طي چندين دهه گذشته ارزهاي ديجيتال يا رمزنگاري شده از محبوبيت زيادي برخوردار شده اند و بسياري نام بيت كوين اولين ارز ديجيتال را شنيده اند و يا با آن آشنايي دارند. ماينينگ (Mining) نيز يكي از كلماتي است كه نام آن براي افراد زيادي آشناست، بسياري شنيده ايم كه ماينينگ سودآور است اما ماينر چيست؟ حتما براي شما هم اين سوال پيش آمده كه ماينينگ چيست ؟ احتمالا تا به حال شنيده ايد بسياري مي گويند ماينينگ ارزهاي ديجيتال درآمد زيادي دارد و يا حتي برق زيادي مصرف مي كنند و يا بسيار مي شنويم كه هر شخصي با يك دستگاه اسيك شروع به استخراج ارز ديجيتال كرده است و يا ريگ هاي ماينينگ در مسجد گسترش يافته اند. پس در اين مقاله با ما همراه باشيد تا به طور كامل توضيح دهيم ماينينگ چيست.
ماينينگ (Mining) يا استخراج ارز ديجيتال فرايندي است كه در آن تراكنش ارز ديجيتال تاييد مي شود و به بلاك چين افزوده مي شود. با انجام ماينينگ كوين هاي جديد توليد مي شوند و به موجودي در گردش آن ارز ديجيتال خاص اضافه مي شود. استخراج ارزهاي ديجيتال همچنين باعث مي شود ارزهاي ديجيتال به عنوان شبكه غيرمتمركز و بدون نياز به نهاد مركزي شخص ثالث كار كنند. يعني ارزهاي ديجيتال بدون نياز به سيستم متمركز يا واسطه هايي نظير بانك مركزي يا دولت ايجاد مي شوند و آنها هيچ دخالتي در فرايند ماينينگ يا توليد كوين ندارند. همچنين به لطف ماينينگ است كه شبكه بلاكچين به توليد بلاك خود ادامه مي دهد و داير مانده است.
ماينينگ از كجا آمده است؟
از آنجا كه ارزهاي رمزنگاري شده مانند بيت كوين ماهيت غيرمتمركز دارند بنابراين براي كار كردن شبكه‌ي آن نياز است تا افرادي در سراسر دنيا در حيات اين شبكه دخيل باشند و سرويس ها و خدماتي را در اختيار شبكه قرار دهند. افرادي كه در اين امر مشاركت مي‌كنند قطعا بي نصيب نمي‌مانند و شبكه به پاس خدمات آنها پاداش‌هايي را در نظر گرفته است كه در قالب ارزهاي ديجيتالي اهدا مي‌شود كه اين پاداش‌ها به نوعي باعث توليد ارزهاي ديجيتالي مانند بيت كوين، اتريوم و… مي‌شود.
لغت ماينينگ (Mining) در ترجمه به معني استخراج از معادن مي‌باشد اما ارتباط آن با دنياي ارزهاي رمزنگاري شده چيست و چرا از اين كلمه استفاده كرده‌اند؟ همانطور كه مي‌دانيد استخراج در معادن كار سختي است و به تخصص نياز دارد و فردي كه اين كار را انجام مي‌دهد ممكن است به پاس زحمتي كه مي‌كشد طلا يا سنگ قيمتي استخراج كند، در دنياي ارزهاي رمزنگاري شده نيز افرادي كه سرويس يا خدمتي به شبكه ارائه مي‌كنند، به پاس خدمتي كه انجام مي‌دهند پاداش دريافت مي‌كنند. اين پاداش در قالب ارزهاي ديجيتالي است و مي‌توان گفت ارزهاي ديجيتالي از اين طريق توليد مي‌شوند. به دليل شباهت اين فعاليت با معناي واقعي كلمه‌ي ماينينگ، استخراج ارزهاي رمزنگاري شده، ماينينگ نام گذاري شده است.
نحوه كار ماينينگ به چه صورت است؟
هنگامي كه فردي تراكنشي انجام مي دهد، آن تراكنش وارد شبكه مي شود و براي آنكه تراكنش تاييد شود و در بلاك بلاكچين جاي گيرد مراحل زيادي رخ مي دهد. ماينر كه يك نوع نود در شبكه است تراكنش هايي كه به شبكه ارسال مي شوند را جمع آوري مي كند و سعي در سازماندهي و تاييد آنها دارد. نود ماينر در واقع مسئول آن است كه تراكنش ها را دريافت و تاييد كند و پس از تاييد آنها را به حافظه بلاكچين اضافه كند و در نهايت آن تراكنش ها را به بلاكي كه در حال حاضر چندين تراكنش در آن جاي دارد اضافه كند. ماينر تا جايي تراكنش ها را اضافه مي كند كه ظرفيت بلاك پر شده و به سراغ بلاك بعدي مي رود.
از آنجايي كه بسياري از ارزهاي ديجيتال نظير بيت كوين، اتريوم و … بر اساس الگوريتم اجماع گواه اثبات كار مي باشند به قدرت محاسباتي زيادي نياز دارند. گواه اثبات كار يا PoW الگوريتم بلاك چين بيت كوين است و موجب غيرمتمركز بودن هر چه بيشتر شبكه مي شود. گواه اثبات كار يك نوع الگوريتم اجماع است كه در اصل براي تاييد و اعتبار بخشي به تراكنش ها و افزودن بلاك هاي جديد به شبكه بلاك چين مورد استفاده قرار مي گيرد. در واقع به دليل وجود اين الگوريتم در بلاك چين ماينرها با يكديگر رقابت دارند تا تراكنش ها را حل كنند و به بلاك بيافزايند.
براي تاييد تراكنش در ماينينگ به سخت افزارهاي قدرتمند مانند كارت هاي گرافيكي و CPUها با توان پردازشي بالا و دستگاه هاي اسيك نياز است، كه در عين اينكه سرعت بالايي دارند انرژي بسيار زيادي را مصرف مي‌كند. همين امر باعث شد تا ماينينگ سخت افزاري از طريق كارت هاي گرافيكي و CPUها كم كم منسوخ شوند و به جاي آن ASIC ارائه شود كه مصرف انرژي بسيار كمتري دارد. اما با اين حال اسيك ها نيز ايرادات خود را دارند. استهلاك و هزينه برق مصرفي بالايي دارند.
براي استخراج بيت كوين نياز به تهيه يك سري تجهيزات است. نوع و تعداد تجهيزات ماينينگ نسبت به بزرگي يا كوچكي فعاليت مي‌تواند متفاوت باشد. مثلاً بديهي است كه تجهيزات مورد نياز براي يك فارم (مزرعه) بزرگ با تجهيزات مورد نياز براي يك فارم كوچك، متفاوت است. اما طبق يك قاعده كلي، براي انجام ماينينگ بيت كوين قطعاً به موارد زير نياز است:
- دستگاه استخراج مخصوص يا همان اي‌سيك (ASIC)
- كيف پول بيت كوين
- اينترنت ثابت (ADSL يا TD-LTE)
- برق، كابل و تجهيزات برقي مناسب
- تجهيزات تهويه (فن)
دستگاه استخراج مخصوص
در روزها و ماه‌هاي اوليه شروع به كار بيت كوين، استخراج آن عمدتاً با CPU يا همان پردازنده‌‌ها انجام مي‌گرفت و كامپيوترهاي خانگي معمولي هم مي‌توانستند بيت كوين استخراج كنند. اما با گسترش شبكه بيت كوين و افزايش قدرت ماينرهاي آن، امروزه استخراج به‌صرفه بيت كوين فقط با خريد دستگاه ماينر به نام اي‌سيك (ASIC) امكان پذير است. استخراج با كامپيوترهاي معمولي يا موبايل به هيچ‌عنوان سودآوري ندارد.
كيف پول بيت كوين
به عنوان ماينر، به يك كيف پول بيت كوين نياز داريد كه درآمدتان را دريافت و ذخيره كنيد. نرم افزارهاي كيف پول كاملاً رايگان هستند و به راحتي مي‌توان آنها را در كامپيوتر يا تلفن همراه نصب كرد.
اينترنت
براي ماينينگ بيت كوين نياز به اينترنت هم داريد. سرعت و حجم اينترنت خيلي مهم نيست، بلكه پايداري و قطع و وصل نشدن آن از اهميت برخوردار است. سرويس‌هاي اينترنت ADSL و TD-LTE براي اين كار مناسب هستند.
برق و تجهيزات برقي مناسب
مهمترين موضوع در ماينينگ بيت كوين، برق است. دستگاه‌هاي استخراج برق زيادي مصرف مي‌كنند و حتما بايد برق و تجهيزات برقي مناسب داشته باشيد تا بتوانيد هم از نظر قانوني و هم از نظر ايمني فعاليت خود را ادامه دهيد. طبق قوانين ايران، استفاده از برق خانگي و يارانه‌اي براي استخراج ممنوع است. در ادامه بيشتر در مورد قوانين ماينينگ توضيح داده‌ايم.
ماينر چه كسي است؟
به افرادي كه فرآيند ماينينگ را انجام مي‌دهند ماينر (Miner) مي‌گويند. ماينر ها در واقع نود هايي هستند كه هدفشان اثبات تراكنش براي خلق يك بلاك است و اين ماينر ها مي توانند نود كامل و يا نود سبك باشند. ماينر از سخت افزارهايي مانند سي پي يو، كارت گرافيك يا دستگاه ASIC استفاده مي كند تا يك مساله رمزنگاري را حل كنند و اعتبار تراكنش را تاييد كند. اولين فردي كه اين وظيفه را تكميل كند، نتايج را به شبكه گزارش مي دهد و بنابراين مي تواند توسط نود هاي كامل تاييد شود؛ زماني كه اجماع صورت گرفت، فرد مذكور اين حق را خواهد داشت كه يك بلاك به بلاك چين موجود اضافه كند و جايزه خود را دريافت كند.
فرايند ماينينگ
كار ماينر بدين گونه است كه ابتدا تراكنش هاي موجود را هش مي كند. ماينر قبل از شروع هش، خود نيز تراكنشي با نام كوين بيس به راس تراكنش ها اضافه مي كند. كوين بيس در واقع تراكنشي است كه در آن آدرس ماينر وجود دارد و اگر ماينر بتواند آن تراكنش را حل كند و به بلاك اضافه كند جايزه ماينينگ به كوين بيس ارسال مي شود. كوين بيس تراكنش است كه در آن كوين هاي جديد ايجاد مي شوند و معمولا اولين تراكنش بلاك جديد است.
پس از اين مرحله، ماينر شروع به هش تراكنش مي كند و با هش هر تراكنش هش ها به صورت جفت در مي آيند. هش هايي كه به صورت جفت در آمده اند مجددا با يكديگر هش مي شوند تا يك هش كلي به دست بيايد و به بالاترين بخش يعني درخت مركل يا هش ريشه برسد. به اين هش ها، هش ريشه يا ريشه مركل نيز مي‌گويند.
هش ريشه سپس با هش بلاك قبلي و نانس يا همان اعداد تصادفي همراه مي شود و در هدر بلاك قرار مي گيرد. قابل توجه است كه هش بلاك ها نيز هش مي شوند و يك خروجي توليد مي كنند. اين خروجي به عنوان تعيين كننده بلاك به كار مي رود. در اين بخش ميزان عدد خروجي يا همان تعيين كننده بلاك بايد از مقدار مشخصي كه توسط پروتكل تعيين شده است كمتر باشد به اصطلاح مي گويند هش هدر بلاك بايد با تعداد مشخصي صفر شروع شود. اين مقدار مورد نظر كه پس از اين مرحله تعيين مي شود را سختي هش مي نامند. كار سختي هش اين است كه اطمينان حاصل كند تا بلاك هاي جديد ايجاد مي شوند و بلاك ها به ميزان توان هشينگ شبكه مي باشند.
ماينرها از طريق بازخواني نانس، بارها و بارها هدر را هش مي‌كنند تا اينكه يك ماينر در شبكه بالاخره هش معتبر توليد كند. پس از پيدا شدن هش معتبر، نود مورد نظر بلاك را به شبكه ارسال خواهد كرد. سپس ديگر نودها، معتبر بودن هش يا بلاك را بررسي مي كنند و در صورتي كه نودها به اجماع رسيدند و اعتبار آن را تاييد كردند بلاك را به بلاك چبن اضافه مي كنند و به سراغ بلاك بعدي مي روند تا آن را استخراج كنند.
در واقع فرايند ماينينگ بدين صورت است. براي اينكه بتوان به شبكه بلاك چين متصل شد بايد دستگاه اسيك يا ريگ هاي ماينينگ داشت و تمام اين فرايند به هنگام ماينينگ ارز ديجيتال صورت مي كيرد. بايد توجه داشت ماينرهايي كه درصد كمي از توان ماينينگ را در اختيار دارند، شانس بسيار كمي براي يافتن بلاك بعدي دارند. استخرهاي ماينينگ براي حل اين مشكل ايجاد شده اند. استخرهاي ماينينگ به معناي به اشتراك گذاري منابع توسط ماينرهايي است كه توان پردازشي خود در شبكه را به اشتراك مي‌گذارند تا جايزه دريافت شده به طور مساوي بين اعضاي استخر تقسيم شود. سهم اين تقسيم بندي بر اساس مقدار توان محاسباتي است كه هر ماينر براي يافتن بلاك در اختيار استخر قرار مي دهد. يعني به همان ميزان كه توان محاسباتي خود را در اختيار استخر قرار دهيد به همان ميزان درصد نيز جايزه ماينينگ دريافت مي كنيد.
محدوديت هاي ماينينگ
درست است كه ماينينگ سودآور است اما ممكن است در مراحلي ماينينگ ديگر سودآور نباشد. به هنگام مانينيگ هزينه ها حرف اول را مي زنند. براي آنكه بخواهيد اولين نفري باشيد كه هش را حدس مي‌زنيد، بايد هش ريت زيادي داشته باشيد. هرچه سيستم شما قوي تر باشد، هش هاي بيشتري را مي‌توانيد بررسي كنيد. هركس كه اولين حدس درست را بزند و بتواند تراكنش را حل كند برنده است. هر كس كه بتواند سرعت حدس زدن خود را بيشتر كند، شانس برنده شدن بيشتري خواهد داشت.
در عمل، اين موضوع بدان معناست كه ماينرها با يكديگر رقابت مي‌كنند تا هش هاي بيشتري را محاسبه كنند و اميدوارند كه اولين نفري باشند كه به هش صحيح و ارز ديجيتال خود دست مي‌يابند. هرچند سختي محاسبه هش ها نيز به تدريج افزايش مي‌يابد و استخراج هر بلاك جديد كوين سخت تر مي‌شود. از نظر تئوري، اين امر، نرخ ايجاد شدن بلاك هاي جديد را ثابت حفظ مي‌كند. بسياري از ارزهاي ديجيتال، سقف مشخصي براي تعداد واحدهايي دارند كه مي‌توان توليد كرد. براي مثال، فقط 21 ميليون بيت كوين وجود دارد. پس از استخراج تمامي بيت كوين ها، استخراج بلاك جديد ديگر بيت كويني توليد نخواهد كرد. بلكه ماينرها از كارمزد شبكه پاداش دريافت مي كنند.
اگرچه قبلا مي‌توانستيد با استفاده از رايانه معمولي به استخراج ارز ديجيتال بپردازيد، اما اين روش ديگر امكان پذير نيست. با افزايش تعداد افرادي كه به ماينينگ مي‌پردازند، كيفيت و كميت سخت افزاري كه براي استخراج مناسب نياز داريد نيز افزايش مي‌يابد. اين موضوع را اينطور مي‌توان مشاهده كرد كه رايانه هايي با پردازنده يا كارت گرافيك قدرتمند جاي خود را به چندين كارت گرافيك داده اند كه همزمان با هم كار مي‌كنند و يا حتي چيپ هاي تخصصي كه به طور ويژه براي استخراج ارز ديجيتال ساخته و پرداخته شده اند.
بدين منظور شما بايد توان محاسباتي بالايي داشته باشيد كه نيازمند دستگاهي با قدرت بالا و نيروي برق مي باشد، پس بايد دستگاه هاي پر قدرتي تهيه كنيد تا شانس بيشتر داشته باشيد. مسئله بحث برانگيز ديگر آن است، از آنجايي كه ماينينگ به طور 24 ساعته و در هر روز هفته انجام مي شود اين امر پس از مدتي موجب استهلاك اسيك يا ريگ ماينينگ مي شود. تمامي اين موارد باعث هزينه هاي بيشتر مي شود.