كل ما تريد معرفته عن تعدين العملات الرقمية

نظرًا لارتفاع أسعار العملات المشفرة و بيتكوين على وجه الخصوص في السنوات الأخيرة ، فمن المفهوم أن الاهتمام بتعدين العملات الرقمية قد ازداد أيضًا، ولكن بالنسبة لمعظم الناس ، فإن احتمالات تعدين البيتكوين ليست جيدة بسبب طبيعتها المعقدة وتكاليفها المرتفعة.

 في هذه التدوينة سأعرفك على الأساسيات حول كيفية عمل تعدين البيتكوين وبعض المخاطر الرئيسية التي يجب أن تكون على دراية بها

ماهو تعدين العملات الرقمية ؟ 

تعدين العملات الرقمية  “Cryptocurrency ” هو عملية إنشاء عملات رقمية جديدة عن طريق حل مشاكل حسابية معقدة للغاية والتحقق من صحة معاملات العملة المشفرة على شبكة الـ blockchain وإضافتها إلى سجل الكتل الموزع لتحديد موقعها ،ويتلقى المُعدِّن كمية محددة مسبقًا من العملة التي تم تعدينها 

وتعتبر الـ Bitcoin هي المثال الأشهر على العملات الرقمية وهي : 
عملة مشفرة “لامركزية” ، أو عملة لا تعتمد على أي سلطة مركزية مثل البنك المركزي أو الحكومة للإشراف على تنظيمها ، وقد اكتسبت شعبية واسعة بسبب تقلبات أسعارها الهائلة وارتفاع قيمتها منذ إنشائها لأول مرة في عام 2009.

ما هي تقنية الـ Blockchain ؟

كما ذكرنا ، فإن blockchain هي التقنية الأساسية لعملة البيتكوين

Blockchain : هو سلسلة كتل من السجلات العامة الموزعة يتم فيه تسجيل المعاملات بترتيب زمني، لا يمكن تعديل أو تغيير أي سجل أو معاملة مضافة إلى blockchain ، مما يعني أن المعاملات تعتبر آمنة من القرصنة. 
اقرأ أيضاََ : البلوكتشين سلاح جديد في مجال الأمن السيبراني

الكتلة هي أصغر وحدة في blockchain ، وهي عبارة عن حاوية تحتوي على جميع تفاصيل المعاملة. تحتوي الكتلة على أربعة حقول أو سمات أساسية :

1- Previous hash : تخزن هذه السمة قيمة الهاش للكتلة السابقة ، وهذه هي الطريقة التي ترتبط بها الكتل ببعضها البعض.

Data- 2 : هي مجموعة المعاملات التي تم استخراجها والتحقق من صحتها وإدراجها في الكتلة.

Nonce -3 : قيمة في خوارزمية “proof of work” ، والتي يستخدمها البيتكوين

• فإن nonce هي قيمة عشوائية تُستخدم لتغيير ناتج قيمة الهاش .
• من المفترض أن تنشئ كل كتلة قيمة هاش خاصة بها ، والقيمة nonce هي المعامل “parameter” المستخدم لإنشاء قيمة الهاش هذه
• proof of work هي خوارزمية التحقق من صحة المعاملة التي تتم في البلوكتشين

Hash -4 : وهو التوقيع الرقمي للكتلة.

•  هذه هي القيمة التي تم الحصول عليها بتمرير قيمة الهاش السابقة والبيانات و nonce من خلال خوارزمية SHA-256 
• SHA-256 عبارة عن خوارزمية تجزئة مشفرة تنتج قيمة hash أبجدية رقمية فريدة من نوعها 256 بت لأي إدخال معين ، وهذه هي الميزة الفريدة لخوارزمية التشفير هذه: مهما كانت المدخلات التي تقدمها ، فإنها ستنتج دائمًا هاش 256 بت.

3 مفاهيم أساسية للـ Blockchain : 

لفهم تعدين البيتكوين ، عليك أولاً أن تفهم المفاهيم الرئيسية الثلاثة لـ blockchain:

Public distributed ledger -1 :

 هو سجل لجميع المعاملات المحفوظة في شبكة blockchain في جميع أنحاء العالم. في الشبكة ، يتم التحقق من المعاملات من قبل مستخدمي البيتكوين.

SHA-256 -2 : 

• يمنع Blockchain الوصول غير المصرح به باستخدام دالة هاش تسمى SHA-256 لضمان الحفاظ على الكتل آمنة.
• قيمة الهاش الخاصة بهم ، تم التوقيع عليها رقميا، بمجرد إنشائها ، لا يمكن تغييرها. 
• تأخذ دالة الـ SHA-256 سلسلة إدخال من أي حجم وتعيد مُخرجاََ ثابتًا 256 بت ، وهي دالة أحادية الاتجاه

Proof of work -3 : 

• في تعدين blockchain ، يقوم الأشخاص المُعدنين بالتحقق من صحة المعاملات عن طريق حل لغز رياضي صعب يسمى Proof of work.
•  للقيام بذلك ، فإن الهدف الأساسي لعامل التعدين هو تحديد قيمة nonce ، وهذه القيمة nonce هي اللغز الرياضي الذي يتعين على المعدنين حله لإنشاء تجزئة أقل من الهدف المحدد بواسطة الشبكة لكتلة معينة.

أهمية تعدين العملات الرقمية : 

• عملية التعدين هي الطريقة التي يتم بها إدخال عملات البيتكوين الجديدة في النظام. عن طريق حل لغز الهاش المعقد “يتطلب حل هذه الألغاز قوة حاسوبية قوية ومعدات متطورة”
• نظرًا لأنها سجلات رقمية بالكامل ، فهناك خطر نسخها أو تزويرها أو مضاعفة إنفاق العملة نفسها أكثر من مرة ،يحل التعدين هذه المشكلات بجعل محاولة القيام بأحد هذه الأشياء أو “اختراق” الشبكة أمرًا مكلفًا للغاية ويستهلك موارد كثيرة.

المعدات اللازمة لتعدين البيتكوين : 

يتطلب تعدين البيتكوين أدوات متخصصة ، بما في ذلك:

• لأجهزة والمعدات : لجعل التعدين تنافسي ، يجب على المعدنين الآن الاستثمار في معدات كمبيوتر قوية : مثل وحدة معالجة الرسومات (GPU) أو ، أو SSD لتعدين التشفير، أو أحدث رقاقات FPGA
  أو بشكل أكثر حرفية، دائرة متكاملة خاصة بالتطبيقات (ASIC) يمكن أن تتراوح قيمتها من 500 دولار إلى عشرات الآلاف من الدولارات
  يشتري بعض المُعدنين – وخاصة مُعدني Ethereum – بطاقات رسومات فردية كطريقة منخفضة التكلفة لتجميع عمليات التعدين معًا.

**عند شراء أجهزة التعدين ، من المهم مراعاة عاملين ، معدل التجزئة ” hash rate”(الأداء) واستهلاك الكهرباء.

• برامج التعدين مثل ECOS و BeMine و Kryptex Miner
• محفظة بيتكوين يقوم الفرد من خلالها بمعاملات البيتكوين
• مجمع التعدين المفضل “mining pool” (إذا أراد الشخص التعدين مع مجموعة من الأشخاص  بدلاً من التعدين الفردي) ،بمجرد إعداد كل هذه الأمور وتشغيل النظام ، فإنه يؤدي عملية التعدين بشكل مستقل. تأتي أي مشاركة بشرية أخرى في حالة فشل النظام أو الشبكة أو انقطاع التيار الكهربائي أو الصيانة الدورية للنظام.

عملية التعدين : 

فيما يلي مثال على هذا الرقم:
0000000000000000057fcc708cf0130d95e27c5819203e9f967ac56e4df598ee

• العدد أعلاه يتكون من 64 رقمًا. سهل بما يكفي لفهمه حتى الآن. كما لاحظت على الأرجح ، لا يتكون هذا الرقم من أرقام فحسب ، بل يتكون أيضًا من أحرف الأبجدية ، لماذا هذه الحروف؟
• لفهم ما تفعله هذه الأحرف في منتصف الأرقام ، دعنا نحلل كلمة  “سداسي عشري”.
• يستخدم النظام العشري عوامل 100 كأساس له (على سبيل المثال ، 1٪ = 0.01). وهذا يعني أن كل رقم من عدد متعدد الأرقام له 100 احتمال ، من صفر إلى 99. 
• لكن في الحساب ، يتم تبسيط النظام العشري إلى الأساس 10 ، أو من صفر إلى تسعة.
• من ناحية أخرى ، تعني كلمة “Hexadecimal” الأساس 16 لأن “hex” مشتق من الكلمة اليونانية التي تعني ستة ، و “deca” مشتق من الكلمة اليونانية التي تعني 10. 
• في النظام الست عشري ، كل رقم به 16 احتمالًا.
•  لكن نظامنا الرقمي يقدم فقط 10 طرق لتمثيل الأرقام (من صفر إلى تسعة) ، لهذا السبب يجب عليك إضافة الأحرف ، على وجه التحديد ، الأحرف A و B و C و D و E و F.

*إذا كنت تقوم بتعدين البيتكوين ، فلن تحتاج إلى حساب القيمة الإجمالية لهذا الرقم المكون من 64 رقمًا (الهاش). 

علاقة الأعداد السداسية العشرية”64″بت بتعدين البيتكوين؟

على سبيل المثال ،لو قمنا بكتابة الرقم 148 على ورقة  ووضعه في ظرف مغلق ؟ في مصطلحات تعدين البيتكوين ، يُطلق على هذا الرقم غير المعلن في الظرف اسم قيمة الهاش الهدف.

• ما يفعله المعدنين بهذه الحواسيب الضخمة وعشرات مراوح التبريد هو تخمين رقم الهاش المستهدف 
• يقوم المعدنين بهذه التخمينات عن طريق توليد أكبر عدد ممكن من “الرموز” بشكل عشوائي ، في أسرع وقت ممكن
• إن كلمة nonce هي اختصار لعبارة “number تستخدم مرة واحدة فقط” ، والرقم nonce هو المفتاح لتوليد هذه الأرقام السداسية العشرية ذات 64 بت التي أذكرها باستمرار.
• في تعدين البيتكوين ، يبلغ حجم nonce 32 بت – أصغر بكثير من الهاش ، الذي يبلغ 256 بت
• يُمنح المُعدِّن الأول الذي يُنشئ nonce تجزئة أقل من أو يساوي التجزئة الهدف ائتمانًا لإكمال تلك الكتلة ويتم منحه أرباح من البتكوين بقيمة 6.25 BTC.
• من الناحية النظرية ، يمكن تحقيق نفس الهدف من خلال كأنك تقوم بدحرجة نرد من 16 وجه 64 مرة للوصول إلى أرقام عشوائية

تخمين الهاش الهدف؟

تبدأ جميع الهاشات بسلسلة من الأصفار البادئة. لا يوجد حد أدنى للهدف ، ولكن هناك حد أقصى للهدف تم تعيينه بواسطة بروتوكول Bitcoin. لا يوجد هدف يمكن أن يكون أكبر من هذا الرقم:
00000000ffff0000000000000000000000000000000000000000000000000000

الهاش الرابح في تعدين البيتكوين هو الذي تحتوي على الأقل على الحد الأدنى لعدد الأصفار الرئيسية التي تحددها صعوبة التعدين ، و للعثور على قيمة الهاش هذه ، يجب عليك الحصول على منصة تعدين سريعة ، أو ، بشكل أكثر واقعية ، الانضمام إلى تجمع تعدين – “مجموعة من الأشخاص المعدنين الذين يجمعون قوتهم الحاسوبية ويقسمون حل اللغز “

الأمر يشبه تذاكر اليانصيب التي يتم شراؤها بشكل جماعي ويتم الإتفاق على مشاركة أي مكاسب ، بعبارة أخرى ، إنها مجرد لعبة أرقام ، ولا يمكنك تخمين النمط أو إجراء تنبؤ بناءً على قيمة الهاش السابق . 

في مستويات الصعوبة الحالية ، فإن احتمالات العثور على القيمة الرابحة للهاش الواحد هي واحدة من عشرات التريليونات من المحاولات

لا يتعين على المعدنين فقط أن يأخذوا في الحسبان التكاليف المرتبطة بالمعدات باهظة الثمن اللازمة لتحمل فرصة حل مشكلة لغز الهاش ،ولكن يجب عليهم أيضًا مراعاة المقدار الكبير الطاقة المستخدمة في توليد كميات هائلة الـ nonces بحثًا عن الحل.

أخيرًا ، يعد تعدين البيتكوين غير مربح إلى حد كبير لمعظم المُعدنين الفرديين حتى كتابة هذه السطور

يقدم موقع CryptoCompare آلة حاسبة مفيدة لتقدير التكاليف التي قد تحتاجها و الأرباح.

إستنتاج :

لحل لغز الـ hash ، سيحاول المعدنون حساب hash الكتلة “block” عن طريق إضافة nonce إلى رأس الكتلة بشكل متكرر حتى تكون قيمة التجزئة الناتجة أقل من الهدف.
بمجرد أن يحل كمبيوتر التعدين اللغز ، يتم إنشاء كتلة جديدة بنجاح يتم التحقق من صحتها في شبكة Bitcoin بعد التوصل إلى توافق في الآراء بين العُقد. عندما يتم التحقق من صحة الكتلة ، يتم التحقق من المعاملات المجمعة فيها وتتم إضافة الكتلة إلى السلسلة ، وتحدث هذه العملية كل 10 دقائق.

نظرًا لوجود العديد من المعدنين (الأنظمة) الذين يتنافسون لحل اللغز ، فإن أول من يحصل على قيمة الهاش الصحيحة يربح مكافأة في Bitcoin  بقيمة 6.25 BTC.  تسمح هذه العملية بتداول المزيد من عملات البيتكوين.

المخاطر المترتبة على تعدين العملات الرقمية : 

• يمكن أن يترك ثغرات أمنية يمكن للمخترقين استغلالها
• لا يوجد ضمان للنجاح.
• نظرًا لأن Bitcoin والعملات المشفرة الأخرى متقلبة ، حتى إذا تمكنت من استخراج كمية جيدة من العملات المشفرة بنجاح ، فستخسر كثيراََ إذا انخفضت القيمة فجأة.
• العملة المشفرة لا مركزية ، لذلك لا توجد لوائح حكومية. وبالتالي ، لا توجد حماية قانونية.
• معاملات البيتكوين لا رجعة فيها. إذا قمت بإرسال مبلغ خاطئ أو أعطيت المبلغ الصحيح للشخص الخطأ ، حسنًا ، فإن خياراتك لتصحيح الأمور محدودة.
• بغض النظر عن الضجة الهائلة التي تولدها العملات المشفرة ، لم يتم قبولها على نطاق واسع.

إقرأ أيضاََ : التعدين الخبيث “Cryptojacking” و كيف تحمي حاسوبك منه

استراتيجية Pickaxe  في تعدين العملات الرقمية

تعد عملية تعدين البتكوين والعملات المشفرة بشكل عام عرضًا محفوفًا بالمخاطر ، حيث لن يكن النجاح شيئاََ مضمونًا.

ولكن هل تعرف ما هو النجاح الذي لا يمكن أن يفوتك ؟
هو الاستثمار في شركات التصنيع التي تنتج الأجهزة المستخدمة غالبًا في تعدين Bitcoin والعملات الرقمية الأخرى ، مثل الشركات التي تصنع وحدات معالجة الرسومات (GPU) أو معدات ASIC ،فهذه المعدات على جميع المعدنين شراؤها (الذين فشلوا وكذلك الناجحين).

الخاتمة : 

في حين أن تعدين العملات الرقمية و البيتكوين يبدو جذابًا بشكل عام ، فإن الحقيقة هي أنه من الصعب والمكلف تحقيق الربح في الواقع ، و يضيف التقلب الشديد في سعر البيتكوين مزيدًا من عدم اليقين إلى المعادلة.

ولكن في الأساس يجب أن تكون الأرباح من تعدين البيتكوين قادرة على استرداد تكلفة متطلبات التعدين المشتراة بالإضافة إلى تكاليف تشغيل الكهرباء ، هذا ممكن من خلال الأجهزة الفعالة ، وانخفاض تكاليف الكهرباء ، والانضمام إلى تجمع تعدين موثوق به

يخدم “تعدين” البيتكوين وظيفة حاسمة للتحقق من صحة المعاملات الجديدة وتأكيدها على blockchain ومنع الإنفاق المزدوج من قبل الجهات السيئة ،إنها أيضًا الطريقة التي يتم بها إدخال عملات البيتكوين الجديدة في النظام. عن طريق حل لغز معقد ،  وهو بطبيعته كثيف الاستخدام للطاقة.

 ومع ذلك ، تتجسد هذه الطاقة في قيمة عملات البيتكوين ونظام البيتكوين وتحافظ على هذا النظام اللامركزي مستقرًا وآمنًا وجديرًا بالثقة.