استخراج: قرعه‌کشی جهانی

ماینر‌ها چه می‌کنند

یک ماینر به‌صورت شبانه‌روزی همان چرخه را اجرا می‌کند و برای افزودن بلاک بعدی با تمام ماینرهای دیگر رقابت می‌کند.

اثبات کار

اثبات کار یک بازی حدس زدن است که بردن در آن دشوار اما بررسی درستی آن آسان است.

• ماینر عددی را در هدر بلاک تغییر می‌دهد (یعنی nonce؛ و زمانی که فضای آن تمام شود، یک nonce اضافی در تراکنش کوین‌بیس یا برچسب زمان) و هدر را hash می‌کند.
• ماینر به یک hash کمتر از هدف فعلی نیاز دارد. هیچ میان‌بری وجود ندارد: تنها راه، امتحان کردن است؛ صدها تریلیون بار در ثانیه روی یک دستگاه مدرن.
• هر کسی می‌تواند بلاک برنده را تنها با یک بار محاسبهٔ hash بررسی کند، بنابراین نمی‌توان این کار را جعل کرد.

هدف و بازتنظیم آن

هدف تعیین می‌کند که بازی حدس زدن چقدر دشوار باشد. Bitcoin آن را طوری تنظیم می‌کند که به‌طور میانگین حدود هر ده دقیقه یک بلاک تولید شود.

• هدف پایین‌تر به معنای تعداد کمتری hash برنده و در نتیجه، تلاش‌های بیشتر به طور میانگین است.
• هر ۲٬۰۱۶ بلاک (حدود دو هفته)، گره‌ها مدت زمان تولید آن بلاک‌ها را با دو هفتهٔ مورد انتظار مقایسه می‌کنند و هدف را بالا یا پایین می‌برند.
• در فاصلهٔ میان تنظیم‌ها، بلاک‌ها می‌توانند سریع‌تر یا کندتر از ده دقیقه تولید شوند.

یارانهٔ بلاک و هاوینگ

هر بلاک به ماینر مقدار جدیدی Bitcoin (یارانهٔ بلاک) به همراه کارمزدهای تراکنش‌های درون آن پرداخت می‌کند.

• یارانهٔ بلاک از ۵۰ BTC آغاز شد و هر ۲۱۰٬۰۰۰ بلاک، یعنی حدوداً هر چهار سال یک‌بار، نصف می‌شود.
• از زمان هاوینگ ۲۰۲۴، این مقدار ۳٫۱۲۵ BTC به ازای هر بلاک است.
• گره‌ها این برنامهٔ زمانی را اعمال می‌کنند، بنابراین عرضهٔ کل به ۲۱ میلیون نزدیک می‌شود اما هرگز از آن فراتر نمی‌رود.
• با کوچک‌تر شدن یارانهٔ بلاک، کارمزدها سهم بزرگ‌تری از درآمد ماینرها را تشکیل می‌دهند.

چرا ماینرها استخراج می‌کنند

استخراج یک کسب‌وکار است: ماینرها در بازاری رقابتی برای کسب پاداش بلاک رقابت می‌کنند.

• درآمد: یارانهٔ بلاک به علاوهٔ کارمزدها.
• هزینه‌ها: دستگاه‌ها، برق، خنک‌سازی و نیروی انسانی.
• وقتی درآمد هر دستگاه از هزینهٔ عملیاتی آن کمتر می‌شود، آن دستگاه خاموش می‌شود.
• به همین دلیل است که استخراج به دنبال برق ارزان می‌رود و hashrate می‌تواند به‌سرعت میان مناطق جابه‌جا شود.

استخرها، hashrate و انرژی

بیشتر ماینرها به استخرهای استخراج می‌پیوندند که قدرت hash را تجمیع کرده و پاداش‌ها را تقسیم می‌کنند.

• استخرهای استخراج درآمد باثبات‌تری به ماینرها می‌دهند، اما تصمیم‌گیری دربارهٔ اینکه کدام تراکنش‌ها وارد بلاک‌ها شوند را متمرکز می‌کنند.
• استخراج از برق واقعی استفاده می‌کند و به جاهایی می‌رود که برق ارزان است یا در غیر این صورت هدر می‌رود.
• این کار می‌تواند به تعادل شبکه‌های برق یا استفاده از انرژی‌های بلااستفاده کمک کند؛ اما زبالهٔ الکترونیکی و هزینه‌های محلی نیز ایجاد می‌کند.
• پرسش صادقانه این نیست که «آیا انرژی مصرف می‌کند؟»، بلکه این است که «این انرژی در مقایسه با جایگزین‌ها چه امنیتی را فراهم می‌کند؟»

بودجهٔ امنیتی

درآمد ماینرها عاملی است که حمله به Bitcoin را پرهزینه می‌کند. با نصف شدن یارانهٔ بلاک، کارمزدها باید بار بیشتری از آن را به دوش بکشند.

• اگر کارمزدها پایین بمانند، حمله به زنجیره نسبت به ارزشی که از آن محافظت می‌کند ارزان‌تر می‌شود.
• اگر کارمزدها افزایش یابند، کاربران برای تسویهٔ تراکنش‌ها مبلغ بیشتری می‌پردازند.
• هیچ‌کس نمی‌داند سرانجامِ این روند چه خواهد شد. این مهم‌ترین پرسش اقتصادی باز دربارهٔ آیندهٔ بلندمدت Bitcoin است و باید همین‌گونه به آن نگریست.

استخراج رأی‌گیری نیست

ماینرها بلاک‌ها را پیشنهاد می‌دهند؛ گره‌ها تصمیم می‌گیرند که آیا آن بلاک‌ها معتبر هستند یا نه.

• بلاکی که سقف عرضه را نقض کند یا دارای امضای نامعتبر باشد رد می‌شود، هرچقدر هم که کار صرف تولید آن شده باشد.
• ماینرها می‌توانند انتخاب کنند کدام تراکنش‌های معتبر را در بلاک بگنجانند و می‌توانند برای بازسازمان‌دهی زنجیره با در اختیار داشتن ۵۱٪ قدرت hash تلاش کنند.
• آن‌ها نمی‌توانند به تنهایی قوانین را بازنویسی کنند. اشتباه گرفتن قدرت hash با حاکمیت شبکه یک خطای رایج است.

محدودیت ۵۱٪

مهاجمی که بیش از نیمی از hashrate را در اختیار دارد خطرناک است، اما قدرت مطلق ندارد.

• می‌تواند: یک زنجیرهٔ رقیب استخراج کند، کوین‌های خودش را دوباره خرج کند و تراکنش‌ها را به طور موقت سانسور کند.
• نمی‌تواند: از هیچ کوین بسازد، کوین‌های دیگران را خرج کند، یا بدون پذیرش قوانین جدید توسط گره‌ها سقف عرضه را تغییر دهد.
• چنین حمله‌ای پرهزینه و آشکار است: یک ریسک واقعی است، نه یک کلید جامع برای تغییر دفتر کل.