سختی شبکه چیست؟ هدف و فرمول + سختی بیت کوین و ارزهای دیگر

سختی شبکه را در یک آزمون یا کنار ماشین‌حساب سود ماینینگ دیده‌اید و می‌خواهید بدانید این عدد دقیقاً چه کار می‌کند. هدف اصلی سختی استخراج در شبکه‌های اثبات کار این است که فاصلهٔ بلاک‌های تازه همیشه تقریباً ثابت بماند، چه ماینر کم باشد و چه زیاد. بلاک بسته‌ای از تراکنش‌هاست که ماینرها به زنجیرهٔ شبکه اضافه می‌کنند. هر چه ماینرها بیشتر باشند سختی بالا می‌رود و هر چه کمتر باشند پایین می‌آید، تا در بیت‌کوین بلاک‌ها به‌طور میانگین هر ۱۰ دقیقه یک‌بار بیایند. بیت‌کوین این تنظیم را هر ۲۰۱۶ بلاک، که حدود دو هفته طول می‌کشد، انجام می‌دهد. این صفحه فرمول را با یک مثال نشان می‌دهد و بعد سختی امروز بیت‌کوین، اثرش بر سود ماینر و روش تنظیم سختی در چند ارز دیگر را می‌آورد.

سختی شبکه چه کار می‌کند و هدفش چیست

بیت‌کوین بلاک تازه را به ماینری می‌دهد که زودتر از بقیه هشی معتبر پیدا کند. هش خروجی یک محاسبه است و ماینر با عوض کردن عددی به نام نانس آن را بارها امتحان می‌کند تا هشی بیابد که از عددی به نام هدف بزرگ‌تر نباشد. این رقابت همان اثبات کار است، و هر چه هدف کوچک‌تر باشد هش معتبر کمیاب‌تر است و پیدا کردنش بیشتر وقت می‌برد.

یک بازی ساده همین را نشان می‌دهد. فرض کنید دور میزی ده نفر نشسته‌اند و هر که عددی کوچک‌تر از یک سقف حدس بزند برنده است. با سقف بزرگ بازی چند ثانیه طول می‌کشد و با سقف کوچک باید بارها حدس زد. اگر ناگهان بیست نفر پشت میز بنشینند، دور زودتر به پایان می‌رسد و شما سقف را پایین می‌آورید تا هر دور باز هم همان‌قدر طول بکشد. سختی شبکه همین سقف است، با این فرق که شبکه طبق قواعد خودش، یعنی پروتکل، آن را جابه‌جا می‌کند.

اگر دقیق‌تر بگوییم، سختی یعنی هدف فعلی چند برابر از بزرگ‌ترین هدفی که پروتکل اجازه می‌دهد کوچک‌تر است؛ مثلاً سختی ۲ یعنی هدف نصف بزرگ‌ترین هدف است. هدف هر چه کوچک‌تر باشد سختی بالاتر است. هشِ بلاک‌هایی که ماینرها پیدا می‌کنند چند صفر اول دارد، چون هدف کوچک است؛ این صفرها اثر سختی‌اند و خودِ سختی نیستند.

هدف سختی چه چیزی نیست

اگر در یک آزمون بپرسند هدف سختی چیست، گزینه‌های غلط معمولاً کم کردن توان محاسباتی شبکه، حفظ امنیت اطلاعات یا جذب ماینر تازه است. هیچ‌کدام کار سختی نیست. سختی توان شبکه را کم نمی‌کند و فقط خودش را با آن تطبیق می‌دهد. امنیت بیت‌کوین از کار خود ماینرها می‌آید و سختی کاری به آن ندارد. تعداد ماینرها را هم سختی تعیین نمی‌کند؛ ماینرها می‌آیند و می‌روند و سختی دنبالشان تغییر می‌کند.

فرمول سختی شبکه و یک مثال

بیت‌کوین هر ۲۰۱۶ بلاک، زمانی را که واقعاً برای ساخت آن‌ها طول کشیده با زمان هدف مقایسه می‌کند. زمان هدف هر بلاک ۱۰ دقیقه است و ۲۰۱۶ بلاک روی هم ۲۰٬۱۶۰ دقیقه، یعنی ۱۴ روز، وقت می‌گیرد. فرمول این است: سختی جدید = سختی قدیم × (۲۰٬۱۶۰ دقیقه ÷ زمانی که این ۲۰۱۶ بلاک واقعاً طول کشیده). اگر ماینرها بلاک‌ها را زودتر از ۱۴ روز پیدا کرده باشند، نسبت از ۱ بزرگ‌تر است و سختی بالا می‌رود؛ اگر دیرتر پیدا کرده باشند، نسبت از ۱ کوچک‌تر است و سختی پایین می‌آید. برای اینکه شبکه یک‌باره جابه‌جا نشود، هر تنظیم حداکثر چهار برابر بالا می‌رود یا به یک‌چهارم پایین می‌آید.

مثال با ده روز

اگر ماینرها ۲۰۱۶ بلاک را به‌جای ۱۴ روز در ۱۰ روز، که ۱۴٬۴۰۰ دقیقه است، پیدا کرده باشند، نسبت ۲۰٬۱۶۰ به ۱۴٬۴۰۰ برابر ۱٫۴ است. سختی ۴۰ درصد بالا می‌رود تا دورهٔ بعد بلاک‌ها به ۱۰ دقیقه برگردند. در جهت مخالف، اگر همان ۲۰۱۶ بلاک بیش از ۱۴ روز طول بکشد، نسبت زیر ۱ است و سختی پایین می‌آید.

مثال واقعی همین دوره

دورهٔ قبلی ۲۴ مهر بسته شد و سختی را حدود ۵٫۹ درصد بالا برد، یعنی از حدود ۱۳۲٫۷ به حدود ۱۴۰٫۶ تریلیون. در دورهٔ جاری، یعنی همین ۲۰۱۶ بلاکی که از آن روز شروع شده، تا ۲۷ مهر میانگین زمان هر بلاک ۹٫۶۶ دقیقه بوده، یعنی کمی کمتر از ۱۰ دقیقهٔ هدف. نسبت ۱۰ به ۹٫۶۶ حدود ۱٫۰۳۶ است و برآورد تنظیم بعدی، حدود ۳٫۶ درصد افزایش، همین نسبت است.

نمودار زیر سختی بیت‌کوین را در طول زمان نشان می‌دهد؛ عدد امروز را در بخش بعد می‌بینید.

سختی شبکه بیت کوین امروز

جدول زیر سختی بیت‌کوین و تنظیم بعدی را در یک نگاه نشان می‌دهد. سختی عدد بی‌واحدی است و یعنی هدف فعلی چند برابر از بزرگ‌ترین هدف کوچک‌تر است؛ برای همین کنار «تریلیون» واحد دیگری نمی‌بینید.

داده‌های جدول مربوط به ۲۷ مهر ۱۴۰۵ است و برآورد تنظیم بعدی با هر بلاک تازه تغییر می‌کند.

سختی در ۲۰۲۶ یک‌جا نمانده است. تا ۱۶ اکتبر پروتکل ۲۱ بار سختی را تنظیم کرد و ۱۱ بارش کاهشی بود. بزرگ‌ترین کاهش ۱۱٫۲ درصد در ۷ فوریه بود و بزرگ‌ترین افزایش ۱۴٫۷ درصد در ۱۹ فوریه، افزایشی که از ۲۰۲۲ به بعد مثل نداشت. سختی همیشه بالا نمی‌رود و با رفتن و آمدن ماینرها پایین هم می‌آید.

عدد لحظه‌ای و برآورد تنظیم بعدی را روی mempool.space هم می‌توانید ببینید.

هش‌ریت، سختی شبکه و سود ماینر

هش‌ریت یعنی همهٔ ماینرها روی هم در هر ثانیه چند هش امتحان می‌کنند، و با روشن و خاموش کردن دستگاه‌ها هر لحظه بالا و پایین می‌رود. سختی را پروتکل فقط هر ۲۰۱۶ بلاک یک‌بار عوض می‌کند، برای همین همیشه کمی از هش‌ریت عقب می‌ماند. وقتی قیمت بالا می‌رود ماینرهای بیشتری دستگاه روشن می‌کنند و هش‌ریت بالا می‌رود؛ سختی هفته‌ها یا ماه‌ها بعد، در تنظیم‌های بعدی، دنبالش می‌آید.

TH/s یعنی چه

هر هش یک حدس است و TH/s یعنی دستگاه در هر ثانیه چند تراهش حدس می‌زند؛ هر تراهش هزار میلیارد هش است. یک دستگاه ۲۷۰ تراهشی در ثانیه ۲۷۰ هزار میلیارد هش حساب می‌کند و کل شبکهٔ بیت‌کوین حدود یک زتاهش، یعنی هزار اگزاهش، است. دستگاه‌های امروز از نوع ASIC هستند و با یک سخت‌افزار عادی در این رقابت جایی ندارید.

اثر سختی شبکه بر درآمد یک دستگاه

با قیمت و کارمزد ۲۳ مهر و سختی پیش از تنظیم ۲۴ مهر، یک دستگاه ۲۷۰ تراهشی حدود ۱۰٫۳ دلار در روز درآمد ناخالص داشت. با همان قیمت و کارمزد و سختی تازه، این رقم به حدود ۹٫۷ دلار رسیده، یعنی حدود ۵٫۶ درصد کمتر. کاهش کمی از افزایش سختی کمتر است، چون سهم دستگاه از کل شبکه با بالا رفتن سختی به ۱ ÷ ۱٫۰۵۹، یعنی حدود ۰٫۹۴۴ برابر، می‌رسد. اگر تنظیم بعدی هم با برآورد ۳٫۶ درصد بیاید، رقم باز هم حدود ۳٫۵ درصد پایین‌تر می‌آید.

درآمد ماینر به قیمت بیت کوین، به کارمزدی که کاربران برای تراکنش‌ها می‌دهند و ماینر برمی‌دارد، به تعرفهٔ برق و به بازدهٔ دستگاه هم بستگی دارد. وقتی سختی پایین می‌آید، اغلب قیمت هم پایین آمده. پس فقط به سختی نگاه نکنید؛ کسی که فقط چون سختی افت کرده دستگاه می‌خرد، ممکن است حسابش جواب ندهد.

سختی بعد از هاوینگ

هر هاوینگ بیت کوین پاداش بلاک را نصف می‌کند و ماینرهای ناکارا از رقابت بیرون می‌روند. در هر چهار هاوینگ ۲۰۱۲، ۲۰۱۶، ۲۰۲۰ و ۲۰۲۴، دومین تنظیم بعد از هاوینگ کاهشی بود و سختی ۵٫۴ تا ۱۱٫۶ درصد پایین آمد. تنظیم اول یکسان نبود؛ دو بار کاهشی بود و دو بار حدود صفر یا کمی افزایشی. چهار نمونه برای نتیجه‌گیری قطعی کم است.

ماینر ایرانی و عامل‌های مهم‌تر از سختی

برای ماینر ایرانی سختی شبکه یکی از چند عامل است. استخراج بدون مجوز وزارت صنعت، معدن و تجارت ممنوع است و برای دستگاه‌های غیرمجاز خطر ضبط وجود دارد. آخرین تعرفهٔ برق مراکز مجاز که پیدا کردیم ۷۰٬۹۰۵ ریال برای هر کیلووات‌ساعت بود و تا ۲۸ اردیبهشت ۱۴۰۵ اعتبار داشت. این مراکز در تابستان خاموشی هم دارند. این سه مورد معمولاً بیشتر از جابه‌جایی چند درصدی سختی روی حساب اثر می‌گذارند، و جزئیاتشان را در استخراج ارز دیجیتال می‌خوانید.

سختی شبکه وقتی ماینرها می‌روند

سازوکار تنظیم از ۳۰ دسامبر ۲۰۰۹ تا امروز، حدود ۱۷ سال، بی‌وقفه کار کرده است. سختی در اولین تنظیم از ۱ به ۱٫۱۸ رسید و امروز حدود ۱۴۱ تریلیون است. ساتوشی ناکاموتو این سازوکار را طراحی کرد و فرمولش باز و در کد در دسترس است. اگر زمان ساخت بلاک‌های این دوره را بدانید، تنظیم بعدی را خودتان حساب می‌کنید؛ فقط چون بلاک‌های بعدی هنوز نیامده‌اند، حاصل تا آخر دوره برآورد می‌ماند.

بزرگ‌ترین امتحان این سازوکار ممنوعیت ماینینگ در چین بود. از ۱۳ مه تا ۱۷ ژوئیهٔ ۲۰۲۱ سختی از حدود ۲۵ تریلیون به حدود ۱۳٫۷ تریلیون رسید. یکی از تنظیم‌ها، در ۳ ژوئیه، با ۲۷٫۹۴ درصد کاهش بزرگ‌ترین افت تاریخ بیت‌کوین بود. ماینرها کم‌کم برگشتند و تا ۲۱ سپتامبر ۲۰۲۱، یعنی حدود دو ماه و نیم بعد از ۳ ژوئیه، سختی دوباره به حدود ۱۹ تریلیون رسید. شبکه در تمام این مدت از کار نیفتاد.

اگر ۹۰ درصد هش‌ریت یک‌باره برود، حساب ما نشان می‌دهد بلاک‌ها هر حدود ۱۰۰ دقیقه می‌آیند و اگر این اتفاق درست بعد از یک تنظیم بیفتد، تنظیم بعدی حدود ۱۴۰ روز دیگر است. شبکه نمی‌ایستد و بلاک همچنان می‌آید، ولی ماه‌ها کند کار می‌کند و تأییدها دیر می‌رسند.

سختی شبکه در ارزهای دیگر

هر ارز اثبات کاری سختی دارد، ولی همه مثل بیت‌کوین هر دو هفته یک‌بار آن را تنظیم نمی‌کنند. جدول زیر روش هر شبکه را کنار هم می‌گذارد. نام الگوریتم‌ها و سخت‌افزارها فقط برچسب فنی‌اند؛ برای مقایسه کافی است به دو ستون آخر، یعنی زمان بلاک و روش تنظیم، نگاه کنید.

منبع جدول، کد و مستندات خود هر شبکه است.

همهٔ شبکه‌های جدول به‌جز بیت‌کوین و لایت‌کوین سختی را در هر بلاک تنظیم می‌کنند، پس وقتی ماینری می‌رود یا می‌آید زودتر واکنش نشان می‌دهند؛ در عوض عدد سختی‌شان بیشتر نوسان می‌کند. بیت‌کوین و لایت‌کوین هر ۲۰۱۶ بلاک تنظیم می‌کنند و دیرتر واکنش نشان می‌دهند.

ارز کم‌سختی فرصت نیست

اگر سختی یک ارز کمتر است، ماینینگش راحت‌تر و بهتر نیست؟ جواب ما منفی است و دو دلیل دارد. اول اینکه عدد سختی دو الگوریتم را نمی‌توان با هم مقایسه کرد. دوم اینکه هزینهٔ حمله به شبکه‌ای با هش‌ریت کم کمتر است، چون برای در دست گرفتن بیش از نیمی از توان شبکه، که اسمش حملهٔ ۵۱ درصدی است، توان کمتری لازم است. اتریوم کلاسیک در ۲۰۲۰ و بیت‌کوین گلد در ۲۰۱۸ و ۲۰۲۰ این حمله را دیدند. ملاک ماینر هم سودآوری است که به قیمت، برق و بازدهٔ دستگاه بستگی دارد.

چرا سختی دو ارز را نمی‌توان مقایسه کرد

اگر فقط عدد را ببینید، سختی اتریوم کلاسیک حدود ۱٫۹ کوادریلیون است، یعنی حدود هزار و نهصد تریلیون. این از سختی بیت‌کوین با حدود ۱۴۱ تریلیون بزرگ‌تر است. اما طبق حساب ما پاداش روزانهٔ بیت‌کوین حدود ۳۶ میلیون دلار می‌ارزد و پاداش اتریوم کلاسیک حدود ۸۰ هزار دلار. هر الگوریتم سختی را با مقیاس خودش می‌شمارد، پس عدد دو شبکه کنار هم گذاشتنی نیست و بزرگ‌تر بودنش چیزی از امنیت یا رقابت شبکه نمی‌گوید.

بمب سختی اتریوم

بمب سختی بخشی از کد اتریوم بود که سختی را کم‌کم و هر بار بیشتر بالا می‌برد. هدفش این بود که ماینینگ هر روز کم‌سودتر باشد و ماینرها بپذیرند شبکه به اثبات سهام، یعنی روشی که به‌جای ماینینگ با سپردهٔ ارز کار می‌کند، برود. اتریوم بعدها به اثبات سهام رفت و ماینینگش را کنار گذاشت؛ اتریوم کلاسیک اما در اثبات کار ماند و بمب را از کدش برداشت.

پیش از خرید دستگاه، حساب خودتان را بکنید

حالا می‌توانید هدف سختی را در یک جمله بگویید و عدد امروز را بخوانید. قدم بعدی این است که سختی فعلی و تعرفهٔ برق خودتان را در محاسبه سود ماینینگ بگذارید و ببینید دستگاهی که در نظر دارید چند ماه برای برگشت سرمایه وقت می‌خواهد. بعد از هر تنظیم تازه این حساب را یک بار دیگر بزنید.

سلب مسئولیت

این صفحه برای آموزش است، نه توصیه برای خرید دستگاه یا سرمایه‌گذاری. سختی و برآورد تنظیم بعدی مربوط به ۲۷ مهر ۱۴۰۵ است و برآورد تنظیم بعدی با هر بلاک تغییر می‌کند. درآمد دستگاه هم حساب ما با قیمت و کارمزد ۲۳ مهر است و با قیمت، کارمزد و برق شما فرق می‌کند. استخراج بدون مجوز در ایران ممنوع است؛ پیش از خرید دستگاه یا شروع کار، شرایط قانونی را بررسی کنید.