العملات الرقمية

ما هي صعوبة تعدين البيتكوين؟

ما هي صعوبة تعدين البيتكوين؟ هل تعلم أن تعدين البيتكوين ليس دائمًا بنفس التعقيد؟ استطاع الهاتف المحمول استخراج عملات البيتكوين بسرعة في عام 2009 ، لكنه يتطلب اليوم مستودعات صناعية ضخمة مليئة بآلاف الأجهزة المتخصصة في هذه المهمة ، مما يولد ملايين الملايين من العمليات في الثانية لتعدين نفس الكمية من عملات البيتكوين. اكتشف لماذا يرجع ذلك إلى معرفة أحد أهم جوانب التعدين ، “الصعوبة”.

صعوبة تعدين البيتكوين

يتسم البتكوين بتعقيد / صعوبة تعدين متغيرة. ماذا تعني بالتحديد؟ يعني هذا في جوهره أن صعوبة تعدين كتلة في البيتكوين ليست هي نفسها دائمًا. في بعض الأحيان ترتفع ، وأحيانًا تنخفض ​​(على الرغم من أنه يميل حاليًا إلى الارتفاع على المدى الطويل).

مصطلح “صعوبة” يستخدم كوحدة من قياس في هذه العملية تعدين العملات المشفرة، بالإشارة إلى الإعجاب من الصعب العثور على تجزئة الكتلة.

كما أوضحنا بالفعل في المقالة المخصصة لكيفية تعدين العملات المشفرة ، يجب أن تفي التجزئة بالخصائص المطلوبة في ذلك  البلوك تشين. يتم إنشاء كل كتلة داخل الشبكة بمعدل يحدده بروتوكول البلوك تشين. وهذا الإيقاع يجب أن يظل ، إلى حد ما ، على الدوام.

وهنا يأتي أحد أهم الأسئلة: 

  • لماذا يعد تعقيد التعدين متغيرًا؟

حسنًا ، لنأخذ البتكوين كمثال. في البتكوين ، تم النص في الكود الخاص بك على أنه يجب تعدين كتلة واحدة كل 10 دقائق في المتوسط. لتعدين كتلة ، فإن nuncio التي ضمن عملية التعدين مع تجزئة تتوافق مع النمط المطلوب. شخص لديه الكثير من القوة الحاسوبية (على سبيل المثال الآلاف من ASIC، أو اكتشاف آلية جديدة للقيام بالعملية بسرعة أكبر) ستتمكن من العثور على nonce بسرعة كبيرة ، مما يكسر متوسط ​​الدقائق العشر التي تبحث عنها. هذا هو المكان الذي أضافت فيه البتكوين أحد أهم مكوناتها: إعادة ضبط صعوبة التعدين.

بدون إعادة التعديل هذه ، سيقوم هذا المُعَدِّن بتعدين جميع الكتل في وقت قصير ، مما يكسر منحنى انبعاث البيتكوين المحدد مسبقًا في النموذج الاقتصادي الذي يقوم عليه بروتوكول البيتكوين. وهذا يعني أنه في وقت قصير سيتم تعدين جميع عملات البيتكوين. لتجنب ذلك ، تدخل إعادة تعديل التعدين حيز التنفيذ ، مما يزيد من تعقيد المشكلة الرياضية المرغوبة ، ويستقر وقت كل كتلة مرة أخرى إلى 10 دقائق (في المتوسط).

صعوبة تعدين البيتكوين
صعوبة تعدين البيتكوين
  • كم مرة يتم إعادة ضبط صعوبة التعدين في البيتكوين؟

يعتمد إعداد صعوبة التعدين على بروتوكولات البرمجة والتشغيل لكل البلوك تشين و العملات الرقمية. كما أوضحنا بالفعل ، يجب أن تسمح صعوبة التعدين في البتكوين للمعدنين بحل وإنشاء كتلة جديدة كل 10 دقائق تقريبًا. وعندما لا يتم استيفاء هذا الشرط ، يتم تعديل درجة الصعوبة.

يحدث هذا التعديل تلقائيًا كل 2.016 كتلة (كل أسبوعين تقريبًا). هذا هو ، في كل من العقد من شبكة البيتكوين يوجد بالفعل جزء من الكود في كود المصدر الخاص به والذي تم إعداده لهذا الغرض. لذلك ، في كل مرة يتم فيها الوصول إلى 2.016 من الكتل الملغومة ، ستتم إعادة حساب جميع العقد مما يؤدي إلى مستوى جديد من صعوبة إثبات العمل (PoW).

  • كيف يتم تحديد صعوبة تعدين البيتكوين؟

بادئ ذي بدء ، من المهم ملاحظة أن صعوبة التعدين مستقلة تمامًا عن عدد المعاملات أو قيمة المعاملات. ومع ذلك ، فإنه يرتبط بقوة تجزئة الشبكة ، وبالتالي ، مع الهدف ووقت التعدين.

معادلة حساب الصعوبة هي كما يلي:

الصعوبة = trouble_1_target / current_target

حيث يكون الهدف هو رقم 256 بت. trouble_1_target قد تختلف باختلاف طرق قياس الصعوبة. تقليديًا ، يمثل تجزئة حيث تكون 32 بت الأولية صفرًا والباقي واحد (يُعرف هذا باسم “صعوبة المجموعة” أو “piff“). يمثل بروتوكول البتكوين الأهداف كنوع مخصص للفاصلة العائمة بدقة محدودة. نتيجة لذلك ، غالبًا ما يقترب عملاء البتكوين من الصعوبة بناءً على ذلك ، وهو ما يُعرف باسم “bdiff“.

في المقابل ، تتحقق شبكة البتكوين من الوقت الفعلي الذي استغرقته لتعدين آخر 2.016 كتلة في السلسلة وتقارنها بـ 20.160 دقيقة. ترجع هذه القيمة إلى حقيقة أنه نظرًا لأنه يجب تعدين كل كتلة في وقت مدته 10 دقائق ، فإن الوقت المقدر لتعدين 2.016 كتلة هو 20.160 دقيقة. ثم ، باستخدام هذه البيانات ، يتم حساب العلاقة بين الفاصل الزمني الحقيقي والفاصل الزمني المقدر. إجراء التعديلات المقابلة للصعوبة حسب النتائج المتحصل عليها سواء أكان مطلوب زيادتها أو إنقاصها.

  • إلى ماذا تترجم صعوبة تعدين البيتكوين ؟

تلعب الصعوبة في البلوك تشين دورًا مهمًا للغاية. أولاً ، ينظم تصنيع وتفعيل العملة المشفرة بمعدل ثابت ومحدد مسبقًا. ثانيًا ، يسمح بالحفاظ على وقت إنتاج كتل العملة المشفرة بشكل موحد لتجنب المشاكل الأمنية وتجنب الاحتيال المحتمل. وبالتالي ، عندما تزداد قيمة العملة المشفرة ، ينجذب المعدنون للانضمام إلى الشبكة ، وبالتالي زيادة قوة التجزئة وتتكيف الصعوبة وتزداد. لذلك ، يظل معدل إصدار العملات ثابتًا.

بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لوجود وقت طويل بين كل كتلة ، فإن المعدنين يوفرون أمانًا أكبر للشبكة ، ويمكنهم التحقق من أن جميع الكتل تفي بالمتطلبات.

لذلك ، تعد هذه الميزة مهمة لأنها تضمن إنشاء الكتل بالسرعة المحددة مسبقًا بواسطة البروتوكول وأمان الشبكة ، وتظل مرنة حتى مع انضمام المزيد من المعدنين إلى الشبكة وزيادة قوة التجزئة نفسها.

  • كيف يتم تمثيل صعوبة التعدين في البيتكوين بصريًا؟

من الغريب أن صعوبة التعدين يمكن تمثيلها بصريًا. أيضًا ، اعتمادًا على البلوك تشين ، يمكن رؤيته بشكل مختلف. ومع ذلك ، لنأخذ البتكوين لإظهار كيفية تمثيلها. بادئ ذي بدء ، دعنا ننظر إلى الصورة التي نتركها أدناه (أو نفتح الرابط) ، حيث توجد بيانات ملف block # 607557.

انظر إلى. أولها تمثيل مختصر بالنظام الست عشري للحد الأقصى الذي يمكن الوصول إليه في تجزئة الكتلة. القيمة الثانية هي تمثيل عشري لصعوبة الوصول إلى هذا الهدف.

close

الآن إذا أخذنا قيمة البت (1715dbd2) وقمنا  بتحويلها إلى رقم سداسي عشري كامل ، نحصل على ما يلي:

bits = 0x00000000000000000015dbd2000000000000000000000000000000000000

الآن هذه القيمة إلى رقم عشري:

لنحولbits = 209364494052563835741432463341105691414771304578992bits

كبيرة وهذا هو الحد الأقصى للرقم المستهدف الذي يجب الوصول إليه لتجزئة الكتلة. ومع ذلك ، كيف يمكننا التحقق من أن تجزئة الكتلة تحترم ذلك؟. بسيط جدًا ، لنأخذ تجزئة الكتلة ونحولها من رقم سداسي عشري إلى عشري.

تجزئة الكتلة = 000000000000000000144758ca662636f4aa4089caaa776ea18cf53cbc8f5781

تحويل هذه النتيجة إلى قاعدة عشرية يعطينا الرقم التالي:

تجزئة الكتلة = 1942313447480713367840564387969267204147459722176321409

كما ترون الرقم المستهدف هو أقل من الكتلة. هذا يعني أن الكتلة صالحة للصعوبة المبرمجة بواسطة بروتوكول البتكوين في ذلك الوقت المحدد.

كحقيقة غريبة يمكننا أن نذكر أن قيمة التجزئة والهدف يتم التعبير عنها بالأرقام السداسية العشرية. هذا هو ، في مجموعة من الأرقام والحروف ، ولكن هذا في النهاية هو رقم. بينما يتم التعبير عن الصعوبة بأعداد صحيحة ، والتي نعرفها كثيرًا.

  • ما هي صعوبة التعدين العالية؟

يمكن التعبير عن أقصى صعوبة لشبكة البتكوين على النحو التالي: max_target / 1. ويستخدم الرقم 1 منذ إطلاق البتكوين في السوق ، كانت صعوبة الشبكة عند هذا المستوى. لا يمكن أن تكون هذه القيمة 0 ، لأنها ستعطي نتيجة لا نهائية. وبالتالي ، فإن حساب max_target / 1 سينتج عنه عدد كبير للغاية ، حوالي 2 ^ 224.

  • هل الصعوبة بالنسبة لبروتوكول إجماع إثبات العمل فقط؟

يمكن تطبيق صعوبة التعدين في عملة معماة على مختلف بروتوكولات توافقالآراء في PoW، نقاط العمل، DPoS هو PoA. لكن البلوكشين هي التي تستخدم نظام إثبات العمل (PoW) ، والتي تستخدم هذه البيانات كنقطة مهمة لأمنها وتشغيلها. في شبكة البلوك تشين PoW ، يُطلب من المعدنين إجراء اختبار تشفير تزداد صعوبة مع زيادة قوة الشبكة.

هذا يعني أن العثور على الحل الصحيح يتطلب ملايين من عمليات التجزئة في الثانية ليتم تنفيذها عبر الشبكة بأكملها. تتضمن خوارزمية إثبات العمل تجزئة رأس الكتلة وإنشاء رقم عشوائي. لهذا ، يتم استخدام خوارزمية التشفير بشكل عام   SHA-256، حتى تجد حلاً يناسب نمطًا معينًا.

تؤدي هذه العملية برمتها إلى إنشاء معدات حوسبة أكثر قوة ، مثل FPGA، وحدة المعالجةالمركزية، ولكن من خلال تقنية تسريع GPU الكاملة ، فإن o ASIC لتوليد حلول كافية وللتحقق من المعاملات. وبالتالي ، يتم ضبط صعوبة الشبكة لضمان سرعة توليد الكتلة.

لا تتكرر هذه العملية برمتها في بروتوكولات أخرى لأن تشغيلها مختلف وتركز قدرتها على توفير الأمن في آليات أخرى أقل تطلبًا في الطاقة والموارد الحسابية.

  • هل صعوبة التعدين متغيرة والتكيف مع المنافسة في البيتكوين؟

نعم ، صعوبة التعدين في البيتكوين متغيرة وتتكيف مع المنافسة التي تشارك في الشبكة. يتم توفير صعوبة التعدين هذه بواسطة خوارزمية. تضمن هذه الخوارزمية أن تكون للصعوبة القيمة المثالية ، بحيث يمكن للمعدنين إنتاج كتلة جديدة كل 10 دقائق تقريبًا.

إذا لاحظنا ذلك في سيناريو متطرف ، حيث ينخفض ​​سعر البيتكوين إلى قيم منخفضة للغاية ، فلن يكون التعدين مربحًا على الإطلاق. سيتخلى الكثير من عمال المناجم عن الشبكة. ولكن نظرًا لأن الصعوبة قابلة للتعديل وفقًا لقوة التجزئة للشبكة في لحظة معينة ، فإنها ستنخفض وتضبط تلقائيًا. وبالتالي فتح الأبواب أمام عمال المناجم الأصغر ، الذين يمكنهم ، على الأقل لبعض الوقت ، استخراج عملات البيتكوين مرة أخرى كما في البداية: من كمبيوتر مكتبي أو كمبيوتر محمول.

  • هل يمكن لعمال المناجم أن يتلاعبوا بصعوبة تعدين البتكوين ؟

على الرغم من وجود طرق للتعامل مع صعوبة البلوك تشين ، فإن هذه الهجمات ليست سهلة على الإطلاق ، خاصة في الشبكات الكبيرة جدًا واللامركزية. ومن هنا تأتي أهمية اللامركزية في الشبكات للحفاظ على أمنها ضد جميع الظروف.

  • لماذا تزداد صعوبة التعدين في بعض الأحيان وينخفض ​​البعض الآخر؟

تعمل صعوبة التعدين كمعامل ديناميكي يتم تعديله باستمرار وفقًا لظروف الشبكة. تذكر أن هدف التعدين هو اكتشاف وإنشاء كتلة جديدة وفقًا لبرمجة الشبكة. لذلك ، يتم ضبط الصعوبة بواسطة نفس النظام. كل هذا مع الأخذ في الاعتبار قوة التجزئة التي تتمتع بها الشبكة في لحظة معينة.

لنأخذ المثال التالي ، إذا كانت شبكة البتكوين تنشئ كتلًا جديدة في وقت أقل من الدقائق العشر المحددة ، فستقوم نفس الشبكة بضبط الصعوبة بدرجة أكبر. أي أنه نظرًا لتوليد الكتل بشكل أسرع من المطلوب ، ستزداد صعوبة التعدين. على العكس من ذلك ، إذا كانت الشبكة تولد كتلًا جديدة في وقت يزيد عن 10 دقائق ، فسيتم تقليل صعوبة التعدين ، لأن الكتل ستنشأ بشكل أبطأ.

هناك جانب آخر مؤثر للغاية في درجة صعوبة شبكة البتكوين وهو تكلفة الكهرباء وقيمة البتكوين في السوق. هذا فيما يتعلق بالعملة الائتمانية المستخدمة لتغطية نفقات تشغيل الشبكة. وبالتالي ، فإن سعر كيلو واط واحد في الساعة في عملات البيتكوين هو جانب مهم جدًا من الصعوبة.

ولكن عندما يكون سعر البيتكوين مرتفعًا ، يصبح التعدين مربحًا ؛ على العكس من ذلك ، إذا كان سعر البيتكوين منخفضًا ، فإن بعض عمال المناجم سيغادرون الشبكة لأن أرباحهم لا تغطي نفقات التشغيل الخاصة بهم. لذلك ، عندما يكون التعدين مربحًا ، كلما زاد عدد عمال المناجم المتصلين بالشبكة ، وبالتالي ، زادت قوة التجزئة ودرجة أكبر من الصعوبة. من ناحية أخرى ، عندما لا يكون التعدين مربحًا ، تقل قوة التجزئة ومعها تقل الصعوبة.

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى