آیا ماینینگ (استخراج) بیتکوین به صرفه است؟
استخراج بیتکوین چیست؟
به فرآیند ورود بیتکوین‌های جدید به مجموعه‌ی بیتکوین‌های در گردش اصطلاحا ماینینگ بیتکوین گفته می‌شود. هدف از نگارش این مقاله، بررسی جوانب مختلف استخراج ارز دیجیتال و به طور ویژه بیتکوین است؛ به این صورت که جنبه اقتصادی، جنبه محیط زیستی و جنبه مصرف انرژی استخراج و ماینینگ این ارز دیجیتال را در آن بررسی میکنیم. همچنین شما برای آشنایی کامل با مفهوم ماینینگ یا استخراج میتوانید به مقاله ماینینگ چیست در سایت ما مراجعه کرده و آن را مطالعه فرمایید.
هزینه های استخراج بیتکوین چیست؟
سه هزینه اصلی برای استخراج بیت کوین وجود دارد:
- الکتریسیته: نیرویی که سیستم‌های استخراج شما را 24 ساعته در هر 7 روز هفته اجرا می‌کند. می‌تواند تا صورتحسابی اساسی اجرا کند. با توجه به این که این فرآیند به اندازه برخی کشورها برق مصرف می‌کند، هزینه‌ها می‌توانند بسیار بالا باشند.
- سیستم‌های استخراج: برخلاف روایت رایج، رایانه‌های رومیزی و سیستم‌های بازی معمولی برای استخراج بیتکوین مناسب یا کارآمد نیستند. فرآیند استخراج می‌تواند چنین سیستم‌هایی را گرم کرده و منجر به مشکلات پهنای باند در شبکه خانگی شود. سیستم‌های تراشه یکپارچه ویژه برنامه (ASIC)، که دستگاه‌های سفارشی‌سازی شده برای استخراج بیتکوین هستند، سرمایه‌گذاری زیرساختی اصلی برای ماینرهای بیتکوین محسوب می‌شوند.
محدوده قیمت برای چنین دستگاه‌هایی می تواند از 4000 دلار تا 12000 دلار متغیر باشد. حتی با چنین هزینه‌های بالایی، یک سیستم مجهز به ASIC کمتر از یک بیتکوین تولید می کند. ماینرهای بیتکوین هزاران سیستم ASIC را در مزارع استخراج سازماندهی می‌کنند که 24 ساعته در هر 7 روز هفته کار می‌کنند تا عدد 64 رقمی هگزادسیمال مورد نیاز برای حل معمای هش را تولید کنند.
- زیرساخت شبکه: سرعت شبکه تفاوت قابل توجهی را در فرآیند استخراج بیتکوین ایجاد نمی‌کند. با این حال، داشتن اتصال اینترنتی که 24 ساعته و بدون وقفه در دسترس باشد بسیار مهم است. اتصال همچنین باید از مزارع استخراج مجاور نهفتگی داشته باشد. شبکه‌های اختصاصی وابستگی خارجی را کاهش داده و کمینه‌سازی نهفتگی را تضمین می‌کنند. آفلاین شدن لزوماً روند همگام‌سازی معاملات را متوقف نمی‌کند. اما می‌تواند فرآیند را زمان‌بر ساخته و احتمالاً پس از از سرگیری اتصال، مستعد خطا کند.
برای این که ماینرها از سرمایه‌گذاری خود سود کسب کنند مجموع هزینه‌های این سه ورودی باید کمتر از خروجی (در این مورد، قیمت بیتکوین) باشد. با توجه به قیمت سرسام آور بیت کوین، ایده استخراج شخصی ارز دیجیتال ممکن است پیشنهاد جذابی به نظر برسد.
با این حال، علی‌رغم آنچه که طرفداران بیتکوین به شما می‌گویند، استخراج ارز دیجیتال سرگرمی نیست. بلکه سرمایه‌گذاری پرهزینه با احتمال بالای شکست است. همانطور که در بخش دشواری استخراج نشان داده شد، هیچ تضمینی وجود ندارد که حتی پس از صرف هزینه‌ها و تلاش‌های قابل توجه، پاداش بیتکوین را به دست آورید.
تجمیع سیستم‌های استخراج برای راه‌اندازی کسب و کاری کوچک که بیتکوین استخراج می‌کند، ممکن است راهی برای رفع این مشکل باشد. با این حال، حتی چنین کسب و کارهایی تحت تاثیر نوسان قیمت‌های ارزهای دیجیتال قرار دارند.
اگر قیمت ارز دیجیتال مانند سال ۲۰۱۸ سقوط کند، اجرای سیستم های استخراج بیتکوین غیراقتصادی شده و ماینرهای کوچک مجبور به ترک کار خواهند شد. کاهش تعداد بیت‌کوین‌هایی که هر چهار سال به ماینرها اعطا می‌شود، جذابیت این فعالیت را حتی بیشتر کاهش می‌دهد.
با توجه به دشواری قابل توجه ذاتی در اقتصاد استخراج بیت کوین، این فعالیت در حال حاضر تحت سلطه شرکت‌های استخراج بزرگی است که در قاره‌های متعدد فعالیت دارند.
AntPool، بزرگترین شرکت استخراج بیتکوین در جهان، مزارع استخراج را در بسیاری از کشورها راه‌اندازی کرده است. بسیاری از شرکت‌های استخراج بیتکوین نیز برای عموم شناخته شده‌اند، اگرچه ارزش‌گذاری‌های آن‌ها نسبتاً پایین هستند.
مصرف برق استخراج بیت کوین
فرآیند استخراج بیتکوین چقدر برق مصرف می‌کند؟
در بخش اعظم تاریخ کوتاه بیتکوین، استخراج، فرآیندی انرژی‌بر بوده است. در دهه پس از راه‌اندازی، استخراج بیتکوین در چین متمرکز شد، کشوری که برای تولید بخش عمده برق خود به سوخت‌های فسیلی مانند زغال سنگ متکی است.
تعجب ندارد که هزینه‌های نجومی انرژی استخراج بیتکوین توجه فعالان تغییرات اقلیمی که این فعالیت را عامل افزایش انتشار گازهای گلخانه‌ای می‌دانند را به خود جلب کرده است. طبق برخی برآوردها، فرآیند استخراج این ارز دیجیتال به اندازه کل کشورها برق مصرف می‌کند. اما طرفداران بیتکوین مطالعاتی منتشر کرده‌اند که ادعا می کنند این ارز دیجیتال عمدتاً از منابع انرژی تجدیدپذیر تامین می‌شود.
نکته مهم در مورد این مطالعات این است که آن‌ها بر اساس حدس و داده‌های خود-گزارشی از مزارع استخراج هستند. به عنوان مثال، گزارش Coinshares از سال 2019 چندین فرض را در مورد منابع انرژی ماینرها در ارزیابی خود از اکوسیستم استخراج بیتکوین ارائه داده است. در همین راستا سایت CryptoCompare ماشین حساب کاربردی جالبی دارد که به شما این امکان را می‌دهد تا با دادن اعدادی از قبیل سرعت هش و هزینه‌ی برق، هزینه فایده‌ی خود از ماینینگ را تخمین بزنید.
تاریخچه استخراج بیت کوین
امروزه دو تحول در تکامل و ترکیب استخراج بیتکوین نقش داشته‌اند. اولین مورد، ساخت دستگاه‌های استخراج سفارشی برای بیتکوین است. از آن‌جایی که استخراج بیتکوین اساساً حدس-محور است، رسیدن به پاسخ درست قبل از ماینر دیگر تقریباً همیشه به سرعت رایانه شما در تولید هش بستگی دارد.
در روزهای اولیه بیتکوین، رایانه‌های رومیزی با CPUهای معمولی بر استخراج بیتکوین غالب بودند. اما با افزایش سطح دشواری الگوریتم با گذشت زمان، این رایانه‌ها شروع به کشف معاملات در شبکه ارز دیجیتال کردند. طبق برخی برآوردها، کشف یک بلوک معتبر در سطح دشواری اولیه سال 2015 « به طور متوسط چند صد هزار سال» با استفاده از پردازنده‌ها طول می‌کشید.
با گذشت زمان، ماینرها پی بردند که کارت‌های گرافیک، که به عنوان واحدهای پردازش گرافیکی (GPU) نیز شناخته می‌شوند، در استخراج مؤثرتر و سریع‌تر عمل می‌کنند. اما برای سیستم‌های سخت‌افزاری که واقعاً برای استخراج ارز دیجیتال ضروری هستند، انرژی زیادی مصرف می‌کردند. آرایه‌های دریچه‌ای قابل برنامه‌ریزی میدانی (FPGA)، نوعی GPU، پیشرفت مهمی بودند، اما با همان اشکالات GPU ها مواجه بودند.
امروزه ماینرها از دستگاه‌های استخراج سفارشی به نام ماینرهای ASIC استفاده می‌کنند که به تراشه‌های تخصصی برای استخراج سریع‌تر و کارآمدتر بیتکوین مجهز هستند. قیمت آن‌ها از چند صد تا ده‌ها هزار دلار است. امروزه استخراج بیتکوین آنقدر رقابتی است که تنها با به روزترین ASICها می‌توان سودآوری کرد.
هنگام استفاده از رایانه‌های رومیزی، پردازنده‌های گرافیکی یا مدل‌های قدیمی‌تر ASIC، هزینه مصرف انرژی در واقع بیشتر از درآمد تولید شده است. حتی با وجود جدیدترین واحدی که در اختیار دارید، به ندرت یک رایانه برای رقابت با مزارع استخراج – گروهی از ماینرها که قدرت محاسباتی خود را ترکیب کرده و بیتکوین استخراج شده را بین آن‌ها تقسیم می‌شود – کافی است.
فورک‌های بیتکوین نیز بر ساختار شبکه استخراج بیتکوین تأثیر گذاشته‌اند. با شانس 1 در 16 تریلیون، مقیاس سطوح دشواری و شبکه عظیم کاربرانی که معاملات را تأیید می‌کنند، تقریباً هر 10 دقیقه یک بلوک معامله تأیید می‌شود. اما باید توجه داشت که 10 دقیقه یک هدف است، نه یک قانون.
شبکه بیتکوین در حال حاضر می‌تواند کمتر از چهار معامله را در ثانیه پردازش کند و معاملات هر 10 دقیقه در بلاک چین ثبت می‌شوند. تعداد معاملات انجام شده در 10 دقیقه در نهایت از تعداد معاملات قابل پردازش در 10 دقیقه بیشتر خواهد شد. در این مرحله، زمان انتظار برای معاملات شروع به افزایش تدریجی خواهد کرد، مگر اینکه تغییری در پروتکل بیتکوین ایجاد شود.
این مسئله در رأس پروتکل بیتکوین به عنوان مقیاس‌گذاری شناخته می‌شود. اگرچه ماینرهای بیتکوین به طور کلی موافق هستند که باید کاری برای رفع مسئله مقیاس‌گذاری انجام شود، اتفاق نظر کمتری در مورد نحوه انجام آن وجود دارد. دو راهکار عمده برای رفع مسئله مقیاس‌گذاری پیشنهاد شده است.
توسعه دهندگان، ایجاد یک لایه ثانویه «خارج از زنجیره» بیتکوین که امکان انجام سریع‌تر معاملاتی که ممکن است بعداً توسط بلاک‌چین تأیید شوند را فراهم می‌کند یا افزایش تعداد معاملات قابل ذخیره توسط هر بلوک را پیشنهاد کرده‌اند. با داده‌های کمتر برای تأیید در هر بلوک، راهکار اول، معاملات را برای ماینرها سریع‌تر و ارزان‌تر می‌کند. راهکار دوم با افزایش اندازه بلوک از طریق فراهم کردن امکان پردازش اطلاعات بیشتر هر 10 دقیقه یکبار، با مقیاس‌گذاری را رفع می‌کند.
در جولای ۲۰۱۷، ماینرهای بیتکوین و شرکت‌های استخراج که تقریباً 80 تا 90 درصد از توان محاسباتی شبکه را در دست داشتند، به ادغام برنامه‌ای رأی دادند که میزان داده‌های مورد نیاز برای تأیید هر بلوک را کاهش می‌دهد.
برنامه‌ای که ماینرها به افزودن آن به پروتکل بیتکوین رأی دادند، شاهد جدا شده یا SegWit نامیده می‌شود. این اصطلاح تلفیقی از Segregated به معنای جدا و Witness به معنای شاهد است که به امضاهای در معامله بیتکوین اشاره دارد. بنابراین، شاهد جدا شده به معنای جدا کردن امضاهای معامله از یک بلوک و متصل کردن آن‌ها به صورت بلوکی توسعه یافته است.
اگرچه افزودن یک برنامه واحد به پروتکل بیتکوین ممکن است راهکار چندانی به نظر نرسد، اما تخمین زده شده است که داده‌های امضا تا 65 درصد از داده‌های پردازش شده در هر بلوک معامله را تشکیل می‌دهند.
کمتر از یک ماه بعد، در آگوست ۲۰۱۷، گروهی از ماینرها و توسعه دهندگان، یک هارد فورک را راه‌اندازی کرده و شبکه بیتکوین را ترک کردند تا ارز جدیدی را با استفاده از پایگاه رمز مشابه بیتکوین ایجاد کنند. اگرچه این گروه با نیاز به راهکاری برای مقیاس‌گذاری موافق بودند، اما نگران بودند که استفاده از فناوری SegWit مشکل مقیاس‌گذاری را به طور کامل رفع نکند.
در عوض، با راهکار دوم پیش رفتند: افزایش تعداد معاملات قابل ذخیره توسط هر بلوک. ارز حاصل که بیتکوین کش نام دارد، اندازه بلوک را به 8 مگابایت افزایش داد تا فرآیند تأیید را تسریع کرده عملکردی در حدود 2 میلیون معامله در روز داشته باشد.
هدف استخراج بیتکوین چیست؟
استخراج بیتکوین دو هدف را دنبال می‌کند:
- تولید بیتکوین
- تأیید معاملات موجود در شبکه ارز دیجیتال و قابل اعتماد ساختن آن‌ها
آیا باید بیتکوین را استخراج کرد؟
استخراج بیتکوین، سرگرمی پرهزینه و بدون نتایج تضمین شده است. شما باید روی دستگاه‌های گران‌قیمت سرمایه‌گذاری کنید، آن‌ها را 24 ساعته در هر 7 روز هفته اجرا کنید و قبض‌های بالای برق را بپردازید. حتی در این صورت نیز هیچ تضمینی وجود ندارد که بیتکوین به دست آورید.
آیا استخراج بیتکوین با محیط زیست سازگار است؟
فعالان اقلیمی، استفاده از انرژی استخراج بیتکوین را به عنوان دلیلی بر عدم سازگاری این ارز دیجیتال با محیط زیست مورد انتقاد قرار داده‌اند. تخمین زده می‌شود که فرآیند استخراج بیتکوین به اندازه کل کشورها برق مصرف می‌کند. با چرخش جهان به سمت منابع تجدیدپذیر، انتظار می‌رود استخراج بیتکوین سبزتر شود.
سخن آخر
استخراج بیتکوین فرآیندی انرژی‌بر با سیستم‌های استخراج سفارشی است که برای حل معماهای ریاضی با هم رقابت می‌کنند. اولین ماینری که معما را حل کند بیتکوین پاداش می‌گیرد. فرآیند استخراج بیتکوین همچنین معاملات موجود در شبکه ارز دیجیتال را تایید کرده و آن‌ها را قابل اعتماد می‌سازد.
اگرچه ماینرهای فردی که از سیستم‌های رومیزی استفاده می‌کردند در روزهای اولیه ارز دیجیتال نقش داشتند، اکوسیستم استخراج بیتکوین تحت سلطه شرکت‌های استخراج بزرگی است که مزارع استخراج را در بسیاری از مناطق جغرافیایی اداره می‌کنند. استخراج بیتکوین همچنین به دلیل مصرف مقادیر نجومی انرژی، موضوعی بحث برانگیز است.
با افزایش آگاهی از تغییرات اقلیمی، تعدادی از ماینرها عملیات خود را به مناطقی منتقل کرده‌اند که از منابع انرژی تجدیدپذیر برای تولید برق استفاده می‌کنند.