استخراج بیتکوین به چه معناست؟

برای به دست آوردن بیتکوین شما سه راه پیش رو دارید: آن را از صرافی خریداری کنید، به عنوان یک ارز در قبال انجام خدمات، آن را بپذیرید و یا آن را استخراج کنید. فرایند استخراج بیتکوین، فرایند افزودن یک تراکنش به لجر یا دفتر شبکه بیتکوین است که این شبکه، بلاکچین نامیده می شود. پس کلماتی نظیر لجر، شبکه بیتکوین و بلاکچین در این مقاله به یک مفهوم اشاره دارد. شبکه بیتکوین، برای تایید تراکنش ها و دسترسی همه کاربران به این تراکنش ها ساخته شده است. همچنین این شبکه برای تشخیص صحت تراکنش های انجام شده مورد استفاده قرار می گیرد که یک واحد بیتکوین بیش از یک بار در یک تراکنش خرج نشود.


استخراج: فرایند پردازش و نگهداری ریپورت ها و گزارش های شبکه بیتکوین که توسط پردازشگر کامپیوترها انجام می پذیرد. 

بلاکچین: بک لجر یا دفتر عمومی، که تمامی گزارش های مربوط به تراکنش های بیتکوین، در آن نگهداری می شود.
 


بلاکچین یا زنجیره بلوکها به این دلیل بلاکچین نامیده می شود که شامل بلوکهای به هم چسبیده به صورت زنجیروار هستند و حاوی لیست همه تراکنش ها، در طول زمان هستند. هنگامی که یک بلوک تراکنش ایجاد می شود ماینر آن را در صف پردازش قرار می دهد. ماینرها، با اعمال مجموعه ای از فرمول های پیچیده ریاضی به داده های موجود در بلاک، اطلاعات آن ها را به ترکیبی از کاراکترها و اعداد تبدیل می کنند که هش (Hash) نامیده می شوند.


کد هش (Hash): دنباله ای یکتا و منحصر به فرد از اعداد و کاراکترها با طول ثابت است که می تواند از هر نوع داده و با هر اندازه و سایز ساخته شود.


کد هش تنها حاوی اطلاعات مربوط به بلوک های تراکنش نیست. اطلاعات کد هش مربوط به بلوک قبلی هم در کد هش کنونی ذخیره می شود و این ترجمه مفهومی است که به آن اتصال زنجیروار بلوک ها می گوییم.

در حالیکه ساختن یک کد هش از مجموعه ای از داده ها مثلا بلوک تراکنش ها، فرایند ساده ای به نظر می رسد اما دانستن این که چه داده های در این کد هش ها ذخیره شده است تقریبا ناممکن است. به علاوه هر کد هش، یکتا و منحصر به فرد است و تغییر حتی یک کاراکتر آن در بلوک بیتکوین، کل ساختار دنباله کد هش را به هم خواهد ریخت.

مطابق شکل طول داده هایی که از روی آن ها کد هش تولید می شود مهم نیست و در همه حالات، کد هش تولید شده، طول ثابتی خواهد داشت. کد هش به دلیل همین ویژگی، می تواند به عنوان یک تمبر یا مهر دیجیتالی به کار رود. این بدین معنی است که اگر کسی بخواهد یکی از کدهای هش یک بلاک را تغییر دهد تمامی کد هش بلوک ها در بلاکچین تغییر خواهند کرد (چون بلوک ها شامل کد هش بلوک قبلی هم هستند) و همه کاربران استفاده کننده از این شبکه، از تغییر آن مطلع خواهند شد.

ماینرها:

پاداش در ماینینگ: ماینرها در شبکه، وظیفه بررسی کد هش ها و درستی تراکنش ها را بر عهده دارند. آن ها با یکدیگر، در استخراج اطلاعات بلوک ها رقابت می کنند و در هر مرحله که یک بلوک جدید هش زدایی می شود (Sealed Off)، ماینر می داند که به درستی دنباله هش را پردازش کرده و پاداش این پردازش را دریافت می کند.

در اکتبر سال ۲۰۱۷، هر بلوک حاوی ۱۲.۵ بیتکوین بود و امروز میزان بیتکوین موجود برای با ۲۱۰،۰۰۰ بلوک، به نصف کاهش پیدا کرده است. میزان کل بیتکوین موجود، محدود است و این بدین معنی است که هر چه قدر بیتکوین استخراج شود قیمت آن هم افزایش خواهد یافت. بنابراین علیرغم کاهش مقدار بیتکوین در هر بلوک، میزان پاداش ماینرها تقریبا ثابت باقی خواهد ماند چون ارزش بیتکوین در حال افزایش است.

در حالت عادی، تولید کدهای هش از داده های موجود، کار بسیار ساده ایست و کل کدهش های شبکه بیتکوین را می تواند با روش های معمول در چند دقیقه پردازش کرد اما چرا این اتفاق نمی افتد؟ این بدین دلیل است که شبکه بیتکوین، به صورت عمدی، سختی پردازش کد هش ها را افزایش می دهد.

صحت انجام کار POW:

POW درخواستی است که از جانب کاربر به سیستم داده می شود تا مجموعه ای از کارها انجام شود و معمولا به معنی مدت زمان مورد نیاز برای پردازش است. فرایند ایجاد POW، کاملا تصادفی است و بر مبنای الگوریتم خاصی نیست بنابراین می باید پردازش زیادی برای ایجاد یک POW درست، انجام شود. وقتی در مورد بیتکوین صحبت می کنیم کد هش، یک POW خواهد بود.


POW: واحد اندازه گیری در سیستم های مالی است که برای جلوگیری از کلاهبرداری استفاده می شود. POW در قالب یک درخواست مبنی بر مدت زمان پردازش برای یک کد هش، ایجاد می شود.


علاوه بر POW، برای پیچیده تر کردن فرایند استخراج، فاکتوری به نام سختی بیتکوین هم تعریف می شود. سختی بیتکوین معیاری است که نشان می دهد پردازش یک بلوک، چه اندازه سخت خواهد بود.

این معیار در هر ۲۰۱۶ بلوک، دوباره محاسبه می شود و به گونه ای طراحی شده است که پردازش هر بلوک، ۱۰ دقیقه زمان ببرد. با افزایش تعداد ماینرها در شبکه، نرخ تولید بلوک ها در شبکه افزایش خواهد یافت، بنابراین بعد از محاسبه مجدد سختی بیتکوین، شبکه، فرایند استخراج را به گونه ای تنظیم می کند که دوباره در هر ۱۰ دقیقه یک بلوک جدید تولید شود. پس، با افزایش تعداد استخراج کنندگان، سختی شبکه هم افزایش خواهد یافت. هر بلوک تولید شده توسط ماینری که سختی شبکه بیتکوین را در تولید بلوک رعایت نکرده باشد رد خواهد شد و بنابراین این بلوک بلااستفاده و بی ارزش خواهد بود. 

این فرایند، به این دلیل ایجاد شده است که تولید بیتکوین فرایندی پرزحمت باشد. تولید بیتکوین، شباهت زیادی به استخراج طلا از زمین دارد و اطلاق اصطلاح استخراج به فرایند تولید بیتکوین، به دلیل همین فرایند است.