ماینرها دقیقا چه کاری می کنند؟ این همه آلودگی صوتی و مصرف برق و تولید این حجم از حرارت برای چیست؟

همه می دانیم ماینرها مصرف برق بسیار بالایی دارند، این بزرگترین چالشی است که اثبات کار به همراه دارد، بعد از آن بزرگترین چالش آلودگی صوتی تولید شده توسط ماینرهاست. البته گرمای زیادی که تولید می شود هم چالش دیگری است که می تواند زیر مجموعه همان مصرف بالای برق قرار بگیرد چون این گرما همان انرژی الکتریکی است که توسط بردها بعد از پردازش اطلاعات به گرما تبدیل می شود. اما این همه شور و هیاهو برای چیست؟

ابتدایی ترین پاسخ به این سوال این است که ماینرها اطلاعاتی را پردازش می کنند! خب این اطلاعات از چه جنسی است و چه نوع پردازشی می کنند؟ قدرت هر ماینر را با تراهش بر ثانیه می شناسیم که به اختصار تراهش هم میگویند، اما عبارت درست و علمی آن همان تراهش بر ثانیه هست، مثلا اگر ماینری 70 تراهش بر ثانیه قدرت دارد یعنی در هر ثانیه می تواند 70 هزار میلیارد بار عمل هش را انجام دهد.

حالا سوال جدیدی که مطرح می شود این است که هش چیست؟ چرا باید یک ماینر به تنهایی به تعداد 70 ترا بار، یعنی 70 هزار میلیارد بار هش انجام دهد؟ هش یک نوع الگوریتم رمزگذاری در ریاضیات است، هش انواع مختلفی دارد برای همین است که با یک ماینر نمی توان تمام کوین ها را استخراج کرد، چرا که الگوریتم های هش آنها با یکدیگر تفاوت می کند. مثلا بیتکوین از الگوریتم SHA256 استفاده می کند، تمام کوین هایی که با ماینرهای بیتکوین استخراج می شوند هم از همین الگوریتم استفاده می کنند مثل بیتکوین کش. الگوریتمهای دیگر هش مثل SCRYPT توسط کوینها و پروژه های رمزارز دیگر مورد استفاده قرار گرفته است. پس تا اینجا به طور خلاصه متوجه شدیم مثلا دلیل اینکه با ماینر بیتکوین نمی شود اتریوم استخراج کرد به خاطر تفاوت در الگوریتم هش آنهاست همان طور که وقتی با ماینر بیتکوین، کوین دیجی بایت را استخراج می کنیم هم به خاطر این است که هر دو کوین از یک الگوریتم هش استفاده کرده اند.

حالا چرا این تعداد بالای هش؟ این همه هش به چه کاری می آیند؟! در بلاکچین وقتی می خواهیم به انتهای یک زنجیره، یک بلوک اضافه کنیم بلوک باید طبق استاندارد خاصی رمزگذاری شود. این استاندارد البته در کوینهای مختلف متفاوت است اما بهرحال باید رعایت شود. هر استخر برای اضافه کردن یک بلوک به انتهای زنجیره و گرفتن جایزه آن، باید مراحل زیر را طی کند:

1- ممپول جایی است که تمام تراکنشهای تایید نشده آنجا جمع می شوند. استخر به ممپول می رود و به ترتیب فی که برای هر تراکنش در نظر گرفته شده، تراکنشهای را انتخاب می کند تا حجم یک بلوک پر شود. استخر حالا یک بلوک پیشنهادی برای ماین کردن دارد.

2- استخر حالا باید یک عدد کوچک را در انتهای این بلوک طوری قرار دهد که حاصل هش کل بلوک کمتر از عدد مشخصی باشد. این شرایط را البته هسته شبکه بیتکوین تعیین می کند، به آن عدد کوچک نانس می گویند، به عبارت دیگر استخرها در انتهای بلوکی که خودشان چیده اند، باید عدد خاصی را پیدا کنند که حاصل هش کل بلوک که یک عدد است، از عددی که هسته شبکه تعیین می کند کمتر باشد. توجه داشته باشید که الگوریتم هش به گونه ای است که تغییر کوچکی در ورودی تابع، منجر به اختلاف فاحشی در خروجی هش می شود، یعنی یک تغییر کوچک در عدد نانس، باعث می شود خروجی هش به طرز عجیبی تغییر کند، ضمنا این تغییرات یک طرفه است و برگشت پذیر نیست یعنی نمی توان از روی شرایطی که هسته تعیین می کند به عدد نانس رسید.

3- در ادامه مورد دوم باید بگوییم که تنها راه به دست آوردن نانس، صحیح و خطاست. میلیاردها عدد باید به جای نانس قرار بگیرد و کل بلوک هش شود تا ببینیم آیا در شرایط صدق می کند؟ اگر صدق بکند استخر جایزه 6.25 بیتکوینی را می برد.

4- استخر نانس های پیشنهادی را بین ماینرهای مختلف تقسیم می کند و هر ماینر باید محدوده ای که استخر تعیین کرده را چک کند و نتیجه را به استخر گزارش دهد. این دقیقا همان جایی است که ماینر شروع به فعالیت می کند، فن ها دور می زنند و گرمای زیادی تولید می شود، پاسخ سوال ما همین جاست، ماینرها در حال تست کردن نانس های مختلف هستند تا بلوک جدید را پیدا کنند. آنها هر بار یک نانس را در انتهای بلوک قرار می دهند، بلوک جدید را هش می کنند و نتیجه را پس از مدت زمانی که استخر تعیین کند در قالب یک فایل کوچک به استخر مخابره می کنند، برای همین است که مصرف برق ماینرها خیلی بالاست اما مصرف اینترنت آنها خیلی کم است.