همه آنچه باید درباره ماینینگ ارزهای دیجیتال بدانید

به گزارش واحد ترجمه گذارنیوز، “استخراج” یا به اصطلاح رایج، ماینینگ ارزهای دیجیتال عنصری حیاتی در صنعت رمزارزهاست که اجازه می‌دهد ارزهای دیجیتال به عنوان یک شبکه غیرمتمرکز همتا به همتا (P2P) بدون نیاز به واسطه کار کنند. به عبارت دیگر، ماینینگ فرآیندی است که در آن تراکنش‌های بین شرکت‌کنندگان در شبکه بلاکچین تأیید و به دفتر کل توزیع‌شده اضافه می‌شوند. در فرایند ماینینگ، بلوک‌های جدیدی به موجودی در گردش یک ارز وارد می‌شود. در ادامه، مفهوم ماینینگ ارزهای دیجیتال را با مثالی ساده از بیت کوین بیشتر توضیح خواهیم داد.

حتماً می‌دانید که اولین ارز دیجیتال غیرمتمرکز بازار یعنی بیت کوین (BTC)، توسط یک شبکه همتا به همتا (P2P) از ماینرهایی اداره می‌شود که مسئول حفظ بلاکچین بیت کوین هستند. ماینر در واقع یک نود یا گره‌ (node) در شبکه است که تراکنش‌ها را جمع‌آوری، آنها را تأیید و به بلاکچین اضافه می‌کند. زمانی که ماینرها با موفقیت یک بلوک قانونی را به بلاکچین اضافه کردند، هر شبکه در مقابل این کار به آنها با ارز دیجیتال مخصوص خود پاداش می‌دهد که در این مورد، بیت کوین است. به این پروسه افزودن بلوک به شبکه و ورود یک واحد بیت کوین جدید به کل موجودی در گردش این ارز، به اصطلاح استخراج یا “ماینینگ بیت کوین” می‌گویند.

سازوکار ماینینگ ارزهای دیجیتال چگونه است؟

ماینرها باید برای افزودن یک بلوک به دفتر کل توزیع شده، یک پازل رمزنگاری را به‌عنوان بخشی از مکانیسم اجماع تکمیل کنند. این روش از تلاش گره‌های سرکش برای جعل بلوک‌ها و ادعای اشتباه دریافت پاداش جلوگیری می‌کند.

با این وجود، به دلیل قابلیت ارسال و دریافت پرداخت‌های ناشناس، بیت کوین از زمان راه‌اندازی خود در سال 2009 تاکنون، همیشه مورد توجه هکرها قرار داشته است. به عنوان مثال، یک بدافزار ماینینگ مانند کریپتوجکینگ یا رمزارز ربایی (Cryptojacking) می‌تواند به عناصر مخرب اجازه ‌دهد بدون صرف هزینه، ارزهای مجازی را به دست آورند.

معمولاً برای استخراج ارزهای رمزپایه‌ای مانند بیت کوین (BTC) و اتریوم (ETH) و سایر آلتکوین‌هایی که از مکانیزم اجماع اثبات کار (PoW) استفاده می‌کنند، به تجهیزات سخت‌افزاری گران قیمت و مصرف مقدار زیادی برق نیاز است. این روش از آن جهت تحت عنوان “استخراج” شناخته می‌شود که مکانیسم اثبات کار (PoW) شبیه جستجوی طلا در معدن است.

ناگفته نماند که اتریوم اخیراً به روش اجماع جایگزینی به نام اثبات سهام (PoS) روی آورده است، که در آن اعتباردهنده‌ها به‌طور تصادفی متناسب با سهام فعلی‌شان در سیستم انتخاب می‌شوند، نه اینکه مجبور باشند منابع پردازشی را برای ایجاد بلوک‌های قانونی صرف کنند.

چگونه ارز دیجیتال ماین کنیم؟

ارزهای دیجیتال از طریق دستگاه‌های ساخته شده ویژه‌ای تحت عنوان ریگ‌های ماینینگ، استخراج می‌شوند. توسعه تجهیزات ماینینگ گستره وسیعی از CPUها تا ASICها را در بر می‌گیرد. افزایش دوره‌ای “سختی استخراج” باعث ایجاد ماشین‌های جدیدی شده است که کارآمدتر از نمونه‌های قبلی بوده‌اند.

انتخاب بهترین راه برای ماین کردن ارزهای دیجیتال به هزینه پروسه ماینینگ و بودجه شما بستگی دارد. ماینینگ ارزهای دیجیتال روش‌های مختلفی دارد که در ادامه به شرح و توضیح آنها می‌پردازیم.

ماینینگ با پردازنده (CPU Mining)

در استخراج با کمک پردازنده یا سی‌پی‌یو ماینینگ (CPU) سوابق تراکنش‌ها با استفاده از واحد پردازش مرکزی برای انجام محاسبات لازم، به دفتر کل ارز دیجیتال اضافه می‌شود. واحد پردازش مرکزی (CPU) یک جزء رایانه‌ای است که قدرت پردازش لازم برای اقدامات انجام شده توسط نرم‌افزار نصب شده بر روی آن رایانه، را فراهم می‌کند.

در اولین روزهای ماینینگ، هش‌ریت شبکه کمتر یا مساوی 10 مگاهش در ثانیه (MH/sec) بود و فرایند ماینینگ با استفاده از نرم‌افزارهای استخراج CPU مانند سی‌پی‌یو ماینر (cpuminer) انجام می‌شد. ولی آیا اکنون ماینینگ رمزارزها با استفاده از لپ‌تاپ‌ یا کامپیوترهای شخصی معمولی سودآور است؟

نسخه‌های قبلی کلاینت‌های بیت‌کوین، ماینینگ با CPU را انتخاب می‌کردند تا اینکه به دلیل هش‌ریت بالای شبکه، این روش دیگر سودآوری کافی را نداشت. با این حال، کوین‌هایی مانند مونرو (XMR) همچنان از ماینینگ CPU برای استخراج سودآور استفاده می‌کنند. به این ترتیب، هر کسی که به یک رایانه دسترسی دارد می‌تواند این ارزهای دیجیتال را با استفاده از واحد پردازش مرکزی خود استخراج کند.

علاوه بر این، یک خنک کننده برای خنک کردن سخت‌افزار، یک پردازنده برای رقابت با فرکانس بالا، کانال‌های حافظه و پهنای باند استفاده کننده از یک مموری با دسترسی تصادفی، یک منبع تغذیه برای تامین هش‌ریت کارآمد و پشتیبانی بی صدا، و یک مادربُرد برای ارتباط پیوسته همه عناصر، ازجمله اجزای ضروری یک ریگ ماینینگ CPU هستند.

فرایند ماینینگ با کمک پردازنده مرکزی (CPU) را می‌توانید به تنهایی انجام دهید یا به گروهی از ماینرها بپیوندید. توانایی یک ماینر منفرد در افزودن کوین‌های جدید به کیف پول‌های رمزارزی خود، به سخت‌افزار و هش‌ریت شبکه بستگی دارد. با این حال، لازم است که پیش از مبادرت به استخراج به صورت فردی، درآمد حاصل از آن را در مقابل هزینه برق و سایر هزینه‌ها بسنجید.

ماینرهای منفرد به سمت استخرهای ماینینگ کشیده می‌شوند، جایی که می‌توانند با سایر ماینرها همکاری و منابع محاسباتی خود را برای یافتن بلوک‌های جدید ترکیب کنند. این کار آنها را قادر می‌سازد تا هزینه‌های سخت‌افزاری و هزینه برق مصرفی خود را تا حدودی کاهش دهند. با این حال، هر استخر ماینینگ الزامات سخت‌افزاری خاص خود را می‌طلبد و ماینرها برای پیوستن به یک استخر، ملزم به رعایت مقررات آن هستند.

ماینینگ با پردازنده گرافیکی (GPU)

از آنجایی که قدرت استخراج پردازنده‌های مرکزی (CPU) نمی‌توانست پاسخگوی تقاضای فزاینده بازار باشد، واحدهای پردازش گرافیکی (GPU) در کنار CPUها برای استخراج ارزهای دیجیتال مورد استفاده قرار گرفتند. به این ترتیب، مشکل محاسبات پیچیده ریاضی با استفاده از کارت‌های گرافیکی حاوی GPU حل شد.

واحدهای پردازش گرافیکی برای اولین بار در اکتبر 2010 (مهر 89) درست زمانی که نرم‌افزار استخراج بیت کوین برای پردازنده‌های گرافیکی به صورت آنلاین در دسترس قرار گرفت، برای ماین کردن رمزارزها استفاده شدند. بسته به سن و هزینه‌های GPU، عملکرد آن متفاوت است، اما بسیاری از GPUهای مدرن تا 2 هزار برابر قدرت هش یک ماینر CPU با قدرت 20 کیلوهش (KH/s) را ارائه می‌دهند.

علاوه بر این، ماینرهای GPU می توانند چندین عملیات را به موازات یکدیگر انجام دهند؛ گاهی برخی از ماینرها چندین ریگ استخراج با چند GPU را برای کار همزمان 24 تا 48 GPU با یکدیگر ترکیب می‌کنند. ریگ ماینینگ مجموعه‌ای از دستگاه‌های جداگانه استخراج است که توان خروجی استخراج یا هش‌ریت و پرداخت را افزایش می‌دهد.

ماینینگ با تراشه‌های دیجیتالِ قابل برنامه‌ریزی (FPGA)

افزایش مستمر هزینه‌های استخراج نسبت به کل ارزهای به دست آمده تاثیری منفی بر سودآوری فرایند ماینینگ داشته است. در نتیجه، ماینینگ با GPU به دلیل هزینه‌های بالا و بازده کم، دیگر کارآمد نبود. در این زمان، نیاز به ماشین‌هایی که می‌توانستند فرایند ماینینگ را مثل قبل سودآور کنند تا ماینرها بتوانند به کار خود ادامه دهند، باعث تولید مدار مجتمع دیجیتال برنامه‌پذیر یا به اختصار FPGAها شد.

یک مدار الکتریکی که با عنوان مدار مجتمع دیجیتال برنامه‌پذیر (FPGA) شناخته می‌شود، می‌تواند برای انجام عملکردهای منطقی خاص برنامه‌ریزی شود. به بیان دیگر، یک ماینر FPGA را می‌توان برای ماین کردن یک رمزارز خاص پیکربندی کرد. با این وجود، این امکان وجود دارد که در صورت لزوم از طریق آموزش‌های ویژه، این پردازنده را برای استخراج یک رمزارز متفاوت با استفاده از یک الگوریتم استخراج متفاوت برنامه‌ریزی کرد.

این تراشه‌های دیجیتالی قابل برنامه‌ریزی (FPGAها) به لحاظ مصرف انرژی، تا پنج برابر کارآمدتر از پردازنده‌های گرافیکی هستند و این قابلیت را دارند که در عرض یک یا دو سال، کل هزینه مالکیت را بازگردانند. با این حال، تسلط ماینرهای FPGA بر بازار چندان طولی نکشید زیرا مدارهای مجتمع با کاربرد خاص (ASICها) با هزینه کمتر و کارایی انرژی بیشتر، به سرعت جای آنها را گرفتند.

ماینینگ با مدارهای مجتمع با کاربرد خاص (ASIC)

با گذشت زمان و افزایش سختی استخراج، یافتن ماشین‌های ارتقایافته با قیمت‌های پایین‌تر به امری ضروری بدل شد و رقابت شدیدی را در میان ماینرها ایجاد کرد. علیرغم انعطاف‌پذیری در ساخت و برنامه‌ریزی، مدارهای مجتمع دیجیتال برنامه‌پذیر (FPGAها) ساخته شده برای اهداف ماینینگ در مقایسه با بازدهی نهایی خود به توان مصرفی زیادی نیاز دارند.

این درحالی است که مدارهای مجتمع با کاربرد خاص یا به اصطلاح ای‌سیک‌ها (ASIC) زمان استفاده در فرایند ماینینگ در مقیاس وسیع، عملکرد بهتری نسبت به FPGAها ارائه می‌کنند و این همان چیزی است که یک ماینر به دنبال آن است.

مدارهای مجتمع با کاربرد خاص (ASIC) که صراحتاً برای محاسبات مکانیزم اجماع اثبات کار (PoW) طراحی شده‌اند، بسیار سریعتر از دستگاه‌های محاسباتی همه منظوره مانند GPU یا CPU عمل می‌کنند.

برای نصب یک ماینر ASIC، وجود یک منبع تغذیه، اتصال اینترنت، روتر دسترسی، آدرس IP، کیف پول و استخر استخراج بسیار مهم است. با این حال، ماهیت غیرمتمرکز شبکه‌های بلاکچین به دلیل قدرت کامپیوتری منحرف در معرض خطر قرار دارد.

ماینینگ مبتنی بر ASIC به طور قابل توجهی هش‌ریت کل شبکه بیت کوین را افزایش داده است و استخراج بیت کوین با استفاده از CPU یا GPU را بی‌ثمر ساخته است. با این حال، از آنجایی که عموم مردم برای مشارکت در فرآیند ماینینگ باید روی تجهیزات تخصصی سرمایه‌گذاری کنند، ورود به فضای ماینینگ با ای‌سیک‌ها با موانع زیادی مواجه است. علاوه‌براین، ریگ‌های ماینینگ ای‌سیک‌ بیت کوین مانند Antminer S19 بین 10 تا 12 هزار دلار هزینه دارند که اصولاً افراد کم درآمد توانایی پرداخت آن را ندارند.

علاوه بر این، سازمان‌هایی که می‌توانند تعداد قابل توجهی از سیستم‌های ای‌سیک‌ را تهیه کرده و نگه دارند، کنترل شبکه بلاکچین را در دست می‌گیرند. از این رو استخراج مبتنی بر ای‌سیک‌ها (ASIC) بیشتر در معرض حملات 51 درصدی قرار دارد.

نقطه ضعف دیگری که در سیستم‌های ماینینگ ای‌سیک‌ (ASIC) وجود دارد، انحصار آن توسط یک سازنده است. به عنوان مثال، یک اپلیکیشن بک‌دور (backdoor application) از پیش نصب‌شده بر روی سخت افزار استخراج ASIC  بیت‌مین همراه با تجهیزات ارسال شده و شرکت را قادر می‌سازد تا بخش قابل توجهی از قدرت هش شبکه را از راه دور مدیریت کند.

برنامه‌های بک‌دور ابزارهای نرم‌افزاری هستند که به هکرها یا مجرمان سایبری امکان دسترسی مستقیم به سیستم‌ها را از راه دور می‌دهند.

کلود ماینینگ یا استخراج ابری

هر کسی که قصد دارد بدون خرید، نصب یا نگهداری سخت‌افزار یا نرم‌افزار تخصصی، ارز دیجیتال به دست آورد می‌تواند این کار را از طریق استخراج ابری یا کلود ماینینگ (cloud mining) انجام دهد. ماینرها می‌توانند به جای صرف هزینه برای سرورهای قدرتمندتر، از قابلیت محاسبات ابری برای تقویت یا جایگزینی منابع محاسباتی داخلی استفاده کنند.

مفهوم اساسی این نوع استخراج این است که ماینرها می‌توانند عملیات ماینینگ را با اجاره یک ای‌سیک‌ (ASIC) به جای خرید آن، انجام دهند. این طرح تحت عنوان ماینینگ میزبانی (hosted mining) شناخته می‌شود و ماینرها را ملزم به پرداخت اجاره ماهانه می‌نماید. علاوه‌براین، زمانی که ضرر و زیان ماینرها به دلیل کاهش قیمت بیت کوین یا افزایش سختی استخراج شبکه به امری اجتناب‌ناپذیر تبدیل می‌شود، اجاره این دستگاه‌ها گزینه‌های خروج در دسترس‌تری برای آنها خواهد بود.

علاوه‌براین، هزینه نگهداری سخت‌افزار و نرم‌افزار در روش استخراج ابری به میزان قابل‌توجهی کاهش می‌یابد. چراکه به دلیل نیاز به سرورها و سخت‌افزارهای کمتر، هزینه‌ها کاهش یافته و از آنجایی که هر برنامه نرم‌افزاری به سرورهای ابری متکی است، عملاً هیچ هزینه تعمیر و نگهداری به ماینر تحمیل نمی‌شود.

برخلاف ماشین‌های ماینینگ میزبانی، ماینرها از پلتفرم‌های ماینینگ میزبانی‌شده به عنوان یک گزینه جایگزین برای اجاره کامپیوترهای مجازی جهت اجرای برنامه‌های کاربردی خود استفاده می‌کنند. آمازون ای‌سی‌2 (Amazon EC2) نمونه‌ای از این پلتفرم‌ها است که در آن مشتریان فقط برای خدماتی که استفاده کرده‌اند هزینه پرداخت می‌کنند.

علاوه‌براین، اجاره قدرت هش به جای مالکیت آن، به ماینرها اجازه می‌دهد به طور همزمان، قدرت پردازش چندین پردازنده قدرتمند ASIC را که توسط شرکت‌های ماینینگ کنترل می‌شوند، اجاره کنند.

آیا ماینینگ رمزارزها هنوز مقرون‌به‌صرفه است؟

قیمت، عملکرد، طراحی و اجرای یک دستگاه ماینینگ ازجمله عناصر مهمی هستند که سودآوری یک ماینر را تعیین می‌کنند. با این اوصاف، می‌توان به خوبی متوجه شد که ASICها به دلیل عملکرد و مزایای ظاهری خود نسبت به سایر نمونه‌های مشابه، بر صنعت ماینینگ تسلط یافته‌اند.

با این حال، مشخص نیست که آنها تا چه زمانی می‌توانند کیفیت خود را در برابر افزایش روزافزون سختی شبکه و ارتقای مدل‌های دیگر دستگاه‌های ماینینگ حفظ کنند.

اما آیا ماینینگ رمزارزها در لپ تاپ بی خطر است؟

به‌طورمعمول، پردازنده‌های گرافیکی لپ‌تاپ‌ها نسبت به همتایان رومیزی خود، قدرتمندتر و البته گران‌تر هستند. ماین کردن ارزهای دیجیتال یک فعالیت محاسباتی است که می‌تواند کل GPU شما را به کار گیرد و در حین پردازش داده‌ها برای تأیید تراکنش‌ها، گرمای زیادی در دستگاه ایجاد نماید.

با این حال، پردازنده‌های گرافیکی رومیزی از یک خنک‌کننده فعال، مانند فن‌ها یا خنک‌کننده‌های آبی برخوردار هستند که به دفع گرمای تولید شده کمک می‌کنند. علاوه‌براین، خطر فرسودگی فن‌های کوچک وجود دارد که می‌تواند شرایط را پیچیده‌تر کرده و باعث آسیب به کارت گرافیکی شما شود. بنابراین، برای ارتقای سطح ایمنی کار، استفاده از تجهیزات کارآمدتر ضروری است.

آیا می توان در خانه رمزارز استخراج کرد؟

استخراج ارزهای دیجیتال در منزل کار غیرممکنی نیست. هرچند، باید به نرخ بالای برق مسکونی و هزینه‌های خرید و نصب ریگ‌های استخراج نیز توجه داشت. علاوه‌براین، از زمان ظهور ارزهای مجازی، روش‌های ماینینگ همواره با هدف افزایش هش‌ریت شبکه و در نتیجه، درآمد ماینرها درحال ارتقا هستند.

با این اوصاف، ثبات و پایداری همیشه یک مسئله مهم در این زمینه بوده است زیرا تجهیزات و فناوری‌های استخراج با سرعت فوق‌العاده سریعی قدیمی و با نمونه‌های جدید جایگزین می‌شوند.

علاوه بر این، به دلیل نوسانات شدید قیمت در بازار رمزارزها، انجام یک سرمایه‌گذاری بلندمدت بدون ریسک‌ عملاً غیرممکن است. با توجه به نگرانی‌های ایمنی مرتبط با استخراج در خانه، سودآوری اندک روش‌های استفاده از GPU و CPU و هزینه‌های هنگفت استفاده از ASIC، به‌نظر می‌رسد استخراج ابری توسط ماشین‌های لیزینگ بهترین گزینه برای کاربران خانگی باشد.

استخراج ابری با شانس بیشتر برای سودآوری و گزینه‌های خروج در دسترس‌تر و همچنین، نیاز به سرمایه اولیه ناچیز به اولین گزینه مطلوب برای ماینینگ در منزل تبدیل شده است. با این وجود، ماینرها باید از استخراج ابری در مقیاسی وسیع‌تر استفاده کنند تا موثر واقع شود و تنها در این صورت است که هزینه‌های اولیه ارائه‌دهندگان خدمات ابری توجیه می‌شود.

مترجم: مرضیه مظاهری

منبع: cointelegraph