در این مقاله به بررسی استخراج ارز دیجیتال می‌پردازیم. استخراج ارز دیجیتال روندی است که طی آن توکن‌های جدید ارز دیجیتال وارد چرخه می‌شوند، و تراکنش‌های این شبکه مورد اعتبارسنجی قرار می‌گیرند. قسمت قبلی این مطلب را در مقاله «استخراج ارز دیجیتال چیست» مطالعه کردید. در این قسمت به توضیح مسائل ریاضی که توسط استخراج‌کننده‌ها حل می‌شود می‌پردازیم.
عدد ۶۴ رقمی هگزادسیمال چیست؟
در زیر نمونه‌ای از این عدد را مشاهده می‌کنید:
0000000000000000057fcc708cf0130d95e27c5819203e9f967ac56e4df598ee
عدد بالا ۶۴ رقم دارد. همانطور که می‌بینید، این عدد تنها متشکل از ارقام نیست، و حروف الفبا نیز در آن حضور دارند. اما چرا؟ برای درک این که حروف الفبا در این عدد چه می‌کنند، باید به ریشه کلمه هگزادسیمال برگردیم. همانطور که می‌دانید، ما از سیستم دسیمال (ده‌تایی) برای بیان اعداد استفاده می‌کنیم. این بدین معنی است که برای هر رقم از این عدد ۱۰ احتمال مختلف وجود دارد، از صفر تا نه.
اما هگزادسیمال به معنی عددی در مبنای شانزده است، زیرا کمله هگز (hex) در زبان یونانی به معنی عدد ۶، و دکا (Deca) در این زبان به معنی ۱۰ است. در یک سیستم هگزادسیمال، برای هر رقم، ۱۶ احتمال مختلف وجود دارد، در صورتی که ارقامی که در ریاضیات داریم تنها امکان ۱۰ احتمال را به ما می‌دهند. از این رو، حروف a, b, c, d, e و f را نیز به آن‌ها اضافه می‌کنیم تا امکان وجود ۱۶ احتمال مختلف را فراهم کنند. اگر در حال استخراج بیتکوین هستید، نیازی نیست مقدار این عدد را به طور دقیق حدس بزنید.
حال شاید از خود بپرسید این عدد ۶۴ رقمی چه ارتباطی به استخراج بیتکوین دارد؟ مثال قبل را به خاطر آورید، که در آن عدد ۱۹ را انتخاب کرده و در پاکتی قرار دادید. در دنیای بیتکوین به آن عدد داخل پاکت تارگت هَش (Target Hash) گفته می‌شود. چیزی که استخراج‌کننده‌های بیتکوین با آن همه قدرت پردازش انجام می‌دهند، تنها حدس این عدد است. استخراج‌کننده‌ها این کار را با حدس اعداد غیر تکراری (nonce)، با بالاترین سرعت ممکن انجام می‌دهند. کلمه nonce مخفف شده number only used once، یعنی عددی که تنها یک بار استفاده شده است.
در استخراج بیتکوین، یک عدد nonce، حجمی برابر با ۳۲ بیت دارد، که در برابر خود هَش که حجمی برابر با ۲۵۶ بیت دارد، بسیار کوچکتر است. اولین استخراج‌کننده‌ای که موفق شود با عدد nonce حدس زده شده، عدد مورد نظر را بیابد، به ازای تکمیل یک بلاک دستمزدی برابر با ۶.۲۵ بیتکوین دریافت می‌کند.
در تئوری، می‌توانید ۶۴ بار یک تاس ۱۶ وجهی را بیاندازید تا به جواب برسید. اما چرا باید این کار را بکنید؟ تصویر زیر، که از وبسایت Blockchain.info گرفته شده است، می‌تواند در درک بهتر این موضوع به شما کمک کند. در این تصویر، خلاصه‌ای از هر اتفاقی که افتاده تا بلاک شماره #490163 استخراج شده را مشاهده می‌کنید. عدد nonce که در این نبرد موفق به حدس هَش مورد نظر شد، برابر با «731511405» بود. تارگت هَش در بالا نشان داده شده است. عبارت «Relayed by Antpool» نشان‌دهنده این است که این بلاک توسط «Antpool» تکمیل شده است، که یکی از موفق‌ترین استخرهای استخراج بیتکوین است (در ادامه در رابطه با استخرهای استخراج توضیحات بیشتری داده خواهد شد).
همانطور که می‌بینید، خدمتی که به شبکه بیتکوین کردند این است که تعداد ۱۷۶۸ تراکنش را برای تولید این بلاک، تایید کرده‌اند.
حال چگونه باید تارگت هَش را حدس بزنیم؟ تمام تارگت هَش‌ها با صفر شروع می‌شوند، حداقل ۸ صفر و حداکثر ۶۳ صفر. هیچ تارگت هَشی نمی‌تواند از عدد زیر کوچکتر باشد:
00000000ffff0000000000000000000000000000000000000000000000000000
در تصویر زیر تعدادی هَش تصادفی و معیاری برای تایید آن‌ها مشاهده می‌کنید.
چگونه باید شانس خود را برای حدس تارگت هَش بالا بریم؟ می‌توانید برای این کار تجهیزات استخراجکننده خود را تقویت کرده یا به یک استخر استخراج بپیوندید. در استخرهای استخراج، تعدادی استخراجکننده با هم همکاری کرده و در انتها، دستمزد دریافت شده را بین افراد شرکت‌کننده تقسیم می‌کنند. استخرهای استخراج، مانند باشگاه‌های پاوربال (Powerball club) عمل می‌کند، که در آن افراد بلیط‌های بخت‌آزمایی خریداری کرده و در صورت برنده شدن، جایزه آن را بین تمام افراد باشگاه تقسیم می‌کنند. در این استخرهای استخراج تعداد بلاک‌های زیادی، نسبت به استخراج‌کننده‌های منفرد، استخراج می‌شود.
به عبارتی دیگر، این فقط یک بازی با اعداد است. شما نمی‌توانید بر اساس تارگت هَش‌های گذشته حدس بزنید. سطح سختی در لحظه نوشتن بلاک، ۱۷.۵۹ تریلیون است، یعنی شانس این که با یک nonce بتوان، تارگت هَش را به درستی حدس زد، یک در ۱۷.۵۹ تریلیون است. اگر به تنهایی کار می‌کنید، شانس شما، حتی با یک سیستم استخراجکننده قوی، خیلی کم است.
حال از کجا بفهمیم استخراج بیتکوین برای ما سودآور است یا خیر؟ علاوه بر هزینه‌های سیستم مورد استفاده در استخراج، میزان زیادی برق نیز برای این کار مصرف می‌شود، زیرا تعداد nonceهای تولید شده برای حل مساله بسیار زیاد است. با این تفاسیر، استخراج بیتکوین برای اشخاصی که به صورت منفرد به استخراج می‌پردازند به شدت ناکارآمد است. وبسایت Cryptocompare، با گرفتن اطلاعاتی مانند سرعت محاسبه کامپیوتر و هزینه‌ای که برای برق می‌پردازید، به شما می‌گوید که هزینه‌ها و سود شما در چه سطحی خواهد بود.
استخرهای استخراج ارز دیجیتال
جوایز استخراج به افرادی تعلق خواهد گرفت که مساله ریاضی را زودتر حل کنند، و احتمال این که این اتفاق بیافتد، برابر است با نسبت قدرت محاسباتی سیستم شما بر کل قدرت محاسباتی استفاده شده در شبکه. شرکت‌کنندگانی که از قدرت محاسباتی کمی بهره می‌برند، شانس بسیار کمی دارند تا به تنهایی موفق به استخراج شوند.
برای مثال، یک کارت استخراجکننده که در بازار به قیمت چندین هزار دلار به فروش می‌رسد، تنها سهمی برابر با ۰.۰۰۱٪ از کل قدرت محاسباتی شبکه دارد. با این احتمال کم، می‌تواند مدت‌های مدیدی به طول انجامد تا شخص مورد نظر، بلاک بعدی را پیدا کند، حتی کار او با افزایش سختی در طول زمان سخت‌تر نیز می‌شود. این سرمایه‌گذار ممکن است هیچ‌وقت سرمایه اولیه‌ای که بابت خرید استخراجکننده خود خرج کرده، بازنیابد. این جا است که ملحق شدن به استخرهای استخراج می‌تواند مفید باشد.
استخرهای استخراج توسط مجموعه‌ای از استخراج‌کنندگان تشکیل می‌شوند. با همکاری در یک استخر، و تقسیم دستمزد دریافت شده بین تمام شرکت‌کنندگان، افراد استخراجکننده می‌توانند به طور مداوم بیتکوین دریافت کنند. آمار برخی از این استخرها را می‌توان در وبسایت Blockchain.info رصد کرد.
حال شاید به این نتیجه برسید که استخراج برای شما نمی‌صرفد، آیا راه دیگری برای کسب سود از رمزارزها وجود دارد؟ همانطور که بالاتر اشاره شد، ساده‌ترین راه برای به دست آوردن بیتکوین، خرید آن از طریق صرافی‌های موجود است. اما راه دیگری که همیشه وجود دارد، این است که از استراتژی «pickaxe» بهره ببرید. طی این استراتژی به جای این که خودتان دست به استخراج بیتکوین بزنید، با سرمایه‌گذاری در شرکت‌هایی که تجهیزات مورد نیاز استخراج بیتکوین تولید می‌کنند، سود دریافت می‌کنید. به عنوان مثال، شرکت‌هایی که به ساخت بردهای ASIC و یا پردازنده‌های گرافیکی می‌پردازند، می‌توانند گزینه مناسبی باشند.
آیا استخراج بیتکوین قانونی است؟
قانونی بودن استخراج بیتکوین، کاملا به موقعیت جغرافیایی شما بستگی دارد. مفهوم بیتکوین، و به کلی ارزهای دیجیتال، می‌تواند سلطه پول‌های سنتی و به دنبال آن کنترل دولت‌ها را بر بازارهای مالی کاهش دهد. به همین دلیل، در برخی نقاط جهان، بیتکوین به طور کلی غیر قانونی است.
البته داشتن بیتکوین و استخراج آن در اکثر نقاط جهان قانونی است. چندین کشور که بیتکوین در آن‌ها غیر قانونی تلقی می‌شود، عبارت اند از الجزایر، مصر، مراکش، بولیوی، اکوادور، نپال و پاکستان. به طور کلی، استفاده از بیتکوین و استخراج آن در اکثر نقاط جهان قانونی است.
ریسک استخراج ارز دیجیتال
ریسک‌هایی که در استخراج ارز دیجیتال ممکن است با آن روبه‌رو شوید، معمولا ریسک‌های مالی یا رگولاتوری هستند. همانطور که گفته شد، استخراج ارز دیجیتال یک ریسک مالی است. یک شخص، ممکن است با خرید تجهیزات استخراج، چند‌صد یا چندهزار دلار خرج کند، بدون این که بتواند ذره‌ای از استخراج ارز دیجیتال کسب درآمد کند. با این حال، این ریسک می‌تواند با پیوستن به استخرهای استخراج کاهش یابد. علاوه بر این، در مکان‌هایی که استخراج ارز دیجیتال غیر قانونی تلقی می‌شود، بهتر است در مورد این کار تجدید نظر کنید. بهتر است قبل از سرمایه‌گذاری به روی استخراج ارز دیجیتال، قوانین محل زندگی خود را در رابطه با ارزهای دیجیتال مطالعه کنید.
یکی دیگر از ریسک‌های بالقوه استخراج بیتکوین، یا ارزهای دیجیتال مانند آن که از سیستم اثبات کار (Proof of Work) استفاده می‌کنند، مصرف انرژی بسیار بالای آن است. با این که فناوری میکروچیپ به کار رفته در بردهای ASIC پیشرفت چشمگیری داشته، اما گسترش شبکه بیتکوین به آن غلبه کرده است. در نتیجه، نگرانی‌هایی در رابطه با تاثیرات مخرب زیست‌محیطی و ردپای کربنی استخراج بیتکوین وجود دارد.
با این حال راه‌هایی برای کاهش تاثیرات مخرب استخراج بیتکوین وجود دارد. مثلا استفاده از انرژی‌های تجدید‌پذیر مانند زمین‌گرمایی یا خورشیدی. یا استفاده از سیستم‌هایی مانند اثبات سهام (Proof of Stake) که انرژی بسیار کمتری از اثبات کار مصرف می‌کنند. با این حال سیستم اثبات سهام نیز مزایا و معایب خود را دارد که باید در مورد آن تحقیق کرد.