استخراج بیت کوین یعنی چه؟

استخراج بیت کوین یا ماین کردن بیت کوین عبارت از فرآیند ایجاد بیت کوین‌های جدید با حل مسائل ریاضی بسیار پیچیده، برای تایید تراکنش‌های ارزی است. هنگامی که یک بیت کوین با موفقیت استخراج شود، ماینر مقداری بیت کوین از پیش تعیین شده دریافت می‌کند.

بیت کوین، ارز رمزنگاری شده است که برای اولین بار در سال ۲۰۰۹ ایجاد شد و بدلیل نوسانات شدید قیمت و ارزش فزاینده آن، محبوبیت زیادی به دست آورد.

از آنجایی که قیمت ارزهای دیجیتال به‌ویژه بیت‌کوین در سال‌های اخیر به شدت افزایش یافته است، بدیهی است که علاقه به استخراج آن نیز در حال افزایش است. اما برای اکثر مردم، چشم انداز استخراج بیت کوین به دلیل ماهیت پیچیده و هزینه‌های بالای آن واضح نیست. در این مطلب اصول اولیه بیت کوین و نحوه عملکرد استخراج آن و برخی از خطرات کلیدی که باید از آنها آگاه بود، بیان شده است. 

مفهوم بیتکوین

بیتکوین به عنوان یکی از محبوب ترین انواع ارزهای دیجیتال، بر روی یک شبکه کامپیوتری غیرمتمرکز یا دفتر کل توزیع شده اجرا می‌شود و تراکنش‌های ارز دیجیتال را ردیابی می‌کند. هنگامی که رایانه‌های موجود در شبکه، تراکنش‌ها را تأیید و پردازش می‌کنند، بیت کوین‌های جدید ایجاد یا استخراج می‌شوند.

رایانه‌های شبکه (ماینرها)، تراکنش‌ها را در ازای پرداخت به بیت کوین پردازش می‌کنند.

بیت کوین توسط بلاک چین (دفتر کل غیرمتمرکز تمام تراکنش‌های یک شبکه)، تامین می‌شود. گروه‌هایی از تراکنش‌های تایید شده یک بلوک را تشکیل می‌دهند و برای ایجاد یک زنجیره به هم می‌پیوندند. ماینینگ بیتکوین شامل فرآیند اضافه کردن یک بلاک به زنجیره است.

فرآیند استخراج بیت کوین به چه شکل است؟

برای تکمیل فرآیند ماینینگ، ماینرها باید در اولین مرحله به درست‌ترین یا نزدیک‌ترین پاسخ سوال برسند. فرآیند حدس زدن عدد صحیح (هش) به عنوان اثبات کار شناخته می‌شود. ماینرها هش هدف را در سریع‌ترین زمان ممکن به صورت تصادفی حدس می‌زنند. این کار به قدرت محاسباتی زیادی نیاز دارد. مشکل تنها زمانی افزایش می‌یابد که ماینرهای بیشتری به شبکه بپیوندند.

برای آشنایی بیشتر با بیت کوین بخوانید: بیت کوین چیست؟

ماین کردن بیت کوین  یک فعالیت داوطلبانه می‌باشد که افرادی داوطلب به‌نام استخراج‌کننده، قدرت پردازش دستگاه‌های استخراج خود را در اختیار شبکه قرار می‌دهند تا امنیت شبکه حفظ گردد و تراکنش‌های بیت کوین تأیید شوند.

در واقع در ماینینگ سه کار اصلی صورت می‌گیرد:

• تأیید تراکنش‌ها
• حفظ امنیت شبکه‌
• تولید بیت کوین‌های جدید به صورت غیرمتمرکز

سخت افزار کامپیوتری مورد نیاز ماینینگ به مدارهای مجتمع خاص برنامه یا ASIC معروف است و می تواند تا ۱۰۰۰۰ دلار هزینه داشته باشد. ایسیک‌ها ها برق زیادی مصرف می‌کنند که منجر به انتقاد گروه‌های زیست محیطی شده  و سود ماینرها را کم می‌کند.

اگر یک ماینر بتواند با موفقیت یک بلوک را به بلاک چین اضافه کند، ۶.۲۵ بیت کوین به عنوان پاداش دریافت می‌کند. مقدار پاداش تقریبا در هر چهار سال یا به ازای ۲۱۰۰۰۰ بلوک نصف می‌شود. تا آوریل ۲۰۲۲، بیت کوین در حدود ۴۰۰۰۰ دلار معامله می‌شد و ارزش ۶.۲۵ بیت کوین نزدیک به ۲۵۰۰۰۰ دلار رسیده بود.

اثبات کار در استخراج بیت کوین چیست؟

بر اساس قوانین بیت کوین، تعداد ‌آن همانند طلا محدود است  و فقط ۲۱ میلیون واحد از آن وجود خواهد داشت. نام علمی‌تر ماینینگ اثبات کار یا Proof Of Work است. در واقع فرایند استخراج از الگوریتمی به نام اثبات کار سرچشمه گرفته است که فردی به نام آدام بک برای اولین بار در سیستم ضد اسپم خود با نام هش‌کش (HashCash) استفاده کرد.

اثبات کار نوعی اثبات دانش صفر رمزنگاری است، به این معنی که یک طرف ارائه‌دهنده بدون ارائه اطلاعات اضافی به تأییدکننده ثابت می‌کند که یک عبارت درست است. در استخراج بیت کوین، اثبات کار به فرآیندی اطلاق می‌شود که استخراج کنندگان بیت کوین تراکنش‌های بیت کوین را تأیید می‌کنند و در ازای این کار پاداش دریافت می‌کنند. برای حفظ کار شبکه بیت کوین از نودها استفاده می‌شود.

کارایی نودها (Nodes) در استخراج 

 به کامپیوتری که نرم‌افزار بیت کوین را اجرا و در انتقال اطلاعات مشارکت و در حفظ کار شبکه بیت کوین کمک می‌کند، یک نود (Node) یا گره گفته می‌شود.

نودها تراکنش‌های بیت کوین را اعتبارسنجی می‌کنند و در شبکه مخابره می‌نمایند. برخی از نودها شرایطی ویژه دارند که به آنها نود ماینینگ می‌گویند. در ابتدای کار بیت کوین، همه نودها ماینر بودند، اما امروزه نودهای ماینینگ با نودهای اعتبارسنج تفاوت دارند. نودهای ماینر، دارای قدرت پردازش هستند و تراکنش‌های بیت کوین را در بسته‌هایی به‌ نام بلاک‌ جمع‌آوری می‌کنند.

معامله استخراج بیت کوین

کامپیوترهای قدرتمند ماینر، اعداد را یکی پس از دیگری امتحان می‌کنند تا بتوانند جواب معادله هر بلاک را به‌دست بیاورند. راهکاری به نام تابع هش این روند را تضمین می‌کند. ماینرها راهی جز امتحان کردن و حدس زدن ندارند تا در نهایت به یک نتیجه درست برسند. بنابراین یافتن معادله بلاک کاملاً تصادفی است. اما هر چقدر که یک ماینر قدرت پردازش بیشتری داشته باشد، شانس پیدا کردن جواب افزایش پیدا می‌کند، چون به این صورت چند قدم از بقیه ماینرها جلوتر است.

اولین ماینری که به جواب معادله و هش صحیح برسد برنده می‌شود و آن را به بقیه نودها اعلام می‌کند. بلافاصله تمام ماینرها برای بلاک بعدی دوباره رقابت را از سر می‌گیرند. به‌عنوان پاداش این کار، مقداری مشخص از بیت کوین که پروتکل بیت کوین تعیین کرده است، به ماینر برنده تعلق می‌گیرد. ماینر همچنین تمام کارمزد تراکنش‌های یک بلاک را هم دریافت خواهد کرد. تخمین زده می‌شود که استخراج همه واحدهای بیت کوین تا سال ۲۱۴۰ طول بکشد. وقتی همه بیت کوین‌ها استخراج شود، ماینرها فقط از کارمزدها سود خواهند برد.       

سختی استخراج ارز دیجیتال بیت کوین

به‌دلیل این‌که زمان بلاک بیت کوین ۱۰ دقیقه است، تقریباً هر ده دقیقه بیت کوین‌های جدید تولید می‌شوند و به یک ماینر تعلق می‌گیرند.

حالا ممکن است که یک کامپیوتر بسیار قدرتمند بتواند جواب معادله را مثلاً در ۵ دقیقه پیدا کند. این باعث اختلال در کار شبکه و استخراج سریع تمام واحدهای بیت کوین خواهد شد. به همین دلیل چیزی به‌ نام سختی شبکه در بیت کوین تعبیه شده است.

شبکه به‌ طور خودکار نسبت به قدرت پردازش موجود سختی پیدا کردن پاسخ معادلات را کم و زیاد می‌کند تا ماینرها بتوانند در ده دقیقه به جواب برسند نه بیشتر نه کمتر. با اضافه شدن قدرت پردازش ماینرها، سختی افزایش می‌یابد و با کم شدن آن سختی هم کمتر می‌شود. در شبکه بیت کوین سختی شبکه بعد از هر ۲۰۱۶ بلاک تقریباً هر دو هفته یکبار تنظیم می‌شود.

آیا ماینینگ بیت کوین سودآور است؟

بستگی دارد. حتی اگر استخراج‌کنندگان بیت‌کوین موفق باشند، مشخص نیست که تلاش‌های آن‌ها به دلیل هزینه‌های اولیه بالای تجهیزات و هزینه‌های برق مداوم، سودآور باشد.  طیق گزارش تحقیقات کنگره در سال ۲۰۱۹، برق یک ASIC می‌تواند به اندازه نیم میلیون دستگاه پلی استیشن ۳، برق مصرف کند.

با افزایش سختی و پیچیدگی استخراج بیت کوین، قدرت محاسباتی مورد نیاز نیز افزایش یاقته است. بر اساس شاخص مصرف برق بیت کوین کمبریج، استخراج بیت کوین سالانه ۱۴۳.۵ تراوات ساعت برق مصرف می‌کند که این مقدار بیشتر از میران برق مصرفی برخی کشورها است. فقط برای استخراج ۱ بیت کوین به ۹ سال برق یک خانواده معمولی آمریکایی نیاز است.

استخر استخراج بیت کوین چیست؟

هدف شبکه بیت کوین این است که هر ۱۰ دقیقه یک بلاک جدید به بلاک چین اضافه کند. به طور کلی برای یک استخراج کننده بیت کوین فردی این کا دشوار است که بتواند با موفقیت یک هش جدید برای یک بلوک ایجاد کند. بنابراین استخرهای استخراج برای کمک ایجاد شدند. استخرها منابع محاسباتی بسیاری از ماینرها را ترکیب می‌کنند تا شانس هش موفقیت آمیز یک بلوک را افزایش دهند. سپس بر اساس تعداد منابعی که استخراج‌کنندگان ارائه می‌کنند، پاداش‌ها بین آنها توزیع می‌شود. این روش نیازی به هزینه‌های اولیه استخراج بیت‌کوین ندارد.

در این استخرها ماینرها به صورت فردی و مستقیم برای دریافت پاداش بلاک به رقابت نمی‌پردازند، بلکه نسبت به قدرت پردازشی که دارند، به صورت مرتب از استخر استخراج بیت کوین دریافت می‌کنند. در صورتی که استخراج بیت کوین به صورت مستقیم و از طرف یک ماینر عادی انجام شود، شانس حل کردن بلاک تقریبا صفر خواهد بود.

مزارع استخراج بیت کوین شبیه به استخرهای استخراج هستند. با این حال، در مزارع ماینینگ، سکوهای ماینینگ معمولاً در یک مکان، مرکز داده یا انبار قرار دارند.

چگونه ماینینگ بیت کوین را شروع کنیم؟

برای شروع استخراج بیت کوین به موارد زیر نیاز دارید:

• کیف پول : هر بیت کوینی که در نتیجه تلاش‌های ماینینگ به دست می‌آید، در کیف پول ذخیره می‌شود. کیف پول، یک حساب آنلاین رمزگذاری شده است که به فرد امکان ذخیره، انتقال و پذیرش بیت کوین یا سایر ارزهای دیجیتال را می‌دهد. شرکت‌هایی مانند Coinbase، Trezor و Exodus کیف پول‌هایی را برای ارزهای دیجیتال ارائه می‌دهند.
• نرم افزار ماینینگ : تعدادی نرم افزار استخراج وجود دارد که دانلود بسیاری از آنها نیز رایگان است و می‌توانند بر روی رایانه‌های ویندوز و مک اجرا شوند. هنگامی که نرم افزار به سخت افزار متصل شود، بیت کوین استخراج می‌شود.
• تجهیزات کامپیوتری : مقرون به صرفه ترین نوع استخراج بیت کوین شامل سخت افزار است. برای استخراج موفقیت آمیز بیت کوین به یک کامپیوتر قدرتمند نیاز است که از مقدار زیادی از برق استفاده کند. البته به شرطی که هزینه‌های سخت افزاری آن حدود ۱۰۰۰۰ دلار یا کمتر باشد.

استخراج بیت کوین قانونی است یا غیرقانونی؟

استخراج بیت کوین در بسیاری از کشورها قانونی است، اما نه در همه کشورها. برخی از کشورها مقرراتی را تصویب کرده‌اند که به طور موثر مالکیت، تجارت یا استخراج بیت کوین را ممنوع کرده است. استخراج بیت کوین در کشورهای الجزایر، بولیوی، مصر، چین، نپال، پاکستان و مراکش غیرقانونی است.

ماینینگ چه خطراتی دارد؟

• نوسان قیمت: قیمت بیت کوین از زمان معرفی آن در سال ۲۰۰۹ تا کنون تغییرات بسیاری داشته است. این نوع نوسانات، تشخیص اینکه آیا پاداش آنها بر هزینه‌های بالای ماینینگ غالب خواهد بود یا خیر، کار را برای ماینرها دشوار می‌کند.
• مقررات: کشورهای یسیار کمی از ارزهای دیجیتال مانند بیت‌کوین استقبال کرده‌اند، و بسیاری از آنها با شک و تردید به آن نگاه می‌کنند، زیرا این ارزها خارج از کنترل دولت عمل می‌کنند. همیشه این خطر وجود دارد که دولت‌ها مانند چین، استخراج بیتکوین یا ارزهای دیجیتال را به طور کلی غیرقانونی کنند. دلیل آن می‌تواند ریسک‌های مالی و افزایش معاملات سوداگرانه باشد.

آیا ماینینگ بر ارزش ارز دیجیتال تاثیر می‌گذارد؟

توکن های جدید ارزهای دیجیتال از طریق فرآیندی به نام ماینینگ تولید می‌شوند. استخراج رمز ارز شامل استفاده از رایانه برای تأیید بلوک بعدی در بلاکچین است. شبکه غیرمتمرکز ماینرها چیزی است که به ارزهای رمزنگاری شده اجازه می دهد که به روشی خاص کار کنند. در ازای این پروتکل، علاوه بر هزینه‌هایی که طرف‌های مبادله به ماینرها پرداخت می‌کنند، پاداشی نیز در قالب توکن‌های ارزهای دیجیتال ایجاد می‌کند.

تأیید بلاک چین به قدرت محاسباتی نیاز دارد. ماینرها در تجهیزات گران قیمت و برق سرمایه گذاری می‌کنند تا ارز دیجیتال استخراج کنند. در یک سیستم اثبات کار، مانند سیستم‌هایی که توسط بیت‌کوین و اتریوم استفاده می‌شود، هرچه رقابت برای استخراج یک ارز دیجیتال خاص وجود داشته باشد، استخراج آن دشوارتر می‌شود. دلیل آن این است که ماینرها اساساً برای حل یک مسئله پیچیده ریاضی به منظور تأیید یک بلوک با یکدیگر رقابت می کنند. به این ترتیب، هزینه استخراج افزایش می‌یابد زیرا برای ماینینگ موفقیت‌آمیز به تجهیزات قدرتمندتری نیاز است.

با افزایش هزینه های ماینینگ، ارزش ارز دیجیتال نیز افزایش می‌یابد. اگر ارزش ارزی که استخراج می‌کنند برای جبران هزینه‌های آن‌ها کافی نباشد، ماینرها استخراج نمی‌کنند، و از آنجایی که ماینرها برای ایجاد عملکرد بلاک چین ضروری هستند، تا زمانی که تقاضا برای استفاده از بلاک چین وجود داشته باشد، قیمت باید افزایش یابد.

جمع بندی

امروزه ماینینگ (Mining) بخش جدا نشدنی از دنیای ارزهای رمزنگاری شده می‌باشد.  هر فردی می‌تواند با فراهم نمودن شرایط مربوط به ماینینگ به یک ماینر تیدیل شود، و در ازای ارائه خدمات به شبکه پاداش دریافت نماید. این پاداش در قالب رمز ارز شبکه مورد نظر است. برای این‌که امنیت این شبکه به‌خوبی حفظ شود و نتوان به آن حمله کرد، استخراج آن طوری طراحی شده است که ماینرها برای دریافت پاداش باید مسائل ریاضی را با استفاده از قدرت پردازش خود حل نمایند. پس اگر کسی بخواهد امنیت شبکه بیت کوین را به‌خطر اندازد، باید بیش از نصف ماینرهای شبکه دارای قدرت پردازشی باشد. با این حال استخراج بیت کوین بسیار ساده است و برای ماینینگ نیاز به دانستن جزئیات آن نیست. با آموزش استخراج بیت کوین می‌توانید به یک ماینر حرفه‌ای تبدیل شوید.