آیا استخراج بیت کوین به صرفه است؟

در این مطلب ضمن معرفی روش استخراج، توضیح میدهیم که ایا این کار برای بدست اوردن بیت کوین صرفه اقتصادی دارد یا خیر؟ ماین بیت کوین bitcoin mining فرآیند تولید بیت کوین جدید با حل معادلات پیچیده است که شامل سیستم های محاسباتی مجهز به تراشه های تخصصی است که برای حل مدل های ریاضی فعالیت می کنند. به این سیستم ها دستگاه ماینر گفته میشود که با حل معادلات و مدلها بیت کوین را به عنوان پاداش دریافت میکند. فرآیند استخراج همچنین موجود در شبکه ارز دیجیتال را تأیید می‌کند و آنها را قابل اعتماد می‌کند.

برای مدت کوتاهی پس از راه‌اندازی بیت ‌کوین، روی رایانه ‌های رومیزی با واحدهای پردازش مرکزی معمولی (CPU) استخراج میشد. اما این روند بسیار کند بود. اکنون ارز دیجیتال با استفاده از مزارع استخراج بزرگ که در بسیاری از مناطق جغرافیایی پخش شده اند، تولید می شود. استخراج ‌کنندگان بیت‌ کوین، سیستم‌های استخراجی را جمع‌آوری می‌کنند که مقادیر زیادی برق مصرف می ‌کنند تا ارز دیجیتال را استخراج کنند.

در مناطقی که برق با استفاده از سوخت های فسیلی تولید می شود، استخراج بیت کوین برای محیط زیست مضر تلقی می شود. در نتیجه، بسیاری از ماینرها عملیات خود را به مکان هایی با منابع انرژی تجدیدپذیر منتقل کرده اند تا تاثیر بیت کوین بر تغییرات آب و هوا را کاهش دهند.

همانطور که طلا از زمین با استفاده از ابزار و ماشین آلات بزرگ استخراج می شود، استخراج بیت کوین نیز از سیستم های بزرگ مشابه مراکز داده استفاده می کند. این سیستم ها مدل های ریاضی ایجاد شده توسط الگوریتم بیت کوین را برای تولید سکه های جدید حل می کنند.

استخراج ‌کنندگان بیت ‌کوین با حل مسائل محاسباتی ریاضی، شبکه ارز دیجیتال را با تأیید اطلاعات تراکنش ‌های آن قابل اعتماد می‌کنند. آنها یک مگابایت (MB) تراکنش را تأیید می کنند - به اندازه یک بلوک. این تراکنش‌ ها از نظر تئوری می‌توانند به کوچکی یک تراکنش باشند، اما بسته به مقدار داده ‌ای که هر تراکنش ذخیره می‌ کند، اغلب چندین هزار هستند. ایده پشت تایید اطلاعات تراکنش بیت کوین، جلوگیری از خرج مضاعف است. با ارزهای چاپی، جعل همیشه یکی از مشکلات است، اما، در مورد ارز دیجیتال، داستان متفاوت است.

تراکنش های بیت کوین در بلوک هایی جمع می شوند که به پایگاه داده ای به نام بلاک چین اضافه می شوند. گره های کامل در شبکه بیت کوین رکوردی از بلاک چین را حفظ می کنند و تراکنش های انجام شده روی آن را تأیید می کنند. استخراج کنندگان بیت کوین کل تاریخچه بلاک چین را دانلود کرده و تراکنش های معتبر را در یک بلوک جمع آوری می کنند. اگر بلوک تراکنش های مونتاژ شده توسط سایر ماینرها پذیرفته و تأیید شود، ماینر پاداش بلوکی دریافت می کند.

پاداش بلوک هر 210000 بلوک (یا تقریباً هر چهار سال) نصف می شود. در سال 2009، 50 بود. در سال 2013، مقدار پاداش به 25 کاهش یافت و در سال 2016، 12.5 شد. در جدیدترین رویداد نصف شدن بیت کوین، در سال 2020، پاداش به 6.25 تغییر یافت.

یکی دیگر از انگیزه های ماینرها برای مشارکت در این فرآیند، کارمزد تراکنش است. ماینرها علاوه بر جوایز، از هر تراکنش موجود در آن بلوک تراکنش ها نیز کارمزد دریافت می کنند. از آنجایی که بیت کوین به سقف برنامه ریزی شده 21 میلیونی خود می رسد (که پیش بینی میشود در حدود سال 2140 باشد)، ماینرها برای پردازش تراکنش هایی که کاربران شبکه می پردازند، پاداش دریافت می کنند. این هزینه ها تضمین می کند که ماینرها همچنان انگیزه استخراج و حفظ شبکه را دارند. ایده این است که رقابت برای این هزینه‌ها باعث می‌ شود که پس از پایان رویدادهای نصف شدن، کم باقی بمانند.

معادلات ریاضی استخراج بیت کوین چیست؟

در قلب استخراج بیت کوین یک معمای ریاضی وجود دارد که قرار است ماینرها برای به دست آوردن پاداش بیت کوین آن را حل کنند که اثبات کار (PoW) نامیده می‌شود، که اشاره‌ای به کار محاسباتی استخراج‌کننده‌ها برای استخراج بیت ‌کوین است. در حالی که اغلب از آن به عنوان یک معادله محاسباتی پیچیده یاد می شود، در واقع، مدل استخراج نسبتاً ساده است و می توان آن را به عنوان حدس و گمان توصیف کرد.

استخراج ‌کنندگان در شبکه بیت ‌کوین سعی می‌کنند یک عدد هگزادسیمال ۶۴ رقمی به نام هش بیابند که کمتر یا مساوی با هش هدف در SHA-256، الگوریتم PoW بیت‌ کوین است. سیستم‌های ماینر از نیروی بی ‌رحم قابل ‌توجهی به شکل واحدهای پردازشی متعددی استفاده می‌کنند که روی هم چیده شده‌اند و هش‌ها را با سرعت‌ های مختلف بیرون می‌دهند - مگا هش در ثانیه (MH/s)، گیگا هش در ثانیه (GH/s)، یا تراهش در ثانیه (TH/s) )-بسته به واحد، حدس زدن تمام ترکیبات 64 رقمی ممکن تا زمانی که به یک راه حل برسند. سیستم هایی که عددی کمتر یا مساوی هش را حدس می زنند با بیت کوین پاداش می گیرند.

در اینجا یک مثال برای توضیح روند وجود دارد. بگو از دوستان می خواهم عددی بین 1 تا 100 را که من فکر کرده ام و روی یک کاغذ یادداشت کرده ام حدس بزنند. دوستان من مجبور نیستند عدد دقیق را حدس بزنند. آنها فقط باید اولین نفری باشند که عددی کمتر یا مساوی عدد من را حدس می زند.

اگر من به عدد 19 فکر می کنم و دوستی با 21 می آید، آنها می بازند زیرا 21 بزرگتر از 19 است. اما اگر کسی 16 را حدس بزند و دوست دیگری 18 را حدس بزند، آن دومی برنده می شود زیرا 18 به 19 نزدیکتر است تا 16. به عبارت بسیار ساده، معمای ریاضی استخراج بیت کوین همان وضعیتی است که در بالا توضیح داده شد.

سختی استخراج چیست؟

یکی از اصطلاحاتی که اغلب در ادبیات استخراج بیت کوین با آن مواجه می شوید سختی استخراج یا سختی شبکه است. سختی ماینینگ به دشواری حل مدل ریاضی و تولید بیت کوین اشاره دارد. دشواری استخراج بر نرخ تولید بیت کوین تأثیر می گذارد.

دشواری استخراج هر 2016 بلوک یا تقریباً هر دو هفته یکبار تغییر می کند. سطح دشواری موفقیت آمیز به میزان کارآمدی ماینرها در چرخه قبلی بستگی دارد. همچنین تحت تأثیر تعداد ماینرهای جدیدی است که به شبکه بیت کوین ملحق شده اند، زیرا نرخ هش یا میزان قدرت محاسباتی به کار رفته برای استخراج ارز دیجیتال را افزایش می دهد. در سال های 2013 و 2014، با افزایش قیمت بیت کوین، استخراج کنندگان بیشتری به شبکه آن ملحق شدند و میانگین زمان کشف یک بلوک تراکنش از 10 دقیقه به 9 دقیقه کاهش یافت.

اما برعکس آن نیز می تواند صادق باشد. یعنی هر چه ماینرها برای یافتن راه حل رقابت کنند، دشوارتر می شود. اگر توان محاسباتی از شبکه خارج شود، سختی به سمت پایین تنظیم می‌شود تا استخراج آسان ‌تر شود.

سطح سختی استخراج در آگوست 2020 بیش از 16 تریلیون بود. یعنی شانس اینکه یک کامپیوتر هش کمتری از هدف تولید کند یک در 16 تریلیون است.

هزینه های استخراج بیت کوین چیست؟

استخراج بیت کوین یک سرمایه گذاری تجاری است. سود حاصل از خروجی آن به سرمایه گذاری انجام شده در ورودی های آن بستگی دارد. مجموع هزینه‌های این سه عامل باید کمتر از خروجی (قیمت بیت ‌کوین) باشد تا ماینرها از سرمایه‌گذاری خود سود کسب کنند. با توجه به قیمت سرسام آور بیت کوین، ایده استخراج ارز دیجیتال خود ممکن است جذاب به نظر برسد. اما باز هم خرید آن از طریق کارگزاری های رسمی مثل کپیتال اکستند توصیه میشود.

با توجه به دشواری قابل توجهی که در استخراج بیت کوین وجود دارد، این فعالیت در حال حاضر تحت سلطه شرکت‌های استخراج بزرگی است که فعالیت‌هایی در قاره ‌های متعدد دارند. AntPool، بزرگترین شرکت استخراج بیت کوین در جهان، استخرهای استخراج را در بسیاری از کشورها راه اندازی می کند. بسیاری از شرکت های استخراج بیت کوین نیز به صورت عمومی درآمده اند، اگرچه ارزش گذاری آنها نسبتاً متوسط ​​است.

سه هزینه اصلی در استخراج بیت کوین وجود دارد:

الکتریسیته: توانی که برای راه اندازی سیستم های ماینینگ شما در 24 ساعت شبانه روز و هفت روز هفته استفاده می شود. می تواند تا یک صورتحساب قابل توجه اجرا شود. بر اساس برخی برآوردها، برق حدود 90 درصد از هزینه های استخراج بیت کوین را شامل میشود. وقتی در نظر بگیرید که این فرآیند به اندازه برق مصرفی برخی کشورها، برق مصرف می کند، طبیعتا هزینه زیادی دارد.

سیستم‌های استخراج: برخلاف روایت رایج، رایانه‌های رومیزی و سیستم‌های بازی معمولی برای استخراج بیت‌کوین مناسب یا کارآمد نیستند. این فرآیند می تواند چنین سیستم هایی را گرم کند و باعث مشکلات پهنای باند در یک شبکه خانگی شود. سیستم‌های مدار مجتمع ویژه برنامه (ASIC)، که ماشین‌های سفارشی‌ سازی شده برای استخراج بیت‌کوین هستند، سرمایه‌گذاری زیرساختی اصلی برای استخراج‌کنندگان بیت‌ کوین هستند. محدوده قیمت برای چنین ماشین هایی می تواند از 4000 دلار تا 12000 دلار متغیر باشد. حتی با چنین هزینه های بالایی، یک سیستم مجهز به ASIC کمتر از یک بیت کوین تولید می کند. استخراج ‌کنندگان بیت‌کوین هزاران سیستم ASIC را در استخرهای ماینینگ سازماندهی می‌کنند که 24 ساعته و 7 روز هفته کار می‌کنند تا عدد 64 رقمی هگزادسیمال مورد نیاز برای حل یک پازل هش را تولید کنند.

زیرساخت شبکه: سرعت شبکه تفاوت قابل توجهی در فرآیند استخراج بیت کوین ایجاد نمی کند. با این حال، داشتن یک اتصال اینترنتی که 24 ساعته و بدون وقفه در دسترس باشد بسیار مهم است شبکه های اختصاصی وابستگی خارجی را کاهش می دهند و تضمین می کنند که تاخیر به حداقل می رسد. آفلاین بودن لزوماً روند همگام سازی تراکنش ها را متوقف نمی کند. اما می‌تواند فرآیند را زمان‌بر و احتمالاً پس از از سرگیری اتصال، مستعد خطا کند.