استخراج بیت کوین

زمان مطالعه: 5 دقیقه

استخراج بیت کوین

بیت کوین از نظر فیزیکی وجود خارجی ندارد و صرفاً یکسری داده مجازی است. هرچند می‌توان آن را با پول واقعی مبادله کرد و در بیشتر کشورهای جهان تا حد زیادی مجاز است،اما هیچ مرجع مرکزی، مشابه بانک مرکزی که ارزها را کنترل می‌کند، برای بیت کوین وجود ندارد. به جای آن، برنامه نویسان برای تأیید معاملات بیت کوین و دریافت آن به عنوان پاداش ، مسائل پیچیده‌ای را حل می‌کنند که به این نوع فعالیت استخراج بیت کوین (می‌توانید به صفحه مشاوره رایگان استخراج بیت کوین مراجعه کنید) گفته می‌شود و با داشتن دانش رمزگشایی کدهای کامپیوتری و اندکی تمایل به کسب درآمد، هرکسی می‌تواند در این چالش قرار گیرد.

نحوه استخراج بیت کوین

این موضوع تا حدودی پیچیده است. نحوه کار در استخراج بیت کوین به این صورت است: یک CPU با بهترین قدرت پردازش و یک اتصال اینترنت با پهنای باند بالا تهیه کنید. در مرحله بعدی، شبکه‌های آنلاین بسیاری وجود دارد که آخرین تراکنش‌های بیت کوین را که در لحظه انجام می‌شوند، ثبت می‌کنند. شما می‌توانید به عنوان یکی از مشتری‌های بیت کوین وارد یکی از این شبکه‌ها شوید و سعی کنید با ارزیابی بلوک داده‌ها به نام هش، آن تراکنش‌ها را تأیید کنید. تراکنش‌ها که در واقع بلوک‌هایی از داده‌ها هستند به سمت چندین سیستم، که گره نامیده می‌شود حرکت می‌کنند. از آنجا که اطلاعات رمزگذاری شده است، یک استخراج کننده لازم است که با استفاده از روش‌های ریاضی رمز آن را استخراج کند و بررسی کند که آیا راه‌حل های وی صحیح است یا خیر. در صورت صحیح بودن راه حل و حل مسئله، یک تراکنش موفقیت آمیز می‌شود و استخراج کننده با بدست آوردن تعدادی بیت کوین پاداش می‌گیرد.
به طور خلاصه، در فرایند استخراج شما به عنوان کارمند بانک که به صورت آنلاین فعالیت می‌کنند، عمل می‌کنید. هرکس معامله را تأیید کند درآمد دریافت می‌کند. استخراج کنندگان از سراسر دنیا سعی می‌کنند اولین کسی باشند که هش خود را با راه حل مطابقت بدهند. به طور متوسط 10 دقیقه طول می کشد تا پاسخ صحیح ظاهر شود.
این بازی ریاضی طوری طراحی شده است که به طور خودکار سطح دشواری را تغییر می‌دهد. اگر میانگین زمان حدس زدن جواب درست کمتر از 10 دقیقه باشد‌، شکستن معما سخت‌تر می‌شود و برعکس. همچنین ، پس از بازه‌های زمانی مشخص، پاداش‌ها نصف می‌شود تا زمانیکه به صفر برسد. در این زمان، برنامه نویساني كه مسائل را حل می‌کنند ، براي تأييد تراکنش‌ها فقط با کارمزد معامله پاداش مي‌گيرند.

mining

عملکرد زنجیره بلاک بیت کوین

انجام عملیات استخراج بسیار مشکل است ، اما تأیید آن آسان است. استخراج بیت کوین از اصول رمزنگاری استفاده می‌کند، عملگر هش به نام SHA-256، داده را به عنوان ورودی می‌گیرد و آن را به مقدار هش کوچکتر تقسیم می‌کند (در این حالت 256 بیت). برای استفاده از یک هش رمزنگاری‌، هیچ راهی برای دستیابی به مقدار هش مورد نظر بدون استفاده از ورودهای متعدد در الگوریتم وجود ندارد. اما به محض یافتن ورودی که مقدار خروجی مورد نظر شما را می‌دهد ، تأیید اعتبار هش برای هر کسی آسان است. بنابراین، هش رمزنگاری شده روش خوبی برای استفاده از “اثبات کار” بیت کوین می‌شود. اگر بخواهیم با جزئیات بیشتری توضیح دهیم ، برای استخراج یک بلوک ، ابتدا تراکنش جدید را در یک بلوک جمع می‌کنید. سپس بلوک را هش می‌کنید تا یک مقدار هش بلوک 256 بیتی ایجاد کنید. اگر مسئله هش به درستی حل شود، بلوک با موفقیت استخراج شده و به شبکه بیت کوین ارسال می‌شود و هش به شناسه بلوک تبدیل می‌شود. بیشتر اوقات حل مسئله هش موفقیت آمیز نیست ، بنابراین استخراج کننده مجبور است ورودی را بارها و بارها میلیاردها بار تغییر دهد تا نهایتا به عدد مورد نظر برسد. تقریباً در هر 10 دقیقه بالاخره یک نفر پیدا می‌شود که یک بلوک را با موفقیت استخراج کند و آن را به زنجیره بلوکی اضافه کند و سپس کار بر روی بلوک بعدی شروع می‌شود. شکل زیر، ساختار یک بلوک و نحوه هش شدن آن را نشان می‌دهد. قسمت زرد هدر بلوک است و متعاقب آن تراکنش هایی انجام می شود که وارد بلوک می شوند. اولین تراکنش، تراکنش ویژه سکه است که پاداش استخراج را به استخراج کننده اعطا می‌کند. سایر تراکنشها، تراکنشهای عادی بیت کوین هستند که بیت کوین را در شبکه منتقل می‌کند.

شکل زیر ساختار بیت کوین هدر بلوک که شامل تعداد اندکی فیلد است را نشان می‌دهد. اولین فیلد موجود در بلاک‌، نسخه پروتکل است. به دنبال آن هش بلوک قبلی در بلاک چین است که اطمینان حاصل می‌کند همه بلوک‌ها یک توالی مداوم در بلاک چین ایجاد می‌کنند. قسمت بعدی که یک هش ویژه از همه تراکنش‌های موجود در بلاک است، ریشه مرکل است.
ریشه مرکل همچنین یک بخش کلیدی از امنیت بیت کوین است، زیرا این اطمینان را می‌دهد که معاملات نمی‌توانند تغییر کنند، چرا که هر بلاک جزئی از یک زنجیره بلاک محسوب می‌شود.
فیلد بعد از ریشه مرکل یک ثبت زمان برای بلوک است و مقدار پیچیدگی استخراج را دنبال می‌کند. نهایتا عدد نانس یک مقدار تصادفی است و در هر تلاش برای ایجاد یک مقدار هش جدید افزایش می یابد. قسمت دشوار استخراج بیت کوین، یافتن عدد نانس است.

استخراج

ساختار بلاک بیت کوین

مزرعه استخراج بیت کوین

یک مزرعه استخراج شامل گروهی از کاوشگران هستند که قدرت محاسباتی خود را ترکیب کرده‌اند و بیت‌کوین استخراج شده را بین هم تقسیم می‌کنند. تعداد بی‌شماری از بلوک‌ها به وسیله مزارع استخراج تولید می‌شوند. در ژانویه ۲۰۱۷، مزارع استخراج ۸۰ تا ۹۰ درصد از قدرت محاسبات بیت‌کوین را تشکیل می‌دادند.


نتیجه گیری

کاوشگران وظیفه مهمی مانند حل مسائل ریاضی و تائید کردن تراکنش سایر کاربران از طریق اینترنت را در شبکه‌ بلاک چین ایفا می‌کنند. آنها از بلاک چین‌ها در برابر کلاهبرداری و حملات هکرها محافظت کرده و عدم تمرکز شبکه را تضمین می‌کنند.
کاوشگران موجود در شبکه – که گاهی به آن‌ها گره نیز گفته می‌شود – تراکنش‌ها را از شبکه انتخاب کرده و آن‌ها را به شکل “بلاک” درمی‌آورند. یک بلاک در اصل شامل مجموعه‌ای از تراکنش‌ها – که در این لحظه شامل تراکنش‌های تأیید نشده است – به‌علاوه‌ برخی اطلاعات اضافی دیگر مانند امضای دیجیتال، زمان‌سنج و غیره می‌شود. هر استخراج کننده، بلاک تراکنش‌های خود را ایجاد می‌کند و چندین استخراج کننده می‌توانند تراکنش مشابهی را انتخاب کنند که در بلاک آن‌ها گنجانده شود.
استخراج کننده‌ها با انتخاب تراکنش‌ها و افزودن آن‌ها به بلاک خود، بلاکی از تراکنش‌ها را ایجاد می‌کنند. آنها در بلاک چین برای اضافه کردن این بلاک از تراکنش‌ها به یک امضا نیاز دارند. این امضا که به آن اثبات کار یا «proof of work» نیز گفته می‌شود با حل یک مسئله‌ بسیار پیچیده‌ ریاضی ساخته شده و برای هر بلاک از تراکنش‌ها منحصر به فرد است. هر بلاک یک مسئله‌ ریاضی متفاوت دارد. اکنون باید سایر کاوشگران صحت امضا را با استفاده از داده‌های بلاک پخش شده، تأیید کنند و بررسی نمایند که آیا هش خروجی با امضای موجود مطابقت دارد یا خیر. اگر تطابق داشته باشد، سایر کاوشگران اعتبار آن را تأیید می‌کنند و درنتیجه این بلاک می‌تواند به بلاک چین اضافه شود.
در واقع، کاوشگران به اجماعی می‌رسند که همگی با یکدیگر توافق نظر دارند، ازاین‌رو به آن “الگوریتم اجماع” می‌گویند. در حقیقت امضا، اثبات کار ‌صورت گرفته و قدرت محاسباتی استفاده شده است. اکنون این بلاک می‌تواند به بلاک چین اضافه شده و به تمام گره‌های دیگر در شبکه فرستاده شود.
گره‌های دیگر نیز این بلاک را می‌پذیرند و تا زمانی که تراکنش‌های موجود در بلاک به‌درستی با ترازهای کیف پول فعلی – تاریخچه‌ تراکنش – در آن مقطع زمانی مطابقت داشته باشند، آن را در داده‌های تراکنش خود ذخیره می‌کنند.


  • منبع

 Ankalkoti, P., & Santhosh, S. G. (2017). A relative study on bitcoin mining. Imperial Journal of Interdisciplinary Research (IJIR), 3(5), 1757-1761.‏

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *