بلاک چین و نحوه استخراج بیت‌کوین

در اواخر جنگ جهانی دوم در سال 1944 بود که نمایندگان 44کشور جهان در محلی بنام برتون وودز در ایالت آمریکا گردهم آمدند تا یک نظام پولی جدید تشکیل دهند. توافق به این صورت بود که کشورها باید متعهد می شدند که بجای طلا دلار ذخیره کنند و آمریکا به میزان دلارهای صادرشده در خزانه خود‌ طلا نگهداری کند. کشورها متعهد می‌شدند که نرخ تبادل را بین ارز رایج خود و دلار آمریکا ثابت نگه ‌دارند. کشورهای زیادی شروع به ذخیره کردن دلار آمریکا کردند که همین امر باعث قدرتمندی مطلق ایالات متحده شد. در سال 1971 ایالات متحده از یک رکود تورمی گسترده رنج می‌برد و دلار داشت به سرعت ارزش خود را از دست میداد که تمام این عوامل در نهایت موجب شد که رئیس‌جمهور وقت ایالات متحده آمریکا «ریچاردنیکسون» در تصمیمی ناگهانی که به شوک نیکسون مشهور شد، امکان دریافت طلا در ازای دلار را لغو کند. بدون کنترل قیمت، طلا به سرعت به 120 دلار در هر اونس در بازار آزاد رسید. این توافق از بین رفت ولی دلار تبدیل به استاندارد پولی و پشتوانه‌ای برای سایر ارزها باقی ماند.

درسال1990ارزهای دیجیتال باهدف حذف ارزهای فیات روی کار آمدند .درآن زمان دولت ها نقش بسزایی در ارزش پول ملی خود داشتند، به عنون مثال با کوچکترین تغییرات در نرخ بهره ارزش پول ملی دستخوش تغییرات مهم میشد.بخاطر حذف نقش حاکمیت ودولت و بانک ها در برابر پول ملی،ارزهای دیجیتال بوجود آمدند . در نوامبر سال 2008 ساتوشی ناکاموتو گزارش عملکرد یا همان وایت‌ پیپر 9صفحه ای را دقیقا بعداز بحران سال مالی منتشر کرد. ساتوشی این سیستم پولی را بر پایه بی اعتمادی افراد به هم بنا کرد .این سیستم طوری طراحی شده که مدیریتش دست فرد خاصی نیست و کاملا غیر متمرکز است ، کنترل توسط افراد صورت میگیرد وتمامی افرادازاطلاعات هم باخبرهستند ولی هویت کسی آشکار نیست.

زیر ساخت بیت کوین از فناوری بلاک چین استفاده شده که قبل تر از بیت کوین وجود داشته. بلاک چین وظیفه ثبت و ذخیره همه ی تراکنش ها و اطلاعات را بر عهده دارد. امروزه در حوزه هایی مانند سلامت،دانشگاه،خودروسازی مورد استفاده قرار گرفته است .شیوه کار در بلاک چین به اینصورت است که بلاک چین مجموعه‌ای از داده‌های مربوط به تراکنش‌های بیت کوین را در خود ذخیره میکند که هرگاه یک بلا‌ک کامل ‌شود راه را برای شروع استخراج بلاک بعدی باز می‌کند و بلاک قبلی بسته می‌شود بنابراین امکان تغییر، حذف و یا اضافه کردن هیچ تراکنشی در بلا‌ک‌های قبلی وجود ندارد. هر بلاک حدودا 2000 تراکنش در خود جای می دهد. تمامی این اطلاعات ذخیره شده برای همه ی اعضای شبکه که به نود معروف است قابل رویت است .

• نودها

کامپيوتري که نرم‌افزار بيت کوين را اجرا و با مشارکت در انتقال اطلاعات، به حفظ کار شبکه بيت کوين کمک مي‌کندرا نود گویند.نودها تراکنش‌هاي بيت کوين را اعتبارسنجي و در شبکه مخابره مي‌کنند.چنانچه اگر بیش از نیمی از نوت ها تراکنش واطلاعات بلاک را تایید نکنند بلاک از زنجیره حذف میشود.

ساتوشی ناکاموتو برای افرادی که این دفاترکل یا بلاک هایی را که می سازند پاداشی در نظر گرفته تا این افراد انگیزه ای برای استخراج بلاک ها داشته باشند.اصطلاحا به این افراد ماینر میگویند.

• ماینرها

ماینرها قدرت پردازش دستگاه‌هاي استخراج خود را در اختيار شبکه قرار مي‌دهند تا امنيت شبکه حفظ و تراکنش‌هاي بيت کوين تأييدشود.تراکنش‌ها در داخل بلاک قرار مي‌گيرند و به بلاک قبلي خود متصل مي‌شوندولی برای اضافه کردن بلاک به بلاک چين مستلزم حل کردن معادلات رياضي پيچيده است که فقط با حدس زدن اعداد مي‌توان اين کار را انجام داد يافتن معادله بلاک کاملاً تصادفي است، اما هر چقدر که يک ماينر قدرت پردازش بيشتري داشته باشد، شانس پيدا کردن جواب افزايش پيدا مي‌کند، و به اين صورت چند قدم از بقيه ماينرها جلوتر است اولين ماينري که به جواب معادله و هش صحيح برسد، برنده مي‌شود و آن را به بقيه نودها اعلام مي‌کند. بلافاصله تمام ماينرها براي بلاک بعدي دوباره رقابت را از سر مي‌گيرند.اولین بلاک در ژانویه2009 شکل گرفت،وهمینطور اولین مبادله بیت کوین درسال2010 برای خرید 2عدد پیتزا در فلوریدا به مبلغ 10هزار بیت کوین انجام شد.این فرآیندها از معادلات ریاضی با داده هایی مثل حروف،اعداد و تصویر را به خروجی رمزگذاری شده تبدیل می‌کند ودرآن از داده تابع هش استفاده میکنند. این نوع هش سبب می‌شود برای هویت ‌سنجی و برقراری امنیت بسیار مناسب باشد. حل این معادلات برای ماینرها با پاداش همراه است که  در روز‌های اول پاداش استخراج به ازای هر 10 دقیقه 50 بیت کوین بود. به‌طور تقریبی هر 4 سال یا حدودا هر 210.000 بلاک این مقدار نصف می‌شود که این فرایند را نصف شدن پاداش استخراج یا هاوینگ می‌گویند. در سال‌های 2012 و 2016 به ترتیب به 25 و 12.5 بیت کوین کاهش یافت،که درحال حاضر این مقدار 6.25 واحد می باشد.نکته مهم در هاوینگ ها اینست که بعد ازهر هاوینگ یک جهش قیمتی در بیت کوین رخ میدهد . به‌دليل اينکه زمان بلاک بيت کوين 10دقيقه است، تقريباً هر 10 دقيقه بيت کوين‌هاي جديد توليد مي‌شوند و به يک ماينر تعلق مي‌گيرند. حالا ممکن است که يک دستگاه بسيار قدرتمند بتواند جواب معادله را کمتر از 10 دقيقه پيدا کنداين باعث اختلال در کار شبکه و استخراج سريع تمام واحدهاي بيت کوين خواهد شد. به همين منظور چيزي به‌نام سختي شبکه در بيت کوين تعبيه شده است، سختي شبکه متغيري است که هدف آن ثابت نگه داشتن ميانگين زمان ايجاد يک بلاک در شبکه است. سختي شبکه بيت کوين هر دو هفته يک بار تغيير مي‌کند تا زمان پيدا شدن هر بلاک به طور ميانگين 10 دقيقه باقي بماند در صورتي که سختي شبکه وجود نداشته باشد با وارد شدن ماينرهاي بيشتر به شبکه حدس‌هايي که درباره هش هر بلاک زده مي‌شود نيز افزايش پيدا مي‌کند واحتمال پيدا شدن هر بلاک در زماني کمتر از 10 دقيقه بيشتر مي‌شود.

تعداد سکه‌های بیت کوین محدودیت 21 میلیون واحدی دارد، در زمان نگارش این مقاله تاکنون بیش از 18.5 میلیون سکه از این تعداد در شبکه آزاد شده و قابلیت گردش یا انتقال پیدا کرده است که تخمين زده مي‌شوداستخراج همه ی واحدهاي بيت کوين تاسال 2140 طول بکشد،وقتي که همه بيت کوين‌ها استخراج شود، ماينرها فقط از کارمزدها سود خواهندبرد.

دستگاه استخراج مخصوص

امروزه استخراج به‌صرفه بيت کوين فقط با دستگاه مخصوص بیت کوین امکان پذیر است که معروف ترین آن ای سیک نام دارد، يکي از دلايلي که ماينرها به اي‌سيک بسيار علاقه‌مندند اين است که شانس زيادي به آنها به نسبت سرمايه‌شان براي استخراج ارزهاي ديجيتال به نسبت پردازنده‌هاي ديگر مي‌دهد،وبخاطر تعداد بالای مشارکت در پیدا کردن تابع هش دیگر CPUها قادر به انجام این کار نیستند. هر ارز ديجيتال الگوريتم هش رمزنگاري مربوط به خود را داشته و ماينرهاي اي‌سيک متناسب با اين الگوريتم‌ها طراحي مي‌شوند.

هر چه يک ماينر سخت‌افزارسريع‌تري داشته باشد درآمد بيشتري نيز خواهد داشت. سرعت دستگاه‌هاي ماينينگ با پارامتري به نام نرخ هش اندازه‌گيري مي‌شود که بر حسب هش بر ثانيه محاسبه مي‌گردد هر چه نرخ هش بالاتر باشد، درآمد حاصل از استخراج نيز بيشتر خواهد بود

• نکاتي که براي خريد دستگاه استخراج باید توجه کرد

1. قدرت دستگاه: دستگاه استخراج بيت کوين مورد نظر چند هش در ثانيه توليد مي‌کند، هش بيشتر برابر است با قدرت بيشتر.
2. مصرف برق: مصرف برق يک دستگاه از اهميت زيادي برخوردار است زيرا به طور مستقيم بر سوددهي تأثير مي‌گذارد، هر چقدر که مصرف برق کمتر و قدرت دستگاه بيشتر باشد، سوددهي دستگاه بيشتر است.
3. قيمت: قیمت هم نسبت به سرمايه شما بايد مورد توجه قرار گرفته شود،چون زمان بازگشت سرمايه با قيمت دستگاه رابطه مستقيم دارد.

• استخر استخراج

در ماه‌هاي اوليه ظهور بيت کوين ماينرها به صورت مستقيم در کار ماينينگ شرکت مي‌کردند و استخر استخراجي وجود نداشت از آنجايي که رقابت بر سر حل کردن مسائل پيچيده رياضي در شبکه بيت کوين بسيار زياد شده ماينرها قدرت پردازشي خود را در استخر استخراج متمرکز مي‌کنند، پس از آنکه ماينر وارد يک استخر استخراج مي‌شود در واقع توان پردازشي‌اش را به توان پردازشي ديگر اعضاي استخر اضافه مي‌کند و همه آن‌ها يک ماينر واحد را تشکيل مي‌دهند به اين ترتيب روند استخراج ارز ديجيتال سريع‌تر، راحت تر و به صرفه‌تر خواهد بود مزایای استخر را می توان ثبات در درآمد و شانس يافتن پاسخ معادلات و دريافت پاداش استخراج را بيشتر ‌کند.

استخرها میتوانند معایب های رو هم به همراه داشته باشند مثلا اینکه این احتمال وجود دارد که استخر ارقامي اشتباه به شما نشان دهد و درآمد شما را دستکاري کند،یا استخر به دليل مشکلات فني از دسترس خارج شود و درآمد شما نيز قطع مي‌شوداين مسئله مي‌تواند حاشيه سود شما را باتغييرات همراه کند.

امین کریم نژاد، گروه تحلیلی محمدرضا فلفلانی