استخراج بیت کوین چگونه انجام می‌شود؟

مقدمه

استخراج بیت کوین یعنی فرآیند ایجاد بیت کوین جدید با حل معما. این فرایند شامل سیستم‌های محاسباتی مجهز به تراشه‌های ویژه می‌شود که برای حل معما‌های ریاضی با هم رقابت می‌کنند.

به این سیستم‌ها ماینر (miner) بیت کوین می‌گویند. ماینر‌ها برای حل این معما‌ها اصطلاحا بیت کوین “پاداش” می‌گیرد. فرآیند استخراج همچنین، تراکنش‌های موجود در شبکه رمز ارز را تأیید و آنها را قابل اعتماد می‌کند.

برای مدت کوتاهی پس از شروع فعالیت بیت‌کوین، این ارز دیجیتال از طریق رایانه‌های خانگی و با واحدهای پردازش مرکزی معمولی یا سی‌پی‌یو (CPU) استخراج می‌شد. اما این روند بسیار کند بود. اکنون این رمز ارز با استفاده از استخرهای استخراج (mining pool) بزرگ که در بسیاری از مناطق جغرافیایی پراکنده شده‌اند، تولید می‌شود. ماینر‌های بیت‌کوین، از سیستم‌های استخراجی (mining Systems) که مقادیر زیادی برق مصرف می‌کنند استفاده نموده تا ارز دیجیتال استخراج کنند.

در مناطقی که برق با استفاده از سوخت‌های فسیلی تولید می‌شود، استخراج بیت کوین را برای محیط زیست مضر تلقی می‌کنند. در نتیجه، بسیاری از ماینرهای بیت کوین عملیات خود را به مکان‌هایی با منابع تجدیدپذیر انرژی منتقل کرده‌اند. هدف این امر این است که تأثیر استخراج بیت کوین بر تغییرات آب و هوا کاهش یابد. با ادامه این مطلب از زرد نیوز همراه باشید.

نکات مهم

استخراج بیت کوین فرآیند ایجاد بیت کوین جدید با حل یک معمای محاسباتی می‌باشد.

استخراج بیت کوین برای حفظ دفتر کل تراکنش‌ها (ledger of transactions) ضروری است. ارز دیجیتال بیت کوین نیز بر اساس این پلتفرم کار می‌کند.

 ماینرها در چند سال گذشته بسیار پیچیده شده‌اند و از ماشین آلات پیچیده برای سرعت بخشیدن به عملیات استخراج استفاده می‌کنند.

استخراج بیت کوین به دلیل اینکه به محیط زیست آسیب وارد می‌کند، در رسانه‌ها بحث و جدل ایجاد کرده است.

نگاهی نزدیک تر به استخراج بیت کوین

همانطور که طلا از زمین با استفاده از ابزار و ماشین آلات بزرگ استخراج می‌شود، برای استخراج بیت کوین نیز از سیستم‌های بزرگ مشابه مراکز داده (data center) استفاده می‌کنند. این سیستم‌ها معماهای ریاضی ایجاد شده توسط الگوریتم بیت کوین را برای تولید سکه‌های (coin) جدید حل می‌کنند.

ماینر‌های بیت‌کوین با حل مسائل محاسباتی ریاضی، شبکه این رمز ارز را با تأیید اطلاعات تراکنش‌های آن قابل اعتماد می‌کنند. آن‌ها یک مگابایت (MB) تراکنش را تأیید می‌کنند. این تراکنش به اندازه یک بلاک (block) است.

این تراکنش‌ها از نظر تئوری می‌توانند به کوچکی یک تراکنش باشند. اما با توجه به مقدار داده‌ای که در هر تراکنش ذخیره می‌‌شود، اغلب چندین هزار تراکنش هستند. علت اینکه  اطلاعات تراکنش بیت کوین توسط شبکه خود آن تایید می‌شوند، جلوگیری از دو بار خرج کردن (double-spending) است. هنگام استفاده از ارزهای کاغذی، مسئله جعل آن همیشه یک مشکل بوده است. اگرچه به طور کلی، وقتی ۲۰ دلار در فروشگاه خرج می‌کنید، آن اسکناس دیگر در دست صاحب آن است. با این حال، در مورد ارز دیجیتال، داستان متفاوت است.

اطلاعات دیجیتالی را می توان نسبتاً به راحتی بازتولید کرد. بنابراین هنگام استفاده از بیت کوین و سایر ارزهای دیجیتال، این خطر وجود دارد که خرج کننده بتواند از بیت کوین خود یک کپی درست کند. سپس آن را در حالی که هنوز روی شبکه نسخه اصلی نگه داشته است، به طرف دیگری ارسال کند.

بیت کوین و بلاک چین

تراکنش‌های بیت کوین در بلوک‌هایی جمع می‌شوند که در یک پایگاه داده‌ به نام بلاک چین (blockchain) اضافه می‌شوند. گره‌های (nodes) پر شده در شبکه بیت‌ کوین تاریخچه‌ای از بلاک چین را ثبت کرده و تراکنش‌های روی آن را تأیید می‌کنند. ماینر‌های بیت کوین کل تاریخچه بلاک چین را دانلود کرده و تراکنش‌های معتبر را در یک بلاک جمع آوری می‌کنند. اگر بلاک شامل تراکنش‌های جدید توسط سایر ماینرها پذیرفته و تأیید شود، آن ماینر یک بلاک به عنوان پاداش دریافت می‌کند.

پاداش ماینر‌ها

پاداشی (reward) که هر ماینر برای انجام هر تراکنش دریافت می‌کند به مرور زمان کمتر می‌شود. به طور دقیق تر، پس از پردازش هر ۲۱۰ هزار بلاک (یا تقریباً هر چهار سال)، این پاداش نصف می‌شود. در سال ۲۰۰۹، این عدد ۵۰ بود. دَر سال ۲۰۱۳، مقدار پاداش به ۲۵ کاهش یافت و در سال ۲۰۱۶، ۱۲/۵ شد. در جدیدترین تغییر در پاداش ماینر‌های بیت کوین، در سال ۲۰۲۰، پاداش به ۶/۲۵ تغییر یافت.

یکی دیگر از انگیزه‌های ماینرهای بیت کوین برای مشارکت در این فرآیند، کارمزد تراکنش است. ماینرها علاوه بر پاداش‌ها، از هر تراکنش موجود در “بلاک تراکنش‌ها” نیز کارمزد دریافت می‌کنند. بیت کوین به سقف تعداد برنامه ریزی شده ۲۱ میلیونی خود خواهد رسيد.  پیش بینی می‌شود که این اتفاق در سال ۲۱۴۰ رخ دهد. بنابراین، ماینرها برای پردازش تراکنش‌هایی که کاربران از شبکه درخواست کرده‌اند، پاداش دریافت می‌کنند. این هزینه‌ها تضمین می‌کند که ماینرها همچنان انگیزه استخراج و حفظ شبکه را داشته باشند. علت این امر آن است که رقابت برای دریافت کارمزد باعث می‌شود که پس از پایان رویدادهای نصف شدن پاداش ماینر‌ها، کارمزد‌‌ها کم باقی بمانند.

معمای محاسباتی که ماینر‌ها حل می‌کنند چیست؟

در قلب استخراج بیت کوین یک معمای ریاضی وجود دارد. ماینرها پس از حل این معما، به مقدار مشخص بیت کوین به عنوان پاداش دریافت می‌کنند. این معما اثبات کار (PoW) نام دارد. اثبات کار، اشاره‌ای به کار محاسباتی ماینر‌ها برای استخراج بیت‌کوین دارد. در حالی که اغلب این معما را پیچیده  می‌دانند، اما در واقع، معمای استخراج بیت کوین نسبتاً ساده است و می‌توان آن را با حدس و گمان حل کرد.

ماینر‌ها در شبکه بیت‌کوین سعی می‌کنند یک عدد شانزدهیِ (hexadecimal)  شصت و چهار رقمی به نام هش (hash) را بیابند. این عدد کمتر یا مساوی با هش هدف در SHA-256 (یا همان الگوریتم PoW بیت‌ کوین) است. سیستم‌های ماینر‌ها با کارگیری نیروی قابل‌توجهی، به شکل واحدهای پردازشی متعدد، سعی می‌کنند هش‌ها را با سرعت‌های مختلف پرارزش کنند. مثلا مگا هش در ثانیه (MH/s)، گیگا هش در ثانیه (GH/s)، یا تراهش در ثانیه (TH/s). ماینر‌ها بسته به واحدی که برای پردازش استفاده می‌کنند، زمان حدس زدن تمام ترکیبات ۶۴ رقمی طول می‌کشد.سیستم‌هایی که عددی کمتر یا مساوی هش را حدس می‌زنند با بیت کوین پاداش می‌گیرند.

مثال

در اینجا با یک مثال این روند را توضیح می‌دهیم.  مثلا من یک عدد بین ۱ تا ۱۰۰ را ذهنی انتخاب کرده‌ام و آن را روی کاغدی نوشته‌ام. سپس از دوستان می خواهم آن عدد را 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 می‌زند.

اگر من به عدد ۱۹ فکر کنم و دوستی ۲۱ را حدس زده او بازنده است. زیرا ۲۱ بزرگتر از ۱۹  می‌باشد. اما اگر کسی ۱۶ و دوست دیگری ۱۸ را حدس بزند، نفر دومی برنده می‌شود. زیرا ۱۸ نسبت به ۱۶ به ۱۹ نزدیکتر است.

به عبارت بسیار ساده، معمای ریاضی استخراج بیت کوین همان چیزی است که در بالا توضیح داد‌یم. به جز اینکه آن اعداد هگزادسیمال و ۶۴ رقمی هستند و هزاران سیستم محاسباتی برای حدس آن‌ها نیاز است.

“دشواری استخراج” به چه معناست؟

یکی از اصطلاحاتی که اغلب در مورد استخراج بیت کوین با آن مواجه می‌شوید، دشواری استخراج (mining difficulty) است. دشواری‌ استخراج به سختی حل معمای ریاضی و تولید بیت کوین اشاره دارد. دشواری استخراج بر نرخ تولید بیت کوین تأثیر می‌گذارد.

دشواری استخراج، هر ۲۰۱۶ بلاک (یا تقریباً هر دو هفته یکبار) تغییر می‌کند. حل موفقیت آمیز معما‌ها به میزان کارآمدی ماینرها در چرخه (cycle) قبلی بستگی دارد. همچنین این امر تحت تأثیر تعداد ماینرهای جدیدی که به شبکه بیت کوین ملحق شده‌اند نیز می‌باشد. زیرا نرخ هش (hash rate) یا میزان قدرت محاسباتی به کار رفته برای استخراج ارز دیجیتال را افزایش می‌دهند.

در سال های ۲۰۱۳ و ۲۰۱۴، با افزایش قیمت بیت کوین، ماینر‌های بیشتری به شبکه آن ملحق شدند و میانگین زمان یافتن یک بلاک تراکنش از ۱۰ دقیقه به ۹ دقیقه کاهش یافت.

اما برعکس آن نیز می‌تواند صادق باشد. یعنی هر چه ماینرها برای یافتن راه حل رقابت کنند،  معما دشوارتر می‌شود. اگر قدرت محاسباتی از شبکه خارج شود، سختی کمتر می‌شود تا استخراج بیت کوین آسان‌تر شود.

سطح دشواری استخراج در آگوست ۲۰۲۰ بیش از ۱۶ تریلیون بود. یعنی شانس اینکه یک کامپیوتر هش کمتری از هدف تولید کند یک در ۱۶ تریلیون است. برای درک بهتر این موضوع مثالی می‌زنیم‌.

مثلا احتمال برنده شدن یک لاتاری چند میلیون دلاری فقط با خرید یک بلیط بخت آزمایی، ۴۴ هزار ۵۰۰ برابر بیشتر از انتخاب هش صحیح با یک بار تلاش ماینر است!

استخراج بیت کوین چقدر صرفه اقتصادی دارد؟

به هر جهت، استخراج بیت کوین یک سرمایه گذاری تجاری است. سود حاصل از خروجی آن (بیت کوین) به سرمایه گذاری روی ورودی آن بستگی دارد.

سه هزینه اصلی در استخراج بیت کوین وجود دارد که در زیر آن‌ها را بررسی می‌کنیم.

برق

برق و الکتریسته نیرویی است که برای راه‌اندازی سیستم‌های ماینینگ شما در ۲۴ ساعت شبانه‌ روز و ۷ روز هفته استفاده می‌شود. این نیرو می‌تواند هزینه قابل توجهی برای شما داشته باشد.

بر اساس برخی برآوردها، حدود ۹۰ درصد از هزینه‌های استخراج بیت کوین هزینه برق است. برقی که این فرآیند مصرف می‌کند به اندازه برق مصرفی برخی کشورهاست! بنابراین می‌توان گفت هزینه‌های استخراج بیت کوین می تواند بسیار زیاد باشد.

 سیستم‌های استخراج

برخلاف آنچه همه فکر می‌کنند، رایانه‌های رومیزی و سیستم‌های گیمینگ معمولی برای استخراج بیت‌کوین مناسب یا کارآمد نیستند. این فرآیند می‌تواند چنین سیستم هایی را داغ کند و باعث مشکلات پهنای باند در یک شبکه خانگی شود.

سیستم‌های مدار مجتمع ویژه برنامه (ASIC)، ماشین‌های سفارشی‌سازی شده برای استخراج بیت‌کوین هستند. این دستگاه‌ها زیر ساخت‌های اصلی اصلی برای ماینر‌های بیت‌کوین هستند. لازم به ذکر است که سرمایه گذاری اصلی نیز روی ASIC‌ها انجام می‌شود. محدوده قیمت برای چنین ماشین هایی می‌تواند از ۴ هزار دلار تا ۱۲ هزار دلار متغیر باشد. حتی با چنین هزینه‌های بالایی، یک سیستم مجهز به ASIC کمتر از یک بیت کوین تولید می‌کند.

ماینر‌های بیت‌ کوین هزاران سیستم ASIC را در استخرهای استخراج سازماندهی می‌کنند که ۲۴ ساعته و هر روز هفته کار می‌کنند. هدف آن‌ها این است که عدد ۶۴ رقمی هگزادسیمال مورد نیاز برای حل یک معمای هش را پیدا کنند.

زیرساخت شبکه

سرعت شبکه تفاوت قابل توجهی در فرآیند استخراج بیت کوین ایجاد نمی‌کند. با این حال، داشتن یک اتصال اینترنتی که ۲۴ ساعته و بدون وقفه در دسترس باشد بسیار مهم است. اتصال همچنین باید نسبت به استخرهای استخراج مجاور تاخیر (latancy) کمتری داشته باشد.

 شبکه‌های اینترنتی اختصاصی، وابستگی خارجی را کاهش می‌دهند و کاهش تاخیر در اتصال را به حداقل می‌رسانند. آفلاین بودن لزوماً روند همگام سازی تراکنش‌ها را متوقف نمی‌کند. اما می‌تواند فرآیند استخراج را زمان‌بر کند. علاوه بر این، پس از اتصال مجدد به اینترنت احتمال خطا نیز وجود دارد.

توجه

مجموع هزینه‌های این سه ورودی باید کمتر از خروجی (در این مورد، قیمت بیت‌کوین) 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.

نکته جالب

دولت السالوادور در ۹ ژوئن ۲۰۲۱، بیت کوین را به عنوان یک ارز قانونی در این کشور معرفی کرد.

این اولین کشوری می‌باشد که این اقدام را انجام داده‌ است. در ال سالوادور، ارز دیجیتال می‌تواند برای هر معامله‌ای که آن کسب و کار بتواند آن را بپذیرد استفاده شود. دلار آمریکا همچنان ارز اصلی السالوادور است.

ریسک‌های سرمایه گذاری در استخراج بیت کوین

با این حال، علیرغم آنچه که طرفداران بیت کوین به شما می‌گویند، استخراج ارز دیجیتال یک سرگرمی نیست. این یک سرمایه گذاری گران قیمت با احتمال شکست بالاست.

همانطور که در بخش دشواری استخراج نشان دادیم، هیچ تضمینی وجود ندارد که حتی پس از صرف هزینه‌ها و تلاش‌های قابل توجه، به عنوان پاداش، بیت‌ کوین به دست آورید.

تجمیع سیستم‌های ماینینگ برای راه‌اندازی یک کسب‌ و کار کوچک که بیت‌ کوین استخراج می‌کند، ممکن است راهی برای کسب ثروت باشد.

 با این حال، حتی چنین کسب‌ و کارهایی تحت تأثیر قیمت‌های بی ثبات ارزهای دیجیتال قرار دارند. اگر قیمت ارز دیجیتال مانند سال ۲۰۱۸ سقوط کند، فعالیت سیستم‌های استخراج بیت کوین غیراقتصادی می‌شود و ماینرهای کوچک مجبور به ترک کار خواهند شد.

همانطور که گفتیم، هر چهار سال یک بار، بیت کوینی که به ماینرها (به عنوان پاداش) داده می‌شود کاهش می‌یابد. این امر جذابیت این فعالیت را بیش از پیش کمتر کرده است.

با توجه به دشواری قابل توجهی که در فرایند اقتصادی استخراج بیت کوین وجود دارد، این فعالیت در حال حاضر تحت سلطه شرکت‌های استخراج بزرگ است. این شرکت‌ها در قاره‌های مختلف فعالیت دارند. AntPool، بزرگترین شرکت استخراج بیت کوین در جهان، استخرهای استخراج بسیاری را در کشورهای مختلف راه اندازی کرده است. بسیاری از شرکت‌های استخراج بیت کوین نیز به صورت عمومی درآمده‌اند، اگرچه ارزش گذاری (سهام) آنها نسبتاً متوسط است.

هنگام استخراج بیت کوین چقدر برق مصرف می‌شود؟

در بیشتر تاریخچه کوتاه بیت کوین، فرآیند استخراج آن یک فرآیند انرژی بر بوده است. در یک دهه‌ پس از فعالیت بیت کوین، استخراج آن در چین متمرکز بود. کشوری که برای تولید بیشتر برق خود به سوخت های فسیلی مانند زغال سنگ متکی است.

جای تعجب نیست که هزینه‌های انرژی  استخراج بیت کوین که نجومی می‌باشد، توجه فعالان حوزه تغییرات آب و هوا را به خود جلب کند. آن‌ها معتقدند این فعالیت، عامل افزایش انتشار گازهای گلخانه‌ای می‌باشد‌.

 بر اساس برخی برآوردها، فرآیند استخراج رمز ارز‌ به اندازه برق مصرفی کل بعضی کشور‌ها، برق مصرف می‌کند. با این حال، حامیان بیت کوین تحقیقاتی را منتشر کرده‌اند که ادعا می‌کند این ارز دیجیتال عمدتاً از منابع انرژی تجدید پذیر تامین می‌شود.

آیا می‌توان به این تحقیقات اعتماد کرد؟

نکته‌ای که باید به آن توجه کرد آن است که این تحقیقات، بر اساس حدس و گمان و داده‌های خود محققان از استخرهای استخراج بدست آمده. به عنوان مثال، یک گزارش از سایت CoinShares در سال ۲۰۱۹ منتشر شد. این گزارش چندین فرض را در مورد منابع انرژی ماینر‌ها ارائه می‌دهد. لازم به ذکر است که داده‌های این گزارش، بر اساس ارزیابی محققان خود سایت CoinShares از فرآیند استخراج بیت کوین می‌باشد. و آن‌ها منبع قابل اعتماد دیگری را برای داده‌های خود ارائه نمی‌دهند.

در نقشه‌ی مکان‌های استخراج بیت کوین که توسط موسسه “مرکز تامین مالی جایگزین کمبریج” ارائه شده، فقط از داده‌های چهار اپراتور استخراج بیت کوین (یعنی BTC.com  PoolIn، ViaBTC) استفاده می‌کند. اما این موسسه (Cambridge Centre for Alternative Finance) آمار‌ها شرکت AntPool را استفاده نمی‌کند.

 به این ترتیب، ارزیابی دقیق یافته‌های این تحقیقات دشوار است. با این حال، همانطور که جهان برای تامین انرژی خود به سمت منابع انرژی تجدیدپذیر حرکت می‌کند، استخراج بیت کوین نیز می‌تواند به یک صنعت سبز تبدیل شود. این صنعت می‌تواند اکثریت انرژی خود را از منابع انرژی تجدیدپذیر تولید کند.

تاریخچه‌ای از استخراج بیت کوین

دو رویداد به تکامل و شکل‌گیری امروزی استخراج بیت کوین کمک کرده است. اولین مورد، ساخت ماشین‌های استخراج مخصوص بیت کوین است. از آنجایی که استخراج بیت کوین بر اساس حدس و گمان است، رسیدن به پاسخ درست قبل از ماینرهای دیگر کاملا به این بستگی دارد که کامپیوتر شما با چه سرعتی می‌تواند هش تولید کند. در روزهای اولیه بیت کوین، رایانه‌های رومیزی با سی‌پی‌یو‌های معمولی بر استخراج بیت کوین کاملا مسلط بودند. اما زمانی که سطح دشواری الگوریتم‌ها با گذشت زمان افزایش یافت، رایانه‌ها نیز باید زمان بیشتری را در شبکه ارز دیجیتال برای یافتن تراکنش جدید صرف می‌کردند.

بر اساس برخی برآوردها، اگر از سی‌پی‌یو‌های معمولی برای یافتن یک بلاک معتبر (در سطح دشواری الگوریتم سال ۲۰۱۵) استفاده می‌کردید، به طور متوسط ​​«چند هزار سال» طول می‌کشید تا به نتیجه برسید!

نقش کارت‌های گرافیک در استخراج بیت کوین

با گذشت زمان، ماینرها متوجه شدند که کارت‌های گرافیک نیز برای استخراج مناسب‌اند. نام دیگر این قطعه واحد پردازش گرافیکی (GPU) نیز می‌باشد. کارت‌های گرافیک در استخراج مؤثرتر و سریع‌تر عمل می‌کنند. اما در سیستم‌های فردی که سخت‌افزار مخصوص استخراج نداشتند برق زیادی مصرف می‌کردند. آرایه دروازه برنامه‌پذیر در محل (FPGA)، نوعی کارت گرافیک است که پیشرفت‌هایی را به استخراج ارز دیجیتال اضافه کرد. اما از همان اشکالات GPU رنج می‌برد.

ماینر‌های ASIC

امروزه ماینرها از ماشین‌های استخراج ویژه به نام ماینرهای ASIC استفاده می‌کنند. این ماشین‌ها به تراشه‌های مخصوصی مجهز‌اند که برای استخراج بیت کوین کارآمد تر و سریعتر عمل می‌کنند. قیمت آن‌ها بین چند صد تا ده‌ها هزار دلار متغیر است.

 امروزه استخراج بیت کوین آنقدر رقابتی است که تنها با به روزترین ASIC ها می‌توان استخراج سودآوری داشت. اگر از رایانه‌های رومیزی، پردازنده‌های گرافیکی یا مدل‌های قدیمی‌ترِ ASIC استفاده کنید، هزینه مصرف برق از درآمد شما بیشتر می‌شود. حتی با جدیدترین دستگاهی که در اختیار دارید، به ندرت یک کامپیوتر تنها برای رقابت با استخرهای استخراج کافی است.

 استخر‌های استخراج گروهی از ماینرها هستند که قدرت محاسباتی خود را ترکیب کرده و بیت کوین استخراج شده را بین شرکت کنندگان تقسیم می‌کنند.

پیشرفت در استخراج

فورک‌های (fork) بیت کوین نیز بر ساختار شبکه‌های استخراج آن تأثیر گذاشته‌اند. عوامل مختلفی در زمان تایید هر تراکنش توسط ماینر‌ها تاثیر گذارند. مثلا می‌دانیم که احتمال اینکه ماینر در اولین تلاش خود هش درست را حدس بزند ۱ در ۱۶  تریلیون است. علاوه بر این، سطح دشواری الگوریتم‌ها دائما در افزایش است. همچنین باید توجه داشت که  بین کوین شبکه‌ای عظیم از کاربرانی دارد می‌خواهند تراکنش آن‌ها تایید شود. با این همه، اغلب ماینر‌ها تقریباً هر ۱۰ دقیقه یک بلاک تراکنش را تأیید می‌کنند. اما مهم است که به یاد داشته باشید که ۱۰ دقیقه یک هدف است، نه یک قانون.

شبکه بیت کوین در آگوست ۲۰۲۰، نزدیک به چهار تراکنش در ثانیه را پردازش می‌کرد. و تراکنش‌ها هر ۱۰ دقیقه یک بار در بلاک چین ثبت می‌شدند.

در مقایسه با بیت کوین ، ویزا (Visa) می‌تواند حدود ۶۵ هزار تراکنش را در یک ثانیه پردازش کند. با این حال، با افزایش کاربران بیت کوین، تعداد درخواست‌های تایید تراکنش‌ در ۱۰ دقیقه، در نهایت از تعداد تراکنش‌های قابل پردازش در ۱۰ دقیقه بیشتر خواهد شد.

در آن مرحله، زمان انتظار برای تایید تراکنش‌ها طولانی‌تر می‌شود. مگر اینکه تغییری در پروتکل بیت‌کوین ایجاد شود.

این موضوع که در مرکز پروتکل بیت کوین قرار دارد  مقیاس پذیری (Scaling) نام دارد. اگرچه ماینرهای بیت کوین به طور کلی موافق هستند که باید کاری برای رسیدگی به مشکل مقیاس پذیری انجام شود، اما اتفاق نظر کمتری در مورد نحوه انجام آن وجود دارد. دو راه حل عمده برای رسیدگی به مشکل مقیاس پذیری وجود دارد که آن‌ها را بررسی می‌کنیم.

حل مشکل مقیاس پذیری (Scaling)

 توسعه‌دهندگان پیشنهاد کرده‌اند که یا یک لایه ثانویه “خارج از زنجیره” (off-chain) در بیت‌ کوین ایجاد شود که امکان انجام سریعتر تراکنش‌ها را فراهم می‌کند. این لایه می‌تواند بعداً توسط بلاک چین تأیید شود. یا اینکه تعداد تراکنش‌هایی را که هر بلاک می‌تواند ذخیره کند، افزایش یابد. با توجه به اینکه داده‌های کمتر برای تأیید در هر بلاک، زمان کمتری برای پردازش نیاز دارد، اولین راه حل پیشنهادی برای ماینرها سریع تر و ارزان تر می‌باشد.

 راه حل پیشنهادی دوم بر این اساس است که با افزایش اندازه هر بلاک، اطلاعات بیشتری در هر 10 دقیقه پردازش شود.

تکنولوژی سگویت (SegWit)

در جولای سال ۲۰۱۷، ماینر‌های بیت‌کوین و شرکت‌های استخراج که تقریباً ۸۰ تا ۹۰ درصد از قدرت محاسباتی شبکه را تشکیل می‌‌دهند، به ایجاد نرم افزاری رأی دادند که میزان داده‌های مورد نیاز برای تأیید هر بلاک را کاهش دهد.

نرم‌افزار که ماینرها به افزودن آن به پروتکل بیت کوین رأی دادند، سگویت (SegWit) نام دارد. این نام از دو واژه segregated (به معنی جدا شده) و Witness  (به معنای شاهد) تشکیل شده. واژه شاهد در اینجا به امضای (signature) تراکنش بیت کوین اشاره دارد. پس Segregated Witness به معنای جدا کردن امضاهای تراکنش از یک بلاک و چسباندن آن‌ها به همان بلاک به عنوان یک دنباله است.

ممکن است فکر کنید یک نرم افزار به تنهایی برای حال مشکل مقیاس پذیری بیت کوین کافی نباشد. اما کارشناسان تخمین زده‌اند که داده‌های مربوط به امضا، تا ۶۵ درصد از داده‌های داخل هر بلاک را تشکیل می‌دهد.

کمتر از یک ماه بعد، در آگوست ۲۰۱۷، گروهی از ماینرها و توسعه دهندگان یک هارد فورک (hard fork) راه اندازی کردند. سپس شبکه بیت کوین را ترک تا ارز جدیدی را با استفاده از کد بیس (codbase) مشابه بیت کوین ایجاد کنند. این گروه برای یافتن راه حلی  برای مقیاس پذیری هم نظر بودند. اما همزمان نگران این بودند که استفاده از تکنولوژی سگویت (SegWit) به طور کامل مشکل را برطرف نکند.

در عوض، آنها راه حل دوم یعنی، افزایش تعداد تراکنش‌هایی که هر بلاک می‌تواند ذخیره کند را انتخاب کردند. این ارز جدید که بیت کوین کش (Bitcoin Cash) نام دارد، اندازه بلوک را به ۸ مگابایت افزایش داد تا فرآیند تأیید را تسریع کند. این باعث شد بیت کوین کش بتواند در روز حدود ۲ میلیون تراکنش داشته باشد.

نکته

در ۱۰ نوامبر ۲۰۲۱، قیمت بیت کوین کش حدود ۷۱۲ دلار بود. درحالی‌ که بیت کوین در همان زمان حدودا ۶۶ هزار پانصد دلار ارزش داشت.

هدف از استخراج بیت کوین چیست؟

استخراج بیت کوین دو هدف را دنبال می‌کند.

۱- بیت کوین تولید می‌کند.

۲- استخراج بیت کوین، تراکنش‌های داخل شبکه ارز دیجیتال را تایید و آن‌ها را قابل اعتماد می‌کند.

هزینه‌های اصلی استخراج بیت کوین چه هستند؟

استخراج بیت کوین ۳ هزینه اصلی دارد که به شکل زیر است.

• زیرساخت شبکه
• زیرساخت استخراج
• برق

آیا باید بیت کوین استخراج کنید؟

برخلاف باور عموم، استخراج بیت کوین یک سرمایه گذاری پرهزینه و بدون نتیجه‌ای تضمین شده است. شما باید روی دستگاه‌های گران قیمت سرمایه‌گذاری، از آن‌ها ۲۴ ساعته کار بکشید و هزینه‌ای گزاف برای برق پرداخت کنید. حتی در این صورت، هیچ تضمینی وجود ندارد که بیت کوین به دست آورید.

آیا استخراج بیت کوین اقدامی دوستدار محیط زیست است؟

فعالان محیط زیست، از انرژی که استخراج بیت کوین مصرف می‌کند انتقاد کرده‌اند. به همین دلیل، آن‌ها معتقدند که ارز دیجیتال سازگار با محیط زیست نیست.

 تخمین زده می‌شود که فرآیند استخراج بیت کوین به اندازه مصرف کل بعضی کشورها برق مصرف می‌کند. همانطور که جهان به سمت منابع تجدیدپذیر انرژی می‌رود، انتظار می‌رود استخراج بیت کوین نیز سبزتر شود.

نتیجه گیری

استخراج بیت کوین یک فرآیند انرژی بر است. در این فرآیند از سیستم‌های ماینینگ مخصوص استفاده می‌شود. این سیستم‌ها برای حل معماهای ریاضی با هم رقابت می‌کنند.

 ماینری که ابتدا معما را حل کند یک بیت کوین پاداش می‌گیرد. فرآیند استخراج بیت کوین همچنین تراکنش‌های موجود در شبکه ارز دیجیتال را تایید و آن‌ها را قابل اعتماد می‌کند.

در روز‌های اولیه بیت کوین، ماینر‌های تکی مانند سیستم‌های دسکتاپ نقش اصلی در استخراج رمز ارز داشتند. اما حالا استخراج بیت‌کوین تحت سلطه شرکت‌های بزرگ است. این شرکت‌ها از استخرهای استخراج  که در بسیاری از مناطق جغرافیایی مستقرند استفاده می‌کنند.

 استخراج بیت کوین یک سرمایه گذاری بحث برانگیز است. زیرا از مقادیر نجومی انرژی استفاده می‌کند. با افزایش آگاهی از پدیده تغییرات آب و هوایی، ماینر‌ها فعالیت‌های خود را به مناطقی منتقل کرده‌اند که بتوانند از منابع انرژی تجدیدپذیر برای تولید برق استفاده کنند.