ما هو تعدين العملات الرقمية؟

يعد التعدين عملية حاسمة في عالم العملات الرقمية، حيث يتضمن التحقق من المعاملات، وإضافة بيانات جديدة إلى البلوكشين، وإصدار عملات رقمية جديدة للتداول.

إنه أمر حيوي للحفاظ على الطبيعة اللامركزية للعملات الرقمية من نظير إلى نظير (P2P)، وضمان تشغيلها بسلاسة وسلامتها. سوف نتعمق في هذه النظرة العامة لتعقيدات تعدين العملات الرقمية.

الوظائف الأساسية لتعدين العملات الرقمية

تعدين العملات الرقمية هو العمود الفقري للنظام البيئي للعملات الرقمية. إنها تلعب دورًا حاسمًا في ضمان الأداء السلس والأمن للعملات الرقمية اللامركزية.
تشمل الوظائف الرئيسية إنشاء وتوزيع عملات رقمية جديدة. بالإضافة إلى ذلك، فهو يؤمن المعاملات ويحافظ على سلامة شبكة البلوكشين:

• إصدار عملات رقمية جديدة: يتم تعدين العملات الرقمية مثل البيتكوين، ولا تصدرها البنوك المركزية، وتتضمن عقدًا (Nodes) متخصصة تحل ألغازًا معقدة من أجل “اكتشاف” العملات الرقمية من البروتوكول.
• مكافآت المعدنين: تتم مكافأة المعدنين الذين ينجحون في حل هذه الألغاز بعملات رقمية جديدة، مما يؤدي إلى تداول هذه العملات الرقمية.
• تأكيد المعاملة: تحصل كل معاملة على تأكيد وأمان بمجرد تضمينها في كتلة البلوكشين. المزيد من التأكيدات تعادل مستويات أمنية أعلى.
• تعزيز أمان الشبكة: يزداد الأمان العام للشبكة مع زيادة نشاط المعدنين، حيث يحمي معدل التجزئة الموزع من نقاط الضعف.
• منع عكس المعاملات: من الناحية النظرية، يجب على المرء التحكم في أكثر من 51٪ من معدل تجزئة التعدين (Hash rate) في الشبكة لعكس معاملات البيتكوين.

شرح تعدين البيتكوين

تعمل البيتكوين على البلوكشين التي تنظمها شبكة من العقد (Nodes) تضم نوعين متميزين في هذا السياق:

• العقد (Node) هي أجهزة كمبيوتر تتواصل مع العقد (Nodes) الأخرى داخل الشبكة لتوثيق المعلومات ومزامنتها.
• بعض هذه العقد عبارة عن عقد تعدين متخصصة مسؤولة عن أخذ جميع المعاملات الجديدة وإضافتها إلى الكتل لتكوين البلوكشين.

يتنافس المعدنين ضد بعضهم البعض لحل المسائل الرياضية المعقدة. بمجرد عثور عامل التعدين على الحل، فإنه سيشاركه مع بقية الشبكة للتحقق من الحل وتأكيد إضافة الكتلة.

يتعين على المعدنين تخمين رقم لحل الكتلة. كيف يعمل هذا في الواقع؟

يجب على القائمين بالتعدين العثور على الرقم الذي، عند دمجه مع وظيفة التجزئة، سينتج رقمًا ضمن نطاق معين.
تلعب هذه العملية، التي تعد جزءًا لا يتجزأ من وظائف البلوكشين، أيضًا دورًا حيويًا في تأمين تطبيقات التمويل اللامركزي (DeFi) التي تعتمد على تقنية البلوكشين.

ما هي وظيفة التجزئة (Hash)؟

بعبارات بسيطة، وظيفة التجزئة (Hash)، ذات الصلة بشكل خاص في مجالات البلوكشين و التمويل اللامركزي (DeFi)، هي سلسلة من الخوارزميات المطبقة على البيانات التي تنتج “تجزئة” واحدة (رقم في الأساس).
هناك وظائف تجزئة أساسية ووظائف تجزئة مشفرة، وتعتبر الأخيرة ضرورية للاستخدام في تقنية البلوكشين.

في كل عملة بيتكوين، يوجد جزء خاص من الكتلة يمكن ملؤه برقم عشوائي، يُعرف أيضًا باسم nonce (“رقم يستخدم مرة واحدة فقط”).
يأخذ كل معدن المعلومات من الكتل التي يعرفها بالفعل (من مجمع الذاكرة) ويبني كتلة منها.

بعد تجزئة كل معاملة، يقوم المعدنين بتنظيمها في أزواج وتجزئتها مرة أخرى لتشكيل “شجرة ميركل” أو “شجرة التجزئة”.
ويكررون هذه العملية حتى ينتجوا تجزئة واحدة تمثل جميع التجزئة السابقة، والمعروفة أيضًا باسم “التجزئة الجذرية”.

في الأساس، لحل التجزئة، يجب على القائم بالتعدين، من خلال التجربة والخطأ، تحديد تسلسل الأرقام الذي سيتم استخدامه باعتباره الرقم.

إذا كان الناتج من الخوارزمية أقل من الرقم المستهدف، فستعتبره الشبكة صالحًا وتقبله.
إذا كان تجزئة الكتلة أكبر من الرقم المستهدف، فيجب على القائم بالتعدين تغيير البيانات التي تدخل في وظيفة التجزئة حتى يجد الإجابة الصحيحة.

من الناحية النظرية، قد يؤدي تغيير تفاصيل المعاملة في البلوكشين إلى قيمة المخرجات الصحيحة.
ومن ثم، فإن إثبات العمل (Proof of work) أمر ضروري. يجب على القائمين بالتعدين مشاركة حلولهم مع العقد (Nodes) الأخرى للتحقق منها.
بمجرد أن يعثر عامل التعدين على إجابة تفي بقاعدة “التجزئة أصغر من الرقم المستهدف”، سيشارك عامل التعدين الإجابة مع العقد الأخرى حتى يتمكن من التحقق منها.
أصبحت هذه العملية، التي تعتبر حاسمة في الحفاظ على سلامة معاملات البلوكشين، ذات أهمية متزايدة في مجال التمويل اللامركزي (DeFi)، حيث يكون الأمن والثقة أمرًا بالغ الأهمية.

مقياس صعوبة تعدين العملات الرقمية

يتم تحديد مستوى صعوبة اللغز من خلال عدد المستخدمين والقوة الحسابية للشبكة.
مع انضمام المزيد من المعدنين، يزداد مستوى صعوبة اللغز للتعويض بحيث لا يزيد معدل إنشاء الكتلة. وهذا يضمن إنتاجًا ثابتًا للعملة. حاليًا، متوسط الوقت اللازم لتشكيل الكتلة هو 10 دقائق.

مكافآت التعدين

يحصل عامل التعدين على مكافأة بالعملة الرقمية مقابل كل كتلة يتم تعدينها بنجاح.
وللحفاظ على إمدادات ثابتة، ينخفض مبلغ المكافأة إلى النصف كل 210.000 كتلة، وهي دورة كل أربع سنوات تقريبًا تسمى تنصيف البيتكوين.

مستقبل التعدين

يلعب نظام التعدين الحالي، وهو أمر بالغ الأهمية لتأمين الشبكة ضد الهجمات، دورًا مهمًا أيضًا في تحديد ربحية العملات الرقمية للتعدين. ومع ذلك، فإن هذه العملية تتطلب أجهزة كمبيوتر مكلفة وتستهلك طاقة كبيرة.

واستجابة لذلك، هناك طرق إجماع بديلة مختلفة قيد التطوير، تهدف إلى معالجة هذه التحديات.
وبالتالي، قد تتخلى بعض العملات الرقمية في نهاية المطاف عن التعدين تمامًا، وتبحث عن طرق أكثر استدامة وكفاءة للحفاظ على شبكاتها.

الفصل التالي في تكنولوجيا تعدين العملات الرقمية

بالنسبة للمهتمين بالتعدين، فإن الخوض في أسهل الطرق وتحديد العملات الرقمية الأكثر ربحية للتعدين أمر ضروري.
يمكن لهذه المعرفة أن تزودك بالرؤى اللازمة لبدء رحلة التعدين الخاصة بك أو تحسينها.
يعد فهم هذه الجوانب أمرًا بالغ الأهمية، سواء كنت بدأت للتو أو تتطلع إلى تحسين استراتيجيات التعدين الحالية لديك في عالم العملات الرقمية دائم التطور.

الأسئلة الشائعة

المصادر:

How Does Bitcoin Mining Work? A Beginner’s Guide — Investopedia

Bitcoin Mining Difficulty: What You Need to Know — Cointelegraph

What is Proof of Work in Blockchain Verification? — Britannica

What Is Mining? How Cryptocurrency Mining Works — CryptoForInnovation

Hash Rate: What It Is, How It Works, and How to Measure — Investopedia