استخراج بیت‌کوین چیست؟

فرآیند تولید بیت‌کوین‌های جدید از برخی جهات مشابه با فرآیند استخراج فلزات گران‌بها از زمین است. به همین دلیل، به آن 'استخراج بیت‌کوین' گفته می‌شود. همان‌طور که در مقاله سفید بیت‌کوین آمده است:

افزودن پیوسته مقدار ثابتی از سکه‌های جدید مشابه با تلاش معدنچیان طلا برای افزودن طلا به چرخه است. در مورد ما، زمان CPU و برق مصرف شده است.

یک نمای کلی ساده از استخراج بیت‌کوین به شرح زیر است:

افراد برای کسب پاداش بیت‌کوین با استفاده از قدرت محاسباتی در فرآیندی به نام «اثبات کار» (PoW) رقابت می‌کنند. این فرآیند به این دلیل نام‌گذاری شده است که تنها شرکت‌کنندگانی (ماینرها) که ثابت کرده‌اند منابع کافی (کار) اختصاص داده‌اند، شانس کسب پاداش را خواهند داشت.
تقریباً هر ۱۰ دقیقه، پاداش‌ها به یک «ماینر» برنده تعلق می‌گیرد.
پاداش‌ها دو بخش دارند -> (۱) «پاداش بلوک» که بیت‌کوین تازه استخراج شده است. در زمان نگارش این متن، پاداش بلوک ۶.۲۵ بیت‌کوین است (اما از اوایل مه ۲۰۲۴ به نصف کاهش خواهد یافت و سپس چهار سال بعد دوباره نصف خواهد شد و به همین ترتیب ادامه خواهد داشت). (۲) کارمزدهای مرتبط با تمام تراکنش‌ها در بلوک فعلی. کاربرانی که قصد انجام تراکنش دارند باید برای تشویق ماینرها به گنجاندن آن در بلوک بعدی، کارمزد به تراکنش پیشنهاد شده ضمیمه کنند.

فهرست مطالب

چرا استخراج بیت‌کوین لازم است؟

استخراج بیت‌کوین جزء اساسی روش شبکه برای رسیدن به اجماع در مورد وضعیت فعلی دفتر کل است. همچنین برای تقویت شبکه در برابر حملات بسیار حیاتی است. به عبارت دیگر، استخراج بیت‌کوین مرکزی برای امکان‌پذیر ساختن تراکنش‌های امن بیت‌کوین برای مردم است. برای درک علت، بیایید با جزئیات بیشتری به نحوه کار بیت‌کوین بپردازیم.

شبکه بیت‌کوین یک دفتر کل عمومی توزیع شده جهانی است که شامل یک لیست بزرگ از تراکنش‌های زمان‌بندی شده است. به عنوان مثال، یک ورودی دفتر کل ممکن است نشان دهد که شخص A یک بیت‌کوین به شخص B در ساعت 10 صبح دوشنبه ارسال کرده است. دفتر کل تقریباً هر 10 دقیقه به‌روز می‌شود با افزودن 'بلوک‌هایی' که شامل لیستی از تراکنش‌های جدید هستند. وجود دفتر کل که به طور داوطلبانه توسط هزاران شرکت‌کننده به نام 'گره‌' ذخیره می‌شود، به هر کسی اجازه می‌دهد که هم وضعیت فعلی و هم تاریخچه کامل مالکیت بیت‌کوین را ببیند.

به‌طور طراحی شده، هیچ مرجع مرکزی برای تصمیم‌گیری در مورد اینکه کدام تراکنش‌ها باید به بلوک‌های جدید اضافه شوند وجود ندارد. در عوض، وضعیت دفتر کل (همان 'حقیقت') به طور جمعی و از طریق هماهنگی توسط گره‌ها طبق پروتکل بیت‌کوین به دست می‌آید. این عدم تمرکز است که به بیت‌کوین برخی از ویژگی‌های جالب آن را می‌دهد - به طور خاص، مقاومت در برابر سانسور و بدون نیاز به مجوز.

بیشتر گره‌ها به سادگی تاریخچه دفتر کل را ذخیره می‌کنند، اعتبار تراکنش‌های جدید را طبق قوانین پروتکل بررسی می‌کنند و بلوک‌های جدید تراکنش‌ها را به سایر گره‌ها منتقل می‌کنند. به این ترتیب، وضعیت شبکه در سراسر جهان پخش می‌شود تا زمانی که همه گره‌ها اطلاعات یکسانی داشته باشند. در این نقطه، یک 'حقیقت' جدید درباره اینکه چه کسی مالک چه چیزی است وجود دارد.

چگونه گره‌های بیت‌کوین بلوک‌ها را منتشر می‌کنند

به‌طور مهمی، گروه کوچکی از گره‌ها به نام ماینرها برای ایجاد هر بلوک جدید رقابت می‌کنند. حقیقت به‌روز شده در مورد اینکه چه کسی مالک چه چیزی است با یک ماینر شروع می‌شود که حق ایجاد یک بلوک جدید را به دست آورده است. کسب حق ایجاد یک بلوک جدید از طریق رقابتی به نام "اثبات کار" تعیین می‌شود.

اثبات کار چیست و چرا ضروری است؟

استخراج اثبات کار (PoW) راهی برای اثبات ریاضی است که یک شرکت‌کننده در شبکه در بازی حضور دارد. این کار با مجبور کردن شرکت‌کنندگان به اثبات اینکه محاسبات دلخواهی که انرژی مصرف می‌کنند (کار) را انجام داده‌اند، انجام می‌شود. نیاز به صرف انرژی مهم است زیرا باعث می‌شود برای بازیگران بد هزینه‌بر باشد. به عبارت دیگر، اطمینان حاصل می‌شود که حمله به بیت‌کوین یک پروژه باخت مالی (و بسیار پرهزینه) است که احتمال وقوع آن را بسیار کم می‌کند.

از منظر نظریه بازی‌ها، استخراج PoW مزایای متعددی را فراهم می‌کند:

انگیزه برای رفتار صادقانه: ماینرها تشویق می‌شوند تا قوانین را رعایت کنند و تراکنش‌ها را به درستی اعتبارسنجی کنند. اگر سعی کنند سیستم را فریب دهند، خطر از دست دادن پاداش بلوک احتمالیشان و انرژی/منابع سرمایه‌گذاری شده در فرآیند استخراج وجود دارد.
امنیت از طریق هزینه: تلاش (کار محاسباتی) مورد نیاز برای اضافه کردن یک بلوک باعث امنیت زنجیره بلوکی در برابر حملات می‌شود. هر گونه تلاش برای تغییر تراکنش‌های گذشته (به عنوان مثال، حمله 51 درصدی) نیاز به قدرت محاسباتی عظیمی دارد، بنابراین چنین حملاتی پرهزینه و غیرعملی می‌شود.
عدالت: احتمال استخراج یک بلوک و دریافت پاداش متناسب با میزان منابع محاسباتی است که یک ماینر به کار می‌گیرد. این یک مکانیسم منصفانه برای توزیع سکه‌های جدید و همچنین اختصاص قدرت تصمیم‌گیری بر اضافه کردن بلوک‌های جدید را فراهم می‌کند.
مقاومت در برابر سیبیل: استخراج PoW حملات سیبیل (جایی که یک موجودیت هویت‌های جعلی زیادی را برای تأثیرگذاری بر شبکه ایجاد می‌کند) را غیرممکن می‌سازد زیرا هزینه بالای مرتبط با استخراج برای هر هویت وجود دارد.

استخراج بیت‌کوین چگونه کار می‌کند؟

این فرآیند در مقاله سفید بیت‌کوین خلاصه شده است:

1. تراکنش‌های جدید به همه گره‌ها پخش می‌شوند.

2. هر گره تراکنش‌های جدید را به یک بلوک جمع‌آوری می‌کند.

3. هر گره روی یافتن یک اثبات کار دشوار برای بلوکش کار می‌کند.

4. هنگامی که یک گره یک اثبات کار پیدا می‌کند، بلوک را به همه گره‌ها پخش می‌کند.

5. گره‌ها بلوک را فقط در صورتی قبول می‌کنند که همه تراکنش‌های آن معتبر و خرج نشده باشند.

6. گره‌ها با کار بر روی ایجاد بلوک بعدی در زنجیره، با استفاده از هش بلوک پذیرفته شده به عنوان هش قبلی، پذیرش خود از بلوک را بیان می‌کنند.

بیایید آن را با جزئیات بیشتری بررسی کنیم.

برای شروع، ماینرها کسانی هستند که پیشنهادات به‌روزرسانی دفتر کل را ارائه می‌دهند و تنها ماینرهایی که به‌طور موفقیت‌آمیز اثبات کار (PoW) را تکمیل کرده‌اند مجاز به افزودن یک بلوک جدید هستند. این در پروتکل بیت‌کوین کدگذاری شده است.

ماینرها آزاد هستند تا تراکنش‌های معتبر را از یک استخر از تراکنش‌های احتمالی که توسط گره‌ها به شبکه پخش می‌شوند، انتخاب کنند. چنین تراکنش‌هایی در 'ممپول' جمع‌آوری می‌شوند. ماینرهای منطقی و صادق تراکنش‌ها را از ممپول بر اساس کارمزدهای مرتبط با آن‌ها انتخاب می‌کنند و بهینه‌سازی برای کارمزدهای بالاتر را انجام می‌دهند. این به بازار کارمزد منجر می‌شود که به اطمینان از استفاده منصفانه و کارآمد از فضای محدود بلوک کمک می‌کند.

اولین ماینری که PoW را تکمیل می‌کند، بلوک جدید پیشنهادی خود را به شبکه گسترده‌تری از گره‌ها پخش می‌کند که سپس بررسی می‌کنند تا اطمینان حاصل کنند که بلوک از قوانین پروتکل پیروی می‌کند. قوانین کلیدی در اینجا عبارتند از (1) همه تراکنش‌های موجود در بلوک معتبر هستند (یعنی هیچ خرج مضاعفی وجود ندارد) و (2) بلوک جدید به‌طور مناسب به بلوک قبلی اشاره دارد و به عنوان بلوک بعدی در زنجیره شماره‌گذاری شده است (یعنی بلوک جدید آخرین بلوک در طولانی‌ترین زنجیره است). اگر اینگونه باشد، گره‌ها آن را به سایر گره‌ها ارسال می‌کنند که همان فرآیند را تکمیل می‌کنند. به این ترتیب، بلوک جدید در سراسر شبکه منتشر می‌شود تا زمانی که به‌طور گسترده‌ای به عنوان 'حقیقت' پذیرفته شود.

با این حال، می‌تواند (و اغلب اتفاق می‌افتد) که بیش از یک ماینر PoW را تقریباً همزمان تکمیل کند و بلوک جدید خود را به شبکه پخش کند. علاوه بر این، به دلیل تأخیر شبکه و جدایی جغرافیایی، گره‌ها ممکن است بلوک‌های پیشنهادی جدید را در زمان‌های کمی متفاوت دریافت کنند.

به‌طور مهمی، بلوک پیشنهادی جدید یک ماینر می‌تواند کمی متفاوت از دیگری باشد! این به این دلیل است که، همانطور که ذکر شد، ماینرها کسانی هستند که تصمیم می‌گیرند کدام تراکنش‌ها را در یک بلوک قرار دهند- و حتی اگر آن‌ها تمایل داشته باشند برای سودآوری بهینه‌سازی کنند، مکان و عوامل دیگر تغییرات را معرفی می‌کنند. هنگامی که دو ماینر بلوک‌های جدید مختلفی ارسال می‌کنند، نسخه‌های رقابتی از 'حقیقت' شروع به انتشار در سراسر شبکه می‌کنند. شبکه در نهایت بر روی نسخه 'درست' حقیقت با انتخاب زنجیره‌ای که سریع‌تر رشد می‌کند، به توافق می‌رسد.

بیایید آن بخش آخر را تجزیه کنیم. تصور کنید دو زنجیره رقابتی وجود دارد. فرض کنید 75٪ از ماینرها نسخه A را انتخاب کنند (زیرا اولین نسخه‌ای بود که دیدند) و PoW خود را برای بلوک بعدی شروع کنند، بر اساس نسخه A. 25٪ دیگر از ماینرها نسخه B را انتخاب کنند (باز هم، زیرا این نسخه‌ای بود که ابتدا با آن مواجه شدند) و همان فرآیند را بر اساس آن نسخه آغاز کنند. از نظر آماری، یکی از ماینرهایی که بر روی نسخه A کار می‌کنند احتمالاً ابتدا اثبات کار را تکمیل می‌کند و نسخه جدید را به شبکه ارسال می‌کند. از آنجا که گره‌ها همیشه زنجیره طولانی‌تر را انتخاب می‌کنند، نسخه A به سرعت در شبکه غالب می‌شود. در واقع، احتمال اینکه نسخه B سریع‌تر رشد کند به صورت نمایی با هر بلوک اضافی کاهش می‌یابد به‌طوری که زمانی که شش بلوک اضافه شده باشد، این تقریباً غیرممکن است. به همین دلیل، تراکنشی که در شش بلوک تأیید شده است، برای اکثر شرکت‌کنندگان، به عنوان غیرقابل تغییر در نظر گرفته می‌شود. 'نهایی بودن' تراکنش‌ها در بیت‌کوین، سپس، شش بلوک یا حدود 1 ساعت است.

توجه داشته باشید که بلوکی که در نهایت بخشی از طولانی‌ترین زنجیره نمی‌شود (نسخه B در مثال ما) به عنوان بلوک یتیم شناخته می‌شود. تخمین زده می‌شود که چنین بلوک‌هایی بین 1 تا 3 بار در روز ایجاد می‌شوند. تراکنش‌هایی که در یک بلوک یتیم شامل می‌شوند از دست نمی‌روند. این به این دلیل است که اگر آن‌ها قبلاً در نسخه‌ای که در نهایت طولانی‌ترین زنجیره می‌شود شامل نشده باشند، در نهایت به بلوک بعدی طولانی‌ترین زنجیره اضافه خواهند شد.

می‌توانید هم‌اکنون با استفاده از خدمات GoMining استخراج را شروع کنید.

الگوریتم هشینگ بیت‌کوین چیست؟

بیت‌کوین از یک الگوریتم رمزنگاری درجه نظامی به نام Secure Hash Algorithm 2 (SHA2) استفاده می‌کند. ماینرهای بیت‌کوین زمانی که یک عدد تصادفی را پیدا می‌کنند که فقط با اجرای مکرر الگوریتم هشینگ قابل تولید است، BTC دریافت می‌کنند. این فرآیند مشابه یک لاتاری است که خرید بلیط‌های بیشتر شانس برنده شدن شما را افزایش می‌دهد. با اختصاص قدرت محاسباتی بیشتر به الگوریتم هشینگ، ماینرها به‌طور مؤثر بلیط‌های بیشتری برای لاتاری می‌خرند.

تنظیم سختی در استخراج بیت‌کوین چیست و چرا لازم است؟

سطح سختی برای الگوریتم اثبات کار به‌طور خودکار هر 2,016 بلوک، یا تقریباً هر 2 هفته، تنظیم می‌شود. تنظیمات با هدف حفظ استخراج بلوک‌های جدید به‌طور ثابت و با سرعت 10 دقیقه در هر بلوک انجام می‌شود.

تنظیم سختی به حجم کل قدرت محاسباتی، یا 'هش‌پاور'، که به الگوریتم هشینگ اعمال می‌شود، توجه می‌کند. با اضافه شدن قدرت محاسباتی، سختی افزایش می‌یابد و استخراج را برای همه سخت‌تر می‌کند. اگر قدرت محاسباتی حذف شود، سختی کاهش می‌یابد و استخراج را آسان‌تر می‌کند.

توجه داشته باشید که سیستم تنظیم سختی استخراج بیت‌کوین را متفاوت از استخراج فلزات گران‌بها می‌کند. اگر، به عنوان مثال، قیمت طلا افزایش یابد، ماینرهای بیشتری به بازار جذب خواهند شد. اضافه شدن ماینرهای بیشتر طلا به‌طور اجتناب‌ناپذیر منجر به تولید بیشتر طلا خواهد شد. بر اساس نیروهای عرضه و تقاضا، این در نهایت قیمت بازار طلا را کاهش خواهد داد. اما در مورد بیت‌کوین، حجم بیت‌کوین تولید شده (ضرب شده) از پیش تعیین شده توسط پروتکل بیت‌کوین است. این بدان معناست که تعداد و قدرت ماینرها بر آن تأثیر نمی‌گذارد. بنابراین، مهم نیست چقدر قدرت استخراج به الگوریتم اختصاص داده شود، حجم بیت‌کوین تولید شده تحت تأثیر قرار نمی‌گیرد.

آیا استخراج بیت‌کوین قانونی است؟

استخراج بیت‌کوین در اکثر کشورها، از جمله ایالات متحده و اروپا، قانونی است. در بیشتر مناطق، ماینرهای بیت‌کوین صرفاً باید قوانین مربوط به استفاده از برق و زیرساخت‌های داده را رعایت کنند تا اطمینان حاصل کنند که به قوانین و مقررات محلی پایبند هستند.

در برخی مناطق، مقررات محلی محدودیت‌هایی بر استخراج بیت‌کوین اعمال کرده یا به اعمال آن‌ها پرداخته‌اند. رایج‌ترین دلایل ذکر شده این است که استخراج بیت‌کوین تأثیر منفی بر شبکه‌های برق محلی دارد و/یا تأثیرات منفی بر محیط زیست دارد. به عنوان مثال، نایب رئیس اداره بازارهای اوراق بهادار اروپا، اریک تیدن، در نوامبر 2021 گفت که ارزهای رمزنگاری شده خطراتی برای دستیابی به اهداف تغییرات آب و هوایی توافق پاریس ایجاد می‌کنند. چین به‌طور رسمی استخراج بیت‌کوین و سایر ارزهای رمزنگاری شده را در اواسط سال 2021 ممنوع کرد، هرچند بخش قابل توجهی از هش‌ریت بیت‌کوین همچنان از این کشور ناشی می‌شود.

GoMining راهی ساده و راحت برای شروع کسب بیت‌کوین به‌طور جهانی ارائه می‌دهد، با پاداش‌های استخراج BTC که از روز اول در دسترس هستند.

با NFTهای GoMining (ماینرهای دیجیتال)، هر کدام با مقدار مشخصی از قدرت محاسباتی واقعی پشتیبانی می‌شوند، کاربران می‌توانند مالکیت و مدیریت سهمی از هش‌ریت را داشته باشند و پاداش‌های روزانه بیت‌کوین را مستقیماً به کیف‌پول‌های خود دریافت کنند.

برای اطلاعات بیشتر به اینجا کلیک کنید یا به وب‌سایت GoMining مراجعه کنید.

آیا استخراج بیت‌کوین برای محیط زیست مضر است؟

تأثیرات زیست‌محیطی بیت‌کوین موضوعی است که توجه زیادی به خود جلب کرده است. منتقدان اغلب ادعا می‌کنند که بیت‌کوین برای محیط زیست مضر است زیرا مقدار زیادی برق مصرف می‌کند که آن‌ها آن را با پیامدهای زیست‌محیطی و اخلاقی منفی مرتبط می‌دانند. با این حال، این ادعاها نیاز به تجزیه و تحلیل و بررسی دقیق دارند. در حالی که بیت‌کوین مقدار زیادی برق مصرف می‌کند، بسیار مهم است که نحوه تولید این برق را در نظر بگیریم و مقایسه‌های مناسبی با سایر صنایع انجام دهیم. علاوه بر این، تأثیرات زیست‌محیطی می‌تواند به شدت متفاوت باشد بسته به منبع انرژی، و نسبت انرژی تجدیدپذیر استفاده شده در استخراج بیت‌کوین مورد بحث است. همچنین باید توجه داشت که چیزهایی که برای محیط زیست مضر هستند لزوماً از نظر اخلاقی بد نیستند. یک مثال در اینجا می‌تواند یک سرویس پرمصرف اما مفید مانند بیمارستان‌ها باشد. تأثیرات زیست‌محیطی باید در مقابل مزایای بالقوه سنجیده شود، که در مورد بیت‌کوین شامل کاهش هزینه‌های ارسال پول بین‌المللی، شمول مالی و ایجاد آزادی اقتصادی است. در حالی که مصرف انرژی بیت‌کوین قطعاً یک نگرانی است، این یک مسئله چندوجهی است که نیاز به بررسی دقیق دارد. شما می‌توانید تحلیل کامل این موضوع را در این مقاله پیدا کنید.

آیا استخراج بیت‌کوین سودآور است؟

استخراج بیت‌کوین صنعتی با رقابت شدید و حاشیه سود کم است. ورودی اصلی برق است، هرچند سرمایه‌گذاری‌های اولیه قابل توجهی در سخت‌افزار و امکانات برای محل استقرار سخت‌افزار نیز نیاز است. سخت‌افزار کلیدی درگیر به عنوان مدار مجتمع خاص برنامه (ASIC) شناخته می‌شود که یک دستگاه محاسباتی اختصاصی برای اجرای انحصاری الگوریتم هشینگ بیت‌کوین است. سودآوری عمدتاً به دسترسی پایدار به برق کم‌هزینه که به سخت‌افزار ASIC کارآمدترین اختصاص داده شده است، بستگی دارد.

استخراج بیت‌کوین یک سیستم به‌طور طبیعی تعادلی است. با افزایش قیمت بیت‌کوین، حاشیه‌های ماینرها گسترش می‌یابد. این باعث می‌شود ماینرهای بیشتری به بازار بپیوندند. با این حال، ورود تازه‌ها باعث افزایش سختی استخراج بلوک‌های جدید می‌شود. این امر همه شرکت‌کنندگان را ملزم به صرف منابع بیشتر می‌کند و بنابراین سودآوری در سراسر جهان کاهش می‌یابد. افت‌های مداوم در قیمت بیت