استخراج بیتکوین چیست و چگونه انجام میشود؟
استخراج بیتکوین چیست؟
استخراج بیتکوین به بیان ساده فرآیند تأیید تراکنشهای بیتکوین توسط داوطلبان شرکتکننده در شبکه بیتکوین، که اصطلاحاً ماینر نامیده میشوند، بهمنظور حفظ امنیت شبکه و پرداخت پاداش (بیتکوین) به ماینرها است. بیتکوینها طی فرایند استخراج ایجاد میشوند و به ماینرها برای حفظ امنیت شبکه و اعتبارسنجی بلوکهای تراکنش پاداش داده میشوند. استخراج بیتکوین، به بیان دقیقتر، اعتبارسنجی تراکنشهای دفتر کل بیتکوین با استفاده از قدرت پردازش سختافزاری و نرمافزاری برای حل الگوریتمی پیچیده و پرداخت پاداش بیتکوین برای اعتبارسنجی تراکنشها است.
:quality(80)/2023-03-20/A5E43E1A093500E525C40B8AA1A68ED1.jpeg)
بیتکوین چگونه استخراج میشود؟
استخراج بیتکوین از زمان طرح مفهوم بیتکوین رایج شد و مفهوم بیتکوین بدون وجود ماینرها ناقص است. ماینرها اعتبارسنج شبکه نیز نامیده میشوند. همه میتوانند ماینر باشند. چندین دهه پیش که بیتکوین تازه ارائه شده بود، هر کاربری میتوانست با اتصال به شبکه تراکنشهای بیتکوین را با رایانهاش اعتبارسنجی کند و به همین سادگی پاداش بیتکوین دریافت کند. شبکه بیتکوین و دفتر کل تراکنشهایش منبع باز هستند و اعتبارسنجی در این شبکه توسط شرکتکنندگانی محدود انجام نمیشود، بلکه همه افراد میتوانند بیتکوین استخراج کنند. استخراج بیتکوین دشوار و دریافت پاداش بیتکوین مستلزم رقابت با سایر ماینرها برای تأیید تراکنشها است. مزارع استخراج از دستگاههای سختافزاری تخصصی با کارایی بالا برای رقابت با سایر ماینرها و دریافت پاداش بیتکوین از طریق اعتبارسنجی تراکنشها استفاده میکنند. این دستگاههای سختافزاری تخصصی با کارایی بالا محاسبات پیچیدهای برای تأیید و ثبت تراکنشهای جدید بیتکوین، جلوگیری از دو بار خرج کردن، و تضمین امنیت بلاکچین انجام میدهند. این محاسبات شامل رقابت رایانهها (که گرههای شبکه بیتکوین هستند) بر سر حدس زدن عددی هگزادسیمال (که هش تراکنش نیز نامیده میشود) است. رایانهای که زودتر هش تراکنش را پیدا کند، دفتر کل بلاکچین بیتکوین را با توجه به تراکنش جدید تأییدشده بهروزرسانی و بیتکوین استخراجشده را بهعنوان پاداش دریافت میکند. این فرایند بهطور متوسط هر ده دقیقه یکبار انجام میشود.
تأیید تراکنشهای بلاکچین به قدرت محاسباتی زیادی نیاز دارد که توسط ماینرها بهطور داوطلبانه تأمین میشود. همچنین استخراج بیتکوین به فضای داده زیادی نیاز دارد زیرا اطلاعات دفتر کل هزاران تراکنش در رایانه ماینرها ذخیره میشود و این کار برای یک یا چند ماینر مقرونبهصرفه نیست. امروزه استخراج بیتکوین در مزارع استخراج انجام میشود. این مزارع سختافزارهای گرانقیمت و با کارآمدی بالا را میخرند و هزینه برق این دستگاهها را پرداخت میکنند. ماینرها باید سود بیتکوینهای بهدستآمده را با هزینه راهاندازی مزرعه استخراج مقایسه کنند. افزایش تعداد ماینرها کسب پاداش را سختتر و امنیت شبکه بیتکوین را بیشتر میکند. اجماع مورد استفاده در استخراج بیتکوین اجماع اثبات کار است.
:quality(80)/2023-03-20/0EBBEBE67257B22ABECA5A4C4A0E2857.jpeg)
اجماع اثبات کار چیست؟
الگوریتم اثبات کار (PoW) اجماعی روی شبکه بلاکچین و روشی غیرمتمرکز برای تأیید تراکنشها توسط رایانهها یا گرهها بهمنظور ممانعت از دو بار خرج کردن و کسب پاداش است. الگوریتم اثبات کار کاربرد گستردهای در شبکههای بلاکچین بهعنوان پروتکل اجماع دارد و به تأمین امنیت در شبکه بلاکچین و اعتبارسنجی ایمن و دقیق تراکنشها کمک میکند. الگوریتم اجماع اثبات کار رمزارز بومی بلاکچین را به ماینرهای تأییدکننده تراکنشها و ایمن کننده شبکه پاداش میدهد. این نوع اجماع با سایر فرآیندهای اجماع نظیر اثبات سهام، اثبات سهام نیابتی، و غیره فرق دارد. اجماع اثبات کار و سایر اجماعهای بلاکچین هدف واحدی دارند: اعتبارسنجی تراکنشها برای جلوگیری از دو بار خرج کردن، تمرکززدایی، و امنیت شبکه به روشهای مختلف. بلاکچین مبتنی بر اثبات کار از پروتکل استخراج برای دستیابی به اجماع استفاده میکند، ولی بلاکچینهای اثبات سهام از سهام برای رسیدن به اجماع استفاده میکنند. سایر بلاکچینها از اجماعهای مختلفی برای حفظ امنیت، تمرکززدایی و اعتبارسنجی تراکنشها استفاده میکنند.
بلاکچینهای اثبات کار انرژی زیادی مصرف میکنند و به همین دلیل سرعت و مقیاس محدودی دارند. بلاکچینهای اثبات کار، جدای از محدودیتهای سرعت و مقیاسپذیری، تاریخچه امنیتی بهتر و تمرکززدایی کامل دارند. ماهیت توزیعشده بلاکچینهای اثبات کار تسلط مهاجمان مخرب بر قدرت محاسباتی اکثریت گرههای شبکه و درنتیجه کنترل شبکه بلاکچین را بسیار دشوار میکند.
غیر از بیتکوین، بلاکچینهای معروف زیادی نظیر اتریوم، لایت کوین، مونرو، بیتکوینکش، زی کش و غیره نیز از اجماع اثبات کار استفاده میکنند. الگوریتم اجماع اتریوم نیز سپتامبر 2022 به اجماع اثبات سهام ارتقا داده خواهد شد.
مزایای استخراج بیتکوین
- استخراج بیتکوین مانع از دو بار خرج کردن میشود.
- اجماع استخراج بیتکوین امنترین مکانیسم اجماع است.
- استخراج بیتکوین با هدف امنیت و شفافیت بیشتر بلاکچین انجام میشود.
- ماینرهای بیتکوین برای ایمن نگهداشتن شبکه بیتکوین پاداش میگیرند.
- استخراج بیتکوین محدود به عدهای خاص نیست و همه میتوانند بیتکوین استخراج کنند.
معایب استخراج بیتکوین
- استخراج بیتکوین مقرونبهصرفه نیست زیرا نیازمند سختافزارهایی بسیار قدرتمند است.
- استخراج بیتکوین در مزارع استخراج منجر به انتشار مقادیر زیادی گازهای کربنی میشود و درنتیجه با محیطزیست سازگار نیست.
- مشارکت بالا در استخراج بیتکوین مصرف انرژی را شدیداً افزایش میدهد.
- اکثر استخرهای استخراج بیتکوین توسط واحدهایی منفرد کنترل میشوند که این موضوع تمرکززدایی در شبکه بلاکچین را تضعیف میکند.
- مدل استخراج بیتکوین مستعد حملات 51 درصدی است؛ یعنی اگر نهاد واحدی 51 درصد قدرت استخراج را در اختیار بگیرد، شبکه را مستعد انجام حملات میکند.
ممنوعیت استخراج بیتکوین
تعداد کشورهایی که به دلیل کمبود انرژی برای مصرفکنندگان و صنایع بزرگ مانع از استخراج بیتکوین میشوند رو به افزایش است. به گزارش finextra.com، مقامات چینی در حالی استخراج بیتکوین را ممنوع کردهاند که ۷۰ درصد ماینرهای جهان در چین زندگی میکنند. درنتیجه، بخش عمده استخراج کریپتو به کشورهایی با هزینه انرژی کمتر منتقل شده است.
خلاصه
بهطور خلاصه، استخراج بیتکوین لازمهی حفظ فعالیت، امنیت، غیرمتمرکز و شفاف بودن، و کاهش آسیبپذیری شبکه در برابر حملات و هکها است. جدای از این، استخراج بیتکوین مقرونبهصرفه و سازگار با محیطزیست نیست. اجماعهای زیادی با هدف جایگزینی اجماع اثبات کار بیتکوین ایجاد شدهاند. هرچند اجماع اثبات سهام بسیار فراگیر و پذیرفته شده است، ولی در مقایسه با اجماع اثبات کار مورد استفاده در شبکه بیتکوین کمتر غیرمتمرکز است. اتریوم بعد از بیتکوین دومین رمزارز برتر جهان از نظر ارزش بازار است و قصد دارد از اجماع اثبات سهام استفاده کند. اتریوم به دلیل معایب تکنیک استخراج اثبات کار قصد استفاده از اجماع اثبات سهام را دارد که در آن اعتبارسنجها اتر خود را برای حفظ امنیت و تأیید تراکنشها در شبکه اتریوم به اشتراک میگذارند.