آموزش جامع استخراج بیت‌کوین از صفر تا صد

چرا در بلاکچین به ماینرها نیاز داریم؟

جعل ارزهای چاپی، همیشه یک مسئله است. اما به طور کلی، وقتی ۲۰ دلار در فروشگاه خرج می‌کنید، آن وجه در دست فروشنده است. با این حال، در مورد ارز دیجیتال، داستان متفاوت است. اطلاعات دیجیتالی را می‌توان نسبتاً به راحتی کپی و بازتولید کرد. از آنجایی که بیت کوین‌ها در واقع رکوردهای دیجیتالی هستند، خطر کپی کردن، جعل یا دوبار خرج کردن یک بیت کوین برای آموزش استخراج ارز دیجیتال وجود دارد. دوبار خرج کردن روشی است که در آن مالک بیت کوین به طور غیرقانونی یک بیت کوین را دو بار خرج می‌کند. بنابراین برای بیت کوین و سایر ارزهای دیجیتال، این خطر وجود دارد که خرج کننده بتواند بیت کوین خود را کپی کرده و در حالی که هنوز نسخه اصلی را نگه داشته است، به طرف دیگری ارسال کند. رفع مشکل دوبار خرج کردن به اجماع در مورد سابقه معاملات نیاز دارد. مالکیت بیت کوین را می‌توان از طریق رمزنگاری کلید عمومی به صورت ریاضی اثبات کرد. با این حال، رمزنگاری به تنهایی نمی‌تواند تضمین کند که یک کوین  خاص قبلاً برای شخص دیگری ارسال نشده باشد. ماینینگ این مشکلات را حل می‌کند. ماینرها تراکنش‌ها را بررسی می‌کنند تا مطمئن شوند که کاربران به طور نامشروع سعی نکرده‌اند یک بیت کوین را دو بار خرج کنند و در ضمن تلاش برای «هک کردن» شبکه را بسیار پرهزینه و نیازمند منابع قدرتمندی می‌کند. در واقع، پیوستن به شبکه به عنوان یک ماینر بسیار مقرون به صرفه‌تر از تلاش برای تخریب آن است. در ارزهای دیجیتال از انگیزه‌های اقتصادی برای ایجاد داده تراکنش‌های قابل اعتماد استفاده می‌کند. اشخاص ثالثی که تراکنش‌ها را سفارش می‌دهند غیرمتمرکز هستند و برای رفتار صحیح پاداش‌های پولی دریافت می‌کنند. برعکس، هرگونه رفتار نادرست منجر به از دست رفتن منابع اقتصادی می‌شود، حداقل تا زمانی که اکثریت صادق باشند.

نحوه استخراج بیت کوین چگونه است؟

استخراج بیت کوین فرآیند ایجاد بیت‌کوین جدید با حل یک پازل است. ایجاد بیت کوین جدید با حل مسئله ریاضی به وسیله سیستم‌های محاسباتی مجهز به تراشه‌های تخصصی است که برای حل این مسائل با هم رقابت می‌کنند. هر کدام این سیستم‌ها که زودتر این معما را حل کند با بیت کوین پاداش می‌گیرد. فرآیند استخراج تراکنش‌های موجود در شبکه ارز دیجیتال را تأیید می‌کند و درستی آن‌ها را تضمین می‌کند.

تراکنش‌های بیت کوین در بلوک‌هایی گرد هم می‌آیند که به پایگاه داده‌ای به نام اضافه می‌شوند. گره‌های کامل در شبکه بیت‌کوین رکوردی از بلاکچین را حفظ می‌کنند و تراکنش‌های روی آن را تأیید می‌کنند. استخراج کنندگان بیت کوین کل تاریخچه بلاکچین را دانلود کرده و تراکنش‌های معتبر را در بلوک‌ها جمع آوری می‌کنند. اگر بلوک تراکنش‌های مونتاژ شده توسط سایر ماینرها پذیرفته و تأیید شود، ماینر یک پاداش بلوک دریافت می‌کند. استخراج‌کنندگان بیت‌کوین، این ارز را به‌عنوان پاداشی برای تکمیل بلاک‌ تراکنش‌های تأیید شده که به زنجیره بلوک اضافه می‌شوند، دریافت می‌کنند. یکی دیگر از انگیزه‌های ماینرهای بیت کوین برای مشارکت در این فرآیند، کارمزد تراکنش است.

علاوه بر پاداش، ماینرها از هر تراکنش موجود در یک بلوک کارمزد دریافت می‌کنند. به طور کلی عملیات استخراج برای حفظ دفتر کل تراکنش‌هایی که بیت کوین بر آن استوار است، ضروری است. هیچ مرجع مرکزی مانند بانک، دادگاه، دولت یا هر چیز دیگری وجود ندارد که تعیین کند کدام تراکنش بیت کوین معتبر است و کدام یک معتبر نیست. در عوض، فرآیند استخراج بیت کوین به یک اجماع غیرمتمرکز از طریق (PoW) دست می‌یابد.

در واقع، ماینرها اساساً برای کار خود به عنوان حسابرس دستمزد دریافت می‌کنند. آنها کار تایید مشروعیت تراکنش‌‌های بیت کوین را انجام می‌دهند. ماینرها با تأیید تراکنش‌ها به جلوگیری از مشکل دوبار خرج کردن، کمک می‌کنند. ایده‌ای که در پس تایید اطلاعات تراکنش بیت کوین وجود دارد، جلوگیری از خرج کردن یک دارایی در چند تراکنش است. استخراج‌کنندگان بیت‌کوین با حل مسائل ریاضی پیچیده، شبکه ارز دیجیتال را با تایید اطلاعات تراکنش‌های آن قابل اعتماد می‌کنند.

استخراج علاوه بر پوشش سود ماینرها و پشتیبانی از اکوسیستم بیت کوین، هدف حیاتی دیگری نیز دارد. استخراج تنها راه عرضه ارزهای دیجیتال جدید است. به عبارت دیگر ماینرها اساساً در حال ضرب کوین‌های دیجیتال هستند. به غیر از از کوین‌هایی که در بلوک پیدایش (اولین بلوک از بلاکچین بیت کوین که بنیانگذار آن ساتوشی ناکاموتو ایجاد کرد.) ضرب شدند، تک تک بیت کوین‌ها توسط استخراج کنندگان به وجود آمدند. جدای از بازده بیت کوین‌های تازه ضرب شده، استخراج کننده می‌تواند در هنگام پیشنهاد تغییرات در پروتکل شبکه بیت کوین، قدرت «رای دادن» به شما بدهد.

این به عنوان (BIP) شناخته می‌شود. به عبارت دیگر، ماینرها درجاتی از نفوذ در فرآیند تصمیم گیری در مورد مسائلی مانند فورکینگ دارند. که قدرت هش بیشتری داشته باشد، رای بیشتری برای چنین طرح‌هایی خواهند داشت.

هاوینگ بیت کوین چیست؟

پاداش استخراج بیت کوین هر ۲۱۰۰۰۰ بلوک یعنی تقریباً هر چهار سال نصف می‌شود. زمانی که بیت کوین برای اولین بار در سال ۲۰۰۹ استخراج شد، استخراج یک بلوک ۵۰ بیت کوین پاداش داشت. در سال ۲۰۱۳، مقدار پاداش به ۲۵ کاهش یافت و در سال ۲۰۱۶، دوباره به نصف برابر ۱۲.۵ رسید. در آخرین رویداد هاوینگ بیت کوین در ۱۱ می ۲۰۲۰، در حال حاضر پاداش استخراج بیت کوین به ۶.۲۵ رسیده است. ایده این است که رقابت برای این هزینه‌ها باعث می‌شود پس از پایان رویدادهای نصف شدن، تعداد کمتری باقی بمانند. برای پیگیری دقیق زمان وقوع این نصف شدن‌ها، می‌توانید به ساعت بیت کوین نگاه کنید که این اطلاعات را در زمان واقعی به روز می‌کند. از آنجایی که نرخ بیت کوین استخراج شده در طول زمان کاهش می‌یابد، بیت کوین نهایی تا حدود سال ۲۱۴۰ در گردش خواهد بود. از آنجایی که انتظار می‌رود بیت کوین تا سال ۲۱۴۰ به سقف برنامه ریزی شده ۲۱ میلیونی خود برسد، ماینرها همچنان برای پردازش تراکنش‌های کاربران شبکه، پاداش دریافت می‌کنند.

این کارمزدها تضمین می‌کند که ماینرها همچنان انگیزه استخراج و حفظ شبکه را دارند در عین حال کاهش تعداد بیت‌کوین‌هایی که هر چهار سال یک بار به ماینرها اعطا می‌شود، این فعالیت را جذاب‌تر می‌کند. جالب توجه است که قیمت بازار بیت کوین در طول تاریخ خود، واکنش زیادی به و کاهش کوین‌های جدید وارد شده به گردش داشته است. این کاهش نرخ تورم، عرضه را کاهش داد و از نظر تاریخی، قیمت نیز همراه با آن افزایش یافت.

هش استخراج بیت کوین چیست؟

در قلب استخراج بیت کوین یک پازل ریاضی وجود دارد که ماینرها قرار است آن را حل کنند تا پاداش بیت کوین به دست آورند.الگوریتم (PoW) اشاره‌ای به کار محاسباتی استخراج‌کننده‌ها برای حل این پازل دارد. اگرچه حل معمای استخراج پیچیده به نظر می‌رسد، در واقع نسبتاً ساده است و می‌توان آن را به عنوان حدس و گمان توصیف کرد. بنابراین عملی تصادفی است، اما موضوع این است که تعداد کل حدس‌های ممکن برای حل هر یک از این مسائل به تریلیون‌ها می‌رسد که رسیدن به آن کار فوق‌العاده سختی است. برای فهم ساده این فرآیند تصور کنید که از دوستان خود می‌خواهید عددی کوچکتر از یک عدد دو رقمی که فکر کرده‌اید یا روی یک تکه کاغذ یادداشت کرده‌اید را حدس بزنند. دوستان شما مجبور نیستند عدد دقیق را حدس بزنند.

برای حل هر مسئله ماینرها به قدرت محاسباتی زیادی نیاز دارند. برای ماینینگ موفقیت آمیز، باید نرخ هش بالایی داشته باشید که بر حسب گیگاهش در ثانیه (GH/s) و تراهش در ثانیه (TH/s) اندازه گیری می‌شود. سیستم‌های ماینر به شکل واحدهای پردازشی هستند که از نیروی قابل‌توجهی برای حدس زدن تمام ترکیبات ۶۴ رقمی ممکن تا زمانی که به یک راه حل برسند، استفاده می‌کنند و با نرخ‌های هش‌ریت‌های مختلف ارائه می‌دهند.

در سطوح دشواری امروزی، شانس یافتن مقدار برنده برای یک هش یک در ده تریلیون است. برای یافتن چنین مقدار هش، باید یک ریگ ماینینگ بیت کوین سریع تهیه کنید، یا واقع بینانه‌تر به یک بیت کوین بپیوندید.

فورک تراکنش ها در بیت کوین

از نظر بیت کوین، پاسخ‌های همزمان اغلب اتفاق می‌افتد، اما در پایان دوره تنها یک پاسخ برنده می‌تواند وجود داشته باشد. هنگامی که چندین پاسخ به طور همزمان ارائه می‌شود، شبکه بیت کوین با اکثریت ساده ۵۱٪ تصمیم می‌گیرد که کدام زنجیره بلوک را تایید کند. به طور معمول، ماینری که بیشترین کار را انجام داده یا به عبارت دیگر بیشترین تراکنش‌ها را تایید می‌کند و در نتیجه در زنجیره بلندتر قرار دارد، به عنوان برنده انتخاب می‌شود و بلوک بازنده به یک «بلاک یتیم» تبدیل می‌شود. بلوک‌های یتیم آنهایی هستند که به بلاکچین اضافه نمی‌شوند و پاداش بیت کوین را دریافت نمی‌کنند.