ماینینگ یا استخراج ارز دیجیتال چیست؟

ماینینگ یکی از مهم‌ترین بخش‌های دنیای مدرن و پویای ارزهای دیجیتال است. این فرآیند، شالوده و ستون فقرات بسیاری از ارزهای دیجیتال محبوب و در رأس همه آن‌ها بیت‌کوین را تشکیل می‌دهد. ماینینگ نه تنها راهی برای کسب درآمد است، بلکه نقشی حیاتی در حفظ امنیت و یکپارچگی شبکه‌های بلاک چین مبتنی بر اثبات کار ایفا می‌کند. اهمیت ماینینگ به‌اندازه‌ای است که امروز خود صنعتی مستقل در کنار صنعت ارزهای دیجیتال تشکیل داده است.

در این مقاله، مفهوم ماینینگ، مزایا و معایب ماینینگ، انواع ماینینگ و دستگاه‌ها و تجهیزات موردنیاز برای استخراج ارز دیجیتال را بررسی می‌کنیم. همچنین نحوه استخراج بیت کوین را با هم یاد می‌گیریم. ماینینگ جزو موضوعاتی است که هر کسی در بدو ورود به دنیای ارزهای دیجیتال به آن علاقه‌مند می‌شود. اگر شما هم جزو آن افراد هستید و می‌خواهید بدانید ماینینگ چیست و چگونه انجام می‌شود، این مقاله را از دست ندهید.

ماینینگ چیست؟

ماینینگ (Mining) یا همان استخراج ارز دیجیتال، فرایندی است که طی آن، واحدهای جدید ارزهای دیجیتال ایجاد و تراکنش‌ها بر روی بلاک چین تأیید می‌شوند. ماینینگ یکی از ارکان اصلی شبکه‌های مبتنی بر اجماع اثبات کار (PoW) محسوب می‌شود. ماینرها یا استخراج‌کنندگان با به کارگیری قدرت محاسباتی سیستم‌های پردازنده خود، در تأیید تراکنش‌ها و تأمین امنیت شبکه سهیم می‌شوند. ماینرها در ازای این مشارکت، پاداش ماینینگ در قالب واحدهای جدید آن ارز دیجیتال دریافت می‌کنند. برای اطلاعات بیشتر مقالات آموزش استخراج ارز دیجیتال را مطالعه کنید.

در واقع، ماینینگ یک سیستم غیرمتمرکز برای تأیید تراکنش‌ها است که نیازی به اعتماد به یک نهاد مرکزی ندارد. ماینرها با رقابت برای حل یک مسئله ریاضی، در واقع در حال رقابت برای کسب حق تأیید تراکنش‌ها و اضافه‌کردن بلاک بعدی به بلاک چین هستند. هر ماینری که زودتر از بقیه پاسخ مسئله را پیدا کند، برنده این رقابت بوده و پاداش خود را در قالب ارز دیجیتال دریافت می‌کند.

ماینرها انرژی الکتریکی قابل‌توجهی مصرف می‌کنند و هزینه این مصرف انرژی باید از پاداش ماینینگ جبران شود تا استخراج سودآور باشد. بنابراین ماینرها همواره به دنبال مکان‌هایی با برق ارزان‌قیمت هستند تا بتوانند سودآوری خود را افزایش دهند.

چرا ارزهای دیجیتال به ماینینگ یا استخراج نیاز دارند؟

ماینینگ برای تأمین امنیت و یکپارچگی شبکه‌های ارزهای دیجیتال ضروری است. از آنجا که این شبکه‌ها غیرمتمرکز هستند و توسط هیچ نهاد مرکزی کنترل نمی‌شوند، نیاز به سازوکاری برای اعتبارسنجی تراکنش‌ها و جلوگیری از دستکاری یا کلاهبرداری دارند.

ماینرها با صرف قدرت محاسباتی و انرژی، تراکنش‌ها را بررسی و تأیید می‌کنند و از ثبت تراکنش‌های نامعتبر یا مخرب جلوگیری می‌کنند. بدون ماینرها، شبکه در معرض حملات مختلف مانند «حمله ۵۱ درصد» قرار می‌گیرد که در آن، یک فرد یا گروه با در اختیارداشتن اکثریت قدرت پردازش شبکه می‌تواند کنترل آن را به دست گیرد.

همچنین ماینینگ باعث ایجاد انگیزه اقتصادی برای مشارکت افراد در تأمین امنیت و پایداری شبکه می‌شود. ماینرها در ازاین کار خود پاداش دریافت می‌کنند و این پاداش، آن‌ها را ترغیب می‌کند تا به‌درستی و صادقانه عمل کنند. در واقع، سرمایه‌گذاری ماینرها در تجهیزات و مصرف انرژی، نوعی وثیقه محسوب می‌شود که از شبکه در برابر رفتارهای مخرب محافظت می‌کند.

مزایای ماینینگ چیست؟

ماینینگ ارز دیجیتال مزایای متعددی را برای استخراج‌کنندگان و شبکه به همراه دارد. برخی از این مزایا عبارتند از:

کسب درآمد: ماینرها در ازای تأیید تراکنش‌ها و ایجاد بلاک‌های جدید، پاداش دریافت می‌کنند. این پاداش می‌تواند منبع درآمد جذابی برای افراد و شرکت‌هایی باشد که در حوزه ماینینگ فعالیت می‌کنند.

تأمین امنیت شبکه: ماینرها با تأیید تراکنش‌های معتبر و رد تراکنش‌های مخرب، از سلامت و امنیت شبکه محافظت می‌کنند. هرچه تعداد ماینرها بیشتر باشد، حمله به شبکه و دستکاری آن دشوارتر خواهد بود.

افزایش تمرکززدایی: ماینینگ به عنوان فرآیند یک سیستم غیرمتمرکز، نیاز به واسطه‌هایی مانند بانک‌ها را از بین می‌برد. این ویژگی می‌تواند باعث کاهش هزینه‌های تراکنش و افزایش سرعت انتقال وجوه شود.

مشارکت در تصمیم‌گیری‌های شبکه: ماینرها اغلب در تصمیمات مهم شبکه مانند ارتقای پروتکل یا تغییر اندازه بلاک، نقش مهمی ایفا می‌کنند. آن‌ها با رأی ناشی از قدرت پردازشی خود، می‌توانند از پیشنهادهایی که به نفع شبکه است حمایت کنند.

توزیع عادلانه‌تر ارزهای دیجیتال: ماینینگ فرصتی برای همه افراد فراهم می‌کند تا با سرمایه‌گذاری و تلاش، بتوانند واحدهای جدید ارز دیجیتال به دست آورند. این موضوع باعث می‌شود توزیع ارزها در شبکه عادلانه‌تر باشد.

معایب ماینینگ چیست؟

مصرف بالای انرژی: ماینینگ به دلیل نیاز به محاسبات پیچیده، مستلزم مصرف برق بسیار زیاد است. این موضوع نه‌تنها از لحاظ هزینه برای ماینرها چالش‌برانگیز است، بلکه نگرانی‌هایی را در مورد تأثیر زیست‌محیطی ماینینگ ایجاد کرده است.

هزینه بالای سخت‌افزار: با افزایش رقابت در ماینینگ، نیاز به دستگاه‌های قدرتمندتر و تخصصی‌تر نیز افزایش یافته است. هزینه خرید، نصب و نگهداری این تجهیزات می‌تواند برای بسیاری از افراد چالش‌برانگیز باشد.

انحصار قدرت پردازشی: با ظهور مزارع بزرگ ماینینگ و استخرهای استخراج، بخش قابل‌توجهی از قدرت پردازشی شبکه در اختیار تعداد محدودی از ماینرهای پرقدرت قرار گرفته است. این موضوع با هدف اصلی غیرمتمرکز بودن ارزهای دیجیتال در تضاد است.

نوسانات سودآوری: سودآوری ماینینگ به عوامل مختلفی مانند قیمت ارز دیجیتال، دشواری استخراج و هزینه انرژی بستگی دارد. تغییرات در هر یک از این عوامل می‌تواند سودآوری را به شدت تحت تأثیر قرار دهد.

تأثیرات زیست‌محیطی: علاوه‌بر مصرف بالای انرژی، ماینینگ باعث ایجاد زباله‌های الکترونیکی ناشی از دور ریز سخت‌افزارهای قدیمی نیز می‌شود. این موضوع نگرانی‌هایی را در مورد پایداری بلندمدت صنعت ماینینگ ایجاد کرده است.

فرایند ماینینگ یا استخراج ارز دیجیتال چگونه انجام می‌شود؟

فرایند ماینینگ یا استخراج ارزهای دیجیتال، مجموعه‌ای از گام‌های پیچیده و به‌هم‌پیوسته است که توسط ماینرها انجام می‌شود. این فرایند شامل دریافت تراکنش‌ها، تأیید اعتبار آن‌ها، حل یک مسئله ریاضی و در نهایت، ایجاد و اضافه‌کردن یک بلاک جدید به بلاک چین است.

در ابتدا، ماینرها تراکنش‌های موجود در صف انتظار (موسوم به ممپول یا Mempool) را جمع‌آوری می‌کنند. سپس، اعتبار هر تراکنش را با بررسی امضای دیجیتال و اطمینان از عدم وجود تراکنش مشابه در بلاک‌های قبلی، تأیید می‌کنند. پس از تأیید، تراکنش‌های معتبر در یک بلاک کاندیدشده قرار می‌گیرند.

پس از اضافه شدن بلاک جدید، سایر ماینرها آنرا تأیید کرده و بلاک چین خود را به‌روزرسانی می‌کنند. از این پس، تمرکز شبکه بر روی ایجاد بلاک بعدی خواهد بود و چرخه استخراج تکرار می‌شود.

چگونه ماینینگ ارزهای دیجیتال را شروع کنیم؟

شروع استخراج ارزهای دیجیتال نیازمند آمادگی و برنامه‌ریزی است. برای آغاز این کار، باید مراحل زیر را دنبال کنید:

انتخاب ارز دیجیتال: پیش از هر چیز، باید ارز دیجیتالی را که قصد استخراج آنرا دارید انتخاب کنید. برخی از فاکتورهای مهم هنگام انتخاب عبارتند از سودآوری، الگوریتم اثبات کار، دشواری شبکه و نوسانات قیمت.

تهیه سخت‌افزار مورد نیاز: بسته به ارز دیجیتال انتخابی شما، سخت‌افزار استخراج می‌تواند یک کامپیوتر شخصی با کارت گرافیک (GPU) قدرتمند، یک دستگاه ASIC تخصصی و یا حتی یک سرور اختصاصی باشد. هنگام انتخاب سخت‌افزار به مواردی مانند قیمت، کارایی انرژی و قدرت پردازش توجه کنید.

نصب و پیکربندی نرم‌افزار: پس از تهیه سخت‌افزار، باید نرم‌افزار ماینینگ متناسب با آنرا دانلود و نصب کنید. نرم‌افزارهای معروف عبارتند از: CGMiner ،BFGMiner و EasyMiner. تنظیمات نرم‌افزار را مطابق با راهنمای ارائه‌شده پیکربندی کنید.

پیوستن به یک استخر استخراج: به دلیل دشواری و رقابت بالا در استخراج انفرادی (Solo Mining)، اکثر ماینرها به استخرهای ماینینگ (Mining Pool) می‌پیوندند. استخرها منابع ماینرها را ترکیب کرده و پاداش را بر اساس میزان مشارکت هر ماینر تقسیم می‌کنند.

راه‌اندازی کیف پول: برای دریافت پاداش‌های استخراج، به یک نیاز دارید. کیف پول را ایجاد کرده و آدرس آنرا در تنظیمات نرم‌افزار ماینینگ و حساب استخر خود وارد کنید.

شروع ماینینگ: پس از تکمیل مراحل بالا، ماینینگ را با اجرای نرم‌افزار شروع کنید. از داشبورد نرم‌افزار یا استخر می‌توانید وضعیت ماینر، میزان سهم (Share) و پاداش‌های کسب شده را دنبال کنید.

نقش الگوریتم اثبات کار در ماینینگ ارز دیجیتال چیست؟

الگوریتم اثبات کار، مکانیزم اجماع اصلی در شبکه‌های ارز دیجیتال مبتنی بر ماینینگ مانند بیت‌کوین است. این الگوریتم نقشی حیاتی در تأمین امنیت، یکپارچگی و اجماع در شبکه ایفا می‌کند.

الگوریتم اثبات کار از ماینرها می‌خواهد تا برای کسب حق ایجاد بلhک جدید، وظایف محاسباتی دشواری را به انجام برسانند. این کار شامل یافتن یک مقدار هش است که با معیار تعیین‌شده توسط شبکه مطابقت داشته باشد.

الگوریتم اثبات کار، حمله به شبکه را برای مهاجمان بسیار پرهزینه و دشوار می‌سازد. برای کنترل شبکه، یک نهاد مخرب باید بیش از ۵۰٪ از قدرت پردازشی را در اختیار داشته باشد که با توجه به رقابت بالا، تقریباً غیرممکن است. همچنین، این الگوریتم از ایجاد بلhک‌های نامعتبر یا (Double Spending) جلوگیری می‌کند، چرا که سایر ماینرها از پذیرش چنین بلاک‌هایی امتناع می‌کنند.

اگرچه الگوریتم اثبات کار در تأمین امنیت و اجماع در شبکه‌های ارز دیجیتال نقشی کلیدی ایفا می‌کند، اما به دلیل مصرف بالای انرژی و تمرکز قدرت ماینینگ، با انتقاداتی نیز مواجه است. با این وجود، اثبات کار همچنان یکی از رایج‌ترین و قوی‌ترین مکانیزم‌های اجماع در اکوسیستم ارزهای دیجیتال به‌شمار می‌رود.

درک سازوکار استخراج ارز دیجیتال

برای درک عمیق‌تر فرایند استخراج ارزهای دیجیتال، لازم است با جنبه‌های فنی آن مانند تراکنش‌ها، بلاک‌ها، هش‌ها، نرخ هش، الگوریتم‌ها و نیز مفاهیمی چون سختی شبکه و نقش ماینرها و استخرهای استخراج آشنا شویم. در این بخش، این موارد را به‌تفصیل بررسی می‌کنیم.

تراکنش‌ها، بلاک‌ها و اعتبارسنجی

در شبکه‌های بلاک چین، هر انتقال وجه در قالب یک «تراکنش» ثبت می‌شود. تراکنش‌ها پس از انتشار در شبکه، وارد یک صف موقت به نام «مِم‌پول» (Mempool) می‌شوند. ماینرها وظیفه دارند تراکنش‌های موجود در مِم‌پول را برداشته و پس از بررسی اعتبار، آن‌ها را در یک بلاک کاندید قرار دهند.

برای تأیید اعتبار یک تراکنش، ماینر باید موارد زیر را کنترل کند که:

۱. موجودی کافی فرستنده

۲. معتبر بودن امضای دیجیتال

۳. عدم وجود تراکنش مشابه در بلاک‌های پیشین (برای جلوگیری از دابل اسپندینگ)

البته این موارد به‌هیچ‌عنوان دستی یا با دخالت انسان انجام نمی‌شود. نرم‌افزار اصلی آن ارزدیجیتال این کارها را انجام می‌دهد. پس از احراز اعتبار، تراکنش‌ها در یک بلاک جدید که حاوی اطلاعاتی نظیر تعداد و مجموع تراکنش‌ها، زمان، نسخه پروتکل و هش بلاک قبلی است، قرار می‌گیرند. هش هر بلاک، آنرا به بلاک قبلی پیوند داده و موجب تشکیل یک زنجیره بلاک‌های به‌هم‌پیوسته می‌شود.

هش‌ها، نرخ هش و الگوریتم‌ها

هش، خروجی یک تابع ریاضی است که داده ورودی با اندازه دلخواه را به یک خروجی با طول ثابت تبدیل می‌کند. مهم‌ترین ویژگی توابع هش، یک‌طرفه بودن است؛ یعنی نمی‌توان از روی خروجی، ورودی را بازیابی کرد. همچنین، حتی تغییر اندک در ورودی، خروجی را کاملاً متفاوت می‌کند.

جمع‌بندی

در این مقاله، به‌طور جامع به بررسی مفهوم ماینینگ یا استخراج ارزهای دیجیتال پرداختیم. ماینینگ فرایندی است که طی آن، تراکنش‌های رمزارزها تأیید شده و بلاک‌های جدید به بلاک چین اضافه می‌شوند. این فرایند برای حفظ امنیت، اجماع و یکپارچگی شبکه‌های غیرمتمرکز ضروری است.

ماینرها با به‌کارگیری قدرت محاسباتی سخت‌افزارهای خود و مصرف انرژی، در تأیید تراکنش‌ها و تولید بلوک‌های جدید مشارکت می‌کنند. در ازای این فعالیت، ماینرها پاداشی به شکل کوین‌های تازه استخراج شده و کارمزد تراکنش‌ها دریافت می‌نمایند.

با گذشت زمان و افزایش محبوبیت ارزهای دیجیتال، فرایند ماینینگ دچار تحولات چشمگیری شده است. در حالی که در ابتدا استخراج با کامپیوترهای خانگی امکان‌پذیر بود، امروزه ای‌سیک‌های قدرتمند و مزارع بزرگ ماینینگ بر این صنعت سلطه دارند.

سودآوری ماینینگ به عوامل متعددی چون قیمت ارز دیجیتال، هزینه‌های سخت‌افزار و انرژی، دشواری شبکه و کارایی تجهیزات بستگی دارد. ماینرها باید با در نظر گرفتن تمامی این متغیرها و تحلیل دقیق هزینه و سود، در مورد سرمایه‌گذاری در این حوزه تصمیم بگیرند.

در مجموع، ماینینگ ارزهای دیجیتال، علی‌رغم پیچیدگی‌ها و چالش‌های موجود، همچنان یکی از ارکان اصلی صنعت بلاکچین به‌شمار می‌رود. درک عمیق جنبه‌های فنی، اقتصادی و نظارتی ماینینگ، برای هر فردی که قصد فعالیت در این حوزه را دارد، ضروری است.