ماینینگ مقالات

استخراج بیت کوین چگونه انجام می‌شود؟

bitcoin-min
نوشته شده توسط kazem

زمانی که شما درباره استخراج بیت کوین یا «ماینینگ» می‌شنوید، انتظار سکه‌هایی را دارید که از زمین استخراج شده‌اند، اما بیتکوین یک ارزِ فیزیکی نیست، پس چرا ما فعل استخراج‌کردن را برای آن استفاده می‌کنیم؟
دلیل این است که ماجرا شبیه‌ به استخراج طلا است. بیتکوین‌ها نیز، دقیقا شبیه به طلا که در زیرِ زمین است، وجود دارند اما هنوز بیرون نیامده‌اند (دقیقاً شبیه به طلاهایی که هنوز استخراج نشده‌اند). پروتکل بیت کوین به صراحت اعلام کرده‌ است که در انتها ۲۱ میلیون بیت کوین وجود خواهد داشت. کاری که معدن‌چیان(یا ماینرها) انجام می‌دهند، بیرون آوردن مقداری بیتکوین در هر بازه زمانی است.

همچنین بخوانید: انت ماینر (Antminer) چیست؟

ماینرها این کار را برای پاداشی که در ازای ساخت بلوکِ تراکنش‌های معتبر و قراردادن آن در بلاک چین داده‌می‌شود، انجام می‌دهند.

نودها

اندکی به عقب بازگردیم؛ اجازه بدهید درباره نودها صحبت کنیم. نود کامپیوتری قدرتمند است که نرم افزار بیت کوین را اجرا می‌کند و با انتقال‌ اطلاعات، به شبکه کمک می‌کند. هرکسی می‌تواند یک نود را اجرا کند، فقط کافی‌ست بصورت رایگان نرم‌افزار بیت کوین را دانلود کنید و یک پورت مشخص باز کنید. مشکل این است که این کار حجم و انرژی قابل‌توجهی مصرف می‌کند. درحال‌ حاضر حجم شبکه در حدود ۱۴۵ گیگابایت است.

نودها تراکنش‌های بیت کوینی را در سراسر شبکه پخش می کنند. یک نود اطلاعات را به چند نود دیگر که می‌شناسد، ارسال می‌کند و آن‌ها هم اطلاعات را به نودهایی که می‌شناسند، ارسال می‌کنند و این روند به این شکل ادامه دارد. این روند به انتشار کامل اطلاعات در کل شبکه، با سرعت بسیار زیاد، منتهی می‌شود.

بعضی از نودها، “نودِ معدن‌چی” هستند که معمولا “ماینر” نامیده می‌شوند. این نودها تراکنش‌هایی را انتخاب کرده و درکنار یکدیگر، درونِ یک بلوک، قرار می‌دهند و آن‌ها را به بلاک چین اضافه می‌کنند.

چگونه اینکار را انجام می‌دهند؟ با حل‌کردن یک مسئله ریاضی سخت، که قسمتی از برنامه بیت کوین است، و قرار دادن پاسخ آن در بلوک. حل این پازل پیداکردن جوابی است که وقتی با داده‌های درون بلوک ترکیب می‌شود و از طریق یک “تابع درهم‌ساز” یا “تابع هش” (Hash function) عبور می‌کند، نتیجه‌ای می‌دهد که در محدودۀ خاصی قرار دارد. این پروسه بسیار سخت‌تر از آن است که در ابتدا به نظر می آید.

همچنین بخوانید: دستگاه اسیک (ASIC) چیست؟

(برای علاقه‌مندان به اطلاعات جزئی: این عدد “نانس” (Nonce) نامیده می‌شود که مخفف  “number used once” است. درمورد بیت کوین، نانس یک عدد تصادفی میان ۰ تا ۴,۲۹۴,۹۶۷,۲۹۶ است).

حل‌کردن پازل

آن‌ها چگونه این شماره را پیدا می‌کنند؟ با حدس‌زدن به صورت تصادفی. تابع هش، پیش‌بینی خروجیِ این پروسه را غیرممکن می‌کند. پس ماینرها شماره رمز را حدس می‌زنند و تابع هش را برای ترکیب‌ شماره‌ای که حدس زده‌اند با دیتای در بلوک، بکار می‌گیرند. نتیجه هش باید با تعدادی صفر از پیش‌تعیین‌شده، شروع شود. هیچ راهی برای دانستن اینکه کدام شماره جواب دلخواه را خواهد داد، وجود ندارد، چراکه حتی دو عدد پشت‌سرهم نتایج بسیار متفاوتی را عرضه می‌کنند. دیگر اینکه، ممکن است چند نانس برای یک ماینر نتایج دلخواه را به ارمغان بیاورد. درصورتی که برای ماینر دیگری هیچ نانسی نتیجه‌ای نداشته باشد. در مورد دوم، ماینرها، با یک پیکربندی متفاوت در بلوک، برای یافتن پاسخ درست به تلاش خود ادامه می‌دهند.

همچنین بخوانید: ریگ ماینینگ چیست؟

اولین ماینری که نتایج هش را، مطابق با محدوده دلخواهش، دریافت کند، پیروزی خود را در اینترنت اعلام می‌کند. و بقیۀ بلافاصله، کارکردن برروی آن بلوک را متوقف می‌کنند و  تلاش برای پیداکردن شماره مرموز برای مورد بعدی‌ را شروع می‌کنند. ماینر پیروز، به‌عنوان پاداش این کار، بیتکوین‌های جدیدی کسب می‌کند.

جوانب اقتصادی

هم‌اکنون در زمان نوشتن این مقاله جایزه یافتن پاسخ درست ۱۲/۵ بیتکوین است. اگرچه حدس صحیح اعداد به‌ آن سادگی که به نظر می‌رسد نیست. تعداد زیادی ماینر درحال رقابت هستند. صحبت از خوش‌شانسی و قدرت محاسبات است. هرچقدر قدرت محاسبات شما بیشتر باشد، شانس بیشتری دارید. همچنین هزینه‌های ماینینگ، قابل‌ توجه است. نه‌تنها به این‌خاطر که نیاز به سخت‌افزار قدرت‌مندی دارید (اگر شما پردازندۀ قوی‌تری، نسبت به چیزی که رقیبان شما دارند، داشته باشید، شانس بیشتری، نسبت به رقیبان، برای پیداکردن عدد صحیح قبل از آن‌ها دارید)، بلکه به‌سبب برق زیادی که این پردازنده‌ها مصرف می‌کنند.

تعداد بیت کوین‌هایی که به‌عنوان جایزه برای حل‌ پازل اعطا می‌شود، سال به سال کمتر می‌شود. اکنون ۱۲/۵ بیت کوین است، اما هر چهارسال، نصفِ قبل می‌شود. کاهشِ بعدی، احتمالا درحدود سال‌های ۲۰۲۰ و ۲۰۲۱ اتفاق خواهد‌افتاد. چندان قطعی نیست اما ممکن است ارزش بیت کوین، باتوجه به بهای برق‌مصرفی و سخت‌افزار، در چندسال آینده افزایش یابد و تاحدودی کم‌شدن تعداد بیتکوین‌ها را جبران کند.

سختی‌ها

میزان سختی این محاسبه‌ها (تعداد الزامی صفرها در آغازِ رشته هش) به صورت منظم طوری تنظیم می‌شود که ساخت بلاک جدید ۱۰ دقیقه به طول انجامد. با این روند تا سال ۲۱۴۰ میلادی تمام ۲۱ میلیون بیت کوین به دست خواهند آمد.

بیشتر بخوانید: سختی شبکه (Difficulty) چیست؟

این اولین‌ باری‌ است که سیستمی ما را قادر می‌سازد تا انتقال دیجیتال مناسبی به صورت غیرمتمرکز، ایمن و قابل اطمینان داشته‌ باشیم. پیامدهای چنین امکانی عظیم خواهد بود.

درباره نویسنده

kazem

xan
Student of pure mathematics
Interested in the technology of the day and cyberspace

نظر بدهید