بیت‌کوین، اولین ارز دیجیتال غیرمتمرکز، از زمان ایجاد آن در سال 2009 توسط شخص یا گروهی با نام مستعار ساتوشی ناکاموتو، به بخش مهمی از چشم‌انداز مالی تبدیل شده است. یکی از جنبه‌های کلیدی عملکرد بیت‌کوین، فرآیند استخراج آن است که ستون فقرات امنیت و تمرکززدایی شبکه را تشکیل می‌دهد. با رشد محبوبیت و ارزش بیت‌کوین، پیچیدگی فرآیند استخراج آن نیز افزایش یافته است. در این مقاله، به مفاهیم پیشرفته استخراج بیت‌کوین پرداخته، به جزئیات الگوریتم‌های توافقی، استخرهای استخراج و کاهش پاداش بلوک خواهیم پرداخت و تأثیر این مفاهیم را بر استخراج‌کنندگان و بازار بررسی خواهیم کرد.
ما همچنین به بررسی تجهیزات مورد نیاز برای استخراج بیت‌کوین، از جمله سخت‌افزارهای تخصصی که استخراج‌کنندگان امروزی استفاده می‌کنند، خواهیم پرداخت و تحلیل خواهیم کرد که چگونه این مفاهیم در حال شکل دادن به آینده اکوسیستم بیت‌کوین هستند. در نهایت، این مقاله راهنمایی برای خرید و فروش بیت‌کوین از طریق دیجی دلار، یک پلتفرم صرافی ارز دیجیتال، ارائه می‌دهد و کاربران را قادر می‌سازد تا به راحتی وارد بازار بیت‌کوین شوند.
مبانی استخراج بیت‌کوین
قبل از اینکه به مفاهیم پیشرفته استخراج پرداخته شود، ضروری است که اصول اساسی استخراج بیت‌کوین را درک کنیم. استخراج بیت‌کوین شامل فرآیند تأیید و ایمن‌سازی تراکنش‌ها بر روی بلاکچین بیت‌کوین با حل پازل‌های ریاضی پیچیده است. این فرآیند که به آن Proof of Work (PoW) یا اثبات کار گفته می‌شود، به استخراج‌کنندگان اجازه می‌دهد تا با استفاده از قدرت محاسباتی، هش یک بلوک را پیدا کنند که با الزامات دشواری شبکه مطابقت داشته باشد. هنگامی که یک استخراج‌کننده موفق به حل پازل می‌شود، یک بلوک جدید به بلاکچین اضافه می‌شود و به او بیت‌کوین جدید و کارمزد تراکنش‌ها پاداش داده می‌شود.
با این حال، به دلیل رشد شبکه و افزایش تعداد استخراج‌کنندگان، پیچیدگی پازل‌ها بیشتر شده و نیاز به قدرت محاسباتی بیشتری برای حل آن‌ها وجود دارد. این امر منجر به تکامل روش‌های استخراج پیشرفته‌تری شده است، از جمله استفاده از سخت‌افزار تخصصی و مشارکت در استخرهای استخراج. اکنون به برخی از مفاهیم پیشرفته‌ای که در فرآیند استخراج اهمیت دارند، پرداخته می‌شود.
الگوریتم‌های توافقی و Proof of Work (PoW)
الگوریتم توافقی مکانیزمی است که توسط آن یک شبکه غیرمتمرکز از کامپیوترها بر سر اعتبار تراکنش‌ها و وضعیت فعلی بلاکچین به توافق می‌رسند. بیت‌کوین از الگوریتم Proof of Work (PoW) استفاده می‌کند که نیاز به حل پازل‌های رمزنگاری پیچیده برای افزودن یک بلوک جدید به بلاکچین دارد. این فرآیند تضمین می‌کند که فقط تراکنش‌های معتبر در بلاکچین گنجانده شوند و از تغییرات مخرب در شبکه جلوگیری می‌کند.
در PoW، استخراج‌کنندگان با یکدیگر رقابت می‌کنند تا هش صحیح یک بلوک را پیدا کنند که برای انجام این کار نیاز به قدرت محاسباتی زیادی دارند. دشواری این پازل‌ها تقریباً هر دو هفته یکبار بسته به میزان قدرت محاسباتی شبکه تنظیم می‌شود. با اضافه شدن استخراج‌کنندگان بیشتر به شبکه، دشواری بیشتر می‌شود و حل پازل‌ها سخت‌تر شده و نیاز به تجهیزات استخراج پیشرفته‌تری دارد.
در حالی که PoW در تأمین امنیت شبکه مؤثر است، انرژی زیادی مصرف می‌کند که باعث انتقاداتی در مورد تأثیر زیست‌محیطی آن شده است. برخی از ارزهای دیجیتال جدیدتر از الگوریتم‌های توافقی جایگزین مانند Proof of Stake (PoS) استفاده می‌کنند؛ اما وابستگی بیت‌کوین به PoW باعث شده است که این مدل همچنان به عنوان یک مدل امن و پایدار باقی بماند.
استخرهای استخراج: تلاش‌های جمعی در استخراج
با افزایش دشواری استخراج بیت‌کوین، استخراج انفرادی به دلیل قدرت محاسباتی عظیم مورد نیاز برای رقابت با عملیات استخراج بزرگ‌تر دیگر مقرون به صرفه نیست. به همین دلیل، استخرهای استخراج به عنوان یک راه‌حل محبوب شناخته شده‌اند. استخر استخراج یک گروه از استخراج‌کنندگان است که منابع محاسباتی خود را ترکیب می‌کنند تا شانس خود را برای حل یک بلوک افزایش دهند. هنگامی که یک بلوک با موفقیت استخراج می‌شود، پاداش به طور نسبی بین شرکت‌کنندگان بر اساس میزان قدرت محاسباتی که برای استخراج بلوک استفاده کرده‌اند، توزیع می‌شود.
استخرهای استخراج مزایای زیادی دارند:
- افزایش شانس یافتن یک بلوک: با ترکیب منابع، استخراج‌کنندگان می‌توانند بلوک‌ها را سریع‌تر و کارآمدتر پیدا کنند.
- پرداخت‌های پایدار و پیش‌بینی‌شده: به جای انتظار طولانی مدت برای حل یک بلوک به صورت انفرادی، شرکت‌کنندگان در استخر به طور منظم پرداخت‌هایی بر اساس مشارکت خود دریافت می‌کنند.
- کاهش واریانس در پاداش‌های استخراج: استخراج‌کنندگان انفرادی با واریانس بالایی در پاداش‌های خود روبه‌رو هستند، چرا که ممکن است هفته‌ها یا حتی ماه‌ها طول بکشد تا یک بلوک را حل کنند. در استخر، پاداش‌ها به طور یکنواخت‌تری توزیع می‌شوند.
برخی از بزرگ‌ترین استخرهای استخراج در شبکه بیت‌کوین شامل F2Pool، AntPool وPoolin هستند که هرکدام ساختار پاداش و هزینه‌های متفاوتی دارند.
با این حال، استخرهای استخراج معایبی نیز دارند:
- متمرکز شدن: استخرهای استخراج بزرگ می‌توانند به متمرکز شدن منجر شوند، به این معنا که تعداد کمی از بازیگران قدرت محاسباتی زیادی را در اختیار دارند. این امر می‌تواند تمرکززدایی و امنیت بیت‌کوین را تضعیف کند.
- هزینه‌های استخر: استخرهای استخراج معمولاً هزینه‌ای برای مشارکت در استخر دریافت می‌کنند که می‌تواند سودآوری کلی استخراج‌کننده را کاهش دهد.
- مشکلات اعتماد: استخراج‌کنندگان باید به اپراتور استخر اعتماد کنند تا پاداش‌ها را به‌طور عادلانه توزیع کند. یک اپراتور نادرست می‌تواند پاداش‌ها را به نفع خود منحرف کند.
با وجود این چالش‌ها، استخرهای استخراج به بخش جدایی‌ناپذیر اکوسیستم استخراج بیت‌کوین تبدیل شده‌اند، به‌ویژه برای استخراج‌کنندگانی که منابع کافی برای استخراج به‌صورت انفرادی ندارند.
کاهش پاداش بلوک هاوینگ بیت‌کوین
یکی از مهم‌ترین رویدادها در استخراج بیت‌کوین، رویداد هاوینگ است که تقریباً هر چهار سال یکبار (یا هر 210,000 بلوک) اتفاق می‌افتد. در طول یک هاوینگ، پاداشی که استخراج‌کنندگان برای استخراج یک بلوک دریافت می‌کنند، به نصف کاهش می‌یابد. این رویداد به کد بیت‌کوین وارد شده است تا عرضه آن را کنترل کرده و تورم را در طول زمان کاهش دهد.
در ابتدا، استخراج‌کنندگان بیت‌کوین برای هر بلوک 50 بیت‌کوین دریافت می‌کردند؛ اما این پاداش چندین بار کاهش یافته است. رویدادهای هاوینگ تأثیرات مهمی بر استخراج‌کنندگان و بازار بیت‌کوین دارند:
- تأثیر بر سودآوری استخراج‌کنندگان: با کاهش پاداش بلوک، استخراج‌کنندگان باید بیشتر به کارمزدهای تراکنش‌ها برای درآمد خود تکیه کنند. این امر سودآوری فوری آن‌ها را کاهش می‌دهد، به‌ویژه اگر قیمت بیت‌کوین نسبت به کاهش پاداش‌ها افزایش نیابد.
- قیمت بازار: به طور تاریخی، هاوینگ‌های بیت‌کوین معمولاً با افزایش قیمت‌ها همراه بوده‌اند، زیرا نرخ تولید بیت‌کوین جدید کاهش می‌یابد. این امر باعث می‌شود که بازار بیت‌کوین آن را کمیاب‌تر ببیند و تقاضا و قیمت‌ها افزایش یابند.
- به‌روزرسانی تجهیزات استخراج: با کاهش پاداش‌ها، استخراج‌کنندگان باید سخت‌افزار خود را به‌طور مداوم به‌روزرسانی کنند تا رقابتی بمانند. با افزایش دشواری استخراج، نیاز به تجهیزات محاسباتی قدرتمندتر و کارآمدتر برای باقی ماندن در رقابت است.
مکانیزم هاوینگ برای سیاست پولی و کمیابی بیت‌کوین مرکزی است و نقش زیادی در شکل‌دهی به دینامیک بلندمدت شبکه ایفا می‌کند.
تجهیزات استخراج: ASIC و FPGA
تکامل سخت‌افزار استخراج بیت‌کوین به دلیل نیاز به قدرت محاسباتی بیشتر برای حل پازل‌های پیچیده بیت‌کوین پیشرفت کرده است. در ابتدا، استخراج‌کنندگان از واحد پردازش مرکزی (CPU) و سپس از واحد پردازش گرافیکی (GPU) استفاده می‌کردند، اما با رشد شبکه، این تجهیزات ناکارآمد شدند. امروز، پیشرفته‌ترین تجهیزات استخراج بیت‌کوین از مدارهای یکپارچه خاص برنامه (ASIC) استفاده می‌کنند.
ASIC مدارهای یکپارچه خاص برنامه
ASICها سخت‌افزارهای تخصصی هستند که به طور خاص برای استخراج بیت‌کوین طراحی شده‌اند. برخلاف پردازنده‌های عمومی، ASICها بهینه‌سازی شده‌اند تا تنها وظیفه حل پازل‌های رمزنگاری بیت‌کوین را انجام دهند. این امر آن‌ها را بسیار کارآمدتر از CPUها یا GPUها می‌کند؛ زیرا آن‌ها برای یک کار خاص طراحی شده‌اند و می‌توانند این کار را با سرعت بسیار بالا و مصرف انرژی کمتر انجام دهند.
برخی از محبوب‌ترین ماینرهای ASIC شامل:
- سری AntMiner از Bitmain مانند AntMiner S19 Pro
- سری Whatsminer ازMicroBT مانند Whatsminer M30S
- سری AvalonMiner از Canaan
ASICها برای استخراج رقابتی بیت‌کوین ضروری هستند؛ زیرا قدرت محاسباتی لازم برای رقابت در محیط جهانی استخراج را فراهم می‌آورند.
FPGA آرایه‌های گیت قابل برنامه‌ریزی میدانی
قبل از آنکه ASICها به نیروی غالب در استخراج بیت‌کوین تبدیل شوند، از FPGAها به عنوان یک راه‌حل میان‌دوره استفاده می‌شد. FPGAها چیپ‌های قابل برنامه‌ریزی هستند که می‌توانند برای انجام وظایف خاص سفارشی شوند. اگرچه FPGAها به اندازه ASICها کارآمد نیستند، اما آن‌ها از انعطاف‌پذیری بیشتری برخوردار هستند و می‌توانند برای کارهای مختلف برنامه‌ریزی شوند. با این حال، به دلیل عملکرد برتر ASICها، FPGAها اکنون برای استخراج بیت‌کوین تقریباً منسوخ شده‌اند.
تأثیرات محیطی و اقتصادی استخراج بیت‌کوین
استخراج بیت‌کوین اغلب به دلیل مصرف زیاد انرژی آن مورد انتقاد قرار می‌گیرد. طبق برخی تخمین‌ها، استخراج بیت‌کوین بیش از انرژی مصرفی کشورهای بزرگی مانند آرژانتین یا هلند انرژی مصرف می‌کند. این امر نگرانی‌هایی در مورد پایداری زیست‌محیطی آن ایجاد کرده است، به‌ویژه در مناطقی که شبکه برق آن‌ها به سوخت‌های فسیلی وابسته است.
با این حال، جامعه استخراج بیت‌کوین در حال انجام اقداماتی برای کاهش تأثیرات زیست‌محیطی خود است، از جمله:
- استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر: بسیاری از استخراج‌کنندگان به دنبال راه‌هایی برای استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر، مانند انرژی خورشیدی یا بادی، برای تأمین برق مورد نیاز خود هستند.
- انتقال به مکان‌های دارای منابع انرژی ارزان‌تر: برخی از استخراج‌کنندگان به مکان‌هایی با هزینه برق پایین‌تر، مانند ایسلند و کانادا، منتقل شده‌اند.
کلام آخر
استخراج بیت‌کوین، فرآیند پیچیده‌ای است که در پشت پرده شبکه‌های بلاکچین و تراکنش‌های بیت‌کوین قرار دارد. مفاهیم پیشرفته استخراج مانند الگوریتم‌های توافقی، استخرهای استخراج، کاهش پاداش بلوک و تجهیزات تخصصی به‌طور مستقیم بر استخراج‌کنندگان و بازار تأثیر می‌گذارند. برای استخراج‌کنندگان، درک این مفاهیم به آن‌ها کمک می‌کند تا تصمیمات آگاهانه‌تری در مورد سرمایه‌گذاری در سخت‌افزار و استراتژی‌های استخراج بگیرند.
دیجی دلار به‌عنوان یک پلتفرم صرافی ارز دیجیتال معتبر، به کاربران این امکان را می‌دهد تا به راحتی بیت‌کوین خریداری کرده و در بازار آن شرکت کنند. با شناخت مفاهیم پیشرفته استخراج و استفاده از تجهیزات مناسب، استخراج‌کنندگان و سرمایه‌گذاران می‌توانند بهترین تصمیمات را برای حضور در بازار بیت‌کوین اتخاذ کنند.