استخر استخراج ارز دیجیتال (ماینینگ پول) چیست و چطور کار می‌کند؟

استخر استخراج (Mining Pool) ارز دیجیتال مزایا و معایب مختلفی دارد. اما نحوه کار استخرهای ماینینگ چگونه است و چقدر کارمزد دارند؟ استخر استخراج ارز دیجیتال فضایی است که به ماینرها اجازه می‌دهد تا برای ماین کردن بلاک‌ها با یکدیگر همکاری کنند. ماینینگ پول ها، با هدف تسهیل کار ماینینگ و اداره اثربخش‌تر سختی رو به افزایش استخراج بیت کوین و دیگر ارزهای دیجیتال ساخته شده‌اند.

استخراج چیست؟

فرآیند ماینینگ برای تامین امنیت بلاک چین‌های اثبات کار (Proof of Work) حیاتی و لازم است. با محاسبه هش‌هایی که یک سری مشخصه خاص دارند، ماینرها بدون نیاز به یک مقام مرکزی قادر به تامین امنیت شبکه‌های رمز ارزی هستند.

در سال 2009 که بیت کوین راه‌اندازی شد، هر کسی با داشتن یک کامپیوتر معمولی می‌توانست با دیگر ماینرها برای پیدا کردن یک هش معتبر برای بلاک بعدی رقابت کند. به همین دلیل هم سختی شبکه پایین بود. در آن زمان، هش ریت (Hash Rate) زیادی در شبکه وجود نداشت. به همین ترتیب، به تجهیزات سخت‌افزاری تخصصی نیز برای اضافه کردن بلوک‌ها به بلاک چین نیاز نبود.

بنابراین، منطقی است که کامپیوترهای دارای قدرت محاسباتی بالاتر در ثانیه، قادر به پیدا کردن بلاک‌های بیشتری بودند. این اتفاق باعث تغییر بزرگی در این اکوسیستم شد. ماینرها با تلاش برای کسب مزیت رقابتی، درگیر چیزی شبیه به رقابت تسلیحاتی شده بودند.

ماینرهای بیت کوین پس از آزمایش چندین و چند باره انواع سخت‌افزارها (CPUها، GPUها، FPGAها)، دستگاه‌های اسیک (ASIC) را انتخاب کردند. این دستگاه‌های استخراج اجازه باز کردن وبسایت یا توییت کردن را به شما نمی‌دهند. اسیک‌ها برای انجام تنها یک کار ساخته شده‌اند: محاسبه هش. اما از آنجایی که این دستگاه‌ها تنها یک هدف دارند، کارشان را هم فوق‌العاده عالی انجام می‌دهند. در واقع، دیگر دستگاه‌های ماینینگ بیت کوین غیر متداول شده‌‌اند. اگر قصد مطالعه بیشتر در زمینه فرآیند ماینینگ بیت کوین دارید، می‌توانید مقاله بیت 24 را در این رابطه مطالعه کنید.

استخر استخراج چیست؟

یک سخت‌افزار خوب هم محدودیت‌هایی دارد. ممکن است چندین دستگاه اسیک پرقدرت داشته، اما همچنان قطره‌ای در اقیانوس بیکران استخراج BTC باشید. حتی اگر پول زیادی هم برای خرید سخت‌افزارها و تامین برق آن‌ها خرج کرده باشید، شانس شما برای ماین کردن یک بلاک به تنهایی بسیاری پایین است. بنابراین هیچ تضمینی برای دریافت پاداش بلاک وجود ندارد. اگر درآمد مستمر هدف شماست، شانس‌تان برای این کار در یک استخر استخراج ارز دیجیتال بیشتر می‌شود.

فرض کنید شما و 9 نفر دیگر، هر کدام 0.1 درصد از کل قدرت هش شبکه را در اختیار دارید. این یعنی به طور متوسط از هر 1000 بلاک، 1 بلاک را شما پیدا خواهید کرد. بنابراین با توجه به نرخ فعلی استخراج 144 بلاک به صورت روزانه، احتمالا هفته‌ای یک‌بار 1 بلاک پیدا می‌کنید. حالا بسته به جریان نقدی و سرمایه گذاری انجام‌شده روی تجهیزات سخت‌افزاری و انرژی برق، سولو ماینینگ (Solo Mining) یا همان استخراج انفرادی می‌تواند یک استراتژی دست یافتنی باشد.

با این وجود، اگر این درآمد برای سودآوری کافی نباشد چه می‌شود؟ بهترین راه، همکاری با دیگر ماینرهای شبکه است که پیشتر ذکر کردیم. اگر همه 10 نفر شما قدرت‌های هشینگ‌تان را با یکدیگر ترکیب کنید، 1 درصد از نرخ هش شبکه را در اختیار خواهید داشت. این یعنی به طور متوسط، از هر 100 بلاک، 1 بلاک را شما پیدا می‌کنید که برابر با 1 یا 2 بلاک در روز خواهد بود. سپس می‌توانید پاداش به‌دست‌آمده را بین خودتان تقسیم کنید.

چیزی که اینجا توصیف کردیم، همان استخر ماینینگ ارز دیجیتال است. ماینینگ پول ها به جهت تضمین درآمد باثبات‌تر برای اعضای خود، امروزه استفاده گستره‌ای دارند.

استخرهای ماینینگ ارز دیجیتال چگونه کار می‌کنند؟

عملیات ماینینگ پول ها به سه عامل که مسئول همکاری بین واحدهای استخراج هستند، بستگی دارد. در ادامه با این عوامل آشنا خواهیم شد.

پروتکل کار همکارانه

عملیات استخرهای ماینینگ بدون اجازه پروتکل بیت کوین امکان‌پذیر نخواهد بود. اول از همه، مسئول این امر، کارکردی است که روی کلاینت پایه بیت کوین ساخته شده است. این عملکرد در ابتدا با عنوان Getwork شناخته می‌شد. Getwork به یک گروه ماینینگ متفرق اجازه می‌داد تا یک بلاک هدف را با همکاری یکدیگر استخراج کنند. در این حالت، قدرت ماینینگ به‌جای چندین هدف واحد، روی یک هدف خاص متمرکز می‌شود. بنابراین، این امر بهینه‌سازی فرایند استخراج جهانی را به دنبال دارد.

کاری که Getwork در واقع انجام می‌داد، برقراری ارتباط میان گروهی از ماینرها بود تا بتوانند یک بلاک مشابه را استخراج کنند. هر ماینر روی یک راه‌حل منحصربه‌فر کار می‌کرد تا در نهایت یکی از آن‌ها موفق به حل رضایت‌بخش آن شود. در این روش، بلاک سریع‌تر ماین می‌شود و تاخیرهای شبکه به‌خاطر افزایش سختی پیش‌رو کاهش می‌یابد. در آن زمان سرعت رشد بیت کوین بالا بود و پس از CPUها و GPUها، دستگاه‌های FPGA و اسیک‌ها تازه ظهور کرده بودند.

با این وجود، Getwork ضعف‌هایی هم داشت که بعدتر به لطف عملکرد Getblocktemplate برطرف شد. این عملکرد جدید امکان غلبه بر ضعف‌های سیستم قدیمی را فراهم کرده و مقیاس پذیری و امینت بیشتری را به ارمغان می‌آورد.

سرویس ماینینگ همکارانه (سرور)

برای اینکه ماینرهای مختلف بتوانند قدرت محاسباتی خود را در یک مکان جمع کنند، باید یک سرور به‌عنوان متصل‌کننده وجود داشته باشد. شاید گفتن لزوم تکیه یک فناوری غیر متمرکز مانند بلاک چین به یک سرویس متمرکز، کنایه‌آمیز به نظر برسد. اما دلایل خوبی برای این کار وجود دارد: هم‌گام بودن با تولید بلاک و سودآوری برای ماینرهای کوچکتر.

رایج‌ترین نرم‌افزار سرور ماینینگ، سرویس رسمی خود بیت کوین به نام Bitcoind است. از دیگر نرم‌افزارهای نسبتا رایج می‌توان BFGMiner ،P2pool ،Ecoinpool و Stratum را نام برد. عملیات همگی این نرم‌افزار تقریبا شبیه به هم است.

حال ابتدا، نرم‌افزار مورد نظر مثلا Bitcoind باید نصب شود. این سرویس به گونه‌ای طراحی شده است که می‌توانید به ارتباطات حاصل از اینترنت به سوی سرور، گوش دهید. در این حالت، یک کانال ارتباطی بین ماینرها و سرور ماینینگ باز می‌شود. در این مرحله، هر ماینر باید حسابی بسازد تا سرور بتواند اجازه دسترسی وی به سرویس مربوطه را صادر کند. از این حساب همچنین برای توزیع سود حاصل از استخراج ارز دیجیتال به اعضای استخر ماینینگ استفاده می‌شود.

کار سرور ساده است:

1. دریافت تراکنش‌های شبکه
2. ارسال اطلاعات به ماینرها
3. کنترل و بررسی کار ماینرها
4. ارسال بلاک‌های معتبر استخراج‌شده به شبکه
5. محاسبه پاداش بلاک‌ها و کار انجام شده توسط ماینرها
6. ارسال سود به ماینرهای استخر

نرم افزار ماینینگ (کلاینت)

هر نرم‌افزار استخراج، مشخصه و پشتیبانی‌های متفاوتی دارد. ماینرها باید نرم افزار ماینینگ درستی را انتخاب کنند که با مشخصه‌های استخر استخراج ارز دیجیتال مورد نظر آن‌ها مطابقت داشته باشد. کار نرم افزار ماینینگ ساده است. این نرم‌افزار به سرور استخر ماینینگ متصل شده و با دریافت اطلاعات، حل پازل‌های مربوط به یک بلاک را آغاز می‌کند. به محض پیدا کردن جواب بلاک، سپس آن را ارسال کرده و کار برای حل بلاک بعدی را ادامه می‌دهد.

علاوه بر این، نرم‌افزار ماینینگ تصدیق هویت و پرداخت پاداش مربوطه به ماینرها را مدیریت می‌کند. برای این کار، نرم افزار استخراج عموما نام کاربری، رمز عبور و آدرسی را برای پرداخت‌ها ایجاد می‌کند. تمام این اطلاعات به پورت و آدرس IP که سرور برای انجام کار فعال نگه می‌دارد، مربوط می‌شود.

کلاینت BFGminer

با این وجود، استفاده از نرم‌افزار تا حدودی به بخش کنترل خود سخت افزار ماینینگ هم بستگی دارد. مثلا در شبکه بیت کوین، متداول‌ترین نرم‌افزار مورد استفاده توسط ماینرها طی سال‌ها اخیر CGMiner بوده است. نرم افزار CGMiner توسط یک متخصص بیهوشی استرالیایی توسعه داده شده است.

بنابراین در کل، معمولا یک استخر ماینینگ ارز دیجیتال، یک هماهنگ‌کننده را مسئول سازمان‌دهی ماینرها قرار می‌دهد. این افراد از اینکه ماینرها از مقادیر نانس (Nonce) مختلف استفاده کرده تا قدرت هشینگ آن‌ها برای تولید بلاک‌های یکسان هدر نرود، مطمئن می‌شوند. این هماهنگ‌کننده‌ها همچنین مسئول تقسیم پاداش بین ماینرها هستند. روش‌های مختلفی برای محاسبه کار انجام‌شده توسط هر ماینر و پاداش‌دهی به آن‌ها وجود دارد.

روش PPS

یکی از متداول‌ترین طرح‌های پرداخت، پرداخت به ازای سهم (Pay-Per-Share) یا به طور خلاصه PPS است. در این سیستم پاداش‌دهی، برای هر «سهم» ثبت‌شده در استخر، یک مقدار ثابت دریافت می‌کنید.

«سهم» در واقع هشی است که برای پیگیری کار هر ماینر استفاده می‌شود. مقدار پراختی برای هر سهم جزئی و کم است، اما در طول زمان به آن اضافه می‌شود. دقت داشته باشید که هر سهم یک هش معتبر در شبکه نیست، بلکه صرفا هشی است که با شرایط تعیین شده توسط ماینینگ پول مطابقت دارد.

در روش PPS، استخر چه بلاکی را استخرج کند چه نکند، شما دریافتی دارید. از آنجایی که اپراتور استخر این ریسک را می‌پذیرد، کارمزد قابل توجهی هم یا به‌صورت پیش‌پرداخت یا از پاداش نهایی بلاک، دریافت خواهد کرد.

روش PPLNS

یکی دیگر از طرح‌های محبوب، پرداخت به ازای N سهم آخر (Pay-Per-Last-N-Shares) یا به طور خلاصه PPLNS است. برخلاف PPS، طرح PPLNS تنها در صورت ماین کردن موفقیت‌آمیز بلاک به ماینرها پاداش می‌دهد. زمانی که استخر بلاکی را پیدا می‌کند، N سهم آخر ثبت‌شده (N بسته به استخر متفاوت است) را بررسی می‌کند. برای دریافت پاداش، استخر تعداد سهم‌های ثبت‌شده توسط شما را به N تقسیم و سپس آن را در پاداش بلاک ضرب و کارمزد اپراتور را از آن کم می‌کند.

اجازه دهید مثالی بزنیم. اگر پاداش بلاک فعلی 12.5 بیت کوین (کارمزد تراکنش را در نظر نگیرید) و کارمزد اپراتو 20 درصد باشد، پاداش پرداختی به ماینرها 10 بیت کوین خواهد بود. حالا اگر N برابر با 1,000,000 باشد و شما 50,000 سهم فراهم کرده باشید، 5 درصد از پاداش موجود یعنی 0.5 بیت کوین دریافت خواهید کرد.

تنوعی از این دو طرح را برای ماینینگ پول های مختلف مشاهده خواهید کرد، اما این دو طرح متداول‌ترین آن‌ها هستند. دقت داشته باشید که علاوه بر بیت کوین، رمز ارزهای PoW محبوب دیگر همچون زی کش (Zcash)، مونرو (Monero)، گرین (Grin) و ریون کوین (Ravencoin) نیز استخر استخراج خود را دارند.

بهترین استخرهای استخراج ارز دیجیتال

از زمان ظهور اولین ماینینگ پول، این فضا گسترش یافته است. استخرهای استخراج جدید متولد شده و به ویژگی‌های خود تنوع بخشیده‌اند. در ابتدا، استخرها تنها مختص بیت کوین بودند، اما پس از مدتی استخرهای دیگر ارزهای دیجیتال نیز ظهور کردند. در حال حاضر تقریبا همه رمز ارزهای اثبات کار مشهور، ماینینگ پول دارند. دلیل این امر ساده است: تسهیل ماینینگ و تضمین عملکرد درست شبکه در کل.

اولین استخر استخراج ارز دیجیتال

اولین استخر ماینینگی که ساخته شد، اسلاش پول (SlushPool) نام دارد. این استخر در 27 نوامبر 2010 (6 آذر 89) توسط کاربری به نام Slush در انجمن بیت کوین تاک معرفی شد. این کاربر هم‌اکنون مدیر عامل و هم‌بنیان‌گذار Safe deposit است.

اسلاش پول در اروپا و در کشور لهستان، محل تولد خود آقا/خانم Slush قرار دارد. نیت خالق این استخر، متحد کردن نیروی ماینرهای ضعیف بوده است. این کار برای رویارویی با فعالیت رو به رشد GPUهای ماینینگ که برای بیت کوین خلق شده بودند، انجام شد. نتیجه این چشم‌انداز جذاب، از نظر سودآوری گروهی ماینرها به جای فعالیت انفرادی، تعجب‌برانگیز بود.

استخر ماینینگ انت پول (AntPool)

انت پول پنجمین استخر بزرگ بیت کوین از نظر نرخ هش در سال 2021 به شمار می‌رود. سرورهای این استخر در چین قرار داشته و توسط شرکت تولیدکننده دستگاه‌های اسیک به‌نام بیت مین (Bitmain) اداره می‌شوند. استفاده از خدمات این ماینینگ پول آزاد و رایگان است. امنیت AntPool بسیار بالاست و کمیسیون دریافتی توسط آن زیاد نیست.

انت پول برای رمز ارزهایی مانند بیت کوین، بیت کوین کش، لایت کوین، اتریوم، اتریوم کلاسیک، زی کش، دش (DASH)، سیاکوین (SIA)، مونرو کلاسیک (XMC) و بیتوم (BTM) استخر ماینینگ دارد.

استخر استخراج نانو پول (NanoPool)

نانو پول یکی از بزرگترین استخرهای استخراج در شبکه اتریوم و یک استخر مناسب برای آلت کوین‌هاست. سرورهای نانو پول در سراسر دنیا قرار دارند که باعث افزایش تلرانس خطای آن شده است. کل کمسیون NanoPool برای گروهی از ارزهای دیجیتال پشتیبانی‌شده در آن از جمله اتریوم، اتریوم کلاسیک، زی کش، مونرو، سیا کوین، گرین، ریون کوین، الکترونیوم و پاسکال، از 2 درصد بیشتر نمی‌شود. سطح امنیت نانو پول با انت پول برابر است و توانایی مقاومت در برابر حمله DDOS را دارد.

ماینینگ پول F2Pool

F2Pool در حال حاضر بزرگترین استخر ماینینگ بیت کوین و بسیاری از آلت کوین‌هاست که در کشور چین قرار دارد و در سال 2013 راه‌ندازی شده است. در جامعه ماینینگ، این استخر همچنین به نام «Discus Fish Mining Pool» شناخته می‌شود. سایت F2Pool از زبان اسپانیایی نیز پشتیبانی می‌کند. کمیسیون این استخر کمی بیشتر از دیگر استخرهاست اما از 4 درصد فراتر نمی‌رود. از جمله رمز ارزهای پشتیبانی شده در F2Pool می‌توان بیت کوین، اتریوم، لایت کوین، زی کش، اتریوم کلاسیک، سیا کوین، دش، مونرو، مونرو کلاسیک، دیکرد (DCR)، زی کوین (XZC) و ورج (XVG) را نام برد.

آیا استخرهای استخراج ارز دیجیتال تهدیدی برای عدم تمرکز هستند؟

ممکن است هنگام خواندن این مقاله زنگ خطر در ذهنتان به صدا درآمده باشد. آیا دلیل اصلی قدرتمند بودن بیت کوین نبود یک موجودیت واحد برای کنترل بلاک چین آن نیست؟ چه می‌شود اگر کسی بخش اعظمی از قدرت هشینگ شبکه را در اختیار داشته باشد؟ این سوالات بسیار به‌جا هستند. اگر یک موجودیت واحد 51 درصد از کل هش شبکه را به‌دست آورد، می‌تواند حمله 51 درصد (حمله اکثریت) انجام دهد. این امر اجازه سانسور کردن تراکنش‌ها و بازگردانی تراکنش‌های قبلی را به این فرد می‌دهد.

چنین حمله‌ای می‌تواند خسارت بزرگی را برای اکوسیستم رمز ارزها به بار آورد. انجام این کار با خرید بیت کوین و انباشت آن تا زمانی که 51 درصد BTC موجود در اختیار یک والت باشد امری بسیار سخت و عملا غیر ممکن است، اما زمانی که کار به صورت گروهی انجام شود، حداقل از زمره کارهای غیر ممکن خارج می‌شود.

بنابراین آیا ماینینگ پول ها ریسک حمله 51 درصد را افزایش نمی‌دهند؟ پاسخ کوتاه «شاید» است، اما انجام آن محتمل نیست.

سهم استخرهای استخراج ارز دیجیتال از قدرت هش شبکه بیت کوین در سال 2021

از نظر تئوری، چهار استخر برتر می‌توانند برای ربودن قدرت هش شبکه با یکدیگر تبانی کنند. اما این کار خیلی منطقی نیست. حتی اگر این استخرها قادر به حمله به شبکه باشند، از آنجایی که این کار باعث تضعیف سیستم می‌شود، ریزش شدید قیمت بیت کوین را در پی خواهد داشت. در نتیجه، هر کوینی که به‌دست بیاورند ارزش خودش را از دست خواهد داد.

علاوه بر این، استخرهای ماینینگ لزوما خودشان تجهیزات استخراج را ندارند. افراد دستگاه‌های خود را به سرور هماهنگ‌کننده متصل می‌کنند، اما برای مهاجرت به استخرهای دیگر آزادند. بنابراین غیر متمرکز نگه داشتن اکوسیستم به نفع هر دوی ماینرها و اپراتورهای استخرهاست. در هر حال، تنها در صورت سودآور بودن عملیات ماینینگ این افراد درآمد کسب می‌کنند. تا کنون چندین مرتبه اندازه استخرهای استخراج تا حد نگران‌کننده‌ای زیاد شد. در کل، استخرها (و ماینرهای آن‌ها)، به سوی کاهش هش ریت قدم برمی‌دارند.

مزایا و معایب استخرهای ماینینگ ارز دیجیتال

مزیت اصلی ماینینگ پول ها، تسهیل کار استخراج برای ماینرهای یک استخر است. این امر به ماینرها اجازه می‌دهد تا سودی را به‌دست آورند که رسیدن آن به صورت انفرادی، نیاز به صرف زمان بیشتری دارد.

یکی دیگر از مزایا، حفظ مقیاس پذیری استخراج است. به لطف تمرکز قدرت ماینینگ، تضمین پیدا کردن راه‌حل لازم برای هر بلاک در زمان توافق‌شده وجود دارد. در این حالت، تولید بلاک‌های خالی (معروف به بلاک‌های Orphan) در بلاک چین کاهش می‌یابد. علاوه بر این، تمام ماینرهایی که در استخر مشارکت دارند، بسته به قدرت محاسباتی خود سود دریافت می‌کنند. هیچ کدام از این افراد بدون سود هر چند ناچیز، باقی نمی‌مانند.

در طرف مقابل، مشکل وابستگی به یک سازمان متمرکز وجود دارد. مدیران یک استخر می‌تواند عملکرد آن را تغییر داده و پاداش ماینینگ را برای خودشان نگه دارند. این مشکل چندین مرتبه در استخرهایی مانند 50BTC و BTC Guild رخ داده بود.

جمع‌بندی

فضای استخراج ارز دیجیتال با معرفی ماینینگ پول ها برای همیشه تغییر کرد. Mining Pool برای ماینرهای خواهان درآمد ثابت‌تر بسیار مناسب است. در کنار طرح‌های پرداختی مختلف، استخرهای استخراج به یافتن بهترین طرح مطابق با نیازهایشان مقید هستند.

در یک دنیای ایده‌آل، استخراج بیت کوین غیر متمرکز خواهد بود. اما برای حال حاضر، وضعیت کنونی را «به اندازه کافی غیر متمرکز» می‌نامیم. در هر حال، هیچکس از دستیابی یک استخر واحد به اکثر هش ریت شبکه در بلند مدت سود نمی‌برد. افراد فعال شبکه خواهان جلوگیری از این اتفاق هستند، چرا که بیت کوین توسط کاربران هدایت می‌شود نه ماینرها.

تهیه شده در بیت 24