ارزهای دیجیتال روی بستر بلاک چین پیاده‌سازی می‌شوند و هر بلاک چین از الگوریتم اجماع خاصی استفاده می‌کند. دستگاه ماینر در بلاک چین‌هایی که از الگوریتم گواه اثبات کار استفاده می‌کنند به‌کار گرفته می‌شود تا به فعالیت امن شبکه کمک کند و در ازای این کار کوین یا توکن آن شبکه را به عنوان پاداش دریافت می‌کند.
در این مقاله سعی می‌کنیم مفاهیم پایه استخراج ارز دیجیتال و دستگاه ماینر را مرور کنیم و با انواع ماینرها از گذشته تا به امروز آشنا شویم. اگر شما هم می‌خواهید دانش خود را در این شاخه جذاب دنیای کرپیتو افزایش دهید، مطالب این مقاله حتما به دردتان خواهد خورد.
استخراج ارز دیجیتال
«استخراج» (Mining) ارز دیجیتال به معنی عملیاتی است که بعد از انجام آن، مقداری ارز دیجیتال جدید تولید می‌شود. بیت کوین اولین ارز دیجیتالی است که فعالیت شبکه‌اش به مجموعه‌ای از ماینرها (استخراج‌کننده‌ها) وابسته است. در چنین بلاک چین‌هایی که از الگوریتم گواه «اثبات کار» (POW) برای تایید تراکنش‌ها و ثبت در دفترکل استفاده می‌شود، به تعدادی ماینر نیاز است تا صحت تراکنش‌ها را بررسی کنند و آن‌ها را در قالب یک بلاک تایید شده، به زنجیره اصلی بلوکی اضافه کنند.
فرایند تایید تراکنش‌ها و بلوک‌ها در یک بلاک چین، کار ساده‌ای نیست و توان پردازشی قابل توجهی نیاز دارد. در حقیقت ماینرها هستند که این توان پردازشی را برای شبکه تامین و به ازای استخراج هر بلاک، مقدار مشخصی از ارز دیجیتال آن شبکه را به‌عنوان پاداش در کیف پول خود دریافت می‌کنند.
ماینر کیست؟
همان‌طور که در بالا اشاره شد، ماینر، فرد (یا سازمانی) است که قدرت پردازشی شبکه را تامین می‌کند و در ازای این کار ارز دیجیتال آن شبکه را به شکل پاداش دریافت می‌کند.
من و شما هم می‌توانیم نقش ماینر را ایفا کنیم. فقط ابتدا باید بلاک چین و ارز دیجیتالی را که بر اساس الگوریتم گواه اثبات کار فعالیت می‌کند، انتخاب کنیم. دستگاه‌های استخراج مربوط به شبکه آن ارز را تهیه کنیم و پس از نصب و راه‌اندازی، می‌توانیم به عنوان یک ماینر به شبکه سرویس‌دهی کرده و درآمد داشته باشیم.
البته هر کاری زیر و بم خاصی دارد و توصیه می‌شود که قبل از شروع، اطلاعات جامعی در مورد روند کار و آینده احتمالی هر پروژه بلاک چین به دست آورید. مثلا بیشتر دستگاه‌هایی که در گذشته کارایی و بازده قابل قبولی داشتند، دیگر مناسب این کار نیستند. همچنین باید نکاتی مثل سختی شبکه و هش ریت دستگاه و مصرف برق و… را هم در نظر بگیریم که در ادامه بیشتر در موردشان توضیح می‌دهیم.
دستگاه ماینر چیست؟
دستگاه ماینر یا استخراج‌کننده در حقیقت نقش یک «نود» (Node) را در شبکه ایفا می‌کند و کارش این است که تراکنش‌ها را در قالب یک بلاک سازماندهی کند. وقتی تراکنشی ارسال می‌شود، اعتبار آن توسط تمام نودهای شبکه بررسی می‌شود و سپس ماینرها، تراکنش‌ها را از جای مخصوصی به نام «استخر استخراج» (Mining Pool) برمی‌دارند و شروع به قرار دادن آن‌ها در یک بلاک می‌کنند.
عملیات استخراج یک بلاک، فرایند بسیار جذاب و نوآورانه‌ای است که در اینجا فقط اشاره کوچکی به آن شد. در حین این کار از توابع ریاضی و پردازش‌های پیچیده‌ای استفاده می‌شود و این بدون استفاده از دستگاه ماینر میسر نخواهد بود. در ادامه می‌پردازیم به معرفی انواع دستگاه‌های ماینر که در این زمینه از آن‌ها استفاده می‌شود.
استخراج با پردازنده مرکزی (CPU Mining)
در استخراج با پردازنده مرکزی یا «سی پی یو ماینینگ» (CPU Mining) از قدرت پردازنده مرکزی کامپیوتر برای عملیات تأیید تراکنش‌ها و استخراج ارز دیجیتال استفاده می‌شود. این روش فقط در گذشته استفاده می‌شد و به مرور زمان عده کمتری به سراغ این روش رفتند تا اینکه امروز تقریبا منسوخ‌شده به حساب می‌آید.
عدم علاقه کاربران به CPU Mining دو علت مهم دارد. اول اینکه بسیار کند است؛ یعنی ماه‌ها باید سیستم شما در حال استخراج باشد و در آخر هم مقدار بسیار ناچیزی ارز دیجیتال به دست خواهید آورد.
علت دوم مقرون به‌صرفه نبودن این کار است. یعنی مقدار ارز دیجیتالی که به دست می‌آورید ارزش مقدار زمان و انرژی مصرف‌شده را ندارد. حالا سوالی که پیش می‌آید این است که چرا هنوز برخی از CPU Mining استفاده می‌کنند؟ در پاسخ باید گفت که این آسان‌ترین راه استخراج است و فقط به یک کامپیوتر و اینترنت نیاز دارد که در دسترس همه قرار دارد. فقط کافی است برنامه مربوطه را نصب کرده و کار شروع می‌شود. اما به‌طور جدی توصیه می‌شود که از این روش استفاده نکنید؛ چون چیزی که در نهایت عایدتان می‌شود یک کامپیوتر یا لپ‌تاپ فرسوده، فیش برق با مبلغ سنگین و مقدار بسیار کمی ارز دیجیتال است.
با تمام این اوصاف ۵ ارز دیجیتال محبوب وجود دارد که افراد علاقه‌مند به CPU Mining، بیشتر به سراغ آن‌ها می‌روند. این ارزها شامل «مونرو» (Monero) با نماد XMR، «نروا» (Nerva) با نماد XNV، «راون‌کوین» (Ravencoin) با نماد RVN، «هون پروتکل» (Haven) با نماد XHV و «وب‌چین» (Webchain) با نماد WEB هستند.
استخراج با پردازنده گرافیکی (GPU Mining)
استخراج با پردازنده گرافیکی یا «جی پی یو ماینینگ» (GPU Mining) از محبوب‌ترین روش‌های استخراج ارز دیجیتال است. اگر این عبارت را در گوگل سرچ کنید، احتمالا اولین چیزی که خواهید دید انواع مختلفی از «ریگ‌های جی پی یو» (GPU rig) است. یک GPU rig مجموعه‌ای از کارت‌های گرافیک است که همراه یک پردازنده، مادربورد و تعدادی فن در یک فریم به نام «ریگ» (rig) قرار گرفته‌اند. با آمدن نسل جدید ماینرها که «اسیک» (ASIC) نام دارند، دیگر از ریگ‌های ماینینگ برای استخراج ارزی مثل بیت کوین استفاده نمی‌شود و بیشتر برای استخراج اتریوم و زی‌کش و Ubiq از آن‌ها استفاده می‌شود.
کار اصلی استخراج در این روش توسط کارت‌های گرافیک انجام می‌شود. در حال حاضر دو شرکت بزرگ «انویدیا» (Nvidia) و AMD پرچم‌دار تولید کارت‌های گرافیک هستند. از جدیدترین محصولات AMD می‌توان به Radeon RX580 و Radeon RX Vega 56 اشاره کرد. انویدیا هم با پردازنده‌های گرافیکی GeForce GTX 1080 Ti و GTX 1070 و همچنین مدل GTX 1060 قوی‌ترین کارت‌های گرافیک مخصوص ماینیگ را تولید کرده است.
این کارت‌های گرافیک روی هر مادربردی قابل نصب نیستند و برای این منظور مادربردهای خاصی استفاده می‌شود که تا ۸، ۱۳ و ۱۹ کارت گرافیک روی آن‌ها نصب می‌شود. مدل‌های Asus B250 ،ASRock H110 ،Gigabyte GA-H110-D3A و Biostar TB250-BTC Pro از معروف‌ترین مادربردهای ماینینگ به‌شمار می‌روند.
درست است که دستگاه‌های پیشرفته‌تری هم برای استخراج وجود دارد، ولی هنوز هم استفاده از این روش به‌خصوص در استخراج ابری مورد استفاده قرار می‌گیرد.
مدار مجتمع دیجیتال برنامه پذیر FPGA
بعد از عبور از مرحله استخراج بیت کوین با CPU و سپس کارت‌های گرافیکی، تجهیزات جدیدی با عنوان مدار مجتمع دیجیتال برنامه‌پذیر (FPGA) ساخته شدند. پردازش با FPGAها بازدهی بالاتر و مصرف انرژی و همچنین قیمت کمتری دارند. کاربرد اصلی FPGA در پردازش‌های سنگین صدا و تصویر است و به دلیل سرعت و قدرت این پردازنده‌ها، از آن‌ها در استخراج ارز دیجیتال هم استفاده می‌شود. این پردازنده را می‌توان طوری برنامه‌نویسی کرد که تعداد زیادی عملیات را به‌صورت موازی انجام دهند و این باعث می‌شود کارایی آن‌ها نسبت به کارت گرافیک بیشتر شود.
این مدارها قابلیت برنامه‌پذیری دارند. به این معنی که می‌توان برای استخراج چند ارز دیجیتال از آن‌ها استفاده کرد. در ادامه راجع به دستگاه‌های پرقدرت اسیک صحبت می‌کنیم و توضیح می‌دهیم که آن‌ها فقط بر اساس یک نوع الگوریتم کار می‌کنند و از طرفی کارت‌های گرافیک می‌توانند با الگوریتم‌های مختلفی کار کنند اما قدرت پردازش آن‌ها به نسبت پایین است. اینجاست که کاربرد FPGAها مشخص می‌شود. آن‌ها دو نطقه ضعف GPU و ASICها را برطرف کرده‌اند.
دستگاه‌های FPGA توسط شرکت‌های معروفی مثل Xilinx (خریداری‌شده توسط AMD)، Altera (خریداری شده توسط اینتل)، QuickLogic و Achronix ساخته می‌شوند.
ایسیک یا ASIC
ایسیک (ASIC) دستگاهی است که فقط برای انجام فرایند استخراج ارز دیجیتال ساخته می‌شود و قدرت بسیار زیادی در حل پازل‌های ریاضی برای فرایند تأیید تراکنش‌ها دارد. هر ASIC بر اساس الگوریتم رمزنگاری خاصی کار می‌کند و فقط می‌تواند برای بلاک چین خاصی عملیات ماینینگ را انجام دهد. مثلا شبکه بیت کوین از الگوریتم هش SHA-256 استفاده می‌کند و برای استخراج آن باید دستگاهی خرید که دقیقا بر اساس این الگوریتم کار کند.
این دستگاه‌ها هنگام فعالیت، صدا و حرارت زیادی تولید می‌کنند و نمی‌توان آن‌ها را در خانه راه‌اندازی کرد و اصولا در سوله‌ها و انبارهای مخصوصی با سیستم تهویه مناسب نصب می‌شوند. همچنین مصرف برق آن‌ها از دیگر نکاتی است که باید مد نظر قرار داد. چرا که هر دستگاه به صورت ۲۴ ساعته روشن می‌ماند و توان مصرفی بالایی دارد.
به طور کلی پارامترهایی که علاوه بر مصرف برق و میزان صدا و حرارت در مورد یک اسیک باید مد نظر داشت، «هش ریت» (قدرت پردازشی)، تعداد چیپ، وزن، ابعاد و قیمت آن است. این دستگاه‌ها طول عمر مشخصی دارند و بعد از مدتی کارایی آن‌ها به‌شدت افت می‌کند، پس در خرید آن‌ها (مخصوصا به‌صورت کارکرده) باید خیلی دقت کرد.
«بیت مین» (Bitmain) از بزرگ‌ترین شرکت‌های فعال در زمینه استخراج ارز دیجیتال و تولید دستگاه‌های ماینر است. جدیدترین دستگاه‌های این شرکت Antminer S19 Pro و Antminer T19 هستند که قدرت پردازشی بسیار زیادی در حدود ۱۱۰ و ۸۴ تراهش در ثانیه (TH/s) دارند. قیمت این دستگاه‌ها بین ۲ تا ۴ هزار دلار است.
سخن پایانی
استخراج ارز دیجیتال توسط دستگاهی به نام ماینر انجام می‌شود که با هم با انواع آن آشنا شدیم. زمانی بود که با کامپیوتر شخصی می‌شد چند هزار بیت کوین ماین کرد ولی امروزه تعداد ماینرها و قدرت پردازشی شبکه‌های بلاک چین به قدری زیاد شده که فقط با دستگاه‌های پیشرفته می‌توان به جمع ماینرها پیوست.
نکته‌ای که در بحث استخراج ارز دیجیتال وجود دارد این است که چیزی که در نهایت به دست می‌آید باید ارزشی بیشتر از هزینه سخت‌افزار و انرژی مصرف‌شده برای استخراج داشته باشد. در بعضی موارد و مخصوصا با نوسانات شدید بازار، ممکن است استخراج تنها باعث ضرر شما شود.
بعضی ماینرها در این مواقع دستگاه خود را خاموش می‌کنند و منتظر می‌مانند تا قیمت دوباره بیشتر شود و برخی هم همچنان به فعالیت خود ادامه می‌دهند و از فرصت ایجادشده استفاده کرده و ارز بیشتری استخراج می‌کنند. شما جزو کدام دسته هستید؟
