بیت‌کوین از الگوریتمی به اسم اثبات کار استفاده می‌کند. این الگوریتم حاوی یک معمای بسیار سخت است که ماینرها باید برای اعتبارسنجی تراکنش‌ها در بلاک‌چین بیت‌کوین آن را حل کنند. این فرایند نیاز به مصرف انرژی زیادی دارد و به همین دلیل در سایر شبکه‌ها برای تأیید تراکنش‌ها و حل مشکل انرژی از روش‌های متفاوتی استفاده می‌شود.

ماینینگ یا استخراج ارزهای دیجیتال مثل استخراج منابع ارزشمند از دل زمین است. پاداش معدنچیان معمولی، مواد ارزشمندی است که از دل زمین بیرون می‌کشند.

اما برای ماینرهای بلاک‌چین شرایط کمی پیچیده تر است. این ماینرها با حل کردن یک معمای سخت پاداش دریافت می‌کنند. قبل از پرداختن به توضیحات ماینینگ، روش مورد استفاده برای به اشتراک گذاشتن اطلاعات در این شبکه را بررسی می‌کنیم.

به اشتراک گذاری اطلاعات

در شبکه‌های ارز دیجیتال معمولاً دو نوع نود وجود دارد:

نودهای معمولی

نود معمولی کامپیوتری است که اطلاعات را با سایر نودها در شبکه به اشتراک می‌گذارد. وقتی شخصی تراکنشی را در شبکه اجرا می‌کند – مثلاً یک نفر مقداری ارز دیجیتال برای شخص دیگری ارسال می‌کند – نزدیک ترین نود، تراکنش را ثبت کرده و برای دیگران ارسال می‌کند تا همه با هم هماهنگ باشند.

نودهای ماینینگ

این نودها همه تراکنش‌های ارسال شده توسط نودهای معمولی را دریافت کرده و آنها را با هم گروه بندی می‌کنند تا بلاک‌های بلاک‌چین را تشکیل دهند.

ترکیب این دو ویژگی، پایه‌های لازم برای کار کردن شبکه ارزهای دیجیتال را تشکیل می‌دهند.

معما

کامپیوترها یا نودهای ماینینگ سعی به حدس زدن یک عدد خاص دارند. انجام این کار از آنچه که به نظر می‌رسد سخت تر است.

در طراحی ارزهای دیجیتال از تابعی به اسم تابع هش استفاده شده است. این تابع در اصل یک الگوریتم خاص است که همه تراکنش‌های اجرا شده در یک بلاک را به یک عدد خاص تبدیل می‌کند.

مهم نیست که این اطلاعات یک حرف، کلمه، جمله یا کل دایرة المعارف باشند چون خروجی نهایی همیشه یک طول مشخص و ثابت دارد.

اما در صورت تغییر کوچکترین بخش از این اطلاعات، خروجی این تابع کاملاً متفاوت است.

اطلاعات + تابع هش > یک عدد طولانی

ماینرها باید برای حل کردن بلاک این عدد طولانی را حدس بزنند. آنها سعی می‌کنند همه تراکنش‌ها را در یک بلاک خاص ترکیب کنند، آن را از تابع هش عبور دهند و عددی تولید کنند که در یک بازه خاص قرار داشته باشد. انجام این کار مستلزم تلاش زیادی است.

آیا می‌دانستید؟

حجم برق مورد نیاز برای ماین کردن و مدیریت شبکه بیت‌کوین معادل با مصرف برق یک سال کشور کلمبیا است.

در صورتی که این کار درست انجام شود، شبکه درستی عدد تولید شده را بررسی و تأیید می‌کند. ماینری که موفق به انجام این کار شود، مقداری از ارز شبکه را به عنوان پاداش دریافت می‌کند. بعد از این مرحله همه ماینرهای شبکه دوباره سعی می‌کنند بلاک بعدی را پردازش کنند.

اثبات کار

این سیستم شبکه‌های ارز دیجیتال به نوعی شبیه بررسی تکالیف ریاضی شما در دوران مدرسه است.

آیا می‌دانستید؟

اعدادی که ماینرها سعی دارند آنها را حدس بزنند نانس نام دارند. اصطلاح نانس ترکیبی از کلمات number used once است. در شبکه بیت‌کوین نانس عددی کامل بین صفر تا 4294967296 است.

سیستم اثبات کار برای ماینرها طوری طراحی شده که کسی قادر به تغییر تراکنش‌ها یا اطلاعاتی که در بلاک‌چین ثبت شده اند نباشد. این ابزار به حفاظت از دفتر کل بلاک‌چین در برابر هک کمک می‌کند.

اثبات کار یکی از دلایل مصرف زیاد انرژی در شبکه‌های ارز دیجیتال مثل بیت‌کوین است و همچنین بحث‌هایی که در این باره ایجاد شدند.

میزان دشواری

برای پیشگیری از ماین کردن بلاک‌های ارسال شده توسط اشخاصی که سعی به نفوذ به شبکه یا ارسال اطلاعات غلط به شبکه دارند، از مفهوم دشواری استفاده می‌شود.

نرم‌افزاری که ارزهای دیجیتال بر پایه آن کار می‌کنند، هر زمان بلاک جدیدی ایجاد می‌شود یک سطح دشواری جدید تنظیم می‌کند. این سطح دشواری دو کار مهم انجام می‌دهد:

1. به ماینرها امکان می‌دهد که تشخیص دهند آیا بلاکی که برای اضافه شدن به بلاک‌چین اضافه شده، با سطح دشواری لازم ایجاد شده یا خیر. اگر بلاکی الزامات تعیین شده توسط شبکه را نداشته باشد ماینر می‌تواند آن را نادیده بگیرد.
2. امکان تولید ارزهای دیجیتال به صورت باثبات و پایدار را فراهم می‌کند. در رابطه با بیت‌کوین، تقریباً هر 10 دقیقه یک بار یک بلاک جدید تولید می‌شود.

جهت پیشگیری از خرید سریع ترین و قدرتمندترین ماشین‌ها برای حل کردن معمای ارزهای دیجیتال با سرعت بیشتر، خود شبکه با تشخیص سرعت حل بلاک‌ها توسط نودها، به صورت خودکار سطح دشواری را تنظیم می‌کند.

اگر تعداد ماینرها در شبکه کاهش پیدا کند، سطح دشواری هم کمتر می‌شود.

آینده

ماین کردن ارزهای دیجیتال مستلزم مصرف انرژی بسیار زیادی است. همچنین با حرکت مردم به سمت شبکه‌هایی که بر پایه ماینینگ طراحی شده اند، مشکلات خاصی ایجاد می‌شود اما کم کم دوره ماینینگ به روش اثبات کار به پایان می‌رسد.

قرار است شبکه اتریوم در سال 2018 روش اعتبارسنجی و تأیید تراکنش‌ها را تغییر دهد. آیوتا هم قصد دارد در آینده نزدیک همه ریگ‌های ماینینگ را حذف کند.

برای اینکه بیت‌کوین بتواند به کاربران بیشتری سرویس دهی کند، باید روشی کم مصرف تر برای اعتبارسنجی تراکنش‌ها ایجاد شود.