سختی شبکه بیت کوین چیست (Difficulty) و چرا اهمیت دارد؟

سختی شبکه یا سختی استخراج تابع کنترلی است که هدف آن ثابت نگه داشتن میانگین زمانی است که یک بلاک در شبکه بلاکچین ایجاد می‌شود. در ارزهای دیجیتالی قابل استخراج مانند بیت کوین وجود متغیر سختی شبکه ضروری است. اما منظور از سختی شبکه بیت کوین چیست؟ با کم یا زیاد شدن سختی شبکه چه اتفاقی خواهد افتاد؟ در این مقاله تصمیم داریم به تمام این سوالات پاسخ دهیم؛ همچنین شما می‌توانید برای خرید بیت کوین به سایت والکس مراجعه کنید.

عملیات استخراج یا ماینینگ

اساس کار ارزهای دیجیتالی مانند بیت کوین که از سازوکار ماینینگ استفاده می‌کنند، حل کردن یک مسئله رمزنگاری شده دشوار به نام «هش» است. کامپیوترهای قدرتمند ماینرها اعداد را یکی پس از دیگری امتحان می‌کنند تا سرانجام به نتیجه درست برسند.

هر کدام از ماینرها که بتواند جواب درست را پیدا کند، یک بلاک جدید به زنجیره بلاک‌های قبلی اضافه خواهد شد. پس از آن که سایر ماینرها عملیات را تایید کردند، استخراج انجام می‌شود و پاداش استخراج به ماینری که بلاک جدید به بلاکچین اضافه کرده است، تعلق می‌گیرد.

تابع هش چیست و هش ریت چه معنایی دارد؟

هش یک تابع ریاضی است و تقریباً در همه برنامه‌های امنیتی مانند ذخیره امن کلمه عبور، پیدا کردن سوابق تکراری، ذخیره سریع و بازیابی اطلاعات و ساخت امضای دیجیتال استفاده می‌شود. این تابع ورودی با مقدار متغیر مانند حروف، اعداد و تصویر و غیره را دریافت می‌کند و به یک خروجی با طول ثابت تبدیل می‌کند. مقادیری که توسط تابع هش برگردانده می‌شود، هش نامیده می‌شود. تصویر زیر عملکرد هش را نشان می‌دهد.

تابع هش اساس کار استخراج ارزهای دیجیتال است. الگوریتم‌های هش، ارز دیجیتال‌ را با استفاده از عملیات خاص  رمزگذاری می‌کنند. سپس افرادی که به دنبال استخراج ارزهای دیجیتال هستند، با استفاده از دستگاه‌های خود به دنبال رمزگشایی الگوریتم ارز رمزنگاری شده هستند.

هش ریت به کل قدرت محاسباتی ترکیبی گفته می‌شود که برای استخراج و پردازش معاملات در بلاکچین اثبات کار مانند بیت کوین و اتریوم استفاده می‌شود. به عبارت ساده‌تر، هش‌ ریت تعداد هش‌هایی را نشان می‌دهد که استخراج کنندگان برای رسیدن به پاداش تولید می‌کنند. واحد اندازه‌گیری هش ریت، هش بر ثانیه یا H/s است.

اهمیت سختی شبکه بیت کوین

سختی شبکه (Network Difficulty) متغیری است که متوسط زمان موردنیاز برای ایجاد یک بلاک رمزارز را در طول مدت زمان مشخصی ثابت نگه می‌دارد. در واقع همین متغیر است که رمزارزها را نسبت به کاهش یا افزایش تعداد ماینرها انعطاف‌پذیر می‌کند.

اگر سختی شبکه وجود نداشته باشد، با افزایش تعداد ماینرها میانگین مدت زمان پیدا شدن هر بلاک به کمتر از ده دقیقه کاهش پیدا خواهد کرد. بنابراین هیچ محدودیتی برای ماینر‌ها وجود نخواهد داشت و بلاک‌ها در کمتر از مدت زمان تعیین شده، ایجاد خواهند شد. حتی ممکن است این زمان به ثانیه کاهش پیدا کند. در این صورت با مشکل تورم و تولید بی رویه رمزارزها مواجه می‌شویم.

ارتباط سختی شبکه بیت کوین و هش ریت

سختی شبکه بیت کوین با هش ریت ارتباط مستقیم دارد. با بیشتر شدن تعداد استخراج کنندگان و وارد شدن تجهیزات بیشتر در شبکه بیت کوین، تلاش برای رسیدن به پاداش افزایش پیدا می‌کند؛ در نتیجه سختی استخراج هر بلاک بیشتر می‌شود. در نهایت با بیشتر شدن سختی شبکه، هش ریت نیز بالاتر می‌رود؛ زیرا استخراج کنندگان برای حل هر بلاک باید حدس‌های بیشتری بزنند.

سختی شبکه بیت کوین چه چیزی را نشان می‌دهد؟

سختی شبکه‌ بیت کوین در واقع یک واحد اندازه‌گیری است که در فرآیند استخراج بیت کوین از آن استفاده می‌شود. این متغیر نشان می‌دهد که یافتن هشِ مناسب برای هر بلاک چقدر دشوار است یا به عبارت دیگر، حل یک معمای رمزنگاری‌ شده چقدر سخت است.

نمودار سختی شبکه بیت کوین

مقدار سختی استخراج شبکه مقدار ثابتی نیست و بسته به تعداد استخراج‌کننده‌های شبکه، تغییر می‌کند. در شبکه بیت کوین، سختی استخراج شبکه پس از استخراج ۲۰۱۶ بلوک در شبکه، به طور خودکار تنظیم می‌شود. تغییر سختی شبکه بیت کوین به فاکتورهای مختلفی مانند تعداد شرکت‌کنندگان در شبکه‌ استخراج و مجموع قدرت هش آن‌ها بستگی دارد.

به عنوان مثال اگر تعداد ماینرهای شبکه افزایش پیدا کند، مجموع نرخ هش شبکه بیت کوین نیز افزایش می‌یابد. بنابراین برای آن که زمان ایجاد هر بلاک در حدود ۱۰ دقیقه باقی بماند، سختی شبکه بیت کوین بیشتر می‌شود. به عبارت دیگر، هدف سختی شبکه این است که با افزایش فعالیت ماینرها، استخراج بیت کوین سریع‌تر انجام نشود.

محاسبه سختی شبکه بیت کوین

سختی شبکه بیت‌ کوین با هر ۲۰۱۶ بلاک جدید، تقریباً هر دو هفته تغییر می‌کند. یعنی هر بار که ۲۰۱۶ بلاک در زنجیره بلاک‌ها ساخته می‌شود، برای تولید هر بلاک زمانی حدود ۱۰ دقیقه صرف می‌شود. حال اگر تعداد ماینرها افزایش پیدا کند یا زمان حل معمای رمزنگاری‌ شده بیشتر یا کمتر شود، سختی شبکه لازم است که خود را با تعداد ماینرها تطابق بدهد.

مثال برای محاسبه سختی شبکه بیت‌ کوین:

اگر فرض کنیم با زیاد شدن تعداد ماینرها زمان حل بلاک ها در دو هفته ۱۹۰۰۰ دقیقه باشد، با روش زیر می‌توان میزان تغییر سختی شبکه را محاسبه کرد:

زمان حل شدن ۲۰۱۶ بلاک در مدت زمان تقریبی ۱۰ دقیقه برابر با ۲۰۱۶۰ دقیقه است. بنابراین از طریق تناسب زیر متوجه می‌شویم که سختی شبکه باید ۳/۱ برابر حالت قبلی شود.

۰۶/ ۱=  19000 ÷ ۲۰۱۶۰

اگر این نسبت بیشتر از ۱ باشد، نشان دهنده این است که  ماینرها با سرعت بیشتری عمل استخراج را انجام داده‌اند. در صورتی که این نسبت کمتر از ۱ باشد، توانایی ماینرها نسبت به حالت قبلی کاهش داشته است.

کدام ارزهای دیجیتال سختی شبکه دارند؟

ارزهای دیجیتالی که قابلیت استخراج دارند و یا به اصطلاح سازوکار آن‌ها اثبات کار است، برای کنترل افزایش یا کاهش تعداد ماینرها نیاز به سختی شبکه دارند. اگر چه اغلب افراد تنها بیت کوین را به عنوان ارز دیجیتال قابل استخراج می‌دانند اما ارزهای دیگری نیز وجود دارند که گزینه مناسبی برای استخراج و به دست آوردن سود هستند. برخی از بهترین رمزارزها برای استخراج عبارتند از:

۱. اتریوم (Ethereum)

رتبه دوم بازار ارزهای دیجیتال بعد از بیت کوین به اتریوم تعلق دارد. هر چند اتریوم مانند بیت کوین در دسته رمزارزها قرار می‌گیرد اما کاربردهای متفاوتی دارد. با توجه به آینده روشن اتریوم، این ارز دیجیتال به عنوان یک ارز محبوب برای استخراج به شمار می‌رود.

۲. مونرو (Monero)

ارز دیجیتال مونرو در سال‌های اخیر با سرعت زیادی پیشرفت کرده است و در بین بیست ارز دیجیتال برتر بازار قرار دارد. مهم‌ترین ویژگی این ارز دیجیتال برخوردار بودن از امنیت بالا و تمرکززدایی است. بیشترین کاربرد مونرو به خاطر آدرس‌های پنهان و پیگیر گریز بودن تراکنش‌ها در موقعیت‌‌هایی است که به حداکثر محرمانگی نیاز است.

۳. زی‌کش (Zcash)

زی‌کش یک شبکه پرداخت غیرمتمرکز همتا به همتا و مبتنی بر استخراج (ماینینگ) است. این ارز دیجیتال امکان انجام تراکنش‌های خصوصی را برای کاربران خود فراهم می‌کند. زی‌کش به صورت اثبات کار (تایید تراکنش‌ها با ماینینگ) کار می‌کند و الگوریتم استخراج آن «Equihash» نام دارد.

۴. گرین (Grin)

ارز دیجیتال گرین اولین پیاده‌سازی از میمبل ویمبل است. این ارز دیجیتال با استاندارد اثبات کار فعال است و به همین دلیل در دسته ارزهای قابل استخراج قرار می‌گیرد. مهم‌ترین تفاوت گرین با بیت کوین در این است که ارز دیجیتال گرین هیچ محدودیتی برای تولید ندارد، در حالی که بیت کوین محدودیت کوین دارد.

 صحبت پایانی

سختی شبکه بیت‌ کوین با کم یا بیشتر شدن، زمان ایجاد بلاک را در هر ده دقیقه ثابت نگه می‌دارد. در صورت کاهش یا افزایش این زمان، سختی شبکه خود را با تعداد ماینرها تطابق می‌دهد تا این نرخ به حالت استاندارد خود بازگردد. هر چند در این مقاله تنها در مورد سختی شبکه بیت کوین صحبت کردیم اما اساس کار سختی سایر ارزهای دیجیتال نیز مشابه است. توصیه ما این است قبل از شروع استخراج یک رمزارز، سختی شبکه آن را نیز بررسی کنید؛ زیرا برای رقابت در یک شبکه با سختی بالا شما نیازمند صرف هزینه بیشتری خواهید بود.