استخراج بیت کوین چگونه انجام میشود؟

استخراج بیت کوین عملکردی حیاتی برای تایید و تایید تراکنش های جدید در بلاک چین دارد. همچنین این روشی است که بیت کوین های جدید به سیستم معرفی می شوند. بر اساس یک پازل پیچیده، فرآیند شامل تولید اثبات کار (PoW) است که ذاتاً انرژی بر است. اما این انرژی در ارزش بیت کوین و سیستم بیت کوین تجسم یافته و این سیستم غیرمتمرکز را پایدار، ایمن و قابل اعتماد نگه می دارد.

پیش از شروع بحث چند نکته کلیدی را در این رابطه مطرح میکنیم: با ماینینگ، می‌توانید ارز دیجیتال را بدون پرداخت پول برای آن کسب کنید. استخراج ‌کنندگان بیت‌کوین، بیت‌کوین را به‌عنوان پاداشی برای تکمیل «بلاک‌های» تراکنش‌های تأیید شده، که به زنجیره بلوک اضافه می‌شوند، دریافت می‌کنند.

جوایز استخراج به استخراج‌کننده‌ای پرداخت می‌شود که ابتدا راه‌حلی برای یک پازل هش پیچیده پیدا می‌کند، و احتمال اینکه یک شرکت‌کننده آن راه‌حل را کشف کند به بخشی از کل قدرت استخراج شبکه مربوط می‌شود.

برای راه اندازی ریگ ماینینگ به یک واحد پردازش گرافیکی (GPU) یا یک مدار مجتمع ویژه برنامه (ASIC) نیاز دارید.

با این مقاله از کپیتال اکستند همراه باشید!

استخراج بیت کوین چیست؟  

استخراج بیت کوین فرآیندی است که طی آن بیت کوین های جدید وارد گردش می شوند. همچنین این روشی است که شبکه تراکنش‌های جدید را تأیید می‌کند و جزء حیاتی نگهداری و توسعه دفتر کل بلاک چین است. این فرآیند با استفاده از سخت افزار پیچیده ای انجام می شود که یک مسئله ریاضی محاسباتی بسیار پیچیده را حل می کند. اولین رایانه ای که راه حل مشکل را پیدا می کند، بلوک بعدی بیت کوین را دریافت می کند و روند دوباره شروع می شود.

استخراج ارزهای دیجیتال پر زحمت، پرهزینه و تنها به صورت پراکنده سودآور است. با این وجود، ماینینگ برای بسیاری از سرمایه‌گذاران علاقه‌مند به ارزهای دیجیتال جذابیت خاصی دارد، زیرا ماینرها برای کار خود با توکن‌های رمزنگاری پاداش دریافت می‌کنند. این ممکن است به این دلیل باشد که کارآفرینان، مانند جستجوگران طلای کالیفرنیا در سال 1849، استخراج معادن را مانند سکه هایی از بهشت ​​می دانند.

پاداش بیت ‌کوینی که استخراج‌کنندگان دریافت می‌کنند انگیزه‌ای است که افراد را تشویق می‌کند تا در هدف اصلی استخراج کمک کنند: قانونی کردن و نظارت بر تراکنش‌های بیت‌کوین و اطمینان از اعتبار آن‌ها. از آنجایی که بسیاری از کاربران در سراسر جهان این مسئولیت‌ها را به اشتراک می‌گذارند، بیت‌کوین یک ارز دیجیتال «غیرمتمرکز» است، یا ارز دیجیتالی است که برای نظارت بر مقررات خود به هیچ مرجع مرکزی مانند بانک مرکزی یا دولت متکی نیست.

با این حال، قبل از سرمایه گذاری در زمان و تجهیزات، این توضیح را بخوانید تا ببینید آیا ماینینگ واقعا برای شما مناسب است یا خیر.

چرا بیت کوین به ماینرها نیاز دارد؟ 

استخراج بلاک چین استعاره ای از کار محاسباتی است که گره ها در شبکه به امید کسب توکن های جدید انجام می دهند. در واقعیت، ماینرها اساساً برای کار خود به عنوان حسابرس دستمزد دریافت می کنند. آنها کار تایید مشروعیت تراکنش های بیت کوین را انجام می دهند. این کنوانسیون برای صادق نگه داشتن کاربران بیت کوین است و توسط بنیانگذار بیت کوین، ساتوشی ناکاموتو طراحی شده است. ماینرها با تأیید تراکنش ها، به جلوگیری از «مشکل خرج مضاعف» کمک می کنند.

دوبار خرج کردن سناریویی است که در آن صاحب بیت کوین به طور غیرقانونی یک بیت کوین را دو بار خرج می کند. با ارز فیزیکی، این مشکلی نیست. اگرچه پول نقد تقلبی امکان پذیر است، اما دقیقاً مشابه دوبار خرج کردن یک دلار نیست. با این حال، در مورد ارز دیجیتال، "این خطر وجود دارد که دارنده بتواند یک کپی از توکن دیجیتال تهیه کند و آن را با حفظ اصل آن برای یک تاجر یا طرف دیگر ارسال کند."

کاری که یک ماینر بلاک چین انجام می دهد مشابه آن است - آنها تراکنش ها را بررسی می کنند تا مطمئن شوند که کاربران به طور نامشروع سعی نکرده اند یک بیت کوین را دو بار خرج کنند.

 تنها 1 مگابایت داده تراکنش می تواند در یک بلوک بیت کوین جا شود. محدودیت 1 مگابایتی توسط ساتوشی ناکاموتو تعیین شده است، و این موضوع بحث برانگیز شده است زیرا برخی از ماینرها معتقدند اندازه بلوک باید افزایش یابد تا داده های بیشتری را در خود جای دهد، که در واقع به این معنی است که شبکه بیت کوین می تواند تراکنش ها را با سرعت بیشتری پردازش و تأیید کند.

چرا بیت کوین استخراج کنیم؟ 

استخراج علاوه بر صرفه اقتصادی برای ماینرها و حمایت از اکوسیستم بیت کوین، هدف حیاتی دیگری نیز دارد: این تنها راه برای عرضه ارزهای دیجیتال جدید در گردش است. به عبارت دیگر، ماینرها اساساً در حال تولید ارز هستند. به عنوان مثال، تا مارس 2022، از مجموع 21 میلیون بیت کوین، کمتر از 19 میلیون بیت کوین در گردش بوده است.

جدای از کوین هایی که از طریق بلوک پیدایش ضرب می‌شوند (اولین بلوک، که ساتوشی ناکاموتو ایجاد کرد)، تک تک آن بیت‌کوین‌ها به دلیل فعالیت استخراج‌کنندگان به وجود آمدند. در غیاب ماینرها، بیت کوین به عنوان یک شبکه همچنان وجود دارد و قابل استفاده است، اما هرگز بیت کوین اضافی وجود نخواهد داشت. با این حال، از آنجایی که نرخ استخراج بیت کوین در طول زمان کاهش می یابد، بیت کوین نهایی تا حدود سال 2140 در گردش نخواهد بود. این بدان معنا نیست که تراکنش ها تایید نمی شوند. ماینرها به راستی‌آزمایی تراکنش‌ها ادامه می‌دهند و به منظور حفظ یکپارچگی شبکه بیت‌کوین، هزینه‌هایی برای انجام این کار پرداخت خواهند شد.

برای کسب بیت کوین های جدید، باید اولین ماینری باشید که به پاسخ صحیح یا نزدیک ترین پاسخ به یک معادله عددی می رسد. این فرآیند به عنوان اثبات کار (PoW) نیز شناخته می شود. برای شروع استخراج، شروع به درگیر شدن در این فعالیت اثبات کار برای یافتن پاسخ معما است.

هیچ فرآیند ریاضی یا محاسبات پیشرفته واقعاً دخیل نیست. شاید شنیده باشید که ماینرها در حال حل مسائل دشوار ریاضی هستند - این درست است اما نه به این دلیل که خود ریاضی سخت است. کاری که آنها در واقع انجام می دهند این است که اولین ماینری باشند که یک عدد هگزا دسیمال 64 رقمی ("هش") که کمتر یا مساوی با هش هدف است را ارائه کند.

بنابراین موضوع تصادفی است، اما با تعداد کل حدس‌های ممکن برای هر یک از این مشکلات به تریلیون‌ها، کار فوق‌العاده سختی است. و تعداد راه حل های ممکن (به عنوان سطح دشواری استخراج) تنها با هر ماینری که به شبکه استخراج می پیوندد افزایش می یابد. برای حل یک مشکل ابتدا ماینرها به قدرت محاسباتی زیادی نیاز دارند. برای ماینینگ موفقیت آمیز، باید «هش ریت» بالایی داشته باشید که بر حسب گیگا هش در ثانیه (GH/s) و تراهش در ثانیه (TH/s) اندازه گیری می شود.

جدای از بازده کوتاه مدت بیت کوین های تازه استخراج شده، استخراج کننده کوین بودن نیز می تواند در هنگام پیشنهاد تغییرات در پروتکل شبکه بیت کوین، قدرت رای دادن به شما بدهد. این به عنوان پروتکل بهبود بیت کوین (BIP) شناخته می شود. به عبارت دیگر، ماینرها درجاتی از تأثیرگذاری بر فرآیند تصمیم گیری برای موضوعاتی مانند فورکینگ دارند. هرچه قدرت هش بیشتری داشته باشید، رای بیشتری برای چنین طرح هایی دارید.

یک ماینر چقدر درآمد دارد؟ 

پاداش استخراج بیت کوین تقریباً هر چهار سال یکبار به نصف کاهش می یابد. زمانی که بیت کوین برای اولین بار در سال 2009 استخراج شد، استخراج یک بلوک 50 BTC برای شما به همراه داشت. در سال 2012، این میزان به 25 بیت کوین کاهش یافت. تا سال 2016، این مقدار دوباره به نصف کاهش یافت و به 12.5 بیت کوین رسید. در 11 می 2020، پاداش دوباره به نصف کاهش یافت و به 6.25 BTC رسید.

تا مارس 2022، قیمت بیت کوین حدود 39000 دلار به ازای هر بیت کوین بود، که به این معنی است که شما برای تکمیل یک بلوک، 243750 دلار (6.25 x 39000) درآمد کسب کرده اید. .

برای پیگیری دقیق زمان وقوع این نصف شدن ها، می توانید با ساعت بیت کوین که این اطلاعات را در زمان واقعی به روز می کند، مشورت کنید. جالب توجه است که قیمت بازار بیت کوین در طول تاریخ خود تمایل زیادی به کاهش سکه های جدید وارد شده به گردش داشته است. این کاهش نرخ تورم کمبود را افزایش داد و از نظر تاریخی، قیمت نیز همراه با آن افزایش یافت.

آنچه برای استخراج بیت کوین نیاز دارید

اگرچه افراد در اوایل تاریخ بیت کوین توانستند برای بلاک ها با یک کامپیوتر شخصی خانگی معمولی رقابت کنند، اما دیگر اینطور نیست. دلیل این امر این است که دشواری استخراج بیت کوین در طول زمان تغییر می کند.

به منظور اطمینان از عملکرد روان بلاک چین و پردازش و تأیید تراکنش ها، شبکه بیت کوین قصد دارد هر 10 دقیقه یا بیشتر یک بلوک تولید کند. با این حال، اگر 1 میلیون ریگ ماینینگ برای حل مشکل هش رقابت کنند، احتمالاً سریعتر از سناریویی که در آن 10 ریگ ماینینگ روی همان مشکل کار می کنند، به راه حلی دست خواهند یافت. به همین دلیل، بیت کوین برای ارزیابی و تنظیم سختی استخراج هر 2016 بلاک یا تقریباً هر دو هفته یکبار طراحی شده است.

زمانی که قدرت محاسباتی بیشتری برای استخراج بیت کوین وجود داشته باشد، سطح دشواری استخراج افزایش می‌یابد تا تولید بلوک با نرخ ثابتی حفظ شود. قدرت محاسباتی کمتر به معنای کاهش سطح دشواری است. در اندازه شبکه امروزی، استخراج بیت کوین از رایانه شخصی تقریباً به طور قطع چیزی پیدا نخواهد کرد.

سخت افزارهای ماینینگ

همه اینها به این معنی است که، برای استخراج رقابتی، ماینرها باید اکنون روی تجهیزات کامپیوتری قدرتمندی مانند واحد پردازش گرافیکی (GPU) یا، واقع بینانه تر، یک مدار مجتمع ویژه برنامه (ASIC) سرمایه گذاری کنند. این می تواند از 500 دلار به ده ها هزار دلار برسد. برخی از ماینرها - به ویژه ماینرهای اتریوم - کارت های گرافیک فردی را به عنوان راهی کم هزینه برای انجام عملیات استخراج می خرند.

امروزه، سخت افزار استخراج بیت کوین تقریباً به طور کامل از ماشین های ASIC تشکیل شده است که در این مورد، به طور خاص یک کار و تنها یک کار را انجام می دهند: استخراج بیت کوین. ASICهای امروزی بسیار قدرتمندتر از CPUها هستند و هر چند ماه یکبار با توسعه و استقرار تراشه های جدید، هم قدرت هش و هم کارایی انرژی بیشتری به دست می آورند. ماینرهای امروزی می توانند تقریباً 200 TH/s با 27.5 ژول در هر تراهش تولید کنند.

از نظر بیت کوین، پاسخ های همزمان اغلب اتفاق می افتد، اما در پایان روز، تنها یک پاسخ برنده می تواند وجود داشته باشد. هنگامی که چندین پاسخ به طور همزمان ارائه می شود که مساوی یا کمتر از عدد مورد نظر است، شبکه بیت کوین با اکثریت ساده (51٪) تصمیم می گیرد که کدام ماینر را برنده اعلام کند.

به طور معمول، این ماینر است که بیشترین کار را انجام داده یا به عبارت دیگر، کسی که بیشترین تراکنش ها را تأیید می کند. سپس بلوک بازنده به یک "بلاک یتیم" تبدیل می شود. بلوک های یتیم آنهایی هستند که به بلاک چین اضافه نمی شوند. استخراج‌ کنندگانی که مشکل هش را با موفقیت حل می‌کنند اما بیشتر تراکنش‌ها را تأیید نکرده‌اند، با بیت‌کوین پاداش نمی‌گیرند.

یک عدد هگزادسیمال 64 رقمی چیست؟

در اینجا نمونه ای از چنین عددی آورده شده است:

0000000000000000000000000057fcc708cf0130d95e27c5819203e9f967ac56e4df598ee

عدد بالا دارای 64 رقم است. به اندازه کافی آسان برای درک تا اینجا. همانطور که احتمالا متوجه شده اید، این عدد نه تنها از اعداد، بلکه از حروف الفبا نیز تشکیل شده است. چرا اینطور است؟

برای درک اینکه این حروف در وسط اعداد چه می کنند، بیایید کلمه "هگزادسیمال" را باز کنیم.

سیستم اعشاری از فاکتورهای 100 به عنوان پایه خود استفاده می کند (به عنوان مثال، 1٪ = 0.01). این به نوبه خود به این معنی است که هر رقم از یک عدد چند رقمی 100 احتمال دارد، از صفر تا 99. در محاسبات، سیستم اعشاری به پایه 10 یا صفر تا نه ساده شده است.

از سوی دیگر، "هگزادسیمال" به معنای پایه 16 است زیرا "هگز" از کلمه یونانی برای شش، و "دکا" از کلمه یونانی برای 10 گرفته شده است. در یک سیستم هگزادسیمال، هر رقم 16 احتمال دارد. اما سیستم عددی ما فقط 10 راه برای نمایش اعداد (صفر تا نه) ارائه می دهد. به همین دلیل است که باید حروف، به طور خاص، حروف A، B، C، D، E و F را اضافه کنید.

اگر در حال استخراج بیت کوین هستید، نیازی به محاسبه ارزش کل آن عدد 64 رقمی (هش) ندارید.

«اعداد هگزادسیمال ۶۴ رقمی» چه ارتباطی با استخراج بیت کوین دارد؟

کاری که ماینرها با آن کامپیوترهای بزرگ و ده ها فن خنک کننده انجام می دهند، حدس زدن هش هدف است. ماینرها این حدس‌ها را با تولید تصادفی در سریع‌ترین زمان ممکن انجام می‌دهند. nonce مخفف «عدد فقط یک بار استفاده شده» است و nonce کلید تولید این اعداد هگزادسیمال 64 بیتی است. در استخراج بیت کوین، یک nonce  32 بیت است - بسیار کوچکتر از هش، که 256 بیت است. اولین ماینری که نونس هش کمتر یا مساوی با هش هدف ایجاد می کند، برای تکمیل آن بلوک اعتبار اعطا می شود و 6.25 بیت کوین اسپویل به او تعلق می گیرد.

چگونه هش هدف را حدس بزنم؟

همه هش های هدف با رشته ای از صفرهای ابتدایی شروع می شوند. هیچ هدف حداقلی وجود ندارد، اما حداکثر هدف تعیین شده توسط پروتکل بیت کوین وجود دارد.

هش برنده برای استخراج‌ کننده بیت‌کوین، مقداری است که حداقل تعداد صفرهای اصلی را داشته باشد که توسط سختی استخراج تعیین شده است.

برای یافتن چنین مقدار هش، باید یک ریگ ماینینگ سریع تهیه کنید، یا، واقع بینانه تر، به یک استخر استخراج بپیوندید - گروهی از استخراج کنندگان سکه که قدرت محاسباتی خود را ترکیب کرده و بیت کوین استخراج شده را تقسیم می کنند.

به عبارت دیگر، به معنای واقعی کلمه فقط یک بازی اعداد است. شما نمی توانید الگو را حدس بزنید یا بر اساس هش های هدف قبلی پیش بینی کنید. در سطوح دشواری امروزی، شانس یافتن مقدار برنده برای یک هش، یک در ده‌ها تریلیون است. اگر به تنهایی کار می‌کنید، حتی با یک ریگ استخراج فوق‌العاده قدرتمند، شانس زیادی ندارید.

ماینرها نه تنها باید هزینه های مربوط به تجهیزات گران قیمت لازم را برای شانس حل یک مشکل هش در نظر بگیرند، بلکه باید میزان قابل توجهی از سکوهای استخراج انرژی الکتریکی را نیز در نظر بگیرند که در تولید مقادیر زیادی از nonces در جستجوی راه حل استفاده می شود.

استخرهای استخراج چیست؟

استخراج‌کننده‌ای که راه‌حلی برای معادلات پیدا می‌کند ابتدا جوایز استخراج را دریافت می‌کند و احتمال اینکه یک شرکت‌کننده آن راه‌حل را کشف کند برابر با نسبت کل قدرت استخراج در شبکه است.

شرکت‌کنندگانی که درصد کمی از قدرت ماینینگ دارند، شانس بسیار کمی برای کشف بلوک بعدی دارند. به عنوان مثال، یک سخت افزار ماینینگ که می توان آن را با چند هزار دلار خریداری کرد، کمتر از 0.001 درصد از قدرت استخراج شبکه را نشان می دهد. با چنین شانس کوچکی برای یافتن بلوک بعدی، ممکن است مدت زیادی طول بکشد تا آن ماینر یک بلوک را پیدا کند و مشکل بالا رفتن اوضاع را بدتر می کند. ماینر ممکن است هرگز سرمایه خود را پس نگیرد.

استخرهای ماینینگ توسط اشخاص ثالث اداره می شوند و گروه هایی از ماینرها را هماهنگ می کنند. با کار کردن با یکدیگر در یک استخر و به اشتراک گذاری پرداخت ها بین همه شرکت کنندگان، ماینرها می توانند جریان ثابت بیت کوین را از روزی که ماینرهای خود را فعال می کنند، دریافت کنند.

معایب استخراج بیت کوین

خطرات استخراج اغلب مالی و نظارتی است. همانطور که قبلا ذکر شد، استخراج بیت کوین و به طور کلی ماینینگ یک ریسک مالی است زیرا می توان تمام تلاش خود را برای خرید تجهیزات استخراج به ارزش صدها یا هزاران دلار انجام داد اما بازگشت سرمایه ای در پی نداشته باشد.  گفته می شود، این خطر را می توان با پیوستن به استخرهای استخراج کاهش داد. اگر به فکر استخراج هستید و در کشور یا منطقه ای زندگی می کنید که ممنوع است، باید در تصمیم خود تجدید نظر کنید. همچنین ممکن است ایده خوبی باشد که قبل از سرمایه گذاری در تجهیزات ماینینگ در مورد مقررات کشور خود نسبت به ارزهای دیجیتال تحقیق کنید.

یکی از ریسک‌های بالقوه دیگر ناشی از رشد استخراج بیت‌کوین (و سایر سیستم‌های PoW) افزایش مصرف انرژی مورد نیاز سیستم‌های رایانه‌ای است که الگوریتم‌های استخراج را اجرا می‌کنند. اگرچه کارایی ریزتراشه‌ها برای تراشه‌های ASIC به‌طور چشمگیری افزایش یافته است، رشد شبکه خود از پیشرفت فناوری پیشی گرفته است. در نتیجه، نگرانی‌هایی در مورد تأثیر زیست‌محیطی استخراج بیت‌کوین و ردپای کربن وجود دارد.