فهرست مطالب
هش چیست؟
یک هش مجموعه‌ای از داده‌هاست که در اندازه ثابت نگاشته می‌شود. اگر داده‌هایی را تبدیل به هش کنید، رشته‌ای از اعداد و حروف را به شما نشان خواهد داد. کوچکترین تغییر در داده، هش کاملا متفاوتی را ایجاد خواهد کرد. این یک روش برای فشرده کردن مجموعه‌ای از داده‌هاست، زمانی که انسجام داده قابل تایید باشد. اگر همچنان از یک تابع هش استفاده کنید، طول هش خروجی صرف نظر از طول ورودی داده یکسان باقی خواهد ماند.
در یک رمز ارز با الگوریتم اثبات کار (PoW) مانند بیت کوین، ماینرها در حال رقابت برای حل یک پازل ریاضی هستند تا بلاک بعدی که به شبکه بلاک‌چین اضافه می‌شود را تایید کنند. داده ورودی در هر بلاک جدید به عنوان یک هش ذخیره می‌شود. بیشتر ماینرها رایانه‌هایی را که مخصوص استخراج هستند، استفاده می‌کنند. این رایانه‌ها به صورتی عمل می‌کنند که یک وظیفه از پیش تعیین شده را کامل کنند.
این وظیفه معمولا جستجوی شماره‌های طولانی تصادفی است که به نانس (nonce) معروف هستند. نانس، هش مورد نظر را باز می‌گرداند در شرایطی که باقی محتوا درون یک بلاک از پیش تعیین شده می‌باشد. سختی پیدا کردن هش و در نتیجه نانس، می‌تواند با افزایش تعداد صفرهای لازم در ایجاد هش درجه‌بندی شود. شبکه بیت کوین به این صورت کار می‌کند.
هش ریت چیست؟
هش‌ریت یا نرخ هش (hash rate) که از آن با قدرت هش (hash power) نیز یاد می‌شود، به سرعت عمل استخراج کننده اطلاق می‌شود. در واقع هش‌ریت، عملکرد تجهیزات استخراج شما را می‌سنجد. روند استخراج رمزارز بستگی به هش ریت ماینر شما دارد، به طوری که تعیین می‌کند با چه سرعتی قادر به حل محاسبات ریاضی هستید که تراکنش بلاک ها را حل می‌کند.
به طور مثال، یک ماینر در هر ثانیه باید هزاران و میلیون‌ها محاسبات را انجام دهد تا راه‌حل بلاک مد نظر را پیدا کند. بنابراین داشتن سرعت اجرای بالا بسیار مهم است؛ نه تنها سرعت بالا بلکه قدرت اجرا نیز به پیدا کردن سریع‌تر حدس‌ها و راه‌حل‌ها برای انجام محاسبات، کمک زیادی می‌کند.
برای آشنایی کامل با نحوه استخراج بیت کوین و سایر رمزارزها، این مطلب را بخوانید.
هش ریت چگونه کار می‌کند؟
ماینر ها عددی را که فکر می‌کنند می‌تواند نانس باشد، حدس می‌زنند و زمانی که با تراکنش‌های سفارش شده در یک بلاک ادغام می‌کنند، با در نظر گرفتن اینکه هش خروجی با معیارهای از پیش تعریف شده مطابقت دارد یا نه، مشخص می‌شود که آیا آن عدد نانس است یا خیر. تمامی ماینر ها در شبکه در حال حدس زدن و تلاش در پیدا کردن نانس هستند تا پاداش خود را دریافت کنند.
ماینرها اعداد تصادفی مختلف را به دفعات در هر ثانیه امتحان می‌کنند. هر بار که یک عدد را حدس می‌زنند باید محتوای درون بلاک را با آن عدد، به هش تبدیل کنند تا ببینند ارزش هش مورد نظر را که در پی آن نانس موردنظر پیدا می‌شود، درست حدس زده‌اند یا خیر.
هش ریت چگونه اندازه‌گیری می‌شود؟
همان طور که پیش‌تر گفتیم، هش‌ریت واحدی است که با مقیاس هش بر ثانیه (h/s) اندازه‌گیری می‌شود. به طور مثال، استخراج با سرعت ۱۰۰ هش بر ثانیه به این معنی است که ۱۰۰ حدس مختلف در هر ثانیه برای حل یک بلاک امتحان می‌شوند.
هش‌ریت از دستگاه بین المللی یکاها (ISU) پیروی می‌کند. این امر موجب ساده شدن خواندن و محاسبات سرعت اعداد بزرگ می‌شود. در اینجا تعدادی از واحدهای اندازه‌گیری که معمولا مورد استفاده قرار می‌گیرند، آورده شده است:
واحدهای اندازه‌گیری هش ریت
- 1kH/s: هزار هش در ثانیه
- 1MH/s: یک میلیون هش در ثانیه
- 1GH/s: یک میلیارد هش در ثانیه
- 1TH/s: یک تریلیون (هزار میلیارد) هش در ثانیه
- 1PH/s: یک کوادریلیون (هزار تریلیون) هش در ثانیه
- 1EH/s: یک کوینتیلیون (هزار کوادریلیون) هش در ثانیه
هش ریت شبکه بیت کوین
به نقل از وب‌سایت blockchain.com در حال حاضر هش‌ریت شبکه بیت کوین ۱۲۵ میلیون TH/s می‌باشد که با وارد شدن ماینرهای بیشتر در حال افزایش است و در نتیجه سختی استخراج بالاتر هم می‌رود.
اهمیت هش ریت
هش ریت، واحد سنجش امنیت شبکه
مقدار و ارزش آن به ما این اجازه را می‌دهد تا متوجه شویم که امنیت شبکه استخراج یک رمزارز چقدر است. قانون آن ساده است: هر چقدر هش‌ریت بالاتر باشد شبکه امن‌تر خواهد بود. به این دلیل که قدرت مورد نیاز برای حمله به ۵۱٪ شبکه بیشتر خواهد بود.
از آنجایی که این قدرت فقط از طریق صدها و هزاران ماینر قابل دسترسی است، شانس اینکه یک عامل بدخواه بتواند به تنهایی این حمله را انجام دهد به شدت کاهش می‌یابد. بنابراین، اکثر متخصصان برای اینکه بفهمند شبکه یک رمز ارز چقدر امنیت دارد، مقدار هش ریت جهانی آن را مد نظر قرار می‌دهند.
در واقع، تاکنون چندین رمز ارز قربانی حملات ۵۱ درصد شده‌اند، به این خاطر که هش‌ریت آنها به قدری پایین بوده که یک ماینر به تنهایی قادر به انجام حمله شده است. اما در مورد بیت کوین این امر عملا غیر ممکن است، چرا که هش‌ریت جهانی آن تنها به یک روش تعریف می‌شود: بزرگ و غیرقابل‌دسترسی برای تنها یک حمله‌کننده.
هش ریت برای محاسبات سختی استخراج
از سوی دیگر، هش‌ریت برای محاسبات سختی استخراج نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. به یاد داشته باشید که سختی استخراج منطبق بر تعداد بلاک مشخصی است و به زمانی که برای تولید و حل آن بلاک‌ها طول می‌کشد بستگی دارد. به طور مثال، در شبکه بیت‌کوین به طور میانگین هر ۱۰ دقیقه یک بلاک ایجاد می‌شود.
الگوریتم بیت کوین از قبل این گونه برنامه ریزی شده که بعد از ایجاد ۲۰۱۶ بلاک، سختی شبکه تنظیم می‌شود؛ به این معنی که تقریبا هر دو هفته یک بار این تنظیمات انجام می‌شوند. دلیل این امر آن است که شبکه استخراج بیت کوین هر بار که یک ماینر جدید متصل شده و شروع به کار می‌کند، قدرتش افزایش می‌یابد.
بنابراین، هش ریت جهانی بیت کوین افزایش می‌یابد و طبیعتا مدت زمانی که طول می‌کشد تا یک بلاک جدید تولید شود کاهش می‌یابد. در این روند پیچیده، ارزش هش‌ریت مداخله می‌کند تا بتواند ارزش قدرت شبکه را فراهم کند. پس این ارزش با پایین آمدن یا بالا رفتن برای اصلاح سختی استخراج استفاده می‌شود.
اعتبارسنجی شبکه و آزمون‌های مختلف
جدای از همه چیز، ارزش هش‌ریت شبکه‌ای مثل بیت کوین شامل موارد دیگری نیز می‌شود. به طور مثال در شبکه بیت کوین، هش‌ریت به عنوان یک ارزش حیاتی در تسهیل عملکردهای نظارتی مخصوص در شبکه مورد استفاده قرار می‌گیرد. به طور خلاصه، ما با پدیده‌ای بسیار سودمند روبرو هستیم و به راحتی نمی توانیم از آن عبور کنیم. به هر حال مقدار هش در هر زمان، وضعیت سلامت شبکه و استخراج کنندگان متشکل از آن را به ما می‌گوید.
هش ریت و شرکت‌های سخت افزاری استخراج
بسیاری از مردم وقتی در مورد رمز ارزها صحبت می‌کنند، ویژگی غیر متمرکز بودن را جزو فوایدشان می‌شمارند. در حال حاضر تعداد بسیار محدودی از شرکت‌ها روی ظرفیت عظیم فنی و سخت افزار در روند استخراج متمرکز هستند.
کمپانی‌هایی مانند بیت مین (بیت‌مین) Bitmain و کانانان (Cannan) حضور برجسته‌ای در رمزارزهای مختلف دارند، به خصوص بیت کوین؛ نه تنها برای ساختن اسیک ماینرهای قدرتمند، بلکه برای در دست گرفتن انحصار این بازار و همراه کردن آن با استخرهای استخراج عظیم.
حقیقتی که سوالات بیشتری را مطرح می‌کند این است که: آیا سخت افزارهای استخراجی که این شرکت‌ها ارائه می‌کنند، آخرین و جدیدترین نوع آنهاست؟ و یا قدرتمندترین ماینرها مخصوص خودشان است که بعد از توسعه نسل جدیدتر، آنها را روانه بازار می‌کنند؟
در هر صورت، این شرکت‌ها و انحصاری که در دست دارند، غیر متمرکز بودن بیت کوین را به خطر می‌اندازد. با این حال، به رغم وجود این شرایط تا به امروز مشکل جدی رخ نداده است.
هش ریت و مصرف انرژی مرتبط با آن
مسئله مهم دیگر رابطه‌ی بین هش‌ریت و مجموع انرژی مصرفی شبکه بلاک‌چین است. این ارتباط بسیار ساده است: هر چه قدرت بیشتری به شبکه بلاک‌چین اضافه شود، مصرف انرژی هم متقابلا بیشتر می‌شود. مشخصا این مسئله تاثیر مهمی دارد و نمی‌توان آن را نادیده گرفت. در واقع، شبکه‌هایی مثل بیت کوین مشخصه‌ای را به عنوان انرژی مصرفی تعیین کرده‌اند.
آخرین محاسبات انجام شده توسط متخصصین نشان می‌دهد که بیت کوین به اندازه مصرف یک سال انرژی برق در کشور سوئیس، انرژی مصرف می‌کند. به طور مثال این مقدار می‌تواند حدود 65 تراوات ساعت در سال باشد. در هر صورت این مسئله بیانگر آن نیست که بیت کوین انرژی را هدر می‌دهد.
در حقیقت، بیت کوین در مقایسه با فرآیندهایی مثل استخراج طلا و یا تولید فرآورده‌های نفتی، انرژی اندکی مصرف می‌کند. جدای از این مسئله، تمامی فرایند استخراج بیت کوین و رمز ارزهای دیگر مانند اتریوم بیهوده نیست. به هر حال این شبکه‌ها، سیستم‌های منحصر‌به‌فردی را پشتیبانی می‌کنند که آینده دنیای اقتصاد به حساب می‌آیند.
منبع: academy.bit2me , blog.liquid