استخراج بیت کوین چیست؟ ماینینگ بیت‌کوین چگونه است؟
نگاهی به استخراج بیت‌کوین
استخراج بیت‌کوین چیست؟ به فرایند تولید بیت‌کوین و پردازش تراکنش‌های بیت‌کوین، استخراج یا ماینینگ گفته می‌شود.
البته این تعریف بسیار ساده و پیش پا افتاده‌ای از استخراج است.
بیت‌کوین یک ارز دیجیتال است و انتشار آن در دست یک سازمان، شرکت یا دولت خاص نیست.
شبکه بیت‌کوین غیرمتمرکز است و هزاران کامپیوتر و دستگاه استخراج در سرتاسر دنیا، وظیفه پردازش تراکنش‌ها و تولید بیت‌کوین‌های جدید را بر عهده دارند.
بنابراین زمانی که یک نفر به شخص دیگری بیت‌کوین ارسال می‌کند، باید این تراکنش‌ها به روشی تایید شوند و تغییرات لازم در شبکه صورت بگیرد. باید صحت این تراکنش بررسی شود و موجودی کیف پول‌‌ها در بلاکچین به روزرسانی شود.
کار استخراج‌کنندگان بیت‌کوین دقیقا همین است. آنها با دستگاه‌های خودشان کار تایید تراکنش‌ها را انجام می‌دهند.
بخشی از کارمزد تراکنش‌ها نیز به عنوان دستمزد به استخراج‌کننده می‌رسد. البته با استخراج یک بلاک، مقداری بیت‌کوین نیز تولید می‌شود که بین استخراج‌کنندگان آن بلاک تقسیم می‌شود.
این فرایند بطور خودکار انجام می‌گیرد و استخراج‌کننده دخالتی در انتخاب تراکنش ندارد. تراکنش‌ها صرفا براساس میزان کارمزد اولویت‌بندی می‌شوند.
پس اگر یک تراکنش دارای کارمزد بالاتری باشد، زودتر تایید می‌شود زیرا استخراج‌کنندگان آنرا در اولویت پردازش قرار می‌دهند.
استخراج بیت کوین یکی از کارهای دشوار و البته هزینه‌بر است ولی شرکت‌های بزرگی هستند که با سرمایه‌گذاری مبالغ بالا، به اصلی‌ترین استخراج‌کنندگان بیت‌کوین تبدیل شده‌اند.
اگر شما به بیت‌کوین علاقه‌مند شدید، پس لازم است درباره ی استخراج بیت کوین نیز اطلاعات بیشتری کسب کنید.
استخراج بیت کوین یا همان Mining برای افرادی که سرمایه گذاری در بیت کوین را سودآور می‌دانند، جذاب است.
اما قبل از اینکه زمان و پول خود را صرف استخراج کنید توصیه می‌کنیم، راهنمای جامعی که ما درباره ی استخراج بیت کوین ایجاد کرده‌ایم را کامل مطالعه کنید. با ما همراه باشید.
تصویر نمادین از استخراج بیت‌کوین – استخراج بیت‌کوین صرفا از طریق کامپیوترها و سخت‌افزارهای مخصوص انجام می‌شود.
چرا بیت‌کوین استخراج می‌کنند؟
اینجا هم بحث پول در میان است.
بیت‌کوین یک ارز دیجیتال است که ارزش مشخصی دارد. افراد زیادی بیت‌کوین را در سرتاسر دنیا خرید و فروش می‌کنند.
استخراج‌کنندگان با استخراج بیت‌کوین، مقداری بیت‌کوین بدست می‌آورند و می‌توانند آنرا بفروشند و پول رایج کشورشان را دریافت کنند.
برخی تصور می‌کنند استخراج بیت‌کوین هزینه‌ای ندارد یا اینکه بسیار ساده و راحت انجام می‌شود. با وجودیکه در استخراج بیت‌کوین بصورت مستقیم مبلغی بابت خرید بیت‌کوین خرج نمی‌شود ولی استخراج‌کننده پول زیادی را صرف خرید ماینرها (تجهیرات استخراج بیت‌کوین) می‌کند.
پس برای استخراج بیت‌کوین هزینه‌های دیگر نیز مانند هزینه خرید سخت‌افزارهای جانبی، هزینه برق و… را خواهید داشت.
اگر نخواهید از طریق استخراج، بیت‌کوین بدست آورید، راه دیگر این است که می‌توانید با پرداخت پول و بدون درگیر بودن در فرایند پیچیده استخراج، این ارز دیجیتال خریداری کنید.
البته یکسری فعالیت‌های دیگر نیز برای بدست آورن ارزهای دیجیتال وجود دارد و سایت‌هایی هستند که در آنها می‌توان با سرمایه‌گذاری یا صرف وقت، مقداری بیت‌کوین بدست آورد.
این روش‌های کسب بیت‌کوین معمولا مقادیر خیلی کمی بیت‌کوین بدست می‌آید، و برای بدست آوردن مقادیر زیاد بیت‌کوین، یا باید در استخراج بیت‌کوین سرمایه‌گذاری کرد یا بیت‌کوین را بطور مستقیم خریداری نمود.
ماینر چیست؟
بیت‌کوین ماینر یا ماینر اصطلاحا به دستگاه‌هایی گفته می‌شود که مخصوص استخراج بیت‌کوین است و انواع بسیار گوناگونی دارد.
یک نمونه از ماینرها را در تصویر زیر می‌توانید ببینید:
به افرادی که با سرمایه‌گذاری در استخراج بیت‌کوین، وارد این حوزه می‌شوند نیز ماینر گفته می‌شود.
در حال حاضر فقط دستگاه‌هایی مخصوص که با نام ASIC شناخته می‌شوند قابلیت استخراج سودآور بیت‌کوین را دارا هستند.
از مشهورترین دستگاه‌های ماینر می‌توان به انت ماینر اشاره کرد.
ب
ماینر ها یا استخراج کنندگان ارز دیجیتال، هم جیب خوشان را پر پول می‌کنند و هم وظیفه حیاتی سرپا نگه داشتن شبکه ارز دیجیتال در بازار ارز دیجیتال را بر عهده دارند.
بنابراین، در حالت کلی؛ ماینرها، ارز دیجیتال را خریداری نمی‌کنند یا اینکه آنرا از شخص دیگری بدست نمی‌آورند، بلکه با صرف هزینه و انرژی آنها را تولید می‌کنند.
برای افزایش اطلاعات شما در زمینه ارزهای دیجیتال، باید به عرض برسانیم جمعا تعداد 21 میلیون بیت کوین می‌تواند ماین شود که بیش از 17.7 میلیون از آن استخراج شده است.
به غیر از بلاک اولیه بیت کوین به نام (genesis block) که توسط سازنده‌ی بیت کوین به نام (ساتوشی ناکاموتو) ایجاده شده است، بقیه بیت کوین‌ها توسط ماینرها تولید شده‌اند.
فرایند استخراج بیت کوین هم جذاب و هم جالب است.
با نبود ماینرها، بیت کوین تمام نخواهد شد و همچنان قابل استفاده خواهد ماند ولی دیگر بیت کوین جدیدی تولیدی نخواهد شد.
اما بر اساس پروتکل اصلی بیت کوین، روزی خواهد رسید که استخراج بیت کوین به پایان خواهد رسید. یعنی بعد از 21 میلیون بیت کوین دیگر بیت کوینی برای استخراج وجود نخواهد داشت تا ایجاد شود.
پس از اینکه بیت‌کوین دیگری برای استخراج وجود نداشت، ماینرها همچنان وظیفه تایید تراکنش‌های شبکه بیت‌کوین را بر عهده خواهند داشت.
درآمد حاصل از استخراج بیت کوین برای ماینر ها چقدر است؟
بیت کوین‌ها در واحد هایی به نام بلاک توسط ماینر ها استخراج می‌شوند.
در حال حاضر پاداش استخراج هر بلاک، 12.5 بیت‌کوین است. بنابراین وقتی تراکنش‌ها در یک بلاک جای میگیرند و بلاک استخراج می‌شوند، به استخراج‌کنندگانی که در استخراج آن بلاک نقش داشتند 12.5 بیت‌کوین می‌رسد.
این 12.5 بیت‌کوین بین ماینرها تقسیم می‌شود.
با توجه به قدرت پردازش بسیار زیادی که برای استخراج یک بلاک از بلاکچین بیت‌کوین نیاز است، ماینرها به گروه‌های استخراج ارز می‌پیوندند تا با مشارکت همدیگر، بتوانند بلاک‌های بیشتری استخراج کنند. به این گروه‌های استخراج، اصطلاحا استخر (به انگلیسی Pool) گفته می‌شود.
درسال 2009 میلادی که استخراج بیت کوین تازه شروع می‌شد، پاداش هر بلاک در حدود 50 بیت کوین بود. و در سال 2012 این پاداش به 25 بیت‌کوین کاهش یافت. با این وجود هر 4 سال یکبار پاداش استخراج هر بلاک بیت کوین به نصف خواهد رسید و تا در سال 2020 به 6.25 بیت‌کوین می رسد.
برای اطلاع از امار های بلاک های استخراج شده ی بیت کوین می توانید به صورت زنده از وب سایت‌هایی مانند (Blockchain.info) کسب اطلاعات کنید.
چرا ماینرها به خاطر استخراج بلاک‌های بیت کوین، پول میگیرند؟
ماینرها یا استخراج کنندگان بین کوین علاوه بر پاداش 12.5 بیت‌کوین که در ازای استخراج یک بلاک بدست می‌آید، به خاطر تایید تراکنش‌ها و الحاق آنها به بلاکچین، بیت‌کوین دریافت می‌کنند.
در واقع کارمزدی که کاربران بیت‌کوین برای تراکنش‌ها در نظر میگیرند، به جیب ماینرها می‌رود.
بنابراین وظیفه‌ی ماینرها تایید تراکنش انجام گرفته‌ی قبلی در بستر بلاکچین بیت کوین است.. این قانون یا فرایند توسط خالق بیت کوین ایجاد شده و هم اکنون هم اجرا می‌شود.
تایید تراکنشی که توسط ماینر ها صورت می‌گیرد، مانع « دوباره خرج شدن بیت کوین» می‌شود.
نکته: معنی دوبار خرج شدن بیت کوین این است که کاربری که دارنده‌ی بیت کوین است، دوبار بیت کوین را خرج کند. در حقیقت زمانی که شما به فروشگاهی مراجعه می‌کنید، و برای خرید پولی را خرج می‌کنید، دیگر صاحب آن پول خرج شده نیستید.
بیت‌کوین یک شبکه غیرمتمرکز است و نهاد یا مسئول خاصی وجود ندارد که تراکنش‌ها را تایید کند یا ناظر شبکه باشد و این نقش حفظ امنیت و پایدار نگه داشتن شبکه بیت‌کوین را ماینر ها بر عهده دارند.
هرچقدر تعداد ماینرها بیشتر شود، امنیت و پایداری شبکه بیت‌کوین و از طرف دیگر، سختی استخراج بیت‌کوین افزایش می‌یابد.
به دلیل اینکه کلیه تراکنش‌های بیت‌کوین در کلیه بلاک‌چین‌های توزیع‌شده در سطح دنیا وارد شده است، کسی نمی‌تواند بیت‌کوین را جعل کند. از نظر تئوری، اگه کسی بخواهد یک تغییر غیرمجاز در تراکنش‌های بیت‌کوین ایجاد کند، باید بلاکچین موجود روی هزاران کامپیوترها و دستگاه‌های متصل به شبکه بیت‌کوین که در سرتاسر دنیا پراکنده هستند را تغییر دهد.
اما در مورد پول‌های سنتی، جعل آنها بسیار ساده‌تر از جعل بیت‌کوین است.
اقداماتی که ماینرهای بیت‌کوین انجام می‌دهند، در واقع از زوایای مختلف شبیه این است که آنها بر روی بیت کوین‌ها نظارت دقیق می‌کنند تا کسی از یک بیت کوین دوبار استفاده نکند.
البته این توضیح دقیقی بر فعالیت ماینرها نمی‌تواند باشد.
ما در ادامه‌ی مقاله بیشتر بر روی این موضوع بحث خواهیم کرد.
در ادامه مباحث فنی استخراج مطرح می‌شود، یک شخص عادی که قصد کار با بیت‌کوین دارد و حتی یک ماینر شاید نیازی به دانستن این موارد نداشته باشد.
فرایند استخراج (ماین) بیت‌کوین
هنگامی که یک ماینر بتواند یک بلاک بیت کوین را استخراج و به تایید برساند، آن استخراج کننده 12.5 بیت کوین دریافت خواهد کرد.
هر بلاک بیت‌کوین در حال حاضر 1 مگابایت است.
این محدودیت یک مگابایتی توسط خالق بیت کوین ( ساتوشی ناکاموتو ) وضع شده است. که همیشه مورد بحث بین ماینرها بوده است. ماینرها معتقدند باید اندازه یک بلاک افزایش یابد تا بتوانند اطلاعات بیشتری را در 1 بلاک جای دهند.
ما گفیتم که ماینرها با تایید یک بلاک بیت کوین، واجد شرایط دریافت 12.5 بیت کوین می‌شوند! اما آیا این ادعا همیشه درست است؟
باید بگوییم هر ماینری که بتواند بلاک یک مگابایتی بیت کوین را دریافت کند، حتما بیت کوین دریافت نمی‌کند.
از لحاظ تئوری درون هر یک بلاک 1 مگابایتی بیت کوین، می‌تواند 1 تراکنش یا چند هزار تراکنش قرار بگیرد. هر تراکنش یک حجم مخصوص به خود را دارد و همه‌ی این تراکنش‌ها وابسته به میزان داده تبادل شده در بستر شبکه هستند.
پس بعد از اتمام تایید تراکنش‌ها توسط ماینر ها، احتمال دارد آن ماینر به هیچ پولی دست نیابد. پس برای کسب بیت کوین علاوه بر تلاشی که برای تایید تراکنش‌ها لازم است، مقداری شانس هم لازم است.
ابتدا شما باید یک مگابایت تراکنش را تایید کرده و سپس نخستین ماینری باشد که به مساله‌ی عددی پاسخ می‌دهید. به این جزء از فرایند کسب بیت کوین از قبل استخراج بیت کوین، « اثبات کار » یا (Proof Of Word) می‌گویند.
منظور از پاسخ به مساله عددی چیست؟
خبر خوب برای شما که دوست دارید بیت کوین استخراج کنید این است که نیاز نیست خودتان با قلم و کاغذ بنشینید و به حل مسائل پیچیده برای پاسخ به مساله بپردازید.
در واقع دستگاه‌های ماینر هیچ مسئله‌ی پیچیده‌ای را حل نمی‌کنند.
ماینرها در تلاش هستند اولین نفری باشند تا به عدد 64 رقمی هگزادسیمال پی ببرند که این عدد برابر یا کمتر از عدد هش (hash) هدف است. در واقع کار ماینرها حدس زدن این عدد است.
خبر بد برای شما این است که چون باید این عدد را دقیقا درست حدس بزنید، به قدرت پردازشی بسیار بالایی نیاز دارید تا بتوانید نفر اول باشید.
برای انجام موفقیت‌آمیز عملیات ماینینگ به نرخ هش (Hash rate) بالایی نیاز دارید که براساس مگاهش در ثانیه، گیگاهش در ثانیه و تراهش در ثانیه محاسبه می‌شود.
نرخ هش یا هش ریت چیست؟
نرخ هش به زبان ساده یعنی دستگاه یا سخت‌افزار موردنظر، با چه سرعتی می‌تواند مسائل ریاضی را حل کند.
بنابراین نرخ هش که به ازای ثانیه محاسبه می‌شود، هرچقدر بالاتر باشد، درآمد بیشتری از استخراج ارز دیجیتال می‌توانید بدست آورید.
برخی از واحدهای شمارش نرخ هش:
KH/s: محاسبه کیلوهش در ثانیه یا یک هزارم هش در ثانیه
MH/s: محاسبه مگاهش در ثانیه یا یک میلیون هش در ثانیه
GH/s: محاسبه گیگاهش در ثانیه یا یک بیلیون هش در ثانیه
TH/s: محاسبه تتراهش در ثانیه یا یک تریلیون هش در ثانیه
PH/s: محاسبه پتاهش در ثانیه یا یک کوادریلیون در ثانیه
برای ماینینگ به چه تجهیزاتی نیاز دارم؟
شما برای انجام ماینینگ برخی از ارزهای دیجیتال می‌توانید از کارت گرافیک (GPU) استفاده کنید اما در حال حاضر برای استخراج بیت‌کوین، سیستم‌های خانگی و حتی سیستم‌های گرانقیمت و پیشرفته که برای کارهای گرافیکی و بازی کامپیوتری است صرفه اقتصادی ندارد.
فقط دستگاه‌هایی مخصوص که با نام ASIC شناخته می‌شوند قابلیت استخراج سودآور بیت‌کوین را دارا هستند.
از مشهورترین دستگاه‌های ماینر می‌توان به انت ماینر اشاره کرد.
بیشتر بخوانید: دستگاه ASIC چیست؟
قیمت دستگاه‌های ماینر بسیار متغیر است و معمولا برای دستگاه‌هایی که هش ریت بالاتری دارند قیمت بیشتری باید بپردازید. به خاطر وارداتی بودن این دستگاه‌ها، قیمت دلار نیز تاثیر زیادی در قیمت داخلی این دستگاه‌ها دارد.
ماینرها علاوه بر بیت‌کوین، گاهی به استخراج ارزهای دیگر که الگوریتم استخراج آنها اجازه استفاده از کارت گرافیک را می‌دهد نیز می‌پردازند.
بعضی از ماینرها به خصوص در استخراج ارز اتریوم، مبادرت به تجمیع چند کارت گرافیکی ارزان برای انجام ماینینگ می‌کنند.به این دستگاه‌ها ریگ استخراج (Mining Rig) گفته می‌شود.
بیشتر بخوانید: ریگ استخراج چیست؟
البته باید خاطر نشان کرد این حرکت چندان بهره‌وری بالایی ندارد اما بعضی افراد برای سرگرمی و عده‌ای هم به هوای پولدار شدن، چنین اقداماتی می‌کنند.
ماینرها دقیقا چه کاری انجام می‌دهند؟
یک مثال برای توضیح اقدامات ماینر ها : من به 3 نفر از دوستانم، پاکت‌های نامه ای داده‌ام و برگه‌ای که حاوی یک عدد بین 1 تا 100 است، در درون این پاکت نامه‌ها وجود دارد. دوستان من مجاز هستند عددی برابر یا کمتر از آنچه من در نظر گرفته‌ام، حدس بزنند. بعلاوه ی اینکه دوستان من مختارند هر چند بار که دوست دارند حدس بزنند.
شما فرض کنید عددی که من در نظر دارم عدد 19 است. یکی از دوستانم عدد 21 را حدس می‌زند ولی چون این عدد بیشتر از 19 است، او برنده نیست. اما دو نفر از دوستان دیگرم یکی عدد 16 و دیگری عدد 12 را حدس زده اند. هر دوی این دوستان برنده هستند و بین آنها بر حسب اینکه به عدد 19 نزدیک باشند یا خیر، برتری وجود ندارد.
اگر در این فرض، دو نفر از دوستان من به طور همزمان به پاسخ صحیح برسند، منظق کار ما زیر سوال خواهد رفت. رسیدن دو نفر به پاسخ درست در استخراج بیت کوین اغلب اوقات اتفاق می‌افتد. ولی در انتها باید یک برنده وجود داشته باشد.
رمانی که چندین ماینر به پاسخ درست همزمان برسند، شبکه بیت کوین از قانون 51 درصد پشتیبانی می‌کند. اغلب اوقات ماینری برنده می‌شود که تراکنش‌های بیشتری تایید کرده باشد.
حالا تصور کنید که این سوال را به جای اینکه از ۳ نفر بپرسم از میلیون‌ها نفر بپرسم و عددی که به آن اشاره می‌کنم بین ۱ تا ۱۰۰ نیست بلکه یک عدد ۶۴ رقمی هگزادسیمال است.
حالا پی بردید چرا حدس زدن این عدد دشوار است؟
عدد ۶۴ رقمی هگزادسیمال چیست؟
این یک مثال از این شماره است:
0000000000000000057fcc708cf0130d95e27c5819203e9f967ac56e4df598ee
عدد بالا دارای 64 رقم می باشد که البته تشخیص آن آسان است. همان طور که شما نیز متوجه شده اید، حرف الفبا نیز از بخش‌های عدد مذکور هستند. چرا؟
برای پاسخگویی به این سوال، اجازه بدهید به کلمه ی هگزادسیمال اشاره کنیم. همان طور که اطلاع دارید، ما از سیستم برپایه‌ی عدد 10 استفاده می‌کنیم. به همین دلیل است که هر عددی از 0 تا 9 تشکیل شده است.
با این وجود، سیستم هگزادسیمال از 16 رقم استفاده می‌کند. در واقع هگز به معنای 16 است. در این سیستم هر رقم می‌توان تا عدد 16 را شامل شود. اما سیستم ما فقط توانایی خواندن 10 عدد را داراست. به همین علت است که در سیستم هگزادسیمال از حروف a، b، c، d، e و f استفاده می‌کنند. هر کدام از این حروف ارزش آن رقم را بیان می‌کنند.
نکته‌ی مهم: به هیچ عنوان نیاز نیست در فرایند استخراج، کل ارزش این 64 عدد برای استخراج بیت کوین محاسبه شود.
ارتباط بین شماره ۶۴ رقمی هگزادسیمال و استخراج بیت کوین در چیست؟
مثال پاکت نامه و حدس زدن محتوای آن را به یاد دارید؟ در بستر بیت کوین آن عدد که داخل پاکت قرار گرفته را هش هدف (به انگلیسی Target hash) می‌نامند.
کاری که ماینرها به کمک رایانه‌های بزرگ و ده‌ها فن خنک‌کننده انجام می‌دهند حدس زدن این هش هدف است. ماینرها این کار را با ایجاد قطعه داده‌های تصادفی (nonces) در سریع‌ترین زمان ممکن انجام می‌دهند.
در واقع برای آفرینش شماره‌های هگزادسیمال ۶۴ رقمی باید کلید قطعه داده تصادفی (nonce) را به کار ببرید. در عمل ماینینگ که توسط ماینر ها انجام می‌شود هر قطعه داده تصادفی (nonces) اندازه‌ی 32 بیتی دارد این در حالی است که یک هش 256 بیت اندازه دارد.
نخستین ماینری که بتواند هشی برابر یا کمتر از هش هدف تولید کنید به خاطر اتمام پردازش بلوک به اندازه ی 12.5 بیت کوین جایزه می‌گیرد.
در تئوری، شما قادر هستید با یک تاس 16 وجهی و با پرتاب‌های 64 باری این عدد را حدس بزنید اما چه نیازی هست که این کار انجام شود؟
اما چگونه هش هدف را حدس بزنیم؟
همه‌ی هش‌های هدف با صفر شروع می‌شوند و حداقل 8 و حداکثر 63 کارکتر صفر دارند. هیچ رقم حداقلی برای هش‌های هدف بیت کوین وجود ندارد اما پروتکل بیت کوین یک حداکثر هش مشخص کرده و هیچ هشی نمی‌تواند از این حداکثر هش بیشتر باشد :
00000000ffff0000000000000000000000000000000000000000000000000000
حال چگونه شانس خود را برای حدس زدن هش هدف نسبت به دیگران افزایش دهیم؟
برای رسیدن به این هدف یا باید دستگاه‌های استخراج کننده‌ی پر سرعت خریداری کنید و یا اینکه به یک مجموعه از استخراج کننده‌ها (گروهی از ماینرها که قدرت سخت‌افزاری خود را با هم به اشتراک می‌گذارند و به اسم Mining Pool یا استخر شناخته می‌شوند) متصل شوید.
با اینکار ماینر ها با هم توافق می‌کنند که بیت کوین استخراج شده را با هم تقسیم کنند. با این حرکت تعداد بلاک‌های استخراج شده افزایش می‌یابد.
در حقیقت تشخیص هش هدف یک نوع بازی اعداد است که البته هیچ کس قادر نیست الگوی هش را با در نظر گرفتن هش قبلی پیش بینی نماید.
جالب است بدانید احتمال اینکه یک قطعه داده تصادفی (nonce) از هش هدف کوچک‌تر باشد کمتر از ۱ در ۱ تریلیون است.
منبع مطلب: استخراج بیت کوین چیست؟ ماینینگ بیت‌کوین چگونه است؟