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.

چرا استخراج بیت‌کوین لازم است؟

استخراج بیت‌کوین یک جزء اساسی از روش شبکه برای رسیدن به اجماع در مورد وضعیت فعلی دفتر کل است. همچنین برای تقویت شبکه در برابر حملات بسیار مهم است. به عبارت دیگر، استخراج بیت‌کوین مرکزی برای توانایی افراد در انجام تراکنش‌های بیت‌کوین به صورت امن است. برای درک دلیل آن، بیایید به جزئیات بیشتری از نحوه کار بیت‌کوین بپردازیم.

شبکه بیت‌کوین یک دفتر کل عمومی توزیع شده در سطح جهانی است که شامل یک لیست عظیم از تراکنش‌های زمانی‌دار است. به عنوان مثال، یک ورودی دفتر کل ممکن است نشان دهد که شخص A در ساعت 10 صبح روز دوشنبه 1 بیت‌کوین به شخص B ارسال کرده است. دفتر کل تقریباً هر 10 دقیقه با اضافه کردن 'بلوک‌هایی' که شامل لیستی از تراکنش‌های جدید هستند، به‌روزرسانی می‌شود. وجود دفتر کل، که به صورت داوطلبانه توسط هزاران شرکت‌کننده به نام 'نود' ذخیره می‌شود، به هر کسی اجازه می‌دهد تا هم وضعیت فعلی و هم تاریخچه کامل مالکیت بیت‌کوین را مشاهده کند.

طراحی‌شده است که هیچ مرجع مرکزی وجود نداشته باشد که تصمیم بگیرد کدام تراکنش‌ها باید به بلوک‌های جدید اضافه شوند. در عوض، وضعیت دفتر کل (یا همان 'حقیقت') به صورت جمعی و از طریق هماهنگی توسط نودها بر اساس پروتکل بیت‌کوین حاصل می‌شود. این تمرکززدایی به بیت‌کوین برخی از جالب‌ترین ویژگی‌هایش را می‌دهد - یعنی مقاومت در برابر سانسور و بدون نیاز به مجوز.

بیشتر نودها فقط تاریخچه دفتر کل را ذخیره می‌کنند، اعتبار تراکنش‌های جدید را بر اساس قوانین پروتکل تأیید می‌کنند، و بلوک‌های جدید تراکنش‌ها را به نودهای دیگر منتقل می‌کنند. به این ترتیب، وضعیت شبکه در سراسر جهان منتشر می‌شود تا اینکه همه نودها اطلاعات یکسانی داشته باشند. در آن نقطه، یک 'حقیقت' جدید در مورد مالکیت چه کسی وجود دارد.

به طور مهم، یک گروه کوچک از نودها به نام ماینرها رقابت می‌کنند تا هر بلوک جدید را واقعاً ایجاد کنند. حقیقت به‌روز شده در مورد مالکیت چه کسی با یک ماینر آغاز می‌شود که حق ایجاد یک بلوک جدید را به دست آورده است. به دست آوردن حق ایجاد یک بلوک جدید از طریق مسابقه‌ای به نام "اثبات کار" تعیین می‌شود.

اثبات کار چیست و چرا ضروری است؟

استخراج اثبات کار (PoW) روشی است برای اثبات ریاضی این که یک شرکت‌کننده در شبکه در بازی حضور دارد. این کار با مجبور کردن شرکت‌کنندگان به اثبات این که محاسباتی دلخواه که انرژی مصرف می‌کنند (کار) انجام داده‌اند، انجام می‌شود. نیاز به صرف انرژی مهم است زیرا باعث می‌شود شرکت در شبکه برای بازیگران بد بسیار پرهزینه باشد. به عبارت دیگر، اطمینان می‌دهد که حمله به بیت‌کوین یک پیشنهاد هزینه‌بر و بسیار پرهزینه است و احتمال وقوع آن بسیار کم است.

از دیدگاه نظریه بازی‌ها، استخراج PoW چندین مزیت دارد:

1. تشویق به رفتار صادقانه: ماینرها انگیزه دارند که قوانین را رعایت کنند و تراکنش‌ها را به درستی تأیید کنند. اگر بخواهند سیستم را فریب دهند، خطر از دست دادن پاداش بلوک و انرژی/منابع سرمایه‌گذاری شده در فرآیند استخراج را دارند.
2. امنیت از طریق هزینه: تلاش (کار محاسباتی) لازم برای اضافه کردن یک بلوک، بلاکچین را در برابر حملات امن می‌کند. هرگونه تلاش برای تغییر تراکنش‌های گذشته (یعنی انجام حمله 51٪) نیازمند قدرت محاسباتی عظیم است، بنابراین چنین حملاتی پرهزینه و عملی نیستند.
3. عدالت: احتمال استخراج یک بلوک و دریافت پاداش به مقدار منابع محاسباتی که یک ماینر به کار می‌گیرد، متناسب است. این یک مکانیسم عادلانه برای توزیع سکه‌های جدید و همچنین تخصیص قدرت تصمیم‌گیری در مورد اضافه کردن بلوک‌های جدید فراهم می‌کند.
4. مقاومت در برابر سیبیل: استخراج PoW حملات سیبیل (جایی که یک نهاد تعداد زیادی هویت جعلی برای تأثیرگذاری بر شبکه ایجاد می‌کند) را غیرممکن می‌سازد زیرا هزینه بالایی برای استخراج برای هر هویت وجود دارد.

استخراج بیت‌کوین چگونه کار می‌کند؟

این فرآیند در وایت پیپر بیت‌کوین خلاصه شده است:

1. تراکنش‌های جدید به همه نودها پخش می‌شوند.

2. هر نود تراکنش‌های جدید را در یک بلوک جمع‌آوری می‌کند.

3. هر نود برای یافتن یک اثبات کار دشوار برای بلوک خود کار می‌کند.

4. هنگامی که یک نود اثبات کار را پیدا می‌کند، بلوک را به همه نودها پخش می‌کند.

5. نودها بلوک را فقط در صورتی می‌پذیرند که همه تراکنش‌ها در آن معتبر و قبلاً خرج نشده باشند.

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

بیایید این را کمی بیشتر توضیح دهیم.

در ابتدا، ماینرها کسانی هستند که به‌روزرسانی‌های دفتر کل را پیشنهاد می‌دهند و فقط ماینرهایی که موفق به تکمیل اثبات کار (PoW) شده‌اند، مجاز به اضافه کردن یک بلوک جدید هستند. این در پروتکل بیت‌کوین کدگذاری شده است.

ماینرها آزاد هستند تا تراکنش‌های معتبر را از استخر تراکنش‌های بالقوه‌ای که توسط نودها به شبکه پخش می‌شوند، انتخاب کنند. این تراکنش‌ها در 'مِمپول' جمع‌آوری می‌شوند. ماینرهای منطقی و صادق تراکنش‌ها را بر اساس کارمزدهای مربوطه از ممپول انتخاب می‌کنند و برای کارمزدهای بالاتر بهینه‌سازی می‌کنند. این امر باعث ایجاد بازار کارمزد می‌شود که به استفاده عادلانه و کارآمد از فضای محدود بلوک کمک می‌کند.

اولین ماینری که PoW را کامل می‌کند، بلوک جدید پیشنهادی خود را به شبکه گسترده‌تری از نودها پخش می‌کند که سپس بررسی می‌کنند که آیا بلوک قوانین پروتکل را رعایت می‌کند یا خیر. قوانین کلیدی در اینجا عبارتند از (1) تمام تراکنش‌ها در بلوک معتبر هستند (یعنی هیچ هزینه مضاعفی وجود ندارد)، و (2) بلوک جدید به درستی به بلوک قبلی ارجاع داده شده و به عنوان بلوک بعدی در زنجیره شماره‌گذاری شده است (یعنی بلوک جدید به عنوان آخرین بلوک در طولانی‌ترین زنجیره تشکیل می‌شود). اگر چنین باشد، نودها آن را به نودهای دیگر ارسال می‌کنند که همان فرآیند را کامل می‌کنند. به این ترتیب، بلوک جدید در سراسر شبکه پخش می‌شود تا زمانی که به‌طور گسترده به عنوان 'حقیقت' پذیرفته شود.

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

به طور مهم، بلوک جدید پیشنهادی یک ماینر ممکن است کمی با دیگری متفاوت باشد! این به این دلیل است که، همان‌طور که ذکر شد، ماینرها کسانی هستند که انتخاب می‌کنند کدام تراکنش‌ها را در یک بلوک قرار دهند - و حتی اگر تمایل به بهینه‌سازی برای سودآوری داشته باشند، مکان و عوامل دیگر تنوع را معرفی می‌کنند. هنگامی که دو ماینر بلوک‌های جدید متفاوتی ارسال می‌کنند، نسخه‌های رقابتی از 'حقیقت' شروع به پخش در سراسر شبکه می‌کنند. شبکه در نهایت بر روی نسخه 'درست' حقیقت همگرا می‌شود با انتخاب زنجیره‌ای که با سرعت بیشتری طول می‌کشد.

بیایید قسمت آخر را توضیح دهیم. تصور کنید دو زنجیره رقابتی وجود دارد. بیایید بگوییم 75٪ از ماینرها نسخه A را انتخاب می‌کنند (زیرا اولین نسخه‌ای است که دیده‌اند) و PoW خود را برای بلوک بعدی آغاز می‌کنند، که بر اساس نسخه A ساخته می‌شود. 25٪ دیگر ماینرها نسخه B را انتخاب می‌کنند (دوباره، زیرا این نسخه‌ای است که به‌طور تصادفی اول به آن‌ها رسیده است) و همان فرآیند را بر روی آن نسخه آغاز می‌کنند. به طور آماری، یکی از ماینرهایی که بر روی نسخه A کار می‌کنند احتمالاً PoW را اول کامل می‌کند و نسخه جدید را به شبکه پخش می‌کند. از آنجا که نودها همیشه طولانی‌ترین زنجیره را انتخاب می‌کنند، نسخه A به سرعت بر شبکه غالب می‌شود. در واقع، احتمال اینکه نسخه B سریع‌تر رشد کند، به صورت نمایی با هر بلوک اضافی از بین می‌رود، به طوری که تا زمانی که شش بلوک اضافه شده باشد، به طور آماری غیرممکن است. به همین دلیل، تراکنشی که در شش بلوک تأیید شده است، برای اکثر شرکت‌کنندگان به عنوان ثابت در نظر گرفته می‌شود. 'نهایی‌سازی' تراکنش‌ها در بیت‌کوین، سپس، شش بلوک یا حدود 1 ساعت است.

توجه داشته باشید که بلوکی که 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 قرار دارند، از دست نمی‌روند. زیرا اگر قبلاً در نسخه‌ای که در نهایت طولانی‌ترین زنجیره می‌شود گنجانده نشده باشند، در بلوک بعدی طولانی‌ترین زنجیره اضافه خواهند شد.

شما می‌توانید همین حالا با استفاده از خدمات GoMining استخراج را آغاز کنید.

الگوریتم هشینگ بیت‌کوین چیست؟

بیت‌کوین از یک الگوریتم رمزگذاری در سطح نظامی به نام الگوریتم هش امن 2 (SHA2) استفاده می‌کند. ماینرهای بیت‌کوین زمانی پاداش BTC دریافت می‌کنند که یک عدد تصادفی پیدا کنند که فقط با اجرای مکرر الگوریتم هشینگ تولید می‌شود. این فرآیند شبیه به یک لاتاری است که خرید بلیت‌های بیشتر احتمال برنده شدن را افزایش می‌دهد. با اختصاص قدرت محاسباتی بیشتر به الگوریتم هشینگ، ماینرها عملاً بلیت‌های بیشتری برای لاتاری می‌خرند.

تنظیم دشواری در استخراج بیت‌کوین چیست و چرا لازم است؟

سطح دشواری برای الگوریتم اثبات کار هر 2,016 بلوک، یا تقریباً هر 2 هفته به صورت خودکار تنظیم می‌شود. تنظیمات با هدف حفظ ثابت بودن زمان استخراج بلوک‌های جدید در 10 دقیقه در هر بلوک انجام می‌شود.

تنظیم دشواری میزان کل قدرت محاسباتی، یا 'قدرت هش'، که به الگوریتم هشینگ اختصاص داده شده است را در نظر می‌گیرد. با اضافه شدن قدرت محاسباتی، دشواری افزایش می‌یابد و استخراج برای همه دشوارتر می‌شود. اگر قدرت محاسباتی حذف شود، دشواری کاهش می‌یابد و استخراج آسان‌تر می‌شود.

توجه داشته باشید که سیستم تنظیم دشواری استخراج بیت‌کوین را از استخراج فلزات گرانبها بسیار متفاوت می‌کند. اگر، به عنوان مثال، قیمت طلا افزایش یابد، ماینرهای بیشتری به بازار جذب می‌شوند. اضافه شدن ماینرهای طلا بیشتر به‌طور ناگزیر منجر به تولید بیشتر طلا می‌شود. با نیروهای عرضه و تقاضا، این در نهایت قیمت بازار طلا را کاهش می‌دهد. در مورد بیت‌کوین، اما، حجم بیت‌کوین تولید شده (ضرب شده) توسط پروتکل بیت‌کوین از پیش تعیین شده است. این به این معنی است که تحت تأثیر تعداد و قدرت ماینرها قرار نمی‌گیرد. 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 اکثر مناطق، ماینرهای بیت‌کوین فقط باید به قوانین مربوط به استفاده از برق و زیرساخت‌های داده توجه کنند تا مطمئن شوند که به قوانین و مقررات محلی پایبند هستند.

در برخی مناطق، مقامات محلی محدودیت‌هایی را بر روی استخراج بیت‌کوین اعمال کرده یا به سمت اعمال محدودیت‌هایی حرکت کرده‌اند. رایج‌ترین دلایل ذکر شده این است که استخراج بیت‌کوین تأثیر منفی بر شبکه‌های برق محلی دارد و/یا تأثیرات زیست‌محیطی منفی دارد. به عنوان مثال، معاون رئیس اداره اوراق بهادار و بازارهای اروپا، اریک تده‌ن، در نوامبر 2021 گفت که ارزهای رمزنگاری شده خطر دستیابی به اهداف توافق‌نامه پاریس در مورد تغییرات آب و هوا را تشکیل می‌دهند. چین به طور رسمی استخراج بیت‌کوین و دیگر ارزهای رمزنگاری را اواسط سال 2021 ممنوع کرد، هرچند بخش قابل توجهی از نرخ هش بیت‌کوین همچنان از این کشور منتشر می‌شود.

GoMining یک راه ساده و راحت برای شروع کسب بیت‌کوین در سطح جهانی ارائه می‌دهد، با پاداش‌های استخراج در BTC که از همان روز اول در دسترس است.

با NFTهای GoMining (ماینرهای دیجیتال)، هر کدام پشتیبانی شده توسط مقدار خاصی از قدرت محاسباتی واقعی، کاربران می‌توانند سهمی از نرخ هش را مالک و مدیریت کنند و پاداش‌های بیت‌کوین روزانه را مستقیماً به کیف پول‌های خود دریافت کنند.

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد GoMining، اینجا کلیک کنید، یا به وب‌سایت GoMining مراجعه کنید.

آیا استخراج بیت‌کوین برای محیط زیست ضرر دارد؟

تأثیر زیست‌محیطی بیت‌کوین موضوعی است که توجه زیادی را به خود جلب کرده است. منتقدان اغلب ادعا می‌کنند که بیت‌کوین برای محیط زیست مضر است زیرا مقدار زیادی برق مصرف می‌کند که با پیامدهای زیست‌محیطی و اخلاقی منفی همراه است. با این حال، این ادعاها نیاز به بررسی و تجزیه و تحلیل دقیق دارند. در حالی که بیت‌کوین مقدار قابل توجهی برق مصرف می‌کند، مهم است که در نظر بگیریم که این برق چگونه تولید می‌شود و مقایسه‌های مناسبی با صنایع دیگر انجام دهیم. علاوه بر این، تأثیر زیست‌محیطی می‌تواند به طور قابل توجهی بسته به منبع انرژی متفاوت باشد 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. مثالی در اینجا می‌تواند یک سرویس انرژی‌بر اما مفید مانند بیمارستان‌ها باشد. تأثیرات زیست‌محیطی باید در مقابل مزایای بالقوه سنجیده شود، که در مورد بیت‌کوین شامل کاهش هزینه‌های حوالجات بین‌المللی، شمول مالی و ایجاد آزادی اقتصادی است. در حالی که مصرف انرژی بیت‌کوین مطمئناً نگرانی‌هایی را به همراه دارد، این یک مسئله چندوجهی است که نیاز به بررسی دقیق دارد. شما می‌توانید تحلیل کاملی از مسئله تأثیر زیست‌محیطی بیت‌کوین را در این مقاله پیدا کنید.

آیا استخراج بیت‌کوین سودآور است؟

استخراج بیت‌کوین صنعتی بسیار رقابتی با حاشیه‌های سود کم است. ورودی اصلی برق است، هرچند سرمایه‌گذاری‌های اولیه قابل توجهی در سخت‌افزار و تسهیلات برای نگهداری سخت‌افزار نیز لازم است. سخت‌افزار کلیدی مورد استفاده با نام مدار مجتمع خاص کاربرد (ASIC) شناخته می‌شود که دستگاه محاسباتی تخصصی برای اجرای الگوریتم هشینگ بیت‌کوین به‌طور انحصاری است. سودآوری عمدتاً به دسترسی مداوم به برق کم‌هزینه برای سخت‌افزار ASIC کارآمد متکی است.

استخراج بیت‌کوین یک سیستم طبیعی متعادل‌کننده است. با افزایش قیمت بیت‌کوین، حاشیه‌های ماینر افزایش می‌یابد. این امر باعث جذب ماینرهای بیشتری به بازار می‌شود. با این حال، ورود جدیدان باعث افزایش دشواری ضرب بلوک‌های جدید می‌شود. این نیازمند است که همه شرکت‌کنندگان منابع بیشتری مصرف کنند و در نتیجه سودآوری را در کل کاهش دهد. رکودهای پایدار در قیمت بیت‌کوین به طور تاریخی باعث شده است که بخشی از ماینر