ماینینگ یا استخراج ارز دیجیتال فرآیندی است که به‌وسیله آن، بیت کوین و دیگر ارزهای دیجیتال جدید تولید می‌شوند و تراکنش‌های شبکه تأیید می‌شوند. این فرآیند توسط یک شبکه گسترده و غیرمتمرکز از کامپیوترها (نودها) در نقاط مختلف جهان انجام می‌شود که با همکاری یکدیگر، به‌طور مداوم بلاک‌های جدیدی به بلاک چین اضافه می‌کنند. در این سیستم، تمام تراکنش‌ها در بلاک چین ثبت می‌شود و به‌وسیله ماینرها تایید می‌گردد.
ماینرها در قبال مشارکت خود در فرآیند استخراج و تخصیص قدرت پردازشی سیستم‌های خود به شبکه، ارزهای دیجیتال جدید شبکه را به‌عنوان پاداش دریافت می‌کنند. به این ترتیب، ماینینگ یک فرآیند دوطرفه است که از یک سو امنیت و کارایی شبکه بلاک چین را تأمین کرده و از سوی دیگر، به ماینرها امکان کسب درآمد می‌دهد. در ادامه، به بررسی جزئیات بیشتر استخراج ارزهای دیجیتال و روش‌های مختلف ماینینگ با استفاده از گوشی موبایل و کامپیوتر خواهیم پرداخت.
آموزش استخراج ارز دیجیتال
ماینینگ یا استخراج ارز دیجیتال به زبان ساده فرآیندی است که در آن یک دستگاه با پردازنده قدرتمند، وظایفی خاص را انجام می‌دهد و در ازای آن ارز دیجیتال دریافت میکند. تصور کنید که یک ماشین دارید که به استخراج ارزهای دیجیتال مشغول است. برای این کار دستگاه‌های مختلفی وجود دارند، از رایانه‌های شخصی ساده تا دستگاه‌های پیشرفته ماینر ASIC. چه با یک کامپیوتر شخصی و چه با یک دستگاه ماینر، دستگاه شما وظایف خاصی را در فرآیند استخراج انجام می‌دهد و سپس باید اثبات کند که با استفاده از قدرت پردازشی سیستم خود این کار را به انجام رسانده است. این اثبات از طریق مکانیزمی به نام “اثبات کار” (PoW) انجام می‌شود.
اما این وظایف چیستند؟ آنها حل معادلات ریاضی پیچیده و پازل‌های رمزنگاری شده هستند. با افزایش تعداد ماینرها در شبکه، سختی این معادلات و پازل‌ها بیشتر می‌شود و برای حل آنها به قدرت پردازشی بیشتری نیاز است. ماینرها در شبکه بلاک چین رقابت می‌کنند تا تابع هش درست را پیدا کرده و بلاک بعدی را به بلاک چین اضافه کنند. هنگامی که یک ماینر موفق به حل این معادلات می‌شود، بلاک جدیدی به بلاک چین افزوده می‌شود و تراکنش‌های تایید شده کاربران در آن قرار می‌گیرد. در ازای این عمل، ماینر پاداشی دریافت میکند که معمولاً به صورت ارز دیجیتال همان شبکه است. این فرآیند نه تنها به استخراج ارز دیجیتال کمک میکند بلکه امنیت شبکه بلاک چین را نیز تضمین میکند.
اثبات کار: قلب تپنده استخراج ارزهای دیجیتال
شاید بدانید که بلاک چین یک شبکه غیرمتمرکز است؛ بدین معنا که هیچ نهاد یا سرور مرکزی بر عملکرد آن نظارت ندارد. حال ممکن است این سوال پیش بیاید که چگونه می‌توان به امنیت و صحت تراکنش‌ها در چنین شبکه‌ای اعتماد کرد، اگر هیچ نهاد مرکزی برای تایید و نظارت وجود ندارد؟
در اینجا الگوریتم‌های اجماع به کمک می‌آیند. اجماع به معنای توافق اعضای شبکه است؛ زمانی که گفته می‌شود نودهای شبکه بر سر استخراج یک بلاک به توافق رسیده‌اند، بدین معنی است که همه اعضا تایید کرده‌اند که تراکنش‌های ثبت شده در آن بلاک صحیح و بدون مشکل هستند. نخستین الگوریتم اجماع در دنیای ارزهای دیجیتال، الگوریتم اثبات کار است که مختص بیت کوین است. پس از آن الگوریتم‌های دیگری مانند اثبات سهام (PoS) برای سایر شبکه‌ها، مانند اتریوم، به کار گرفته شد. در الگوریتم اثبات کار، ماینرها با حل معادلات پیچیده ریاضی، بلاک جدیدی به بلاک چین اضافه می‌کنند.
جالب است بدانید که ارزهای دیجیتال مبتنی بر الگوریتم‌های اثبات سهام نمی‌توانند استخراج شوند. بنابراین، تنها بلاک چین‌هایی که از الگوریتم اثبات کار بهره می‌برند، امکان استخراج دارند. ارزهای دیجیتال قابل استخراج شامل بیت کوین (BTC)، لایت کوین (LTC)، زی کش (ZEC)، مونرو (XMR)، دوج کوین (DOGE) و بیت کوین کش (BCH) هستند.
در شبکه‌های مبتنی بر اثبات کار، تراکنش‌ها به ترتیب زمانی در بلاک‌ها قرار می‌گیرند و هر بلاک به بلاک قبلی متصل می‌شود. همچنین، داده‌های بلاک‌های گذشته تغییرناپذیر هستند زیرا هر ماینر نسخه‌ای از بلاک چین را در اختیار دارد. این سیستم را می‌توان با سیستم‌های مالی سنتی مقایسه کرد که در آنها تراکنش‌ها باید توسط نهادهای مرکزی مانند بانک‌ها یا شرکت‌های کارت اعتباری تایید شوند. در حالی که در بلاک چین، تایید تراکنش‌ها توسط ماینرها به صورت جمعی و بدون دخالت نهاد مرکزی انجام می‌شود.
فرآیند استخراج ارزهای دیجیتال با الگوریتم اثبات کار نیازمند انرژی و هزینه زیادی است. ابتدا باید دستگاه ماینری با قدرت پردازشی بالا تهیه کنید که مصرف برق بالایی دارد. این موضوع باعث افزایش هزینه‌های برق و مصرف انرژی می‌شود. به همین دلیل، استخراج ارزهایی مانند بیت کوین انتقادهای زیادی را از طرف فعالان محیط زیست و حامیان طبیعت به دنبال داشته است.
سفر به اعماق بلاکچین: درک کامل فرآیند استخراج ارزهای دیجیتال
در فرآیند استخراج ارز دیجیتال، اولین ایستگاه برای هر تراکنش جدید، استخر ممپول (Mempool) است. این مکان جایی است که تراکنش‌ها پس از ارسال توسط کاربران، هنوز در حال تایید و تکمیل هستند. وظیفه ماینرها این است که از طریق قدرت پردازشی خود، این تراکنش‌ها را تایید کرده و آنها را به بلاک جدیدی اضافه کنند.
1. ایجاد بلاک: از ممپول به هش تراکنش‌ها
ماینرها برای شروع، تراکنش‌های موجود در ممپول را جمع‌آوری می‌کنند و پس از آن هر تراکنش را از طریق تابع هش عبور می‌دهند. این فرآیند باعث تبدیل اطلاعات هر تراکنش به یک رشته با طول ثابت از اعداد و حروف تصادفی می‌شود. در این مرحله، تراکنش‌ها به شناسه‌هایی تبدیل می‌شوند که نشان‌دهنده صحت و یکپارچگی آنها هستند.
2. ساخت درخت مرکل: سازماندهی تراکنش‌ها
پس از اینکه تراکنش‌ها هش شدند، این هش‌ها به یک ساختار پیچیده‌تر به نام درخت مرکل تبدیل می‌شوند. در این ساختار، هش‌ها به صورت جفت دسته‌بندی شده و سپس دوباره هش می‌شوند. این فرآیند ادامه می‌یابد تا زمانی که تنها یک هش واحد باقی بماند که به آن “هش ریشه” یا ریشه درخت مرکل می‌گویند. این هش نشان‌دهنده کل تراکنش‌ها در بلاک است.
3. هش بلاک: در جست‌وجوی یک هدر معتبر
ماینرها برای تکمیل بلاک، باید یک هش منحصر به فرد برای بلاک جدید ایجاد کنند. این کار از طریق ترکیب هش ریشه تراکنش‌ها، هش بلاک قبلی و یک عدد تصادفی به نام nonce انجام می‌شود. هدف این است که ماینرها با تغییر مقدار nonce به طور مکرر، هش جدیدی پیدا کنند که کمتر از مقدار هدف مشخص‌شده توسط پروتکل شبکه باشد. برای مثال، در بیت کوین، هش بلاک باید با تعداد مشخصی صفر شروع شود.
4. گام پایانی: انتشار بلاک استخراج شده
پس از اینکه ماینر موفق به یافتن هش معتبر شد، بلاک استخراج شده را به دیگر نودهای شبکه ارسال میکند. سایر نودها بررسی می‌کنند که آیا بلاک و هش آن معتبر است یا خیر. در صورت تایید، بلاک به بلاک چین اضافه می‌شود و فرآیند استخراج ادامه می‌یابد. ماینرهایی که موفق به پیدا کردن هش معتبر نشده‌اند، بلاک کاندید خود را کنار گذاشته و دوباره تلاش می‌کنند.
در نهایت، ماینرها در ازای پاداش‌هایی که به دست می‌آورند، امنیت شبکه بلاک چین را تامین می‌کنند و به فرآیند تایید تراکنش‌ها و اضافه کردن بلاک‌ها ادامه می‌دهند.
بلاکچین چگونه از دوگانگی جلوگیری میکند؟
در برخی مواقع، دو ماینر ممکن است به طور همزمان یک بلاک معتبر را استخراج و به شبکه ارسال کنند. این اتفاق باعث می‌شود که دو بلاک رقیب در شبکه به وجود آید. در این وضعیت، ماینرها بسته به اینکه کدام بلاک را زودتر دریافت کرده‌اند، شروع به استخراج بلاک بعدی می‌کنند. این فرآیند موجب می‌شود که شبکه به طور موقت به دو نسخه متفاوت از بلاک چین تقسیم شود.
این رقابت بین دو بلاک تا زمانی ادامه پیدا میکند که یکی از بلاک‌ها موفق به دریافت بلاک جدیدی در بالای خود شود. زمانی که بلاک جدید استخراج می‌شود، بلاکی که دیرتر اضافه شده، به عنوان بلاک یتیم (Orphan Block) شناخته می‌شود و از زنجیره اصلی حذف می‌شود. ماینرهایی که بر روی بلاک یتیم کار می‌کردند، به استخراج در زنجیره‌ای که بلاک برنده در آن قرار دارد، باز می‌گردند.
سختی استخراج و نقش آن در امنیت شبکه چیست ؟
سختی استخراج، به زبان ساده، میزان دشواری حل معادلات پیچیده ریاضی برای اضافه کردن یک بلاک جدید به بلاکچین است. این معادلات به قدری پیچیده هستند که نیاز به قدرت محاسباتی بسیار بالایی دارند. هرچه سختی استخراج بیشتر باشد، حل این معادلات زمان‌برتر و انرژی‌برتر خواهد بود.
چرا سختی استخراج مهم است؟ سختی استخراج نقش بسیار مهمی در امنیت شبکه‌های بلاکچین ایفا میکند. با افزایش سختی استخراج، هکرها و افراد مخرب برای دستکاری شبکه و ایجاد تغییرات در بلاکچین نیاز به قدرت محاسباتی بسیار بالایی خواهند داشت که از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست. به این ترتیب، شبکه در برابر حملات ۵۱ درصدی و سایر تهدیدات امنیتی مقاوم‌تر می‌شود.
چگونه سختی استخراج تنظیم می‌شود؟
سختی استخراج به صورت خودکار و متناسب با قدرت محاسباتی شبکه تنظیم می‌شود. اگر تعداد ماینرها و قدرت محاسباتی شبکه افزایش یابد، سختی استخراج نیز افزایش می‌یابد تا زمان تولید هر بلاک ثابت نگه داشته شود. به این ترتیب، تعادل در شبکه حفظ شده و امنیت آن تضمین می‌شود. با این مکانیزم، شبکه بلاکچین به صورت خودکار خود را در برابر تغییرات وفق می‌دهد و از ثبات و امنیت آن اطمینان حاصل می‌شود.
انواع استخراج ارزهای دیجیتال : از CPU تا ASIC
روش‌های مختلفی برای استخراج ارزهای دیجیتال وجود دارد که هر کدام برای شرایط و نیازهای خاصی مناسب هستند. در ادامه، این روش‌ها را به طور مختصر بررسی می‌کنیم.
استخراج با ماینرهای ای‌سیک (ASIC)
دستگاه‌های ای‌سیک برای استخراج ارزهای دیجیتال خاص طراحی شده‌اند. به عنوان مثال، ماینرهای ای‌سیک برای بیت کوین به الگوریتم SHA-256 اختصاص دارند. این دستگاه‌ها با وجود قیمت بالایشان، بیشترین نرخ هش را ارائه می‌دهند، که به معنی افزایش قدرت استخراج و شانس بیشتر برای دریافت پاداش است. در شرایطی که سختی شبکه بیت کوین بالا است، تنها با استفاده از این دستگاه‌ها می‌توان به‌صرفه و سودآور استخراج کرد.
استخراج با کارت گرافیک (GPU)
کارت گرافیک‌ها نیز یکی از گزینه‌های محبوب برای استخراج هستند و معمولاً پس از ای‌سیک‌ها قدرتمندترین گزینه برای استخراج ارزهای دیجیتال محسوب می‌شوند. به عنوان مثال، ارزهایی مانند زی‌کش با کارت‌های گرافیکی استخراج می‌شوند.
استخراج با سی‌پی‌یو (CPU)
سی‌پی‌یوها همان پردازنده‌های مرکزی موجود در کامپیوترها و لپ‌تاپ‌ها هستند. اگرچه قدرت پردازشی آنها به اندازه کارت گرافیک‌ها یا ای‌سیک‌ها نیست، اما ارزهایی مانند مونرو به گونه‌ای طراحی شده‌اند که استخراج آنها با سی‌پی‌یوها بهینه باشد.
مشارکت در استخرهای استخراج (Mining Pools)
در استخرهای استخراج، چندین ماینر توان محاسباتی خود را جمع‌آوری کرده و به صورت مشترک اقدام به استخراج می‌کنند. در این روش، ماینرها به نسبت توان محاسباتی خود، پاداش دریافت می‌کنند. استخرهای مختلفی برای هر ارز دیجیتال وجود دارد که باید با تحقیقات دقیق بهترین گزینه را انتخاب کرد.
استخراج انفرادی (Solo Mining)
در استخراج انفرادی، شما به تنهایی تمام فرآیند استخراج را انجام می‌دهید. این روش معمولاً سود کمتری دارد و شانس دریافت پاداش در آن کمتر است، اما اگر توانایی تهیه دستگاه‌های قدرتمند را دارید، می‌تواند انتخاب مناسبی باشد.
استخراج ابری (Cloud Mining)
در استخراج ابری، نیازی به تهیه سخت‌افزار نیست. شما با پرداخت هزینه به شرکت‌های ماینینگ، می‌توانید از دستگاه‌های آنها برای استخراج ارز دیجیتال بهره ببرید. توجه داشته باشید که باید از اعتبار شرکت‌های ارائه‌دهنده خدمات استخراج ابری اطمینان حاصل کنید، زیرا برخی از آنها کلاهبردار هستند.
استخراج ارز دیجیتال با موبایل
اگرچه می‌توان از موبایل برای استخراج ارزهای دیجیتال استفاده کرد، اما معمولاً سود زیادی از این روش به دست نمی‌آید و ممکن است به گوشی شما آسیب وارد کند. این روش از سال ۲۰۱۸ در فروشگاه‌های اپلیکیشن مانند گوگل پلی و اپ استور تحریم شده است و اکثر اپلیکیشن‌های استخراج موبایل جعلی و کلاهبردار هستند.
مصرف انرژی در استخراج ارزهای دیجیتال
فرآیند استخراج ارزهای دیجیتال به شدت به برق وابسته است. دستگاه‌های استخراج، مانند ماینرهای ای‌سیک یا کارت‌های گرافیک، به طور مداوم با حداکثر توان خود کار می‌کنند و انرژی زیادی مصرف می‌کنند. این دستگاه‌ها علاوه بر مصرف برق زیاد، مقادیر زیادی گرمای اضافی تولید می‌کنند که هدر می‌رود.
برای حفظ کارایی دستگاه‌های استخراج و جلوگیری از آسیب به تجهیزات، نیاز به سیستم‌های خنک‌کننده قوی وجود دارد. این سیستم‌ها نیز مصرف انرژی بیشتری را به همراه دارند. به همین دلیل است که در بسیاری از کشورها، به ویژه در مناطق شمالی که هزینه برق کمتر است و نصب تجهیزات خنک‌کننده آسان‌تر، بیشتر شاهد عملیات استخراج ارز دیجیتال هستیم.
علاوه بر این، در کشورهایی با هزینه برق پایین‌تر، استخراج ارزهای دیجیتال از نظر اقتصادی جذاب‌تر است، زیرا هزینه‌های پایین برق می‌توانند سود حاصل از استخراج را به طور چشمگیری افزایش دهند. برای ارزیابی دقیق‌تر سود حاصل از استخراج، می‌توان از ماشین‌حساب‌هایی مانند CryptoCompare برای محاسبه هزینه برق و نرخ هش دستگاه استفاده کرد.
در نهایت، تأثیرات استخراج ارزهای دیجیتال بر محیط زیست همچنان یک موضوع بحث‌برانگیز است. هرچند محاسبه دقیق این تأثیرات دشوار است، اما شکی نیست که مصرف بالای انرژی در استخراج می‌تواند به تشدید گرمایش جهانی کمک کند. این امر به ویژه در مناطقی که برق از منابع سوخت فسیلی تأمین می‌شود، موجب افزایش تولید گازهای گلخانه‌ای می‌شود و خطرات زیست‌محیطی را افزایش می‌دهد.
آموزش استخراج ارز دیجیتال
گر قصد دارید وارد دنیای استخراج ارز دیجیتال شوید، باید گام‌های زیر را به‌طور دقیق و مرحله به مرحله آموزش استخراج ارزدیجیتال زیر را دنبال کنید:
- انتخاب ارز دیجیتال برای استخراج
در ابتدا باید ارز دیجیتال مناسب برای استخراج را انتخاب کنید. هر ارز دیجیتال از الگوریتم‌های مختلفی برای تایید تراکنش‌ها و اضافه کردن بلاک‌ها به بلاکچین استفاده میکند. برای استخراج، باید به سراغ ارزهایی بروید که از الگوریتم اثبات کار (PoW) استفاده می‌کنند. به یاد داشته باشید که برخی ارزها مانند اتریوم به تازگی به الگوریتم اثبات سهام (PoS) منتقل شده‌اند و دیگر قابل استخراج نیستند.
- تهیه سخت‌افزار مناسب برای استخراج ارزدیجیتال
در گام بعدی، باید سخت‌افزار مناسب برای استخراج آن رمزارز را تهیه کنید. در گذشته می‌توانستید با استفاده از کامپیوترهای شخصی و کارت‌های گرافیک قوی، استخراج انجام دهید، اما امروزه برای ارزهایی مانند بیت‌کوین به دستگاه‌های ای‌سیک (ASIC) نیاز دارید که مخصوص استخراج این رمزارز طراحی شده‌اند. دستگاه‌های ای‌سیک قدرت پردازش بسیار بالایی دارند و تنها با این دستگاه‌ها می‌توانید به استخراج بیت‌کوین بپردازید.
- نصب و پیکربندی نرم‌افزار استخراج
پس از تهیه سخت‌افزار مناسب، باید نرم‌افزار استخراج را نصب کنید. این نرم‌افزارها رابط ارتباطی میان شما و سخت‌افزار ماینینگ هستند و کمک می‌کنند که عملیات استخراج به‌درستی انجام شود. نرم‌افزار را دانلود کرده و طبق دستورالعمل‌های آن، دستگاه استخراج را پیکربندی کنید تا به استخراج ارز دیجیتال آغاز کنید.
- راه‌اندازی کیف پول دیجیتال
برای دریافت پاداش‌های حاصل از استخراج، به یک کیف پول دیجیتال نیاز دارید. کیف پول شما محلی برای ذخیره ارزهای دیجیتال استخراج‌شده خواهد بود. بسیاری از وبسایت‌ها و پلتفرم‌های ارز دیجیتال کیف پول‌هایی را برای ذخیره رمزارزها پیشنهاد می‌دهند. از آنجایی که امنیت رمزارزها بسیار مهم است، توصیه می‌شود مقادیر بالای ارز دیجیتال خود را در کیف پول‌های سرد (Cold Wallets) نگهداری کنید.
- استخراج انفرادی یا پیوستن به استخر استخراج
اگرچه می‌توانید به صورت انفرادی استخراج کنید، اما برای کسب درآمد ثابت و منظم، بهتر است به استخرهای استخراج بپیوندید. در استخرهای استخراج، گروهی از ماینرها توان پردازشی خود را با هم ترکیب کرده و به اشتراک می‌گذارند. این کار شانس شما را برای استخراج موفق و دریافت پاداش بلاک افزایش می‌دهد.
- رعایت قوانین استخراج در ایران
اگر تصمیم به راه‌اندازی فارم یا مزرعه استخراج بیت‌کوین دارید، باید قوانین و مجوزهای مربوطه را رعایت کنید. برای این کار، ابتدا باید از سازمان محیط زیست تاییدیه بگیرید که تأسیس مزرعه شما آسیبی به محیط زیست نمی‌زند. سپس، باید از وزارت صنعت، معدن و تجارت مجوزهای لازم را دریافت کرده و برای کسب پروانه بهره‌برداری اقدام کنید. این فرآیند ممکن است زمان‌بر و پرهزینه باشد، اما برای راه‌اندازی یک فارم قانونی و بهره‌برداری از آن، این مراحل ضروری هستند.
با پیروی از این مراحل و انتخاب درست ارز دیجیتال و سخت‌افزار، می‌توانید به یک ماینر موفق تبدیل شوید و در دنیای استخراج ارزهای دیجیتال حضور داشته باشید.
نتیجه گیری
استخراج ارز دیجیتال یک فرایند پیچیده و نیازمند تخصص است که شامل انتخاب ارز دیجیتال مناسب، تهیه سخت‌افزار قدرتمند، نصب نرم‌افزارهای مربوطه، و انتخاب روش مناسب استخراج مانند انفرادی یا پیوستن به استخرها می‌باشد. علاوه بر این، فرآیند استخراج نیاز به مصرف بالای انرژی دارد که می‌تواند اثرات زیست‌محیطی زیادی بر جای بگذارد. از طرفی، برای فعالیت در این زمینه باید قوانین و مقررات مربوطه را رعایت کرده و مجوزهای لازم را اخذ کنید.
در نهایت، موفقیت در استخراج ارز دیجیتال به عواملی مانند انتخاب سخت‌افزار مناسب، محاسبه هزینه‌ها و سودآوری، و رعایت الزامات قانونی بستگی دارد. بنابراین، کسانی که قصد ورود به این عرصه را دارند باید با دقت و آگاهی کامل تصمیم‌گیری کنند تا از مزایای این فعالیت بهره‌مند شوند و در عین حال اثرات منفی آن را به حداقل برسانند.
