ماین بیتکوین و استخراج بیتکوین

ارزهای دیجیتال در سال های اخیر به یکی از مهم ترین موضوعات در دنیای مالی و فناوری تبدیل شده اند. بیت کوین به عنوان اولین و محبوب ترین ارز دیجیتال، توجه بسیاری را به خود جلب کرده است. اما فرآیند ایجاد و مدیریت این ارزها، که به آن ماینینگ (Mining) یا استخراج ارز گفته می شود، نیازمند درک عمیقی از تکنولوژی های زیربنایی است. در این مقاله، به بررسی فرآیند ماینینگ ارزهای دیجیتال و مفاهیم مرتبط با آن خواهیم پرداخت.

مفهوم ماینینگ

ماینینگ ارزهای دیجیتال به فرآیندی گفته می شود که در آن تراکنش های انجام شده در شبکه های ارزهای دیجیتال تأیید و به دفترکل عمومی به نام بلاکچین اضافه می شوند. این فرآیند با استفاده از توان محاسباتی کامپیوترها صورت می گیرد که طی آن مسائل پیچیده ریاضی حل می شوند. هر بار که یک مسئله ریاضی توسط یک ماینر حل می شود، یک بلوک جدید به زنجیره بلاک ها افزوده شده و ماینر به عنوان پاداش، مقداری ارز دیجیتال دریافت می کند. این روش به عنوان اثبات کار (Proof of Work) شناخته می شود و هدف اصلی آن حفظ امنیت و یکپارچگی شبکه است.

فرآیند ماینینگ با دریافت تراکنش های در حال انتظار از شبکه شروع می شود. ماینرها این تراکنش ها را در بلوک هایی قرار می دهند و برای افزودن بلوک به بلاکچین، باید مسئله ریاضی مرتبط با آن بلوک را حل کنند. این مسائل ریاضی، به طور خاص طراحی شده اند تا نیازمند توان محاسباتی بالا باشند و به طور تصادفی از میان اعداد انتخاب می شوند، که این امر باعث می شود تا ماینینگ نیازمند استفاده از تجهیزات سخت افزاری پیشرفته باشد. با افزایش تعداد ماینرها، سختی شبکه نیز افزایش می یابد تا زمان لازم برای یافتن پاسخ ثابت باقی بماند.

ماینینگ نقش مهمی در تمرکززدایی و امنیت شبکه ارزهای دیجیتال ایفا می کند. با وجود ماینرهای متعدد در سرتاسر جهان، احتمال کنترل شبکه توسط یک نهاد واحد کاهش می یابد، که این خود از مزایای بزرگ بلاکچین است. اما این فرآیند نیز با چالش هایی مانند مصرف بالای انرژی و نیاز به تجهیزات تخصصی همراه است. به همین دلیل، جامعه ارزهای دیجیتال به دنبال روش های جایگزین مانند اثبات سهام (Proof of Stake) است تا بتواند این مشکلات را کاهش داده و فرآیند ماینینگ را بهینه تر کند.

نحوه انجام ماینینگ

در ابتدا باید بدانید که ارزهای دیجیتال یک نوآوری جدید هستند که چند سال پیش تقریباً هیچ کس از وجود آن ها مطلع نبود. معروف ترین ارز دیجیتال، بیت کوین است که این روزها به یکی از موضوعات داغ و جنجالی در شبکه های اجتماعی و اینترنت تبدیل شده است. در فرآیند ماینینگ ارزهای دیجیتال در بلاک چین، بیت کوین بیشترین کاربرد را دارد. با این حال، اصطلاح «ماینینگ» یا "ماینینگ" ممکن است کمی گمراه کننده باشد، زیرا در این فرآیند ماینینگ کنندگان در واقع هیچ ارز دیجیتالی پیدا نمی کنند. بلکه، با تأیید و تأمین امنیت تراکنش ها در شبکه بلاکچین، پاداشی به آن ها تعلق می گیرد. ارزهای دیجیتال غیرمتمرکز هستند و توسط هیچ دولتی کنترل نمی شوند. تولید واحدهای جدید ارزهای دیجیتال از طریق فرآیند ماینینگ انجام می شود. در این شبکه ها، تراکنش ها به صورت همتا به همتا (P2P) و بدون نیاز به واسطه هایی مانند بانک انجام می شوند. بنابراین، مسئولیت ماینینگ ارز و تأمین امنیت شبکه بر عهده خود کاربران (ماینرها) است. ماینرها با استفاده از توان محاسباتی کامپیوترهای خود، تراکنش ها را تأیید و امنیت شبکه را تأمین می کنند. به عنوان پاداش، ارز جدید و بخشی از کارمزد تراکنش ها را دریافت می کنند.

ماینینگ ارزهای دیجیتال سه هدف اصلی دارد:

1. تأیید تراکنش ها
2. حفظ امنیت شبکه
3. تولید واحدهای جدید به صورت غیرمتمرکز

ماینرها با استفاده از کامپیوترهای خود، مسائل ریاضی و الگوریتم های پیچیده را حل می کنند. هر ماینری که سریع تر و دقیق تر پردازش را انجام دهد، پاداش دریافت می کند. این پاداش شامل ارز تولید شده و بخشی از کارمزد تراکنش ها است. هدف اصلی این فرآیند، تأیید تراکنش ها و ثبت آن ها در دفتر کل توزیع شده بلاکچین است. این رقابت بین ماینرها انگیزه لازم برای مشارکت در پردازش تراکنش ها و تأمین امنیت شبکه را فراهم می کند.

تاریخچه ماینینگ

ماینینگ ارزهای دیجیتال با ظهور بیت کوین آغاز شد. بیت کوین، اولین ارز دیجیتال غیرمتمرکز، در سال ۲۰۰۹ توسط فرد یا گروهی ناشناس با نام مستعار ساتوشی ناکاموتو معرفی شد. نخستین بلوک بیت کوین، که به بلوک جنسیس معروف است، توسط ناکاموتو ماینینگ شد و این آغاز فرآیند ماینینگ بود. در ابتدا، ماینینگ بیت کوین با استفاده از کامپیوترهای شخصی انجام می شد و هر کسی با یک کامپیوتر معمولی می توانست در این فرآیند شرکت کند.

با افزایش محبوبیت بیت کوین و افزایش تعداد تراکنش ها، نیاز به توان محاسباتی بیشتری برای حل مسائل ریاضی و ماینینگ بلوک ها به وجود آمد. در نتیجه، ماینرها شروع به استفاده از کارت های گرافیکی (GPU) کردند که توان پردازشی بیشتری نسبت به پردازنده های مرکزی (CPU) داشتند. اما این تنها آغاز تغییرات بود.

با گذشت زمان و افزایش پیچیدگی شبکه بیت کوین، تجهیزات تخصصی تری به نام مدارهای مجتمع خاص منظوره (ASIC) معرفی شدند. ASICها به طور خاص برای ماینینگ ارزهای دیجیتال طراحی شده اند و عملکرد بسیار بهتری نسبت به GPUها دارند. این تغییرات باعث افزایش سرعت و کارایی فرآیند ماینینگ شد، اما در عین حال ورود به این عرصه را برای افراد عادی دشوارتر کرد، زیرا هزینه های سرمایه گذاری اولیه برای تجهیزات ماینینگ به طور قابل توجهی افزایش یافت.

با موفقیت بیت کوین، ارزهای دیجیتال دیگری نیز به بازار آمدند که هر کدام الگوریتم های خاص خود را برای ماینینگ معرفی کردند. اتریوم، به عنوان یکی از مهم ترین ارزهای دیجیتال بعد از بیت کوین، از الگوریتم Ethash استفاده می کند که طراحی شده تا در برابر ASIC مقاوم باشد و ماینینگ آن را برای افراد بیشتری در دسترس قرار دهد.

همچنین، برخی ارزهای دیجیتال مانند لایتکوین از الگوریتم های متفاوتی مانند Scrypt استفاده می کنند که نیاز به توان محاسباتی و حافظه بیشتری دارد. این تنوع در الگوریتم ها و روش های ماینینگ، به گسترش بیشتر جامعه ماینرها و تنوع بیشتر در تجهیزات ماینینگ منجر شده است.

در سال های اخیر، با توجه به نگرانی های مربوط به مصرف بالای انرژی و اثرات زیست محیطی ماینینگ، تغییراتی در الگوریتم های ماینینگ ایجاد شده است. اتریوم با انتقال به نسخه 2.0 و استفاده از الگوریتم اثبات سهام (Proof of Stake)، به دنبال کاهش مصرف انرژی و بهبود پایداری شبکه است. این تغییرات نشان دهنده تلاش برای ایجاد روش های ماینینگ پایدارتر و کم مصرف تر هستند.

ماینینگ ارزهای دیجیتال به روش اثبات کار

مفهوم اثبات کار - POW

ماینینگ ارزهای دیجیتال، به ویژه بیت کوین، بر اساس روشی به نام اثبات کار (Proof of Work) انجام می شود. این روش به منظور مقابله با حملات اسپم و تأمین امنیت شبکه ایجاد شد. آدام بک، با اختراع سیستم هش کش (Hashcash)، ایده ی الزام انجام محاسبات پیچیده را برای ارسال پیام ها و جلوگیری از اسپم ها معرفی کرد. این سیستم پایه و اساس الگوریتم اثبات کار شد. در این روش، ماینرها معادلات ریاضی پیچیده ای را حل می کنند و در ازای تأیید تراکنش ها و افزودن بلوک های جدید به بلاکچین، پاداش دریافت می کنند.

پیچیدگی های ماینینگ در روش اثبات کار - POW

در فرآیند ماینینگ به روش اثبات کار، ماینرها با استفاده از توان پردازشی کامپیوترهای خود معادلات ریاضی پیچیده ای را حل می کنند. این معادلات نیازمند نیروی پردازشی بالا و مصرف برق زیادی هستند. میزان پیچیدگی این معادلات بسته به بزرگی شبکه متفاوت است؛ شبکه های بزرگتر به قدرت پردازشی بیشتری نیاز دارند. ماینرها باید بتوانند این معادلات را در زمان مشخصی، معمولاً حدود ۱۰ دقیقه، حل کنند تا تراکنش ها تأیید و بلاک جدیدی تولید شود. اگر این زمان طولانی تر شود، تراکنش ها روی هم انباشته شده و کارایی شبکه کاهش می یابد.

مزایا و معایب اثبات کار - POW

روش اثبات کار دارای مزایا و معایب خاص خود است. از مزایای آن می توان به امنیت بالای شبکه اشاره کرد؛ این روش به دلیل نیاز به توان پردازشی بالا و هزینه های زیاد، احتمال حملات هکرها را به شدت کاهش می دهد. همچنین، در این روش میزان دارایی افراد تأثیری بر توانایی آن ها در ماینینگ ندارد؛ بلکه توان پردازشی سیستم مهم است.

اما معایب این روش نیز قابل توجه است. یکی از بزرگترین معایب، هزینه های بالای انرژی و برق مصرفی است که باعث می شود ماینینگ ارز دیجیتال بسیار پرهزینه باشد. همچنین، محاسبات انجام شده برای حل معادلات، پس از ماینینگ بلاک، کاربرد دیگری ندارند و به هدر می روند. این عدم کارایی محاسبات منجر به اتلاف منابع می شود.

استخرهای ماینینگ ارز دیجیتال

استخر ماینینگ یا استخر استخراج (Mining Pool) به فضایی گفته می شود که در آن ماینرها (اشخاص یا دستگاه هایی که برای استخراج ارزهای دیجیتال مانند بیت کوین، اتریوم و غیره استفاده می شوند) می توانند توان پردازشی و محاسباتی خود را برای استخراج به اشتراک بگذارند. این استخرها اغلب توسط شرکت ها یا افرادی که دسترسی به تجهیزات پردازشی قوی دارند، ایجاد می شوند.

معرفی برخی از بزرگ ترین استخرهای استخراج ارز دیجیتال

1. استخر btc.com
   • مزایا: از جمله بزرگ ترین استخرهای استخراج بیت کوین با کارمزد 1.5%.
   • معایب: خدمات به کاربران ایرانی متوقف شده است.
     
     
2. استخر slushpool
   
   • مزایا: اولین استخر استخراج ارزهای دیجیتال با کارمزد 2% و سایت کاربرپسند.
   • معایب: تنها در جمهوری چک قابل دسترسی است.
     
     
3. استخر emcd pool
   • مزایا: این استخر یکی از پر قدرت ترین استخرهای استخراج ارز دیجیتال است که در چین فعالیت می کند.
   • معایب: دسترسی به خدمات برخی اعضا ممکن است با محدودیت هایی رو به رو باشد.
     
     
4. استخر nicehash
   • مزایا: این استخر به کاربران اجازه می دهد تا توان پردازشی خود را بفروشند و به جای آن پاداش دریافت کنند.
   • معایب: کارمزد بالایی برای استفاده از خدمات آن در نظر گرفته شده است.
     
     
5. استخر bitclub network
   • مزایا: این استخر یکی از استخرهای معتبر است که به کاربران امکان استخراج چند ارز دیجیتال را می دهد.
   • معایب: در چند سال گذشته به دلیل مشکلات حقوقی بسته شده است.
     
     
6. استخر nanopool
   • مزایا: این استخر به کاربران امکان استخراج ارزهای دیجیتال مختلف را با هزینه کمتری ارائه می دهد.
   • معایب: ممکن است در برخی موارد تأخیر در پرداخت ها وجود داشته باشد.
     
     
7. استخر dwarfpool
   • مزایا: این استخر به کاربران امکان می دهد با توان پردازشی کم، درآمدی قابل توجه از استخراج ارزهای دیجیتال داشته باشند.
   • معایب: کارمزد بالایی برای استفاده از خدمات آن در نظر گرفته شده است.
     
     
8. استخر ethpool
   • مزایا: این استخر متمرکز بر استخراج ارز Ethereum است و به کاربران امکان می دهد به صورت مستقیم در شبکه Ethereum مشارکت کنند.
   • معایب: در برخی موارد، مشکلاتی در دسترسی به خدمات آن وجود داشته باشد.

آینده ماینینگ ارزهای دیجیتال

در آینده، پیشرفت های تکنولوژیکی و استفاده از انرژی های تجدیدپذیر می تواند به کاهش اثرات منفی زیست محیطی ماینینگ کمک کند. همچنین، معرفی ارزهای دیجیتال جدید و نوآوری در الگوریتم های ماینینگ می تواند فرصت های جدیدی را برای ماینرها و توسعه دهندگان فراهم کند.

نتیجه گیری

ماینینگ ارزهای دیجیتال یکی از مهم ترین فرآیندها در عملکرد ارزهای دیجیتال است که نقش حیاتی در تأیید تراکنش ها و امنیت شبکه دارد. با وجود چالش های موجود، نوآوری ها و پیشرفت های تکنولوژیکی می توانند به بهبود این فرآیند و افزایش پذیرش عمومی ارزهای دیجیتال کمک کنند. آینده ماینینگ با تأکید بر پایداری و تمرکززدایی، نویدبخش تحولاتی مثبت در این حوزه است.

منابع: 

hamtapay.net

mihanblockchain.com

faradars.org