معاملات و تراکنش‌های بیت کوین در یک شبکه به نام بلاک چین میزبانی می‌شوند. این تراکنش‌ها از طریق همه افراد قابل مشاهده و ردیابی هستند. هر فردی که عضو این شبکه باشد می‌تواند صحت تراکنش‌های صورت گرفته را بررسی کند. هر ماینری که پس از تایید مجموعهای از تراکنش‌ها و رقابت با سایر ماینرها، بتواند زودتر از سایرین به کل شبکه بلاک چین بلاک جدیدی اضافه کند، پاداشی معادل ۶/۲۵ بیت کوین دریافت می‌کند. در حال حاضر حدودا هر ۱۰ دقیقه یک بار به کل شبکه یک بلاک جدید اضافه می‌شود و ماینری برنده است که زودتر بلاک جدید را اضافه کرده باشد.
به کل این فرآیند تایید تراکنش‌ها در شبکه و اضافه کردن یک بلاک جدید و دریافت پاداش، ماینینگ (استخراج) بیت کوین می‌گویند.
مروری کلی بر ماینینگ بیت کوین
به صورت کلی شما برای به دست آوردن بیت کوین، سه راه دارید: خرید بیت کوین از صرافی‌ها، دریافت بیت کوین در ازای کالا یا ارائه خدمات و استخراج بیت کوین جدید با ماینینگ بیت کوین.
به تایید تراکنش‌ها و اضافه کردن بلاک جدید به دفتر کل بیت کوین (بلاک چینِ بیت کوین)، ماینینگ بیت کوین گفته می‌شود. هر فردی در شبکه، به این دفتر کل دسترسی دارد و کلیه تراکنش‌ها نیز می‌توانند مورد تایید افراد قرار بگیرند.
در فرآیند ماین بیت کوین فقط معاملات قانونی بیتکوین تایید می‌شوند و در نتیجه از تقلب و خرج شدن چند باره پول و بیت کوین جلوگیری می‌شود.
هنگامی که ایجادِ یک بلاک جدید از تراکنش‌ها، ماینرها (استخراج کنندگان) وارد این فرایند می‌شوند. آن‌ها باید یک معادله ریاضی پیچیده شامل اطلاعات موجود در بلاک را حل کنند و آن را به یک عبارت رمزنگاری‌شده کوتاه‌تر به نام «هش» تبدیل کنند.
نکته‌ای که شایان ذکر است این است که هشِ یک بلاکچین، فقط شامل اطلاعات مربوط به معاملات تایید شده آن شبکه نیست، بلکه هش بلاک قبلی را نیز در خود جای می‌دهد. هر هش از هش دیگر کاملا متفاوت و منحصر به فرد است. در واقع یک تغییر کوچک در اطلاعات ورودی یا تراکنش انجام شده، منجر به تغییر اساسی در هش خروجی می‌شود.
برای درک بهتر این فرایند به مقاله فناوری بلاک چین چیست؟ مراجعه کنید
همانطور که در عکس بالا مشاهده می‌کنید، طول هش خروجی، فارغ از مقدار اطلاعاتی که به آن وارد می‌شود همیشه ثابت می‌ماند. این ویژگی در شبکه بلاکچین باعث می‌شود تغییر و دستکاری تراکنش‌ها غیر ممکن شود؛ زیرا پس از ایجاد کوچک‌ترین تغییری در اطلاعات، هش خروجی کاملا عوض می‌شود و کلیه اعضای شبکه را متوجه این موضوع خواهد کرد.
سیستم حاکم در بانک‌ها را در نظر بگیرید. همانطور که می‌دانید در بانک‌های سنتی پرداخت‌ها و معاملات توسط کارمندان بانک مورد تایید قرار می‌گیرند و در ازای این عملیات کارمندان به صورت ماهیانه حقوق دریافت می‌کنند. تایید تراکنش‌ها و معاملات بیت کوین به دلیل سیاست غیر متمرکزِ آن توسط یک نهاد مرکزی مانند بانک‌ها صورت نمی‌گیرد و در واقع مجموعهای از افراد به صورت کاملا داوطلبانه در این فرایند دخیل هستند. مسئولیت این کار به عهده‌ی افرادی است که ماینر بیت کوین یا استخراج‌کننده نامیده می‌شوند و فرآیند انجام این کار نیز ماینینگ بیت کوین یا استخراج نام دارد.
در اصل، ماینرها با تأیید هر معامله و اطمینان از قانونی بودن آن، در خدمت جامعه بیت کوین هستند. آن‌ها با تایید معاملات، مزد خود را دریافت می‌کنند؛ این دستمزد، در قالب بیت کوین پرداخت می‌شود. ماینرها پاداش خود را پس از اضافه کردن یک بلاک جدید به شبکه دریافت خواهند کرد. به عبارتی اضافه شدن یک بلاک جدید، به این معنی‌ست که یک ماینر با موفقیت توانسته است یک توالی هش صحیح را ایجاد کند و در نتیجه پاداش بگیرد.
تعداد بیتکوین‌های پاداش داده شده، به ازای هر ۲۱۰ هزار بلاک نصف می‌شود. به این فرآیند هاوینگ بیتکوین گویند.
در حال حاضر پاداش هر ماینر برای اضافه کردن بلاک جدید ۶/۲۵ بیت کوین است.
به صورت کلی تولیدِ یک هشِ متشکل از مجموعهای از اطلاعات، فرآیندی بسیار ساده است که به راحتی توسط رایانه‌ها قابل اجرا است.
شاید برایتان این ابهام ایجاد شده باشد که با وجود ساده بودنِ تولید یک هش، پس باید هزاران کاربر در چند ثانیه بتوانند هزاران هش تولید کنند و در نتیجه کلیه بیت کوین‌های موجود را استخراج کنند.
پاسخی که می‌توان به این مسئله داد مفهوم «سختی شبکه» می‌باشد.
شبکه بلاک چین، برای جلوگیری از هش کردن هزاران معامله توسط چندین کاربر و در نتیجه استخراج تمام بیت کوین های موجود در عرض چند دقیقه، مجبور است که عمدا روند ماینینگ را دشوارتر کند.
سختی شبکه به عبارت ساده، متغیری است که زمان اضافه شدنِ بلاک جدید به شبکه را کنترل می‌کند و سعی می‌کند که این زمان از ۱۰ دقیقه کمتر یا بیشتر نباشد.
در واقع ماینرها برای تایید تراکنش‌ها و تولید یک هش جدید باید مقداری توان سخت افزاری مصرف کنند. اگر توان سخت افزاری ماینر، به اندازه یک رایانه معمولی باشد این فرآیند بسیار زمان‌بر خواهد بود و قدرت برق زیادی نیز مصرف خواهد کرد؛ اما حالتی را تصور کنید که یک ماینر از چندین رایانه و حتی هزاران رایانه برای تایید تراکنش‌ها استفاده کند، به عبارتی با توان سخت افزاریِ زیادی شروع به استخراج بیت کوین کند. در این حالت ماینری که توان زیادی را مصرف کرده است در مدت زمان کوتاهی می‌تواند تعداد زیادی از بیت کوین‌های موجود را درو کند. سختی شبکه با ثابت نگه داشتن زمان اضافه کردن بلاک جدید در حد ۱۰ دقیقه، سعی می‌کند که از این اتفاق جلوگیری کند. به کل این فرآیند، مکانیزم اجماع اثبات کار(Proof of Work) اطلاق می‌شود.
تجهیزات مورد نیاز برای ماینینگ بیت کوین
در اوایل پیدایش بیت کوین، افراد میتوانستند به راحتی و توسط رایانه‌های خانگی بر سر ایجاد بلاک جدید رقابت کنند و بیت کوین استخراج کنند؛ اما امروزه ماینینگ بیت کوین توسط کامپیوترهای خانگی اصلا به صرفه نیست.
شانس اضافه کردنِ یک بلاک جدید، هنگامی که ۱میلیون رایانه با هم همکاری داشته باشند، بسیار بیشتر از حالتی است که به عنوان مثال ۱۰ یارانه سعی در حل کردن معادله ریاضی و اضافه کردن بلاک دارند. بنابراین سختیِ استخراج بیت کوین با گذشت زمان تغییر می‌کند و شبکه بلاک چین سعی می‌کند که با توجه تعداد ماینرهای فعال در شبکه، سختی شبکه را طوری تنظیم کند که اضافه شدن هر بلاک ۱۰ دقیقه به طول بیانجامد.
سختی شبکه بیت کوین هر ۲۰۱۶ بلاک یا تقریباً هر دو هفته یکبار تنظیم می‌شود. هنگامی که قدرت محاسباتی بیشتری برای استخراج بیت کوین مصرف شود، شبکه بلاک چین سطح دشواری استخراج را افزایش می دهد تا سرعت تولید اضافه کردن بلاک جدید به میزان ثابتی باقی بماند.
برای درک بهتر این که قدرت محاسبات چقدر بر سختی شبکه تاثیر می‌گذارد باید بدانید که در هنگام راه‌اندازی بیت کوین در سال ۲۰۰۹، سطح دشواری و سختی شبکه ۱ و در نوامبر ۲۰۱۹ (آبان ۱۳۹۸)، بیش از ۱۳ تریلیون بوده است.
همه این تفاسیر به این معناست که ماینرها برای استخراج بیت کوین باید از تجهیزات کامپیوتری قوی مانند GPU یا دستگاه‌هایی که به منظور ماینینگ طراحی شده‌اند، مانند ASIC ها استفاده کنند.
یکی از چالش‌هایی که ماینرها در استخراج بیت کوین با آن مواجهند علاوه بر گران بودنِ تجهیزاتِ ماینینگ، مقدار برقی است که در این فرآیند مصرف می‌شود. همانطور که پیش‌تر گفته شد، ماینرها برای بالا بردن شانس اینکه زودتر از دیگران معامله را حل کنند و بتوانند یک بلاک جدید به شبکه اضافه کنند، باید توان محاسباتی خود را بالا ببرند و این به معنای مصرف بیشتر توان برق است.
همین موضوع می‌تواند باعث شود که برای افرادی که به تنهایی قصدِ به دست آوردن بیت کوین را دارند، ماینینگ یا استخراج بیت کوین گزینه مقرون به صرفه‌ای نباشد. بنابراین ساده‌ترین راه برای به دست آوردن بیت کوین، می‌تواند خرید آن از صرافی‌های ارزهای دیجیتال در ایران باشد.
منبع : بیتستان
