قيمت ماينر

سختي شبكه

سختي شبكه (Difficulty) يا سختي استخراج متغيري است كه هدف آن ثابت نگه داشتن ميانگين زمان ايجاد يك بلاك در شبكه است. در ارزهاي ديجيتالي كه قابليت استخراج دارند و يا به اصطلاح سازوكار آن‌ها اثبات كار (PoW) است، وجود قابليتي انعطاف‌پذير در برابر افزايش و يا كاهش تعداد ماينرها ضروري است. در اين مطلب به توضيح سختي شبكه و جزئيات آن مي‌پردازيم.

پيش از اينكه وارد مبحث سختي شبكه و توضيح آن شويم، بايد به صورت خلاصه‌وار به مفاهيم اوليه ارزهاي ديجيتال قابل استخراج نگاهي مي‌اندازيم.

يكي از قابليت‌هاي ارزهاي ديجيتال كه آن‌ها را محبوب ساخته، استفاده از بلاك چين‌هاي عمومي است. اين نوع بلاك چين‌ها شفاف هستند و هر كسي بدون نياز به اجازه گرفتن از مركز يا نهادي مي‌تواند در اين شبكه‌ها فعاليت كند و يا از آن‌ها خارج شود. براي مثال شما براي وارد شدن به شبكه بيت كوين، اتريوم و لايت كوين نياز نداريد كه از شخص يا گروهي اجازه بگيريد. تنها كاري كه لازم است انجام دهيد، دانلود كردن كل بلاك چين اين شبكه‌ها و اجراي يك فول نود است.

فول‌ نود‌ها دستگاه‌هايي هستند كه كل تاريخچه تراكنش‌هاي شبكه را در حافظه خود نگهداري مي‌كنند و به طور مستقيم وظيفه اعتبارسنجي تراكنش‌ها را بر عهده دارند.

عمليات استخراج يا همان ماينينگ هم به صورت آزادانه توسط هر شخص يا گروهي در شبكه مي‌تواند انجام شود. اساس كار ارزهاي ديجيتالي كه از سازوكار استخراج استفاده مي‌كنند، حل كردن يك مسئله پيچيده به نام «هش» در هر بلاك است تا پاسخ آن را پيدا كنند و به اين وسيله تراكنش‌هايي كه در آن بلاك قرار گرفته‌ است، تاييد شوند. ماينرها در فرايند پيدا كردن هش هر بلاك، اين كار را با حدس و خطا انجام مي‌دهند.

هش يا همان مسئله رياضي پيچيده‌اي كه جزء اساسي تمام ارزهاي ديجيتال است، حاصل تابعي به نام تابع هش (Hash Function) است. اين تابع يك‌طرفه در ارزهاي ديجيتال، داده يا ورودي‌ها كه همان تراكنش‌هاي افراد مختلف است را دريافت مي‌كند و خروجي آن رشته عباراتي با طول و حجم ثابت است. يكي از جالب‌ترين ويژگي‌هاي توابع هش آن است كه امكان رسيدن به داده اوليه از طريق داشتن خروجي را تقريبا غيرممكن مي‌كند.

سختي استخراج چيست؟

اساس كلي مفاهيم سختي شبكه در تمامي ارزهاي ديجيتال يكسان است. براي توضيح سختي شبكه يكي از ارزهاي ديجيتال قابل استخراج مانند بيت كوين را در نظر بگيريد.

سختي شبكه بيت كوين هر دو هفته يك بار تغيير مي‌كند تا زمان پيدا شدن هر بلاك به طور ميانگين 10 دقيقه باقي بماند. در صورتي كه سختي شبكه وجود نداشته باشد، با وارد شدن ماينرهاي بيشتر به شبكه حدس‌هايي كه درباره هش هر بلاك زده مي‌شود نيز افزايش پيدا مي‌كند. به دنبال افزايش تعداد حدس‌هاي زده شده، احتمال پيدا شدن هر بلاك در زماني كمتر از 10 دقيقه هم بيشتر مي‌شود.

با اين حساب عامل كنترل ‌كننده‌اي در شبكه وجود نخواهد داشت تا جلوي ماينرها را از ايجاد بلاك در هر دقيقه، ثانيه و يا حتي كمتر از يك ثانيه بگيرد و آن‌ها را وادار به ايجاد بلاك در زمان حدودي 10 دقيقه كند.

گفته شد كه سختي شبكه بيت كوين هر دو هفته يكبار (به عبارت ديگر پس از ساخته شدن هر 2016 بلاك)، تغيير مي‌كند. با در نظر داشتن زمان 10 دقيقه براي حل هر بلاك، زمان مورد نياز براي حل اين تعداد بلاك، 20,160 دقيقه خواهد بود.

اما اگر تعداد ماينرها در اين مدت دو هفته‌اي افزايش پيدا كند و اين تعداد بلاك زودتر از موعد مشخص شده و يا ديرتر حل شوند (براي مثال در 18,000 دقيقه)، در اين صورت سختي شبكه بايد خود را با تعداد ماينرها مطابقت دهد و قيمت ماينر كاهش پيدا ميكند.

اگر زمان حل شدن مجموع 2016 بلاك را بر مقدار ايده‌آل 10 دقيقه به ازاي هر بلاك تقسيم كنيم، با يك تناسب‌بندي ساده مي‌توان فهميد كه سختي شبكه بايد نسبت به حالت قبلي فرضاً 20160/18000 يا 1.12 برابر شود.

در صورتي كه نسبت به دست آمده بيشتر از 1 باشد، ماينرها با سرعت بيشتري نسبت به حد معمول بلاك‌ها را حل كرده‌اند و در صورتي كه اين عدد كمتر از يك باشد، قدرت استخراج‌كنندگان نسبت به قبل كاهش داشته است.

نمودار سختي شبكه بيت كوين از سايت بلاك چين دات‌كام قابل دسترس است. مفهوم نمودار سختي و اعدادي كه در آن به كار رفته، بيانگر نسبتي است كه مثلا استخراج بيت كوين نسبت به هفته گذشته يا مثلا روزهاي ابتدايي شروع كار بيت كوين، چقدر دشوارتر شده است.

يكي از منابعي كه سختي شبكه را به خوبي توضيح داده، . نموداري را تصور كنيد كه اعداد 1 تا 100 بر روي آن قرار گرفته‌اند و قرار است دستگاهي در هر دقيقه عددي تصادفي در اين بازه انتخاب كند. عدد 50 را به عنوان هدفي در نظر مي‌گيريم كه اعداد تصادفي كمتر از آن مدنظر ماست. در اينصورت به طور ميانگين بايد 2 دقيقه براي به دست آمدن هر عدد زير 50 صبر كنيم. در صورتي كه هدف ما اعداد زير 20 باشد، اين زمان به 5 دقيقه افزايش مي‌يابد.

البته ممكن است شانس با ما يار باشد و همان عدد اولي كه دستگاه به طور تصادفي انتخاب مي‌كند، زير 20 باشد اما در يك بازه طولاني، زمان مورد نياز براي پيدا شدن عدد زير 20 همان 5 دقيقه خواهد بود.

پس با عوض كردن عددي كه آن را به عنوان هدف مي‌شناسيم، مدت زمان به دست آمدن آن نيز تغيير مي‌كند.

سختي شبكه يا ديفيكالتي نيز به همين صورت كار مي‌كند. ماينرها تلاش مي‌كنند تا با توليد اعداد تصادفي، به هش‌هايي كمتر از هش هدف (Target Hash) دست يابند. با سخت‌تر شدن استخراج، هش هدف نيز كمتر و كمتر مي‌شود. البته اين كار با اضافه شدن صفرهاي بيشتر به ابتداي هش هدف انجام مي‌شود. به همين خاطر هم هشِ بلاك‌هاي جديدتر در شبكه بيت كوين، نسبت به بلاك‌هاي چند سال قبل صفرهاي بيشتري دارند.

اما اگر مثال نمودار 1 تا 100 را در نظر بگيريد، اعدادي كه بر روي نمودار بيت كوين وجود خواهند داشت بسيار بزرگ هستند. به همين دليل هم كامپيوترها در فرمت هگزادسيمال يا پايه 16 با اين اعداد سروكار دارند.

توضيح با يك مثال

براي نمونه به چگونگي محاسبههش بلاك شماره 578500 بيت كوين نگاهي بياندازيم:

هش معتبري كه براي بلاك به دست آمده، در بلاك چين ثبت مي‌شود.

براي اينكه هش هدف را به دست آوريم، بايد حداكثر هش ممكن (نقطه بالايي نمودار) را به سختي شبكه تقسيم كنيم. سختي شبكه از سايت bitcoinwisdom گرفته شده است. همچنين به حداكثر هش ممكن كه توسط دستگاه‌هايي با الگوريتم SHA-256 كار مي‌كنند، در بيت كوين ويكي اشاره شده است.

نكته‌اي كه وجود دارد اين است كه اعداد ارائه شده در قالب هگزادسيمال هستند و بايد آن‌ها را به مبناي 10 تبديل كرد.

هش بلاك 578,500 را اگر در يك تبديلگر آنلاين هگزادسيمال به مبناي 10 ببريم، مشاهده خواهيم كرد كه عدد به دست آمده كوچكتر از هش هدف خواهد بود.هركسي كه تا به حال تصور استخراج بيت كوين و يا ديگر  ارزهاي ديجيتال را داشته است حتما براي يادگيري با موارد متعددي روبرو شده است. يكي از جنبه هاي مورد بحث در ماينينگ، سختي شبكه است. اگرچه اين سختي، فرآيند استخراج را تغيير نمي دهد، با اين حال چون شما نياز به سخت افزار، مصرف برق، نرم افزار و يك استخر ماينينگ داريد. فرايند استخراج با افزايش سختي شبكه، پيچيده تر و دشوارتر مي شود. پس به ياد داشته باشيد براي بررسي اين موضوع كه كدام ارز را استخراج كنيد همواره عامل سختي شبكه را در نظر بگيريد و محاسبات ميزان سود دهي خود را انجام دهيد.

با نگاهي دقيق تر مي توان گفت كه چندين عامل در سختي استخراج نقش آفريني مي‌كنند. اول از همه، مشكل جهاني سختي بلاك وجود دارد چرا كه هر بلاك معتبر يك بايد هش معين شده اي داشته باشد. عامل دوم تعداد افرادي است كه به صورت فعال عمل ماينينگ يا استخراج را در شبكه انجام مي دهند و آخرين نكته، ممكن است كه خود استخر ماينينگ باشد، چرا كه استخرها با توجه به ميزان قدرت پردازشي كه سيستم هاي متصل به آنها در اختيار مي گذارند، قادر به توليد بلاك خواهند بود.

در دنياي بيت كوين، سختي شبكه به طور خودكار با هر 2,016 بلاك در شبكه مشخص مي‌شود. البته اين مساله بستگي به تعداد افراد انجام دهنده عمل ماينينگ و همچنين قدرت هش تركيبي آنها و زمان لازم براي پيدا كردن اين 2,016 بلاك ها دارد. قابل توجه است سختي ممكن است كم يا زياد شود. با افزايش سختي، ماينرها نيازمند سخت افزار قويتري براي تطبيق با اين تغيير هستند. به همين دليل زماني كه سخت افزار اسيكaic توسط توليد كنندگان عرضه شد، از آنجايي كه داراي قدرت بسيار بيشتري بود، استفاده از CPU و GPU و FPGA به طور كلي منسوخ شدند.

همچنين لازم به ذكر است كه نقطه حداكثري براي سختي استخراج بيت كوين وجود ندارد و اين احتمال وجود دارد كه اين سختي تا زماني كه همه بيتكوين ها استخراج شوند افزايش يابد. انتظار مي رود اين اتفاق در سال 2140 رخ دهد. علاوه بر اين، عامل سختي ماينينگ مي تواند تا پيش از بلاك هاي 2,016 رشد و افزايش گسترده اي داشته باشد. افزايش 15 درصدي سختي ماينينگ در جهان بيت كوين امري غير معمول نيست، اما چنين اتفاقي براي آن دسته از ماينرها كه قادر به بروز رساني دستگاه ها و سخت افزار هاي خود نيستند امري ناراحت كننده است.

با وجود اينكه سختي استخراج بيت كوين مي تواند كاهش يابد، بعيد است كه اين اتفاق بيش از دو بار در يك سال رخ دهد. در حقيقت هنگامي كه به آخرين نمودار نگاه مي كنيد، متوجه مي شويد كه نمودار بيانگر روندي افزايشي در مساله سختي استخراج است و هر چه زمان پيش مي رود سختي نيز افزايش مي‌يابد. از 11 جولاي 2015 تا به حال تنها 5 تنظيمات ايجاد شد كه در آن سختي استخراج كاهش يافته است.

هر كس كه به دنبال سرمايه گذاري در جهان ماينينگ است (چه استخراج بيت كوين و يا هر ارز ديجيتال ديگر) سختي استخراج يك عامل حياتي است كه بايد بدان توجه داشت. هرچه بلاك هاي بيشتري در شبكه ايجاد مي شود و ماينرهاي بيشتري قدرت هش را در شبكه توزيع مي كنند، درآمد حاصله از ماينينگ كاهش مي‌يابد. پذيرندگان اوليه يك ارز ديجيتال جديد معمولا به دليل پايين بودن سختي ماينينگ حجم بالايي از كوين ها را توليد مي كنند. هميشه خوب است كه نمودارها را بررسي كرده و ببينيم كه ماينينگ يك ارز  ديجيتال خاص چه هنگام سود دهي ندارد