افزایش نرخ هش شبکه بیت کوین

هش ریت از اصطلاحات پرکاربرد در دنیای ارزهای دیجیتال به‌ویژه بیت کوین است. کاهش و افزایش هش ریت تأثیر غالبی بر قیمت ارزهای دیجیتال دارد. قدرت هش یا نرخ هش (hash rate) در ارتباط با استخراج ارز دیجیتال و به‌ویژه بیت کوین است.

عواملی مختلفی باعث کاهش و افزایش هش ریت می‌شوند.

هش ریت چیست؟

برای آشنایی با هش رِیت (hash rate) و رابطه آن با بیت کوین و کارکردهای آن ابتدا باید به‌صورت ابتدایی با فرایند استخراج بیت کوین آشنا شوید. استخراج بیت کوین یک فرایند کامپیوتری با سه کارکرد اصلی است:

انتشار بیت کوین جدید تأیید تراکنش‌ها تأمین امنیت شبکه بیت کوین

در حالی که ارزهای فیات توسط بانک‌های مرکزی صادر می‌شود، بیت کوین‌های جدید از طریق دادن پاداش استخراج بلوک به ماینرها (استخراج کنندگان) وارد گردش می‌شود. ماینرها برای دریافت پاداش باید با استفاده از دستگاه‌های سخت‌افزاری ویژه محاسبات ریاضی پیچیده‌ای را که یک هش یا یک خروجی به ظاهر تصادفی ۶۴ کاراکتری تولید می‌کند حل کنند.

ماینرهای بیت کوین برای یافتن شماره هش از الگوریتم هش رمزگذاری SHA-256 استفاده می‌کنند. داده‌هایی که ماینر در تابع هش SHA-256 وارد می‌کند شامل تمام تراکنش‌های جاری است که منطبق با محدودیت اندازه بلوک، نتیجه هش بلوک‌های قبلی و نانس (nonce) هستند.

نانس یک مقدار تصادفی است که ماینر در هر تلاش هش برای به دست آوردن خروجی جدید تغییر می‌دهد. حتی یک تغییر کوچک در ورودی باعث ایجاد خروجی کاملاً متفاوتی می‌شود. ماینرهای بیت کوین به دنبال خروجی با تعداد صفر مشخص هستند. در حال حاضر ماینرهای بیت کوین باید هشی پیدا کنند که با نوزده صفر شروع می‌شود.

برای به دست آوردن این عدد ماینرها باید تلاش‌های بسیار زیادی انجام دهند. پس از پیدا شدن هش، بلوک بسته شده و به بلاکچین اضافه می‌شود. ماینرها پس از استخراج موفقیت‌آمیز یک بلوک پاداشی در قالب بیت کوین تازه ایجاد شده و کارمزد تراکنش دریافت می‌کنند. هش ریت سرعت رسیدن ماینر به یک هش یا تعداد دفعاتی است که یک تابع هش در ثانیه محاسبه می‌شود. با افزایش تعداد ماینرهای بیت کوین میزان هش ریت هم اوج می‌گیرد.

اهمیت هش ریت چیست؟

هش ریت به عنوان نمایشی از امنیت شبکه

با توجه به هش ریت می‌توان فهمید که شبکه استخراج یک رمز ارز چقدر امن است. به عنوان یک قانون ساده هرچه هش ریت بیشتر باشد امنیت شبکه بیشتر خواهد بود.

دلیل آن هم این است که در این شرایط افراد خرابکار برای انجام حمله ۵۱ درصدی به قدرت بسیار بیشتری نیاز خواهند داشت. از آنجا که داشتن چنین قدرتی به همکاری صدها هزار ماینر دارد احتمال اینکه یک فرد یا نهاد مخرب بتواند به تنهایی چنین حمله‌ای را انجام دهد به شدت کم است.

در نتیجه بسیاری از متخصصان برای پی بردن به میزان امنیت یک رمز ارز توجه ویژه‌ای به هش ریت جهانی آن دارند. در گذشته چند رمز ارز قربانی حملات ۵۱ درصدی شده‌اند زیرا هش ریت آنها به قدری پایین بود که فقط یک ماینر توانسته بود به تنهایی کنترل کل شبکه را به دست بگیرد.

احتمال موفقیت‌آمیز بودن چنین حمله‌ای در شبکه بیت کوین عملاً غیرممکن است زیرا هش ریت جهانی آن فوق‌العاده بزرگ و دست نیافتنی است. هش ریت برای محاسبه سختی استخراج

از طرف دیگر از نرخ هش برای محاسبه سختی استخراج نیز استفاده می‌شود. فراموش نکنید که سختی استخراج پس از ایجاد تعداد مشخصی بلوک تنظیم شده و به زمان لازم برای یافتن یا تولید آن بلوک‌ها بستگی دارد. برای مثال، میانگین زمان بین ایجاد بلوک‌های بیت کوین ۱۰ دقیقه است.

الگوریتم بیت کوین به گونه‌ای برنامه‌ریزی شده است که پس از ایجاد هر ۲۰۱۶ بلوک سختی استخراج دوباره تنظیم می‌شود. در واقع سختی بیت کوین تقریباً هر ۲ هفته یک بار تغییر می‌کند.

برای آن دسته از کاربرانی که برای اولین بار به دنبال شروع استخراج بیت کوین و کسب درآمد از این طریق هستند، بسیار مهم است که اهمیت تنظیم سختی و مفهوم افزایش نرخ هش بیت کوین را درک کنند. بسیاری از تازه‌واردان به صنعت استخراج بیت کوین، سودآوری ماینر ایسیک (ASIC) خود را با استفاده از یک ماشین حساب ماینینگ به دست می‌آورند و انتظار دارند که این سودآوری در آینده نسبتاً ثابت باقی بماند. در حالی که این یک باور اشتباه است؛ چراکه سودآوری هر دستگاه با توجه به تنظیم سختی و افزایش نرخ هش بیت کوین، در طول زمان رو به کاهش است.

تنظیم سختی بیت کوین

تنظیم سختی بیت کوین یک تابع کنترلی است که در پروتکل بیت کوین تعبیه شده تا اطمینان حاصل گردد که بیت کوین به صورت پایدار و قابل پیش‌بینی عرضه می‌شود. در واقع، اگر تنظیم سختی بیت کوین وجود نداشت، احتمالاً تمام بیت کوین‌ها تاکنون استخراج شده بودند و ماینرها دیگر انگیزه‌ای برای ایمن‌سازی شبکه نداشتند. وقتی ماینرهای بیشتری به شبکه می‌پیوندند، در نتیجه افزایش نرخ هش بیت کوین، بلاک‌ها با سرعت بیشتری ضرب می‌شوند. در این شرایط، شبکه با تنظیم سختی بالاتر پاسخ می‌دهد تا اطمینان حاصل گردد که بلاک‌ها در حدود ۱۰ دقیقه یکبار به شبکه اضافه می‌شوند. برای ماینرها، افزایش سختی استخراج به معنای سود کمتر است، در حالی که برای کاربران عادی بیت کوین، این به معنای امنیت بیشتر برای شبکه پولی مورد استفاده است. در مقابل، تنظیمات سختی رو به پایین که در نتیجه آفلاین شدن نرخ هش صورت می‌گیرد، به این معنی است که ماینرها سود بیشتری کسب خواهند کرد. یک مثال خوب برای چنین شرایطی، زمانی بود که چین استخراج بیت کوین را ممنوع اعلام کرد و بخش بزرگی از نرخ هش شبکه برای مدتی آفلاین شد. در حالت کلی، تنظیمات سختی رو به پایین عادی نیست؛ زیرا سخت افزارهای استخراج همیشه قدرتمندتر و کارآمدتر می‌شوند. حتی اگر رکودی در راندمان دستگاه‌ها و افزایش نرخ هش بیت کوین مشاهده شود، دستگاه‌های بیشتری تولید و به شبکه اضافه می‌شوند. صنعت استخراج بیت ‌کوین به‌ طور باورنکردنی نابالغ است و هنوز فضای زیادی برای رشد در آینده دارد. این بدان معنی است که نرخ هش مطمئناً در بلندمدت خیلی سریع افزایش خواهد یافت. شاهد یک بازار صعودی برای قیمت انرژی همراه با قیمت سرکوب‌شده برای بیت کوین هستیم که نشان‌دهنده شرایط بسیار سخت برای ماینرها است. این احتمال وجود دارد که با آفلاین شدن بخشی از نرخ هش، یک سری تنظیمات سختی رو به پایین وجود داشته باشد، اما این چیزی نیست که ماینرها بتوانند به آن تکیه کنند. بنابراین، بسیار مهم است که برای بدترین سناریویی که در چند ماه گذشته شاهد آن بوده‌ایم، آماده شویم.

دلیل کاهش و افزایش هش ریت چیست؟

ممکن است عوامل بسیاری بر روی نرخ هش تأثیر بگذارد. ماینرها می‌توانند تصمیم بگیرند چه رمز ارزی را استخراج کنند. از آنجا که ماینینگ شامل هزینه (انرژی، سخت‌افزار، زمان) می‌شود، ماینرها تمایل دارند رمز ارزهایی را استخراج کنند که بیشترین بازده بالقوه در سرمایه‌گذاری را دارد.

هش ریت بالا نشان دهنده رقابت بیشتر است اما پاداش استخراج کماکان به ماینرها انگیزه می‌دهد. برای مثال، هش ریت بیت کوین در مقطعی به ۱۷۹ اگزاهش در ثانیه (۱ اگزاهش معادل ۱ کوینتیلیون) رسید، اما پاداش بالقوه استخراج کماکان ماینرها را تشویق به ادامه فعالیت می‌کرد.

ماینرها به طور کلی با برآورد کردن هزینه استخراج یک کوین در مقابل پاداش آن تصمیم می‌گیرند کدام کوین‌ها را استخراج کنند.

برای مثال هر دو هفته یک بار پروتکل بیت کوین به طور خودکار میزان سختی استخراج بیت کوین‌های جدید را بر اساس نرخ هش فعلی تنظیم می‌کند. وقتی نرخ هش زیاد باشد سختی استخراج زیاد و وقتی این مقدار کاهش پیدا کند سختی هم کاهش پیدا می‌کند.

ماینرها با توجه به این سختی می‌توانند میزان بازدهی استخراج هر رمز ارز را بسنجند. این یک سیستم خود تنظیم کننده است.

اگر هش ریت افزایش یابد چه اتفاقی می‌افتد؟

نرخ هش بالاتر به این معنی است که برای تأیید و افزودن تراکنش‌ها به بلاکچین یک رمز ارز به قدرت محاسباتی بیشتری نیاز است. این موجب افزایش امنیت رمز ارز می‌شود زیرا در این صورت برای تسلط بر کل شبکه به ماینرهای بیشتر و انرژی و زمان بیشتری نیاز خواهد بود. هش ریت بیت کوین همچنان در حال رشد است.

با توجه به نمودار لگاریتمی هش ریت می‌توان فهمید که هش ریت بیت کوین از زمان پیدایش این رمز ارز به وضوح در حال رشد بوده است.

علاوه بر این، به دلیل تنظیم سختی استخراج که عمدتاً در جهت صعودی بوده است (سختی افزایش یافته است) مشخص می‌شود که استخراج بیت کوین بیش از پیش گران و گران‌تر شده است زیرا ماینرها برای تأیید اعتبار یک بلوک و دریافت پاداش آن باید منابع (تجهیزات و برق) بیشتری صرف کنند.

همچنین لازم به ذکر است که با نصف شدن پاداش پروتکل بیت کوین و رسیدن آن به ۶/۲۵ بیت کوین برای هر بلوک قیمت این رمز ارز رشد چشمگیری پیدا کرد. نصف شدن پاداش استخراج که هاوینگ (halving) نام دارد فشار مضاعفی بر قیمت وارد می‌کند که می‌تواند بیت کوین را به سطوح قیمتی جدیدی برساند.

ابطه هش ریت و قیمت بیت کوین

اولاً، بین هش ریت و قیمت بیت کوین همبستگی مشخصی وجود دارد. معمولاً هش ریت اندیکاتور پیشرونده اصلی است (به استثنای دوره صعودی ۲۰۱۲ تا ۲۰۱۴ که قیمت قبل از هش ریت شروع به افزایش کرد).

البته این می‌تواند به این دلیل ساده باشد که این اولین باری بود که قیمت بیت کوین به طور تصاعدی صعود و ریزش کرد (۲۰۱۱ تا ۲۰۱۲). بنابراین پیش بینی اینکه قیمت دوباره به سطوح قبل باز می‌گردد یا خیر دشوار بود؛ در واقع با توجه به هزینه‌های بالای برق و تجهیزات و کاهش سوددهی فرایند استخراج تعداد ماینرها به شدت کاهش پیدا کرد.

پس از اینکه قیمت در اوایل ماه مارس ۲۰۱۳ شروع به افزایش کرد و سطح قیمتی بالاتری از سقف قبلی خود تجربه کرد هش ریت شبکه به وضوح افزایش پیدا کرد زیرا اعتماد مردم به بیت کوین دوباره رنگ قوی‌تری گرفت.

برای اثبات بیشتر این قضیه می‌توانیم چرخه‌های گاوی/خرسی بعدی را بررسی کنیم. پس از رکود قیمت در سال ۲۰۱۴، هش ریت بیت کوین همچنان در حال افزایش بود. قیمت حدود دو سال و نیم طول کشید تا به بالاترین سطح تاریخی جدید خود برسد و بار دیگر (هر چند به طور مختصر) از هش ریت خود پیشی بگیرد.

اگرچه در اواخر سال ۲۰۱۸ قیمت بیت کوین دوباره وارد فاز نزولی شد و به سطح ۴۰۰۰ دلار رسید اما پس از آن هش ریت افزایشی شده و بدون وقفه در حال رشد بوده است. همزمان با پذیرش گسترده بیت کوین و درک هر چه بیشتر ارزش آن، تقاضا برای ماینینگ این ارز دیجیتال در سطح جهانی افزایش می‌یابد. نتیجه طبیعتاً افزایش نرخ هش بیت کوین خواهد بود. برای یک ماینر، این یک واقعیت دردناک است؛ زیرا به این معنی است که سودآوری سخت‌افزار او در طول زمان کاهش می‌یابد، اما برای یک بیت ‌کوینر، می‌تواند به معنای افزایش امنیت شبکه پولی مورد استفاده توسط او باشد.