ماینینگ بیت کوین | استخراج بیت کوین | روش ها، مزایا و معایب

استخراج بیت کوین چیست؟

استخراج ارز دیجیتال بیت کوین فرآیند کشف بلوک های جدید، تایید تراکنش ها و افزودن آن ها به بلاک چین بیت کوین است. در اینجا به تعریف معنی ماینینگ بیت کوین، نحوه کارکرد و بررسی اهمیت آن می پردازیم. با آرتاراکس همراه باشید. قبل از ادامه خوب است بدانید آرتاراکس شرکت طراحی سایت ارز دیجیتال در ایران است که با داشتن نمونه کارهای مختلف و کسب رضایت مشتریان خود، مفتخر به ارائه خدمات متنوع در حوزه های مختلف ارزهای دیجیتال است. شما عزیزان می توانید برای استعلام قیمت طراحی سایت صرافی ارز دیجیتال با ما تماس بگیرید.

روش استخراج بیت کوین

در مفهوم سنتی، استخراج بیت کوین همان مراحلی را در بر می گیرد که در کشف منابع معدنی دخیل هستند. یعنی نیاز به مقادیر زیادی انرژی، زمان و پول برای کشف چیزی قبل از اینکه دیگران آن را انجام دهند. در حالی که استخراج‌ کنندگان طلا از ماشین‌های سنگین برای یافتن طلا استفاده می‌کنند، استخراج‌ کنندگان بیت‌کوین از رایانه‌های قدرتمند برای «کشف» بلوک‌های جدید برای افزودن به بلاک چین بیت‌کوین استفاده می‌کنند.

فرآیند استخراج بیت کوین، بیانگر نحوه افزودن داده های تراکنش جدید به بلاک چین است.

بیت کوین چطور استخراج می شود؟

هر بار که یک بلوک جدید کشف می شود، به استخراج کننده موفق این حق داده می شود که آن بلوک را با داده های تراکنش جدید پر کند. در ازای اختصاص زمان و منابع برای انجام این کار، ماینرهای برنده مقدار مشخصی بیت کوین تازه استخراج شده به نام «پاداش بلوک» و همچنین کارمزدهای مربوطه را دریافت می‌کنند. به منظور اعتبارسنجی و افزودن تراکنش های جدید به بلاک چین، ماینرها باید با استفاده از تجهیزات محاسباتی تخصصی با یکدیگر رقابت کنند. آن‌ها از تجهیزات خود برای تولید کدهایی با طول ثابت به نام «هش» استفاده می‌کنند.

هش چیست؟

هش (Hash) یک کد هگزادسیمال 64 رقمی است (شامل اعداد 0-9 و حروف A-F) که همه ماینرها سعی می کنند برای کشف بلوک بعدی به آن دست پیدا کنند. هش یک تابع ریاضی رمزنگاری است که هر پیام یا داده ورودی را به یک کد با طول ثابت تبدیل می کند. در هش به عنوان یک تکنیک ایجاد رمز، پیام ها به صورت ریاضی به دنباله ای از اعداد و حروف با طول ثابت تبدیل می شوند. طول خروجی ها مستقل از طول ورودی، آنقدر زیاد هستند که حدس زدن اندازه ورودی را غیر ممکن می کند. به عنوان مثال، هش کلمه "سلام" دقیقاً به اندازه هش کل متن یک کتاب هری پاتر طولانی است.

نانس چیست؟

به عنوان نقطه شروع، همه ماینرها داده ها را از بلوک قبلی، که به عنوان «سربرگ بلوک» شناخته می شود، می گیرند. هدر بلوک شامل مواردی مانند برچسب زمانی بلوک، هش داده های بلوک قبلی و یک فضای خالی به نام نانس (Nonce) است. نانس به معنای عددی است که فقط یک بار استفاده می شود. بیشتر داده‌های هدر بلوک ثابت هستند، به این معنی که نمی‌توان آن‌ها را تغییر داد. نانس بخشی از هدر بلوک قبلی است که ماینرها مجاز به تغییر دادن آن هستند. به یاد داشته باشید، تنها با تغییر یک بیت از ورودی، هش کاملا متفاوتی تولید می شود.

ویژگی هش بلوک چیست؟

بخش مشکل استخراج بیت کوین این است که هش ها به طور کاملاً تصادفی تولید می شوند. به این معنی که ماینرها نمی توانند قبل از تولید هش ها بدانند که آن ها چه خواهند بود. بنابراین این فرآیند تا زمانی که کسی مقدار nonce مناسب را پیدا کند ( که به عنوان "نانس طلایی" شناخته می شود) به سادگی یک مورد از نوع آزمون و خطا خواهد بود. به همین دلیل است که ماینرها باید روی رایانه‌های پرقدرت سرمایه‌گذاری کنند. به‌ ویژه ماینرهای مدار مجتمع ایسیک (ASIC) که می‌توانند تریلیون‌ها هش در ثانیه تولید کنند.

پاداش شکستن بلاک بیت کوین

یک راه آسان برای فکر کردن به استخراج بیت کوین این است که تصور کنید هر بلوک جدید یک صندوقچه گنج با قفل ترکیبی روی آن است. برای دریافت پاداش بلاک بیت کوین رایگان در داخل صندوقچه و کسب حق اضافه کردن داده‌های تراکنش جدید به آن ( و جمع‌ آوری کارمزدهای مربوطه ) باید یکی از چرخ‌های اعداد روی قفل را بچرخانید تا زمانی که ترکیب (هش هدف) را بشکنید.

ترکیب زیر، نمونه ای از شکل ظاهری یک هش هدف می باشد:
0000000000000000057fcc708cf0130d95e27c5819203e9f967ac56e4df598ee

برای اینکه ببینید چقدر سخت است که یک هش با صفرهای بیشتر در جلوی آن نسبت به هش هدف بالا ایجاد کنید، سعی کنید خودتان یک هش برنده با یک ابزار تولید هش (hash generator) آنلاین رایگان ایجاد کنید. به سادگی هر چیزی را که می خواهید در کادر متن ارائه شده در آن سایت تایپ کنید و ببینید آیا می شود یک هش با بیش از 17 صفر در جلوی آن ایجاد کنید یا خیر!

ویژگی های توابع هش

این توابع هش برگشت ناپذیر هستند، به این معنی که بازگرداندن هش به ورودی اصلی آن غیرممکن است. هر ورودی یکسان همچنین همیشه دنباله‌ای از حروف و اعداد یکسان را ایجاد می‌کند. به عنوان مثال، هش کلمه "hi" هر بار یک کد خواهد بود. از طرفی، هر کد هش تولید شده نیز کاملاً منحصر به فرد است، به این معنی که تولید هش یکسان با دو ورودی متفاوت غیرممکن است. در مورد بیت کوین، بلاک چین از الگوریتم هش ایمن 256 یا SHA 256 برای تولید خروجی 256 بیتی یا 64 کاراکتری صرف نظر از اندازه ورودی استفاده می کند.

در همین رابطه بخوانید: متاورس چیست و چه کاربردی دارد؟

پاداش ماینینگ بیت کوین و هاوینگ

برای هر بلاک جدیدی که به بلاک چین اضافه می شود، پروتکل شبکه ( مجموعه ای از قوانین برنامه ریزی شده در بیت کوین ) مقدار ثابتی از سکه های تازه استخراج شده را برای ماینر موفق آزاد می کند. به عنوان بخشی از اقدامات برنامه ریزی شده توسط ساتوشی ناکاموتو، برای جلوگیری از تورم قیمت، پاداش ماینرها در گذر زمان کاهش می یابد. پاداش اعطایی به ماینرها تقریباً هر چهار سال یک بار یا به ازای هر 210000 بلاک، در فرآیندی که به عنوان «هاوینگ بیت کوین» نصف می شود. در سال 2009، پاداش ماینینگ بیت کوین 50 بیت کوین بود. این رقم در سال 2013 به 25 بیت کوین کاهش یافت. آخرین نصف شدن پاداش استخراج در سال 2020 رخ داد و شاهد کاهش پاداش بلوک از 12.5 بیت کوین به 6.25 بیت کوین بودیم.

توجه داشته باشید که بیت کوین حداکثر سقف عرضه 21 میلیون واحدی دارد و ما در حال حاضر 18.7 میلیون سکه در گردش داریم. پس از ورود 21 میلیون بیت کوین به بازار، جوایز بلاک دیگر توزیع نخواهد شد. هنگامی که این اتفاق بیفتد، ماینرها فقط می توانند از کارمزد تراکنش بیت کوین پاداش دریافت کنند.

مشکلات ماینینگ بیت کوین

علی رغم وجود دو منبع درآمد در استخراج بیت کوین (پاداش کشف هش و کارمزد معاملات)، باز هم برای هر ماینر ممکن است سود خاصی ایجاد نشود. برای سودمند شدن این فرآیند، درآمد یک ماینر باید از مقداری که برای تامین برق و خرید و نگهداری دستگاه های استخراج می شود، بیشتر باشد. همچنین، با افزایش سختی ماینینگ، مزارع بزرگ استخراج بیت کوین مجبور به گسترش یا ارتقاء تجهیزات خود برای حفظ مزیت رقابتی می شوند. 

استخر ماینینگ راهی برای ماینرهای کوچک

برای اکثر ماینرهای معمولی که توانایی سرمایه گذاری در تجهیزات گران قیمت را ندارند، فرصتی برای ترکیب منابع خود با سایر ماینرها در سراسر جهان وجود دارد. در یک استخر ماینینگ هر ماینر موافقت می کند که پاداش ها را با توجه به مشارکت هر ماینر به اشتراک بگذارد. این شبکه‌های متشکل از چندین ماینر کوچک «استخرهای استخراج» نامیده می‌شوند.

سختی استخراج بیت کوین

وقتی ساتوشی ناکاموتو پروتکل شبکه ارز دیجیتال بیت کوین را ایجاد کرد، زمان کشف هر بلوک را 10 دقیقه برنامه ریزی کرد. این بدان معناست که تقریباً 10 دقیقه طول می کشد تا یک ماینر با موفقیت کد برنده را برای کشف بلوک بعدی ایجاد کند. بنابراین چگونه شبکه اطمینان می‌دهد که هر 10 دقیقه بلوک‌های جدید کشف می‌شوند؟

ویژگی انعطاف پذیر شبکه بیت کوین

پروتکل بیت کوین این توانایی را دارد که بسته به سرعت یا کندی بلوک ها، پیچیدگی فرآیند استخراج را به صورت خودکار افزایش یا کاهش دهد. هر دو هفته یک بار، پروتکل بیت‌کوین به‌طور خودکار هش هدف را تنظیم می‌کند تا یافتن بلاک‌ها را برای ماینرها سخت‌تر یا آسان‌تر کند. در نتیجه اگر این کار بیش از حد طول بکشد (بیش از 10 دقیقه) دشواری به سمت پایین تنظیم می شود. در طرف مقابل هم در صورت کشف هش در کمتر از 10 دقیقه، سختی به سمت بالا تنظیم می شود. به طور خاص، پروتکل تعداد صفرهای جلویی را افزایش یا کاهش می دهد. این ممکن است خیلی اتفاق خاصی به نظر نرسد. اما صرف افزودن یک صفر به هش هدف، شکست کد را به میزان قابل توجهی سخت‌تر یا ساده تر می‌کند.

مثالی از انعطاف شبکه بیت کوین

سرکوب فعالیت‌های ماینینگ در چین در سال 2021 باعث شد که شبکه بیت‌کوین بزرگترین افت خود را در تاریخ تجربه کند. این موضوع متعاقباً منجر به افزایش قابل توجه درآمد ماینرهای باقی مانده بیت کوین در جهان شد. از طریق این سیستم، پروتکل بیت کوین قادر است زمان کشف بلوک را تا جایی که می تواند نزدیک به 10 دقیقه نگه دارد. ابزارهای آنلاینی وجود دارند که می توانید به کمک آن ها زمان کشف بلوک را در لحظه ببینید. مثل این سایت blockchain.com

طراحی سایت صرافی ارز دیجیتال

اگر تمایل به سرمایه گذاری سودمند در دنیای ارزهای دیجیتال را دارید، آرتاراکس در کنار شماست. ما به پشتوانه سال ها تجربه و برخورداری از تیم فنی و طراحی مجرب، مفتخر به اجرای ده ها پروژه طراحی سایت صرافی ارز دیجیتال بوده ایم. برای استعلام قیمت طراحی سایت ارز دیجیتال و برخورداری از مشاوره کارشناسان ما، با شماره های پایین سایت تماس حاصل فرمایید.