یقیناً شما هم این اواخر در رابطه با بیت کوین و ارزش روز به رشد آن شنیده اید و یا حتی ممکن است نسبت به استخراج بین کوین هم ترغیب شده باشید. بیت کوین در حقیقت چیز با ارزشی می باشد که نه قابل لمس است و نه قابل دیدن اما با این وجود قیمت بسیار بالایی هم دارد. نکته جالب در رابطه با بیت کوین استخراج آن است . اما چیزی که نه قابل دیدن و نه قابل لمس است چگونه استخراج می شود؟ این سوالی است که برای بسیاری از تازه کارها بی جواب می ماند.
عبارت استخراج بیت کوین برای بسیاری از افراد تداعی کننده استخراج طلا از اعماق معادن می باشد. در واقع آن دسته از افرادی که هنوز ماهیت بیت کوین را نمی دانند بر این تصور هستند که استخراج آن هم بدین گونه است. اما واقعیت امر با این تصورات فاصله بسیار زیادی دارد. ما در ادامه این متن قصد داریم تا این تصورات شما را به واقعیت نزدیک کنیم پس اگر به دنبال اطلاعات بیشتری در رابطه با فرآیند استخراج بیت کوین هستید تا انتهای این متن ما را همراهی کنید.
فرآیند استخراج بیت کوین به زبان ساده
هر روز تعداد بسیار زیادی تراکنش در شبکه بیت کوین به ثبت می رسد. برای تایید این تراکنش ها CPU و یا پردازشگرهای زیادی نیاز است تا فرآیند به خوبی انجام شود. ماینرها پردازشگرهایی هستند که فضا و امکانات خود را در اختیار شبکه بیت کوین قرار می دهند تا فرآیند تایید تراکنش ها, سرعت و بهبود یابد.
شبکه بیت کوین نیز در ازای این کار به آنها پاداش می دهد. این پاداش شامل بیت کوین و کارمزد تراکنش های آن بلاک است که بر مبنای فعالیت و توان ماینر مشخص می شود.
این چند خط در واقع مشروحی از فرآیند استخراج بیت کوین بود. این موضوع اگر چه ساده بنظر می آید اما زوایای زیادی را در خود دارد که در ادامه به بررسی آن می پردازیم. البته قبل از آن این موضوع را در نظر داشته باشید که لزوماً برای استخراج بیت کوین نیازی نیست تا فرآیند آن را بدانید.
این موضوع دقیقاً مانند اینترنت است. شما می توانید از اینترنت استفاده کنید بدون اینکه اطلاعی از نحوه عملکرد آن و نحوه انتقال داده ها داشته باشید. لذا اگر به دنبال استخراج بیت کوین و یا ایجاد فارم ماینیگ هستید نیازی نیست مقوله را برای خودتان پیچیده نمایید.
بیشتر بدانید: آموزش استخراج بیت کوین و معرفی بهترین ماینرها
در شبکه بیت کوین چه رخ می دهد؟
برای بسیاری از شما ممکن است این سوال بوجود بیاید که در شبکه بیت کوین چه فرآیندی رخ می دهد که نیازمند این حجم از پردازش است؟ در حقیقت این پردازش ها تنها برای استخراج بیت کوین انجام نمی شود. بلکه برای تایید تراکنش ها، حفظ امنیت شبکه و البته تولید واحد های جدید بیت کوین انجام می شود. به عبارت ساده تر هنگامی که یک ماینر به شبکه متصل می شود بخشی از وظیفه بالا را انجام می دهد و در ازای آن هم بیت کوین دریافت می کند.
حجم سه فعالیت بالا به اندازه ای گسترده و وسیع است برای انجام آن به پردازشگر و یا فضای محاسبه بسیار زیادی نیاز است. از طرفی دیگر بیت کوین برای تایید تراکنش های خود از سیستمی به نام اثبات عمل (proof of work) استفاده می نمایند که محاسبه زیادی را می طلبد.
بر اساس این سیستم هنگامی که شما یک بیت کوین را برای دوستتان می فرستید، تراکنش شما در یک بلاک قرار می گیرد که می بایست حداقل ۵۰ درصد ناظران شبکه یا همان ماینرها آن را تایید نمایند. صحت اطلاعات موجود در هر بلاک می بایست با اطلاعات بلاک های قبلی تطبیق داده شود و از این طریق هر بلاک شکل می گیرد. از آن جایی که این بلاک ها برای تشکیل شدن نیازمند زمان و محاسبات زیادی هستند، لذا برای ساخت آن ها نیز به میزان محاسبات زیادی نیاز است.
این سیستم اگرچه زمان بر است اما امنیت بالایی دارد و برای نخستین بار هم جهت جلوگیری از اسپم ساخته شد. در دهه ی ۱۹۹۰ حمله های اسپمینگ به وبسایت ها بسیار رایج بود و در آن پیام ها و درخواست های بسیاری به سرور های سایت ها ارسال و در نتیجه موجب کند شدن آنها می شد.
برای اولین بار شخصی به نام آدام بک از سیستم اثبات عمل برای مقابله با اسپم استفاده نمود و با این کار او برای ارسال هر داده ای به سایت, شخص ابتدا باید مقادیری از پردازش را انجام می داد که در نهایت منجر به کاهش چشم گیر حملات اسپم شد. این سیستم بعد ها مبنای عملکرد اثبات تراکنش در شبکه بلاک چین بیت کوین قرار گرفت و بر اساس آن تراکنش های بیت کوین تایید و محافظت می شد.
این موضوع تنها یک دید کلی از چیزی بود که در این شبکه رخ می دهد. برای آنکه بتوانیم این موضوع را بصورت فنی بررسی کنیم باید با مفاهیم مختلفی مثل نود و سختی شبکه آشنا شوید که در واقع از بخش های فنی استخراج بیت کوین به حساب می آیند و فرآیند استخراج را ایمن تر اما طولانی تر می نمانید.
نودها (Nodes)
نود یکی از مهم ترین فاکتور ها در فرآیند استخراج بیت کوین می باشد. نود یا همان گره ها نوعی عامل پردازش یا کامپیوتر هستند که به انتقال اطلاعات در شبکه بیت کوین کمک می نمایند. این نودها نرم افزار بیت کوین را اجرا می کنند و بر این اساس موجب حفظ ساختار شبکه بیت کوین می شوند.
هر شخصی در دنیا می تواند نرم افزار بیت کوین را بصورت رایگان دریافت و حجم دیتای بیت کوین که تا این لحظه حدود ۲۰۰ گیگابایت است را دانلود و از این طریق اقدام به اعتبار سنجی تراکنش های بیت کوین نماید.برای اطلاعات بیشتر به مقاله آموزش نصب و اجرای فول نود (Full Node) بیت کوین مراجعه کنید.
حال ار تباط نودها با فرآیند استخراج بیت کوین به چه صورت است؟ در واقع نودها به دو صورت نودهای اعتبار سنج و نودهای ماینیگ هستند. در ابتدای کار شبکه بیت کوین تمام نودها ماینیگ بودند. اما بعدها نودهای اعتبار سنج نیز به آن ها اضافه شد. این نودهای اعتبار سنج تنها وظیفه نظارت بر صحت اطلاعات و تراکنش ها را دارند.
اما نودهای ماینینگ وظایف دیگری را هم بر عهده دارند. این نودها در واقع تراکنش ها و داده های ایجاد شده در شبکه بلاک چین را درون یک بلاک جمع آوری و سپس آن را به بلاک های قبلی متصل می نمایند. به عبارت ساده تر این کار یک زنجیره ایجاد می کند و به همین سبب است که به آن بلاک چین یا زنجیره بلاک ها گفته می شود.
نحوه ساخت و اتصال بلاک ها در شبکه بیت کوین
برای بسیاری از افراد کنجکاو این سوال ایجاد می شود که نود ماینیگ چگونه این بلاک ها را ایجاد و اتصال آن ها را انجام می دهد؟ انجام این فرآیند تا حد زیادی وابسته به ریاضیات و پروتکل های بیت کوین است.
این موضوع فنی ترین بخش در فرآیند استخراج بیت کوین به شمار می آید. نودهای ماینیگ که همان ماینرها هستند می بایست پاسخ معادلات پیچیده ریاضی را بیابند تا بتوانند فرآیند ساخت بلاک را انجام دهند. دقت کنید که ما گفتیم پاسخ را بیابند نه اینکه معادله را حل نمایند. به عبارت ساده تر برای حل این معادلات می بایست ماینرها بصورت تصادفی اعداد مختلفی را امتحان نمایند تا به جواب برسند. این کار توسط تابع هش انجام می شود و کاملاً تصادفی صورت می گیرد.
ماینرها برای یافتن این جوابها راهی جز حدس زدن اعداد ندارند اما هر اندازه که قدرت سیستم آن ها بیشتر باشد می توانند اعداد بیشتری را بررسی کنند و لذا شانس آنها برای یافتن پاسخ بیشتر می شود. همین که یک ماینر بتواند پاسخ معادله را بیابید بلا فاصله بلاک ایجاد و به نودهای دیگر هم اعلام می شود. پس از این کار پاداش این بلاک و کارمزد تمام تراکنش های درون آن بلاک هم به ماینر برنده تعلق می گیرد.
در حال حاضر پاداش ساخت هر بلاک ۶.۲۵ بیت کوین می باشد. البته باید خاطر نشان کنیم که این پاداش در ابتدای راه اندازی شبکه بیت کوین در حدود ۵۰ واحد بوده است . پس از اینکه هر بلاک ساخته شد ، ماینرها بلافاصله رقابت بر سر یافتن پاسخ بلاک بعدی را شروع می نمایند که عموماً این فاصله ۱۰ دقیقه می باشد.
فاکتور سختی شبکه در فرآیند استخراج بیت کوین
همانگونه که گفتیم ماینرها اعداد را حدس می زنند و بر این اساس بلاک ها شکل می گیرد و بیت کوین به ماینرها تعلق می گیرد. حال اگر یک کامپیوتر و یا ماینر قوی بتواند با توجه به قدرتش همواره سریع تر از سایر ماینرها عدد مورد نظر را حدس بزند چه اتفاقی می افتد؟ مسلما در این حالت تعادل موجود در شبکه بر هم می ریزد.
سازندگان بیت کوین برای جلوگیری از این موضوع فاکتوری به نام سختی شبکه را تعیین نموده اند. این فاکتور بر اساس میزان قدرت ماینرها فرآیند استخراج را سخت تر و یا آسان تر می نماید. به عبارت ساده تر هرچه قدرت کامپیوتر ها بیشتر باشد، میزان سختی استخراج هم بیشتر و هرچه کمتر باشد میزان سختی هم کاهش پیدا می کند.
این موضوع سبب می شود تا همواره یک توازن در بین استخراج کنندگان برقرار باشد و تعادل شبکه حفظ شود. این سختی سبب شده تا استخراج هر بلاک از شبکه بلاک چین تقریباً ۱۰ دقیقه به طول بینجامد. البته این مدت زمان ممکن است به میزان بسیار, کمی بیشتر و یا کمتر شود .
این فاکتور همان عاملی بوده که سبب شده تا فرآیند استخراج بیت کوین توسط کامپیوتر های خانگی غیر اقتصادی شود چرا که با افزایش قدرت پردازش شبکه و حضور ماینرهای قوی عملاً سختی شبکه افزایش پیدا کرده و کامپیوتر های عادی قادر به پاسخگویی آن نیستند. فاکتور سختی مدام در حال تغییر است و بعد از ساخت هر ۲۰۱۶ بلاک تغییر می کند. استخراج این میزان بلاک ۲ هفته زمان می برد پس می توان گفت هر دو هفته یک بار سختی شبکه تغییر می کند.
استخر استخراج ؛ نتیجه سختی
در ابتدای کار این شبکه، بیت کوین با کامپیوترهای عادی هم استخراج می شد. پس از آن ماینرها به میدان آمدند و دیگر کامپیوترها به صرفه نبودند. امروزه میزان این ماینرها هم رشد کرده و دیگر هر یک از آن ها به تنهایی شانسی برای حل معادله بلاک ها و دریافت جایزه ندارد.
این موضوع باعث شده تا مفهومی به نام استخر استخراج (mining pool) ایجاد شود. استخر استخراج در واقع شبکه ای است که تمام ماینرها به آن متصل می شوند و با قدرتی یکپارچه برای حل معادلات بلاک ها و دریافت جوایز آن ها تلاش می کنند. این موضوع باعث می شود تا قدرت نهایی آن ها بیشتر و در نتیجه شانس آن ها برای دریافت بلاک ها به حداکثر برسد.
این در حالی است که اگر یک ماینر به تنهایی تلاش کند هیچ شانسی برای دریافت پاسخ این معادلات ندارد اما در صورت اتصال به یک استخر استخراج معتبر می تواند متناسب با قدرت خود از پاداش ها بهره مند شود.
سخن آخر
استخراج بیت کوین جزو آن مقوله های سوال برانگیزی است که بسیاری از افراد در ماهیت آن شک و تردید دارند. در فرآیند استخراج بیت کوین، شما بخشی از بار شبکه را به دوش می کشید و شبکه هم در ازای آن به شما پاداش می دهد. شما با این کار به انتقال اطلاعات و حفظ ساختار کلی و امنیت شبکه بیت کوین کمک کرده اید و شبکه بیت کوین هم در ازای آن مقادیری از بیت کوین های موجود را در اختیار شما قرار می دهد.
فرآیند استخراج در حقیقت تلاش برای حل معادلات ریاضی است و هر ماینر که موفق به انجام آن شود جایزه را دریافت می کند. این کار تا چند سال پیش با کامپیوتر های خانگی هم ممکن بود اما عامل سختی شبکه سبب شد تا آنها از گردونه رقابت خارج شوند.
سختی شبکه در واقع فاکتوری است که مانع از بر هم زدن نظم شبکه می شود و باعث می شود تا هر بلاک تنها در مدت زمان ۱۰ دقیقه ایجاد شود که این میزان بر حسب میزان قدرت شبکه و ماینرهای حاضر در آن تغییر می کند. این موضوع باعث شده تا حتی شانس ماینرها به تنهایی برای به دست آوردن این جوایز به حداقل برسد و به همین سبب مفهوم استخر استخراج ایجاد شد. ماینرها می توانند با اتصال به استخرهای استخراج و در چهارچوب یک قدرت یکپارچه برای دریافت جوایز بلاک ها تلاش نمایند و در نهایت بر اساس قدرتشان از آن جایزه بهره مند شوند.
