استخراج بیت کوین (بیت کوین ماینینگ)

[سحر]

قبل از شروع هر توضیحی ابتدا نیاز است با مفهوم بیت کوین ماینینگ (استخراج بیت کوین) آشنا شویم و تعریف کلی از آن داشته باشیم اما یک سری مفاهیم و اصطلاحات فنی وجود دارد اگر بخواهیم ذهنمان را بر روی استخراج بیت کوین (Bitcoin Mining) متمرکز کنیم باید آنها را درک کنیم. 

Hash – هش (درهم سازی) : 

در اصطلاح محاسباتی، “هش”، یک عملیات یک سویه ریاضی است که بر روی داده ورودی انجام می شود و خوروجی رمز شده ای را تحویل میدهد. میتوان گفت عملیات هش نوعی رمزگذاری داده است. که تولید (رمزگذاری) آن ساده ولی برگشت به حال اول یا معکوس (رمز گشایی) آن غیر ممکن و پیچیده است. 

Hash rate (نرخ هش) : 

در واقع واحد اندازه گیری قدرت پردازش شبکه بیت کوین است. در اصل هدف شبکه بیت کوین انجام عملیات فشرده ریاضی برای اهدف امنیتی است. هنگامی که شبکه به نرخ هش 10 Th/s میرسد به این معنی است که میتواند 10 ترلیون محاسبه در ثانیه انجام دهد. 

Bitcoin mining pool (استخر استخراج بیت کوین) 

ابتدا لازم است با مفهوم Bitcoin mining pool (استخر استخراج بیت کوین) آشنا شوید که در حقیقت به گروهی از استخراج کنندگان معدن گفته میشود که با یکدیگر کار میکنند و و باهم در تعامل هستند. و به حل معمای(چالش) بلاک ها و تقسیم کردن جوایز آن مشغول هستند. 

اگر Bitcoin mining pool وجود نداشت, بدست آوردن هر عدد بیت کوین بیشتر از یک سال بطول می انجامید . اما در حقیقت به اشتراک گذاشتن کار میان یک گروه و تسیم کردن جایزه آن میان اعضای گروه بسیار راحت صورت میپذیرد. 

Block (بلاک) : 

یک بلاک یک رکورد است در زنجیره بلاک (Blockchain) که معاملات (تراکنش های) در حال انتظار برای تایید هستند. در واقع در بیت کوین، تراکنشها در قالب مجموعه های بزرگی از داده ها که بلاک نامیده میشه متمرکز شده اند. این بلاکها طوری به هم مرتبط شده اند که هر کدام اعتبار و درستی بلاک قبلی را ثابت کند. تقریبا به طور متوسط 10 دقیقه زمان میبرد که یک بلاک جدید در طول عملیات استخراج به زنجیره بلاک اضافه شود. 

Blockchain (زنجیره بلاک): 

یک رکورد از تراکنش های بیت کوین است که به ترتیب سفارش ثبت میشود. زنجیره بلاک بین همه کابران بیت کوین به اشتراک گذاشته میشود. زنجیره بلاک برای بررسی تداوم تراکنش های بیت کوین استفاده میشود و همچنین به منظور جلوگیری از double spending وارد عمل میشود. 

double spending : 

حالتی است که یک کاربر مخرب سعی کند بیت کوین را به طور همزمان برای دو دریافت کننده مختلف خرج کند. BTC : یک واحد رایج که به یک عدد بیت کوین تخصیص داده شده است. 

Difficulty – دشواری (دشواری محاسباتی) : 

بیت کوین شامل یک “عامل دشواری” است, که یک عدد اختیاریست که تعیین کننده سختیه یافتن یک هش موفق است، اما فعلا بدانیم که دشواری، در واقع روشی خود- تنظیم است که به میزان قدرت محاسباتی ماینرهایی (کسانی که مشغول استخراج بیت کوین هستند) بستگی دارد که داخل شبکه وجود دارند. بلاکها قراراست با نرخ ۶ عدد در ساعت حل شوند و تنظیمات دشواری محاسباتی به بیت کوین اجازه میده که مطمئن بشه محاسبات ریاضی بلاک، آنقدر دشوار هست که تلاش تمامی ماینرها را لازم دارد تا در زمان حدود ۱۰ دقیقه یک بلاک حل شود. 

تعریف کلی : 

Bitcoin Mining در واقع نوعی پروسه وریفای (تایید) اطلاعات است که تحت دو مرحله هش پیچیده SHA256 صورت می پذیرد. هدف آن فراهم آوردن امنیت تراکنش های بیت کوین و اعتبار سنجی ان و تامین امنیت لازم برای کل شبکه بیت کوین است. 

بنا بر این مفهوم پایه ماینینگ بیت کوین این است که یک قسمت کوچکی از هر بلاک که شامل داده رندوم بی معنی هست وجود دارد و ماینرهای بیت کوین، تمام داده ها رو از بلاک فعلی برداشه، دسته رندوم را با هم مخلوط کرده و هش کلی آن را محاسبه می کنند. درست مثل تکه های پازل که از کنار هم قرار گرفتن آنها تصویر قابل درکی به جود می آید. به خاطر داشته باشین که همانطور که بازیابی هش ها آسان است، پیش بینی آنها غیر ممکن و به نظر می رسد عملکرد آنها کاملا تصادفیست، بنا براین برای ماینر پیش بینی اینکه کدام مجموعه داده رندوم, چه هشی تولید میکند غیر ممکن می باشد. ماینر فقط باید مجموعه رو تغییر بده تا به نتیجه ای که به دنبالش است، برسد. وقتی ماینر ها یک سری داده رندوم را پیدا کنند که با هش کوچکتری ایجاد میشوند که توسط Difficulty (دشواری محاسباتی) تعیید شده, این بلاک و هش همراهی کننده آنرا به بیت کوین ارسال میکنند. وقتی شبکه درستیه راه حل رو تایید کرد، به ماینر تعدادی بیت کوین پاداش داده میشود. 

اهدا پاداش به ماینر ها چگونه است؟

شبکه بیت کوین به استخراج کنندگان بیت کوین در قبال تلاشی که برای حل معادلات محاسباتی پیچیده میکنند پاداش میدهد . این پاداش به دو صورت است: 

1- صدور بیت کوین جدید: یعنی اینکه به شما بیت کوین اعطا میشود. 

2- تخفیف در هزینه های تراکنش ها: زمانی که شما در حال استخراج بیت کوین هستید در هزینه های تراکنش ها به شما تخفیفی تعلق میگیرد. هر چه قدرت محاسباتی شما بیشتر باشد جایزه ای که به شما تعلق میگیرد بیشتر خواهد بود. Nv 

بنابراین مفهوم پایه ماینینگ بیت کوین این است که یک قسمت کوچکی از هر بلاک که شامل داده رندوم بی معنی هست وجود دارد و ماینرهای بیت کوین، تمام داده ها رو از بلاک فعلی برداشه، دسته رندوم را با هم مخلوط کرده و هش کلی آن را محاسبه می کنند. درست مثل تکه های پازل که از کنار هم قرار گرفتن آنها تصویر قابل درکی به جود می آید. به خاطر داشته باشین که همانطور که بازیابی هش ها آسان است، پیش بینی آنها غیر ممکن و به نظر می رسد عملکرد آنها کاملا تصادفیست، بنا براین برای ماینر پیش بینی اینکه کدام مجموعه داده رندوم, چه هشی تولید میکند غیر ممکن می باشد. ماینر فقط باید مجموعه رو تغییر بده تا به نتیجه ای که به دنبالش است، برسد. 

وقتی ماینرها یک سری داده رندوم را پیدا کنند که با هش کوچکتری ایجاد میشوند که توسط Difficulty (دشواری محاسباتی) تعیید شده, این بلاک و هش همراهی کننده آن را به بیت کوین ارسال میکنند. وقتی شبکه درستیه راه حل رو تایید کرد، به ماینر تعدادی بیت کوین پاداش داده میشود. 

تعداد بیت کوین هایی که در جوایز وجود دارد به برخی عوامل بستگی دارد. وقتیکه استخراج بیت کوین هنوز در مراحل اولیه است، یک پاداش پایه در هر بلاک برای تشویق فعالیت ماینینگ وجود دارد. در حال حاضر جایزه ۵۰ بیت کوین است اما هر چند وقت پاداش نصف میشه تا بالاخره به صفر میرسد. همچنین برای بعضی تراکنشها یک هزینه ی تراکنش (fee) کمی پرداخت میشود که به ماینرها میرسد. نهایتا تنها پاداش برای ماینینگ همین هزینه های تراکنش خواهد بود، اما امیدواری این است که تعداد کافی تراکنش ( در نتیجه مقدار کافیه هزینه) وجود داشته باشد که سود کافی ایجاد کند.