استخراج بیت کوین (چیست) و چه ربطی به قطعی برق دارد؟

استخراج بیت کوین (چیست) و چه ربطی به قطعی برق دارد؟

لینک صفحه حلیه آقامیری

بیت کوین چیست و چه ربطی به برق دارد؟ استخراج یا ماین کردن (ماینینگ) بیت کوین چطور با قطعی برق ارتباط پیدا می‌کند؟

استخراج بیت کوین فرآیند ایجاد بلاک‌های معتبری است که سابقه تراکنش‌ها را وارد دفتر کل این رمز ارز به نام بلاک چین می‌کند. به زبان ساده، تراکنش‌ها از طریق فرآیند ماینینگ یا همان استخراج تایید می‌شوند. این فرآیند برق زیادی مصرف می‌کند؛ دستگاه‌های ماینر یا همان استخراج‌کننده بر اساس مکانیزم اجماع شبکه بیت کوین به نام اثبات کار (Proof of Work) باید تراکنش‌ها را به پایگاه داده یا همان بلاک چین اضافه کنند، الگوریتمی که توان پردازشی بسیار بالایی طلب می‌کند. به زبان ساده دستگاه‌های استخراج بیت کوین باید توان پردازشی بسیار بالایی داشته باشند، در نتیجه مصرف برق آن‌ها زیاد است. این نحوه ربط پیدا کردن استخراج بیت کوین به برق و قطعی آن است.

اینکه استخراج و ماین کردن بیت کوین دقیقا چه ارتباط و ربطی به قطعی برق دارد، موضوعی است که در این مطلب به بررسی آن خواهیم پرداخت.

موضوعی کم‌آبی و قطعی برق به‌خاطر آن اتفاق جدیدی نیست و سال‌های قبل نیز در فصل گرم سال با آن مواجه بودیم. با این حال امسال وضع بدتر شده و کشور با خشکسالی بدی دست و پنجه نرم می‌کند. از طرفی جهش بازار رمز ارزها از نیمه دوم سال 2020 سبب شد طی یک سال اخیر، تعداد مراکز ماینینگ (مخصوصا غیر مجاز) در کشور به شدت افزایش پیدا می‌کند. این موضوع سبب شده بسیاری قطعی برق در ایران را به استخراج بیت کوین و دیگر ارزهای دیجیتال نسبت بدهند. اما آیا واقعا ارتباطی بین این دو وجود دارد؟

استخراج بیت کوین چیست؟

ابتد اجازه دهید با مفهوم ماینینگ شروع کنیم. استخراج (و به طور کلی بلاک چین)، مشوق‌های اقتصادی را ایجاد می‌کند تا راهی معتبر برای سازمان‌دهی داده‌ها فراهم شود. اشخاص ثالثی که به سازمان‌دهی داده‌ها می‌پردازند، متمرکز هستند و در ازای کار درست پاداش پولی دریافت می‌کنند. در طرف مقابل، رفتار اشتباه حداقل تا زمانی که اکثر افراد کار درست را انجام دهند، منجر به ضایع شدن منابع اقتصادی خواهد شد.

در رابطه با ماین کردن بیت کوین، این نتیجه به‌وسیله یک سری منابع خاص و از طریق ایجاد بلاک‌های پیاپی که می‌توان توالی درست آن‌ها را به صورت ریاضی ثابت کرد، به‌دست می‌آید. این فرآیند به ویژگی‌های ریاضیاتی یک هش (Hash) رمزنگاری، یعنی همان کدگذاری کردن داده‌ها به صورت استاندارد، بستگی دارد.

کاری که ماینرها انجام می‌دهند این است: «با جستجو میان تریلیون‌ها هش در هر ثانیه، به دنبال یافتن هشی هستند که با شرایط «سختی» شبکه جور در بیاید». هر دوی هش و سختی شبکه اعداد بزرگی هستند که به صورت بیت‌هایی نشان داده‌ها می‌شوند. بر اساس شرط شبکه، عدد هش باید کوچکتر از سختی باشد. سختی شبکه بیت کوین هر 2016 بلاک یا تقریبا هر دو هفته یک‌بار تعدیل می‌شود، تا زمان استخراج بلاک‌ها (هر 10 دقیقه یک‌بار) ثابت باقی بماند. حالا هش تولیدی توسط ماینرها به‌عنوان یک کد شناسایی عمل می‌کند تا بلاک مربوط به آن مشخص شود. هر Hash نیز از داده‌های پیدا شده در دفتر کل تشکیل می‌شود.

بسته به نیازمندی‌های سختی شبکه، سیستم Bitcoin کار واقعی ماینرها، یعنی زمان و برق مصرفی برای فرایند هش‌گذاری از طریق ترکیبات ممکن را تضمین می‌کند. به همین دلیل است که پروتکل اجماع بیت کوین «اثبات کار» نام دارد.

پاداش ماینرها چگونه محاسبه می‌شود؟

حالا شبکه بیت کوین کار انجام شده توسط ماینرها برای تولید بلاک‌های جدید را به صورت پاداش جبران می‌کند. دو نوع پاداش وجود دارد: رمز ارزهای BTC جدیدی که برای هر بلاک تولید می‌شوند، و کارمزد پرداختی توسط کاربران برای انجام تراکنش در شبکه.

پاداش بلاک‌های تولیدی جدید در حال حاضر در سال 2021 برابر با 6.25 واحد BTC است که درآمد اصلی ماینرها محسوب می‌شود. این مقدار بر اساس برنامه‌نویسی شبکه، هر چهار سال یک‌بار نصف می‌شود، بنابراین در نهایت، دیگر هیچ بیت کوینی برای استخراج باقی نمی‌ماند و تنها کارمزد تراکنش‌ها تضمین‌کننده امنیت شبکه خواهند بود.

تا سال 2040، پاداش استخراج هر بلاک بیت کوین به کمتر از 0.2 می‌رسد و تنها 800,000 واحد BTC دیگر برای ماین کردن باقی خواهد بود. در سال 2140 نیز با استخراج آخرین بیت کوین، فرآیند ماینینگ به طور کامل به پایان می‌رسد.

زمانبندی عرضه بیت کوین

حتی با اینکه پاداش بلاک‌ها با گذشت زمان کاهش پیدا می‌کند، اما رویدادهای هاوینگ گذشته با افزایش قیمت بیت کوین کاملا جبران شده‌اند. با اینکه تضمینی نیست این روند در آینده تکرار شود، اما ماینرهای ارز دیجیتال BTC تا حدودی به ادامه آن خوش‌بین هستند.

تجهیزات استخراج بیت کوین

با اینکه ماینینگ یک کار رقابتی است، اما شروع آن نسبتا آسان بوده است؛ در ابتدا ماین کردن بیت کوین ربطی به قطعی برق یا آلودگی محیط زیست نداشت! در سال‌های اولیه تولد بیت کوین، افراد می‌توانستند با نصب برخی از نرم‌افزارها روی کامپیوترشان، روند استخراج را آغاز کنند. زمان زیادی از آن روزها گذشته است، اما راه‌اندازی ماینر بیت کوین آنقدرها هم که به نظر می‌رسد دشوار نیست.

ماینینگ ریگ (Mining Rig) یک کامپیوتر با چندین کارت گرافیک (GPU) است. ریگ‌های استخراج برای انجام محاسبات عموما دارای GPUهای قدرتمند انویدیا (Nvidia) و AMD هستند و به منبع تغذیه با توان بالا نیاز دارند.

نوع دیگر دستگاه استخراج آیسیک (ASIC) است. زمانی که تصمیم به خرید یک دستگاه استخراج بیت کوین گرفتید، باید سه عامل مهم را در نظر داشته باشد. یکی تعداد هش‌های تولیدی توسط دستگاه در ثانیه است که به آن هش ریت (Hash Rate) یا نرخ هش می‌گویند. مورد دوم، مصرف برق است که به صورت وات اندازه‌گیری می‌شود. بین دو دستگاه مشابه که تعداد هش‌های یکسانی تولید می‌کنند، آن دستگاهی که مصرف برق کمتری دارد به صرفه‌تر است. فاکتور سوم هم هزینه واحد برای هر دستگاه است. حتی اگر مقرون‌به‌صرفه‌ترین دستگاه ASIC دنیا را هم داشته باشید، اگر برای بازگشت سرمایه 10 سال زمان ببرد، خرید آن غیر منطقی است.

استخراج بیت کوین چه ارتباطی با مصرف برق زیاد دارد؟

اولا، کارت‌های گرافیک به صورت 24 ساعته کار می‌کنند. این امر انرژی بیشتری نسبت به جستجو در اینترنت می‌برد. یک ریگ ماینینگ بیت کوین با سه GPU، می‌تواند 1000 وات یا بیشتر برق مصرف کند که برابر با کار یک واحد AC با سایز متوسط است.

دوما، کسب و کارهای ماینینگ ارز دیجیتال صدها یا حتی هزاران ریگ استخراج را در یک مکان جمع‌آوری می‌کنند. مثلا یک مرکز استخراج در قزاقزستان، دارای 50,000 ریگ است.

بنابراین نه تنها خود این ریگ‌ها به برق نیاز دارند، بلکه گرما هم تولید می‌کنند. پس هرچه دستگاه یا ریگ استخراج بیشتری داشته باشید، دمای محیط نگهداری نیز بیشتر می‌شود. در نتیجه، اگر نمی‌خواهید ذوب شن دستگاه‌هایتان را نظاره‌گر باشید، باید آن‌ها را خنک کنید. البته خود ریگ‌های ماینینگ به فن خنک‌کننده مجهز هستند. اما با داشتن چندین دستگاه در یک مکان، دمای محیط سریعا افزایش می‌یابد که نیازمند خنک‌کنندگی خارجی است. در این صورت، مصرف برق برای تجهیزات خنک‌کننده را نیز باید در نظر گرفت.

ماینینگ رمز ارز چقدر برق مصرف می‌کند؟

بر اساس شاخص Bitcoin Energy Consumption وبسایت Digiconomist، انجام هر تراکنش بیت کوین 1,544 کیلووات ساعت یا معادل تقریبا 53 روز انرژی مصرفی یک خانه متوسط در ایالات متحده، برق مصرف می‌کند. از نظر مقدار پولی، متوسط هزینه مصرف هر کیلووات ساعت در آمریکا 13 سنت است. این یعنی هر تراکنش بیت کوین بیش از 200 دلار هزینه برق دارد.

به استناد تحلیل‌های دانشگاه کمبریج، در ماه فوریه (بهمن ماه 99) صنعت استخراج رمز ارز BTC بیشتر از کشور آرژانتین برق مصرف کرده است. در میزان مصرف 121.36 تراوات ساعت، ماینینگ ارز دیجیتال در میان 30 کشور با بیشترین مصرف انرژی قرار دارد.

یکی از معروف‌ترین ماینرهای بیت کوین Antminer S9J است. در مطلب زیر هزینه مصرف برق آن را بررسی کرده‌ایم.

چر مصرف انرژی بالا برای محیط زیست زیان‌آور است؟

سوخت‌های فسیلی بیش از 60 درصد از منابع انرژی در ایالت متحده را تشکیل می‌دهند. بخش اعظمی از این درصد را گاز طبیعی و جزء کمی از آن را زغال‌سنگ تشکیل می‌دهد. دی‌اکسید کربن تولیدشده توسط سوخت فسیلی وارد اتمسفر می‌شود، یعنی جایی که با جذب گرما از خورشید، اثر گلخانه‌ای را پدید می‌آورد.

با مصرف بیشتر انرژی توسط ریگ‌های استخراج رمز ارز، نیروگاه‌های تولید برق نزدیک آن‌ها باید برق بیشتری تولید کنند که در نتیجه، مصرف سوخت‌های فسیلی را افزایش می‌دهد. ایالت‌هایی مانند مونتانا، نیویورک و کنتاکی که نیروگاه‌های زغال‌سنگ حساسی دارند، با جذب شرکت‌های ماینینگ کریپتو به دنبال استفاده از فرصت استخراج هستند.

آبا بیت کوین و قطعی برق در ایران ربطی به یکدیگر دارند؟

مناطق مختلف در جهان هزینه برق متفاوتی دارند. معمولا در بسیاری از کشورهای توسعه‌یافته، تعرفه برق خانگی برای مصارف استخراج و ماینینگ گران است. این تعرفه در مناطق مسکونی بین 0.15 تا 0.25 دلار در هر کیلو وات ساعت است که ماین کردن بیت کوین با برق خانگی را عملا غیر ممکن می‌کند. بنابراین، ماینرهای حرفه‌ای معمولا در مناطقی با هزینه برق کمتر فعالیت می‌کنند. برخی از این مناطق شامل سیچوان چین، آیسلند، ایرکوتسک (Irkutsk) روسیه و همچنین مناطقی در ایالات متحده و کانادا هستند.

مزرعه استخراج

در ایران، عمده دلیل قطعی برق همین مصرف بالای انرژی توسط تجهیزات استخراج و ماینینگ بیت کوین مطرح شده است. اما بر اساس ادعاهای کارشناسان، متهمین قطع برق عوامل دیگری هستتند. به گزارش خبرگزاری ایمنا، به گفته متخصصان اقتصادی، علاوه بر مصرف انرژی توسط دستگاه‌های ماینینگ، برای خنک کردن مزارع استخراج نیز از کولر گازی استفاده می‌شود که در مصرف بیشتر برق نقش به‌سزایی دارند.

مجتبی توانگر، رئیس کمیته اقتصاد دیجیتال مجلس، در این باره گفته است که:

علت قطعی برق استخراج ارز دیجیتال نیست، بلکه توقف سرمایه گذاری و فرسودگی شبکه توزیع و تولید است. ظرفیت اسمی تولید برق در کشور 85,000 مگاوات و ظرفیت واقعی تولید 60,000 مگاوات است. برق مصرفی در صنعت ماینینگ دنیا 12,000 مگاوات و سهم ایران از کل صنعت استخراج رمز ارز در دنیا کمتر از 5 درصد است.

با توجه به اظهارات آقای توانگر، پس دلیل خاموشی‌های اخیر چیست و ماینرهای غیر مجاز چقدر در قطعی های اخیر برق سهیم هستند؟ بر اساس گفته‌های آقای توانگر، سهم ماینرهای مجاز از برق داخلی 300 مگاوات و همچنین ماینرهای غیر مجاز 300 مگاوات است. بنابراین سهم برق صنعت ماینینگ ایران کمتر از یک درصد از برق تولید داخلی است.

نظر کارشناسان درباره قطعی برق و ارتباط آن با ماینینگ ارز دیجیتال

بر اساس اظهارات ایمان زارع، کارشناس ارزهای دیجیتال، دلیل عمده خاموشی‌های اخیر کمبود سوخت مناسب برای نیروگاه‌های تولید برق است. طبق بررسی‌ها، حتی اگر ماینری به صورت شبانه‌روزی هم مشغول به کار باشد، در طول هفته حدود 15 هزار کیلووات ساعت برق مصرف می‌کند. به گفته آقای زارع، مصرف سالانه ماینرهای رمز ارز BTC حدود 20 هزار کیلووات ساعت است که در مقایسه با دیگر دستگاه‌های برقی، دلیل منطقی خاموشی‌های گسترده نیست.

به گفته بهنام سلطانی، کارشناس رمز ارزها، با اینکه نمی‌توان افزایش میزان مصرف انرژی توسط ماینرها را نادیده گرفت، اما کل مزارع استخراج بیت کوین یک درصد از برق تولیدی را مصرف می‌کنند. بنابراین عمده دلیل قطعی برق را نمی‌توان این علت دانست. البته مزارع غیر علنی هم وجود دارند که با احتساب آن‌ها، باز هم نمی‌توان این دو موضوع را با یکدیگر مرتبط دانست.

با توجه به اظهارنظر کارشناسان، ارزهای دیجیتال بهانه‌ای برای توجیه ناکارآمدی‌های به وجود آمده در صنعت تولید برق کشور هستند و حتی با فرض مصرف 10 درصد از کل برق داخل توسط ماینرها، باز هم این امر دلیل منطقی برای خاموشی‌های گسترده نیست.

منابع:

افزودن نظر