استخراج ارز دیجیتال یا ماینینگ چیست ؟

اگرچه استخراج رمزارزها از زمان استخراج اولین بیت کوین (BTC) در سال ۲۰۰۹ میلادی آغاز شده است؛ اما همچنان برای ماینرها، سرمایه‌گذاران و همچنین مجرمان اینترنتی جذابیت زیادی دارد. در اینجا به معرفی و بیان اطلاعاتی در خصوص استخراج رمزارزها و نحوه انجام آن خواهیم پرداخت. استخراج رمزارزها یک موضوع محبوب در فروم‌های آنلاین است. احتمالا فیلم‌ها و مقالاتی درخصوص بیت‌کوین، دش، اتر و سایر رمزارزها دیده‌اید. در این مقاله به موضوع استخراج رمزارزها پرداخته شده است؛ اما تمامی اینها ممکن است این سوال را برای شما تداعی کند که اساسا «استخراج بیت‌کوین» یا «استخراج رمزارز» چیست؟

به طور خلاصه، استخراج رمزارزها اصطلاحی است که به فرایند جمع‌آوری رمزارزها به عنوان پاداش کار اشاره دارد. چرا مردم رمزارزها را استخراج می‌کنند؟ برخی از آنها به دنبال منبع درآمد دیگر و برخی به دنبال کسب آزادی مالی بیشتر بدون دخالت دولت‌ها یا بانک‌ها هستند. اما به هر دلیلی که باشد، رمزارزها یک حوزه مورد علاقه برای دوستداران فناوری و سرمایه‌گذاران است.

بنابراین؛ سوال اصلی اینجاست که استخراج رمزارزها (به معنای فنی‌تر) چیست و چگونه انجام می‌شود؟

استخراج ارز دیجیتال به چه معناست؟

اصطلاح استخراج رمزارز به معنای کسب ارز دیجیتال از طریق حل مسایل رمزنگاری شده از طریق رایانه هاست. این فرایند شامل اعتبارسنجی بلاک‌های داده و ثبت سوابق تراکنش‌ها در یک دفترکل است که به عنوان بلاک چین شناخته می‌شود.

از لحاظ فنی، استخراج رمزارزها یک پروسه مبادلاتی است که شامل استفاده از رایانه و فرایندهای رمزنگاری برای حل توابع پیچیده و ثبت داده‌ها در بلاکچین است؛ در حقیقت شبکه‌های وسیعی از دستگاه‌ها وجود دارند که در رمزنگاری نقش داشته و از طریق آن‌ها، بلاکچین‌ها سوابق مشترکی را نگهداری می‌کنند.

مهم است که درک کنیم بازار رمزارزها جایگزینی برای سیستم‌های سنتی بانکی است که ما در سطح جهانی از آنها استفاده می‌کنیم. بنابراین، جهت درک بیشتر مفهوم استخراج رمزارزها، ابتدا باید با تفاوت بین سیستم‌های متمرکز و غیرمتمرکز آشنا شویم.

بانک‌های سنتی سیستم‌هایی متمرکز هستند

در بانکداری سنتی، پایگاهی مرکزی وجود دارد که سوابق تراکنش‌ها (دفترکل) را کنترل، نگهداری و به‌روز می‌کند. این بدان معناست که هر تراکنش از طریق سیستم بانکی مرکزی انجام می‌شود، همچنین این یک سیستم محدود است که تنها تعداد کمی از سازمان‌ها (بانک‌ها) مجاز به ارتباط مستقیم با آن هستند.

رمزارزها از سیستم‌های غیرمتمرکز و توزیع شده استفاده می‌کنند

با ورود رمزارزها، دیگر یک پایگاه و دفترکل مرکزی وجود ندارد، دلیل این امر این است که رمزارزها در یک سیستم غیرمتمرکز با دفاتر توزیع شده که به عنوان بلاک چین شناخته می‌شود، فعالیت می‌کنند. برخلاف سیستم‌های سنتی بانکی، هر شخصی می‌تواند مستقیماً به سیستم رمزارزها متصل و در آنها سهیم باشد. شما می‌توانید پرداخت‌ها را بدون دخالت بانک مرکزی ارسال و دریافت کنید، به همین دلیل است که به آن ارز دیجیتال غیرمتمرکز گفته می‌شود.

رمزارزها علاوه بر غیرمتمرکز بودن، یک سیستم توزیع شده نیز هستتد؛ یعنی ثبت (دفتر کل) کلیه تراکنش‌ها در دسترس عموم است و در رایانه‌های مختلفی ذخیره می‌شود. این مورد با سیستم سنتی بانک‌‌ها که متمرکز هستند، درتضاد است؛ اما بدون بانک مرکزی، تراکنش‌ها قبل از اضافه شدن به دفترکل چگونه تأیید می‌شوند؟ رمزارزها به جای استفاده از سیستم بانکی مرکزی جهت تأیید تراکنش‌ها، از الگوریتم‌های رمزارزی استفاده می‌کنند.

اینجاست که استخراج‌کنندگان بیت‌ کوین وارد عمل می‌شوند، انجام محاسبات رمزنگاری برای هر تراکنش، فعالیت محاسباتی زیادی را طلب می‌کند. ماینرها از رایانه‌های خود جهت رمزنگاری و افزودن تراکنش‌های جدید به دفاترکل استفاده می‌کنند و به عنوان پاداش، مقدار کمی رمزارز دریافت می‌کنند.

تعریف اصطلاحات: متمرکز، غیرمتمرکز و توزیع شده

برای کمک به شما در درک بهتر اصطلاحات ارزهای دیجیتال، نمودار زیر را در نظر بگیرید:

مثال‌های موجود در نمودار بالا، تفاوت بین یک سیستم متمرکز و یک سیستم غیرمتمرکز را نشان می‌دهد.

نیمه سمت چپ، تصویری از یک سیستم متمرکز است. سیستم های سنتی متمرکز ارزی در ایالات متحده از طریق رایانه‌ها، شبکه‌ها و فناوری‌های موسسات مالی فعالیت می‌کنند. بنابراین، هر زمان که پول را برای یکی از اعضای خانواده یا دوستانتان ارسال می‌کنید، این تراکنش از طریق بانک شما انجام می‌شود.

از طرف دیگر، یک سیستم غیرمتمرکز (همانطور که در نیمه سمت راست تصویر نشان داده شده است)، با استفاده از شبکه‌ای از دستگاه‌های جداگانه فعالیت می‌کند. آنها منابع خود را برای ایجاد این شبکه غیرمتمرکز به یکدیگر وام می‌دهند و مسئولیت بررسی تراکنش‌ها، بروزرسانی و نگهداری همزمان نسخه‌های دفترکل را به اشتراک می‌گذارند. در اینجا، هیچ مرجع متمرکز منفردی وجود ندارد که یک دفترکل توزیع را نگه دارد (مانند یک سیستم متمرکز).

بنابراین، وقتی صحبت از توزیع می‌شود، منظور ما چیست؟ توزیع به یک دفترکل هماهنگ گفته می‌شود که توسط چندین شرکت‌کننده (معروف به نود) در مکان های مختلف به اشتراک گذاشته می‌شود و به عنوان ناظر و تأییدکننده تراکنش‌ها عمل می‌کند.

آیا استخراج رمزارزها قانونی است؟

به طور کلی، پاسخ مثبت است. تعیین قانونی یا غیرقانونی بودن استخراج رمز ارزها اساسا به دو امر اساسی بستگی دارد:

• موقعیت جغرافیایی شما  
• آیا شما رمزارزها را از طریق روش‌های قانونی استخراج می‌کنید یا خیر

با این حال، ورود به قلمرو فعالیت‌های غیرقانونی منوط بر زمانیست که شما از روش‌های نامشروع برای استخراج رمزارزها استفاده می‌کنید. به عنوان مثال، برخی از مجرمان اینترنتی از Javascript در مرورگرها استفاده می‌کنند یا با نصب بدافزارها روی دستگاه کاربران، قدرت پردازشی دستگاه آنها را «می‌ربایند». این نوع حمله سایبری به کریپتوجکینگ (cryptojacking) معروف است.

توجه به این نکته بسیار مهم است که دولت‌ها در سراسر جهان، درخصوص استخراج رمز ارزها رویکردهای متفاوتی دارند. براساس گزارشی که کتابخانه کنگره ایالات متحده (LOC) منتشر کرد، در آلمان استخراج بیت‌کوین به عنوان یک سرویس در قلب سیستم رمزارزی بیت‌کوین قرار دارد. LOC همچنین گزارش داد که بسیاری از دولت‌های محلی در چین، در حال استخراج بیت‌کوین هستند که‌ این بسیاری از سازمان‌ها را به توقف ماینینگ سوق داده است.

علاوه بر این، برخی از کشورها سود استخراج رمزارزها را مشمول مالیات دانسته و برخی دیگر این فعالیت‌ها را بی‌نیاز از پرداخت مالیات می‌دانند. در ادامه در مورد آنچه که رمزارزها و استخراج آنها را جذاب کرده است بیشتر صحبت خواهیم کرد؛ اما ابتدا بیایید نحوه استخراج رمزارزها را بررسی کنیم. برای انجام این کار، فن آوری‌ و فرآیندهای مربوط به آن را کنکاش خواهیم کرد.

نحوه استخراج رمزارزها (نگاهی عمیق به بلاک چین)

به طور خلاصه ماینرها، اعتبار تراکنش‌ها را بررسی می‌کنند و در ازای انجام این کار در قالب رمزارز پاداش دریافت می‌کنند. برای درک چگونگی عملکرد استخراج رمزارزها به معنای فنی‌تر، ابتدا باید فن‌آوری و فرایندهای در پس آن‌ را درک کنید؛ این شامل درک فناوری بلاک چین و چگونگی کار آن است.

اولین چیزی که درخصوص بلاکچین باید بدانید، دو مفهوم کلیدی است: رمزگذاری کلید عمومی و ریاضیات. رمزارزهای قدیمی مانند بیت‌کوین از یک دفترکل غیرمتمرکز معروف به بلاکچین استفاده می‌کنند. بلاکچین مجموعه ای از بلاک‌های به هم پیوسته است که شامل داده‌های کلیدی، از جمله توابع هش رمزنگاری شده هستند. این بلاک‌ها که یک جزء جدانشدنی برای بلاکچین محسوب می‌شوند، گروهی متشکل از داده‌های تراکنش‌هایی که به انتهای دفترکل افزوده می‌شوند هستند؛ این نه تنها موجب شفافیت می‌شود، بلکه با قابل رویت بودن تراکنش‌ها در بلاکچین، به افراد اطمینان بیشتری می‌دهد.

اجزا و فرآیند بلاکچین بیت‌کوین

چندین مولفه و فرآیند اصلی در ایجاد بلاک چین دخیل است، ما برای توضیخ بهتر، از بیت‌کوین استفاده می‌کنیم:

نودها

افراد و دستگاه‌هایی هستند که در بلاکچین وجود دارند (مانند رایانه شما و سایر ماینرها).

ماینرها

نودهای خاصی هستند که وظیفه آنها تأیید بلاک‌ها در بلاکچین با تأیید هش آنهاست. هنگامی که ماینری بلاکی را تأیید می‌کند، آن بلاک به بلاکچین اضافه می‌شود. اولین دستگاه ماینر که به بقیه نودها اعلام کند یک تابع هش را حل کرده است، پاداش دریافت می‌کند.

تراکنش

یک تراکنش عاملی است که باعث آغاز روند استخراج رمزارز می‌شود. به بیان ساده‌تر، تراکنش، تبادل رمزارزها بین دو طرف است. هر تراکنش لیستی از اطلاعات را تشکیل می‌دهد که به یک بلاک تأیید نشده اضافه می‌شود. سپس هر بلاک داده باید توسط نودهای استخراج کننده تأیید شود.

هش

توابع رمزنگاری یک طرفه هستند که امکان بررسی قانونی بودن تراکنش‌های رمزارزی را برای نودها فراهم می‌کند. هش یک جز جدایی‌ناپذیر از هر بلاک در بلاکچین است. یک هش با ترکیب داده‌های هدر بلاک قبلی ایجاد می‌شود.

نانس (Nonce)

یک نانس، توضیحی رمزنگاری شده جهت توصیف عددی است که تنها یک بار استفاده شده. اساساً، NIST یک نانس را به عنوان «یک مقدار تصادفی یا تکرار نشدنی» توصیف می‌کند. در استخراج رمزارزها، نانس در هر بلاک بلاکچین به هش اضافه می‌شود.

 الگوریتم اجماع

یک پروتکل در بلاکچین است که به یادداشت‌های مختلف در یک شبکه توزیع جهت توافق برای تأیید داده‌ها، کمک می‌کند. اولین نوع الگوریتم اجماع «اثبات کار» یا PoW است.

بلاک‌ ها

اینها بخش‌های جداگانه‌ای از هر بلاکچین هستند. هر بلاک حاوی لیستی از تراکنش‌های انجام شده است. بلاک‌ها پس از تأیید قابل اصلاح نیستند؛ ایجاد تغییر در بلاک‌های قدیمی به معنای تغییر در هش آن بلاک است و آن دسته از بلاک‌هایی که از زمان انتشار بلاک اصلی به بلاکچین اضافه شده‌اند باید توسط تمامی نودها در شبکه همتا به همتا تایید شود. به عبارت ساده، اصلاح بلاک‌های قدیمی عملا غیرممکن است.

بلاکچین

بلاکچین خود شامل یک سری بلاک است که به ترتیب زمانی لیست شده‌اند؛ از آنجا که بلاک‌های منتشر شده پس از افزودن به بلاکچین قابل تغییر نیستند، سطحی از شفافیت فراهم می‌شود و همه افراد می‌توانند تراکنش‌ها را رصد کنند.

نگاهی گام به گام به روند استخراج رمزارزها

بسیار خب، وقت آن رسیده تا نگاهی دقیق به روند استخراج رمزارزها بیاندازیم و نحوه کار آن را بهتر درک کنیم.

نودها اعتبار تراکنش‌ها را تایید می‌کنند

تراکنش‌ها مبنای ساخت بلاکچین رمزارزها هستند؛ بنابراین بیایید مثالی را در نظر بگیریم تا بفهمیم تمامی اینها چگونه محقق می‌شوند:

فرض کنید که شما یک استخراج‌کننده رمزارز هستید و دوست شما ۵۰۰۰ دلار از دوست دیگرتان قرض می‌کند تا یک سیستم گیمینگ به‌روز را خریداری کند. منظور از همچین سیستمی، یک رایانه است که بر اساس جدیدترین تجهیزات بازی ارائه شده است. (همه چیز از صفحه کلید LED و موس مخصوص بازی تا چند صفحه نمایش گسترده به‌همراه هدست کوچک و میکروفون) دوست اول برای بازپرداخت به دوست دوم، مقداری بیت ‎کوین برای او ارسال می‌کند؛ با این حال، او برای انجام این تراکنش باید مراحل تأیید را طی کند.

تراکنش‌های جدید به لیست سایر تراکنش‌ها جهت تشکیل بلاک اضافه می‌شوند

مرحله بعدی در فرآیند استخراج، بسته‌بندی تراکنش‌ها در لیستی‌ست که سپس به یک بلاک جدید و تأیید نشده اضافه می‌شود. در خصوص مثال خرید سیستم گیمینگ، تراکنش بیت‌کوین این دو دوست در مثال بالا، یکی از این تراکنش‌ها محسوب می‌شود؛ با اضافه شدن تراکنش آنها به بلاکچین (با تکمیل مراحل تأیید)، یک سابقه عمومی و دائمی ثبت می‌شود که از «double spending» رمزارز مربوطه جلوگیری می‌کند. سابقه ثبت شده تغییرناپذیر است، به این معنا که هرگز قابل دستکاری یا تغییر نیست.

دابل اسپندینگ (Double Spending) چیست؟

دابل اسپندینگ در معنا، یعنی «دوبار خرج کردن». فرض کنید که از یک اسکناس پنجاه هزار تومانی یک کپی رنگی گرفته اید؛ آیا می‌توانید به شخص فروشنده، آن برگه کپی را تحویل و در ازای آن کالا دریافت کنید؟ قطعا فروشنده متوجه تقلبی بودن اسکناس شما خواهد شد؛ در نتیجه، پول های فیات، قابلیت دوبار خرج کردن را ندارند.

سوال اینجاست که ارتباط دابل اسپندینگ با ارزهای دیجیتال در کجاست؟ همانطور که می‌دانید، رمز ارزها در واقع کد هایی هستند که از اعداد و ارقام اتفاقی تشکیل شده اند. ممکن است که این سوال فوراً در ذهن کاربر شکل بگیرد که آیا می‌شود با کپی کردن کد یک بیت کوین، آن را به افراد مختلف فروخت؟ در ارزهای دیجیتال، به این مورد، دابل اسپندینگ می‌گویند که با بیت کوین حل شد و جلوی آن گرفته شد.

هش و سایر داده‌ها به بلاک تأیید نشده اضافه می‌شوند

هنگامی که تراکنش کافی به بلاک اضافه شد، اطلاعات دیگری از جمله داده‌های هدر و هش بلاک قبلی و هش جدید به بلاک افزوده می‌شود. آنچه در اینجا اتفاق می‌افتد این است که هدر آخرین بلاک و یک نانس برای تولید هش جدید ترکیب می‌شود. این هش به بلاک تأیید نشده اضافه می‌شود و می‌بایست درادامه توسط یک نود (ماینر) تأیید گردد.

ماینرها برای اطمینان از قانونی بودن هر بلاک، هش آن را بررسی می‌کنند

در این مرحله، سایر استخراج‌کنندگان در شبکه با بررسی هش هر بلاک، صحت بلاک تأیید نشده را بررسی می‌کنند؛ اما یک هش چقدر پیچیده است؟ به عنوان مثال بیایید تصور کنیم که شما یک هش SHA-256 را با استفاده از محاسبه‌گر هش SHA-256 به عبارت «من استخراج ارز رمزنگاری را دوست دارم» اعمال می‌کنید. این به این معناست که این عبارت به صورت «۶a0aa6e5058089f590f9562b3a299326ea54dfad1add8f0a141b731580f558a7» درمی‌آید.

هر بلاک پس از تایید در بلاکچین منتشر می‌شود

اکنون در کنار مسائل مربوط به استخراج، زمان جشن و پایکوبی است زیرا الگوریتم اثبات کار (PoW) به تکامل رسیده است. PoW فرایندی زمانبر جهت حل هش و اثبات صحت انجام کار شماست؛ از منظر کاربران، این بدان معناست که انتقال بیت‌کوین بین هر دو دوستتان اکنون تأیید شده و به عنوان بخشی از یک بلاک به بلاکچین اضافه خواهد شد. البته این بلاک جدید به عنوان آخرین بلاک تأیید شده در انتهای بلاکچین قرار می‌گیرد. دلیل این امر این است که دفاترکل بلاکچین ماهیتی زمانی دارند.

این اجزا چگونه در اکوسیستم بلاکچین با هم کار می‌کنند؟

چگونه این دفاترکل از دستکاری و تغییرات غیرمجاز در امان می‌ماند؟ تمامی تراکنش‌های دفترکل با استفاده از رمزنگاری کلید عمومی محافظت می‌شوند. همچنین جهت تایید بلاک‌ها، می‌بایست از یک تابع هش توسط نودهای استخراج کننده در بلاکچین استفاده شود.

بلاکچین چگونه به‌روز می‌شود؟

از آنجا که هیچ مرجع نظارتی متمرکزی جهت مدیریت یا کنترل تراکنش‌ها وجود ندارد (به این معنا که رایانه‌هایی که نوع خاصی رمزارز را استخراج کنند)، همه مسئول حفظ دفترکل بوده و بروزرسانی آنها، مکررا در بلاکچین انجام می‌شود. به عنوان مثال، Buybitcoinworldwide.com تخمین زده که در بلاکچین بیت‌کوین، هر ۱۰ دقیقه یک بلاک جدید ایجاد می‌شود.

با بلاکچین رمزارزها، هر شخصی قادر است دفاترکل را رصد و به‌روز نماید؛ این کار توسط رایانه افراد با ایجاد حدس‌های تصادفی برای حل معادله‌ای که سیستم بلاکچین ارائه می‌دهد، انجام می‌شود. در صورت موفقیت، تراکنش شما برای تأیید به بلاک داده بعدی اضافه می‌شود.

سوالات متداول

ماینینگ به صورت خلاصه چیست؟

شبکه رمزارزها، برای اینکه غیر قابل نفوذ باشند، از یک سری الگوریتم های ریاضی استفاده می‌کنند که فقط با ابزار قوی، مثل رایانه های قدرتمند قابل حل است. اولین کامپیوتری که بتواند مسئله را حل کند، به عنوان پاداش، مقداری رمزارز دریافت می‌کند.

بلوک چیست؟

به هر الگوریتمی که توسط ماینر حل شود، بلوک می‌گویند.

استخر استخراج یعنی چه؟

استخری از اطلاعات داده شده توسط ماینرهایی است که توان پردازششان را برای رسیدن به نتیجه بهتر در زمان کوتاه تر با هم به اشتراک می‌گذارند.