معدن cryptocurrency چیست؟

معدن cryptocurrency به روند تأیید و اعتبارسنجی معاملات blockchain اشاره دارد. این همچنین فرایندی است که واحدهای جدیدی از ارزهای رمزپایه را ایجاد می کند. کارهایی که توسط معدنچیان انجام شده است به منابع محاسباتی فشرده نیاز دارد ، اما این همان چیزی است که یک شبکه blockchain را ایمن نگه می دارد. معدنچیان صادق و موفق بخاطر کار خود با ارزهای رمزپایه تازه ایجاد شده به علاوه هزینه های معامله پاداش می گیرند.

معرفی

استخراج معادن فرایندی است که در آن معاملات cryptocurrency بین کاربران تأیید شده و به دفترچه عمومی blockchain اضافه می شود. عملیات استخراج معدن همچنین وظیفه معرفی سکه های جدید را به منبع موجود در گردش است.

استخراج یکی از عناصر اصلی است که به blockchain بیت کوین اجازه می دهد تا به عنوان یک دفترچه توزیع شده کار کند. تمام معاملات در یک شبکه همتا به همسالان و بدون نیاز به یک مقام مرکزی ثبت می شوند. در این مقاله ، ما در مورد معدن صحبت خواهیم کرد زیرا در شبکه بیت کوین اتفاق می افتد ، اما این روند در AltCoins مشابه است که همان مکانیسم معدن را اتخاذ می کنند.

معدن چگونه کار می کند؟

با انجام معاملات جدید blockchain ، آنها به استخر به نام استخر حافظه ارسال می شوند. کار یک معدنچی تأیید اعتبار این معاملات در انتظار و سازماندهی آنها در بلوک است. شما می توانید به عنوان صفحه ای از Ledger blockchain ، که در آن چندین معاملات ثبت شده است (به همراه سایر داده ها) از یک بلوک فکر کنید.

به طور خاص ، یک گره معدن وظیفه جمع آوری معاملات تأیید نشده از استخر حافظه و مونتاژ آنها را در یک کاندیدای نامزد بر عهده دارد. پس از آن ، معدنچی سعی خواهد کرد این بلوک نامزد را به یک بلوک معتبر و تأیید تبدیل کند. اما برای انجام این کار ، آنها باید یک راه حل برای یک مشکل ریاضی پیچیده پیدا کنند. این امر به منابع محاسباتی زیادی نیاز دارد ، اما هر بلوک با موفقیت با موفقیت پاداش بلوک را به ماینر می دهد ، متشکل از ارزهای رمزپایه تازه ایجاد شده به علاوه هزینه های معامله. بیایید نگاهی دقیق تر به روند استخراج معدن بیندازیم.

مرحله 1 - معاملات هشدار

اولین مرحله از استخراج یک بلوک ، انجام معاملات در انتظار استخر حافظه و ارسال آنها ، یکی یکی ، از طریق یک عملکرد هش است. هر بار که یک قطعه از داده ها را از طریق یک عملکرد هش ارسال می کنیم ، خروجی با اندازه ثابت به نام هش تولید می کنیم. در زمینه استخراج معدن ، هش هر معامله شامل رشته ای از اعداد و حروف است که به عنوان شناسه کار می کند. هش معامله نشان دهنده تمام اطلاعات موجود در آن معامله است.

جدا از هشدار دادن و لیست کردن هر معامله به صورت جداگانه ، معدنچی نیز یک معامله سفارشی اضافه می کند که در آن خود پاداش بلوک را می فرستند. این معامله به عنوان معامله Coinbase گفته می شود و همان چیزی است که سکه های جدید را ایجاد می کند. در بیشتر موارد ، معامله Coinbase اولین کسی است که در یک بلوک جدید ثبت می شود ، و پس از آن تمام معاملات در حال تعلیق که می خواهند اعتبار دهند.

مرحله 2 - ایجاد یک درخت مرکل

پس از هر معامله ، هش ها در چیزی به نام درخت مرکل سازماندهی می شوند. همچنین به عنوان یک درخت هش شناخته می شود ، درخت مرکل با سازماندهی هش معامله به صورت جفت و سپس هش کردن آنها شکل می گیرد. خروجی های جدید هش سپس یک بار دیگر به صورت جفت سازماندهی می شوند و بار دیگر این روند تکرار می شوند تا زمانی که یک هش واحد ایجاد شود. این هش آخر نیز به عنوان هش ریشه (یا ریشه مرکل) نیز نامیده می شود و اساساً هش است که نشان دهنده تمام هش های قبلی است که برای تولید آن استفاده شده است.

مرحله 3 - پیدا کردن یک هدر بلوک معتبر (بلوک هش)

یک هدر بلوک به عنوان شناسه برای هر بلوک جداگانه کار می کند ، به این معنی که هر بلوک دارای هش منحصر به فرد است. هنگام ایجاد یک بلوک جدید ، معدنچیان هش بلوک قبلی را با هش ریشه بلوک نامزد خود ترکیب می کنند تا یک هش بلوک جدید تولید کنند. اما جدا از این دو عنصر ، آنها همچنین باید یک شماره دلخواه به نام Nonce اضافه کنند.

بنابراین ، هنگام تلاش برای اعتبارسنجی بلوک نامزد خود ، یک معدنچی باید هش ریشه ، هش بلوک قبلی و یک غیرقانونی را با هم ترکیب کند و همه آنها را از طریق یک عملکرد هش ارسال کند. هدف آنها ایجاد هش است که معتبر تلقی می شود.

هش ریشه و هش بلوک قبلی قابل تغییر نیست ، بنابراین معدنچیان تا زمانی که یک هش معتبر پیدا شود ، باید چندین بار مقدار غیر CE را تغییر دهند.

برای اینکه معتبر تلقی شود ، خروجی (هش بلوک) باید کمتر از یک مقدار هدف خاص باشد که توسط پروتکل تعیین می شود. در معدن بیت کوین ، هش بلوک باید با تعداد مشخصی از صفرهای شروع شود. این همان چیزی است که ما آن را مشکل معدن می نامیم.

مرحله 4 - پخش بلوک استخراج شده

همانطور که ما فقط دیدیم ، معدنچیان باید بارها و بارها با ارزش های مختلف غیرقانونی ، هدر بلوک را هدر دهند. آنها این کار را تکرار می کنند تا زمانی که یک هش بلوک معتبر پیدا کنند. معدنچی که آن را پیدا کرد ، بلوک خود را به شبکه پخش می کند. تمام گره های دیگر بررسی می کنند که آیا بلوک و هش آن معتبر هستند و در این صورت ، بلوک جدید را به کپی Blockchain اضافه کنید.

در این مرحله، بلوک کاندید به یک بلوک تایید شده تبدیل می شود و همه ماینرها به سمت استخراج بعدی می روند. همه ماینرهایی که نتوانستند به موقع هش معتبری پیدا کنند، بلوک نامزد خود را کنار می گذارند و مسابقه ماینینگ دوباره شروع می شود.

تنظیم سختی معدن

دشواری استخراج به طور منظم توسط پروتکل تنظیم می شود و اطمینان حاصل می کند که نرخ ایجاد بلوک های جدید ثابت می ماند. این همان چیزی است که باعث می شود انتشار سکه های جدید ثابت و قابل پیش بینی باشد. سختی متناسب با مقدار توان محاسباتی (هش ریت) اختصاص داده شده به شبکه تنظیم می شود.

به این ترتیب، هر بار که ماینرهای جدید به شبکه می پیوندند و رقابت افزایش می یابد، دشواری هش افزایش می یابد و از کاهش میانگین زمان بلاک جلوگیری می کند. در مقابل، اگر بسیاری از ماینرها تصمیم به ترک شبکه داشته باشند، مشکل هش کاهش می یابد و استخراج یک بلوک جدید دشوارتر می شود. این تنظیمات بدون در نظر گرفتن کل قدرت هش شبکه، زمان بلوک را ثابت نگه می دارد.

اگر دو بلوک همزمان استخراج شوند چه؟

گاهی اوقات اتفاق می افتد که دو ماینر همزمان یک بلوک معتبر را پخش می کنند و شبکه به دو بلوک رقیب ختم می شود. سپس ماینرها بر اساس بلاکی که ابتدا دریافت کردند شروع به استخراج بلوک بعدی می کنند. این باعث می شود که شبکه (به طور موقت) به دو نسخه مختلف از بلاک چین تقسیم شود.

رقابت بین این بلوک ها تا زمانی که بلوک بعدی در بالای یکی از بلوک های رقیب استخراج شود ادامه خواهد داشت. هنگامی که یک بلوک جدید استخراج می شود، هر بلوکی که قبل از آن آمده باشد، برنده محسوب می شود. بلوکی که رها می شود، بلوک یتیم یا بلوک بیات نامیده می شود، که باعث می شود همه ماینرهایی که این بلوک را انتخاب کرده اند، به استخراج زنجیره بلوک برنده برگردند.

آیا همه ارزهای دیجیتال قابل استخراج هستند؟

بیت کوین محبوب ترین و شناخته شده ترین نمونه از ارزهای دیجیتال قابل استخراج است، اما همه ارزهای دیجیتال قابل استخراج نیستند. استخراج بیت کوین بر اساس یک الگوریتم اجماع به نام اثبات کار (PoW) است.

اثبات کار (PoW)

اثبات کار (PoW) مکانیزم اجماع اصلی بلاک چین است که توسط ساتوشی ناکاموتو ایجاد شده است. در وایت پیپر بیت کوین در سال 2008 معرفی شد. به طور خلاصه، PoW تعیین می کند که چگونه یک شبکه بلاک چین در بین تمام شرکت کنندگان توزیع شده بدون واسطه شخص ثالث به اجماع برسد. این کار را با نیاز به قدرت محاسباتی قابل توجه برای بی انگیزه کردن بازیگران بد انجام می دهد.

همانطور که دیدیم ، معاملات در یک شبکه POW توسط معدنچیان تأیید می شود. به منظور بدست آوردن حق معدن بلوک بعدی ، کارگران معدن با حل پازل های رمزنگاری پیچیده با سخت افزار تخصصی معدن رقابت می کنند. اولین معدنچی که یک راه حل معتبر پیدا کرده است می تواند بلوک معاملات خود را به blockchain پخش کند و پاداش بلوک را دریافت کند.

مقدار رمزنگاری در پاداش بلوک در میان blockchain های مختلف متفاوت است. به عنوان مثال ، در blockchain بیت کوین ، معدنچیان می توانند از دسامبر 2021 6. 25 BTC در پاداش بلوک دریافت کنند. میزان BTC در یک پاداش بلوک به دلیل مکانیسم نصف آن ، نیمی از هر 210،000 بلوک (تقریباً هر چهار سال) کاهش می یابد.

روشهای مختلف استخراج رمزنگاری

هیچ روش واحدی برای استخراج ارزهای رمزنگاری وجود ندارد. تجهیزات و فرآیند با ظهور الگوریتم های جدید سخت افزار و اجماع تغییر می کنند. به طور معمول ، معدنچیان برای حل معادلات پیچیده رمزنگاری از واحدهای رایانه ای تخصصی استفاده می کنند. بیایید نگاهی بیندازیم که چگونه برخی از متداول ترین روش های معدن کار می کنند.

معدن CPU

معدن واحد پردازش مرکزی (CPU) شامل استفاده از پردازنده رایانه برای انجام توابع هش مورد نیاز POW است. در اوایل بیت کوین ، هزینه و مانع ورود برای معدن کم بود. دشواری استخراج معدن می تواند توسط یک پردازنده معمولی انجام شود ، بنابراین هر کسی می تواند سعی کند BTC و سایر ارزهای رمزنگاری شود.

با این حال ، هرچه تعداد بیشتری از مردم شروع به معدن کردند و هشور شبکه افزایش یافت ، معدن سودآور بیشتر و دشوارتر شد. مهمتر از آن ، ظهور سخت افزار تخصصی معدن با قدرت محاسباتی بیشتر در نهایت باعث شده است که استخراج CPU تقریباً غیرممکن باشد. امروزه ، استخراج CPU دیگر گزینه ای مناسب نیست ، زیرا همه معدنچیان از سخت افزار تخصصی استفاده می کنند.

معدن GPU

واحدهای پردازش گرافیک (GPU) برای پردازش طیف گسترده ای از برنامه ها به صورت موازی طراحی شده اند. در حالی که آنها به طور معمول برای بازی های ویدیویی یا ارائه گرافیک استفاده می شوند ، می توان از آنها برای معدن نیز استفاده کرد.

GPU ها نسبت به سخت افزار محبوب معدن ASIC نسبتاً ارزان و انعطاف پذیر هستند. برخی از altcoin ها را می توان با GPU استخراج کرد ، اما راندمان بستگی به مشکل معدن و الگوریتم دارد.

معدن ASIC

یک مدار یکپارچه خاص برنامه (ASIC) برای ارائه یک هدف خاص طراحی شده است. در Crypto ، به سخت افزار تخصصی که برای معدن ساخته شده است ، اشاره دارد. معدن ASIC بسیار کارآمد اما گران است.

معدن یک رقابت است. برای استخراج سودآور، به سخت افزار ماینینگ رقابتی نیاز دارید. از آنجایی که ماینرهای ASIC در لبه تکنولوژی ماینینگ هستند، هزینه یک واحد بسیار بالاتر از CPU یا GPU است. همچنین، پیشرفت های مداوم در فناوری ASIC به سرعت مدل های قدیمی ASIC را بی سود می کند، به این معنی که اغلب نیاز به تعویض دارند. این امر استخراج ASIC را به یکی از گران ترین روش های استخراج تبدیل می کند، حتی بدون احتساب هزینه های برق.

استخرهای معدن

با اعطای پاداش بلاک به اولین ماینر موفق، احتمال یافتن هش صحیح بسیار کم است. ماینرهایی با درصد کمی از قدرت ماینینگ شانس بسیار کمی برای کشف بلوک بعدی به تنهایی دارند. استخرهای معدن راه حلی برای این مشکل ارائه می دهند.

استخرهای ماینینگ گروهی از ماینرها هستند که منابع خود (قدرت هش) را برای افزایش احتمال برنده شدن جوایز بلوک جمع می کنند. هنگامی که استخر با موفقیت یک بلوک را پیدا کرد، ماینرها بر اساس میزان کار انجام شده، پاداش را بین همه افراد حاضر در استخر تقسیم می کنند.

استخرهای ماینینگ می توانند از نظر هزینه های سخت افزاری و برق به نفع استخراج کنندگان فردی باشند، اما تسلط آنها در استخراج، نگرانی هایی را برای حمله 51 درصدی به شبکه ایجاد می کند.

بستن افکار

استخراج ارز دیجیتال بخش مهمی از بیت کوین و سایر بلاک چین های PoW است. این یکی از مواردی است که شبکه را ایمن نگه می دارد و صدور سکه های جدید را ثابت نگه می دارد. استخراج مزایا و معایب خاصی دارد که بارزترین آنها درآمدهای بالقوه ای است که از پاداش های بلوک به دست می آورید. با این حال، سود معدن را می توان تحت تأثیر عوامل متعددی از جمله هزینه برق و قیمت بازار قرار داد. هیچ تضمینی برای کسب سود وجود ندارد، بنابراین قبل از اینکه وارد استخراج ارز دیجیتال شوید، باید DYOR را انجام دهید و تمام خطرات احتمالی را ارزیابی کنید.