استخراج بیتکوین

ماینر و ماینینگ بیتکوین

وقتی درباره “استخراج بیت کوین” می‌شنوید، حتماً انتظار دارید زمین را بکنیم و سکه در بیاوریم. اما بیت کوین فیزیکی نیست، پس چرا به این کار استخراج میگوییم؟پروتکل طراحی بیت کوین دقیقاً مثل طلای موجود در زیر زمین است و درست مثل طلایی که هنوز استخراج نشده بیت کوین‌ها هم عرضه نشده‌اند. در پروتکل بیت کوین قید شده که حداکثر ۲۱ میلیون بیت کوین موجود است. کاری که ماینر ها انجام می‌دهند، موجودیت بخشیدن به کوین هاست. اگر ماینرها تمام این ۲۱ میلیون بیت کوین را استخراج کنند دیگر بیت کوینی برای معامله وجود نخواهد داشت، مگر اینکه شبکه بیت کوین پروتکل عرضه‌اش را عوض کند. در ازای تأیید تراکنش‌ها، حل بلاک‌ها و اضافه کردن آنها به بلاک چین، به ماینرها کارمزد پرداخت می‌شود.



نود شبکه (node) چیست؟

برای درک نحوه استخراج بیت کوین، بگذارید کمی به عقب برگردیم و در مورد نودها صحبت کنیم. نود، کامپیوتر قدرتمندی است که نرم افزار بیت کوین را اجرا می‌کند وبا کمک این نرم افزار معاملات و بلاک‌ها را تأیید می‌کند. از آنجا که شبکه بیت کوین غیر متمرکز است، همه این نودها مسئول تأیید تراکنش‌های معلق هستند
هر کس می‌تواند یک نود داشته باشد فقط کافی است نرم افزار رایگان بیت کوین را دانلود کند. دستگاه ماینر برق زیادی مصرف می‌کند. نود ها تراکنش‌های بیت کوین را در سراسر شبکه پخش می‌کنند. یک نود اطلاعات را برای چند نودی که می‌شناسد ارسال می‌کند ونود بعدی هم به همین منوال… به این ترتیب، تراکنش معلق، به سرعت به کل شبکه می‌رسد.بعضی از نودها استخراجگر هستند که معمولاً به آنها نود ماینر گفته می‌شود. این ماینرها تراکنش‌های زیادی را به بلاک‌ها ارسال کرده ونهایتا آنها را به بلاک چین اضافه می‌کنند. اما چطور این کار را انجام می‌دهند؟ آنها یک پازل پیچیده ریاضی که جزئی از برنامه بیت کوین است را حل کرده و سپس جواب آن را در بلاک قرار می‌دهند.



عدد نانس استخراج

جواب این معما یک عدد است، ماینرها این عدد را با داده‌های موجود در بلاک ترکیب کرده و پس از گذراندن آن از تابع هش به نتیجه دلخواه دست می‌یابند.این عدد نانس (nonce) نامیده می‌شود و مخفف “number used once ” است. چگونه این عدد را پیدا می‌کنند؟ با حدس زدن تصادفی. عملیات تابع هش، پیش بینی این عدد را غیرممکن می‌سازد. بنابراین، ماینرها نانس را حدس زده و عملیات هش را به ترکیب نانس و داده‌های موجود در بلاک اعمال می‌کنند. هش به دست آمده با تعداد معینی صفر شروع می‌شود.هیچ راهی برای فهمیدن اینکه کدام شماره درست است وجود ندارد، زیرا از دو عدد صحیح متوالی، طیف گسترده‌ای از اعداد به دست می‌آید. علاوه بر این، از میان چندین نانس ممکن است یکی نتیجه مطلوب باشد، البته شاید هم هیچکدام درست نباشند. در این حالت، ماینرها باز هم به تلاش خود ادامه می‌دهند اما در بلاک‌های دیگر.


سختی شبکه استخراج

عدد سختی شبکه (تعداد صفر مورد نیاز در ابتدای هش) مرتباً عوض می‌شود، به طوری که حدوداً ۱۰ دقیقه طول می‌کشد تا یک بلاک حل شود.چرا ۱۰ دقیقه؟ از نظر ماینرها این دقیقاً همان زمانی است که با روند ثابت و نزولی استخراج کوین‌های جدید مطابقت دارد. یعنی انتظار می‌رود حداکثر تا سال ۲۱۴۰، تمام ۲۱ میلیون بیت کوین استخراج شده باشد. اولین ماینری که هش صحیح را به دست آورد، پیروزی خود را به بقیه شبکه اعلام می‌کند. پس تمام ماینرها بلافاصله کار روی آن بلاک را متوقف کرده و سعی می‌کنند بلاک دیگری را حل کنند. ماینر پیروز در ازای کارش مقداری بیت کوین پاداش می‌گیرد.

در زمان نوشتن این مقاله، پاداش هر بلاک 6.25 بیت کوین است که در سال ۲۰۲۰ حدود 70000 دلار ارزش دارد. اگرچه، آنقدر هم که به نظر می‌رسد کار ساده‌ای نیست. بر سر این پاداش رقابت تنگاتنگی بین ماینرهاست. به عنوان یک ماینر هرچه قدرت محاسباتی بیشتری داشته باشید اعداد بیشتری حدس میزنید، در نتیجه احتمال برنده شدن شما بیشتر خواهد بود. استخراج، بسیار پر هزینه است نه تنها به خاطر سخت افزار قدرتمند مورد نیاز این کار، بلکه به دلیل مقادیر زیاد برقی که مصرف می‌شود.در آینده تعداد بیت کوین‌های اعطا شده به عنوان پاداش برای حل پازل، کاهش می‌یابد. در حال حاضر این جایزه 25.6 بیت کوین است اما این تعداد هر ۴ سال یک بار نصف می‌شود . تاریخ بعدی( 2024)با توجه به هزینه برق و هزینه سخت افزار، ارزش بیت کوین درچند سال آینده بالا می‌رود تا شاید بخشی از این کاهش پاداش را جبران کند، اما قطعی نیست.