواهد بود که به نام سرعت تولید هش شناخته می شود. حدود یک دهه پیش، معدن کاوهای بیت کوین می توانستند با استفاده از کامپیوترهای معمولی هش تولید کنند. به مرور زمان آنها متوجه قدرت پردازنده های گرافیکی برای تولید هش شدند و به مرور، گرافیک ها به تمرکز اصلی صنعت ماینینگ تبدیل شدند.

از سال ۲۰۱۳، ماینرهای بیت کوین از دستگاه هایی مخصوص استخراج استفاده کردند که به نام آسیک (ASIC) شناخته می شوند. آسیک مخفف عبارت Application Specific Integrated Circuit یا مدار مجتمع با کاربری منحصربه فرد است.

استخراج بیت کوین امروزه به قدری دشوار شده است که تنها با دستگاه های آسیک به روز می توان امیدی به استخراج بهتر داشت. وقتی از کامپیوترهای عادی، پردازنده های گرافیکی یا آسیک های قدیمی برای استخراج استفاده کنید، هزینه ی برق آنها عموما بیش از درآمد بیت کوین استخراج شده خواهد بود. حتی با استفاده از به روزترین دستگاه نیز نمی توانید به تنهایی و با یک دستگاه، با مجموعه های ماینر معروف به استخر ماینینگ (Pool) رقابت کنید.

استخر ماینینگ به گروهی از ماینرها گفته می شود که قدرت پردازشی خود را با یکدیگر ترکیب و برق مورد نیاز را نیز تقسیم می کنند. امروزه سهم زیادی از بلوک ها توسط استخرهای استخراج ساخته می شوند و طبق آخرین آمارها، ۸۰ تا ۹۰ درصد از برق معدن کاوی توسط آنها مصرف می شود.

چالش های ماینینگ و تولد بیت کوین کش

شانس انتخاب یک در ۶ هزار میلیارد، افزایش درجه سختی و شبکه عظیمی از کاربرانی که تراکنش ها را تأیید می کنند، باعث می شود تا هر تراکنش در مدت ۱۰ دقیقه تأیید شود. البته ۱۰ دقیقه را نمی توان به عنوان عددی ثابت در اینجا بیان کرد.

شبکه بیت کوین توانایی پردازش ۷ تراکش در ثانیه را دارد و تراکنش ها هر ۱۰ دقیقه، در زنجیره بلوکی ثبت می شوند. با گسترش شبکه بیت کوین، تعداد تراکنش هایی که در ۱۰ دقیقه به شبکه اضافه می شوند، بیش از تراکنش های قابل پردازش در آن زمان می شود. درنتیجه زمان مورد نیاز برای تأیید تراکنش های هر فرد افزایش می یابد. چنین روندی تنها زمانی بهبود پیدا می کند که تغییری در پروتکل های بیت کوین ایجاد شود.

چالش «مقایس پذیری» یکی از بنیادی ترین مشکلات شبکه ی بیت کوین محسوب می شود. اکثر ماینرهای بیت کوین اعتقاد دارند برای حل چالش باید رویکردی کاربردی اتخاذ شود، اما اجماعی برای حل مشکل وجود ندارد. برای حل چالش، دو راهکار پیشنهاد می شود. اولی کاهش داده های مورد نیاز برای تأیید هر بلوک و دومی، افزایش تعداد تراکنش های قابل ذخیره در بلوک است. با کاهش داده های تلییدی در هر بلوک، تراکنش ها برای ماینرها سریع تر و ارزان تر می شوند. راهکار دوم، حجم اطلاعات قابل پردازش در هر ۱۰ دقیقه را افزایش می دهد.

در جولای سال ۲۰۱۷، ماینرها و شرکت های ماینینگ که حدود ۸۰ تا ۹۰ درصد قدرت شبکه را در اختیار داشتند، رأی به پیاده سازی برنامه ای برای کاهش داده های مورد نیاز برای تأیید هر بلوک دادند. درواقع آنها پیاده سازی راهکار اول را پیشنهاد دادند.

برنامه ای که ماینرها رأی به اجرای آن دادند، به نام شاهد جداگانه یا Segregated Witness یا SegWit شناخته می شود. کلمه ی جدید ترکیب دو کلمه یکی به معنای جدا کردن و دیگری شاهد به معنای تأییدیه های تراکنش های بیت کوین بود. طرح سگ ویت، تأییدیه های تراکنش ها را از بلوک جدا کرده و آنها را در بلوکی جدید وارد می کند. داده های تأییدیه ای حدود ۶۵ درصد از داده های پردازشی در هر بلوک تراکنش را به خود اختصاص می دهند.

کمتر از یک ماه پس از رأی گیری پیرامون تغییر پروتکل، گروهی از ماینرها و توسعه دهنده ها یک برنامه ی هاردفورک برنامه ریزی کردند. آنها شبکه بیت کوین را ترک کردند تا رمزارز جدیدی با همان کد بیت کوین ایجاد کنند.

اگرچه گروه جدید چالش های بیت کوین را به خوبی درک کرده بودند، هنوز از راهگشا بودن سگ ویت اطمینان نداشتند. به همین دلیل آنها راهکار دوم را پیاده کردند. نتیجه پیاده سازی راهکار دوم منجر به تولد رمزارز جدیدی به نام بیت کوین کش (Bitcoin Cash) شد که حجم هر بلوک آن به ۸ مگابایت افزایش یافت. درنتیجه فرایند تأیید سرعت گرفت و تعداد تراکنش ها در هر روز، به ۲ میلیون عدد رسید.

بیت کوین کش هنوز به فعالیت در کنار بیت کوین ادامه می دهد و امروز به عنوان رمزارزی مستقل و با اعتبار بالا شناخته می شود. البته انتقادهای متعددی هم به خود رمزارز و بنیان گذاران آن و همچنین کاربردهای احتمالی وارد می شود که منجر به کاهش به کارگیری بیت کوین کش شده است.