استخراج بیت کوین
فرآیند استخراج بیت کوین یک پروسه محاسباتی پیچیده برای تایید تراکنشهای انجام شده در بلاک چین بیت کوین است. افرادی که در فرآیند استخراج یا همان ماینینگ نقش دارند به عنوان ماینر شناخته میشوند. دلیل اینکه به این فرایند «ماینینگ یا استخراج» گفته میشود، این است که مانند انواع مختلف منابع طبیعی، فقط تعداد محدودی بیتکوین برای استخراج وجود دارد.
انواع روشهای استخراج بیت کوین
استخراج بیت کوین با روشها و اشکال مختلفی میتواند انجام شود که هر یک از این روشها سطوح مختلفی از نرخ هش یا هش ریت (Hash Rate) را ارائه میدهند. در این بخش اصطلاح «هش ریت (Hash Rate)» و روشهای مختلف استخراج بیت کوین را بررسی خواهیم کرد.
هش ریت (Hash Rate) چیست؟
هش ریت یا نرخ هش، روشی برای اندازهگیری قدرت پردازشی یک دستگاه در حل معماها و مسائل پیچیده ریاضی در شبکههای بلاک چین است. هش ریت در دنیای رمزارزها، بخصوص در فرآیند استخراج رمزارزها، نقشی پایه و محوری دارد. هش، در دنیای دیجیتال، به فرایندی گفته میشود که در طی آن دادههایی با طول متغیر به دادههایی با طول ثابت به وسیله یک تابع ریاضی تبدیل میشوند. این روش، که از آن با عنوان تابع هش یاد میشود، اطلاعات اصلی را به یک رشته کوتاه و منحصر به فرد تبدیل میکند، به صورتی که حتی تغییری اندک در دادههای ورودی، خروجی تابع هش را به طور قابل توجهی تغییر میدهد. این ویژگی، هش را به ابزاری مفید در فرایند احراز و تایید هویت دادهها، امنیت سایبری تبدیل کرده است، زیرا احتمال پیدا کردن دادههای اصلی از روی دادههای هش شده بسیار کم است. در واقع، تابع هش همانند یک اثر انگشت دیجیتالی عمل میکند که هویت دادهها را بدون فاش کردن اطلاعات واقعی مشخص میکند. در پروسه استخراج رمزارزها، ماینرها به وسیله سختافزارهای خود، به حل مسائل پیچیده ریاضی مشغول میشوند. هر سختافزار، هشهای گوناگونی را برای یافتن هش مورد نظر امتحان میکند تا در نهایت به هش صحیح دست یابد. هش ریت بیانگر تعداد تلاشهایی است یک سختافزار مخصوص ماینینگ میتواند در یک ثانیه برای حل مسائل پیچیده ریاضی مرتبط با استخراج ارزهای دیجیتال انجام دهد، در واقع هش ریت یک دستگاه، مشخص کننده تعداد هشهایی است که سختافزار مورد نظر میتواند در هر ثانیه تولید کند. مقدار هش ریت را میتوان با واحدهای اندازهگیری مختلفی مانند هش بر ثانیه (H/s)، کیلوهش بر ثانیه (KH/s)، مگاهش بر ثانیه (MH/s)، گیگاهش بر ثانیه (GH/s) و تراهش بر ثانیه (TH/s) نشان داد.
استخراج بیت کوین با استفاده از CPU
در ۳ ژانویه سال ۲۰۰۹ شبکه بیت کوین راه اندازی و برای اولین بار استخراج شد. استخراج اولین بیت کوین از طریق واحدهای پردازش مرکزی یا همان CPU انجام شد. این قطعه به عنوان مغز کامپیوتر نیز شناخته میشود و تمامی مدارات لازم برای پردازش دادههای ورودی را دارا میباشد. در نخستین روزهای راه اندازی شبکه بیت کوین، استخراج آن از طریق CPU کاری راحت بود، زیرا تعداد ماینرهای بیت کوین در آن زمان بسیار کم بود و بیت کوینهای زیادی برای استخراج وجود داشت. در این روش استخراج از واحد پردازش مرکزی برای بررسی صحت و اعتبارسنجی تراکنشهای بلاک چین، حل هشهای ریاضی رمزنگاری شده، تأیید بلوکهای تراکنش و تسهیل فرایند ایجاد سکههای جدید استفاده میشود. ماینرهایی از CPU برای استخراج رمزارزها استفاده میکنند، معمولاً این کار را بر روی کامپیوترهای معمولی یا ریگ ماینینگ CPU انجام میدهند. در سالهای اخیر، محبوبیت این روش استخراج رمزارز به دلیل ناتوانی در همگام شدن با سرعت رشد بلاک چینها و حجم بالای تراکنشهای انجام شده بر روی بلاک چینها، کاهش پیدا کرده است. در دنیای پر رقابت ماینرها استفاده از CPUها برای استخراج رمزارزها به دلیل اینکه اکثر CPUها فاقد سرعت و قدرت لازم برای استخراج رمزارزها هستند و مستعد گرم شدن بیش از حد هستند، یک نقطه ضعف محسوب میشود. برای شروع استخراج رمزارزها با استفاده از CPU فقط به یک کامپیوتر ساده یا لپ تاپ نیاز دارید. برخی از ماینرها برای افزایش قدرت پردازش دستگاه ماینینگ خود، دو یا چند پردازنده CPU مانند پردازندههای Intel و AMD را به رایانههای شخصی خود متصل میکنند. برای افزایش کارایی و قدرت پردازش، برخی از ماینرها ریگهای ماینینگ CPU مخصوص خود را میسازند که شامل خنککنندههای مخصوص، پردازنده، منبع تغذیه، مادربرد و رم (RAM) میشود.
استخراج بیت کوین با استفاده از پردازنده گرافیکی (GPU)
با افزایش تدریجی پذیرش و محبوبیت بیت کوین در میان مردم و رقابت بین ماینرها، استخراج بیت کوین به وسیله واحدهای پردازش گرافیکی یا همان GPU رواج پیدا کرد. سیستمهای مبتنی بر پردازندههای گرافیکی، که عمدتاً برای بازیهای ویدئویی و ویرایش ویدیو استفاده میشوند، نرخ هش بالاتری را نسبت به CPU در استخراج رمزارزها ارائه میدهند. اولین نرمافزار برای استخراج رمزارز با استفاده از پردازنده گرافیکی در سال ۲۰۱۰ توسعه داده شد. این روش استخراج بیت کوین در سال ۲۰۱۵ با یک روش جدید استخراج رمزارز که از سخت افزارهایی به نام ASIC استفاده میکرد، جایگزین شد. هنگامی که شما GPU خود را به یک شبکه بلاک چین وصل میکنید، GPU شما شروع به دریافت دادهها و حل معماهای رمزنگاری شده و پیچیده در بلاک چین میکند. اگر GPU شما بتواند زودتر از سایر ماینرها بلوک هش را با موفقیت حل کند، شما از طرف شبکه بلاک چین رمزارز مورد نظر، پاداش دریافت خواهید کرد. استخراج رمزارزها به وسیله GPU انعطافپذیری بیشتری نسبت به ASICها دارد، زیرا از کارتهای گرافیکی برای اهداف دیگری نیز میتوان استفاده کرد. توجه داشته باشید که استخراج رمزارزها به وسیله GPU نیازمند سیستمهایی با تهویه مناسب و تغذیه برق قوی است.
استخراج بیت کوین با استفاده از ASIC
مدارهای مجتمع با کاربرد خاص یا همان Application-Specific Integrated Circuit که به اختصار ASIC نوشته میشوند به مدارهای مجتمعی گفته میشوند که برای انجام عملیات خاصی طراحی شدهاند. مدار ASIC نوعی سختافزار با وظایف اختصاصی است که هدف از طراحی آن، استخراج ارزهای دیجیتال میباشد مدارهای ایسیک نسبت به مدارهای معمولی، سرعت بالایی در انجام محاسبات دارند. این مدارها در مقایسه با روشهای دیگر استخراج ارزهای دیجیتال بسیار کارآمدتر هستند و قدرت و سرعت محاسباتی بالاتری را ارائه میدهند، اما هزینهی بالا و مصرف برق زیادی دارند. اولین دستگاههای استخراج ASIC در سال ۲۰۱۳ برای استخراج بیتکوین وارد بازار شدند و از آن زمان تا حالا این فناوری به سرعت رشد و پیشرفت کرده است، به طوری که اهمیت آنها را در دنیای ارزهای دیجیتال نمی توان دست کم گرفت، به دلیل اینکه ماینرهای ASIC نقشی حیاتی در حفظ امنیت و یکپارچگی بلاک چینها و شبکههای غیرمتمرکز دارند. ماینرهای ASIC انعطافپذیری کمتری نسبت به سایر انواع مانیرها دارند و برخلاف ماینرهای GPU و CPU که میتوانند برای کارهای مختلفی مانند گیمینگ، ویرایش ویدیو و انجام محاسبات پیچیده استفاده شوند، ماینرهای ASIC فقط برای حل الگوریتمهای هش در دنیای رمزارزها استفاده میشوند و به خاطر همین دلیل، بازدهی بالاتر و سرعت بسیار بیشتری نسبت به سایر سختافزارهای ماینینگ دارند. همان طور که اشاره شد اصلیترین عیب ASICها انعطافپذیری کم آنها است. معمولاً هر ASIC فقط با یک الگوریتم خاص کار میکند و برای حل کردن الگوریتمهای جدید باید ASIC جدیدی خریداری و استفاده شود. علی رغم انعطافپذیری کم، تقریباً همه بزرگترین استخراج کنندگان ارزهای دیجیتال، از ASIC ماینرها استفاده میکنند.
استخراج بیت کوین با استفاده از FPGA
FPGAها سختافزارهایی هستند که میتوان آنها را برای انجام محاسبات پیچیدهی لازم برای استخراج بیت کوین برنامهریزی کرد. این روش انعطافپذیری بیشتری نسبت به ASICها و کارایی بالاتری نسبت به GPUها دارد، اما نیاز به دانش فنی بیشتری برای راهاندازی اولیه و برنامهریزی و تنظیم دستگاهها دارد. این مدارهای یکپارچه پس از تولید شدن، میتوانند توسط مشتری یا طراح، برای انجام یک وظیفه خاص برنامهریزی شوند. برنامهریزی و تنظیم FPGAها با استفاده از یک زبان توصیف سختافزار (Hardware Description Language یا HDL) انجام میشود. استفاده از ماینرهای FPGA، نسبت به سایر روشهای استخراج ارزهای دیجیتال، مزایای مختلفی را برای ماینرها ایجاد میکند، از جمله:
- انعطافپذیری زیاد: FPGAها را میتوان برای حل الگوریتمهای مختلف هش بهینهسازی کرد، این ویژگی به ماینرها این امکان را میدهد تا با سرعت تغییرات صورت گرفته در شبکههای بلاکچین سازگار و همگام شوند. نوع فناوری سختافزاری به کار رفته در FPGAها به ماینرها این اجازه را میدهد که در صورت تغییر فعالیت ماینینگ آنها، از قابلیت برنامهریزی مجدد FPGAها استفاده کنند.
- مصرف انرژی کمتر: FPGA در مقایسه با سایر روشهای استخراج مانند CPU یا GPU، ها انرژی برقی کمتری مصرف میکند و باعث کاهش هزینهها میشود.
- سرعت بالا: FPGAها میتوانند در حل الگوریتمهای خاص، سرعت بالاتری نسبت به GPUها و CPUها داشته باشند.
استخراج ارزهای دیجیتال با استفاده از FPGA یک گزینه جذاب برای افرادی است که به دنبال بهینهسازی فرایند استخراج و کاهش انرژی برق مصرفی هستند. با این حال، این روش نیازمند دانش فنی خاص و سرمایهگذاری اولیه قابل توجهی است. با توجه به پیشرفتهای فناوری پیشبینی میشود که استفاده از FPGAها برای استخراج رمزارزها در آینده افزایش یابد و به یکی از روشهای محبوب ماینینگ تبدیل شود.
استخراج ابری بیت کوین (Cloud Mining)
استخراج ابری ارزهای دیجیتال یا همان Cloud Mining روشی نوین و رو به رشد در زمینه ماینینگ است که به افراد اجازه میدهد بدون نیاز به تجهیزات سختافزاری پیشرفته یا دانش فنی گسترده و خاص، در پروسه استخراج رمزارزها شرکت کنند. در این روش استخراج، به جای خرید دستگاههای گران قیمت ماینینگ، از طریق شرکتهای ارائهدهنده خدمات ابری، توان محاسباتی مورد نیاز برای استخراج رمزارزها را به صورت اجارهای و ماهیانه از آنها خریداری میکنیم. استخراج ابری جدیدترین روش استخراج بیتکوین است که در آن ماینر میتواند از یک ارائهدهنده خدمات ماینینگ ابری یک سرویس استخراج را اجاره کند. این روش استخراج بیت کوین، مزایایی گوناگونی را برای کاربران ایجاد میکند، مانند:
- نیاز به سرمایهگذاری اولیه کم و مقرون به صرفه بودن
- عدم نیاز به مدیریت، نگهداری و تعمیر سختافزار توسط ماینر
- بهروزرسانی خودکار سختافزارها توسط شرکت ارائهدهنده خدمات
- امکان استخراج چند ارز دیجیتال با بازدهی بالا
- کاهش قابل توجه هزینههای برق مصرفی
البته این روش دارای معایبی مانند وابستگی به اینترنت، کم بودن کنترل ماینر بر روی فرایند استخراج و ریسک زیاد تقلب از طرف ارائهدهنده خدمات ابری میباشد. برای پیشگیری از هر نوع کلاهبرداری و تقلب از طرف ارائهدهنده خدمات ابری، ماینرها باید بسیار محتاط باشند.
استخراج بیت کوین با استفاده از استخر استخراج (Mining Pool)
استخرهای ماینینگ را گروهی از ماینرها تشکیل میدهند که برای تولید بلاک های جدید با یکدیگر همکاری میکنند. استخرهای استخراج، پاداشها را بر اساس سهم هر شرکت کننده در فرایند استخراج تقسیم میکنند. هر استخر ماینینگ یک مدیر استخر یا هماهنگ کننده استخر دارد. ماینرها برای شرکت در استخر باید هزینه اندکی به مدیر استخر بپردازند. هر بار که شرکتکنندگان بلوک جدیدی را کشف میکنند، پاداشی را به مدیر استخر میپردازند. مدیر استخر به هر یک از شرکت کنندگان با توجه به سهمشان پاداش میدهد. استفاده از استخرهای ماینینگ به نفع ماینرهای کوچک است زیرا این کار به آنها اجازه میدهد تا به گروهی بپیوندند که در آن، شرکت کنندگان منابع و قدرت محاسباتی خود را با یکدیگر ترکیب میکنند. هر چه گروه منابع بیشتری را جمع آوری و ترکیب کند، شانس بیشتری برای حل مسئله ریاضی لازم برای استخراج یک بلوک جدید دارد. خالق بیت کوین، ساتوشی ناکاموتو، دنیایی را تصور میکرد که در آن همه میتوانستند در فرآیند استخراج شرکت کنند تا شبکه بیت کوین را ایمنتر کرده و بیت کوینهای تازه استخراج شده را به عنوان پاداش دریافت کنند، اما در واقعیت، وضعیت کمی متفاوتتر بود. با رشد شبکه بیت کوین، ماینرها مجبور شدند تا سرمایه گذاری بیشتری بر روی قدرت محاسباتی سختافزار خود کنند تا بتوانند پاداشهای قابل توجهی از فرایند استخراج به دست آورند. به طور همزمان، سخت افزار مورد نیاز برای استخراج به طور قابل محسوسی پیچیدهتر شدند و در نتیجه، هزینههای لازم برای خرید سختافزار مورد نیاز برای استخراج بیت کوین افزایش یافت. در سال ۲۰۱۰، کاربری در انجمن BitcoinTalk با نام کاربری Slush متوجه شد که اگر با سایر ماینرها متحد شود و یک “استخر (Pool)” تشکیل دهد، شانس دریافت جوایز خود را افزایش میدهد. بنابراین، در ۲۷ نوامبر ۲۰۱۰ او “Slush Pool” را تأسیس کرد.
امنیت شبکه بیت کوین
بیت کوین، به عنوان اولین ارز دیجیتال، در سال ۲۰۰۹ توسط فرد یا گروهی ناشناس با نام مستعار ساتوشی ناکاموتو توسعه داده شد. از آن زمان تاکنون، امنیت بلاک چین بیت کوین موضوع بحثهای زیادی بوده است. امنیت شبکه بیتکوین از طریق ترکیبی از الگوریتمهای رمزنگاری، الگوریتمهای اجماع (Consensus Algorithms) و پروتکلهای مختلف، تضمین میشود. کاربران برای محافظت از سرمایههای خود در دنیای ارزهای دیجیتال، باید امنیت بلاک چینها را جدی بگیرید. در میان بلاک چینهای مختلف، شبکه بیت کوین یکی از امنترین آنها به شمار میآید. چهار عامل زیر در امنیت شبکه بیتکوین نقش دارند:
- هش کردن تراکنشها (Transaction Hashing)
- استخراج بیت کوین و الگوریتم اثبات کار (Bitcoin Mining and Proof of Work)
- تأییدیههای بلوک تراکنش (Transaction Block Confirmations)
- نظریه بازی (Game theory)
در ادامه هر یک از این عوامل را به طور کامل بررسی میکنیم.
هش کردن تراکنشها (Transaction Hashing)
هنگامی که کاربران بیت کوین را از طریق شبکه بیت کوین ارسال می کنند، آن تراکنش به صورت یک رشته تصادفی از حروف و اعداد رمزگذاری میشود. این رشته «هش» نامیده میشود. در سال ۱۹۹۵، آژانس امنیت ملی ایالات متحده (NSA) یک الگوریتم هش ایمن (SHA) به نام SHA-01 را ارائه کرد. این الگوریتم در آن زمان نسبت به سایر الگوریتمهای رمزنگاری، بسیار پیشرفتهتر بود. امروزه بیت کوین از الگوریتم هش بسیار قویتری به نام SHA-256 استفاده میکند. فرآیند هش کردن اساساً فقط تبدیل یک پیام به یک کد مخفی است. به عنوان مثال، فرض کنید میخواهید کلمه “سیب” را رمزگذاری کنید. یک تابع هش آن حروف را میگیرد و یک رشته خروجی تصادفی مانند “asTjj69352ba” را بیرون میدهد. برای باز کردن قفل هش و رمزگشایی پیام “سیب”، ابتدا باید کلید خاصی را که برای رمزگذاری پیام استفاده شده است را بدانید. تراکنشهایی که اخیرا در شبکه بیت کوین انجام شدهاند، ابتدا در وضعیت “تأیید نشده” قرار میگیرند تا توسط ماینرها تایید شوند. برای تایید تراکنشهای انجام شده توسط شبکه بیت کوین و اضافه کردن آن به بلاک چین، ماینرها یک معمای پیچیده ریاضی که “اثبات کار (Proof of Work یا PoW)” نام دارد را حل میکنند. توجه کنید که جزئیات هر تراکنش (مانند فرستنده و گیرنده) به صورت هش رمزنگاری میشوند.
استخراج بیت کوین و الگوریتم اثبات کار (Bitcoin Mining and Proof of Work)
هنگامی که بیت کوین را از یک آدرس کیف پول به آدرس دیگری ارسال میکنید، بلاک چین باید اپدیت شده و نشان دهد که کیف پول دریافت کننده، اکنون صاحب سکهها است. تراکنشهای انجام شده در شبکه طی یک سری مراحل توسط فرآیند ماینینگ تایید میشوند. در ابتدا، تراکنش شما در یک بلوک در کنار تقریبا ۲۰۰۰ تراکنش تایید نشده دیگر قرار میگیرد. این بلوک توسط یک الگوریتم رمزنگاری بسیار پیچیده قفل میشود که فقط رایانههای قدرتمند میتوانند آن را حل کنند. در مرحله بعد، ماینرها برای حل معمای پیچیده ریاضی از طریق فرایندی به نام “اثبات کار (PoW)” با یکدیگر رقابت میکنند. اولین ماینری که به شبکه ثابت میکند که معما را حل کرده است، برنده بیت کوینهای تازه استخراج شدهاند، به همراه کارمزد تراکنشهای هر تراکنش در بلوک مورد نظر میشود. در طی این فرایند، ماینرها بلوک تراکنش را در بلاک چین “تایید” میکنند. تراکنشهای درون هر بلوک بارها و بارها با هم هش می شوند تا یک “ریشه مرکل (Merkle Root)” که نوعی امضای دیجیتال است را برای گروه تراکنشها ایجاد کنند. سپس ریشه مرکل (Merkle Root) همراه با انواع دادههای دیگر از بلوک هش می شود تا یک رشته ۶۴ کاراکتری از حروف و اعداد ایجاد شود. هر کاراکتر رشته نشان دهنده یک مقدار تصادفی است. برای شکستن این معما، نرم افزار ماینینگ میلیاردها محاسبات را بر روی آن رشته انجام میدهد. در این مسابقه ماینرهایی که قدرت محاسباتی بیشتری دارند، برنده هستند.
تأییدیههای بلوک تراکنش (Transaction Block Confirmations)
نزدیک به ده دقیقه طول میکشد تا ماینرها پازل PoW را حل کنند و یک بلوک از تراکنشهای بیت کوین را تأیید کنند. اگر مهاجمی بخواهد تراکنش بیت کوین شما را معکوس کند، به بیش از نیمی از قدرت محاسباتی کل شبکه بیت کوین نیاز دارد تا قدرت محاسباتی آن از سایر ماینرها بیشتر شود. این کار در تئوری امکان پذیر است اما تا کنون، هیچ کس نتوانسته آن را انجام بدهد. برای بدست آوردن این حجم از قدرت محاسباتی هزینه بسیار زیادی لازم است. همچنین، مهاجم فقط ده دقیقه فرصت دارد تا حمله را قبل از اضافه شدن یک بلوک دیگر به بلاک چین انجام دهد، هنگامی که یک بلوک دیگر به بلاک چین اضافه شود، مهاجم باید دو بلاک را معکوس کند تا به بیت کوین شما دست یابد. به عبارت دیگر، تراکنش شما با هر بلوک جدید به طور تصاعدی ایمنتر میشود. پس از اضافه شدن شش بلوک به بلاک چین یعنی پس از گذشت حدود یک ساعت از شروع تراکنش، هیچ راهی برای هیچ کسی وجود ندارد تا از طرق آن بتواند بیت کوین شما را از طریق یک حمله به دست آورد.
نظریه بازی (Game theory)
عملکرد و امنیت بیت کوین عمیقاً ریشه در اصول تئوری بازی دارد. بیت کوین به گونهای خلاقانه طراحی شده است که منافع شرکت کنندگان مختلف، به ویژه ماینرها، با امنیت کلی شبکه هماهنگ باشد. ماینرهایی که از قدرت محاسباتی برای تایید کردن تراکنشها و افزودن آنها به بلاک چین استفاده میکنند، از طریق پاداش (بیتکوینهای تازه استخراج شدهاند) و کارمزد تراکنش تشویق میشوند. علی رغم عدم وجود یک مرکز نظارت واحد، تئوری بازی، امنیت شبکه بیت کوین را تضمین میکند و باعث میشود تراکنشها به درستی تأیید شوند. ماینرها به دلیل وجود پاداش، تشویق میشوند تا از قوانین و پروتکلها پیروی کنند. انحراف از قوانین به معنای از دست دادن پاداشهای بالقوه است، زیرا تنها تراکنش های معتبر و تأیید شده توسط شبکه پذیرفته میشوند. این ویژگی بیت کوین محیطی را ایجاد میکند که در آن شرکت کنندگان تلاش میکنند تا به نفع شبکه عمل کنند، حتی اگر هدف اصلی آنها سود شخصی باشد. تعادل نش (Nash Equilibrium) مفهومی در نظریه بازیها است که کاربردهای فراوانی در اقتصاد دارد. بر اساس این مفهوم، هر کاربر، زمانی به بیشترین سود در شبکه بیت کوین دست مییابد که کاری را انجام بدهد که به نفع شبکه و همه کاربران باشد. بیت کوین چنان نمونه کاملی از این مفهوم است که برخی از افراد فکر میکنند که نش (Nash) به ایجاد بیت کوین کمک کرده است. هک کردن شبکه بیت کوین به مقدار بسیار زیادی منابع نیاز دارد و شما عملاً شانس موفقیت بسیار کمی در این کار خواهید داشت. بنابراین، استفاده از تمام این منابع برای استخراج بیت کوین، بسیار سودآورتر از تلاش برای هک کردن آن خواهد بود. به عبارت دیگر، با انجام بهترین کار برای گروه (همه افرادی که از شبکه بیت کوین استفاده میکنند)، شما بهترین کار را برای شخص خود انجام میدهید و سود بیشتری کسب میکنید.
امنیت شبکه بیت کوین از چند لایه مختلف تشکیل شده است. هش کردن تراکنشها، استخراج بیت کوین، تایید کردن بلوکها و تئوری بازی همه با هم همکاری میکنند تا بلاک چین بیت کوین را غیرقابل نفوذ کنند. از زمان اولین بلوک تراکنش در سال ۲۰۰۹، شبکه بیت کوین حتی یک بار هم تعطیل نشده است و هیچ بیت کوینی تا به امروز از بلاک چین بیت کوین به سرقت نرفته است.
تجهیزات و اقدامات لازم برای استخراج بیت کوین
فرایند استخراج ارزهای دیجیتال شامل حل مسائل پیچیده ریاضی برای تایید تراکنشها در شبکه بلاک چین است، این فرایند به سختافزارها و نرمافزارهای تخصصی نیاز دارد و از مراحل و اجزاء مختلفی مانند کیف پول، نرمافزار ماینینگ، سختافزار استخراج و استخر استخراج تشکیل شده است که در ادامه هر یک از این مراحل و اجزاء را به طور کامل بررسی خواهیم کرد.
انتخاب یک ارز دیجیتال برای استخراج
قبل از اینکه یک رمزارز را برای ماینینگ انتخاب کنید، باید جنبههای مختلف مرتبط با سودآوری استخراج آن را در نظر بگیرید:
- دشواری استخراج: سطح دشواری استخراج برخی از ارزهای دیجیتال، بالا میباشد. دشواری استخراج به پیچیدگی مسائل ریاضی اشاره دارد که لازم است برای استخراج یک بلوک حل شوند. سختی بیشتر به معنی نیاز به قدرت محاسباتی بیشتری است، این امر میتواند باعث افزایش هزینهها شود. یک ارز دیجیتال سودآور برای استخراج معمولاً دارای قیمت بالا، پاداش بلوک بالا و سطح دشواری استخراج پایین است.
- سازگاری سختافزاری: ماینرها باید از سازگار بودن سختافزارشان با ارز دیجیتالی که قصد استخراج آن را دارند، اطمینان حاصل کنند. ارزهای دیجیتال ممکن است به تنظیمات سختافزاری خاصی نیاز داشته باشند، بنابراین بهتر است هنگام انتخاب و خرید تجهیزات استخراج خود به این موضوع توجه کنید.
- مصرف انرژی: فرایند استخراج ارزهای دیجیتال مقدار قابل توجهی برق مصرف میکند. کاربران باید نرخ قیمت برق محلی خود را برای اطمینان از مقرون به صرفه بودن استخراج رمزارزها، بررسی کنند.
- نوسانات بازار: قیمت ارزهای دیجیتال میتواند نوسانات زیادی داشته باشد. کاربران قبل از انتخاب یک رمزارز برای استخراج باید روند بازار و پتانسیل افزایش قیمت ارز دیجیتالی که قصد استخراج آن را دارند، تجزیه و تحلیل کنند.
سختافزار استخراج (Mining Hardware)
با توجه به ارز دیجیتالی که قصد استخراج آن را دارید، ممکن است به یکی از انواع سختافزار زیر نیاز داشته باشید:
- ماینرهای ASIC: قدرتمندترین نوع دستگاههای ماینینگ میباشند که به طور خاص برای استخراج یک ارز دیجیتال خاص مانند بیت کوین طراحی میشوند.
- ماینرهای GPU: از GPUها میتوان برای استخراج ارزهای دیجیتال مختلف استفاده کرد. قدرت استخراج کارتهای گرافیکی نسبت به ASICها کمتر میباشد اما به دلیل انعطافپذیری بالا، میتوان از آنها برای طیف وسیعتری از وظایف استفاده کرد.
- ماینینگ CPU: استفاده از CPUها برای استخراج رمزارزها، کم سودترین روش استخراج ارزهای دیجیتال میباشد و استفاده از آن برای ماینینگ اکثر ارزهای دیجیتال سودآور نیست.
نرم افزار استخراج (Mining Software)
از نرمافزارهای استخراج برای وصل کردن دستگاههای استخراج به شبکه بلاک چین و انجام محاسبات پیچیده مورد نیاز برای تأیید و ثبت تراکنشها استفاده میشود. این نرمافزارها با به کار بردن الگوریتمهای پیچیده، سعی میکنند تا مسائل پیچیده ریاضی را حل کرده و به عنوان پاداش، سکههای تازه استخراج شده و یا کارمزدهای تراکنش را دریافت کنند. برخی از ویژگیهای اصلی نرمافزارهای استخراج عبارتند از:
- سازگاری با سختافزارهای گوناگون مانند ASIC ،GPU و CPU
- انعطافپذیری در انتخاب استخرهای استخراج
- مدیریت منابع
- بهینهسازی مصرف انرژی
- بهروزرسانیهای مداوم و همگام بودن با تغییرات در پروتکلهای شبکه
برخی از نرمافزارهای محبوب استخراج عبارتند از:
- CGMiner
- BFGMiner
- EasyMiner
- NiceHash
CGMiner و BFGMiner به دلیل منبع باز (Open Source) بودن، تیم توسعه فعال و سازگاری با سختافزارهای استخراج مختلف، از محبوبترین نرمافزارهای استخراج بیت کوین به شمار میآیند. توجه داشته باشید که انتخاب نرمافزار استخراج مناسب، به مشخصات سختافزاری شما و ارز دیجیتالی که قصد استخراج آن را دارید، بستگی دارد.
کیف پول (Wallet)
کیف پول ارزهای دیجیتال، ابزاری است که امکان ذخیره و مدیریت ارزهای دیجیتالی را برای کاربران فراهم میکند. این ابزار میتواند به صورت نرمافزاری بر روی کامپیوتر یا گوشی هوشمند نصب شود و یا به صورت سختافزاری مستقل باشد. کیف پولها با نگهداری کلیدهای عمومی و خصوصی، کاربران را قادر میسازند تا تراکنشهای خود را به صورت امن و مطمئن انجام دهند. کیف پولهای دیجیتال با استفاده از الگوریتمهای پیشرفته رمزنگاری، پروسه انجام معاملات را ساده و امن کرده و از داراییهای دیجیتال کاربران محفاظت میکنند. کاربران برای دریافت ارز دیجیتال استخراج شده به یک کیف پول دیجیتال نیاز دارند که از ارز دیجیتالی که استخراج میکنند، پشتیبانی کند.
استخر استخراج (Mining Pool)
استخرهای ماینینگ را گروهی از ماینرها تشکیل میدهند که قدرت محاسباتی خود را برای استخراج موثرتر ارزهای دیجیتال ترکیب میکنند. با اینکه امکان استخراج به صورت انفرادی وجود دارد، پیوستن به یک استخر استخراج، شانس کاربران را برای کسب جوایز افزایش میدهد.
دسترسی به اینترنت
استفاده از یک اتصال اینترنتی پایدار و مطمئن، برای استخراج ارزهای دیجیتال بسیار اهمیت دارد. سختافزارهای استخراج باید به صورت ۲۴ ساعته به بلاک چین و استخر ماینینگ متصل باشند.
میزان و تعرفه برق مصرفی
فرایند استخراج ارزهای دیجیتال انرژی برق زیادی مصرف میکند، بنابراین بررسی و در نظر گرفتن هزینه برق مصرف شده، اهمیت زیادی پیدا میکند. هزینه بالای انرژی برق میتواند سود حاصل از استخراج رمزارزها را بسیار کم کند.
سیستم خنک کننده
سیستم خنککننده دستگاههای استخراج، از تکنولوژیها و روشهایی تشکیل شده است که از آنها برای کنترل دمای تجهیزات ماینینگ استفاده میشود تا از گرم شدن بیش از حد تجهیزات استخراج جلوگیری کند. گرم شدن بیش از حد تجهیزات استخراج میتواند باعث کاهش کارایی و آسیب دائمی به قطعات شود. سیستمهای خنککننده انواع مختلفی دارند، از جمله:
- فنها
- سیستمهای خنک کننده مایع
- خنک کنندگی به وسیله غوطه وری
روشهای ذکر شده به کنترل دما کمک کرده و از ادامه فعالیت دستگاههای استخراج در دمای ایدهآل اطمینان حاصل میکنند، همچنین این روشها باعث افزایش عمر مفید قطعات و تجهیزات میشوند و بازدهی فرایند ماینینگ را افزایش میدهند.
کیف پول بیت کوین
پس از خرید ارز دیجیتال مورد نظر خود، شما به یک کیف پول سختافزاری یا نرمافزاری برای نگهداری آن نیاز دارید. با اینکه شما برای محافظت و نگهداری از ارزهای دیجیتال خود میتوانید به یک صرافی اعتماد کنید، اما بهتر است رمزارزهای خود را به کیف پولی که دارید، انتقال دهید. استفاده از کیف پولهای سختافزاری و نرمافزاری هر دو روشهای مناسبی برای نگهداری رمزارزها میباشند، هر یک از این روشهای نگهداری ارزهای دیجیتال، مزایا و معایب خاص خود را دارند. کیف پولهای سختافزاری مانند Ledger و Trezor با محافظت از کلیدهای خصوصی به صورت آفلاین، امنیت بسیار بالایی را برای کاربران فراهم میکنند، اما قیمت آنها بالا بوده و استفاده از آنها برای کاربران مبتدی، پیچیده و سخت میباشد. در مقابل، اکثر کیف پولهای نرمافزاری رایگان بوده و کار با ارزهای دیجیتال را برای کاربران عادی سادهتر میکنند، اما امنیت آنها نسبت به کیف پولهای سختافزاری، کمتر میباشد.
بهترین کیف پول نرمافزاری ارز دیجیتال
اکثر کیف پولهای نرمافزاری علاوه بر اینکه به کاربران امکان نگهداری و محافظت از رمزارزها را میدهند، امکان خرید، فروش و مبادله ارزهای دیجیتال را نیز مستقیماً در داخل نرمافزار برای کاربران فراهم میکنند. برخی از بهترین کیف پولهای نرم افزاری ارزهای دیجیتال عبارتند از:
- Trust Wallet: تراست والت (Trust Wallet) یک کیف پول نرمافزاری است که توسط صرافی مشهور Binance ساخته شده است. این کیف پول قابلیت خرید، فروش و مبادله ارزهای دیجیتال از صرافیهای Binance و Binance.US را برای کاربران فراهم میکنم.
- Exodus: کیف پول Exodus مجموعهای از ابزارهای مختلف مانند اپلیکیشن تلفن همراه، برنامه دسکتاپ و افزونه مرورگر را در اختیار کاربران قرار میدهد. این کیف پول اجازه خرید و مبادله ارزهای دیجیتال را مستقیماً از داخل کیف پول به کاربران میدهد. همچنین کیف پول Exodus قابلیت ادغام با کیف پول سختافزاری Trezor را نیز دارا میباشد، تا به وسیله این قابلیت، سرمایه گذاران به راحتی ارزهای دیجیتال خود را به کیف پول سختافزاری منتقل کنند. این کیف پول، از حدود ۲۵۰ ارز دیجیتال مختلف پشتیبانی میکند.
- Coinbase Wallet: کیف پول کوینبیس (Coinbase Wallet) یک اپلیکیشن موبایل و افزونه مرورگر است که توسط کوینبیس، یکی از بزرگترین صرافیهای ارزهای دیجیتال در جهان ساخته شده است. این کیف پول، از صدها ارز دیجیتال مختلف پشتیبانی کرده و امکان خرید مستقیم رمزارزها از صرافی کوینبیس را برای کاربران فراهم میکند.
- MetaMask: متامسک (MetaMask) یک اپلیکیشن موبایل و افزونه مرورگر محبوب بین کاربران است. یکی از بهترین ویژگیهای کیف پول MetaMask رابط کاربری عالی و همچنین قابلیت استفاده آسان آن میباشد. این کیف پول یکی از محبوبترین کیف پولها نزد سرمایه گذارانی است که به دنبال خرید و آزمایش NFTها و پروتکلهای DeFi در شبکه اتریوم هستند.
- Guarda: با استفاده از کیف پول Guarda کاربران میتوانند از طریق موبایل، دسکتاپ یا افزونه مرورگر به ارزهای دیجیتال خود دسترسی داشته باشند. این کیف پول از حدود ۴۰۰۰۰۰ توکن مختلف پشتیبانی میکند. همچنین کاربران میتوانند کیف پول نرمافزاری Guarda را با کیف پول سختافزاری Ledger ادغام و یکپارچه کرده و داراییهای خود را به کیف پول سختافزاری منتقل کنند.
لیست بهترین ماینرهای بیت کوین
بازار دستگاههای استخراج رمزارزها به سرعت در حال تغییر است و سودآوری ماینرها به عوامل مختلفی مانند قیمت برق و شرایط بازار بستگی دارد. بنابراین همیشه قبل از سرمایهگذاری در دستگاههای استخراج ارزهای دیجیتال، باید به دقت در این زمینه جستجو و تحقیق کنید. هنگام مقایسه ماینرهای کریپتو باید به عواملی مانند قیمت دستگاه، نرخ هش، مصرف انرژی و نیازهای فردی خودتان توجه کنید. همواره قبل از انجام هر گونه فعالیتی در دنیای کریپتو و زمینه استخراج رمزارزها، تحقیقات خود را به صورت کامل انجام دهید. برخی از بهترین ماینرهای بیتکوین عبارتند از:
- Bitmain Antminer S19 XP Hydro 255Th: این دستگاه استخراج ارزهای دیجیتال با کارایی بالای خود برای استخراج بیت کوین و سایر ارزهای دیجیتال مبتنی بر الگوریتم SHA-256 مناسب میباشد. این ماینر با نرخ هش چشمگیر ۲۵۵ تراهش در ثانیه (Th/s)، یکی از قدرتمندترین ماینرهای موجود در بازار به شمار میآید.
- Bitmain AntMiner S19 Pro: این ماینر بسیار قدرتمند برای استخراج ارزهای دیجیتالی مانند بیتکوین و بیتکوین کش که از الگوریتم SHA-256 استفاده میکنند، طراحی شده است. نرخ هش ماینر AntMiner S19 Pro در حدود ۱۱۰ تراهش در ثانیه (Th/s) میباشد که این ویژگی، آن را به یکی از قدرتمندترین ماینرهای موجود در بازار تبدیل میکند.
- Canaan Avalon Made A1366: مدل A1366 بخشی از سری AvalonMiner میباشد. این ماینر برای ارائه تعادلی بین مصرف انرژی و کارایی استخراج، برای ارزهای دیجیتالی مانند بیت کوین که از الگوریتم SHA-256 استفاده می کنند، طراحی شده است. نرخ هش این ماینر در حدود ۱۳۰ تراهش در ثانیه (Th/s) میباشد.
- Dragonmint T1: ماینر Dragonmint T1 یک دستگاه استخراج قدرتمند و بسیار کارآمد برای بیتکوین است که توسط Halong Mining تولید شده است. DragonMint T1 دارای نرخ هش ۱۶ تراهش در ثانیه (TH/s) است.
- Ebang Ebit E11++: ماینر E11++ یک دستگاه مخصوص استخراج ارزهای دیجیتال، با کارایی بالا است که توسط Ebang Communication، توسعهدهنده مشهور سختافزارهای استخراج، تولید شده است. این مدل بخشی از سری Ebit است که به دلیل کارایی و قدرت در زمینه استخراج بیت کوین، شناخته شده است. E11++ در اواخر سال ۲۰۱۸ یا اوایل سال ۲۰۱۹ با هدف ارائه راه حلی پیشرفته برای استخراج بیت کوین و سایر ارزهای دیجیتالی که از الگوریتم SHA-256 استفاده می کنند، معرفی و وارد بازار شد. با اینکه نرخ هش Ebit E11++ معمولاً در حدود ۴۴ تراهش در ثانیه (TH/s) میباشد، اما این عدد میتواند بر اساس محیط و شرایط عملیاتی که ماینر در آن قرار دارد تغییر کند.
- MicroBT Whatsminer M50S: ماینر MicroBT Whatsminer M50S یک دستگاه قدرتمند برای استخراج ارزهای دیجیتالی است که از الگوریتم SHA-256 استفاده میکنند. این ماینر توسط شرکت MicroBT، یک شرکت چینی با تخصص بالا در تولید سختافزارهای استخراج با کارایی بالا، تولید شده است. نرخ هش ماینر Whatsminer M50S در حدود ۱۲۶ تراهش در ثانیه (Th/s) است.
نکات خرید دستگاه مخصوص استخراج بیت کوین
یکی از اصلیترین روشهای کسب درآمد از ارزهای دیجیتال، استخراج کردن آنها است. انتخاب دستگاه استخراج مناسب میتواند به افزایش درآمد حاصل از فرایند استخراج کمک شایانی کند. آگاهی از نکات خرید دستگاههای مخصوص استخراج به ماینرها کمک میکند تا سود خود را افزایش داده و ریسک مالی را کاهش دهند. در ادامه برخی از مهمترین نکات خرید دستگاههای مخصوص استخراج بیت کوین را بررسی میکنیم.
نرخ هش یا توان محاسباتی (Hash Rate)
نرخ هش به تعداد تلاشهایی گفته میشود که یک دستگاه میتواند در هر ثانیه برای حل یک مسئله انجام دهد. این معیار بیانگر سرعت و قدرت استخراج ماینر در فرایند ماینینگ است. هر چقدر مقدار نرخ هش بالا باشد، شانس ماینرها برای حل بلوکها و در نتیجه کسب پاداش ماینینگ بیشتر میشود. ماینرها باید توجه داشته باشند که بالا بودن نرخ هش به معنای مصرف بیشتر انرژی است.
مصرف انرژی
هزینه برق مصرفی یکی از اصلیترین عوامل در تعیین سود و زیان فرایند ماینینگ است. میزان برق مصرفی توسط ماینرها در حین فرآیند استخراج را معمولاً با وات (W) اندازهگیری میکنند. ماینرهایی که برق کمتری مصرف میکنند، باعث صرفهجویی در هزینهها و افزایش سود ماینر میشوند. کاربران باید نسبت نرخ هش به مصرف انرژی را قبل از خرید دستگاه بررسی کرده و در نظر بگیرند.
قیمت دستگاه
انواع مختلفی از دستگاههای ماینینگ با سطوح مختلف نرخ هش و مصرف برق در بازار وجود دارد. کاربران باید بر اساس بودجه، قوانین و شرایط محل استخراج خود، دستگاه مناسب خود را انتخاب کنند. دستگاههای قدرتمند با نرخ هش بالا، قدرت و سرعت استخراج بیشتری دارند، اما با توجه به قدرت استخراج بالا معمولا قیمت و مصرف برق بالاتری نیز دارند. کاربران باید بر اساس بودجهای که در اختیار دارند، دستگاهی را انتخاب کنند که نسبت نرخ هش به قیمت بالایی داشته باشد. همچنین کاربران باید توجه داشته باشند که دستگاههای ارزانتر به دلیل کارایی پایینتر ممکن است سودآوری پایینتری در طولانی مدت داشته باشند. کاربران قبل از خرید یک دستگاه باید ROI یا همان نرخ بازگشت سرمایه را برای آن دستگاه محاسبه کنند تا از سودآور بودن آن دستگاه اطمینان حاصل کنند.
دوام و عمر مفید
دستگاههایی که دوام و عمر مفید بالایی دارند و کمتر به تعمیرات یا جایگزینیهای مکرر نیاز پیدا میکنند، در طولانی مدت هزینههای مرتبط با نگهداری و تعمیرات کمتری برای ماینرها به همراه دارند. این امر در کاهش هزینههای نگهداری و تعمیرات به ماینرها کمک میکند و باعث افزایش نرخ بازگشت سرمایه میشود.
سر و صدا
دستگاههای ماینینگ، مخصوصا در مقیاس بزرگ و تعداد زیاد، میتوانند سطح قابل توجهی از سر و صدا را تولید کنند که ممکن است بر محیط کاری و زندگی اطرافیان تأثیر منفی بگذارد. در محیطهای مسکونی، سر و صدای زیاد میتواند باعث ایجاد نارضایتی در میان همسایگان شود. همچنین سر و صدای بلند و پیوسته میتواند باعث ایجاد مشکلاتی مانند افزایش استرس، کاهش کیفیت خواب و مشکلات شنوایی برای افراد شود.
خنککنندگی
خنکسازی مؤثر و بهینه دستگاهها نه تنها بر عملکرد کلی و کارایی دستگاه تأثیر میگذارد بلکه باعث افزایش طول عمر و سودآوری دستگاهها نیز میشود. دستگاههای ماینینگ به طور پیوسته در دمای بالا کار میکنند، این امر میتواند باعث کاهش عملکرد دستگاه شود. گرمای بیش از حد میتواند به قطعات الکترونیکی آسیب برساند و طول عمر دستگاههای ماینینگ را کاهش دهد. با استفاده از سیستمهای خنککننده بهینه، میتوان از دستگاههای ماینینگ در برابر آسیبهای ناشی از افزایش دما محافظت کرد و طول عمر مفید آنها را افزایش داد.
محاسبه سودآوری استخراج بیت کوین
برای محاسبه سود استخراج بیت کوین، ماینرها میتوانند از ماشین حسابهای آنلاین استفاده کنند. تسلط بر نحوه محاسبه سودآوری استخراج بیت کوین برای مبتدیانی که به دنبال به حداکثر رساندن درآمد خود هستند، بسیار مهم است. محاسبه سودآوری استخراج بیت کوین با استفاده از فرمولهای دقیق و در نظر گرفتن تمامی عوامل موثر بر فرایند استخراج انجام میشود. برخی از محبوبترین ماشین حسابهای آنلاین محاسبه سودآوری استخراج بیت کوین عبارتند از:
برخی از عوامل اصلی موثر بر سودآوری استخراج بیتکوین عبارتند از:
- هزینه برق: بزرگترین هزینهای که ماینرها با آن مواجه هستند، هزینه برق مصرفی است. با توجه به نوسانات قیمت برق در مناطق و کشورهای مختلف، انتخاب مکان مناسب با هزینه برق پایین میتواند تاثیر چشمگیری بر سودآوری فرایند استخراج داشته باشد.
- قیمت بیت کوین: ارزش و قیمت بیت کوین یکی از عواملی است که به طور مستقیم بر سودآوری استخراج تأثیر میگذارد. افزایش قیمت بیت کوین میتواند باعث افزایش سودآوری استخ افزایش دهد.
- نرخ هش و دشواری استخراج: افزایش تعداد ماینرها و قدرت پردازشی شبکه باعث افزایش دشواری استخراج میشود. این افزایش دشواری میتواند سودآوری ماینرها را کاهش دهد.
- هزینههای تجهیزات: قیمت، کارآیی و طول عمر مفید سختافزار استخراج از جمله عواملی هستند که باید در محاسبه سودآوری استخراج در نظر گرفته شوند. تجهیزات کارآمدتر میتوانند با مصرف انرژی کمتر، سود بیشتری تولید کنند.