ما هو الدور الذي يلعبه عامل تعدين البيتكوين؟

ما ستتعلمه

من أجل توفير نظام نقدي فعال، بدون وسيط مركزي، تحتاج البيتكوين إلى تسوية المعاملات "بشكل نهائي". لا يمكن التراجع عن المعاملات أو إعادة تشغيلها.

العقد الكاملة - التي تم تقديمها في المقالة السابقة في هذا القسم - ستضمن صحة المعاملات؛ أنهم يقدمون التوقيعات الرقمية الصحيحة التي تثبت إمكانية إنفاق الأموال غير المنفقة (UTXO) المرتبطة بالعنوان.

ولكن يجب تأكيد هذه المعاملات في blockchain - مما يضمن عدم حدوث أي إنفاق مزدوج - وهو الدور الذي يلعبه القائمون بالتعدين. يتم الدفع لهم مقابل هذه الخدمة مما يعني أنهم يخدمون أيضًا وظيفة إصدار عملة البيتكوين الجديدة.

المعدنين وتأكيد المعاملة

نظرًا لأن كتلة Bitcoin blockchain لها حجم ثابت يبلغ 1 ميجابايت، فيمكنها استيعاب سبع معاملات فقط في المتوسط في الثانية، لذا فإن المعاملات غير المؤكدة توضع في شيء يسمى Mempool، في انتظار أن يتولى عمال المناجم المهمة.

تتمثل وظيفة المعدنين في مراقبة Mempool، وانتظار هذه المعاملات غير المؤكدة، ثم تجميعها في كتلة مرشحة؛ كل عشر دقائق، يتم اختيار إحدى الكتل المرشحة لإضافتها إلى blockchain الموجودة لتأكيد (تسوية) جميع المعاملات داخلها.

يتم الدفع لعمال المناجم مقابل وظيفة التسوية هذه بعملة بيتكوين جديدة لكل كتلة مؤكدة. تم تعدين الكتلة الأولى - المعروفة أيضًا باسم كتلة Genesis - في 3 يناير 2009، بمكافأة قدرها 50 بيتكوين.

منذ ذلك الحين، تمت إضافة كتلة جديدة إلى الشبكة على فترات 10 دقائق تقريبًا، وكل 210.000 كتلة يحصل عمال المناجم على مكافأة إلى النصف. وهذا يعادل تقريبًا دورة النصف لمدة أربع سنوات ويعني أن الحد الأقصى للعرض البالغ 21 مليون بيتكوين سيتم الوصول إليه في حوالي عام 2140.

بسعر ATH الخاص بـ Bitcoin لعام 2021 والذي يبلغ 64,805 دولارًا أمريكيًا، يصل معدل المكافأة البالغ 6.25 بيتكوين إلى أكثر من 420 ألف دولار أمريكي تُدفع لكل كتلة، كل عشر دقائق.

تُعرف عملة البيتكوين التي يتم منحها للقائم بالتعدين الذي يؤكد كل كتلة جديدة أيضًا باسم "مكافأة Coinbase" - وهو مصطلح تمت المطالبة به لاحقًا من خلال بورصة العملات المشفرة التي تحمل الاسم نفسه.

المعدنين وإثبات العمل

وبالنظر إلى أن قيمة البيتكوين تأتي من الندرة الرقمية لعملتها، والطريقة التي تضمن بها عدم الإنفاق المزدوج، فإن عملية التعدين يجب أن تكون صعبة وتحفز السلوك الصادق. ويتم تحقيق ذلك من خلال ما يسمى إثبات العمل (Pow).

يتطلب إثبات العمل (PoW) من القائمين بالتعدين التنافس ضد بعضهم البعض لكسب الحق في بث الكتلة المرشحة الخاصة بهم إلى الشبكة عن طريق حل لغز رياضي.

تقوم العقد الكاملة تلقائيًا بضبط صعوبة العثور على حل اللغز - كل 2016 كتلة - مما يضمن إنفاق القدر المطلوب من القوة الحسابية لضمان إنشاء كتلة جديدة كل 10 دقائق، وتنظيم الإصدار بما يتماشى مع الحد الأقصى للعرض.

في حين أن اللغز نفسه لا معنى له، إلا أن العمل المطلوب للوصول إلى هناك ليس كذلك: فهو يثبت أن القائم بالتعدين لم يغش، ويضمن عدم تمكن أي كيان واحد من اكتشاف جميع الكتل - الاحتفاظ بجميع مكافآت البيتكوين لأنفسهم - أو إزالة المعاملات ، الأمر الذي من شأنه أن يؤدي إلى توقف النظام بأكمله.

لذلك يعد إثبات العمل جزءًا لا يتجزأ من عملية الحفاظ على الندرة الرقمية، وتحسين أوجه القصور الحالية في النظام القانوني، مع إمداداته غير المحدودة.

لغز تعدين البيتكوين

اللغز الحسابي هو في شكل خوارزمية تجزئة تسمى SHA256. هذا ليس خاصًا بالبيتكوين، ولكنه معيار تشفير خارجي، طورته وكالة الأمن القومي.

التجزئة هي معرف فريد أحادي الاتجاه للسجل الرقمي الذي يتيح الخصوصية والأمان. فكر في الأمر كمحرك عشوائي. يمكنك تقديم أي إدخال، مثل كلمة المرور وتنتج الخوارزمية سلسلة عشوائية من النصوص والأرقام (التجزئة) ذات طول موحد. قم بتغيير حرف واحد من الإدخال وستحصل على تجزئة مختلفة ولن تتمكن من الرجوع إلى التجزئة لمعرفة كلمة المرور، ولكن الإدخال الفريد سيولد دائمًا نفس قيمة التجزئة.

SHA256 - المستخدم في تعدين البيتكوين - ينتج تجزئة يبلغ طولها 64 حرفًا، بغض النظر عن حجم الإدخال؛ يمثل كل حرف أربعة بايت من البيانات 64*4=256.

غالبًا ما يوصف تعدين البيتكوين بأنه يانصيب لأن المهمة التي يكملها عمال المناجم لإظهار إثبات العمل هي مهمة تعسفية - إنها مجرد طريقة ذكية لتنظيم إنتاج الكتل الجديدة وإصدار البيتكوين.

الهدف من اللعبة هو تجزئة تفاصيل محددة من الكتلة الجديدة والكتلة السابقة، لإنتاج قيمة تجزئة رقمية منفصلة أقل من أو تساوي شيئًا يسمى الهدف - نظرًا لتشبيه اليانصيب الخاص بنا، فإن هذا هو الرقم الفائز.

تفاصيل الكتلة المجزأة هي: رقم الإصدار، والطابع الزمني، والتجزئة من الكتلة السابقة، وتجزئة شيء يسمى Merkle Root، ورقم عشوائي يسمى nonce، وتجزئة الهدف.

نظرًا لنطاق الأرقام المحتمل الذي يمكن أن تولده خوارزمية 256 بت، فسوف يستغرق الأمر الكثير من التخمينات للعثور على الهدف، لذلك كل ما يفعله القائمون بالتعدين هو تشغيل الخوارزمية كلما كان ذلك ممكنًا.

في الأيام الأولى، كان من الممكن تعدين البيتكوين باستخدام GPU - وحدة معالجة الرسومات - في جهاز كمبيوتر منزلي عادي، المصمم في الأصل لتسريع عرض الرسومات، خاصة في ألعاب الكمبيوتر.

اليوم، يستخدم القائمون بالتعدين أجهزة متخصصة، تُعرف باسم منصات التعدين، التي تستخدم دوائر متكاملة خاصة بالتطبيقات، أو ASICs. هذه هي معالجات الكمبيوتر التي تم تحسينها لحل مشكلة الرياضيات التي تقع في قلب تعدين البيتكوين. واحدة من أكثر هذه الأجهزة شعبية هي Antman S19j Pro Miner 100 TH/s من إنتاج Bitmain.

ستقوم منشآت التعدين بتشغيل أكبر عدد ممكن من الحفارات لدعمها ماليًا وتبريدها للعثور على حل اللغز قبل أن يقوم عامل منجم آخر، في مكان آخر من العالم، بذلك.

بمجرد العثور على الهدف، تتم إضافة الكتلة - ومعاملاتها - إلى blockchain، والتي تتزامن مع جميع العقد الكاملة وعمال المناجم، وتبدأ العملية مرة أخرى.

لقد أبرزنا أعلاه كيفية ضبط العقد الكاملة لتنظيم إنشاء الكتلة، وهذا يفسر أي زيادة أو نقصان في قدرة التعدين الجماعية. سيختلف ذلك منطقيًا فيما يتعلق بسعر البيتكوين، حيث أن ذلك يحدد قيمة الحافز للمشاركة - مكافأة قاعدة العملات بالإضافة إلى الرسوم.

يمكن استخدام سعر البيتكوين ومعدل الصعوبة المعروف ومعدل التجزئة الجماعي وتكلفة تشغيل عملية التعدين (الطاقة/التبريد/النفقات العامة) لتحديد مدى جدوى المشاركة.

يعد معدل التجزئة بمثابة وكيل لقوة شبكة البيتكوين، حيث سيحتاج الممثل السيئ إلى التحكم بنسبة 51٪ من معدل التجزئة الجماعي ليحظى بأي فرصة للتمكن من تحديد المعاملات التي تتم إضافتها إلى الكتل الجديدة وعملات الإنفاق المزدوجة.

يجب أن يكون واضحًا أيضًا سبب استهلاك تعدين Bitcoin للطاقة نظرًا لأن منصات التعدين تعمل على مدار 24 ساعة طوال أيام الأسبوع للعثور على الهدف، الأمر الذي يصبح أكثر صعوبة مع ارتفاع قوة التجزئة الإجمالية. يؤدي هذا إلى إنشاء حلقة فعالة مع السعر، والتي تميل إلى الزيادة مع زيادة معدل التجزئة، مما يؤدي بدوره إلى جذب المزيد من عمال المناجم.

هل يمكن لأي شخص أن يكون معدن بيتكوين؟

إذا كنت قد قرأت هذا الحد وكنت متحمسًا لعملية تشغيل منصة التعدين، فقد حان الوقت لجرعة من الواقع البارد. تعد Bitcoin Mining الآن مؤسسة احترافية حيث تقع معظم مراكز تعدين البيتكوين في العالم بالقرب من مصادر الطاقة المتجددة في المناطق التي تكون فيها الكهرباء رخيصة ووفيرة.

يقوم عمال المناجم المحترفون برفع تردد تشغيل أجهزتهم، لتشغيلها بمستويات أداء أعلى من الإعدادات الموصى بها من قبل الشركة المصنعة. يجب أن تتم محاولة ذلك من قبل عمال المناجم ذوي الخبرة فقط، حيث يجب الحرص على عدم زيادة سخونة عمال المناجم في هذه العملية، حيث أن حل مشكلة ما يؤدي إلى خلق مشكلة أخرى - الحاجة إلى تبريد عملية التعدين الخاصة بك، مما يؤدي إلى استهلاك المزيد من الطاقة.

لذلك، ما لم تكن تمتلك سدًا كهرومائيًا خاصًا بك أو لديك بنكًا ضخمًا من الألواح الشمسية، فسوف تكافح من أجل تعدين البيتكوين بشكل مربح باستخدام وحدات معالجة الرسومات أو ASICs على أساس الهواية.

حتى مع ربط العديد من أجهزة ASIC معًا، قد تجهد نفسك لأسابيع أو أشهر أو أكثر وتفشل في اكتشاف كتلة جديدة. في هذه الأثناء، ستتحمل فاتورة كهرباء باهظة الثمن، نظرًا لمتطلبات الطاقة والحاجة إلى تخفيف الحرارة المتولدة.

لحل هذه المشكلة، وجعل التعدين في متناول أكبر عدد ممكن من الأشخاص، أنشأ مستخدمو البيتكوين مجمعات التعدين. يستلزم ذلك قيام مجموعة من المعدنين بدمج قوة التجزئة الخاصة بهم (قوة المعالجة الجماعية للكمبيوتر) للبحث عن كتلة جديدة معًا.

إذا نجح أي عامل تعدين في المجموعة في هذه المهمة، فستتم مشاركة مكافأة قاعدة العملات مع جميع أعضاء المجموعة بما يتناسب مع قوة الهاش الخاصة بهم.

إذا كنت عازمًا على استخراج العملات المشفرة، فستحتاج إلى العثور على الموقع المناسب لإعداد المنصة (باردة وجيدة التهوية ومعزولة جيدًا أو معزولة لمنع شكاوى الضوضاء)، واختيار ASIC المناسب لاحتياجاتك و ميزانية. بعد الانتهاء من ذلك، ومعدات التعدين الخاصة بك في طريقها إليك، سيكون الوقت قد حان للتفكير في مجموعة التعدين التي تريد الانضمام إليها.

على سبيل المثال، إذا قمت بتوفير 5% من قوة التجزئة للمجمع واكتشف المجمع كتلة جديدة، فستتلقى 5% من المكافأة التي (باستثناء رسوم المجمع) ستصل إلى 0.3125 بيتكوين.

يبدو الأمر وكأنه مال سهل، لكن لو كان الأمر بهذه السهولة، لكان الجميع يفعله! الحقيقة هي أنه من الصعب للغاية الربح من تعدين البيتكوين.

يمكنك التفكير في تعدين العملات المشفرة الأخرى حيث تكون المنافسة أقل، ولكن يجب أن يتم قياس ذلك مقابل المكافأة.

اختيار مجمع تعدين البيتكوين

يعود اختيار مجمع التعدين إلى بعض المنطق البسيط: كلما زاد حجم المجمع، من حيث قوة التجزئة، كلما زاد انتظام العثور على الكتل. وهذا سيضمن تدفقًا ثابتًا للإيرادات.

ومع ذلك، نظرًا للجزء الصغير من قوة التجزئة التي ستوفرها للمجمع، فإن حصتك من مكافآت قاعدة العملات ستكون ضئيلة. سيمنحك الانضمام إلى مجموعة أصغر حصة أكبر من المكافآت، لكن الدفعات ستكون أقل تكرارًا لأن المجموعة ستكتشف كتلًا أقل.

هناك أيضًا بعض الاعتبارات الفنية التي ستوجه قرارك. إذا كنت تتبع نهج DIY فسوف يتطلب الأمر اتصالاً سريعًا بالإنترنت مع زمن انتقال منخفض في اختبار اتصال المجموعة لمشاركة البيانات.

أي تأخير في تلقي البيانات يمكن أن يضيع وقتًا ثمينًا في البحث عن حل للكتلة التالية. أنت تريد بشكل مثالي أن يكون اختبار الاتصال أقل من 200 مللي ثانية وأقرب ما يكون إلى الصفر قدر الإمكان.

تتقاضى المسابح المختلفة رسومًا مختلفة، لذلك يجب أيضًا أخذ ذلك في الاعتبار. ستحتاج أيضًا إلى التحقق من تكرار الدفع؛ لن يتم دفع بعض المجمعات إلا في التواريخ المحددة، أو بمجرد تراكم الحد الأدنى من BTC في محفظتك.

إن المجمعات التي تحفظ مكافآت المعدنين حتى يتم توزيعها تنطوي أيضًا على مخاطر، نظرًا لأنك تعتمد عليها حتى لا يتم اختراقها أو الاحتفاظ بالأموال. قد تفضل اختيار مجموعة تدفع مباشرة إلى محفظتك الخاصة.

يجب أن يكون الاعتبار الأخير هو تكلفة الفرصة البديلة للاستثمار في مجمع التعدين. هل يمكنك الحصول على معدل عائد مماثل أو أفضل لاستثمارك في مكان آخر، عند تعديله ليتناسب مع المخاطر التي ينطوي عليها؟

استخدام خدمة تعدين البيتكوين المستضافة

قد يكون النهج الأفضل هو استخدام خدمة تستضيف منصة تعدين لك. أنت تدفع ثمن الآلة والكهرباء ولكن يتم الاعتناء بكل شيء آخر. يمكنك رؤية عائد الاستثمار الخاص بك عبر لوحة المعلومات وحتى تحديد نقطة التعادل. هنا مثال من كومباس للتعدين.

تلخيص عملية استخدام خدمة استضافة تعدين البيتكوين (بالرجوع إلى التغريدة أعلاه).

شراء جهاز تعدين؛ لاحظ أن تكلفة العرض قليلة ~ 9000 دولار

اختر مكان استضافة عامل التعدين الخاص بك وادفع ثمن الكهرباء - 250 دولارًا شهريًا في هذا المثال

الاتصال بمجمع لمراقبة الإيرادات من المكافآت الجماعية ورسوم المعاملات؛ قم بإعداد محفظة لاستقبالهم

يكسب القائمون بالتعدين أيضًا الرسوم التي يدفعها المرسل لكل معاملة مرتبطة بالكتل التي يحاولون إضافتها إلى البلوكشين، ولكن هذه القيمة لا تذكر مقارنة بمكافأة الكتلة.

باعتبار الكتلة بمثابة بيانات معاملات مجمعة، يقوم القائمون بالتعدين بالتحقق من دقة كل معاملة، وعلى جهودهم، تتم مكافأتهم بالعملات المعدنية. لذلك يقوم عمال المناجم بوظيفة مزدوجة تتمثل في التسوية والإصدار.