پیش از ظهور ارزهای دیجیتالی و فراگیر شدن مفاهیم آن، واژه «استخراج»، بیشتر برای کالاهای فیزیکی مانند طلا و یا سنگ‌های معدنی به کار می‌رفت؛ در واقع استخراج و فرایندهای مرتبط با آن برای کالاهایی به کار گرفته می‌شد که افراد می‌توانستند آن‌ها را ببینند. اما ورود ارزهای دیجیتالی به دنیای مدرن، انتظارات از «استخراج» را به‌گونه‌ای تغییر داد که با خواندن و شنیدن وازه استخراج اولین چیزی که به ذهن خطور می‌کند، رمزارزهاست.
«استخراج» یا Mining، مهمترین و اصلی ترین فرآیندی است که طی آن می‌توان برخی ارزهای دیجیتال را بر شبکه بلاک‌چین مبتنی بر اجماع اثبات کار Proof of Work ایجاد کرد تا امنیت آن شبکه ارتقا یابد. در واقع ماینرها Miners با به‌کارگیری سیستم‌های فوق پیشرفته که توان محاسباتی بالایی دارند، در شبکه بلاک‌چین PoW، تراکنش‌ها را تایید و در نهایت پاداشی برای این «کار» خود دریافت می‌کنند. در ادامه به بررسی مفاهیم مرتبط با استخراج رمزارزها، بلاک‌چین و .. می‌پردازیم.
فناوری بلاک‌چین؛ انقلابی در فناوری رمزنگاری شده
قبل از پرداختن به نحوه استخراج ارزهای دیجیتال لازم است فناوری بلاک‌چین توضیح داده شود. بلاک‌چین انقلابی در تکنولوژی محسوب می‌شود که در حال حاضر توانسته عملیات و تراکنش‌ها را از بخش سلامت تا خدمات دولتی تسهیل کند و حتی ایمن‌تر سازد.
ایده این فناوری انقلابی در سال 1991 و در مقالهای با عنوان «چگونه یک سند دیجیتالی را زمان‌بندی کنیم؟» مطرح شد. نویسندگان این مقاله توضیح داده بودند که چگونه می‌توان از زنجیرهای پیوسته که در آن توالی زمانی داده‌ها نقش مهمی را ایفا می‌کند، بستری امن برای ثبت اطلاعات فراهم کرد. در واقع در این مقاله، بلاک‌چین مکانی برای ذخیره داده در نظر گرفته شده بود. به مانند یک دفتر کل در حسابداری که در آن ریز تمام نقل و انتقالات مالی ذخیره می‌شود.
محتوای هر بلاک، اطلاعات و داده‌ها مانند تاریخچه تراکنش‌ها است. با ثبت این موارد در هر بلاک، اطلاعات غیرقابل تغییر و نفوذ می‌شوند.
پس از آنکه ظرفیت هر بلوک تکمیل شد، بلوک مورد نظر به بلوک قبلی خود متصل شده و علاوه بر اینکه در زنجیره قرار میگیرد، طول آن را نیز طولانی‌تر می‌کند. همین اتصال بلوک‌ها به یکدیگر باعث شکل‌گیری بلاک‌چین می‌شود.
در هر بلاک‌چین گره، نود یا nodeهایی دارد که می‌تواند یک کامپیوتر شخصی یا یک استخر استخراج باشد. این نودها، اعضای شبکه بلاک‌چین هستند. بنابراین هدف از ذخیره اطلاعات در هر بلاک و تشکیل زنجیره بلاک‌چین، توزیع آن بین تمام اعضای شبکه، فراهم آوردن امکان بازرسی از آن‌ها و غیرقابل تغییر کردنشان است. هیچکس نمی‌تواند اطلاعات و داده‌ها را تغییر دهد مگر اینکه تمام اعضای یک شبکه بلاک‌چین موافقت خود را با آن اعلام کنند.
یکی از مهمترین اهداف قرارگیری بیت کوین و سایر ارزهای دیجیتالی بر شبکه بلاک‌چین نیز همان موارد بالا بود؛ اینکه تراکنش‌ها غیرقابل تغییر باشند و توسط فرد یا گروهی کنترل نشوند؛ شاید ایجاد نظم نوین که ابعاد مالی آن پررنگ‌تر است.
مکانیزم PoW استخراج ارز دیجیتال؛ حل مسئله ریاضی و پاداش رمزارزی
فرایند استخراج ارزهای دیجیتال مبتنی بر مکانیزم PoW است. در این مکانیزم، ماینرها می‌بایست مسائل سخت ریاضی را حل کنند تا بتوانند یک بیت‌کوین به زنجیره بلاک‌چین اضافه کنند. هر ماینری که بتواند زودتر از سایری آن مسئله ریاضی را حل کند، پاداش ماینینگ دریافت می‌کند. البته که این پاداش هر 4 سال یکبار به نصف کاهش می‌یابد که به «هاوینگ» معروف است. آخرین هاوینگ برای بیت‌کوین نیز سال جاری میلادی (2024) بوده که طی آن پاداش برای هر استخراج از 6.25 واحد به 3.125 BTC رسید
اولین ارز دیجیتال قابل استخراج
بیت‌کوین، مهمترین و اولین ارز دیجیتال است که استخراج شد. در واقع با این روش تراکنش‌ها به صورت رسمی در شبکه بلاک‌چین وارد و بیت‌کوین‌های جدیدی نیز در شبکه ایجاد می‌شود. ایجاد بیت‌کوین جدید به معنی تولید یک «کوین» نیست. بلکه به دست آوردن عددی است که توسط الگوریتم‌های PoW شبکه بیت‌کوین تعیین شده‌اند. این عدد نانس nonce نام دارد و همان پاسخ مسئله سخت ریاضی است. در واقع ماینرها با توان سخت‌افزاری و نرم‌افزاری خود در حال یافتن این عدد هستند. نانس، عددی چند رقمی و یکبار مصرف است که در صورت حل مسئله در اختیار ماینر قرار میگیرد تا با آن ثبات کند که توانسته به شبکه بلاک‌چین یک بیت‌کوین اضافه کند.
ویژگی شبکه بلاک‌چین بیت‌کوین
عامل اصلی محبوبیت بیت‌کوین، 4 ویژگی اصلی شبکه آن بوده است.
غیرمتمرکز بودن؛ شبکه بیت‌کوین همتا به همتا یا P2P است. بدین معنا که مدیریت معاملات و نقل و انتقالات این رمزارز را بدون نیاز به شخص ثالثی و یا ناظر، ممکن می‌سازد. در واقع هر آنچه در داخل این شبکه انجام می‌شود بدون اینکه بانک یا مرکز مالی بر آن نظارت داشته باشد، به پیش می‌رود. و تنها دو طرف معامله مهم هستند.در واقع عدم ذخیره‌سازی داده‌ها بر یک کامپیوتر مرکزی و توزیع آن میان کامپیوترهای زیاد، باعث شده که امکان هرگونه دخل و تصرف در اطلاعات صفر شود.
کامپیوترهای فعال در شبکه بلاک‌چین با نام نود یا گره شناخته می‌شوند که هر کاربر شبکه نیز یک گره است. وظیفه کاربران نود، تایید داده‌هاست. در صورت تایید آن‌ها یک بلوک جدید به زنجیره بلاک‌چین اضافه می‌شود.
امنیت بالا؛ اطلاعات ذخیره شده در هر نود، رمزنگاری شده است. بدین معنا که هر تراکنش با یک عدد چند رقمی در شبکه ذخیره می‌شود. انتقال این اعداد که نانس نام داشتند نیز به واسطه ویژگی هشینگ یا Hashing امکان‌پذیر است.
شفافیت؛ تمام تراکنش‌های انجام شده در شبکه بلاک‌چین برای تمام اعضای آن شبکه قابل مشاهده و بررسی بوده است. اگرچه امکان تغییر در اطلاعات تراکنش‌ها به هیچ عنوان وجود ندارد.
لازم به ذکر است قابل مشاهده بودن اطلاعات تراکنش به معنی دسترسی به اطلاعات انجام‌دهندگان آن نیست. بلکه صرفا بررسی آدرس مبدا و مقصدی است که بیت‌کوین معامله شده است.
عدم امکان ویرایش؛ به دلیل خاصیت غیرمتمرکز بودن شبکه بیت‌کوین، امکان هرگونه دخل و تصرف در شبکه بلاک‌چین وجود ندارد. هیچ کس نمی‌تواند اطلاعات مربوط به تراکنش‌ها را تغییر دهد یا پاک کند.
روش‌های استخراج ارز دیجیتال
ارزهای دیجیتال بیت‌کوین و اتریوم که مبتنی بر الگوریتم PoW هستند به سه روش استخراج می‌شود؛
- پردازنده مرکزی ( CPU )
- پردازنده گرافیکی ( GPU )
- تراشههای ای سیک ( ASIC )
استخراج رمزارز از طریق CPU یا همان کامپیوترهای شخصی، یکی از روش‌های تولید ارزهایی مانند بیت‌کوین و اتریوم است. از آنجایی که قدرت پردازنده‌های سیستم‌های شخصی پایین‌تر است، استخراج رمزارزها زمان بیشتری گرفته و از این رو رمزارز به دست آمده ارزش کمتری دارد.
استخراج از طریق GPU نیز مشابه روش قبلی است با این تفاوت که از کارت گرافیکی سیستم‌های شخصی استفاده می‌شود.
استخراج با ASIC ماینرها با خرید دستگاه‌های مخصوص و با قدرت پردازندگی بالا، اقدام به استخراج رمزارزها می‌کنند. این روش مقرون به صرفه‌تر بوده و زمان کوتاه‌تری برای دریافت کد نانس صرف می‌شود. البته باید توجه داشت که هر کدام از این دستگاه‌ها، تنها یک نوع رمزارز را می‌تواند استخراج کند؛ بیت‌کوین یا اتریوم و …
استخراج فردی یا استخری
استخراج ارز دیجیتال به دو صورت انجام می‌شود، فردی یا استخری.
استخراج فردی یا Solo Mining، همانطور که از اسم آن مشخص است، هر استخراج‌کننده یا ماینر، به تنهایی و بدون اینکه به فرد دیگری یا گروهی وابسته باشد، فرآیند استخراج خود را انجام می‌دهد. از آنجایی که فرد به صورت تکی اقدام به استخراج می‌کند، قدرت پردازش دستگاهی که در اختیار دارد، مهمترین عامل برای فرایند ماینینگ و دریافت پاداش حاصل از آن است.
در این روش هر چقدر که تعداد استخراج‌کنندگان بیشتر باشد، فعالیت ماینینگ به صورت انفرادی دشوارتر خواهد بود.
استخراج استخری یا Pool Mining فرآیندی است که در آن گروهی از ماینرها با به‌اشتراک گذاشتن توان پردازشی اعم از سخت‌افزاری و نرم افزاری خود در یک شبکه، اقدام به استخراج ارزهای دیجیتال می‌کنند.
مشارکت و حضور در استخرهای استخراج این امکان را به فعالان صنعت رمزارز می‌دهد تا به صورت مداوم در فرآیند استخراج حاضر باشند، پاداش کسب کنند و از همه مهمتر به اعتبار شبکه بلاک‌چین رمزارز مربوطه (بیت‌کوین، اتریوم و…) بیفزایند.
اولین استخر استخراج برای بیت‌کوین تشکیل شد و Slush Pool نام داشت. اگرچه که پس از 14 سال از تشکیل آن، استخرهای مهمی برای اتریوم، زی‌کش (ZEC)، بیت‌کوین کش (BCH) تشکیل شده است.
برای مدیریت هر استخر استخراج یک اپراتور وجود دارد که با نام Mining Pool Operator شناخته می‌شود؛ مدیریت مشارکت‌کنندگان، اعطای پاداش و سهام و… از جمله اقداماتی است که اپراتورها انجام می‌دهند.
ایجاد درآمد بالا و فعال، شانس بیشتر برای اضافه کردن بلوک جدید به زنجیره بلاک‌چین، استخراج ارز دیجیتال در زمان کمتر همچنین دسترسی به امکانات پیشرفته محاسباتی و صرف انرژی کمتر از مهمترین مزیت‌های فعالیت در استخرهای استخراج به شمار می‌رود.
مزایای استخراج ارزهای دیجیتال برای اقتصاد جهانی
در قسمت‌های پیش برخی از مزایای استخراج ارزهای دیجیتال گفته که مهمترین آن، درآمدزایی غیرفعال، ایمن‌سازی به شبکه بلاک‌چین و اعتبار بخشی به آن و تمرکززدایی از شبکه بلاک‌چین بود.
اما آن چیزی که کمتر به آن توجه می‌شود، فراگیر شدن روشی غیرمتمرکز برای انجام مناسبات مالی نه فقط در بخش خصوصی که در بخش دولتی است.
ارز بازار جهانی ارزهای دیجیتال تا 20 ژوئن 2024 حدود 2.43 تریلیون دلار بود که بیت‌کوین بیشترین سهم از آن را با 54.19 درصد داراست.
از آنجایی که این رمزارز هم اکنون در برخی مناسبات مالی حضور داشته و پیش‌بینی می‌شود این حضور نیز پررنگ‌تر شود، ضروری است توجه ویژهای به پتانسیل‌های آن شود.
جمع بندی:
معرفی فناوری بلاک‌چین به جهان، دروازه‌های تازه‌ای را گشود که ارزهای دیجیتال یکی از آن‌ها بود. در واقع بلاک‌چین به صورت غیرمستقیم توانست مناسبات مالی جدیدی را در جهان ایجاد کند که شاید بتوان انتظار نظم نوین مالی در جهان را داشت.
