ماینینگ (mining) یا استخراج ارز دیجیتال چیست؟

استخراج ارز دیجیتال یا ماینینگ یک موضوع محبوب در سایت‌ها و در میان کاربران کریپتو است. احتمالاً ویدیوهایی را دیده اید و مقالاتی در مورد بیت کوین (BTC)، دش، اتریوم (ETH) و دیگر انواع ارزهای دیجیتال خوانده اید و در این مقالات، موضوع استخراج ارزهای دیجیتال را دیده‌اید. اما همه اینها ممکن است شما را به این فکر وادار کند که “ماینینگ بیت کوین چیست؟” یا «استخراج ارز دیجیتال چیست؟»

استخراج ارز دیجیتال چیست؟

ماینینگ یا همان استخراج ارز دیجیتال فرآیندی است که در طی آن شبکه‌های کامپیوترهای تخصصی رمز ارز جدید تولید و منتشر می‌کنند و تراکنش‌های جدید را تأیید می‌کنند.

استخراج فرآیندی است که بیت‌کوین (BTC) و چندین ارز دیجیتال دیگر برای تولید کوین‌ها و تأیید تراکنش‌های جدید استفاده می‌کنند. این امر شامل شبکه‌های گسترده و غیرمتمرکز رایانه‌هایی در سراسر جهان است که تراکنش‌ها را تایید و امن می‌کند. بلاک چین تراکنش‌های جدید را ثبت می‌کندو رایانه‌ها که به آن‌ها ماینر نیز گفته می‌شود، در ازای مشارکن در پردازش و تامین امنیت شبکه پاداش دریافت می‌کنند. 

بیشتر مردم ماینینگ را راهی برای تولید کوین جدید می‌دانندو با این حال استخراج ارز دیچیتال شامل اعتبارسنجی تراکش‌ها و افزدن آنها به بلاکچین است. مهمتر از همه، استخراج رمز ارز از هزینه اضافی ارز دیجیتال در یک شبکه توزیع شده جلوگیری می‌کند.

مانند ارزهای فیزیکی، زمانی که یکی از اعضا ارز دیجیتال را خرج می کند، دفتر کل دیجیتال باید با برداشت از یک حساب و اعتبار دادن به حساب دیگر به روز شود. با این حال، چالش یک ارز دیجیتال این است که پلتفرم های دیجیتال به راحتی دستکاری می شوند. بنابراین، دفتر کل توزیع شده بیت کوین (BTC)، تنها به ماینرهای تایید شده اجازه می دهد تا تراکنش های دفتر کل دیجیتال را به روز کنند. این به ماینرها مسئولیت مضاعفی برای ایمن کردن شبکه از هزینه مضاعف می دهد.

در همین حال، ارزهای جدیدی تولید می‌شود تا به ماینرها برای کارشان در تامین امنیت شبکه پاداش دهد. از آنجایی که بلاکچین غیرمتمرکز است، فرآیند استخراج برای اعتبارسنجی تراکنش‌ها بسیار مهم است. بنابراین، ماینرها با مشارکت در فرآیند اعتبارسنجی تراکنش که شانس آنها را برای برنده شدن سکه های تازه ایجاد شده افزایش می‌دهد، تشویق می‌شوند تا شبکه را ایمن کنند.

برای اطمینان از اینکه تنها ماینرهای کریپتو تایید شده می‌توانند ماینینگ و اعتبارسنجی تراکنش ها را انجام دهند، یک پروتکل اجماع اثبات کار (PoW) ایجاد شده است. PoW همچنین شبکه را از هرگونه حمله خارجی ایمن می کند.

در سیستم بانکی سنتی، ارز فیات توسط موسسات مالی و مقامات دولتی چاپ و توزیع می‌شود. اما برای بیشتر ارزهای دیجیتالی، صدور کوین های جدید در اختیار نهادهای متمرکز نیست. در عوض، ارزهای دیجیتالی جدید از طریق فرآیند ماینینگ تولید می شوند، که از یک مجموعه قوانین از پیش تعریف شده و ایجاد شده توسط پروتکل اساسی پیروی می‌کنند. در حالی که پروتکل قوانین اصلی را مشخص می‌کند، الگوریتم های به اصطلاح توافق جمعی (consensus) نحوه رعایت این قوانین (به عنوان مثال، در هنگام اعتبار سنجی معاملات) را مشخص می‌کنند.

به عنوان مثال در استفاده از بیت کوین (BTC)، به کسانی که در فرایند استخراج شرکت می‌کنند، mining nodes یا ماینر گفته می‌شود و آنها نقشی اساسی در امنیت شبکه بلاکچین بازی می‌کنند. کار یک ماینر جمع آوری معاملات تأیید نشده از استخر حافظه و سازماندهی آنها در یک بلوک کاندید است که سعی در تأیید آن دارند.

هنگام ایجاد بلاک کاندید، یک ماینر معامله ای را شامل می‌شود که در آن پاداش بلاک را برای خود ارسال می‌کند. این معامله به عنوان معامله کوین شناخته می‌شود و معمولا اولین معامله ای است که در یک بلوک ثبت می‌شود.

پس از تشکیل لیست معاملات تأیید نشده، هر تراکنش هش می‌شود و خروجی آنها به صورت جفتی سازماندهی می‌شود. سپس این جفت ها هش می شوند و خروجی های جدیدی تولید می‌کنند که همچنین به صورت جفت سازماندهی می‌شوند و بار دیگر هش می‌شوند. این فرآیند تکرار می‌شود تا زمانی که یک هش فردی تولید شود، که از آن به عنوان ریشه هش یا ریشه درخت مرکل یاد می‌شود.

سپس ریشه هش با هش بلوکی که قبلا تأیید شده همراه با یک عدد تصادفی به نام nonce  (به علاوه برخی پارامترهای دیگر) ترکیب می‌شود. سپس این عناصر هش می‌شوند و هش بلوک را برای آن بلوک کاندید تولید می‌کنند.

با این حال، ماینر تنها درصورتی موفق خواهد بود که خروجی حاصل شده (بلوک هش) برای بلوک کاندید آنها زیر یک مقدار از پیش تعیین شده (هدف) باشد. در نتیجه، این فرایند بر اساس آزمون و خطا است و آنها برای یافتن یک نتیجه معتبر نیاز به انجام توابع هش متعدد با nonces ها دارند. اولین ماینری که هش معتبری پیدا می‌کند بلوک کاندید خود را تأیید می‌کند و پاداش بلوک را می‌گیرد. کل مراحل به طور متوسط ده دقیقه طول می‌کشد.

بلاک پس از دریافت اعتبار خود به بلاکچین اضافه می‌شود و ماینرها شروع به کار در بلاک بعدی می‌کنند. هش معتبر تولید شده توسط ماینرها به عنوان اثبات کار آنها عمل می‌کند و به همین دلیل است که الگوریتم توافق جمعی بیت کوین را اثبات کار می‌نامند. هر بلوک تأیید شده دارای یک هش بلوک منحصر به فرد است که به عنوان یک شناسه عمل می‌کند.

پاداش بلوک توسط پروتکل بیت کوین تعریف می‌شود و هر ۲۱۰۰۰۰ بلوک (حدود چهار سال) کاهش می یابد. در ابتدا، پاداش بلوک ۵۰ بیت کوین بود و اکنون ۱۲.۵ بیت کوین است. در زیر روش های انجام استخراج آورده شده است:

• ماینرهای انفرادی

هر کسی می‌تواند سخت افزار تخصصی استخراج را خریداری کند و به اینترنت متصل شود. این امر در اوایل دهه ۲۰۱۰ بیشتر از امروز امکان پذیر بود. با این حال، ارزهای جدید همیشه آنلاین می‌شوند و اگر از روش اثبات کار (PoW) به جای اثبات سهام (PoS) استفاده کنند، رایانه‌های معمولی یا رایانه‌هایی با پردازنده‌های گرافیکی پیشرفته ممکن است برای استخراج کافی باشند.

• استخرهای استخراج

سازمان ها منابع خود را برای به دست آوردن مقدار زیادی سخت افزار استخراج ترکیب می کنند. استخرهای ماینینگ نیز برای عموم باز هستند که به موجب آن هر کسی می‌تواند رایانه‌های خود را به شبکه اضافه کند. 

• استخراج ابری

مردم می توانند با استفاده از سرویس استخراج ابری زمان اجاره کنند و هزینه ای ماهانه بپردازند. 

• انرژی ماینینگ

مشکلی که ماینرها سعی در حل آن برای بیت کوین و اتریوم، دو رمزارز اصلی دارند، برق زیادی مصرف می کند. وب سایت Digiconomist (www.digiconomist.net) که به عنوان الگوریتم اجماع “اثبات کار” شناخته می شود، می گوید بیت کوین و اتریوم با هم به اندازه اندونزی انرژی مصرف می کنند. با این حال، اتریوم در حال تغییر روش اجماع خود است که در اواخر سال ۲۰۲۰ آغاز شد (به اتریوم ۲.۰ مراجعه کنید). 

استخراج چگونه کار می‌کند؟

سه راه اصلی برای به دست آوردن بیت کوین و سایر ارزهای دیجیتال وجود دارد. می‌توانید آن‌ها را در صرافی‌هایی مانند پینگی بخرید، آن‌ها را به‌عنوان پرداخت برای کالاها یا خدمات دریافت کنید، یا عملاً آن‌ها را «ماین» کنید. سومین دسته را در این مقاله توضیح می دهیم و از بیت کوین به عنوان مثال استفاده می‌کنیم.

شاید به این فکر کرده باشید که خودتان استخراج بیت کوین را امتحان کنید. یک دهه پیش، هر کسی که یک کامپیوتر مناسب داشت می‌توانست در ایم فرآیند مشارکت داشته باشد، اما با رشد بلاک چین، قدرت محاسباتی مورد نیاز برای حفظ آن افزایش یافته است. (بسیار زیاد: در اکتبر ۲۰۱۹، برای استخراج یک بیت کوین به ۱۲ تریلیون برابر بیشتر از زمانی که اولین بلاک ها در ژانویه ۲۰۰۹ استخراج شد، به قدرت محاسباتی نیاز داشت.) در نتیجه، استخراج بیت کوین برای مبتدیان و با استفاده از یک سیستم ساده کمی دشوار است. این روزها. تقریباً تمام ماینینگ‌ها در حال حاضر توسط شرکت های تخصصی یا گروه هایی از افراد انجام می شود که منابع خود را با هم ترکیب می کنند. اما هنوز هم خوب است که بدانیم چگونه کار می کند.

کامپیوترهای تخصصی، محاسبات مورد نیاز را برای تایید و ثبت هر تراکنش جدید بیت کوین و اطمینان از امنیت بلاک چین انجام می‌دهند. تأیید بلاک چین به مقدار زیادی قدرت محاسباتی نیاز دارد که به طور داوطلبانه توسط ماینرها ارائه می‌شود.

استخراج بیت کوین بسیار شبیه راه اندازی یک مرکز داده بزرگ است. شرکت‌ها سخت‌افزار ماینینگ را خریداری می‌کنند و هزینه برق مورد نیاز برای فعال نگه داشتن (و خنک کردن) آن را می‌پردازند. برای اینکه این کار سودآور باشد، ارزش ارزهای به دست آمده باید بیشتر از هزینه استخراج آنها باشد.

تنها ۲۱ میلیون بیت کوین وجود خواهد داشت. بلوک نهایی از نظر تئوری باید در سال ۲۱۴۰ استخراج شود. از آن نقطه به بعد، ماینرها دیگر به بیت کوین تازه صادر شده به عنوان پاداش متکی نخواهند بود، بلکه به کارمزدی که برای انجام تراکنش دریافت می کنند متکی خواهند بود.

برنامه استخراج ارز دیجیتال چیست؟

برنامه‌های استخراج ارزهای دیجیتال، برنامه‌های نرم‌افزاری تجاری یا متن باز هستند که استخراج ارزهای دیجیتال خاص را تسهیل می‌کنند. برنامه‌های استخراج کریپتو به عنوان پلتفرم‌هایی برای استخرهای ماینینگ عمل می‌کنند، ماینرهای علاقه‌مند را با یا بدون ریگ متصل می‌کنند تا قدرت هش و استخراج ارز دیجیتال را ترکیب کنند. نرم افزار ماینینگ برای ماینرهای معمولی با منابع محدود ضروری است تا در کنار فارم ماینینگ به طور موثر شرکت کنند.

بهترین برنامه استخراج ارز دیجیتال چیست؟

بهترین اپلیکیشن‌های استخراج ارزهای دیجیتال عبارتند از:

• AWESOME MINER

Awesome Miner که در سال ۲۰۱۴ توسط شرکت سوئدی IntelliBreeze Software AB راه اندازی شد، یک برنامه رایگان و ممتاز مبتنی بر ویندوز یا لینوکس برای مدیریت و نظارت بر استخراج ارزهای دیجیتال محبوب مانند بیت کوین (BTC)، اتریوم (ETH) و لایت کوین است. Awesome Miner همه ویژگی‌های مورد نیاز برای شروع کار از جمله گزینه هایی برای استخراج ابری (Managed Miner)، سیستم عامل ASIC، استخرهای ماینینگ و اتصال یک ریگ ASIC خارجی را دارد. ویژگی‌های بیشتر شامل اورکلاک بومی، نظارت بر پردازنده گرافیکی و سازماندهی گروه های ماینر بر اساس برچسب‌ها است.

• CUDO MINER

Cudo Miner یکی دیگر از گزینه‌های برتر است که راه حل های ماینر، ماینینگ و استخراج ابری سازگار با ویندوز، مک، لینوکس، CudoOS و ASIC را ارائه می‌دهد. Cudo Miner با هدف قرار دادن صاحبان دستگاه‌های شخصی تا فارم‌های ماینینگ سازمانی، دارای ویژگی‌های پیشرفته‌ای مانند تعویض خودکار کوین بر اساس سودآوری، تأیید اعتبار چند عاملی (MFA) و تنظیمات الگوریتم پیشرفته برای استخراج سفارشی‌شده است. Cudo Miner در حال حاضر امکان استخراج بیت کوین، اتریوم، مونرو و Ravencoin را می‌دهد.

• ECOS

به عنوان یک پلتفرم دیفای، ECOS فراتر از استخراج صرفاً با ابزارهای سرمایه گذاری کریپتو اضافی برای کیف پول، معامله و مدیریت سبدسهام است. ECOS قراردادهای ماینینگ ابری را برای بیت کوین بر اساس قیمت پیش‌بینی‌شده بیت کوین، مدت قرارداد و نرخ هش (TH/s) برای ماینرهای علاقه‌مند ارائه می‌کند. با قیمت‌گذاری فوری و تقسیم سود، ECOS برای ماینرهای غیرفعال که می‌خواهند بدون منابع یا تخصص موجود برای مدیریت عملیات استخراج، در استخراج بیت کوین شرکت کنند، بهترین است.

• ETHERMINE

برای استخراج دومین ارز دیجیتال برتر یعنی اتریوم، Ethermine که پیش از این با نام Ethpool شناخته می‌شد، شامل بیش از ۱۲۵ هزار ماینر است که بیش از یک چهارم نرخ هش شبکه اتریوم را کنترل می‌کنند. Ethermine با استفاده از ساختار پرداخت Pay-Per-Last-N-Shares (PPLNS)، پرداخت های فوری و امنیت بیشتری را برای سرمایه گذاران بلند مدت ارائه می‌دهد. ماینرها می توانند یک سرور جغرافیایی استخراج (آسیا، اروپا، آمریکای شمالی) و نرم افزار استخراج برای پردازنده های AMD یا NVIDIA و سیستم عامل های ویندوز یا لینوکس را برای شروع انتخاب کنند.

• MINERGATE

در حالی که استخراج کریپتو زمانی فقط بیت کوین را شامل می‌شد، MinerGate در را به روی میزبانی از فرصت های استخراج آلت کوین از تقریباً هر دستگاهی باز می‌کند. در مجموع، MinerGate ده ارز از جمله زی کش، لایت کوین، مونرو، اتریوم و Bytecoin را برای انتخاب ارائه می‌دهد. استخرهای آن از بیش از ۳۰۰ هزار ماینر فعال با برنامه‌های رابط کاربری گرافیکی برای دستگاه‌های ویندورز، مک، لینوکس و اندروید پشتیبانی می‌کنند. با تغییر خودکار به استخراج سودآورترین ارز و تجزیه و تحلیل معیار سخت افزاری، ماینرها می‌توانند به راحتی فعالیت‌های ماینینگ را مدیریت کنند.

• NICEHASH

یکی دیگر از پلتفرم‌های تمام عیار ارزهای دیجیتال، NiceHash، راه‌حل‌هایی را برای ماینرها، سرمایه‌گذاران و معامله‌گران کریپتو ارائه می‌دهد. برخلاف دیگر پلتفرم‌های استخراج رمزارز، که استخرهای استخراج را برای ارزهای خاص ارائه می‌کنند، NiceHash بدون توجه به ارز، اجماع یا الگوریتم به بازاری برای قدرت هش تمایل دارد. کاربران علاقه مند می‌توانند با انتخاب استخراج GPU یا استخراج CPU یا پیوند دادن یک ماینر ASIC موجود شروع کنند. NiceHash با بیش از ۶۰۰ هزار کاربر روزانه، فروش قدرت هش را برای بسیاری دیگر از استخرهای استخراج کریپتو تسهیل می‌کند.

• استخر SLUSH

یکی از اولین سازمان‌های ماینینگ، Slush Pool، با بیش از ۱.۲۵ میلیون بیت‌کوین استخراج‌شده از سال ۲۰۱۰، یک استخر استخراج BTC بوده است. در حالی که استخراج BTC با بیش از ۱۸۰ هزار کارگر فعال در سال ۲۰۲۱ عجیب نبود، Slush Pool اخیراً استخراج Zcash را فعال کرده است. به عنوان یک شرکت کننده Slush Pool، کاربران به ویژگی های پیشرفته ای مانند نظارت بر گره، یکپارچه سازی API و پرداخت های قابل تنظیم دسترسی دارند. Slush Pool به رهبری شرکت استخراج BTC Braiins به توسعه جدیدترین ویژگی‌ها برای بهبود امنیت و کارایی ادامه می‌دهد.

آیا استخراج ارز دیجیتال سودآور است؟

کسب سود از استخراج کریپتو دشوار شده است؛ زیرا در دهه گذشته ماینرهای فردی و شرکت های استخراج تجاری بیشتری به بازار پیوسته اند. هزینه‌ها بر اساس سخت‌افزار استخراج و محل آن متفاوت است، اما سودآوری ماینرهای کوچک کم است.

همانطور که ماینرها وارد بازار شدند، هزینه استخراج نیز به طرز چشمگیری افزایش یافت. هزینه های سخت افزاری از ده ها تا صدها هزار دلار متغیر است و هزینه برق مورد نیاز بسته به موقعیت جغرافیایی می‌تواند حتی بیشتر باشد.

در حالی که یک دهه پیش ماینرهای DIY می‌توانستند یک دکل بخرند و از خانه شروع کنند، بازار جهانی ماینینگ کریپتو امروز به تدریج توسط شرکت‌ها و سازمان‌هایی اداره می‌شود که ماینینگ و جوایز را با هم ترکیب می‌کنند. در اکتبر ۲۰۲۱، دفتر ملی تحقیقات اقتصادی ایالات متحده (NBER) تحقیقاتی را منتشر کرد که در آن اظهار داشت:

ما نشان می‌دهیم که ظرفیت استخراج بیت کوین در ۵ سال گذشته بسیار متمرکز بوده است. ۱۰ درصد از ماینرهای برتر بازار بقیه استحراج کنندگان را کنترل می‌کنند . نزدیک به ۵۰ درصد از ظرفیت استخراج را تحت مدیریت دارند.

بیت کوین: مثالی برای سودآوری استخراج کریپتو

در سال ۲۰۰۹، بیت کوین، اولین ارز دیجیتال با موفقیت به اولین ماینر بیت کوین خود ۵۰ بیت کوین به ارزش ۶۰۰۰ دلار اهدا کرد. در آن زمان، منابع محاسباتی و انرژی مورد نیاز برای استخراج یک بیت کوین به میزان قابل توجهی کمتر بود و به ماینرهای علاقه مند اجازه می‌داد تا بیشتر پاداش را به جیب بزنند.

از آنجایی که پروتکل بیت کوین دارای هاوینگ است، جوایز بلاک به نصف کاهش می‌یابد، در سومین و جدیدترین هاوینگ در می ۲۰۲۰ از ۱۲.۵ بیت کوین به ۶.۲۵ بیت کوین کاهش یافت. اگرچه هر پاداش بلاک به کاهش خود ادامه خواهد داد، اما افزایش ارزش بیت کوین به این معنی است که ماینرهای اختصاصی همچنان می توانند سودآور باشند. ادغام قابلیت ها و درآمدهای استخراج همچنان روش غالب برای ماینرهای علاقه مند است.

بیشتر بخوانید: آینده استخراج ارز دیجیتال چیست؟

آیا جایگزینی برای استخراج کریپتو وجود دارد؟

بیشتر ارزهای دیجیتال از استخراج یا پروتکل اثبات کار، به عنوان مکانیزم اجماع برای تولید بلاک چین توزیع شده استفاده می‌کنند. روش جایگزینی که به طور فزاینده ای مورد استفاده قرار می گیرد، الگوریتم گواه اثبات سهام (PoS) است. در حالی که ماینینگ یک فرآیند جامع منابع است، در عوض، استیکینگ مستلزم نگه داشتن ارز دیجیتال برای مدت طولانی برای کسب پاداش های بلوک است. چندین ارز دیجیتال حرکت از PoW به PoS را برای دستیابی به شیوه های زیست محیطی پایدارتر در نظر می‌گیرند.

منبع : investopedia و webopedia