ارزهای دیجیتال و استخراج ارزهای رمزی(ماینینگ Mining)

پول الکترونیکی

در سال‌های اخیر، مصرف کنندگان تمایل چشمگیری برای انجام مبادلات الکترونیکی از خود نشان داده‌اند. کاهش هزینه و افزایش سرعت دسترسی به اینترنت و مزایای اقتصادی و اجتماعی تجارت الکترونیکی از دلایل اصلی توجه مردم به اینگونه مبادلات است. تجارت الکترونیک واژه‌ای است که برای تجارت از طریق سیستم‌های اطلاعاتی- ارتباطی بکار می‌رود. در این گزارش مقدمه‌ای در مورد تجارت الکترونیکی آورده شده‌است که هدف از آن، آشنایی با ابعاد و زیرساخت‌های تجارت الکترونیکی و تبیین نقش و جایگاه انتقال الکترونیکی وجوه و بانکداری الکترونیکی در آن می‌باشد. سپس توضیحاتی در رابطه با بانکداری الکترونیکی، پرداخت الکترونیکی، مزایا و معایب آن‌ها ذکر شده‌است. در ادامه پول الکترونیکی که یکی از مهم‌ترین زیر سیستم‌های پرداخت الکترونیکی است معرفی می‌گردد و مزایا و معایب آن بررسی می‌شود. در واقع پول الکترونیکی یک مکانیسم پرداخت ارزش ذخیره شده یا پیش پرداخت شده‌است که در آن مقداری از وجوه یا ارزش که برای مصرف‌کننده قابل استفاده‌است، در یک وسیله و قطعهٔ الکترونیکی ذخیره شده و در تصرف مشتری است.

بانکداری الکترونیکی

بانکداری الکترونیک (ای-بانک) را می‌توان استفاده از تکنولوژی پیشرفته شبکه‌ها و مخابرات، جهت انتقال منبع (پول) در سیستم بانکداری معرفی کرد. در تعریفی دیگر، بانکداری الکترونیکی عبارت از ارائه کلیه خدمات بانکی به صورت الکترونیک و از طریق واسطه‌های ایمن و بدون نیاز به حضور فیزیکی مشتری است. در کشورهای پیشرفته دنیا مذاکرات بین خریدار و فروشنده، سفارش خرید، تهیه بیمه نامه، انتقال پول، حمل و نقل کالا و ترخیص از گمرکات به صورت الکترونیکی پشتیبانی می‌شود و روش‌های نقل و انتقال پول به صورت الکترونیکی و حمل و نقل کالا بر اساس در خواست‌های الکترونیکی است که در این راستا بانکداری الکترونیکی از ارکان اصلی و لازمه تحقق این امر می‌باشد.
پرداخت الکترونیکی

زمان شروع پرداخت الکترونیکی را می‌توان سال ۱۹۱۸ میلادی دانست، یعنی هنگامی که بانک‌های فدرال رزرو آمریکا به انتقال وجوه از طریق تلگراف می‌پرداختند. پرداخت الکترونیکی اشکال گوناگونی دارد که می‌توان آن را به دو دستهٔ اصلی تقسیم کرد:

    سیستم‌های پرداخت برای معاملات عمده فروشی
    سیستم‌های پرداخت برای معاملات خرده فروشی

در چنین مکانیسم‌هایی پرداخت به صورت برخط نیز وجود دارد و از طریق بررسی و کنترل زاویای مختلف سیستم، اعمال می‌شود. تعدادی از ابداعات در محدودهٔ پرداخت‌های الکترونیکی جزیی (خرده فروشی) به عنوان پول الکترونیکی شناخته شده‌اند. این ابداعات که در حال حاضر نیز در مرحلهٔ اول توسعه و پیشرفت قرار دارند، بالقوه دارای این قدرت هستند که قواعد حاکم بر پول نقد را در مورد پرداخت‌های خرده فروشی به چالش کشیده و در عین حال می‌توانند معاملات خرده فروشی را هم برای مصرف‌کننده و هم برای تجار، ساده‌تر و ارزانتر گردانند. در این زمینه ادعا شده‌است که پول الکترونیکی مفهومی جدید از کیف پول را ارائه نموده، سیستم پرداخت تجاری را برای اینترنت به وجود آورده و راه دولت‌ها را برای پرداخت به صورت الکترونیکی، تغییر داده و انقلابی را در گردش ارزش (پول) از طریق خطوط تلفن و امواج (الکترونیکی) پدید آورده‌است.
ویژگی‌های سیستم‌های پرداخت الکترونیکی

    امنیت: ایمن ساختن اطلاعات به معنای جلوگیری از تحریف و دستیابی به اطلاعات توسط افراد غیرمجاز
    تقسیم پذیری: بیشتر فروشندگان تنها کارت‌های اعتباری را برای دامنه‌ای حداقل و حداکثر قبول می‌کنند بنابراین هرچه دامنه قبول پرداختها را زیادتر کند امکان‌پذیرش بیشتری دارد
    قابلیت بررسی: سیستم باید تمام عملیات مالی را ثبت کند تا در صورت لزوم بتوان اشکالات و خطاهای احتمالی را ردیابی کرد
    قابلیت اطمینان: سیستم باید بقدر کافی مستحکم باشد تا کاربران در صورت قطع برق پول‌ها را از دست ندهند.
    گمنامی: این مطلب با حریم خصوصی ارتباط دارد یعنی برخی خریداران تمایل دارند هویت و مشخصات خرید‎هایشان گمنام باقی بماند

عدم تکذیب: یک سیستم پرداخت اینترنتی باید گروه‌های درگیر را مطمئن و متعهد سازد که گروهی نتواند معاملات را انکار کرده یا بطور غیرقانونی از زیر آن شانه خالی کند.
پول الکترونیکی

امروزه این مسئله پذیرفته شده‌است که بانکداری الکترونیکی می‌تواند به دو جریان مجزا تقسیم شود: یکی عبارت است از محصولات پول الکترونیکی، به ویژه در شکل محصولاتی که ارزش را ذخیره می‌کنند و دیگری عبارت است از تحویل یا دسترسی الکترونیکی به محصولات. این‌ها محصولاتی هستند که به مصرف‌کننده این امکان را می‌دهند تا از وسایل ارتباطی الکترونیکی استفاده کرده و به این ترتیب به خدمات پرداخت قراردادی دسترسی داشته باشند. به عنوان مثال: استفاده از یک کامپیوتر شخصی یا شبکهٔ کامپیوتری (نظیر اینترنت) برای پرداخت کارت الکترونیکی یا ارسال دستوری برای انتقال وجوه بین حساب‌های بانکی. از آنجایی‌که پول الکترونیکی همچنان در مراحل اولیهٔ پیشرفت است، هنوز تعریف واحدی از پول الکترونیکی وجود ندارد و اشخاص مختلفی پول الکترونیکی را به روش‌های متفاوتی تعریف کرده و توضیح داده‌اند.

جامعهٔ اروپا در پیش‌نویس دستورالعمل خود، پول الکترونیکی را بدین‌گونه توصیف نموده است:

    بر روی قطعه‌ای الکترونیکی همانند تراشهٔ کارت یا حافظه‌کامپیوتر به صورت الکترونیکی ذخیره شده.
    به عنوان یک وسیلهٔ پرداخت برای تعهدات اشخاصی غیر از مؤسسهٔ صادرکننده، پذیرفته شده‌است.
    بدین منظور ایجاد شده‌است که به عنوان جانشین الکترونیکی برای سکه و اسکناس در دسترس و اختیار استفاده کنندگان قرار گیرد.
    به منظور انتقال الکترونیکی وجوه و پرداخت‌های با مقدار محدود ایجاد شده‌است. [۹]

مشاور امور مصرف کنندگان آمریکا، پول الکترونیکی را به این عنوان توصیف نموده‌است: پولی است که به صورت الکترونیکی حرکت کرده و به گردش درمی آید و می‌تواند به صورت کارت هوشمند یا کارت‌هایی که در آن‌ها ارزش ذخیره شده، یا کیف پول الکترونیکی ارائه شود. همچنین می‌تواند در پایانهٔ فروش استفاده شده یا بدون دخالت هیچ شخص دیگری و مستقیماً به صورت شخص به شخص مورد استفاده قرار گیرد و نیز می‌تواند از طریق خطوط تلفن به سوی بانک‌ها یا دیگر ارائه دهندگان خدمات یا صادرکنندگان (پول الکترونیکی) به حرکت درآمده یا خرج شود.
ویژگی‌های پول الکترونیکی

    ارزش بر روی قطعه یا وسیلهٔ الکترونیکی و به صورت الکترونیکی ذخیره می‌شود. محصولات گوناگون از لحاظ اجرای تکنیکی متفاوت هستند. در پول الکترونیکی مبتنی بر کارت، یک قطعهٔ سخت‌افزاری کامپیوتری که مخصوص بدان و قابل حمل بوده و نوعاً یک ریزپردازنده‌است، در یک کارت پلاستیکی جای داده شده در حالیکه در پول الکترونیکی مبتنی بر نرم‌افزار، از یک نرم‌افزار تخصصی و مخصوص که بر روی کامپیوتر شخصی نصب شده، استفاده می‌شود.
    ارزش موجود در پول الکترونیکی به چند طریق و به صورت الکترونیکی منتقل می‌شود. برخی از انواع پول الکترونیکی امکان انتقال موازنه‌های الکترونیکی را مستقیماً از یک مصرف‌کننده به دیگری و بدون دخالت شخص ثالث (همانند صادرکنندهٔ پول الکترونیکی) فراهم می‌آورند و آنچه که بیشتر متداول و مرسوم است آن است که تنها پرداخت‌های مجاز و ممکن، پرداخت از مصرف‌کننده به تاجر و همچنین امکان بازخرید ارزش پول الکترونیکی برای تجار است.
    قابلیت انتقال، محدود به معاملاتی است که سابقهٔ آن‌ها ثبت و ضبط شده باشد. در اکثر روش‌ها و رویه‌های محصول، برخی از جزییات معاملات بین تاجر و مصرف‌کننده در یک پایگاه دادهٔ مرکزی ثبت و ضبط می‌شود که قابل نمایش دادن و ارائه هستند. در مواردی که معاملات به‌طور مستقیم بین مصرف کنندگان امکان‌پذیر باشد، این اطلاعات بر روی دستگاه شخصی مصرف‌کننده ضبط می‌شود و تنها هنگامی می‌تواند از طریق دستگاه مرکزی نمایش داده شده و ارائه شود که مصرف‌کننده از طریق اپراتور (عامل طرح) پول الکترونیکی قرارداد بسته باشد.
    تعداد شرکا و طرفینی که به نحو کار کردی و مؤثر در معاملات پول الکترونیکی دخیل و درگیر هستند، بسیار بیشتر از معاملات قراردادی است. عموماً در معاملهٔ پول الکترونیکی، چهار دسته از افراد دخیل هستند: صادرکنندهٔ ارزش پول الکترونیکی، اپراتور شبکه، فروشندهٔ سخت‌افزارها و نرم‌افزارهای خاص و ویژه، نقل و انتقال دهنده و تسویه‌کنندهٔ معاملات پول الکترونیکی. صادرکنندهٔ پول الکترونیکی مهم‌ترین شخص در این میان است در حالی‌که اپراتور شبکه و فروشنده، ارائه کنندگان خدمات فنی هستند و نهادهای انتقال دهنده و تسویه‌کنندهٔ پول الکترونیکی، بانک‌ها یا شرکت‌هایی با ماهیت بانک هستند که خدماتی را ارائه می‌دهند که مشابه با خدماتی است که برای دیگر ابزارهای پرداخت بدون پول نقد نیز ارائه می‌شود.
    موانع فنی و اشتباهات انسانی می‌تواند اجرای معاملات را مشکل یا غیرممکن سازد درحالی‌که در معاملات مبتنی بر کاغذ چنین مشکلی با این حجم وجود ندارد.

مزایا

انتقال پول الکترونیک، نگهداری و جا به جایی آن بسیار راحت‌تر از پول کاغذی (پول سنتی) است، به سبب این موضوع خرید و فروش الکترونیکی، تجارت الکترونیک و سرمایه‌گذاری الکترونیکی از شکل قدیمی خود راحت‌تر و سریع تر است. این مفاهیم موجب می‌شود تا استفاده از آن‌ها به کسب و کار شرکت‌ها و بنگاه‌های اقتصادی رونق دهد، حتی در سطح کلان باعث رونق اقتصاد کشورها وتجارت جهانی شود.
انواع پول الکترونیکی

پول الکترونیکی را به شیوه‌های مختلف تقسیم‌بندی می‌نمایند، در یکی از تقسیم‌بندی‌ها پول الکترونیکی را به دو دسته تقسیم می‌نمایند:
پول الکترونیکی شناسایی شده

این نوع پول الکترونیکی حاوی اطلاعاتی دربارهٔ هویت مالک آن می‌باشد که تا حدودی مانند کارت‌های اعتباری است. این پول‌ها دارای قابلیت ردگیری می‌باشند و هویت دارنده آن قابل شناسایی است. قابلیت استفاده این پول در دو روش پیوسته و ناپیوسته امکان‌پذیر است.
پول الکترونیکی غیرقابل شناسایی (بی‌نام و نشان)
این نوع پول دیجیتالی خصوصیت مخفی بودن هویت فرد دارنده‌اش، را در بردارد، و از این لحاظ درست مانند پول کاغذی سنتی عمل می‌کند. هنگامی که پول دیجیتالی از حسابی برداشت شد بدون باقی گذاشتن هیچ اثری می‌توان آن را خرج نمود و با توجه به این نکته که هنگام ایجاد کردن پول دیجیتالی از امضاهای نامشخص استفاده می‌شود امکان پیگیری آن برای هیچ بانکی وجود ندارد. هر کدام از پول‌های الکترونیکی یادشده به دو دسته پول الکترونیکی پیوسته و پول الکترونیکی ناپیوسته تقسیم می‌شود.

ارز دیجیتال

ارز دیجیتال[۱] (به انگلیسی: Digital currency) ارزهایی هستند که به صورت الکترونیکی ذخیره و منتقل می‌شوند و مبنای آن‌ها صفر و یک است[۱]. همانطور که از واژه آن نیز برمی‌آید، ارز دیجیتال به هر ارزش ایجاد شده در بستر دیجیتال اشاره دارد. این مفهوم در مقابل واسطه‌های فیزیکی مانند اوراق بانکی یا سکه مطرح می‌شود. ارز دیجیتال ویژگی‌هایی مشابه با ارزهای فیزیکی دارد، اما معمولاً تراکنش‌های انتقال سرمایه ارزهای دیجیتالی به‌صورت آنی و بدون مرز بین افراد قابل انجام است. ارزهای مجازی و رمزارزها (به انگلیسی: cryptocurrency) هر دو از نمونه‌های ارزهای دیجیتال هستند اما هر ارز دیجیتالی ارز مجازی یا رمزارز نیست[۱]. پول‌های دیجیتال مانند پول‌های فیزیکی، برای خرید کالا و خدمات مورد استفاده قرار می‌گیرند اما می‌توانند به استفاده در مجامع خاص نیز محدود شوند. مثلاً می‌توان یک پول مجازی مخصوص یک بازی یا شبکهٔ اجتماعی داشت.[۲] پول‌های دیجیتال مانند بیت کوین و اتریوم به عنوان «پول‌های غیرمتمرکز دیجیتال» شناخته می‌شوند؛ به این معنی که مرکزی برای تولید این پول وجود ندارد.
بیت کوین اولین پول دیجیتال، یک سیستم پرداخت جدید و یک نوع پول کاملاً دیجیتال را به وجود آورده‌است. این اولین شبکه پرداخت نقطه به نقطه غیر متمرکزی هست که توسط کاربرانش بدون هیچگونه واسطه ای، قدرت یافته‌است.
تعریف
ارز دیجیتال به‌عنوان یک واحد پولی یا واسطه تبادل (جدا از واسطه‌های فیزیکی مانند اوراق بانکی یا سکه) برپایهٔ اینترنت تعریف می‌شود که ویژگی‌هایی مشابه با پول فیزیکی را داراست، اما تراکنش‌های انتقال سرمایه را به‌صورت آنی و بدون مرز بین افراد انجام می‌دهد.[۱] پول‌های مجازی و ارز رمزی هر دو از نمونه‌های پول‌های دیجیتال هستند اما برعکس این عبارت صحیح نیست. در واقع نمی‌توان پول دیجیتال را به این دو گروه محدود کرد.[۳]
تاریخچه

ریشه‌های ارز دیجیتال به ایجاد شرکت دیجی‌کش در اواخر دهه 90 توسط دیوید چاوم برمی‌گردد. دیجی‌کش که در آن از علم رمزنگاری استفاده شده بود، بستری برای بانک‌ها فراهم می‌کرد تا به وسیله آن قابلیت انتقال ارزش به صورت الکترونیکی فراهم شود. [۴]

یکی از اولین ای-گلدها با پشتوانه طلا در سال ۱۹۹۶ ایجاد شد. یکی از پول‌های دیجیتال مطرح دیگر رزرو آزادی (به انگلیسی: Liberty Reserve) بود که در سال ۲۰۰۶ به‌وجود آمد. این سرویس به کاربران اجازه می‌داد تا پول دلار یا یوروی خود را به رزرو آزادی تبدیل کرده و بتوانند آن را آزادانه با دستمزد ۱٪ بین یکدیگر رد و بدل کنند. هر دوی این سرویس‌ها متمرکز بوده و برای استفاده در پول‌شویی شهرت داشتند. همین امر سبب شد تا دولت آمریکا هر دو سرویس را تعطیل کند.، علاقه به استفاده مجدد از پول‌های دیجیتال را افزایش داده است. این امر با معرفی بیت‌کوین در سال ۲۰۰۹ همراه بود که آن را به بزرگ‌ترین و موردِ قبول‌ترین پول دیجیتال تبدیل کرد.از جمله نقاط قوت بیت‌کوین در برابر سایر نمونه‌های پیشین استفاده از فناوری دفتر کل توزیع شده بود.همچنین بیت کوین یک راه جدیدی را در پیش روی افراد قرار داده تا بدون واسطه دارایی‌های خود را مبادله نمایند.
قوانین
وزارت خزانه‌داری آمریکا

در ۲۰ مارس سال ۲۰۱۳ شبکهٔ اجرایی جرائم مالی (به انگلیسی: Financial Crimes Enforcement Network) رهنمودی را برای روشن‌سازی روش اجرای قانون پنهان‌کاری بانک‌ها (به انگلیسی: Bank Secrecy Act) در مقابله با افرادی که پول مجازی تولید، رد و بدل یا انتقال می‌دهند، تصویب کرد.[۵]
مسایل امنیتی

در ماه مه سال ۲۰۱۴ کمیسیون بورس و اوراق بهادار آمریکا در مورد مخاطرات بیت‌کوین و دیگر ارزهای مجازی هشدار داد.[۶]

ماینینگ Mining

از آنجایی که ارزهای رمزنگاری شده عموما دارای ساختاری غیرمتمرکز (decentralized) می‌باشند، بنابراین برای ادامه بقا به توزیع و تایید تراکنش‌ها به صورت غیرمتمرکز نیاز دارند.
ماینینگ یک نوع فرایند رقابتی است که برای اولین بار طی پروتکل SHA-256 شبکه بیت کوین به منظور ایجاد انگیزه برای پایداری شبکه و ایجاد بیت کوین جدید طراحی گردید. به زبان ساده ماینرها کامپیوترهایشان را به منظور تایید تراکنش‌ها در اختیار شبکه قرار میدهند و در ازای قدرت و فعالیت کامپیوترهایشان بیت کوین بعنوان جایزه دریافت می‌کنند، به این عملیات اصطلاحاً ماینینگ اطلاق میشود.
برای مثال در شبکه بیت کوین،‌ ماینرها تراکنش‌های هر ۱۰ دقیقه را در بلاک‌هایی قرار میدن و بلاک پس از تایید در بلاکچین ثبت میگردد. که این روند تقریبا در تمام کوین‌هایی که روی بلاکچین قرار دارند و نیاز به تایید تراکنش از طریق قدرت پردازشی دارند به همین صورت هست.
Blockchain یعنی زنجیره‌ای از بلوک‌ها. در هر بلوک یک سری تعداد تراکنش وجود دارد که این تراکنش‌ها با الگوریتم‌های hashing باید در هر بلاک قرار بگیرند. الگوریتم‌های هشینگ یه سری توابع یک طرفه هستند. یعنی یک ورودی داریم و یک خروجی. یعنی از ورودی میشود به خروجی رسید ولی از خروجی نمی‌توان به ورودی این تابع رسید.
حال شما تصور کنید که جواب هر بلاک مشخص هست مثل یک تکه از پازل ولی باید یک سری جواب را به صورت تصادفی آزمایش کنیم تا قطعه مناسب اون پازل مشخص شود. اینک جوابی که به دست می‌آوریم اگر با جواب بلاک یکی باشد یعنی ما آن بلاک را حل کردیم.
زمانی که یک بلاک حل میشود چه اتفاقی رخ میدهد؟
۱. همه تراکنش‌های داخل بلاک تایید میشوند و از خرج شدن مجدد پول‌هایی که از حساب‌ها خارج شده است جلوگیری بعمل می‌آید (double spending)
۲. کامپیوتری که زودتر به جواب صحیح رسیده یک مقداری از آن کوین که جایزه بلاک (block reward) عنوان میشود را دریافت میکند. درون هر بلاک ممکن است تراکنش وجود داشته باشد یا نباشد ولی جایزه بلاک را دریافت میکند، البته الان تقریبا غیر ممکن است که یک بلاک خالی ماین نشود.
یکی از پارامترهای ورودی تابع هشینگ، هش آخرین بلاکی است که از قبل حل شده است. یعنی تا یک بلاک حل نشود و جوابش پیدا نشود، نمی‌توان بلاک‌های بعدی را حل کرد و پیشاپیش به جایزه‌‌اش رسید. هر چقدر هم بلاک‌های بیشتری حل شود، سختی حل بلاک‌های بعدی بالاتر خواهد رفت و همینطور جایزه هر بلاک هم بسته به کوین مورد نظر کمتر خواهد شد. برای مثال در حال حاضر پاداش ماین هر بلاک ۱۲٫۵ بیت کوین هست که تقریبا هر چهارسال یک بار این میزان باز هم نصف میشود. که در نهایت در بلاکچین بیت کوین ۲۱ میلیون کوین استخراج خواهد شد و بعد از این مقدار بلاک‌ها جایزه‌ای نخواهند داشت و فقط کارمزد تراکنش‌ها به ماینر‌ها خواهد رسید.
هر چقدر تعداد ماینرها هم بیشتر شود شبکه، پیدا کردن بلاکهای مجاز را بطور خودکار دشوارتر میسازد تا مطمئن شود که زمان متوسط برای یافتن یک بلاک، همان ۱۰ دقیقه باقی خواهد ماند. لذا، ماینینگ یک کار بسیار رقابتی است که هیچ ماینری نمیتواند کنترل و تصرفی بر روی آن چیزی که درون بلاکچین هست داشته باشد به کل فرآیند ماینینگ اصطلاحا Proof of Work یا اثبات کار (POW) میگویند. یعنی هر چقدر دستگاه من کار انجام بدهد در ازای آن جایزه دریافت میکنم.
به بحث اثبات کار خیلی ایراد گرفته میشود که اتلاف انرژی زیادی دارد و روشی جدید پیشنهاد شده است به نام Proof of Stake یا اثبات سهام (POS). که در این سیستم افرادی که دارایی زیادی دارند به عنوان یک Node انتخاب میشوند و رای میدهند که این تراکنش صحیح است یا خیر. برای مثال ارزی مثل اتریوم قرار است در آینده به رویه POS تبدیل شود و به احتمال قوی دیگر قابل ماین نخواهد بود.
تاریخچه‌ای در مورد استخراج رمز ارزها
بطور کلی چهار نوع سخت‌افزار برای عملیات استخراج بیت کوین وجود دارد: CPUها، GPUها، FPGAها و ASICها.

استخراج بیت کوین توسط CPU یا GPU

ضعیفترین سخت‌افزار استخراج بیتکوین کامپیوتر خود شماست.به لحاظ نظری شما می‌توانید از CPU کامپیوترتان برای استخراج بیت کوین استفاده کنید اما در عمل، با استانداردهای امروزی این کار خنده دار میباشد. شما می‌توانید سرعت پردازش استخراج بیت کوین را با اضافه کردن سخت‌افزار گرافیکی به کامپیوتر شخصی خودتان تقویت کنید. کارت‌های گرافیکی واحد‌های پردازش گرافیکی (GPU) دارند. آنها برای انجام محاسبات ریاضی سنگین طراحی شدند بطوریکه قادرند تمامی چندضلعی‌های پیچیده مورد نیاز برای باز‌های ویدئویی سطح بالا را محاسبه کنند. آنها بویژه برای محاسبات هشینگ SHA جهت حل بلاک‌های نقل و انتقال مناسب هستند. اما امروزه با آمدن و فراگیر شدن دستگاه‌های ایسیک، کارت‌های گرافیک هم برای استخراج بیت کوین موضوعیتی ندارند.
خوبی GPU این است که دست کاربرش را باز میگذارد تا رمزارزهای دیگری به جز بیت کوین را که اتفاقا کم هم نیستند ماین کند. برای مثال، اتریوم از الگوریتم کاری متفاوتی با بیت کوین استفاده می‌کند.این الگوریتم به گونه‌ای بهینه شده که با GPU شما همخوانی داشته باشد و گزینه خوبی برای ماینرها با GPU تلقی میگردد. همانطور که گفته شد این روزها استخراج بیت کوین با GPU کمتر انجام میشود. دشواری استخراج بیت کوین با وجود قدرت استخراج ASIC به قدری زیاد شده است که کارت‌های گرافیکی توانایی رقابت را ندارند.
با گذشت زمان و کارکردن بصورت انفرادی ماینرها متوجه شدند که طی حل کردن الگوریتم‌هایی با میلیاردها ورودی اشتباه و درنهایت یافتن یک ورودی صحیح منجر به خروجی درست، واجد گرفتن پاداش بصورت بیتکوین میگردند، گفتنی است ممکن بود ورودی‌هایی که برای مثال ماینر A وارد میکرد را ماینر B هم وارد کند که این مساله باعث اتلاف انرژی زیادی می‌گردید و واریانس رسیدن به درآمد، بسیار زیاد میشد، لذا ماینرها یک مکانیزمی را پایه گذاری کردند به اسم استخر محاسباتی یا pool.
در این استخرها ماینر‌ها قدرت محاسباتیشان را کنار یکدیگر گذاشته و در اصل یک ابرکامپیوتر ایجاد میکردند و بدین ترتیب هر ماینری موظف میگردید بخشی از ورودی‌ها را وارد کند که ماینرهای دیگر وارد نمیکنند. هر ماینر بر حسب کاری (job) که از طرف استخر به وی محول میشود محاسبات یک بخش خاصی را بعهده گرفته و ناگزیر به انجام آن میگردد و جواب آن را به اسم share به استخر ارسال میکند. وقتی قدرت هشینگ ماینرها کنار هم گذاشته میشد باعث میشد که ورودی‌های تکراری که ماینر دیگر آنرا انجام داده است وارد الگوریتم نشود.
با این ایده استخراج بیتکوین بسیار مقرون به صرفه تر از حالتی شد که ممکن بود یک ماینر روزها ماین کند و به جواب بلاک خاصی نرسد و میلیارد‌ها میلیارد ورودی اشتباه هم محاسبه کند و ناگزیر به پرداخت هزینه برق بشود و در نهایت یکی از ماینرها به جواب بلاک خواهد رسید یا بهتراست بگوییم این استخر یا همان ابرکامپیوتر بود که به جواب بلاک رسیده است، وقتی یک بلاک حل میشود جایزه بلاک یا همان ریوارد به ماینرهایی که در حل شدن آن بلاک و دادن ورودی‌های دیگر مشارکت داشتند به نسبت قدرت و سرعت پردازش کامپیوتر و تجهیزات مشارکت داده شده تقسیم میشود.
لازم به ذکر است که بحث به وجود آمدن و شکل گرفتن استخر‌ها میتواند بالقوه سبب بروز و مواجهه شبکه با مشکل دیگری آنهم بطور جدی گردد. وقتی چندین استخر بزرگ ماینینگ وجود داشته باشد به واقع ماینرها دیگر افراد نیستند بلکه همان استخر‌ها نقش ماینرها را خواهند داشت. یعنی ما هزاران ماینر نداریم و چندین ماینر بسیار قدرتمند داریم که هر کدام بخش زیادی از قدرت شبکه را در اختیار دارند و این در حالیست که اگر یک استخر ۵۰ درصد قدرت شبکه را در دست بگیرد یا چند استخر با قدرت‌های کمتر با هم الحاق بشوند میتوانند برای شبکه خطر ساز بشوند. برای مثال میتوانند برای خودشان تراکنش‌های جعلی را تایید کنند، که به این حالت به اصطلاح حمله ۵۱ درصدی یا ۵۱ Percent Attack گفته میشود.
استخراج بیت کوین توسط FPGA
در ادامه روند پیشرفت و بهینه سازی مکانیزم استخراج و پس از مساله استخرها تعـدادی از ماینرهـا به FPGA هـا یا همان Field Programmable Gate Array که متشکل از یکسری مدارهـای الکترونیکی مجتمع شده میباشد و طوری طراحی گردیده که بعد از ساخت قابلیت برنامه ریزی کردن را دارد، روی آوردند. با این دستگاه‌ها میشود چیپ‌هایی زیادی را خریداری کرده و سپس آنها را برای استخراج بیتکوین قبل از قراردادن در تجهیزات، سفارشی سازی کرد. از آنجایی که این چیپ‌ها بطورخاص مخصوص استخراج تنظیم شده اند، اجرای بهتری از CPU و GPU خواهند داشت. یک سخت‌افزار FPGA با یک چیپ، در بالاترین سطح خود، با توانایی حدود ۷۵۰ مگاهش بر ثانیه عمل میکند. البته میتوان بیش از یک چیپ در یک دستگاه قرار داد. ولی این دستگاه‌ها هم عملا با آمدن ایسیک‌ها(ASIC) به بازار که قدرت گیگاهش و تراهش دارند عملا دیگر توجیهی ندارند.
استخراج‌کننده‌های ASIC بیت کوین
این سخت افزار با نام Application Specific Integrated Circuits، یا مدار مجتمع خاص برنامه کاربردی، به طور ویژه برای انجام فقط یک کار طراحی شده است و آن استخراج بیت کوین با سرعت باورنکردنی و با مصرف برق نسبتا پایین می‌باشد. اولین سری این ایسیک‌ها در حد یک USB Memory بودند و شاید دلیل نام گذاری انت ماینر (ماینر مورچه‌ای) به همین دلیل باشد.
در زمان نوشتن این مطلب (سال ۲۰۱۸)، دستگاه‌هایی با سرعتی بین ۱۴ الی ۲۶ تراهش بر ثانیه به بازار عرضه شده است و این در حالیست که فروشندگان پیشتر وعده دستگاه‌های ASIC با قدرت بیشتر را داده‌اند که قدرت محاسبتاشان به چند برابر میزان امروزی خواهد رسید که البته این موضوع میتواند نیاز به قدرت زیاد خنک کنندگی را با خود به همراه داشته باشد و مسلما ایسیک‌های نسل جدید، دستگاه‌هایی کاملا صنعتی محسوب شده و به علت صدای زیاد عملا امکان استفاده در منازل برایشان با مشکل مواجه خواهد شد.
ولی ایسیک‌ها یک مساله و نگرانی جدیدی را با خود بهمراه آوردند. برای تولید ایسیک‌ها میبایست در ابتدا طراحی نسبتاً سختی به دلیل بهینه بودن با الگوریتم مدنظر انجام گیرد و سپس بعد از طراحی ایسیک تولید شده روانه کارخانه‌های تولید چیپست شود. کارخانه‌ها ناگزیر به تولید تیراژ بالایی از ایسیک‌ها هستند. تصور کنید فرض قیمت تولید هر ایسیک ۱۰۰ دلار تمام شود و مینیمم تیراژ مورد نیاز برای تولید ۱۰۰ هزار عدد باشد، یعنی کسی که قصد سرمایه گذاری و تولید ایسیک را دارد باید حداقل ۱۰ میلیون دلار هزینه کند و این مقدار از توان بسیاری خارج است، لذ سرمایه گذاران بزرگ به تولید و ماین بیتکوین پرداختند.
این موضوع سبب شد تا سرمایهداران ثروتمندتر شدند و بیت کوین‌های زیادی را در اختیار بگیرند، به طوری که در حال حاضر ۴۰ درصد بیت کوین تولید شده در اختیار ۱۰۰۰ نفر میباشد که در بازار ارزهای دیجیتال به این گروه از صاحبان بیتکوین ” نهنگ” اطلاق میشود. نهنگ‌ها خطر بزرگی برای بازار کریپتو هستند و میتوانند به شدت بر بازار تاثیر بگذارند.
بنابر موارد فوق ماین بیتکوین با استفاده از GPU بسیار سخت شده است و حتما باید از ایسیک‌هایی مثل انتماینر استفاده شود. البته برای حل این مشکل کوین‌های دیگری که بعدا به وجود آمدند از الگوریتم‌هایی استفاده میکردند که امکان اجرای آن توسط ایسیک نبود و تحت عنوان ASIC-Resistant از آن یاد میشود.
بعنوان مثال در اتریوم از مکانیسمی به اسم DAG یا Directed Acyclic Graph استفاده میشود که فایلی است که حتما باید بر روی مموری کارت گرافیک مورد استفاده موجود باشد تا بتواند به صورت رندوم به بخشهایی از این فایل دسترسی پیدا کند و هر از گاهی چک کند که آیا فایل مزبور همچنان وجود داشته باشد. ایسیک‌ها نمیتوانند فایل DAG را داشته باشند چون امکان ساپورت آن مقدار مموری برایشان مقدور نیست. اگرچه ماینرها از تکنیک‌هایی استفاده میکنند و تعدادی کارت گرافیک را بطور موازی روی سیستم نصب میکنند که از آن بعنوان ریگ (RIG) ماینینگ یاد میشود. ریگ به کامپیوتری گفته میشود که به منظور کاربردی خاصی اسمبل میگردد.
و اما نکته‌ای که در مورد ایسیک‌ها وجود دارد این است که ایسیکی که بعنوان مثال الگوریتم SHA256 ساخته شده است، تنها میتوان از آن به منظور استخراج بیت کوین و بیتکوین کش و … استفاده کرد و قابلیت استفاده جهت ماین کوینی مثل لایت کوین که از الگوریتم اسکریپت استفاده میکند را ندارد. این در حالی است که از کارت گرافیک میتوان برای استخراج همه ارزهای رمزنگاری شده بهره جست ولی با توجه به این که برای بعضی ارزها ایسیک بسیار کارآمد تر میباشد دیگر توجیهی برای استفاده از GPU وجود ندارد چون در مقایسه با دستگاه‌های ایسیک، کارت‌های گرافیک سرعت پردازش پایین تری دارند.
قدرت یک دستگاه ماینینگ را بر اساس میزان هشی که در یک ثانیه حل میکند مشخص میکنند که به آن هش ریت (HashRate) گفته میشود و باید توجه داشت که الگوریتم‌های مختلف با توجه به سختی الگوریتم از هش ریت‌های متفاوتی برخوردار هستند. به عنوان مثال یک کارت گرافیک روی الگوریتم Dagger Hashimoto که برای اتریوم هست ممکن است ۳۰ “مگاهش” در ثانیه محاسبه کند ولی سکه مونرو و الگوریتم کریپتونایت ۸۵۰ “هش” در ثانیه محاسبه کند. این اشتباهی است که بسیاری از ماینرهای تازه کار حین بررسی محاسباتشان دچار آن میشوند.
نکته قابل توجه آنست، شخص یا گروهی که به اسم ساتوشی ناکاموتو میشناسیم قبل از این که بیت کوین را به صورت عمومی معرفی کند حدودا یک میلیون بیت کوین از تعداد ۲۱ میلیون بیت کوین قابل استخراج را خودش ماین کرده بود و با قیمت حدود ۷ هزار دلاری این زمان که تا ۲۰ هزار دلار هم صعود کرد میتوان او را یکی از پولدارترین افراد جهان محسوب کرد.