استخراج یا ماینینگ ارزهای دیجیتال چیست؟

ماینینگ رمز ارزها:

استخراج ارزهای دیجیتال، فرایندی است که طی آن تراکنش‌های بین کاربران، تأیید و به بلاک چین اضافه می‌شود.

همچنین فرآیند استخراج شاملِ وارد کردن کوین‌های جدید به منابع موجود و در گردش است و یکی از عناصر کلیدی است که به ارزهای دیجیتال اجازه می‌دهد، بدون نیاز به مرجع ثالث، به عنوان یک شبکه غیر متمرکز و همتا به همتا، به فعالیت بپردازند.

بیت کوین محبوب‌ترین نمونه رمز ارز است، که قابل استخراج می‌باشد، اما شایان ذکر است که همه‌ی رمز ارزها، قابل استخراج نیستند. استخراج بیت کوین بر اساس یک الگوریتم به نام اثبات کار (POW) است.

فرآیند استخراج چگونه است؟

ماینرها، یک گره یا (node) در شبکه اند که تراکنش‌ها را جمع آوری کرده و آن‌ها را به صورت بلاک سازماندهی می‌کنند.

هر زمان که معاملات انجام می‌شود، همه گره‌های شبکه، آن‌ها را دریافت کرده و اعتبار آن‌ها را تأیید می‌کنند. سپس، ماینرها این تراکنش‌ها را از حافظه، جمع آوری کرده و شروع به تجمیع آن‌ها در یک بلاک (بلاک کاندید) می‌کنند.

اولین قدم برای استخراج یک بلاک این است که هر تراکنش را از حافظه ذخیره شده به صورت جداگانه هش کنید، اما قبل از شروع فرآیند، ماینر یک تراکنش اضافه می‌کند که در آن پاداشِ استخراج (پاداش بلاک) را برای خود ارسال می‌کند.

این معامله به عنوان معامله coinbase نامیده می‌شود، معامله‌ای که در آن، کوین‌ها «از جایی نامعلوم» ایجاد می‌شوند و در بیشتر موارد، این اولین معامله است که در یک بلاک جدید ثبت می‌شود.

پس از هش کردن هر معامله، هش‌ها به چیزی شبیه درخت مرکل (یا درخت هش) سازماندهی می‌شوند – که با سازماندهی هش‌های مختلف، معامله به صورت جفت و سپس هش کردن آن‌ها شکل می‌گیرد.

سپس خروجی‌ها به صورتِ جفت، سازماندهی شده و یکبار دیگر هش می‌شوند و این روند تا رسیدن به «بالای درخت» تکرار می‌شود. بالای درخت را هش ریشه (یا ریشه مرکل) نیز می‌نامند و اساساً یک هش منفرد است که نشان دهنده تمام هش‌های قبلی است که برای تولید آن استفاده شده است.

هشِ ریشه همراه با هشِ بلاک قبلی و یک عدد تصادفی به نام (nonce) در سربرگ یا هِدِر بلاک قرار می‌گیرد.

سپس، هِدر بلاک، یک خروجی بر اساس آن عناصر (هش ریشه، هش بلاک قبلی و nonce)، به علاوه چند پارامتر دیگر، هش می‌کند. خروجی هش بلاک است و به عنوان بلاکِ جدید یا (بلاک کاندید)، عمل می‌کند.

برای اینکه بلاک جدید، معتبر تلقی شود، خروجی (هش بلاک)، باید کمتر از مقداری باشد که توسط پروتکل تعیین می‌شود. به عبارت دیگر، هش بلاک باید با تعداد مشخصی از صفرها شروع شود.

مقدار هدف – که به سختیِ هشینگ نیز معروف است – به طور مرتب توسط پروتکل تنظیم می‌شود و اطمینان حاصل می‌کند که سرعت ایجاد بلاک‌های جدید، ثابت و متناسب با مقدار هشِ اختصاص داده شده به شبکه است.

بنابراین، هر بار که ماینرهای جدید به شبکه ملحق می‌شوند و رقابت افزایش می‌یابد، سختی هشینگ افزایش می‌یابد و از کاهش میانگینِ زمانِ ایجادِ بلاک جلوگیری می‌کند.

در مقابل، اگر ماینرها تصمیم به ترک شبکه بگیرند، سختیِ هش کاهش می‌یابد و زمانِ ایجاد بلاک را ثابت نگه می‌دارد حتی اگر قدرت محاسباتی کمتری به شبکه اختصاص داده شود.

فرآیند استخراج از ماینرها مستلزم این است که هِدر بلاک را بارها و بارها درهم هش کنند، با تکرار در nonce تا زمانی که یکی از ماینرهای شبکه در نهایت یک هش بلاک معتبر تولید کنند.

وقتی یک هش معتبر پیدا شد، گره‌ی بنیانگذار (ماینر)، بلاک را به شبکه منتشر می‌کند. همه گره‌های دیگر بررسی می‌کنند که آیا هش معتبر است و در این صورت، بلاک را به کپی بلاک چین خود اضافه کرده و سپس به سراغ استخراج بلاک بعدی می‌روند.

با این حال، گاهی اوقات اتفاق می‌افتد که دو ماینر یک بلاک معتبر را همزمان منتشر می‌کنند و شبکه با دو بلاک که در رقابت هستند، به پایان می‌رسد.

ماینرها، بلاک بعدی را بر اساس بلاکی که ابتدا دریافت کرده‌اند، استخراج می‌کنند. رقابت بین این بلاک‌ها ادامه می‌یابد تا بلاک بعدی بر اساس یکی از بلاک‌های رقیب استخراج شود.

بلاکی که رها می‌شود بلاک یتیم (orphan block) یا بلاک کهنه (stale block) نامیده می‌شود.

ماینرهای این بلاک به استخراج زنجیره‌ی بلاکِ برنده باز می‌گردند.

استخرهای استخراج:

در حالی که پاداشِ بلاک، به ماینری داده می‌شود که ابتدا هش معتبر را کشف کند، احتمال یافتن هش، برابر با بخشی از کل قدرت استخراج در شبکه است.

پس، ماینرها با درصد کمی از قدرت استخراج، شانس بسیار کمی برای کشف بلاک بعدی، به تنهایی دارند.  در راستای حل این مشکل استخرهای استخراج، ایجاد شده اند.

این به معنای تجمیعِ منابع، توسط ماینرها است، که قدرت پردازشی خود را بر روی شبکه به اشتراک می‌گذارند، تا پاداش را با توجه به میزان کاری که در احتمال یافتن بلاک انجام می‌دهند، به طور مساوی بین همه اعضای گروه تقسیم کنند.