ماینرهای ارز دیجیتال: توضیح ساده فرآیند استخراج بیت‌کوین و سایر سکه‌ها

استخراج ارزهای دیجیتال: چیست؟

استخراج ارزهای دیجیتال که به عنوان ماینینگ نیز شناخته می‌شود، فرآیند ایجاد سکه‌های جدید و تأیید تراکنش‌ها و افزودن آن‌ها به بلاکچین است.

این فعالیت حیاتی در قلب ماهیت غیرمتمرکز ارزهای دیجیتال قرار دارد و امنیت و یکپارچگی آن‌ها را تضمین می‌کند. استخراج شامل حل مسائل پیچیده ریاضی با استفاده از کامپیوترهای قدرتمند است و ماینرها در ازای تلاش‌های محاسباتی خود، پاداشی به صورت سکه‌های جدید دریافت می‌کنند.

در این مقاله به طور مفصل در مورد فرآیند فنی استخراج، انواع آن و نحوه شروع صحیح استخراج ارزهای دیجیتال توضیح خواهیم داد.

مفهوم و جوهره استخراج

درک فرآیند استخراج ارز دیجیتال: معمولاً شامل استفاده از تجهیزات تخصصی یا نرم‌افزار برای حل معماهای رمزنگاری است. در فرآیند استخراج، تراکنش‌ها تأیید شده و به دفتر کل بلاکچین اضافه می‌شوند. ماینرهای موفق پاداشی به صورت توکن‌های ارز دیجیتال دریافت می‌کنند.

کل فرآیند استخراج به چندین مرحله تقسیم می‌شود که هر یک در ادامه به تفصیل شرح داده شده است:

1. اولین مرحله مهم در فرآیند استخراج ارز دیجیتال، تأیید تراکنش‌ها است. هر بار که یک تراکنش ارز دیجیتال آغاز می‌شود، در شبکه پخش شده و در استخری از تراکنش‌های تأیید نشده جمع‌آوری می‌شود. ماینرها تراکنش‌ها را از این استخر انتخاب کرده و مشروعیت آن‌ها را بررسی می‌کنند تا مطمئن شوند جزئیات تراکنش با قوانین شبکه مطابقت دارد. این شامل بررسی موجودی کافی فرستنده و مطابقت با فرمت پروتکل است. تأیید به جلوگیری از خرج کردن مضاعف و کلاهبرداری کمک کرده و یکپارچگی سیستم را حفظ می‌کند؛

2. پس از انتخاب تراکنش‌ها برای قرارگیری در یک بلاک جدید، ماینرها باید یک مسئله ریاضی پیچیده به نام معمای رمزنگاری را حل کنند. حل این معما به قدرت محاسباتی قابل توجهی نیاز دارد و شامل یافتن مقدار هشی است که با معیارهای خاص تعیین شده توسط پروتکل بلاکچین مطابقت داشته باشد. فرآیند حل این معما به عنوان اثبات کار (PoW) شناخته می‌شود. این کار شامل هش کردن مکرر داده‌های سربرگ بلاک با مقادیر مختلف است تا زمانی که هش حاصل با مقدار سختی هدف مطابقت یابد. سختی معما به صورت دوره‌ای تنظیم می‌شود تا بلاک‌های جدید با سرعت ثابت اضافه شوند؛

3. وقتی یک ماینر با موفقیت معمای رمزنگاری را حل می‌کند، یک بلاک جدید می‌سازد. این بلاک شامل لیستی از تراکنش‌های تأیید شده، لینکی به بلاک قبلی در بلاکچین (هش بلاک قبلی) و راه حل معمای رمزنگاری است. سپس بلاک جدید در شبکه پخش می‌شود تا توسط سایر ماینرها تأیید شود. این فرآیند تضمین می‌کند که بلاکچین به عنوان یک مخزن تغییرناپذیر برای تمام تراکنش‌ها باقی بماند؛

4. پس از ایجاد و پذیرش موفقیت‌آمیز بلاک جدید توسط شبکه، ماینری که معما را حل کرده پاداش دریافت می‌کند. این پاداش شامل ارزهای دیجیتال جدید و کارمزدهای تراکنشی است که کاربران برای گنجاندن تراکنش‌های خود در بلاک می‌پردازند. پاداش بلاک به عنوان انگیزه‌ای برای ماینرها جهت ارائه منابع محاسباتی عمل می‌کند. با گذشت زمان، پاداش بلاک معمولاً طبق پروتکل کاهش می‌یابد. به عنوان مثال، پاداش بلاک بیت‌کوین تقریباً هر چهار سال یکبار نصف می‌شود که به آن هاوینگ می‌گویند؛

5. استخراج ارز دیجیتال همچنین نقش مهمی در تأمین امنیت شبکه و حفظ ماهیت غیرمتمرکز آن دارد. با ملزم کردن ماینرها به حل معماها و تأیید تراکنش‌ها، شبکه تضمین می‌کند که مهاجمان نمی‌توانند به راحتی بلاکچین را تغییر دهند. ماهیت غیرمتمرکز استخراج که در آن چندین ماینر مستقل شرکت می‌کنند، از کنترل هر نهاد واحد بر شبکه جلوگیری می‌کند. این تمرکززدایی ویژگی کلیدی ارزهای دیجیتال است که عدم وجود نقطه شکست واحد و مقاومت سیستم در برابر حملات را تضمین می‌کند؛

6. برای حفظ زمان ثابت ایجاد بلاک، شبکه سختی استخراج را بر اساس کل قدرت محاسباتی تنظیم می‌کند. اگر ماینرهای بیشتری بپیوندند و قدرت محاسباتی افزایش یابد، سختی وظایف بیشتر می‌شود تا از تسریع ایجاد بلاک جلوگیری شود. برعکس، اگر ماینرها خارج شوند، سختی کاهش می‌یابد. این مکانیسم تنظیم، اضافه شدن پایدار بلاک‌ها را تضمین می‌کند که برای پایداری و پیش‌بینی‌پذیری بلاکچین حیاتی است.

انواع استخراج

استخراج ترکیبی (هیبرید)

در استخراج ترکیبی، ماینرهای PoW بلاک‌های جدید تراکنش را تولید می‌کنند اما آن‌ها را تأیید نمی‌کنند. در عوض، ماینرهای PoS تصمیم می‌گیرند که بلاک‌ها را تأیید کنند یا خیر. برای این کار آن‌ها به رای نیاز دارند. حق رای با استیک کردن (سپرده‌گذاری) بخشی از توکن‌ها به دست می‌آید.

سپس الگوریتم ترکیبی PoW-PoS پنج رای تصادفی را برای تعیین اثربخشی بلاک‌های جدید انتخاب می‌کند. برای افزودن بلاک‌ها به حداقل سه تأیید (3/5) نیاز است. پاداش‌ها با نسبت 60 درصد برای ماینرهای PoW و 30 درصد برای ماینرهای PoS توزیع می‌شود. 10 درصد باقی‌مانده به صندوق توسعه بلاکچین واریز می‌گردد.

مزایا:

• استخراج ترکیبی نقاط ضعف کنسنسوس PoW و PoS را برطرف می‌کند؛

• مصرف انرژی را کاهش می‌دهد؛

• کارایی استخراج را افزایش می‌دهد.

معایب:

• احتمال کاهش تمرکززدایی در استخراج وجود دارد.

ارزهای Espers و VirtacoinPlus (XVP) دو نمونه از سیستم‌های استخراج ترکیبی هستند.

استخراج با پردازنده مرکزی (CPU)

استخراج با CPU استفاده از پردازنده‌های مرکزی کامپیوتر برای ماینینگ است. این روش به تجهیزات پیشرفته نیاز ندارد و کامپیوترهای معمولی کافی هستند، اما ماینرها می‌توانند از کارت‌های گرافیک قدرتمند برای بهبود نتایج استفاده کنند.

هسته پردازنده محاسبات ریاضی پیچیده را انجام داده و تراکنش‌ها را تأیید می‌کند. مونرو (XMR)، لایت‌کوین (LTC)، دوج‌کوین (DOGE) و ورت‌کوین (VTC) برخی از ارزهایی هستند که با CPU استخراج می‌شوند.

مزایا:

• استخراج با CPU برای طیف وسیعی از ارزها موثر است؛

• قیمت مقرون به صرفه؛

• برای هر کسی که کامپیوتر دارد در دسترس است.

معایب:

• ممکن است به دلیل تعرفه بالای برق زیان‌ده باشد؛

• در برخی شرایط مقیاس‌پذیری آن غیرممکن است؛

• برای برخی ارزها مانند بیت‌کوین ناکارآمد است.

استخراج ابری (Cloud Mining)

استخراج ابری یعنی استخراج ارز دیجیتال با استفاده از تجهیزات از راه دور یک ارائه‌دهنده خدمات ابری. ماینرها قراردادهای استخراج را می‌خرند و عملکرد را در پنل کاربری مشاهده می‌کنند.

ارائه‌دهندگان، ریگ‌های استخراج را در مناطقی با قوانین مطلوب، برق ارزان و آب و هوای سرد نصب کرده و قراردادهایی بر اساس هش ریت ارائه می‌دهند. مشتریان این قراردادها را خریده و بر اساس عملکرد خود پاداش می‌گیرند.

مزایا:

• نیازهای فیزیکی و فنی را کاهش می‌دهد چون فقط نیاز به خرید قرارداد است؛

• از نظر اقتصادی به صرفه است؛

• قابلیت مقیاس‌پذیری در سمت ارائه‌دهنده وجود دارد.

معایب:

• مشتریان به ارائه‌دهنده وابسته هستند و کنترل مستقیم ندارند؛

هنگام انتخاب این روش باید به سوابق، زمان پایداری و شرایط قرارداد توجه کرد.

استخراج با کارت گرافیک (GPU)

پردازنده‌های گرافیکی سرعت کلاک بالاتری دارند که معمولاً 80 برابر سریع‌تر از CPU است. کارایی GPU بر اساس رمزگشایی مکرر و مداوم هش‌های مختلف است که در هر تلاش فقط یک رقم تغییر می‌کند.

به همین دلیل استخراج با GPU کارآمدتر از CPU است. کارت‌های گرافیک هش ریت بالاتری دارند و به دلیل تعداد زیاد واحدهای محاسباتی (ALU)، کارهای بیشتری را به طور همزمان انجام می‌دهند.

لایت‌کوین، مونرو، ریون‌کوین، هیون پروتکل، اتریوم کلاسیک و بیت‌کوین گلد برخی از سکه‌هایی هستند که با GPU استخراج می‌شوند.

مزایا:

• بسیار کارآمدتر از استخراج با CPU است؛

• قابل مقیاس‌بندی است و سریع‌تر کار می‌کند.

معایب:

• تنظیمات آن نسبت به CPU پیچیده‌تر است؛

• هزینه‌های نگهداری و خنک‌سازی بالاتر است.

استخراج با دستگاه اسیک (ASIC)

دستگاه‌های اسیک تجهیزات فوق حرفه‌ای هستند که داده‌ها را سریع‌تر از GPU و CPU پردازش می‌کنند. استخراج ASIC استفاده از این دستگاه‌ها برای تأیید بلاک‌ها به دلیل توانایی آن‌ها در غلبه بر سختی بالای شبکه است. به دلیل افزایش سختی بیت‌کوین، استخراج آن از GPU به ASIC منتقل شده است.

مزایا:

• کارایی بسیار بالا برای استخراج بیت‌کوین؛

• ارزش خرید بالاتر نسبت به قیمت برای حرفه‌ای‌ها.

معایب:

• هزینه‌ها ممکن است فراتر از توان ماینرهای خرد باشد.

دستگاه‌های ASIC به دلیل بازگشت سرمایه خوب، به طور گسترده در مزارع استخراج استفاده می‌شوند.

چگونه استخراج را شروع کنیم؟

برای شروع استخراج ارز دیجیتال باید:

1. ارز دیجیتال مورد نظر را بر اساس تجهیزات موجود و اهداف خود انتخاب کنید؛

2. تجهیزات را انتخاب کنید (کامپیوتر شخصی، ماینر ASIC یا ریگ GPU)؛

3. نرم‌افزار استخراج سازگار با سخت‌افزار و ارز انتخابی را نصب کنید؛

4. به یک استخر استخراج بپیوندید (اختیاری) تا شانس دریافت پاداش را افزایش دهید؛

5. فرآیند را شروع کرده و بر عملکرد سخت‌افزار و نرم‌افزار نظارت کنید.

درک اقتصاد استخراج ارز دیجیتال

شروع استخراج باید بر اساس سود بالقوه باشد. انتخاب ارز باید بر اساس فاکتورهای زیر باشد:

• ارزش بازار: ارزهایی با ارزش بازار بالاتر معمولاً پایدارتر و سودآورتر هستند؛

• سطح سختی استخراج: سختی کمتر یعنی استخراج راحت‌تر اما پاداش احتمالی کمتر؛

• حمایت جامعه: حمایت قوی جامعه می‌تواند نشان‌دهنده پایداری ارز در آینده باشد.

ریسک‌های استخراج ارزهای دیجیتال

اگرچه پاداش‌ها وسوسه‌انگیز هستند، اما استخراج با ریسک‌هایی همراه است:

• سرمایه‌گذاری اولیه بالا: راه اندازی ریگ ماینینگ گران است و هزینه برق زیادی دارد؛

• نوسانات: ارزش سکه‌های استخراج شده می‌تواند به شدت تغییر کند؛

• عدم قطعیت قانونی: دولت‌ها هنوز در حال تصمیم‌گیری برای نحوه تنظیم قوانین هستند؛

• تأثیرات محیط زیستی: مصرف بالای انرژی باعث نگرانی‌های زیست‌محیطی شده است.

جنبه‌های قانونی استخراج

در بسیاری از کشورها، استخراج در منطقه خاکستری قوانین قرار دارد. موارد مهم:

• مالیات: بسیاری از کشورها بر سود حاصل از استخراج مالیات وضع می‌کنند؛

• مقررات انرژی: برخی مناطق قوانین سختگیرانه‌ای برای مصرف برق ماینرها دارند؛

• قوانین زیست‌محیطی: از قوانینی که ممکن است بر فعالیت شما تأثیر بگذارد مطلع شوید.

انتقادات و چالش‌های استخراج

استخراج یک وظیفه مسئولانه است و چالش‌های خاص خود را دارد:

• مصرف انرژی: اثبات کار (PoW) به شدت پرمصرف است و مزارع بزرگ به اندازه یک کشور برق مصرف می‌کنند؛

• هزینه‌های بالا: تجهیزات گران‌قیمت و قبوض برق به سرمایه اولیه زیادی نیاز دارد؛

• ابهام در قوانین: برخی دولت‌ها به دلیل مسائل محیط زیستی از ماینینگ حمایت نمی‌کنند؛

• ریسک تمرکز: ماهیت PoW ممکن است باعث تمرکز قدرت در دست استخرهای بزرگ شود که با روح بلاکچین در تضاد است.

نتیجه‌گیری

استخراج ارز دیجیتال فرآیند پیچیده‌ای است که ریسک‌ها و مزایای قابل توجهی دارد. قبل از ورود، درک اقتصاد آن و انتخاب ارز صحیح حیاتی است. از مسائل قانونی مطلع باشید و با جامعه ماینرها در ارتباط بمانید. آگاهی کامل به شما کمک می‌کند بهترین تصمیم را برای شرایط خود بگیرید.

هر نوع استخراج مزایا و معایب خود را دارد، بنابراین باید قبل از شروع به خوبی تحقیق کنید. این کار به شما کمک می‌کند برنامه‌ای عملی برای نصب تجهیزات یا خرید قراردادهای ابری تدوین کنید.