سختی شبکه یا سختی استخراج چیست؟ نحوه دریافت پاداش بلاک یک ارز دیجیتال

مقدمه

عبارت سختی شبکه یا همان سختی استخراج (Mining difficulty)، عبارت ناآشنایی برای افرادی که در زمینۀ ارزهای دیجیتال فعالیت دارند، نیست. اما قبل از اینکه بخواهیم مفهوم آن را توضیح دهیم، باید بدانیم که استخراج چگونه انجام می‌شود و سختی شبکه چه جایگاهی در استخراج ارز دیجیتال دارد.

از آنجا که بیت کوین مهم‌ترین و اصلی‌ترین رمزارز بازار ارزهای دیجیتال است و همچنین مکانیسم محاسبه سختی استخراج سایر ارزها شباهت بسیار زیادی به محاسبه سختی استخراج بیت کوین دارد، بنابراین در این مطلب اهمیت و ساختار سختی استخراج را در بیت کوین بررسی می‌کنیم.

خرید ارز دیجیتال با ۱۰ هزار تومان!

تو صرافی ارزپلاس میتونی فقط با ۱۰ هزار تومان و با کارمزد صفر، بیش از ۳۰۰ ارز دیجیتال رو بخری!

شروع

سختی شبکه در استخراج بیت کوین

به طور کلی شبکه‌ بیت کوین چندین نود‌ اختصاصی به نام استخراج کننده دارد که از تجهیزات ویژه‌ای برای حل معماهای سختِ رمزنگاری‌شده استفاده می‌کنند. اگر آنها در کارشان موفق باشند، این فرصت را پیدا می‌کنند که بلوک‌‌ها را به صورت موفقیت‌آمیزی به بلاکچین بیت کوین اضافه کنند. عملکرد این استخراج‌کننده‌ها بدین صورت است:

• استخراج کننده، معاملات منتظر در حافظه‌ داخلی را برداشته و آنها را هَش می‌کند.
• سپس به صورت تصادفی یک مقدار به تابع هش اضافه و کل مقدار را هش می‌کنند.
• این هش باید کمتر از یک مقدار خاص باشد که به این مقدار خاص سختی می‌گویند.

در واقع سختی شبکه یک واحد اندازه‌گیری است که در فرآیندِ استخراج بیت کوین از آن استفاده می‌شود. با دانستن مقدارِ سختی شبکه می‌توانید ببینید که حل یک معمای رمزنگاری‌شده چقدر دشوار است.

مقدار سختی استخراج شبکه در هر زمان متغیر است و مقدار ثابتی نیست و می‌تواند بسته به تعداد استخراج‌کننده‌های شبکه، کم و زیاد شود.

چرا اطلاع از سختی شبکه در استخراج اهمیت دارد؟

با گسترش محبوبیت رمزارزهایی مانند بیت کوین، تعداد افرادی که در این شبکه‌ همتا به همتا فعالیت می‌کنند هم افزایش پیدا کرده است. در این شرایط، استخراج‌کننده‌ها مجبور می‌شوند برای دریافت جوایزِ محدودِ بلاک (Block reward) با هم رقابت کنند. هر چه مشارکت و قدرت محاسباتی بیشتر شود، قدرت هش شبکه (Hash Power)  هم افزایش پیدا می‌کند. قدرت هش شبکه هم به عنوان دشواری یا سختی استخراج شناخته می‌شود و اگر با اصول بیت کوین آشنا شوید، درک آن شاید نسبت به تعریف بالا آسان‌تر باشد.

همان‌طور که احتمالاً بیشتر شما می‌دانید، تراکنش‌های بیت کوین در بلوک‌ها ذخیره و هر ده دقیقه به بلاکچین اضافه می‌شوند و در این زمان سختی شبکه (Mining difficulty) اهمیت پیدا می‌کند. شبکه بیت کوین برای اینکه زمان لازم برای پردازش یک بلوک را در حدود ده دقیقه نگه دارد، باید به صورت دوره‌ای، سختی شبکه را تنظیم نماید.

البته این فرآیند تنظیم سختی شبکه همیشه انجام نمی‌شود و در شبکه بیت کوین، سختی استخراج شبکه پس از استخراج 2016 بلوک در شبکه، به طور خودکار تنظیم می‌شود. اینکه سختی شبکه به سمت بالا تنظیم شود یا پایین (افزایش یابد یا کاهش)، به عوامل مختلفی بستگی دارد که از جمله‌ آنها می‌توان به تعداد شرکت‌کنندگان در شبکه‌ استخراج و مجموع قدرت هش آنها اشاره کرد.

بنابراین مکانیسم تنظیم سختی شبکه در بلاکچین را می‌توان یه مکانیسم هوشمندانه و بسیار کاربردی در جهت کنترل عرضه و تقاضا و همچنین جهت کنترل رخ دادن حمله به شبکه بلاکچین دانست.

شیوه‌های مختلف استخراج در شبکه بیت کوین

تجهیزات استخراج با گذر زمان بسیار تغییر کرده و یک روند تکاملی را طی نموده‌اند. این روند را می‌توان به صورت زیر خلاصه کرد:

• در دوره‌های اول کار، استخراج‌کننده‌ها از CPU رایانه‌های شخصی خود برای استخراج بین کوین استفاده می‌کردند.
• بعد از مدتی استفاده از این روش، استخراج‌کننده‌ها متوجه شدند که کارت‌های گرافیک برای استخراج بیت کوین مناسب‌تر است. با این حال کارت‌های گرافیک به انرژی بیشتری هم نیاز دارند.
• در سال‌‌های اخیر، ایسیک‌ها (ASIC)‌‌ (تراشه‌های مداری مجتمعِ مخصوصِ استخراج) به طور خاص برای استخراج بیت کوین ساخته شدند.
• در حال حاضر، استخراج بیت کوین و سایر ارزهای دیجیتال از طریق استخرهای استخراج انجام می‌شود. در این استخر‌های استخراج، بسیاری از استخراج‌‌کننده‌ها با هم متحد می‌شوند و نرخ‌های هش خود را در تلاش برای به دست آوردنِ جوایز بلوک (Block Rewards)، با هم ترکیب می‌کنند.

روش کسب پاداش بلاک یک ارز دیجیتال

برای حل معماهای ریاضیاتی به منظور ایجاد یک بلوک معتبر، باید قدرت محاسباتی بالایی داشته باشید. از آنجایی که سختی شبکه به طور مداوم در حال افزایش است، استخراج‌کنندگان در استخرهای استخراج بیت کوین با هم متحد می‌شوند و این معماهای ریاضی را با هم حل می‌کنند. اولین استخراج‌کننده‌ منفرد یا اولین استخر استخراجی که هش مناسب را پیدا کند، جایزه‌ بلوک را دریافت می‌کند.

اما اگر به صورت یک استخر، جوایز بلوک را برنده شدید، چه اتفاقی رخ می‌دهد؟ در یک استخر استخراج، جوایز بلوکی بسته به سهم توان محاسباتی هر فرد حاضر در استخر، بین شرکت‌کنندگان تقسیم می‌شود. به این ترتیب در این فرآیند به هر شرکت‌کننده به اندازه‌ ‌منصفانه سود می‌رسد.

اما شرکت در یک استخر استخراج لزوماً به معنای برنده شدن جوایز بلوک نیست. استخراج در یک استخر بیت کوین مانند جست‌وجوی سوزن در انبار کاه است. هَش‌های زیادی با کد بیت کوین ایجاد می‌شوند، اما فقط یکی از آنها درست است. البته شاید این مثال سوزن در انبار کاه‌ هم مثال بسیار خوبی نباشد. بهتر است بگوییم استخراج بیت کوین از استخراج طلا هم سخت‌تر است.

برخلاف طلا، که هنوز ذخایر کشف‌نشده‌ آن در سراسر کره‌ زمین (و حتی در فضا) وجود دارد، بیت کوین دارای ذخایر محدود و در حدود 21 میلیون واحد است. تاکنون بیش از 85٪ کل بیت کوین استخراج شده است و تخمین زده شده که آخرین بیت کوین تا سال 2140 استخراج شود.

با پایان یافتن استخراج بیت کوین چه اتفاقی رخ می‌دهد؟

پس از استخراج 21 میلیون بیت کوین باقی‌مانده، استخراج‌کننده‌ها برای ادامه‌ کار خود باید همچنان به شبکه‌ بیت کوین کمک کنند. استخراج‌کننده‌ها به جای دریافت کوین‌های جدید به عنوان پاداش بلاک، بخشی از کارمزد تراکنش را دریافت می‌کنند. این مبلغ توسط افرادی که تراکنش را به داخل شبکه ارسال می‌کنند، پرداخت می‌شود. شاید هم بعد از اتمام استخراج 21 میلیون بیت کوین، همچنان بلوک‌های جدید ایجاد ‌شوند، اما پاداش‌ها تغییر می‌کنند.

سخن پایانی

نظارت بر سختی یک روش سریع برای سنجش وضعیت فعلی شبکه‌ بیت کوین است. سختی شبکه‌ بالا، نشان می‌دهد که امنیت شبکه قوی است و تقاضای قابل‌توجهی برای صرف سرمایه برای ساخت امکانات استخراج، خرید تجهیزات استخراج و پرداخت هزینه‌ قبوض برق وجود دارد.

مکانیسم سختی شبکه یکی از هوشمندانه‌ترین بخش‌ها در شبکه بیت‌کوین است. اینکه سختی شبکه کم یا زیاد شود، تأثیر زیادی بر محاسبه میزان سود استخراج دارد. از این رو هرگز نباید در روند استخراج از میزان سختی شبکه غافل شوید و برای کسب سود مناسب طی استخراج رمزارزها باید همواره سختی پارامتر سختی شبکه را رصد کنید.