استخراج رمزارزها

استخراج یا ماینینگ بیت کوین (Bitcoin Mining) چیست؟ بررسی تاریخچه و انواع آن

استخراج یا ماینینگ بیت کوین فرآیند ایجاد بیت کوین جدید با حل یک پازل محاسباتی است. استخراج بیت کوین برای حفظ دفتر کل تراکنش های آن ضروری است. کار ماینرها در چند سال گذشته بسیار پیچیده شده است و از ماشین آلات پیچیده برای سرعت بخشیدن به عملیات ماینینگ استفاده می کنند. با ما همراه باشید تا در ادامه به بررسی دقیق استخراج بیت کوین بپردازیم.

تاریخچه استخراج بیت کوین

2 پیشرفت به تکامل ماینینگ بیت کوین به شکل امروزی کمک کرده است:

  1. ساخت ماشین های استخراج سفارشی برای بیت کوین است. در روزهای اولیه بوجود آمدن بیت کوین، رایانه های رومیزی با CPU های معمولی برای استخراج بیت کوین کافی بودند. اما زمانی که سطح دشواری الگوریتم با گذشت زمان افزایش یافت، ماینرها برای کشف تراکنش‌ها در شبکه ارز دیجیتال باید زمان زیادی را صرف می کردند. بر اساس برخی برآوردها، برای یافتن یک بلوک معتبر در سطح دشواری اولیه سال 2015، با استفاده از CPU ها به طور متوسط «چند هزار سال» زمان لازم بود. با گذشت زمان، ماینرها متوجه شدند که کارت های گرافیک، که به عنوان واحدهای پردازش گرافیکی (GPU) نیز شناخته می شوند، در استخراج موثرتر و سریعتر عمل می کنند. اما آنها نیز انرژی زیادی را برای سیستم‌های فردی مصرف می‌کردند و برای سخت‌افزاری استفاده می‌شدند که واقعاً برای استخراج ارز دیجیتال مورد نیاز نبود.
  2. مدارهای مجتمع دیجیتال برنامه پذیر (FPGA)، نوعی از پردازنده‌های گرافیکی که از بعضی لحاظ پیشرفت‌هایی داشتند، اما از همان معایب پردازنده‌های گرافیکی رنج می‌برند. امروزه ماینرها از ماشین‌های استخراج سفارشی به نام ماینرهای ASIC استفاده می‌کنند که دارای تراشه‌های تخصصی برای استخراج سریع‌تر و کارآمدتر بیت‌کوین هستند. قیمت آنها از چند صد دلار تا ده ها هزار دلار است. امروزه ماینینگ بیت کوین آنقدر رقابتی است که تنها با به روزترین ASIC ها می توان سودآوری انجام داد. هنگام استفاده از رایانه‌های رومیزی، پردازنده‌های گرافیکی یا مدل‌های قدیمی‌تر ASIC، هزینه مصرف انرژی در واقع از درآمد تولید شده بیشتر است. حتی با وجود جدیدترین مدل کامپیوتری که در اختیار دارید، به ندرت یک کامپیوتر برای رقابت با استخرهای ماینینگ کافی است.
ماینینگ بیت کوین
سیر تکامل پردازنده های استخراج

استخراج یا ماینینگ بیت کوین چیست؟

استخراج بیت کوین فرآیند ایجاد بیت کوین جدید با حل معمای ریاضی است. این شامل سیستم های محاسباتی مجهز به تراشه های تخصصی است که برای حل معما های های ریاضی با هم رقابت می کنند. اولین ماینر بیت کوین، برای حل این معما، با بیت کوین پاداش می گیرد. در واقع علاوه بر اینکه با خرید بیت کوین و ذخیره آن در کیف پول می توان بیت کوین بدست آورد، با استفاده از استخراج نیز می توان به آن دست یافت. فرآیند ماینینگ همچنین تراکنش های موجود در شبکه ارز دیجیتال را تایید می کند و آنها را قابل اعتماد می کند.
همانطور که قبل تر گفتیم، بیت کوین در گذشته روی رایانه‌های رومیزی با واحدهای پردازش مرکزی معمولی (CPU) استخراج می شد. اما این روند بسیار کند بود.

اکنون این ارز دیجیتال با استفاده از استخرهای استخراج بزرگی که در بسیاری از مناطق جغرافیایی پخش شده اند، تولید می شود. در مناطقی که برق با استفاده از سوخت های فسیلی تولید می شود، ماینینگ بیت کوین برای محیط زیست مضر تلقی می شود. در نتیجه، بسیاری از ماینرهای بیت کوین عملیات خود را به مکان هایی با منابع انرژی تجدیدپذیر منتقل کرده اند تا تاثیر بیت کوین بر تغییرات آب و هوا را کاهش دهند. همانطور که طلا از زمین با استفاده از ابزار و ماشین آلات بزرگ استخراج می شود، ماینینگ بیت کوین نیز از سیستم های بزرگی مشابه پایگاه داده استفاده می کند. این سیستم ها پازل های ریاضی ایجاد شده توسط الگوریتم بیت کوین را برای تولید کوین های جدید حل می کنند.

الگوریتم هش در استخراج بیت کوین

معمای ریاضی استخراج بیت کوین چیست؟

در قلب استخراج بیت کوین یک معمای ریاضی وجود دارد که ماینرها قرار است برای به دست آوردن پاداش بیت کوین آن را حل کنند. این پازل اثبات کار (PoW) نامیده می‌شود، که اشاره‌ای به کار محاسباتی استخراج‌کننده‌ها برای استخراج بیت‌کوین دارد. در حالی که اغلب از آن به عنوان معمای پیچیده یاد می شود، در واقع، پازل استخراج نسبتاً ساده است و می توان آن را به عنوان حدس و گمان توصیف کرد.

ماینرها در شبکه بیت کوین سعی می کنند یک عدد 64 رقمی هگزادسیمال به نام هش را بیابند که کمتر یا مساوی با هش هدف در SHA256، الگوریتم PoW بیت کوین است. سیستم‌های استخراج از نیروی قابل‌توجهی به شکل واحدهای پردازشی متعددی استفاده می‌کنند که منجر به تولید هش‌ها با سرعت‌های مختلف می‌شود. سرعت هایی از جمله: مگاهش در ثانیه (MH/s)، گیگاهش در ثانیه (GH/s)، یا تراهش در ثانیه (TH/s)، در واقع ماینر ها تمام ترکیبات 64 رقمی ممکن را حدس می زنند تا زمانی که به یک راه حل برسند. سیستم هایی که عددی کمتر یا مساوی هش را حدس می زنند با بیت کوین پاداش می گیرند.


در اینجا با یک مثال این روند را برای شما توضیح می دهیم: فرض کنید من از دوستان خود می خواهم عددی بین 1 تا 100 را که من روی یک کاغذ یادداشت کرده ام حدس بزنند. دوستان من مجبور نیستند عدد دقیق را حدس بزنند. آنها فقط باید اولین نفری باشند که عددی کمتر یا مساوی عدد مورد نظر من را حدس می زند.
اگر من به عدد 19 فکر می کنم و دوستی 21 را حدس می زند، آن شخص می بازد زیرا 21 بزرگتر از 19 است. اما اگر کسی 16 را حدس بزند و دوست دیگری 18 را حدس بزند، آن دومی برنده می شود زیرا 18 به 19 نزدیکتر است. به عبارت بسیار ساده، معمای ریاضی استخراج بیت کوین همان وضعیتی است که در بالا توضیح داده شد، البته به جز اعداد هگزادسیمال 64 رقمی و هزاران سیستم محاسباتی دیگر.

مفهوم دشواری استخراج

یکی از اصطلاحاتی که اغلب در بحث استخراج بیت کوین با آن مواجه می شوید دشواری استخراج است. دشواری استخراج یا Mining Difficulty به دشواری حل معمای ریاضی و تولید بیت کوین اشاره دارد. دشواری استخراج بر نرخ تولید بیت کوین نیز تأثیر می گذارد.

دشواری استخراج هر 2016 بلوک یا تقریباً هر دو هفته یکبار تغییر می کند. سطح دشواری به میزان کارآمدی ماینرها در چرخه قبلی بستگی دارد. همچنین تحت تأثیر تعداد ماینرهای جدیدی است که به شبکه بیت کوین ملحق شده اند زیرا نرخ هش یا میزان قدرت محاسباتی به کار گرفته شده برای استخراج ارز دیجیتال را افزایش می دهند.

در سال های 2013 و 2014، با افزایش قیمت بیت کوین، استخراج کنندگان بیشتری به شبکه آن ملحق شدند و میانگین زمان کشف یک بلوک تراکنش از 10 دقیقه به 9 دقیقه کاهش یافت. اما برعکس آن نیز می تواند صادق باشد. یعنی هر چه ماینرها برای یافتن راه حل رقابت کنند، دشواری بیشتر می شود. اگر توان محاسباتی از شبکه خارج شود، سختی به سمت پایین تنظیم می‌شود تا استخراج آسان‌تر شود. سطح دشواری استخراج در آگوست 2020 بیش از 16 تریلیون بود.

ماینینگ یا استخراج بیت کوین

هزینه های اقتصادی استخراج چیست؟

در کل می توان گفت 3سه هزینه اصلی در استخراج بیت کوین وجود دارد:

1. الکتریسیته

این توانی است که برای راه اندازی سیستم های ماینینگ شما به صورت 24 ساعت در 7 روز هفته استفاده می شود پس مسلما می تواند یک صورتحساب قابل توجه به جای بگذارد. بر اساس برخی برآوردها، برق حدود 90% از هزینه های استخراج بیت کوین را بر عهده دارد بنابراین هزینه ها می تواند بسیار زیاد باشد.

2. سیستم‌های استخراج

رایانه‌های رومیزی و سیستم‌های بازی معمولی برای استخراج بیت‌کوین مناسب یا کارآمد نیستند. این فرآیند می تواند چنین سیستم هایی را گرم کند و باعث مشکلات پهنای باند در یک شبکه خانگی شود. سیستم‌های تراشه یکپارچه ویژه برنامه (ASIC)، که ماشین‌های سفارشی‌سازی شده برای استخراج بیت کوین هستند، سرمایه‌گذاری زیرساختی اصلی برای استخراج‌کنندگان بیت‌کوین محسوب می شوند. محدوده قیمت برای چنین ماشین هایی می تواند از 4000 دلار تا 12000 دلار متغیر باشد. حتی با چنین هزینه های بالایی، یک سیستم مجهز به ASIC کمتر از یک بیت کوین تولید می کند. استخراج‌کنندگان بیت‌کوین هزاران سیستم ASIC را در استخرهای ماینینگ سازماندهی می‌کنند که 24 ساعت در 7 روز هفته اجرا می‌شوند تا عدد 64 رقمی هگزادسیمال مورد نیاز برای حل یک پازل هش را تولید کنند.


3. زیرساخت شبکه

سرعت شبکه تفاوت قابل توجهی در فرآیند استخراج بیت کوین ایجاد نمی کند. با این حال، مهم است که یک اتصال اینترنتی داشته باشید که 24 ساعته بدون هیچ وقفه ای در دسترس باشد. اتصال همچنین باید از استخرهای ماینینگ مجاور تأخیر داشته باشد. شبکه های اختصاصی وابستگی خارجی را کاهش می دهند و تضمین می کنند که تاخیر به حداقل می رسد. آفلاین بودن لزوماً روند همگام سازی تراکنش ها را متوقف نمی کند. اما می‌تواند فرآیند را زمان‌بر و احتمالاً پس از از سرگیری اتصال، مستعد خطا کند.

مجموع هزینه‌های این سه ورودی باید کمتر از خروجی (در این مورد قیمت بیت کوین) باشد تا ماینرها از سرمایه‌گذاری خود سود کسب کنند.

هزینه های استخراج بیت کوین

در فرآیند ماینینگ بیت کوین چقدر برق مصرف می شود؟

در طول تاریخ کوتاه بیت کوین، همواره فرآیند استخراج آن یک فرآیند انرژی بر بوده است. در اولین دهه پس از راه اندازی بیت کوین، استخراج آن در چین متمرکز شد، کشوری که برای تولید بیشتر برق خود به سوخت های فسیلی مانند زغال سنگ متکی است. جای تعجب نیست که هزینه های انرژی نجومی استخراج بیت کوین توجه فعالان تغییرات آب و هوایی را به خود جلب کرده است که این فعالیت را عامل افزایش انتشار گازهای گلخانه ای می دانند.

بر اساس برخی از داده ها، فرآیند استخراج این ارز دیجیتال به اندازه کل کشورها برق مصرف می کند. اما حامیان بیت کوین مطالعاتی را منتشر کرده اند که ادعا می کنند این ارز دیجیتال عمدتاً از منابع انرژی تجدیدپذیر تامین می شود.

با این حال، همانطور که جهان برای تامین انرژی خود به سمت منابع انرژی تجدیدپذیر حرکت می کند، استخراج بیت کوین نیز می تواند به یک صنعت سبز تبدیل شود و اکثریت انرژی خود را از منابع انرژی تجدیدپذیر تولید کند.

برای امتیاز به این نوشته کلیک کنید!
[کل: 0 میانگین: 0]

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

Drag To Verify

نوشته های مشابه

دکمه بازگشت به بالا