مقدمه

ماینینگ نقش قابل توجه و مهمی برای حفظ امنیت بلاک‌چین‌هایی با سیستم اثبات کار دارد. اعضای شبکه می‌توانند با محاسبه کدهای هشی با ویژگی‌هایی خاص شبکه‌های ارز دیجیتال را بدون نیاز به وجود یک مقام مرکزی ایمن سازی کنند.

وقتی در سال 2009 بیت‌کوین برای اولین بار راه اندازی شد، هر کسی می‌توانست با یک کامپیوتر معمولی با سایر ماینرها رقابت کند تا هش بلاک بعدی را به صورت درست حدس بزند چون در آن زمان سطح دشواری ماینینگ خیلی کم بود و نرخ هش زیادی در شبکه وجود نداشت. به همین دلیل برای اضافه کردن بلاک‌های جدید به بلاک‌چین نیازی به سخت‌افزاری تخصصی نبود.

این موضوع کاملاً منطقی است چون کامپیوترهایی که می‌توانستند بیشترین میزان هش را در هر ثانیه محاسبه کنند، قادر به پیدا کردن بلاک‌های بیشتری بودند و همین موضوع منجر به تغییر قابل توجهی در این اکوسیستم شد. ماینرها درگیر یک نبرد تسلیحاتی شدند و سعی می‌کردند با تهیه بهترین تجهیزات در این رقابت نسبت به دیگران برتری پیدا کنند.

ماینرهای بیت‌کوین بعد از امتحان کردن سخت‌افزارهای مختلف (پردازنده، کارت گرافیک، FPGA) به ASIC – مدارهای مجتمع خاص منظوره – رسیدند. این دستگاه‌های ماینینگ امکان انجام کارهایی مثل گشتن در Binance Academy یا توئیت کردن را به شما نمی‌دهند.

همانطور که از اسم ASIC پیداست، این تجهیزات فقط برای انجام یک کار یعنی محاسبه هش طراحی شده اند اما از آنجایی که به طور ویژه و خاص برای همین کار ساخته شده اند این کار را فوق العاده خوب انجام می‌دهند. آنقدر خوب که حالا استفاده از سایر سخت افزارها برای ماین کردن بیت‌کوین کاملاً غیرمعمول شده است.

استخر ماینینگ چیست؟

سخت‌افزار خوب فقط تا حدودی به شما کمک می‌کند. ممکن است چندین ASIC پرقدرت داشته باشید اما در اقیانوس ماینینگ مثل یک قطره باشید. در واقع در چنین حالتی احتمال ماین کردن یک بلاک توسط شما به شدت کم خواهد بود حتی اگر پول زیادی صرف تهیه سخت‌افزار و نیروی برق لازم برای کار آنها کرده باشید.

در واقع هیچ تضمینی برای اینکه کی پاداش بلاک را دریافت می‌کنید یا اینکه اصلاً پاداشی دریافت خواهید کرد وجود ندارد. اگر به دنبال درآمد مستمر و پیوسته هستید، شانس موقیت شما در استخر ماینینگ بسیار بیشتر می‌شود.

فرض کنید که شما و نه نفر دیگر 0.1 درصد از کل نرخ هش شبکه را در اختیار داشته باشید. در این حالت به طور میانگین انتظار دارید که در هر هزار بلاک یک بلاک موفق پیدا کنید. با توجه به اینکه هر روز 144 بلاک ماین می‌شود، احتمالاً هر هفته یک بلاک پیدا می‌کنید. بسته به میزان سرمایه ای که خرج تجهیزات و برق کرده اید ممکن است این رویکرد ماینینگ انفرادی برای شما کاربردی و عملی باشد.

اما اگر این درآمد به اندازه ای نباشد که شما را به سود برساند می‌توانید با نه نفری که ذکر کردیم متحد شوید. اگر همه شما قدرت هش خودتان را ترکیب کنید، 1 درصد از نرخ هش شبکه متعلق به شما خواهد بود. این یعنی به طور میانگین در هر صد بلاک یک بلاک پیدا می‌کنید که معادل با یک تا دو بلاک در روز است. حالا می‌توانید پاداش به دست آمده را تقسیم کرده و بین همه ماینرهای سهیم در این نرخ هش تقسیم کنید.

کار استخر ماینینگ همین است. امروزه استخرهای ماینینگ کاربرد زیادی دارند چون جریان درآمدی پایدارتری را برای اعضاء تضمین می‌کنند.

استخرهای ماینینگ چطور کار می‌کنند؟

معمولاً در استخر ماینینگ یک هماهنگ کننده مسئول سازماندهی ماینرها است. این هماهنگ کننده اطمینان حاصل می‌کند که ماینرها از نانس‌های (nonce) مختلفی استفاده می‌کنند تا قدرت هش آنها با تلاش برای ایجاد بلاک‌های یکسان هدر نرود. همچنین هماهنگ کننده مسئول تقسیم کردن پاداش‌ها و پرداخت آنها به اعضای شبکه است. برای محاسبه کار انجام شده توسط هر ماینر و پاداش دادن به ماینرها متناسب با آن روش‌های مختلفی وجود دارد.

پرداخت بر اساس سهم

یکی از متداول ترین روش‌های پرداخت پاداش، پرداخت بر اساس سهم (PPS) است. در این سیستم شما به ازای هر سهمی که دارید، یک مبلغ ثابت دریافت می‌کنید.

منظور از سهم یک هش است که برای رهگیری کار انجام شده توسط هر ماینر استفاده می‌شود. مبلغ پرداخت شده برای هر سهم چندان زیاد نیست اما به مرور زمان جمع می‌شود. توجه داشته باشید که یک سهم، یک هش معتبر در شبکه نیست بلکه هشی است که صرفاً با شرایط تعیین شده توسط استخر ماینینگ همخوانی دارد.

در PPS چه استخر شما بلاکی را حل کند و چه نکند در هر صورت به شما پاداش تعلق می‌گیرد. گرداننده استخر این ریسک را برعهده می‌گیرد در نتیجه معمولاً کارمزد قابل توجهی دریافت می‌کند – این کارمزد را یا از قبل از کاربران دریافت می‌کند یا از پاداش بلاک نهایی.

پرداخت بر اساس آخرین N سهم  (PPLNS)

یکی دیگر از طرح‌های محبوب پرداخت به ازای آخرین N سهم (PPLNS) است. در این روش بر خلاف PPLNS تنها وقتی استخر بلاکی را با موفقیت ماین کند به ماینرها پاداش داده می‌شود. وقتی استخر بلاکی را پیدا کند، آخرین N سهم ارسال شده (مقدار N در هر استخری متفاوت است) را بررسی می‌کند. سپس تعداد سهم‌های ارسال شده توسط شما تقسیم بر N شده و حاصل در پاداش بلاک ضرب می‌شود (منهای هزینه‌های اپراتور).

به عنوان مثال فرض کنید که پاداش بلاک فعلی  (با فرض عدم وجود کارمزد) 12 و نیم بیت‌کوین، کارمزد اپراتور 20 درصد و پاداش موجود برای ماینرها 10 بیت‌کوین است. اگر N یک میلیون باشد و شما 50 هزار سهم داشته باشید، 5 درصد از پاداش (یا به عبارتی 0.5 بیت‌کوین) به شما تعلق می‌گیرد.

ممکن است انواع مختلفی از این دو طرح را در استخرهای ماینینگ مشاهده کنید اما معمولاً بیشتر از بقیه این دو طرح را مشاهده می‌کنید. هر چند صحبت ما بیشتر به بیت‌کوین مرتبط است اما ارزهای دیجیتال محبوبی با سیستم اثبات کار هم استخر ماینینگ دارند مثل زی کش، مونرو، گرین و ریون کوین.

آیا استخرهای ماینینگ تهدیدی برای تمرکز زدایی شبکه محسوب می‌شوند؟

شاید حالا این سوال برای شما ایجاد شده باشد که آیا قدرت اصلی بیت‌کوین در این نیست که هیچ موجودیت واحدی کنترل بلاک‌چین را در دست ندارد؟ اگر شخص یا گروهی کنترل اکثریت قدرت هش شبکه را در اختیار بگیرد چه اتفاقی رخ می‌دهد؟

این سوالات کاملاً معتبر و بجا هستند. اگر موجودیت خاصی 51 درصد از قدرت هش شبکه را در اختیار بگیرد، می‌تواند حمله 51 درصد را اجرا کند. به این ترتیب می‌تواند تراکنش‌ها را سانسور کرده و حتی تراکنش‌های قدیمی تر را لغو کند. چنین حمله ای می‌تواند آسیب قابل توجهی به اکوسیستم ارزهای دیجیتال وارد کند.

اما آیا استخرهای ماینینگ خطر وقوع چنین حمله ای را افزایش می‌دهند؟ پاسخ این سوال مثبت است اما چنین چیزی بسیار بعید است.

تفکیک نرخ هش 24 ساعته بر اساس استخر ماینینگ در 16 آوریل 2020. 

از نظر تئوری چهار استخر ماینینگ برتر می‌توانند شبکه را تحت تصاحب بگیرند. اما چنین چیزی معقول نیست. حتی اگر این گروه بتوانند به شبکه حمله کنند این کار باعث سقوط قیمت بیت‌کوین می‌شود چون اقدام آنها منجر به تضعیف شبکه و از بین رفتن اعتبار آن خواهد شد.

علاوه بر این، استخرها لزوماً مالک تجهیزات ماینینگ نیستند. هر چند اعضای استخر سیستم‌های خودشان را با سرور هماهنگ کننده تطبیق می‌دهند اما آزاد هستند که در صورت تمایل شبکه را ترک کنند. غیرمتمرکز ماندن این اکوسیستم به نفع همه شرکت کننده‌ها و همچنین گردانندگان استخر ماینینگ است. به هر حال تنها در صورت سودآور ماندن ماینینگ آن‌ها هم به سود می‌رسند.

هر از گاهی چنین اتفاقی رخ داده که برخی استخرها تا حدی رشد کنند که موجب ایجاد نگرانی‌هایی شوند. معمولاً استخر (و ماینرهای آن) گام‌های لازم برای کاهش نرخ هش را انجام می‌دهند.

صحبت‌های پایانی

حوزه ماینینگ ارزهای دیجیتال با تشکیل استخرهای ماینینگ برای همیشه دستخوش تغییر شده است. وجود این استخرها می‌تواند برای ماینرهایی که به دنبال دستیابی به درآمدی ثابت هستند بسیار مفید باشد. با توجه به تعداد بسیار زیاد طرح‌های موجود برای پاداش دادن به ماینرها آنها باید سعی کنند طرحی متناسب با نیازهای خودشان پیدا کنند.

در حالت ایده آل ماینینگ بیت‌کوین باید بسیار غیرمتمرکزتر باشد. اما در حال حاضر شرایط به صورتی است که به آن "به اندازه‌ی کافی غیرمتمرکز" گفته می‌شود. در هر صورت در اختیار داشتن اکثریت قدرت هش شبکه توسط یک استخر ماینینگ خاص در بلندمدت به نفع هیچ کس نیست و به احتمال زیاد اعضای شبکه از وقوع چنین شرایطی پیشگیری می‌کنند – به هر حال ماینرها گرداننده بیت‌کوین نیستند بلکه کاربران گرداننده اصلی آن هستند.