استخراج بیت کوین چگونه کار می کند ؟
بیت کوین نوع جدیدی از پول است که از مکانیزم اجماع اثبات کار برای ایمن سازی شبکه (SHA-256) استفاده می کند. “استخراج” محاسباتی است که باید برای حل پازل انجام شود. ماینرها از رایانه هایی استفاده می کنند که به طور خاص برای استخراج بیت کوین (ASIC) طراحی شده اند تا در مسابقه ای برای حدس زدن تعداد بسیار زیاد با یکدیگر رقابت کنند.
طبق یک توزیع پواسون، به طور متوسط هر 10 دقیقه، استخراج‌کننده‌ای که برای اولین بار یک عدد موفق را حدس می‌زند، می‌تواند یک بلوک جدید به بلاک چین بیت‌کوین اضافه کند و پاداش بلاک را دریافت کند. پاداش بلوک که هر چهار سال یا بیشتر نصف می شود و کارمزد تراکنش هایی که کاربران برای تشویق تراکنش هایشان برای اضافه شدن به بلوک بعدی پرداخت می کنند، تشکیل می شود.
اثبات کار
اثبات کار بر اساس عدم تقارن است. ایجاد مدرک بسیار گران و دشوار است در حالی که تأیید آن اثبات بسیار ارزان و آسان است. ماینرها باید انرژی زیادی صرف کنند تا قبل از اینکه رقیب سریع‌تری این کار را انجام دهد، فرصتی برای حل معما داشته باشند. از 10 ژوئن 2022، این هزینه برای ماینرها در آمریکای شمالی به حدود 22000 دلار در هر بیت کوین می رسد. در عین حال، بررسی معتبر بودن یک بلوک عملاً رایگان است و به همه شرکت‌کنندگان دیگر شبکه (نودهای کامل) امکان می‌دهد تا بلوک پیشنهادی یک ماینر را به سرعت بپذیرند یا رد کنند.
به خودی خود، اثبات کار برای ایمن سازی شبکه بیت کوین کافی نیست. ماینرها با تخصص در حل این یک نوع معما، بهبود کارایی ماینرهای خود (CPU → GPU → ASIC)، افزایش تعداد ماینرها و در نتیجه افزایش جهش نرخ هش کلی، به سرعت سازگار می شوند. این عجله رقابتی منجر به فواصل کوتاه‌تر بین بلوک‌های متوالی می‌شود، و بیت‌کوین با نرخی بسیار بیشتر از آنچه در برنامه عرضه اولیه خواسته شده بود، صادر می‌شود.
ساتوشی ناکاموتو این مشکل را با اجرای تنظیم سختی، یک مثال قابل توجه از هموستاز الگوریتمی، حل کرد. در طولانی مدت، تنظیم سختی تضمین می کند که بلوک های جدید به طور متوسط هر 10 دقیقه پیدا می شوند و هر بار که 2016 بلوک اضافی (دو هفته) می گذرد، خود را دوباره تنظیم می کند.
فرمان اجرایی 14 روزه
هنگامی که بلاک‌ها خیلی سریع استخراج می‌شوند (به طور متوسط کمتر از 10 دقیقه بین بلوک‌ها) که اغلب به دلیل افزایش نرخ هش آنلاین می‌شود، پازل در نقطه بازرسی دو هفته‌ای سخت‌تر می‌شود تا سرعت استخراج کاهش یابد. . از سوی دیگر، زمانی که بلاک‌ها خیلی آهسته استخراج می‌شوند (به طور متوسط بیش از 10 دقیقه بین بلوک‌ها)، پازل آسان‌تر می‌شود تا سرعت استخراج به نرخ تعادل هدف 2016 بلوک در هر دو هفته افزایش یابد. با این سرعت، نصف کردن تعیین شده در هر 210000 بلوک در فواصل تقریباً چهار ساله انجام می شود.
در درازمدت، این حلقه بازخورد هموستاتیک که دشواری استخراج را تعیین می کند، به طور کلی هرگونه انحراف از نرخ برنامه ریزی شده 2016 بلوک جدید در هر دو هفته را متعادل می کند. با این حال، زمانی که افزایش سریع در نرخ هش کل بیشتر از کاهش سختی استخراج است، این عدم تعادل جزئی تجمعی ناشی از افزایش تصاعدی بیت کوین در قدرت استخراج منجر به مسدود کردن نصف شدن پاداش شده است که چند ماه زودتر از حد انتظار رخ می دهد.
در عمل، زمانی که نرخ هش به سرعت افزایش می‌یابد، تنظیم سختی رو به بالا هر دو هفته یکبار برای خنثی کردن کامل این روند بلوک‌هایی که زودتر از زمان برنامه‌ریزی شده وارد می‌شوند، کافی نیست. در نهایت به همین دلیل است که اولین هاوینگ های بیت کوین (28 نوامبر 2012؛ 9 ژوئیه 2016 و 12 می 2020) حدود سه سال و سه فصل از هم فاصله داشته اند.
معادله نصف شدن بیت کوین
این سیستم زیبا و خود تصحیح کننده تضمین می کند که برنامه عرضه بیت کوین تعیین شده توسط ساتوشی ناکاموتو در ابتدا دنبال می شود و در نهایت سقف 21 میلیونی را با نصف کردن تقریباً چهارساله پاداش بلوک اعمال می کند.
مصرف انرژی بیت کوین
بیت کوین یک محصول منحصر به فرد ارزشمند برای بشریت ارائه می کند. این بهترین پول موجود است. بیت‌کوین یک ذخیره‌سازی کاهش‌دهنده ارزش، وسیله مبادله با سرعت نور و واحد حساب دقیق برای اقتصاد جهانی ارائه می‌کند. بیت کوین، زمانی که با بهترین شیوه های امنیتی استفاده شود، از قدرت خرید و حقوق مالکیت افراد در برابر توقیف، تحقیر، تورم، جعل یا سایر سوء استفاده های سیاسی محافظت می کند.
از نظر تاریخی، طلا فواید مشابهی برای بشریت داشته است. برای نسل ها، مردم در مورد شایستگی ها و هزینه های استاندارد طلا بحث کرده اند.
نوشته ساتوشی ناکاموتو درباره هزینه های استخراج بیت کوین در تالار گفتگوی بیت کوین
ماینرهای بیت کوین می توانند وات برق را در هر نقطه از کره زمین به پول (BTC) تبدیل کنند. این امری شگفت انگیز است و بازارهای انرژی را به طور اساسی تغییر خواهد داد.برای اولین بار در تاریخ، ما راهی برای فروش انرژی داریم که مستقل از موقعیت مکانی است. – دکتر سیفدیان آموس.
بیت کوین آخرین خریدار انرژی است. این تنها مورد استفاده ای است که در هر نقطه از جهان، در هر زمان و برای هر فاصله زمانی انرژی می خرد. با توجه به بازار رقابتی استخراج بیت کوین، ماینرها تنها با استفاده از نیروی ارزان قیمتی که هیچ خریدار دیگری آماده و مایل به ارائه قیمت بالاتر برای آن نیست، پیشرفت می کنند. استفاده از نیروی بسیار گران قیمت که دیگران نیز به شدت به دنبال آن هستند یا استخراج با ضرر، خود را شکست می دهد. این سیستم بازار فرصت‌های جدیدی را ایجاد می‌کند، مانند استفاده از گاز هدر رفته برای استخراج بیت‌کوین برای کاهش انتشار CO2.
استخراج‌کنندگان بیت‌کوین از انرژی استفاده میکنند که زیرا در غیر این صورت هدر می‌رود یا استفاده از آن بی‌فایده است. منابع بزرگ انرژی، مانند Hydro-Québec در کانادا، اغلب دارای ظرفیت تولید مازادی هستند که قبل از بیت کوین قابل استفاده نبود. اکنون، به لطف استخراج بیت کوین، این منابع انرژی پاک راهی مستقیم برای کسب درآمد از ظرفیت مازاد انرژی خود دارند. این هزینه تولید را برای همه مصرف‌کنندگان برق کاهش می‌دهد، زیرا شرکت‌ها می‌توانند با ارائه وات بیشتر به مصرف‌کنندگان با هزینه یکسان یا کمتر، سود مشابه یا بالاتری کسب کنند.
مثال
هدر دادن هر گونه توان با کاهش منحنی تقاضا به زیر عرضه موجود، هزینه‌ها را برای همه افزایش می‌دهد. برای به دست آوردن نرخ بازدهی یکسان، تولیدکنندگان باید قیمت ها را افزایش دهند تا منابع هدر رفته در توسعه منابع ظرفیت مازاد برق را که همیشه قادر به یافتن خریدار نیستند، جبران کنند.
به عنوان مثال، بیایید تصور کنیم یک نیروگاه آبی روستایی وجود دارد که 5000 مگاوات ثابت در دسترس است. اپراتورهای تاسیسات می‌خواهند به بازدهی سودآوری در عملیات دست یابند، زیرا هزینه زیادی برای ساخت و نگهداری کارخانه دارد. مصرف کنندگان در شهر های روستایی قیمتی غیر قابل انعطاف دارند، زیرا آنها هیچ منبع جایگزینی برای برق ندارند و باید هر زمان که برق کافی نیست به کار دستی متوسل شوند.
در حال حاضر، این شهر تنها 3000 مگاوات از 5000 مگاوات موجود را مصرف می کند.وقتی یک ماینر بیت کوین وارد می شود و 2000 مگاوات باقی مانده را خریداری می کند. ساکنان روستایی دیگر در قلاب نیستند و بنابراین از یارانه دادن به برق اضافی که حتی استفاده نمی کنند رها می شوند. اکنون، نیروگاه آبی روستایی قادر است قیمت مصرف کننده برق را کاهش دهد و در عین حال همان نرخ سود را به دست آورد. برد برد برای همه.
قیمت تعادلی و منحنی تقاضا برای انرژی
استخراج بیت کوین امروزه با انرژی کم هزینه در بسیاری از شبکه های برق ملی سودآور است. در آینده، استخراج بیت کوین تنها در حاشیه هایی سودآور خواهد بود که هزینه خالص انرژی نزدیک به صفر یا حتی منفی باشد: برای مثال، استفاده از گرمای هدر رفته برای دیگ بخار یا تولید مواد غذایی.
ماینرهای بیت کوین شبکه را تثبیت می کنند. ماینرهای بیت کوین بسیار حساس به هزینه هستند. اگر آنها می‌خواهند همچنان سودآور باقی بمانند، نباید با مصرف‌کنندگان و کسب‌وکارها برای برق گران‌قیمت در مناطقی که در آنها کمیاب‌تر است و توسط فعالان بازار موجود ارزش بالایی دارد، رقابت کنند.
آنها در طول رویدادهای پر استرس به جای اینکه به استخراج ادامه دهند، خاموش میکنند. ماینرهای بیت کوین به عنوان خریداران منعطف برق تنها زمانی که انجام آن مقرون به صرفه باشد، می توانند به سرعت در پاسخ به نوسانات رو به بالا در تقاضای شبکه برق تعطیل شوند. این برخلاف دیگر کاربران بزرگ برق مانند ذوب آلومینیوم است که برای خاموش شدن 4 تا 5 ساعت برق بدون وقفه طول می کشد.
اخیراً، اپراتور شبکه برق تگزاس، ERCOT، از تگزاسی‌ها خواسته است که به دلیل موج‌های گرمای مداوم در مصرف برق صرفه‌جویی کنند. ماینرهای بیت کوین تگزاس با خاموش کردن بیش از 1000 مگاوات بار استخراج بیت کوین پاسخ دادند و این امکان را فراهم کرد که بیش از 1٪ از کل ظرفیت شبکه به شبکه بازگردانده شود.
استخراج‌کنندگان بیت‌کوین سرمایه‌گذاری بیشتر در زمینه انرژی بار پایه کم‌هزینه و پایدار را تشویق میکنند. مصرف انرژی با شکوفایی و توانمندسازی انسان ارتباط مستقیم دارد. ماینرهای بیت کوین به سرعت در حال رشد کاربران انرژی هستند که به دنبال برق ارزان قیمت در سراسر جهان هستند. ماینرهای بیت کوین مستقیماً مسئول ارائه آنلاین نیروگاه های خورشیدی، بادی و آبی جدید در سراسر جهان هستند.
نتیجه
استخراج بیت کوین برای کره زمین خوب است. این امر هزینه های انرژی را برای همه کاهش می دهد، کارایی بازار انرژی را افزایش می دهد، شبکه ها را تثبیت می کند و بشریت را تشویق می کند تا به سرعت تولید انرژی را به وفور افزایش دهد.
