آیا بیت کوین اتلاف انرژی است؟ مزایا و معایب استخراج بیت کوین | همتاپی

آیا بیت کوین اتلاف انرژی است؟ مزایا و معایب استخراج بیت کوین

همتاپی
9 اسفند 1399 - 20:54
زمان مطالعه : 7 دقیقه

آیا منافع حاصل از بیت کوین که سطح زندگی ما را بهبود بخشیده است، استفاده مازاد انرژی را در استخراج بیت کوین توجیه می‌کند؟

بیت کوین که در رده بهترین دارایی‌های دهه قرار گرفته است، علاقه و کنجکاوی‌های زیادی را ایجاد کرده و بیش‌ از پیش مورد توجه رسانه‌ها قرار گرفته است. با این حال، هر زمان که قیمت بیت‌ کوین بالا می‌رود، تردیدها و سوالات زیادی عمدتاً در مورد منشأ این ارز دیجیتال و مصرف انرژی توسط ماینرها، ایجاد می‌شود. آیا منافع حاصل از بیت کوین که سطح زندگی ما را بهبود بخشیده است، استفاده مازاد از انرژی را توجیه می‌کند؟


پروتکل بیت‌ کوین، یک دارایی دیجیتالی منحصر به فرد ایجاد کرده است


برای اینکه بدانیم بیت کوین (BTC) چگونه ایجاد می‌شود و استخراج چیست، ابتدا باید مشکل دوبار خرج کردن «double-spending» را درک کنیم.

قبل از بیت کوین، نه ارزش دیجیتالی قابل انتقال بود و نه دارایی دیجیتالی که به چندین قسمت تقسیم شود. یعنی اگر اسکناس 100 دلاری را اسکن کرده بودید و می‌خواستید این اسکناس را به شخصی منتقل کنید، فقط می‌توانستید یک کپی از این اسکناس را ارسال کنید.

اکنون همه ما به تلفن‌های هوشمند و کامپیوترها عادت کرده‌ایم و با استفاده از آنها ایمیل، عکس و … ارسال می‌کنیم. اما در واقع متوجه این روند نیستیم که ما تنها یک کپی از ایمیل (و نه ایمیل اصلی)، و یا یک کپی از عکس‌های خود (و نه عکس اصلی) را ارسال می‌کنیم. وقتی در تلفن هوشمند یا کامپیوتر روی دکمه ارسال کلیک می‌کنیم، یک کپی از نسخه اصلی، همیشه در دستگاه ما باقی می‌ماند.

به همین ترتیب، در مورد معاملات مالی نیز وقتی در حساب‌های بانکی اینترنتی خود یا در دستگاه خودپرداز روی دکمه ارسال کلیک می‌کنیم، همیشه یک واسطه وجود دارد که پول را از یک حساب به حساب دیگر منتقل می‌کند. و این مشکلی است که بیتکوین سعی کرده است تا راه حلی برای آن باشد،  یعنی مشکل دوبار خرج کردن «double-spending».

هنگامی که بر روی دکمه ارسال بیت کوین در تلفن همراه خود کلیک می‌کنید، به عنوان مثال، یک کپی را ارسال نمی‌کنید. در واقع یک شی دیجیتالی ارسال می‌کنید. زمانی که تراکنش بیتکوین انجام شد، غیرقابل برگشت می‌شود و نمی‌توان در آن دستکاری کرد.

به همین دلیل، لغو یا معکوس کردن انتقال بیت کوین، پس از تأیید شدن توسط شبکه بلاکچین غیرممکن است، زیرا پروتکل بیت کوین مشکل دوبار خرج کردن را حل کرده است. بدین ترتیب، این جریان بیت‌‌ کوین را به یک دارایی مستقل و منحصر به فرد تبدیل کرده است، چرا که تراکنش‌ها ارزش را در اینترنت و بدون واسطه (مستقل از یک نهاد مرکزی) امکان‌پذیر می‌کند. 


چه کسانی بیت کوین را عرضه می‌کنند؟


در حالی که پول سنتی از طریق بانک‌های مرکزی ایجاد و عرضه می‌شود، بیتکوین توسط الگوریتم‌ها عرضه می‌شود که قوانین آنها در پروتکل آن بلاک چین بیت کوین از قبل تعیین شده است.

در واقع، بلاک چین بیت‌ کوین یک سیستم ثبت تراکنش‌هاست. این سیستم شامل یک شبکه باز (توزیع شده) از کاربران مجهول الهویه است که نسبت به یکدیگر شناخت و یا اعتماد ندارند.


اخبار پیش‌بینی قیمت بیت کوین


وقتی ساتوشی ناکاموتو، خالق بیت‌ کوین، کد اصلی نرم افزار پروتکل بیت کوین را نوشت و آن را در اینترنت منتشر کرد، این پیشنهاد را مطرح کرد: 

اگر امنیت این شبکه را تأمین کنید و به این شبکه مالی کمک کرده تا به فعالیت خود ادامه دهد، پاداش دریافت خواهید کرد.

در پروتکل بیت کوین، منطق این قوانین از پیش تعیین شده و به صورت کاملا شفاف به زبان برنامه‌نویسی نوشته شده بود. پس از سال‌ها تحقیق در حوزه ارزهای دیجیتال، تنها دستاوردهای اولین بلاک چین، تنها در مورد راهکارهای علوم کامپیوتری نیست.


راز آن در مشوق‌هاست


برای معماری ساختار بلاک چین بیت کوین، ساتوشی ناکاموتو تحقیقات موجود مثل bit-gold ،b-money ،hashcash ،time-stamped cryptography را بررسی کرد و نظریه بازی را اضافه کرد.

ساتوشی با استفاده از نظریه بازی، مکانیزم تشویقی (مکانیزم اجماع) را با نام اثبات کار (proof of wok) به کار گرفت. این جریان باعث شد که زمینه جدیدی در هماهنگی‌های اقتصادی به وجود آید که در حال حاضر اقتصاد رمزنگاری نامیده می‌شود (اقتصاد رمزنگاری شامل اقتصاد و علوم کامپیوتر شده و به مطالعه بازارها و برنامه‌های غیرمتمرکز می‌پردازد تا بتوان رمزنگاری و انگیزه‌های اقتصادی را ترکیب کرد).

همین سیستم تشویقی اقتصادی است که ضامن فعالیت کاربران شبکه بیت کوین می‌شود و امنیت و عملکرد درست سیستم را بالا می‌برد. این اصلی‌ترین دلیلی است که بلاک چین بیت‌ کوین هنوز هک نشده است.


اهمیت استخراج بیت کوین


هرچه تعداد افرادی بیشتری انگیزه‌های بالقوه موجود در بیت‌ کوین را درک می‌کنند، و کامپیوترهای خود را برای برقراری امنیت شبکه متصل می‌کنند، کارآمدی و امنیت بلاک چین بیت‌ کوین بیشتر و بیشتر می‌شود. اکنون، قدرت محاسباتی عظیمی تضمین‌کننده تراکنش‌هاست: بیت‌ کوین یعنی قدرت محاسباتی.

بیت کوین توسط  استخراج کنندگان (اعتبارسنج‌ها) از پروتکل بلاک چین استخراج می‌شود. ماینرها برای اینکه اجازه داشته باشند تراکنش‌های بیت‌ کوین را در شبکه بلاک چین اضافه کنند و در ازای کاری که انجام می‌دهند پاداش دریافت کنند باید الگوریتم‌های ریاضی را حل کنند.

قبل از اینکه تراکنش‌های بیت کوین به زنجیره بلاک اضافه شوند، به ممپول (mempool) ارسال می‌شوند. ممپول جایی‌ست که تراکنش‌ها برای اضافه شدن به بلاک بعدی در آنجا منتظر می‌مانند. سپس ماینرها تراکنش‌های در حال انتظار را دریافت کرده و آنها را با هم ترکیب می‌کنند تا بلاکی از تراکنش‌ها را ایجاد کنند.

توجه داشته باشید که ماینرها با یکدیگر رقابت کرده تا کامپیوتر‌های آنها برای ثبت جدیدترین تراکنش‌ها در بلاک بعدی شبکه انتخاب شود. بهترین راه برای برنده شدن در این مسابقه، حل بیشترین تعداد ممکن از الگوریتم‌ها است (قبل از اینکه شخص دیگری به نتیجه صحیح برسد، این نتیجه عدد نانس (nonce) می‌باشد).

برای حدس زدن نانس (nonce) صحیح، میلیاردها بار تلاش لازم است. در این رقابت تنها کسانی که قدرت محاسباتی بیشتری دارند برنده می‌شوند و به عنوان پاداش تلاش‌های خود، بیت کوین دریافت می‌کنند.

از آنچه تاکنون گفته شد به دو پیامد مهم می‌رسیم: 

اولین پیامد این است که اثبات کار (PoW) از دور زدن سیستم و ایجاد بیت کوین از ابتدا، توسط ماینرها جلوگیری می‌کند. ماینرها با هر بار تلاش باید برای پیدا کردن نانس انرژی محاسباتی واقعی مصرف کنند تا شانس این را داشته باشند که بیت کوین دریافت کنند. همانطور که برق برای ماینرها رایگان نیست، اثبات کار نیز برای ماینرهای بیت کوین، هزینه مالی ایجاد می‌کند.

دومین پیامد به این واقعیت اشاره دارد که اثبات کار لیست تراکنش‌های بیت کوین را غیر قابل تغییر می‌کند. اگر یک مهاجم بخواهد تراکنشی را تغییر دهد، آن مهاجم باید تمام تراکنش‌های بعدی را که از آن زمان انجام شده است دوباره انجام دهد تا بتواند آن را بازیابی کند و شبکه را از نو ایجاد کند. این از لحاظ نظری غیرممکن است و به همین دلیل گفته می‌شود که ماینرها از شبکه بیت کوین «محافظت» می‌کنند.

از آنجا که استخراج طی سالیان متمادی به یک صنعت قانونی تبدیل شده است، این حوزه توسط متخصصان و با سخت‌افزارهای تخصصی پشتیبانی می‌شود که این امر به پایگاه‌ داده‌‌های بزرگ و برق زیاد احتیاج دارد.

شایان ذکر است اگرچه مکانیزم‌های اجماع دیگری نیز وجود دارد، اما اثبات کار بیشترین استفاده را در بلاک چین‌ها دارد. به این دلیل که از نظر امنیت سایبری بیشترین کارایی را دارد. 


برای استخراج بیت کوین، چه میزان انرژی لازم است؟


دانشگاه کمبریج از سال 2015 یک محاسبه‌گر انرژی آنلاین برای شبکه بیتکوین فعال کرده است. در حقیقت، شفافیت بیت کوین به هر کسی امکان می‌دهد مقدار قدرت «هش» اعمال شده در شبکه را مشاهده کند. این مقدار معمولاً با «تعداد هش در ثانیه» محاسبه می‌شود که در شبکه به عنوان بخشی از فرآیند ماینینگ اعمال می‌شود.

بر اساس میزان انرژی که سخت افزار استخراج در هش کردن مصرف می‌کند، شما می‌توانید میزان انرژیی را که شبکه برای این هش‌ها مصرف می‌کند تخمین بزنید.

طبق آمار ردیاب مصرف انرژی بیتکوین در سایت Digiconomist، عمل ماینینگ در حال حاضر مصرفی معادل 77.78 تراوات-ساعت در سال دارد. این رقم با کل مصرف انرژی کشورهایی مانند هلند و جمهوری چک برابر است.

نمودار شاخص مصرف انرژی بیت کوین | همتاپی

نمودار شاخص مصرف انرژی بیت کوین. منبع: Digiconomist

بر اساس برآوردهای فوق، بسیاری مخالف بیت کوین و استفاده از اثبات کار می‌باشند.

با این حال، آیا می‌توانیم این «برآوردها» را به عنوان حقیقت محض در نظر بگیریم؟ آیا در این برآوردها در نظر گرفته شده است که ماینرها همیشه با کارایی یکسانی عمل نمی‌کنند؟ آیا در نظر گرفته شده است که برق مورد استفاده ممکن است از منابع پاک تامین شود؟

در ادامه تمامی این موارد را بررسی می‌کنیم.


استدلال‌هایی که علیه اثبات کار می‌باشد


استدلال‌هایی که علیه اثبات کار و مکانیزم تشویقی ساتوشی ناکاموتو ایجاد شده‌ است، عبارتند از:

  1. ماینینگ بیت کوین انرژی زیادی مصرف می‌کند.
  2. اکثر ماینرهای بیت کوین در چین هستند.
  3. در چین ماینرهای بیت کوین عمدتاً از انرژی ناسالم و مبتنی بر ذغال سنگ استفاده می‌کنند.
  4. دراستخراج بیت کوین نسبتاً کربن دی اکسید زیادی دیده می‌شود.
  5. بیتکوین بد است.

همانطور که قبلا اشاره شد، استدلال درست است. این یکی از دلایل اساسی امنیت بی‌نظیر شبکه بیتکوین است.

استدلال شماره 2 در گذشته درست بود. در حال حاضر این وضعیت در حال تغییر است، زیرا کشورهای بیشتری در جهان وارد صنعت استخراج بیت کوین می‌شوند. از آنجایی که مصرف انرژی به شبکه بیت کوین ربط دارد، آن را درست در نظر می‌گیریم.

نقشه جهانی مناطقی که بیت کوین استخراج می‌کنند | همتاپی

نقشه جهانی مناطقی که بیت کوین استخراج می‌کنند

کشورهایی که در صنعت استخراج بیت‌ کوین فعالیت زیادی دارند با رنگ سبز، استان سیچوان در چین به رنگ زرد و مناطق با فعالیت کمتر با رنگ قرمز مشخص شده‌اند.

و در ادامه می‌بینیم که استدلال شماره 3 نادرست است و در نتیجه، استدلال‌های شماره 4 و 5 بی‌اساس می‌شوند.


بیت کوین یک مصرف‌کننده انرژی به تمام معناست، اما … از نوع تجدید پذیر آن


تحقیقات اخیر شرکت CoinShares Research نشان می‌دهد که بیشتر برق مصرفی برای استخراج بیت کوین در حقیقت از منابع پاک مانند باد، خورشید و برق آبی تامین می‌شود.

به بیان دقیق‌تر، 60 درصد از ماینینگ جهان، در چین انجام می‌شود، بدین صورت که سیچوان به تنهایی 50 درصد از میزان هش جهان را تولید می‌کند، و 10 درصد باقیمانده به طور مساوی بین استان‌های یوننان، سین کیانگ و مغولستان تقسیم می‌شود.

توجه به این نکته ضروری است که برتری سیچوان چه در چین و چه در جهان، رابطه‌ی مستقیم با نیروگاه‌های برق آبی استان‌های یوننان، گوئیژو و سیچوان در جنوب غربی چین می‌باشد. در فصل بارندگی، قیمت برق این استان در پایین‌ترین سطح در جهان قرار می‌گیرد و این جریان باعث می‌شود که سیچوان یکی از بهترین مناطق برای ماینینگ در جهان باشد.

از طرف دیگر، از 40 درصد شرکت‌های ماینینگ باقیمانده، 35 درصد از میزان تولید هش در جهان بطور مساوی بین واشنگتن، نیویورک، بریتیش کلمبیا، آلبرتا، کبک، نیوفاندلند و لابرادور، ایسلند، نروژ، سوئد، جورجیا و ایران تقسیم شده است.

ترجمه و جمع‌آوری: تیم خرید و فروش بیت کوین مجموعه همتا پی

5 3 رای
امتیاز مقاله
صرافی آنلاین دیجیتالی همتاپی
HamtaPay Digital Exchange
هم اکنون وارد شوید
اشتراک
اطلاعیه از
guest
1 نظر
قدیمی ترین
جدیدترین امتیاز بیشتر
بازخورد درون خطی
مشاهده همه نظرات
بهار
بهار
16 اسفند 1399 15:30

سلام ممنون از توضیحاتتون
میشه در موردdouble-spending بیشتر توضیح بدید.

ویدیوها اینفوگرافیک