استخراج ارزهای دیجیتال

استخراج یا ماینینگ مفهومی بود که برای حل مشکل «دو بار خرج کردن» رمزارزها به کمک «الگوریتم اثبات کار» به وجود اومد. اگر متوجه این جمله نمی‌شید شاید بهتر باشه ابتدا «یادگیری رمزارزها و بیت‌کوین» رو مطالعه کنید.

اینکه با داشتن یک سخت‌افزار و مصرف مقداری برق بشه بیت‌کوین درآورد خیلی ایده‌آل به نظر می‌رسه و ممکنه هرکسی رو به خودش جذب کنه. توی این پست کمی پایه‌ی تئوری استخراج بیت‌کوین رو بررسی و بعد حساب کتاب می‌کنیم ببینیم معدنچی بودن چقدر می‌تونه برامون اقتصادی و پولساز باشه.

مسئله و جایزه استخراج

استخراج‌کننده‌های بیت‌کوین باید هش (Hash) بلوک‌هایی رو که می‌سازن و تراکنش‌ها رو درش قرار می‌دن محاسبه کنن و بلوک فقط زمانی پذیرفته هست که این هش از مقدار مشخصی کوچیک‌تر باشه. بنابراین میلیاردها بار در هر ثانیه و بلکه بسیار بیشتر این عمل رو انجام میدن تا به جواب برسن و جایزه‌ی بلوک و کارمزد تراکنش‌ها بهشون تعلق بگیره. در سربرگ بلوک یک متغیر دلخواه به اسم نانس (Nonce) وجود داره که در حقیقت بدین منظور تعبیه شده تا هر مرتبه با بالاتر بردنش هش رو تغییر بدیم.

جایزه‌ی پیدا کردن بلوک جدید برای بیت‌کوین در شروع کار ۵۰ بیت‌کوین بوده که این مقدار در هر چهار سال (۲۱۰ هزار بلوک) نصف شده و می‌شه. در حال حاضر این مقدار تا ۱۲.۵ بیت‌کوین به ازای هر بلوک کاهش پیدا کرده و منتظر هستیم که در قدم بعدی به ۶.۲۵ بیت‌کوین در هر بلوک برسه.

تابع درهم‌سازی و نرخ هش

تابع هش (درهم‌سازی) که بیت‌کوین ازش استفاده می‌کنه Double-SHA-256 یا دو بار هش SHA-256 هست. ارزهای دیجیتال دیگه ممکنه از توابع دیگه‌ای استفاده کنند و دونستن تابع درهم‌سازی مهمه چون سخت‌افزارهای مختلف ممکنه برای محاسبه‌ی هش‌های مختلف راندمان متفاوتی داشته باشند و در هر رمزارز، سخت‌افزار نوع خاصی بهتر از بقیه عمل کنه.

واحدی که برای قدرت یک سخت‌افزار استفاده می‌شه نرخ هش در ثانیه (hash rate) هست. چون نرخ هش معمولا رقم بزرگی هست اون رو با واحدهای میلیون هش بر ثانیه (MH/s)، ترا هش بر ثانیه (TH/s) و پتا هش بر ثانیه (PH/s) هم بیان می‌کنن. (پیشوندهای اس‌آی)

بیت‌کوین رو می‌شه به کمک پردازنده (CPU) و کارت گرافیک (GPU) کامپیوترهای معمولی هم استخراج کرد. نرخ این نوع استخراج معمولا حدود چند ده میلیون هش بر ثانیه هست.

اسیک‌های ویژه استخراج

برای اینکه ارزهای دیجیتال تا حد امکان کاملا غیر متمرکز باشند و همه مشارکت کنن، هدف اینه از تابعی برای درهم‌سازی استفاده بشه که سخت‌افزاری مختص بهش، بهتر از پردازنده‌هایی که در هر کامپیوتری پیدا می‌شه عمل نکنه. رمزارزهایی هستند که از ترکیب چند نوع تابع درهم‌سازی مختلف استفاده می‌کنند تا به این هدف دست پیدا کنن. اما معمولا دیر یا زود سر و کله‌ی سخت‌افزارهایی که استخراج یک کوین خاصی رو خیلی بهینه‌تر انجام می‌دن پیدا می‌شه.

امروزه دستگاه‌های اسیک ماینر (ASIC Miner) ویژه استخراج بیت‌کوین به وفور پیدا می‌شن و قدرت اون‌ها میلیون‌ها برابر بیشتر از پردازنده و گرافیک کامپیوترهای معمولی هست. یعنی این دستگاه‌ها معمولا با نرخ چند ده میلیون میلیون هش در ثانیه (TH/s)، می‌تونن شبانه‌روز فعالیت کنند و برای اینکار بهینه شدن.

بد نیست به عنوان یه مثال دیگه بدونیم برای استخراج ایتریوم که از الگوریتم Ethash استفاده می‌کنه، از قوی‌ترین کارت‌های گرافیک استفاده می‌شه که بهینه‌ترین وسیله برای ماین ایتریوم هستن.

تجهیزات ماینینگی که مخصوص استخراج بیت‌کوین هستند هم اگر کاملا به روز نباشن ممکنه حتی پول برق مصرفی خودشون رو نتونن در بیارن. بنابراین جای بحث باقی نمی‌مونه که با لپ‌تاپ‌تون در طول یک سال، در حد چند سنت هم ممکنه نتونید بیت‌کوین استخراج کنید. (تازه اگر فرض کنیم که این مقدار کم رو می‌تونید برداشت و نقد کنید)

شانس موفقیت

گفتیم مسئله‌مون برای حل اینه که هش بلوک از یک مقداری کوچیک‌تر باشه. چون پازلمون تصادفی هست و با امتحان و خطا باید حل بشه، امکان محاسبه‌ش وجود نداره. از نظر تئوری ممکنه شما در اولین امتحان کردنتون موفق به پیدا کردن جواب بشید و همینطور ممکنه با قوی‌ترین تجهیزات دنیا و در طول سال‌ها هم نتونید جوابش رو پیدا کنید.

اما اگه با نگاه آماری به قضیه نگاه کنیم، اگر شما همه‌ی قدرت محاسباتی (نرخ هش) شبکه‌ی بیت‌کوین رو در اختیار داشته باشید، به طور متوسط هر ۱۰ دقیقه یکبار می‌تونید جواب مسئله رو پیدا کنید. حالا اگر نصف قدرت شبکه رو در اختیار داشته باشید احتمالا هر ۲۰ دقیقه یکبار جواب رو پیدا خواهید کرد.

پس در حالت عمومی هر نسبتی از قدرت شبکه‌ی بیت‌کوین رو که در اختیار داشته باشید، هر «عکس اون نسبت برابر ۱۰ دقیقه» یکبار جواب مسئله رو پیدا می‌کنید و جایزه‌ی بلوک و کارمزد تراکنش‌های داخلش رو تصاحب می‌کنید.

استخرهای استخراج

نرخ درهم‌سازی شبکه‌ی بیت‌کوین در این لحظه حدود ۴۵ اگزا هش بر ثانیه هست و می‌تونید محاسبه کنید که با داشتن چند سخت‌افزار خوب هم احتمالا چند سال باید صبر کنید تا یکجا همه‌ی جایزه‌ی یک بلوک به شما تعلق بگیره. برای حل این مشکل استخرهای استخراج (Mining Pool)ها شکل گرفتن. به تنهایی ماین کردن Solo Mining گفته می‌شه که در برابر Pool Mining قرار می‌گیره.

در استخرهای استخراج، تعداد زیادی ماینر دور هم جمع می‌شن و با هم برای پیدا کردن جواب یک بلوک جدید تلاش می‌کنن. زمانی که جواب پیدا شد، جایزه‌ی بلوک به نسبت قدرتی که هر ماینر داشته بین همه‌ی اعضای استخر تقسیم می‌شه و مدیر استخر هم معمولا در حد یک درصد از جایزه رو برای خودش برمی‌داره. اینطوری در بازه‌های زمانی کوتاه‌تری (مثلا هر ساعت) یک بلوک جدید پیدا می‌شه و جایزه‌ای رو که قرار بوده یک شخص احتمالا چند ماه یا سال طول بکشه تا بهش برسه، به صورت تدریجی به دست میاره و شانس دیگه تقریبا دخیل نیست.

سهم هر استخر استخراج بیت‌کوین از کل قدرت شبکه

ماینرها باید از زیادی بزرگ شدن یک استخر خاص جلوگیری کنن که قدرت شبکه تو دست مدیر یک استخر متمرکز نشه. چون این می‌تونه شبکه رو در برابر حمله از طرف قدرتمندترین عضو شبکه – که بیش از نیمی از قدرت شبکه رو در اختیار داره – آسیب‌پذیر کنه. به خصوص که چون خود استخر صاحب تجهیزات نیست، نگرانی هم از بابت بی‌ارزش شدن این تجهیزات به واسطه‌ی حمله به شبکه و افت قیمت بیت‌کوین هم نداره و ممکنه منفعت کوتاه‌مدتش رو ترجیح بده.

محاسبه‌ی هزینه فایده‌ی ماینینگ

با مطالبی که تا اینجا گفته شد خودتون می‌تونید محاسبه کنید که با سخت‌افزاری در اختیارتون هست، در هر روز، ماه و… چقدر می‌تونید بیت‌کوین استخراج کنید. برای محاسبه به این موارد نیاز دارید:

  • سرمایه‌ی اولیه لازم برای خرید تجهیزات
  • توان و مصرف برق تجهیزات
  • قیمت برق به ازای هر کیلووات ساعت
  • سختی فعلی شبکه‌ی بیت‌کوین

همینطور باید در نظر داشته باشید:

  • قیمت بیت‌کوین ممکنه در آینده افزایش یا کاهش پیدا کنه.
  • ریسک خرابی تجهیزات وجود داره.
  • این کار مطابق با قوانین کشوری که درش فعالیت می‌کنید هست یا نه.
  • ارزش زمانی که برای اینکار صرف می‌کنید چقدر هست؛ مخصوصا وقتی تعداد تجهیزات کم باشه.
  • سختی شبکه‌ی بیت‌کوین در آینده با ورود تجهیزات ماینینگ بهینه‌تر و ورود رقبای جدید و با بالا رفتن قیمت بیت‌کوین، بالا می‌ره و سهم شما از جایزه شبکه کمتر می‌شه.

برای اینکه در عمل خودتون ماین کنید (البته صرفا برای آموزش وگرنه چیزی گیرتون نمیاد) می‌تونید از برنامه‌ی سایت ماینرگیت استفاده کنید. اگر فکر می‌کنید مطلبی جا افتاده لطفا یادآوری کنید و همینطور می‌تونید نظرتون رو در گروه تبادل نظر مطرح کنید.

سوالات متداول

فارم یا مزارع استخراج

به تعداد زیادی از دستگاه‌های استخراج که در یک سوله کنار هم جمع می‌شن، فارم (farm) یا مزرعه ماینینگ گفته می‌شه.