همه چیز درباره استخراج بیت کوین
استخراج بیت کوین فرایندی است که برای تأیید تراکنش‌ها در شبکه و معرفی بیت‌کوین‌های جدید و گردش آن‌ها استفاده می‌شود.
بیت‌کوین به‌عنوان مهم‌ترین ارز دیجیتال بازار رمزارزها توانسته با ظهورش تاریخ دارایی‌های دیجیتال را به قبل و بعد از خودش تقسیم کند. یکی از مسائلی که همواره جای سوال دارد، ماهیت تولید بیت کوین است؛ اینکه بیت‌کوین چیست؟ کجاست؟ مثل طلا و دلار ماهیتی فیزیکی دارد یا چیزی است کاملاً انتزاعی؟ در این مقاله از بلاگ تترلند، هرآنچه باید درباره استخراج بیت کوین بدانید، برایتان توضیح می‌دهیم.
استخراج بیت کوین چیست؟
استخراج بیت‌کوین فرایندی است که برای تأیید تراکنش‌ها در شبکه و معرفی بیت‌کوین‌های جدید و گردش آن‌ها استفاده می‌شود. تا جولای۲۰۲۴، حدود ۱۹/۵میلیون کوین بیت‌کوین استخراج شده بود. با‌این‌حال، این ارز دیجیتال به‌گونه‌ای برنامه‌ریزی شده است که حداکثر عرضه آن به ۲۱میلیون کوین محدود شود و ۱/۵میلیون کوین باقی‌مانده هنوز استخراج نشده است. کاربرانی که به‌عنوان «ماینر» شناخته می‌شوند، از کامپیوترهای قدرتمند برای حل مسائل ریاضی پیچیده استفاده می‌کنند و در فرایند استخراج بیت کوین، کوین‌های جدیدی را «استخراج» می‌کنند.
زمانی که کسی در شبکه بیت کوین تراکنش انجام می‌دهد، تراکنش او در بلوک قرار می‌گیرد. هنگامی که بلوک کامل شد، باید قبل از اضافه‌شدن به بلاک‌چین تأیید شود. این فرایند مشابه پر‌کردن یک سبد خرید در فروشگاه و داشتن صندوق‌دار برای بررسی و تأیید اقلام هنگام پرداخت است. شما می‌توانید سبد خود را به‌دلخواه پر کنید؛ اما هنگامی که پر شد، فروشگاه باید هر مورد را بررسی کند تا مطمئن شود فرد چیزی را سرقت نکرده است.
استخراج بیت کوین مانند جست‌وجوی دیجیتال برای گنج است. ماینرها با استفاده از کامیپوتر‌های قدرتمند، به‌دنبال کدی ۶۴رقمی به نام «هش» هستند که نمایانگر بلوک از تراکنش‌هاست. ماینرها این کد را ازطریق فرایندی به نام هشینگ پیدا می‌کنند.
هشینگ چیست؟
هشینگ به سخت‌افزار کامیپوتر‌ی نیاز دارد تا در میان تریلیون‌ها هش (رشته‌های عددی و حروفی) جست‌وجو کند تا یکی را پیدا کند که با دشواری بلوک موسوم به هش هدف مطابقت داشته باشد. هنگامی که ماینرها هش هدف بلوک را پیدا می‌کنند، می‌توانند تراکنش‌های بلوک را تأیید کنند. این فرایند در نهایت بیت‌کوین بیشتری را به شبکه وارد می‌کند. این مشابه بازی‌ای است که در آن جوایز قفل شده‌اند و دستیابی به آن‌ها جایزه‌ها را ارزشمند می‌کند. در نتیجه، فقط کسانی می‌توانند جوایز را کسب کنند که مهارت و دانش لازم برای بازکردن آن‌ها را دارند.
پیداکردن هش هدف می‌تواند زمان‌بر باشد. مدت‌زمان لازم به عوامل مختلفی بستگی دارد؛ از‌جمله دشواری فعلی استخراج بیت‌کوین. تنظیم سختی شبکه یا تغییر هر ۲,۰۱۶ بلوک اتفاق می‌افتد و بر‌اساس تعداد ماینرهایی که به شبکه کمک می‌کنند، افزایش یا کاهش می‌یابد.
ارتباط سختی شبکه و تعداد ماینرها
تعداد بیشتر ماینرها به‌معنای دشواری بیشتر است؛ در‌حالی‌که تعداد کمتر ماینرها به‌معنای دشواری کمتر است؛ درست مثل پیداکردن گنج. با افزایش تعداد افرادی که سعی می‌کنند آن را پیدا کنند، یافتن آن سخت‌تر و سخت‌تر می‌شود و این کمبود و ارزش ذاتی آن را حفظ می‌کند.
خالق بیت‌کوین، ساتوشی ناکاموتو، شبکه را به‌گونه‌ای برنامه‌ریزی کرده است که هر ۲۱۰هزار بلوک (حدود هر چهار سال) میزان پاداش را نصف کند تا کمبود عرضه ایجاد شود. با این نرخ، بیت‌کوین تا سال ۲۱۴۰ به سقف ۲۱میلیون نخواهد رسید.
در این مرحله، ماینرها هنوز‌هم می‌توانند ازطریق کارمزد تراکنش‌ها پاداش‌های بلوک بیت‌کوین را کسب کنند؛ اما دیگر بیت‌کوین جدیدی به شبکه وارد نخواهد شد.
ماینرها چگونه بیت کوین استخراج می‌کنند؟
ماینرها برای استخراج بیت‌کوین از تجهیزاتی به نام «ریگ ماینینگ» استفاده می‌کنند که می‌تواند از کامیپوتر معمولی تا ماشینی مخصوص استخراج را دربر بگیرد. این دستگاه باید بتواند از الگوریتم استخراج SHA-256 پیروی کند که همان الگوریتم استخراج بیت‌کوین است.
SHA-256 روشی رمزنگاری است که استخراج داده‌ها را بدون ابزارهای مخصوص دشوار می‌کند. این روش داده‌هایی مانند رمزعبور را به‌هم می‌ریزد و کدی بسیار طولانی به‌عنوان نماینده آن تولید می‌کند. مشکل این است این کد برای کسانی که ابزار لازم برای رمزگشایی آن را ندارند، معنایی ندارد و این امر امنیت کامل را فراهم می‌کند.
حتی با داشتن ابزارهای مناسب، رمزگشایی این الگوریتم زمان‌بر است. ماینرها هر ۱۰ دقیقه یک بلوک جدید استخراج می‌کنند و شبکه به‌دلیل تلاش‌های آنان بیت‌کوین توزیع می‌کند. این توزیع بیت‌کوین به‌عنوان «پاداش بلوک» شناخته می‌شود. افزون‌بر این ماینرها بر‌اساس اندازه بلوک، کارمزد تراکنش‌ها را دریافت می‌کنند.
قبل از کاهش پاداش بیت‌کوین در آوریل۲۰۲۴، پاداش بلوک ۶/۲۵ BTC به‌ازای هر بلوک بود. بعداز این رویداد، پاداش به ۳/۱۲۵ BTC کاهش یافت. خالق بیت‌کوین، ساتوشی ناکاموتو، این کاهش پاداش را در کد اولیه آن برنامه‌ریزی کرده است تا کمبود عرضه ایجاد و ارزش بیت‌کوین را حفظ کند. این موضوع بر سودآوری استخراج بیت‌کوین تأثیر چشمگیری می‌گذارد.
با هر کاهش پاداش، کسب درآمد برای ماینرها سخت‌تر می‌شود و این موضوع به کمبود بیت‌کوین و به‌طور ایدئال، افزایش ارزش آن منجر می‌شود.
زمان متوسط مورد نیاز برای استخراج یک بیت کوین چقدر است؟
به‌نقل از کوین‌تلگراف، مدت‌زمانی که برای استخراج یک بیت‌کوین نیاز است، به تنظیمات داخلی دشواری شبکه بستگی دارد. هر بلوک بیت‌کوین تولید‌شده ۳/۱۲۵ BTC آزاد می‌کند. برای پاسخ به این پرسش اصلی، به‌طور متوسط برای استخراج نه‌تنها یک بیت‌کوین، بلکه ۳ بیت‌کوین نیز به ۱۰ دقیقه زمان نیاز است و این نرخ در طول زمان متغیر خواهد بود.
دقیقاً مانند پیداکردن صندوقچه گنجی که می‌تواند مقادیر متفاوتی از گنجینه را ب‌همراه داشته باشد. به همین دلیل، با توجه به اینکه استخراج یک بلوک که به آن زمان بلوک بیت‌کوین می‌گویند، به قدرت محاسباتی زیادی نیاز دارد، تقریباً غیرممکن است که یک ماینر به‌تنهایی بتواند تمام پاداش ۳/۱۲۵ BTC را به‌دست آورد.
سخت‌افزار یک ماینر بر میزان بیت‌کوینی که می‌تواند کسب کند، تأثیر بسزایی می‌گذارد. برای مثال، برخی ماینرها ده‌ها و حتی صدها قطعه سخت‌افزار استخراج دارند تا توان محاسباتی بیت‌کوین خود را افزایش دهند.
در این صورت، احتمالاً آن‌ها در هر بلوک بیشتر از دیگر ماینرها که توان محاسباتی کمتری دارند، بیت‌کوین کسب می‌کنند. آن‌ها شبیه دزدان دریایی هستند که صدها بیل را به اکتشاف می‌برند و انتظار دارند سهمی متناسب از جوایز را دریافت کنند.
بسیاری از ماینرها به استخرهای استخراج ملحق می‌شوند تا سرعت استخراج بیت کوین خود را افزایش دهند. استخر استخراج گروهی از ماینرهاست که توان محاسباتی خود را به‌عنوان یک واحد مشترک به‌کار می‌برند تا به هش هدف دست یابند. بدین‌ترتیب، ماینرها پاداش‌هایی بر‌اساس سهم خود از توان محاسباتی دریافت می‌کنند.
عملیات‌دهنده گروه استخراج پاداش‌های استخراج بیت‌کوین را توزیع می‌کند؛ هرچند معمولاً با هزینه و ماینرها می‌توانند به انواع مختلفی از گروه‌های استخراج بیت‌کوین شرکت کنند.
انواع استخرهای استخراج بیت‌کوین
استخر ماینینگ متناسب (Proportional)
استخرهای استخراج متناسب پاداش‌ها را بر‌اساس سهم توان محاسباتی (هش ریت) ماینر توزیع می‌کنند. آن‌ها می‌توانند ازطریق کارمزد تراکنش‌ها پاداش‌های اضافی نیز کسب کنند. این گروه‌ها شبیه به دزدی هستند که صدها بیل را به یک اکتشاف می‌آورند.
پرداخت به‌ازای آخرین N گروه (Pay per last N groups)
این نوع استخرهای استخراج ماینرها را به شیفت‌ها تقسیم می‌کنند و بر‌اساس زمان حضور آن‌ها در «شیفت» به آن‌ها پرداخت می‌کنند. یک شیفت دوره معینی است که در آن ماینر به گروه استخراج کمک می‌کند. این مشابه دزدان دریایی است که در شیفت‌های کاری فعالیت و کسانی که شیفت‌های طولانی‌تری کار می‌کنند، پاداش بیشتری می‌گیرند.
گروه‌های پرداخت به‌ازای هر سهم به ماینرها درآمد ثابتی ارائه می‌دهند و از آن‌ها انتظار می‌رود که مقدار مشخصی از هش‌ریت خود را به‌صورت روزانه ارائه دهند. در‌حالی‌که این روش راهی پایدار برای استخراج بیت کوین است، توانایی ماینر برای کسب کارمزد تراکنش‌ها را از بین میبرد. این شبیه به آن است که هر دزد دریایی در اکتشاف انتظار دارد که یک سهم روزانه داشته باشد. اگرچه هیچ‌کس نمی‌تواند اضافه‌کاری کند، به کار مداوم و درآمد مطمئن می‌تواند امیدوار باشد.
کدام سخت‌افزار سرعت استخراج بیت‌کوین را بهینه می‌کند؟
در استخراج بیت‌کوین، ASIC (مدار مجتمع خاص کاربردی) کارآمدترین سخت‌افزار است؛ زیرا به‌طور خاص برای این کار طراحی شده است. این سخت‌افزار عملکردی به‌مراتب سریع‌تر و مؤثرتر از CPUها (واحد پردازش مرکزی) و GPUها (واحد پردازش گرافیکی) دارد.
تصور کنید که در تلاش هستید تا بهترین صندلی‌ها را در ورزشگاهی بزرگ و پرجمعیت پیدا کنید. دو راه برای انجام این کار وجود دارد: یا به‌صورت دستی هر ردیف و بخش را بررسی کنید یا از پهپاد بسیار پیشرفته استفاده کنید تا به‌سرعت کل ورزشگاه را اسکن و بهترین مکان‌ها را شناسایی کند.
در دنیای استخراج بیت‌کوین، پیداکردن بلوک‌های جدید مانند جست‌وجوی بهترین صندلی‌ها است. شما باید در جست‌وجوی خود بسیار سریع و مؤثر باشید. اینجاست که سخت‌افزار اهمیت پیدا می‌کند.
واحد پردازش مرکزی (CPU): سی‌پی‌یو را می‌توان به‌عنوان روش استاندارد جست‌وجو در نظر گرفت. این مانند بررسی هر ردیف در ورزشگاه به‌صورت دستی است. این سریع‌ترین راه برای استخراج بیت‌کوین نیست؛ اما کاربردی است.
واحد پردازش گرافیکی (GPU): حالا بیایید به پهپادی سریع‌تر که می‌تواند چندین کار را هم‌زمان انجام دهد، ارتقا دهیم. مشابه این پهپاد GPUها از CPUها در انجام محاسبات پیچیده مورد نیاز برای استخراج بسیار توانمندتر هستند. آن‌ها می‌توانند صندلی‌های ایدئال را سریع‌تر پیدا کنند؛ زیرا هم‌زمان چندین ردیف را جست‌وجو می‌کنند.
مدار مجتمع خاص کاربردی (ASIC): این روش مانند داشتن پهپادی بسیار سفارشی است که به‌طور خاص برای جست‌وجوی بهترین صندلی‌های موجود در ورزشگاه طراحی شده و از فناوری پیشرفته برای انجام سریع و مؤثر کار استفاده می‌کند. ازآنجاکه ASICها به‌طور انحصاری برای استخراج بیت‌کوین طراحی شده‌اند، در این کار از GPUها و CPUها پیشی می‌گیرند.
بنابراین، اگر می‌خواهید سرعت استخراج بیت‌کوین خود را بهینه کنید، استفاده از ASIC مانند استفاده از پهپادی پیشرفته برای پیداکردن صندلی‌های ایدئال سریع‌تر از هر روش دیگری است.
