سختی شبکه چیست؟ | سختی استخراج چیست و محاسبه آن (Mining Difficultly)

Mining Difficultly یا سختی استخراج در شبکه همه رمز ارزهایی که به طریق اثبات کار استخراج می شوند مهم است.سختی استخراج یک تابع کنترل شده است که باعث می شود تعداد کوین های مورد نظر در محدوده زمانی مشخص تولید و کنترل شود .قبل از اینکه بخواهیم با معنی و مفهوم سختی استخراج یا سختی شبکه آشنا شویم ابتدا باید بدانیم که استخراج چیست و طی عملیات استخراج چه اتفاقی می افتد. بنابراین در ادامه این مقاله همراه ما باشید تا ضمن یک توضیح مختصر به بررسی سختی استخراج یا سختی شبکه و بررسی آن در بیت کوین بپردازیم .همچنین در ادامه نحوه محاسبه سختی استخراج و چگونگی تغییرات آن همراه با نمودار سختی شبکه را نیز شرح خواهیم داد.

استخراج چیست ؟

شبکه بیت کوین از دو نوع کلی نود (node) تخصصی با میزان اجماع‌های مختلف ایجاد شده که یک دسته از نودها همان ماینرها هستند. این نودها با استفاده از دستگاه ها و تجهیزات که همان دستگاه های ماینر می باشند باید یک سری معادلات سخت و پیچیده را حل کنند. هر کدام از ماینر ها که توانایی حل این معادلات را داشته باشد موفق می‌شود که یک بلاک جدید به زنجیره بلاک های قبلی اضافه کند. پس از تایید توسط بقیه ماینرها بلاک جدید اضافه شده و استخراج صورت می گیرد. سپس پاداش استخراج به ماینری که موفق به ایجاد بلاک شده است داده می شود.

سختی شبکه چیست؟

برای ایجاد هر بلاک، ماینرها در رقابت قرار می گیرند تا محاسبات پیچیده‌ای را انجام دهند. این محاسبات پیچیده شامل تابع هش می‌باشد. بنابراین برای ایجاد هر بلاک ماینرها باید تابع هش آن بلاک را پیدا کنند که بعد از آن بلاک ساخته می‌شود.

سختی استخراج یک میزان برای اندازه گیری نسبی شرایط لازم، برای ایجاد یک بلاک جدید در شبکه بلاکچین است. به عبارتی دیگر سختی شبکه واحدی است که نشان دهنده این می باشد که پیدا کردن تابع هش بلاک یا حل یک بلاک در مدت زمان مورد نظر چقدر سخت است. مقدار سختی توابع هش، سختی شبکه نام دارد. در واقع سختی عددی است که مشخص می کند اضافه کردن یک بلاک جدید به بلاکچین نیازمند چه مدت زمان است. در بلاک چین هر بلاک باید بعد از گذراندن زمان خاصی ایجاد شود.در اخر با توجه به اینکه هش ریت کلی شبکه کاهش یا افزایش داشته باشد پس از دوره های مشخص این سختی افزایش یا کاهش می یابد.

هرچه سختی افزایش پیدا کند ماینرها به سخت افزار قدرتمندتری نیاز دارند. به همین علت بود که برای استخراج بیت کوین پس از مدتی CPU، GPU ،FPGA از دور خارج و سخت افزار ASIC که قدرت بیشتری دارد جایگزین شد.

آیا سختی شبکه مهم است؟

سختی بخاطر این مهم است که میانگین زمان ایجاد بلاک ها را ثابت باشد. این زمان باتوجه به شرایط کم و زیاد می شود. یعنی وقتی ماینری به شبکه اضافه می شود سرعت ایجاد بلاک بالا می‌رود. یعنی سختی حل شدن بلاک کم شده و وقتی ماینری از شبکه کم می شود سرعت ایجاد بلاک کمتر می شود یعنی سختی حل شدن زیاد شده است.

اگر سختی استخراج ثابت باشد هرچقدر ماینر جدید به شبکه اضافه شود زمان کمتری برای اضافه کردن بلاک‌های جدید به بلاکچین صرف می شود. یعنی با تغییر این مقدار یافتن هدف سخت‌تر خواهد شد. سختی شبکه از این نظر مهم است که با افزایش یا کاهش ماینرها شبکه طوری تعادل پیدا می‌کند که در نهایت برای ایجاد هر بلاک ۱۰ دقیقه زمان صرف شود.

از پیوند بلاک‌چین و هوش مصنوعی، به پول می‌رسیم؟

جوابت تو شماره ۱۴ ماهنامه دامیننسه!

Please leave this field empty.

Δ

سختی شبکه چگونه عمل می کند؟

مقدار این پارامتر هر ۲ هفته که معادل ۲۰۱۶ بلاک است، بروز می شود یعنی باعث می شود اضافه شدن بلاک تازه به شبکه بلاکچین تقریبا ۱۰ دقیقه زمان ببرد.

با یک مثال تصویری نحوه کنترل سختی  را نشان می دهیم. تصور کنید که عددی را در نظر گرفته ایم در محدوده ۱ تا ۱۰۰ .

از شما می خواهیم که آن عدد را پیدا کنید.شما هر دقیقه یک عدد را می توانید انتخاب کنید و آنقدر این کار را تکرار کنید که به عدد مورد نظر ما برسید.

در اینجا تصور کنید عدد مورد نظر ۶۰ است. با توجه به این که در هر دقیقه شما باید فقط یک عدد ما بین ۱ تا ۱۰۰ انتخاب کنید ,۱٫۸ دقیقه طول می کشد تا به عدد مورد نظر برسید.حالا عدد مورد نظر را به ۲۴ تغییر می دهیم حالا باید ۶ دقیقه یکبار به عدد برسید.

ممکن است براساس شانس بار اول عدد ۲۰ را انتخاب کنید اما در طولانی مدت به ۵ دقیقه منتهی می شود یعنی هر ۵دقیقه یکبار عدد به دست می آید.

سختی شبکه بیت کوین چیست؟

سختی شبکه بیتکوین اصطلاحی است که برای چگونگی استخراج در شبکه بلاکچین بیت کوین استفاده می شود. به دلیل محدود بودن تعداد بیت کوین (۲۱ میلیون واحد) هرچه ماینرها بیشتر شوند طبیعتا بیت کوینهای بیشتری نیز در زمان کمتر استخراج می شوند. بنابراین برای جلوگیری از این اتفاق ساتوشی ناکاموتو یک میزان سختی در الگوریتم استخراج بیت کوین ایجاد کرد. به این صورت که هرچه سختی افزایش یابد ماینر ها باید زمان و تلاش بیشتری صرف کنند تا بتوانند یک بلاک جدید ایجاد و در نهایت استخراج کنند.

چه مواردی سختی استخراج بیت کوین را مشخص می کند؟ دلیل افزایش سختی شبکه بیت کوین چیست؟

مورد اول: حفظ تعادل شبکه

میزان سختی شبکه بیت کوین باتوجه به میزان سهولت عملیات استخراج کاهش یا افزایش می یابد. در شبکه بیت کوین زمان ایجاد یک بلاک جدید باید ۱۰ دقیقه باشد. یعنی هر ۱۰ دقیقه یکبار یک بلاک جدید در شبکه بیت کوین ایجاد می شود. بنابراین برای اطمینان از حفظ تعادل و یکپارچگی شبکه زمانی که تعداد ماینر ها بیشتر شده و یا به اصطلاح استخراج آسان‌تر می شود سختی استخراج افزایش می یابد و بالعکس زمانی که استخراج به دلیل کاهش ماینرها سخت‌تر شده سختی استخراج کاهش می یابد.

مورد دوم: هش‌ریت

هش ریت عنوان قدرت محاسباتی یک شبکه اثبات کار شناخته می‌شود. در یک شبکه اثبات کار نودهای خاص که ماینر نام دارند با استفاده از قدرت محاسباتی خود برای ایجاد و استخراج بلاک‌ها در شبکه بلاکچین بیت کوین استفاده می کنند.به بیان دیگر هش‌ریت یکی از موارد تعیین کننده میزان عملکرد صحیح درون شبکه‌ای است که از الگوریتم اثبات کار استفاده می کند. با توجه به هش‌ریت می‌توان به قدرت ماینرها در شبکه پی برد. در شبکه بیت کوین هش‌ریت بسیار بالا و دارای امنیت و سرعت قابل قبولی است.هرچند که تحت این شرایط نیز شبکه باید به صورت مداوم هش‌ریت را کنترل کند. به همین دلیل است که با بالارفتن هش ریت سختی شبکه بیت کوین نیز بالاتر می رود. عکس این قضیه نیز صادق است. (یعنی با کاهش هش ریت سختی شبکه نیز کاهش می باید.)

ممکن است بپرسید چه زمانی هش‌ریت کاهش می‌باید؟

اول زمانی که سختی استخراج بیت کوین بالا باشد ماینرها باید زمان بیشتری را در شبکه برای استخراج صرف کنند.

دوم زمانی که قیمت بیت کوین کاهش می‌یابد.

محاسبه سختی شبکه بیت کوین

اگر ۲۰۱۶ را در ۱۰ دقیقه ضرب کنید زمان لازم برای حل شدن این تعداد از بلاک ۲۰۱۶۰ دقیقه می شود. حال اگر در این دو هفته ماینرها بیشتر یا کمتر شوند و بلاک ها زودتر یا دیرتر از زمان مشخص شده حل شوند، در این شرایط سختی شبکه باید با تعداد ماینرها به تعادل برسد. با یک مثال از زودتر حل شدن بلاک ها موضوع را روشن تر می کنیم. برای مثال اگر با زیاد شدن تعداد ماینرها بلاک‌ها در ۱۵۰۰۰ دقیقه حل شده باشند با روش زیر متوجه خواهیم شد که سختی شبکه را باید چقدر افزایش دهیم.

باید زمان حل شدن ۲۰۱۶ بلاک را در مدت زمان تقریبی ۱۰ دقیقه در ازای هر بلاک تقسیم کنیم، به راحتی از طریق تناسب می‌فهیم که سختی شبکه باید ۱/۳ برابر حالت قبلی شود.

۱/۳ =  ۱۵۰۰۰ ÷ ۲۰۱۶۰

با توجه به نسبت به دست آمده اگر این نسبت بیشتر از ۱ باشد ماینرها با سرعت بیشتری و اگر کمتر از ۱ باشد ماینرها با سرعت کمتری استخراج کرده اند.تا بتوانند شبکه را به سمت ۱۰ دقیقه ایده آل بکشانند.

سختی فقط در محدوده ۰/۲۵ تا ۴ است و خارج از این محدوده نخواهد بود.برای جلوگیری از تغییرات زیاد و جلوگیری از ایجاد فاصله زیاد سختی جدید نسبت به سختی قبل این محدوده تعیین شد.