استخرهای استخراج چه هستند؟

مقدمه

استخراج برای امنیت بلاک چین‌های مبتنی بر اثبات کار اساسی است. با محاسبه هش‌ها با خصوصیات خاص، شرکت‌کنندگان قادر به امن کردن شبکه‌های رمز ارز بدون نیاز به مقام مرکزی هستند.

زمانی که بیت کوین در سال ۲۰۰۹ راه‌اندازی شد، هر کسی با یک کامپیوتر معمولی می‌توانست با سایر ماینرها برای حدس زدن یک هش معتبر برای بلاک بعدی رقابت کند. این مسئله به دلیل پایین بودن سختی استخراج بود. شبکه نرخ هش چندان بالایی نداشت. بنابراین، نیازی به سخت‌افزار تخصصی برای افزودن بلاک‌های جدید به بلاک چین نبود.

منطقی است که کامپیوترهایی که می‌توانند بیشترین هش را در هر ثانیه محاسبه کنند، بلاک‌های بیشتری پیدا می‌کنند. و این امر تغییر عمده‌ای در اکوسیستم ایجاد کرد. ماینرها در نوعی مسابقه تسلیحاتی قرار گرفتند چون آن‌ها برای کسب برتری رقابتی تلاش می‌کردند.

استخر استخراج گروهی از استخراج‌کنندگان رمز ارز است که منابع محاسباتی خود را از طریق یک شبکه ترکیب می‌کنند تا شانس خود را برای یافتن یک بلاک و موفقیت در استخراج رمز ارز افزایش دهند. با تجمیع منابع خود، این اینرها می‌توانند بلاک‌ها را با فرکانس بیشتری نسبت به زمانی که به تنهایی فعالیت می‌کنند، تولید کنند و در نتیجه پاداش‌ها را به طور مداوم‌تری دریافت کنند.

در یک استخر استخراج، هر ماینر شرکت‌کننده قدرت هش خود را به تلاش برای یافتن یک بلاک جدید اختصاص می‌دهد. وقتی استخر به طور موفقیت‌آمیزی یک بلاک را استخراج می‌کند، پاداش بین اعضای استخر توزیع می‌شود.

منظور از استخر استخراج چیست؟

تنها داشتن سخت‌افزار خوب تا حدی به شما کمک می‌کند. شما ممکن است چندین ASIC قدرتمند را در حال اجرا داشته باشید و باز هم تنها یک قطره در اقیانوس استخراج بیت کوین باشید. حتی اگر مقدار زیادی پول برای سخت‌افزار و برق مورد نیاز برای اجرای آن خرج کرده باشید، شانس شما برای استخراج واقعی یک بلاک بسیار کم است.

شما هیچ تضمینی ندارید که چه زمانی پاداش بلاک به شما پرداخت می‌شود، یا حتی این که آیا اصلاً به شما پرداخت می‌شود یا نه. اگر کسب درآمد مستمر هدف شما باشد، در یک استخر استخراج شانس بیشتری خواهید داشت.

بگذارید بگوییم شما و 9 نفر دیگر هر کدام ۰.۱ درصد از کل قدرت هش شبکه را دارید. این بدان معناست که به طور متوسط، شما انتظار دارید یکی از هر هزار بلاک را پیدا کنید. با تخمین ۱۴۴ بلاک که در روز استخراج می‌شود، احتمالاً شما هفته‌ای یک بلاک پیدا خواهید کرد. بسته به جریان نقدینگی و سرمایه‌گذاری شما در سخت‌افزار و برق، این رویکرد “استخراج انفرادی” می‌تواند یک استراتژی عملی باشد.

اما، اگر این درآمد کافی نباشد تا سودآور شود، چه کاری می‌توان انجام داد؟ خوب، شما می‌توانید با 9 نفر دیگری که ذکر کردیم همکاری کنید. اگر همه شما قدرت هش خود را ترکیب کنید، یک درصد از نرخ هش شبکه را خواهید داشت. این بدان معناست که به طور متوسط، شما یکی از هر 100 بلاک را پیدا خواهید کرد، که معمولاً به یک تا 2 بلاک در روز می‌انجامد. سپس، شما می‌توانید پاداش را تقسیم کرده و بین تمام ماینرهای درگیر توزیع کنید.

به طور خلاصه، ما توضیح داده‌ایم که یک استخر استخراج چیست. آن‌ها امروزه به طور گسترده استفاده می‌شوند، چون جریان درآمد پایدارتری را به اعضا تضمین می‌کنند.

استخرهای استخراج چگونه عمل می‌کنند؟

معمولاً، یک استخر استخراج یک هماهنگ‌کننده را مسئول سازمان‌دهی ماینرها قرار می‌دهد. آنها اطمینان حاصل خواهند کرد که ماینرها از مقادیر مختلفی برای نانس (Nonce)* استفاده می‌کنند تا این که قدرت هش خود را با تلاش برای ایجاد بلاک‌های یکسان هدر ندهند. این هماهنگ‌کنندگان همچنین مسئول تقسیم پاداش‌ها و پرداخت آنها به شرکت‌کنندگان خواهند بود. چندین روش مختلف برای محاسبه کار انجام شده توسط هر ماینر و پاداش دادن به آنها متناسب با کار انجام شده استفاده می‌شوند.

استخرهای استخراج Pay-Per-Share (PPS)

یکی از طرح‌های پرداخت رایج، Pay-Per-Share  (PPS) است. در این سیستم، شما مقدار ثابتی برای هر «سهم» که ارسال کرده‌اید، دریافت می‌کنید.

سهم به هشی اطلاق می‌شود که برای ردیابی کار هر ماینر استفاده می‌شود. مقدار پرداخت شده برای هر سهم اسمی است، اما با گذشت زمان افزایش می‌یابد. توجه داشته باشید که سهم هش معتبری در شبکه نیست. این تنها هشی است که شرایط تعیین شده توسط استخر استخراج را برآورده می‌کند.

در PPS، استخر شما چه بلاکی را حل کند یا نکند، شما پاداش می‌گیرید. مدیر استخر ریسک را به عهده می‌گیرد، بنابراین احتمالاً – یا از کاربران به صورت پیش پرداخت یا از پاداش بلاک نهایی – هزینه قابل توجهی را دریافت می‌کند.

استخرهای استخراج Full Pay-Per-Share  (FPPS)

مدل FPPS از سیستم PPS استفاده می‌کند، اما شرکت‌کنندگان در این استخر سهمی از هزینه‌های تراکنش را نیز دریافت می‌کنند. FPPS این هزینه را با گرفتن میانگین برای یک تراکنش شبکه استاندارد در دوره اخیر محاسبه می‌کند و بر اساس سهم‌های ارسالی توزیع می‌کند.

استخرهای استخراج Pay-Per-Last-N-Shares (PPLNS)

یکی دیگر از طرح‌های محبوب، Pay-Per-Last-N-Shares (PPLNS) است. بر خلاف PPS، PPLNS تنها زمانی به ماینرها پاداش می‌دهد که استخر به طور موفقیت‌آمیزی یک بلاک را استخراج کند. وقتی استخر یک بلاک پیدا می‌کند، آخرین تعداد N سهم ارسال شده را بررسی می‌کند (N بسته به استخر متغیر است). برای دریافت پرداخت خود، تعداد سهم‌هایی که شما ارسال کرده‌اید را بر N تقسیم می‌کند، سپس نتیجه را در پاداش بلاک (منهای سهم مدیر) ضرب می‌کند.

بیایید یک مثال بزنیم. اگر پاداش فعلی بلاک ۱۲.۵ بیت کوین باشد (فرض کنید هیچ هزینه تراکنشی وجود ندارد) و هزینه مدیر ۲۰ درصد باشد، پاداش در دسترس برای ماینرها ۱۰ بیت کوین است. اگر N برابر با ۱,۰۰۰,۰۰۰ بود و شما ۵۰,۰۰۰ سهم ارائه داده بودید، شما ۵ درصد از پاداش در دسترس (یا ۰.۵ بیت کوین) را دریافت می‌کردید.

می‌توانید چندین تغییر از این دو طرح را بیابید، اما این‌ها هستند که بیشتر شنیده می‌شوند. توجه داشته باشید که در حالی که ما در مورد بیت کوین صحبت می‌کنیم، اکثر رمز ارزهای محبوب مبتنی بر اثبات کار هم استخرهای استخراج دارند. برخی نمونه‌ها شامل زی‌کش (Zcash)، مونرو (Monero)، گرین (Grin) و ریون‌کوین (Ravencoin) می‌شود.

آیا استخرهای استخراج تهدیدی برای غیرمتمرکزسازی هستند؟

ممکن است هنگام خواندن این مقاله، زنگ‌های هشدار در ذهن شما به صدا درآیند. آیا دلیل اصلی قدرت بیت کوین این نیست که هیچ نهاد واحدی بر بلاک چین کنترل ندارد؟ اگر کسی اکثریت قدرت هش را به دست آورد، چه اتفاقی می‌افتد؟

این سوالات بسیار معتبر هستند. اگر یک نهاد تکی بتواند ۵۱ درصد از قدرت هش شبکه را به دست آورد، می‌توانند یک حمله ۵۱ درصدی را آغاز کنند. این امر به آنها اجازه می‌دهد تا تراکنش‌ها را سانسور کرده و تراکنش‌های قدیمی را برگردانند. چنین حمله‌ای می‌تواند آسیب‌های عظیمی به اکوسیستم یک رمز ارز وارد کند.

آیا استخرهای استخراج خطر حمله ۵۱ درصدی را افزایش می‌دهند؟ پاسخ این است: شاید، اما احتمال آن زیاد نیست.

به لحاظ نظری، چهار استخر برتر می‌توانند با همکاری یکدیگر شبکه را به دست گیرند. با این حال، این کار چندان منطقی به نظر نمی‌رسد. حتی اگر آن‌ها موفق به انجام چنین حمله‌ای شوند، احتمالاً قیمت بیت کوین به شدت سقوط خواهد کرد، چون اقدامات آن‌ها سیستم را تضعیف می‌کند. در نتیجه، هر کوینی که آن‌ها به دست آورده‌اند، ارزش خود را از دست خواهد داد.

علاوه بر این، استخرها لزوماً تجهیزات استخراج را در مالکیت خود ندارند. نهادها دستگاه‌های خود را به سمت سِروِر هماهنگ‌کننده هدایت می‌کنند، اما آزاد هستند که به استخرهای دیگر مهاجرت کنند. به نفع شرکت‌کنندگان و مدیران استخر است که اکوسیستم غیرمتمرکز باقی بماند. در نهایت، آن‌ها تنها زمانی پول درمی‌آورند که استخراج همچنان سودآور باشد.

در چند مورد، استخرها به اندازه‌ای رشد کرده‌اند که ممکن است نگران‌کننده تلقی شوند. به طور کلی، استخر (و ماینرهای آن) اقداماتی را برای کاهش نرخ هش انجام می‌دهند.

سخن پایانی

چشم‌انداز استخراج رمز ارز با معرفی اولین استخر استخراج برای همیشه دگرگون شد. این استخرها می‌توانند برای ماینرهایی که به دنبال دریافت پرداخت‌هایی مداوم‌تر هستند، بسیار مفید باشند. با وجود بسیاری از طرح‌های مختلف موجود، آن‌ها حتماً یکی را پیدا خواهند کرد که بهترین نیازهای آن‌ها را برآورده کند.

در دنیای ایده‌آل، استخراج بیت کوین بسیار غیرمتمرکزتر خواهد بود. با این حال، فعلاً استخراج بیت کوین آن چیزی است که می‌توانیم «به اندازه کافی غیرمتمرکز» بنامیم. در هر صورت، هیچ کس از کسب بیشترین نرخ هش توسط یک استخر خاص در درازمدت بهره‌ای نمی‌برد. شرکت‌کنندگان احتمالاً از وقوع آن جلوگیری خواهند کرد – در نهایت، بیت کوین توسط ماینرها اداره نمی‌شود، بلکه توسط کاربران اداره می‌شود.

* نانس به یک عدد یا مقدار اشاره دارد که تنها یک بار قابل استفاده است. نانس‌ها اغلب در پروتکل‌های احراز هویت و توابع هش رمزنگاری استفاده می‌شوند. در زمینه فناوری بلاک چین، نانس به یک عدد تصادفی نیمه‌رندوم اشاره دارد که به عنوان یک شمارنده در فرآیند استخراج استفاده می‌شود.