سختی شبکه (Difficulty) یا سختی استخراج متغیری است که هدف آن ثابت نگه داشتن میانگین زمان ایجاد یک بلاک در شبکه است. در ارزهای دیجیتالی که قابلیت استخراج دارند و یا به اصطلاح سازوکار آنها اثبات کار (PoW) است، وجود قابلیتی انعطافپذیر در برابر افزایش و یا کاهش تعداد ماینرها ضروری است. در این مطلب به توضیح سختی شبکه و جزئیات آن میپردازیم.
پیش از اینکه وارد مبحث سختی شبکه و توضیح آن شویم، باید به صورت خلاصهوار به مفاهیم اولیه ارزهای دیجیتال قابل استخراج نگاهی میاندازیم.
یکی از قابلیتهای ارزهای دیجیتال که آنها را محبوب ساخته، استفاده از بلاک چینهای عمومی است. این نوع بلاک چینها شفاف هستند و هر کسی بدون نیاز به اجازه گرفتن از مرکز یا نهادی میتواند در این شبکهها فعالیت کند و یا از آنها خارج شود. برای مثال شما برای وارد شدن به شبکه بیت کوین، اتریوم و لایت کوین نیاز ندارید که از شخص یا گروهی اجازه بگیرید. تنها کاری که لازم است انجام دهید، دانلود کردن کل بلاک چین این شبکهها و اجرای یک فول نود است.
عملیات استخراج یا همان ماینینگ هم به صورت آزادانه توسط هر شخص یا گروهی در شبکه میتواند انجام شود. اساس کار ارزهای دیجیتالی که از سازوکار استخراج استفاده میکنند، حل کردن یک مسئله پیچیده به نام هش» در هر بلاک است تا پاسخ آن را پیدا کنند و به این وسیله تراکنشهایی که در آن بلاک قرار گرفته است، تایید شوند. ماینرها در فرایند پیدا کردن هش هر بلاک، این کار را با حدس و خطا انجام میدهند.
هش یا همان مسئله ریاضی پیچیدهای که جزء اساسی تمام ارزهای دیجیتال است، حاصل تابعی به نام تابع هش (Hash Function) است. این تابع یکطرفه در ارزهای دیجیتال، داده یا ورودیها که همان تراکنشهای افراد مختلف است را دریافت میکند و خروجی آن رشته عباراتی با طول و حجم ثابت است. یکی از جالبترین ویژگیهای توابع هش آن است که امکان رسیدن به داده اولیه از طریق داشتن خروجی را تقریبا غیرممکن میکند.
سختی استخراج چیست ؟
اساس کلی مفاهیم سختی شبکه در تمامی ارزهای دیجیتال یکسان است. برای توضیح سختی شبکه یکی از ارزهای دیجیتال قابل استخراج مانند بیت کوین را در نظر بگیرید.
سختی شبکه بیت کوین هر دو هفته یک بار تغییر میکند تا زمان پیدا شدن هر بلاک به طور میانگین 10 دقیقه باقی بماند. در صورتی که سختی شبکه وجود نداشته باشد، با وارد شدن ماینرهای بیشتر به شبکه حدسهایی که درباره هش هر بلاک زده میشود نیز افزایش پیدا میکند. به دنبال افزایش تعداد حدسهای زده شده، احتمال پیدا شدن هر بلاک در زمانی کمتر از 10 دقیقه هم بیشتر میشود.
با این حساب عامل کنترل کنندهای در شبکه وجود نخواهد داشت تا جلوی ماینرها را از ایجاد بلاک در هر دقیقه، ثانیه و یا حتی کمتر از یک ثانیه بگیرد و آنها را وادار به ایجاد بلاک در زمان حدودی 10 دقیقه کند.
گفته شد که سختی شبکه بیت کوین هر دو هفته یکبار (به عبارت دیگر پس از ساخته شدن هر 2016 بلاک)، تغییر میکند. با در نظر داشتن زمان 10 دقیقه برای حل هر بلاک، زمان مورد نیاز برای حل این تعداد بلاک، 20,160 دقیقه خواهد بود.
اما اگر تعداد ماینرها در این مدت دو هفتهای افزایش پیدا کند و این تعداد بلاک زودتر از موعد مشخص شده و یا دیرتر حل شوند (برای مثال در 18,000 دقیقه)، در این صورت سختی شبکه باید خود را با تعداد ماینرها مطابقت دهد.
اگر زمان حل شدن مجموع 2016 بلاک را بر مقدار ایدهآل 10 دقیقه به ازای هر بلاک تقسیم کنیم، با یک تناسببندی ساده میتوان فهمید که سختی شبکه باید نسبت به حالت قبلی فرضاً 20160/18000 یا 1.12 برابر شود.
در صورتی که نسبت به دست آمده بیشتر از 1 باشد، ماینرها با سرعت بیشتری نسبت به حد معمول بلاکها را حل کردهاند و در صورتی که این عدد کمتر از یک باشد، قدرت استخراجکنندگان نسبت به قبل کاهش داشته است.
نمودار سختی شبکه بیت کوین از سایت بلاک چین داتکام قابل دسترس است. مفهوم نمودار سختی و اعدادی که در آن به کار رفته، بیانگر نسبتی است که مثلا استخراج بیت کوین نسبت به هفته گذشته یا مثلا روزهای ابتدایی شروع کار بیت کوین، چقدر دشوارتر شده است.
نموداری را تصور کنید که اعداد 1 تا 100 بر روی آن قرار گرفتهاند و قرار است دستگاهی در هر دقیقه عددی تصادفی در این بازه انتخاب کند. عدد 50 را به عنوان هدفی در نظر میگیریم که اعداد تصادفی کمتر از آن مدنظر ماست. در اینصورت به طور میانگین باید 2 دقیقه برای به دست آمدن هر عدد زیر 50 صبر کنیم. در صورتی که هدف ما اعداد زیر 20 باشد، این زمان به 5 دقیقه افزایش مییابد.
البته ممکن است شانس با ما یار باشد و همان عدد اولی که دستگاه به طور تصادفی انتخاب میکند، زیر 20 باشد اما در یک بازه طولانی، زمان مورد نیاز برای پیدا شدن عدد زیر 20 همان 5 دقیقه خواهد بود.
پس با عوض کردن عددی که آن را به عنوان هدف میشناسیم، مدت زمان به دست آمدن آن نیز تغییر میکند.
خرید دستگاه ماینر مناسب متاثر از سختی شبکه است .
سختی شبکه یا دیفیکالتی نیز به همین صورت کار میکند. ماینرها تلاش میکنند تا با تولید اعداد تصادفی، به هشهایی کمتر از هش هدف (Target Hash) دست یابند. با سختتر شدن استخراج، هش هدف نیز کمتر و کمتر میشود. البته این کار با اضافه شدن صفرهای بیشتر به ابتدای هش هدف انجام میشود. به همین خاطر هم هشِ بلاکهای جدیدتر در شبکه بیت کوین، نسبت به بلاکهای چند سال قبل صفرهای بیشتری دارند.
اما اگر مثال نمودار 1 تا 100 را در نظر بگیرید، اعدادی که بر روی نمودار بیت کوین وجود خواهند داشت بسیار بزرگ هستند. به همین دلیل هم کامپیوترها در فرمت هگزادسیمال یا پایه 16 با این اعداد سروکار دارند.
طبق اطلاعات استخر Poolin که بزرگترین استخر ماینینگ بیت کوین از لحاظ هش ریت میباشد، میانگین هفت روزه توان محاسباتی (هشینگ) بیت کوین از تاریخ 24 اکتبر به 90 اگزاهش در ثانیه کاهش یافته است. این امر بیانگر آن است که بعضی از ماینرها از شبکه خارج شده و دستگاه های خود را خاموش کرده اند. تخمین زده میشد که هش ریت این استخر تا پایان سال 2019 به بیش از 100 اگزاهش در ثانیه خواهد رسید.
در نتیجه این کاهش توان محاسباتی، اطلاعات استخر ماینینگ BTC.com تخمین زده است که سختی شبکه بیت کوین 1.5 درصد کاهش خواهد یافت. سختی، معیاری برای میزان دشوار بودن رقابت برای کسب پاداش ماینینگ در شبکه بیت کوین میباشد.
سختی ماینینگ بیت کوین در تاریخ 24 اکتبر و با 38 درصد افزایش نسبت به اوایل ماه آگوست، به بیشترین رکورد خود یعنی 13.69 تریلیون هش در ثانیه رسید. این افزایش در وهله اول به دلیل افزایش توان هشینگ ماینرها بوده است. افزایش توان هشینگ نیز به دلیل فراوانی و قیمت ارزان برق در استان های جنوب شرقی کشور چین امکان پذیر شده است.
سختی ماینینگ طوری طراحی شده است که تقریبا هر 14 روز بر اساس افزایش یا کاهش توان هشینگ شبکه طی این مدت، بتواند خود را تنظیم کند و به نسبت توان هشینگ، افزایش یا کاهش یابد. در تاریخ 24 اکتبر پس از افزایش هش ریت طی 14 روز به رکورد 97.90 اگزاهش در ثانیه، سختی ماینینگ نیز رکورد جدیدی را ثبت کرد.
کریس ژو (Chris Zhu) موسس استخر Poolin در پست اخیز خود در ویچت گفت که یکی از دلایل اصلی کاهش هش ریت در هفته گذشته، نزدیک شدن به پایان فصل بارندگی در کشور چین میباشد. در نتیجه، بعضی از ایستگاه های برق آبی در استان سیچوان، که تخمین زده میشود 50 درصد توان محاسباتی بیت کوین در سراسر جهان را در اختیار دارد، دیگر ظرفیت برای تولید انرژی کافی برای پشتیبانی از ماینینگ را ندارد.
ماینرهای بدون منبع برق کافی مجبور به تعطیل کردن فعالیت های خود یا انتقال به استان های دیگر نظیر شین جیانگ میشوند که در آنجا فارم های ماینینگ منابع برق باثبات تر اما گران تری از سوخت های فسیلی تولید میشود.
شون ژنگ (Xun Zheng) مدیرعامل هشیج (Hashage) که تاسیسات ماینینگ پر استان سیچوان متعلق به وی میباشد، اظهارنظرات ژو را تایید کرد و افزود که حتی اگر بعضی از افراد بتوانند منابع برق آبی پیدا کنند، هزینه ها از 0.04 دلار در هر کیلووات ساعت تقریبا به 0.05 دلار در هر کیلووات ساعت رسیده است.
به علاوه، کاهش ناگهانی قیمت بیت کوین به کمتر از 7500 دلار در تاریخ 23 اکتبر میتواند منجر به خاموش شدن گسترده مدل های قدیمی اما پر استفاده دستگاه های ماینینگ نظیر انت ماینر S9 ساخته شده توسط بیت مین شده باشد. هزینه تمام شده استخراج بیت کوین برای دستگاه انت ماینر S9 بین 7000 الی 7500 دلار میباشد. هرچند افزایش قیمت هفته گذشته میتواند این ترس ایجاد شده را از بین ببرد.
هرچند هم چنان این نکته باقی است که سودآوری S9 و سایر مدل های مشابه ساخت رقبای بیت مین، مسأله بسیار مهمی برای طول عمر این دستگاه ها میباشد و ممکن است به زودی تحت تاثیر هزینه های بالاتر برق در فصل زمستان و هم چنین هاوینگ (نصف شدن پاداش ماینینگ) بیت کوین در ماه می 2020 قرار گیرد.
طبق شاخص سودآوری ماینر که توسط استخرهای Poolin و F2Pool ارائه شده است، با در نظر گرفتن قیمت فعلی بیت کوین و هزینه برق 0.05 دلار به ازای هر کیلووات ساعت، سود ماینینگ مدل هایی نظیر S9 تقریبا 30 درصد میباشد.
بعضی از شرکت ها نظیر INBTC که شرکت خواهر Poolin میباشد، با ادغام دو واحد در یک واحد به منظور افزایش توان هشینگ نسبت به مصرف برق میباشند، در حال تلاش برای افزایش طول عمر ماینر S9 هستند. این امر، کسب سود بیشتر نسبت به استفاده از دو واحد مجزا را امکان پذیر میسازد. هرچند هنوز مشخص نیست که این روش میتواند کارآمد باشد و به طور گسترده مورد پذیرش قرار گیرد یا خیر.
هر چقدر سختی شبکه بالاتر رود به همان میزان نیز مقدار دستمزد استخراج کاهش میابد .
لذا تقاضا برای خرید ماینر کاهش میابد. برای مثال اگر سختی شبکه بیت کوین 100 میلیون تراهش بر ثانیه ( واحد محاسبات استخراج ) باشد ممکن است با قدرتی معادل 100 تراهش بر ثانیه ، 0.03 بیت کوین در ماه دریافت کنید ولی با همین قدرت هش اگر سختی شبکه بیت کوین 200 میلیون تراهش بر ثانیه باشد ، 0.015 بیت کوین در ماه می توانید دریافت کنید.
واحد محاسبات استخراج که برای بیت کوین معمولا تراهش بر ثانیه است را با علامت TH/S نشان می دهند. هش (Hash) ، یک فرمول ریاضی تصادفی و پیچیده است که در فرآیند تایید بلاک های داده تراکنش استفاده می شود.
معمولا ماینینگ یا استخراج برای آندسته از ارزهای دیجیتال است که الگوریتم ساز و کار آنها ، گواه اثبات کار یا POW است در این نوع از الگوریتم ها معمولا یکسری تجهیزات و دستگاه ها با مصرف برق زیاد یکسری معادلات پیچیده و سنگین ریاضی را حل می کنند و در ازای آن از سیستم پاداش دریافت می کنند مانند : بیت کوین.
ولی در الگوریتم گواه اثبات سهام یا POS که در واقع یک راه دیگر برای اعتباربخشی به معاملات و برقرار کردن توافق توزیع شده است ، این خالق بلوک جدید است که بسته به میزان سرمایهاش یک راه قطعی انتخاب میکند و این سرمایه را سهام یا Stake مینامد. پس جایزهای در کار نیست و ماینرها فقط کارمزد تراکنشها را دریافت میکنند.
هر چه سختی شبکه بالاتر رود میزان پاداشی که به شما تعلق می گیرد بواسطه استخراج ، کاهش میابد بنابراین شما بایستی تجهیزات بیشتر و سرمایه گذاری بیشتری را انجام دهید تا بتوانید یک بیت کوین در مدت زمان کم استخراج کنید.
پاسخ به این سوال از دیدگاه بیت کوین گاه منفی است. با بالا رفتن سختی شبکه بیت کوین و همچنین آلتکوین ها مقوله ماینینگ یا استخراج بیش از یک سال می شود که از سوددهی نرمال خودش خارج شده و در حال حاضر این صنعت با مشکلات زیادی درگیر است.
اولین و مهمترین مشکل صنعت استخراج در حال حاضر بالابودن نرخ برق مصرفی است که با بالارفتن قدرت دستگاه های استخراج ، مصرف نیز زیادتر شده است و اغلب سود ماینرها یا استخراج کنندگان از این طریق از بین می رود.
دومین مشکل این صنعت بالارفتن بسیار زیاد سختی شبکه است که باعث کاهش میزان دستمزدها شده است و سومین مشکل آن در حال حاضر هالوینگ بیت کوین ( یا هوینگ Halving ) در ماه می 2020 است که باعث می شود دستمزد ماینرها به نصف کاهش یابد.
از دیدگاه بیت کوین گاه دوره بازگشت سرمایه در صنعت ماینینگ به حدی بالا رفته است که ارزش سرمایه گذاری ندارد. بنابراین توصیه ما این است که قبل از شروع به هر کاری از جمله سرمایه گذاری در صنعت ماینینگ حتما از یک مشاور باتجربه بهره مند شوید تا دچار ضرر و زیان هنگفتی نشوید.
درباره این سایت