تالار گفتگوی تخصصی بلاکچین و رمزارزها

آشنایی با استخراج ی...
 

آشنایی با استخراج یا Mining در بلاکچین

 

حامد ریحانی
Illustrious Member Admin
عضو شده: 1 سال قبل
ارسال‌: 510
شروع کننده موضوع  

در مبحث کریپتوکارنسی ها استخراج به معنای اضافه کردن بلاک جدید حاوی دیتا به زنجیره بلاک ها می باشد. ماینرهای رمزارزها باید مسائل پیچیده ریاضی را حل کنند تا بتوانند یک بلاک را به بلاکچین اضافه کنند و پاداش مربوط به اینکار را دریافت کنند. در اوایل ظهور بلاکچین و بیتکوین، با هر کامپیوتر ساده خانگی می شد اقدام به استخراج کرد اما با محبوبیت بیتکوین رقابت برای استخراج افزایش یافت و باعث بالا رفتن سختی شبکه و هزینه استخراج شد که در نتیجه هر کسی که توان پردازشی بیشتری داشته باشد در این رقابت پیروز است. امروزه دیگر کامپیوتر های خانگی برای استخراج کارآیی ندارد و به تنهایی استخراج کردن (Solo Mining) نیز بی فایده شده است. امروزه بیشتر ماینر ها با استفاده از سیستم های هدفمند توان پردازشی خود را در استخرهای استخراج (minin pool) با دیگران ترکیب می کنند و پاداش استخراج بلاک ها توسط سیستم مدیریت استخر به نسبت توان پردازشی هر Miner بین آنها تقسیم می گردد.

  • هدف افزودن بلاک جدید به زنجیره با حل مسائل پیچیده ریاضی می باشد
  • ماینر ها در ازای اضافه کردن هر بلاک پاداش دریافت می کنند
  • ماینر ها برای افزودن هر تراکنش داخل بلاک کارمزد یا Fee دریافت می کنند
  • معمولا مقدار کل ارز قابل استخراج از قبل تعیین و محدود شده است
  • عملیات ماینینگ با مصرف انرژی به امنیت بلاکچین کمک می کند

 

دلیل انتخاب نام " استخراج یا Mining "

حتما دلیلی دارد و آن به نوعی شباهت داشتن این عملیات با استخراج مواد معدنی می باشد! در اکثر رمزارزها میزان ارز قابل استخراج محدود می باشد درست مانند معدنی از طلا که مقدار محدودی طلا از آن خارج می شود. همینطور مانند کارگر معدنی که به سنگ های عظیم ضربه می زند تا رگه ای از طلا پیدا کند دستگاه های ماینر بلاکچین با پاسخ های احتمالی به الگوریتم شبکه ضربه می زنند تا جواب صحیح را پیدا کنند و بلاک جدید را به زنجیره اضافه کنند. به عبارتی ماینر ها رمزارز را از پروتوکل شبکه خارج می کنند.

  • کلمه Miner به دو مورد اشاره دارد: کامپیوتر یا سخت افزار مورد استفاده و شخصی که آن را مدیریت و از آن بهره برداری می کند.

 

اما واقعا عملیات استخراج به شکل است؟

در حقیقت ماینر ها به دنبال پیدا کردن عددی بنام Nonce برای هر بلاک می باشند. زمانی که این عدد با دیگر اطلاعات بلاک مربوطه ترکیب می شود و از الگوریتم Hash بلاکچین عبور می کند باید رشته ای به عنوان Block Hash بدست بیاید که توسط برنامه یا Code بلاکچین پذیرفته شود. اصل قضیه پیدا کردن Nonce است و تنها راه آن حدس زدن می باشد! ماینر ها باید میلیاردها عدد را حدس بزنند و درستی پاسخ ایجاد شده توسط آن را تست کنند تا نتیجه صحیح را پیدا کند! یعنی چیزی که در ابتدا آن را به عنوان حل مسائل پیچیده ریاضی مطرح کردیم تشکیل شده از: قدرت محاسباتی، زمان و البته شانس!

 

پاداش ماینینگ و کارمزدها

اگر کمی چاشنی آن را زیاد کنیم ماینینگ یک مسابقه است! همه ماینر ها با هم برای زودتر پیدا کردن nonce بلاک بعدی در رقابت هستند. فقط اولین ماینری که موفق شود nonce مناسب را پیدا کند پاداش استخراج یا Block Reward را دریافت می کند. در بلاکچین بیتکوین پاداش استخراج هر بلاک در حال حاضر 6.25 بیتکوین می باشد که این مقدار بعد از استخراج هر 210.000 بلاک نصف می شود که حدودا 4 سال طول می کشد. چند ماه قبل پاداش هر بلاک 12.5 بیتکوین بود و 4 سال قبل از آن 25 بیتکوین و همانطور که حتما می دانید پاداش دوره اول 50 بیتکوین برای هر بلاک بود.

  • دیگر ارزهای دیجیتال از اعداد و مدل های متفاوتی استفاده می کند.

در کنار این پاداش بلاک، ماینرهای بیتکوین کارمزد تراکنش های داخل بلاک را نیز به عنوان Mining fee آن بلاک دریافت می کنند. این کارمزدها توسط افرادی که تراکنش هایشان داخل بلاک مربوطه ثبت شده است پرداخت می شود و یک کمک هزینه برای ماینر ها می باشد. نکته جالب اینکه ماینر ها برای دریافت پاداش بیشتر، تراکنش هایی را برای ثبت در بلاک انتخاب می کنند که Fee بیشتری پرداخت کرده باشند پس هر مقدار فی بیشتری پرداخت کنید تراکنش شما سریعتر در شبکه تایید می شود: آشنایی کارمزد انتقال بیت کوین

زمانی که یک ماینر Nonce مناسب را پیدا کرد و بلاک جدید را به زنجیره اضافه کرد پیروزی خود را با شروع کردن به تکثیر و ارسال آن به Node های شبکه اعلام می کند و دیگر ماینر ها برای استخراج بلاک بعدی اقدام می کنند.


   
نقل‌قول
حامد ریحانی
Illustrious Member Admin
عضو شده: 1 سال قبل
ارسال‌: 510
شروع کننده موضوع  

اهمیت عملیات ماینینگ

استخراج بلاک ها با پردازش های سنگین ریاضی فقط برای افزودن اطلاعات به بلاکچین نیست بلکه هدف ماینینگ ایمن سازی بلاکچین است. رمزارزهایی مانند بیتکوین از قدرت ماینینگ شبکه به عنوان یک ابزار برای ایجاد امنیت استفاده می کنند. اگر کسی بخواهد تغییری در اطلاعات یک بلاک از بلاکچین بیتکوین ایجاد کنید باید مجددا آن بلاک و همینطور بلاکهای بعد از آن را Mine کند! 

با توجه به اینکه ماین کردن هر بلاک به انرژی ( مصرف انرژی یعنی هزینه و خرج کردن پول ) و توان پردازشی بالایی نیاز دارد، ایجاد هر تغییری در اطلاعات بلاکهای موجود بسیار سخت و گران قیمت می باشد چون باید تمام عملیات ماینینگ بعد از آن بلاک مجددا انجام شود. اگر اینکار در بلاکچین ساده بود طبیعتا هک کردن آن هم به راحتی انجام می شد.

عملیات ماینینگ به عنوان الگوریتم اثبات کار یا proof of work شناخته می شود. ماینینگ که عملیات محاسباتی سنگینی می باشد به معنای انجام کار با صرف انرژی می باشد. روش های دیگری هم برای تامین امنیت بلاکچین وجود دارد مانند proof of stake که در آنها از ماینر و استخراج خبری نیست.

 

استخرهای استخراج یا Mining Pools

در حالیکه شانس در استخراج یک فاکتور می باشد اما مهمترین فاکتور قدرت پردازشی ماینر می باشد. با قدرت محاسباتی بیشتر یک ماینر می تواند با سرعت بالاتر Nonce های بیشتری را تست کند که شانس او را برای زودتر پیدا کردن پاسخ صحیح افزایش می دهد. به همین دلیل ماینر ها باید مرتبا نسبت به بروزرسانی و تقویت سخت افزارهای خود اقدام کنند.

در حالیکه در روزهای نخست می شد با یک کامپیوتر خانگی به استخراج بیتکوین پرداخت، امروزه باید از دستگاه های قدرتمند ASIC استفاده کرد. با استفاده از این دستگاه ها متاسفانه عملیات استخراج روز به روز توسط کمپانی هایی که فارم های استخراج عظیم دارند متمرکزتر می شود. برای مقابله با این جریان ماینر های شخصی و کوچک ( که صدها هزار از آنها وجود دارد ) با تجمیع توان پردازشی خود با دیگران در استخرهای استخراج، خود را تقویت می کنند و پاداش استخر استخراج بین اعضای آن تقسیم می شود. هزاران ماینر توان پردازشی خود را در یک استخر با یکدیگر به اشتراک می گذارند و با قدرت تجمیع شده شانس خود را برای پیدا کردن Nonce هر بلاک افزایش می دهند.

 

تاثیرات زیست محیطی ماینینگ

بزرگترین نکته منفی ماینینگ مصرف انرژی زیاد توسط سخت افزارهای مشغول به این کار می باشد. با افزایش سختی استخراج، برای ماین شدن هر بلاک جدید انرژی بیشتری مصرف می شود. از زمان شروع استخراج بیتکوین در سال 2009 تا به حال، در حال حاضر هزینه استخراج یک بیتکوین و انرژی لازم برای آن در بالاترین میزان خود می باشد. به همین دلیل جامعه ماینر ها همواره به دنبال روش های کاهش هزینه و کم کردن میزان انرژی مصرفی می باشند.

یکی از روش هایی که اجرا شده نقل مکان به مناطقی است که قیمت انرژی پایین تر باشد یا بتوانند از انرژی های تجدیدپذیر استفاده کنند. به عنوان مثال قیمت انرژی و برق در ایسلند از بلژیک کمتر می باشد و هزینه استخراج در بلژیک 3 برابر هزینه آن در ایسلند است. یا در کشوری مانند السالوادور در حال طراحی و راه اندازی نیروگاه و تولید برق با استفاده از چاه های آتشفشانی می باشند.

 


   
پاسخنقل‌قول
mr_k1lou
Eminent Member
عضو شده: 1 سال قبل
ارسال‌: 23
 

ممنون بابت اطلاعت مفیدتون و اینکه زحمت اینهمه مطلب رو به تنهایی می کشید امیدوارم این انجمن حمایت بشه و کاربرهای بیشتر رو جذب کنه

یه سئوال

اگه یه روزی هزینه های ماینیگ به طریقی مثلا استفاده از انرژی ها پاک و... به طور چشمگیری کم بشه چه تاثیری روی امنیت شبکه میتونه بزاره ؟مثلا اینکه می فرمایید هزینه هک شبکه بالا هست و انجام اینکار به صرف نیست . در صورت ارزان بودن انرژی میشه تصور کرد شبکه رو هک کنن نه به خاطر سود .مثلا به خاطر از کار انداختنش 

 


   
پاسخنقل‌قول
حامد ریحانی
Illustrious Member Admin
عضو شده: 1 سال قبل
ارسال‌: 510
شروع کننده موضوع  

ممنون از لطف و نظر شما، با دعوت از دوستان خود به این سایت از ما حمایت کنید.

 

یک نکته مهم اینکه هزینه فقط انرژی نیست! زمان، سخت افزار و نگهداری از آن و نیروی انسانی هم مطرح است.

امنیت شبکه با ارزان شدن انرژی ممکن است بالاتر هم برود چون احتمالا تعداد زیادی ماینر جدید وارد شبکه می شود و مجددا تقاضا برای همان برق ارزان افزایش می یابد و باز به تعادل خواهیم رسید. ضمن اینکه مقدار قابل تولید بیتکوین با این قیمت ارزان انرژی بسیار کم شده ( از 21 میلیون بیتکوین تا الان حدود 19 میلیون استخراج شده ) و با قیمت های فعلی بیتکوین باز هم حمله کردن به صرفه نخواهد بود. توجه کنید هر چقدر حمله کننده به توان ماینرهایش اضافه کند باز هم زمان تقریبی 10 دقیقه برای هر بلاک سر جایش است.

البته ارزان شدن انرژی احتمالا خیلی باعث ارزان شدن بیتکوین نخواهد شد چون مصارف و گردش روزانه بیتکوین روز به روز بیشتر می شود پس قیمت و ارزش بیتکوین را عرضه و تقاضایی مجزا از تولید و ماینینگ ( که بسیار کم شده ) در بازار تعیین خواهد کرد.


   
mr_k1lou reacted
پاسخنقل‌قول
    سبد خرید