یکی از بنیادی ترین مفاهیم در بیت کوین و بلاک چین مربوط به استخراج ارزهای دیجیتال است. بدون شک اگر حتی مدت کمی از شروع فعالیت شما در این حوزه می گذرد، با این مفهوم آشنا هستید؛ همچنین ممکن است هنگامی که به دنبال اخبار مربوط به این حوزه هستید، با عبارت سختی شبکه یا سختی استخراج نیز برخورد کرده باشید. اما منظور از سختی استخراج چیست و چه کاربردی دارد؟ ما در این مقاله از سری مقالات آموزش ارز دیجیتال قصد داریم تا شما را با این مفهوم آشنا کنیم و به بررسی آن بپردازیم. با ما همراه باشید.
مفهوم سختی شبکه یا سختی استخراج
سختی شبکه یا سختی استخراج در واقع متغیری است که هدف آن ثابت نگه داشتن میانگین زمان ایجاد یک بلاک در شبکه است. در ارزهای دیجیتالی که سازوکار آن ها اثبات کار (POW) است، نیاز به وجود قابلیتی انعطاف پذیر در برابر افزایش یا کاهش تعداد ماینرها ضروری است. پیش از ورود به مبحث سختی شبکه و توضیحات آن ابتدا به صورت خلاصه وار به مفاهیم اولیه ارزهای دیجیتال قابل استخراج می پردازیم.
از مهم ترین قابلیت های ارزهای دیجیتال که سبب محبوبیت آن ها شده، استفاده از بلاک چین عمومی است. در بلاک چین های عمومی هر فردی می تواند بدون اجازه گرفتن از مرکز یا نهادی در آن ها فعالیت کند و یا از آن خارج شود. به عنوان نمونه اگر شما بخواهید که در شبکه بیت کوین، لایت کوین و یا اتریوم شروع به فعالیت کنید، نیاز به هماهنگی و اجازه گرفتن از هیچ شخص یا اورگانی ندارید، و تنها کافیست که اقدام به دانلود کل بلاک چین این شبکه ها و اجرای یک فول نود کنید.
منظور از فول نود چیست؟
فول نودها به دستگاه هایی گفته می شود که کل تاریخچه تراکنش های یک شبکه را در حافظه خود نگهداری می کنند و وظیفه اعتبارسنجی تراکنش ها را بر عهده دارند.
هر شخص یا گروهی می تواند به راحتی و آزادانه عملیات استخراج یا ماینینگ را در شبکه انجام دهد. اساس کار ارزهای دیجیتال که از سازوکار اثبات کار استفاده می کنند، حل کردن مسئله مهم و پیچیده “هش” در هر بلاک است؛ با پیدا کردن پاسخ و حل کردن آن، تراکنش هایی که در آن بلاک قرار گرفته اند، تایید می شود. فرآیند پیدا کردن هش در هر بلاک توسط ماینرها با حدس و خطا انجام می شود.
همانطور که می دانید هش حاصل تابعی به نام تابع هش یا همان هش ریت است؛ این تایع یک تابع یک طرفه در ارزهای دیجیتال است، که با دریافت داده یا ورودی های تراکنش های افراد مختلف، خروجی با رشته عباراتی با طول و حجم ثابت ارائه می دهد. از ویژگی های جالب آن می توان به غیرممکن ساختن رسیدن به داده اولیه از طریق داشتن خرجی اشاره کرد.
استخراج چیست؟
شبکه بیت کوین از دو نوع کلی node تخصصی با میزان اجماع های مختلف ایجاد شده است، که یک دسته از آن ها ماینرها هستند. این نودهای تخصصی با استفاده از دستگاه ها و تجهیزات پیچیده که همان دستگاه های استخراج هستند، اقدام به حل یکسری معادلات سخت و پیچیده می کنند. هر ماینری که موفق به حل این معادلات شود، یک بلاک جدید به زنجیره بلاک های قبلی اضافه می کند؛ بلاک جدید پس از تایید توسط سایر ماینرها اضافه شده و استخراج صورت می گیرد و پاداش استخراج به ماینری که موفق به ایجاد بلاک شده، داده می شود.
دلیل اهمیت سختی شبکه
Network Difficulty یا همان سختی شبکه به متغیری گفته می شود که متوسط زمان موردنیاز برای ایجاد یک بلاک ارز دیجیتال را در طول مدت زمان مشخصی ثابت نگه می دارد. در واقع همین متغیر ارزهای دیجیتال را نسبت به افزایش یا کاهش تعداد ماینرها انعطاف پذیر می کند. در صورتیکه سختی شبکه وجود نداشته باشد، با افزایش تعداد ماینرها میانگین مدت زمان پیدا شدن هر بلاک به کمتر از ده دقیقه کاهش پیدا می کند و هیچ گونه محدودیتی برای ماینرها وجود نخواهد داشت و بلاک ها در زمانی کمتر از مدت زمان تعیین شده ایجاد خواهد شد. همچنین این زمان می تواند به ثانیه نیز کاهش پیدا کند و ما را به مشکل تورم و تولید بی رویه ارزهای دیجیتال مواجه کند.
نحوه عملکرد سختی شبکه یا سختی استخراج
مقدار پارامتر سختی شبکه هر دو هفته بروز می شود و معادل با 2016 بلاک است و باعث می شود که اضافه شدن بلاک تازه به بلاک چین 10 دقیقه زمان ببرد. به مثال تصویری زیر توجه کنید؛ این مثال نحوه کنترل سختی را نشان می دهد. حال تصور کنید که عددی را در محدوده 1 تا 100 در نظر گرفته ایم.
دوره آموزشی از صفر تا سطح پیشرفته در ترید که با هدف “استاد تمامی ترید” طراحی شده است
حال از شما می خواهیم که آن عدد را پیدا کنید؛ هر یک دقیقه می توانید یک عدد را انتخاب کنید و این کار را آنقدر تکرار کنید تا به عددی که مورد نظر ما است برسید.
در این مثال تصور کنید که عدد انتخابی ما 50 است؛ با توجه به اینکه شما هر یک دقیقه یکبار باید فقط یک عدد ما بین 1 تا 100 انتخاب کنید، 2 دقیقه زمان می برد تا به عدد انتخابی ما برسید. حال تصور کنید عدد انتخابی خود را به 20 تغییر دهیم، در این صورت شما باید 5 دقیقه یکبار به عدد برسید. همچنین احتمال این وجود دارد که برای بار اول عدد 20 را به صورت شانسی انتخاب کنید، اما در طولانی مدت اگر این اتفاق بیوفتد با زمان 5 دقیقه منتهی می شود، به عبارت دیگر این عدد هر 5 دقیقه یکبار به دست می آید.
سختی شبکه بیت کوین
سختی شبکه بیت کوین یک اصطلاح است که برای نحوه استخراج در شبکه بلاک چین بیت کوین به کار می رود. همانطور که می دانید تعداد بیت کوین ها محدود و حدود 21 میلیون واحد است؛ بنابراین طبیعی است که با افزایش تعداد ماینرها، بیت کوین های بیش تری در زمان کمتر استخراج می شوند؛ اما چگونه می توان از این کار جلوگیری کرد؟ ساتوشی ناکاموتو با ایجاد سختی در الگوریتم استخراج بیت کوین این مشکل را برطرف کرد. به این صورت که با افزایش سختی، ماینرها باید زمان و تلاش بیش تری را صرف ایجاد یک بلاک جدید و در نهایت استخراج کنند.
دلیل افزایش سختی شبکه بیت کوین
-
برقراری تعادل شبکه
با توجه به میزان سهولت عملیات استخراج میزان سختی شبکه بیت کوین کاهش یا افزایش می یابد. مدت زمان ایجاد یک بلاک جدید در این شبکه 10 دقیقه یکبار است. نحوه سختی شبکه بیت کوین به این صورت تنظیم شده است که به منظور حفظ تعادل و یکپارچگی شبکه، زمانی که تعداد ماینرها برای فرآیند استخراج افزایش می یابد و یا به اطلاح استخراج آسان تر می شود، سختی شبکه افزایش می یابد و بالعکس؛ یعنی با کاهش ماینرها و سخت شدن فرایند استخراج، سختی شبکه کاهش می یابد.
-
هش ریت
هش ریت که به عنوان قدرت محاسباتی یک شبکه اثبات کار غیرمتمرکز است، یکی دیگر از موارد تعیین کننده میزان عملکرد صحیح درون شبکه ای است و از الگوریتم اثبات کار استفاده می کند. با استفاده از هش ریت میزان قدرت ماینرها مشخص می شود. به عنوان مثال هش ریت شبکه بیت کوین بسیار بالا بوده و دارای امنیت و سرعت قابل قبولی است. هر چند که در این شرایط نیز شبکه باید به طور منظم هش ریت را کنترل کند. بالا رفتن و پایین آمدن سختی شبکه با هش ریت ارتباط مستقیم دارد؛ به طور کلی بالا رفتن هش ریت سختی شبکه بیت کوین افزایش یافته و با کاهش هش ریت سختی شبکه نیز کاهش می یابد. همچنین با کاهش قیمت بیت کوین نیز هش ریت کاهش می یابد.
کدام ارزهای دیجیتال سختی استخراج دارند؟
ارزهای دیجیتال قابل استخراج که اساس کار آن ها اثبات کار (POW) است، به منظور کنترل تعداد ماینرها نیاز به سختی شبکه دارند. اغلب افراد بیت کوین را به عنوان رمزارز قابل استخراج می دانند، اما در واقع ارزهای دیگری نیز وجود دارند که گزینه مناسبی برای استخراج و کسب سود هستند؛ در زیر به معرفی برخی از مهم ترین آن ها می پردازیم:
-
اتریوم
بعد از بیت کوین رتبه دوم بازار ارزهای دیجیتال متعلق به اتریوم است. با وجود اینکه اتریوم مانند بیت کوین در دسته ارزهای دیجیتال قرار دارد، اما کاربردهای خاص و منحصر به فردی دارد که سبب شده تا این ارز دیجیتال در ردیف رمزارزهای محبوب برای استخراج قرار گیرد.
-
مونرو
این ارز دیجیتال توانسته است تا در سال های اخیر با سرعت پیشرفت کند و در دسته 20 ارز دیجیتال برتر بازار ارزهای دیجیتال قرار گیرد. امنیت بالا و تمرکززدایی از مهم ترین ویژگی های این رمزارز است. از مهم ترین کاربردهای مونرو می توان به آدرس های پنهان و پیگیر گریز بود تراکنش های آن (محرمانگی بالا) اشاره کرد.
-
زی کش
زی کش شبکه پرداخت غیرمتمرکز همتا به همتا، مبتنی بر استخراج است. این رمزارز براساس اثبات کار (POW) کار می کند و الگوریتم استخراج آن «Equihash» نام دارد. فراهم کردن انجام تراکنش های خصوصی برای کاربران خود از مزایای این ارز دیجیتال است.
-
گرین
گرین اولین پیاده سازی از میمبل ویمبل است که با استاندارد اثبات کار فعال است؛ به همین دلیل در دسته ارزهای دیجیتال قابل استخراج قرار می گیرد. از بارزترین و مهم ترین تفاوت های این ارز دیجیتال با بیت کوین می توان به محدودیت نداشتن تولید گرین اشاره کرد.
سخن پایانی
در این مقاله به بررسی سختی شبکه یا سختی استخراج پرداختیم؛ بدون شک تا اینجا به میزان اهمیت و ضرورت سختی شبکه بیت کوین و سایر ارزهای دیجیتال پی برده اید. اگر سختی استخراج وجود نداشته باشد و میزان آن ها مرتب افزایش یا کاهش نداشته باشد، بدون شک شبکه از کار می افتد. اگر سختی استخراج شبکه قابل کنترل نباشد، بدون شک اگر میزان سختی به قدری بالا رود که دیگر صرفه اقتصادی نداشته باشد، دیگر کسی حاضر به ادامه برای استخراج نخواهد بود و همه تراکنش ها بدون تایید باقی خواهند ماند و عمر بلاک چین به پایان می رسد.
سوالات متداول:
سختی شبکه بیت کوین یک اصطلاح است که برای نحوه استخراج در شبکه بلاک چین بیت کوین به کار می رود. همانطور که می دانید تعداد بیت کوین ها محدود و حدود 21 میلیون واحد است؛ ساتوشی ناکاموتو با ایجاد سختی در الگوریتم استخراج بیت کوین این مشکل را برطرف کرد. به این صورت که با افزایش سختی، ماینرها باید زمان و تلاش بیشتری را صرف ایجاد یک بلاک جدید و در نهایت استخراج کنند.
سختی شبکه یا سختی استخراج در واقع متغیری است که هدف آن ثابت نگه داشتن میانگین زمان ایجاد یک بلاک در شبکه است.