ماذا يفعل الكمبيوتر عند تعدين العملات المشفرة بكلمات بسيطة

ماذا يفعل الكمبيوتر عند تعدين العملات المشفرة بكلمات بسيطةمفهوم تعدين العملات المشفرة مألوف للكثيرين بشكل مباشر ، لأن جميع مستخدمي الكمبيوتر الشخصي ذوي الخبرة ربما حاولوا تشغيل برنامج التعدين. حقيقة أن العملة المشفرة يتم تعدينها بمساعدة التعدين ويمكنك كسب المال منها أمر مألوف لدى الكثيرين. ولكن ما يفعله بالضبط الكمبيوتر أو ASIC (جهاز متخصص للتعدين) أثناء التعدين ، ولماذا يمر ببعض التجزئة ، أي أن الجانب التقني للمشكلة مألوف بالفعل لدائرة أضيق من المستخدمين. لهذا السبب ، ظهرت العديد من "نظريات المؤامرة" على الشبكة ، مثل أن البيتكوين هو مشروع شخص ما للاستيلاء على قوة حوسبة ضخمة لاختراق البنتاغون أو منظمات أخرى مماثلة. أن القوى الحاسوبية للعملات المشفرة تستخدم في البحث العلمي السري ، والتواصل مع الذكاء الفضائي ، وأن العملات المشفرة نفسها اخترعت كغطاء لكل هذه "الأعمال المظلمة". بعد ذلك ، سنحاول تسليط الضوء على عملية تعدين البيتكوين بأكثر الطرق مفهومة والمهام التي يحلها جهاز الكمبيوتر الخاص بك في هذا الوقت ، بحيث يمكنك تمثيل الجزء التقني من عملية التعدين بشكل أكثر دقة ، وقد نظرت في جميع "نظريات المؤامرة "ليست مزحة جيدة جدا.

أولاً ، سنقدم نظرية صغيرة حول تقنية Blockchain لأولئك الذين ليسوا على دراية بهذا المفهوم بعد.

Blockchain تعني سلسلة من الكتل ، والتي تعكس الجوهر ، أي الكتابة المتسلسلة للكتل. الكتلة هي قائمة المعاملات (التحويلات). هؤلاء. نحصل على blockchain عبارة عن قائمة بالتحويلات بين محافظ العملات المشفرة ، مسجلة ليس بشكل منفصل ، ولكن على الفور دفعة واحدة.

للقياس ، يمكن اعتبار blockchain كمجلد به أوراق ، وستكون الكتلة هنا ورقة يتم فيها تسجيل المعاملات بين المحافظ. يعني العثور على الكتلة التالية أنه تمت إضافة ورقة جديدة بها بيانات جديدة (ترجمات) إلى المجلد. جميع الأوراق مرقمة ومرتبة.

في الوقت نفسه ، لا يتم التشكيك في البيانات التي تمت إضافتها بالفعل إلى blockchain ، أي أنها أداة يستخدمها جميع المشاركين في المعاملة لنقل العملة المشفرة من محفظة إلى ثقة أخرى.

هؤلاء. Blockchain هو أرشيف لجميع الترجمات الموجودة ولا يمكن تزويرها.

من أجل أن تتمتع Blockchain بالموثوقية بنسبة 100٪ ويثق الناس تمامًا في المعاملات من خلال blockchain ، يتم استخدام العديد من التقنيات ، بما في ذلك التحقق من العمل ، أي إثبات العمل.

الآن دعنا ننتقل مباشرة إلى تعدين أسرى الحرب ونكتشف أجهزة الكمبيوتر التي تنفق بالفعل قوتها الحاسوبية وما يدفع عمال المناجم فواتير الكهرباء الخاصة بهم.

لفهم السرد الإضافي ، تحتاج إلى معرفة المصطلحات التالية: Hash و Hash و Hash sum وغيرها.

التجزئة هي عملية تحويل المعلومات إلى نموذج غير قابل للقراءة لحمايتها من الغرباء ، وكذلك لضغط المعلومات في سلسلة نصية بطول معين.

دالة التجزئة (خوارزمية التجزئة) - الطريقة التي يحدث بها التشفير. يمكن أيضًا تسمية كتابة النص بشكل عكسي أو استبدال جميع الأحرف بأرقام أو الجمع بين هاتين الطريقتين بوظيفة التجزئة. بالنسبة إلى Bitcoin ، تكون وظيفة التجزئة أكثر تعقيدًا وتسمى SHA-256 ، Ethereum - Dagger Hashimoto ، Litecoin - Scrypt.

مجموع التجزئة هو النتيجة التي تم تلقيها بعد التجزئة ، أي البيانات الأولية المشفرة التي لا يمكن التعرف عليها دون معرفة خوارزمية التشفير المستخدمة. يحتوي مجموع التجزئة دائمًا على عدد محدد وغير قابل للتغيير من الأحرف. في العملات المشفرة ، يكون طول التجزئة عادة 64 حرفًا أو 32 بتًا.

تعقيد التجزئة (تعقيد التعدين) - بالنسبة للعملات المشفرة ، يتم تعيين تعقيد التجزئة من خلال تضمين شرط إضافي عند إنشاء مبالغ تجزئة. للقيام بذلك ، يتم إضافة رقم غير قابل للتغيير صفر (0) في بداية مجموع التجزئة. مع زيادة التعقيد ، يزداد عدد الأصفار في بداية التجزئة. في الوقت الحالي ، يجب أن تحتوي تجزئة البيتكوين على 18 صفراً.

المعاملة (التحويل) - معلومات حول نقل العملة المشفرة من عنوان إلى آخر ، بينما يتم تجزئة هذه المعلومات أيضًا في سلسلة من 64 حرفًا باستخدام نفس وظيفة التجزئة (SHA-256 للبيتكوين) ، ومرتين. تعتبر معاملات التجزئة سريعة لأنه لا يوجد شرط إضافي لإنشاء وظائف التجزئة ، على عكس العثور على وظيفة التجزئة للكتلة بأكملها. يشار عادةً إلى تجزئة المعاملة باسم TxID.

Nonce (رقم عشوائي عشوائي) هو رقم يضاف إلى بيانات الكتلة لتبسيط إنشاء مجموع تجزئة مع الظروف الحالية (صعوبة التعدين). 

نفسر كل المصطلحات على المستوى التافه. للحصول على فهم كامل ، ارجع إلى مصادر أخرى ، على سبيل المثال ، ويكيبيديا.

بمعرفة وفهم المصطلحات ، يمكنك بالفعل فهم ما يفعله الكمبيوتر بالفعل (المعالج ، بطاقة الفيديو ، ASIC ، fpga) أثناء تعدين العملات المشفرة

دعنا نعود إلى الكتلة التي يبحث عنها الجميع بشدة. تحتوي الكتلة على المعلومات التالية: تجزئة الكتلة السابقة ، وتجزئة جميع المعاملات المضمنة فيها ، وعدد nonces. هناك حاجة إلى مجموع تجزئة الكتلة السابقة للحماية من كتابة معلومات غير دقيقة إلى blockchain ، ويتم أخذ مجاميع التجزئة من المعاملات من Mempool ، الذي يخزن جميع المعاملات غير المؤكدة. وتجدر الإشارة إلى أن كل عامل منجم يأخذ مجموعته الخاصة من المعاملات من mempool ، أي أن كل شخص يبحث عن الكتلة الخاصة به (مجموع التجزئة الخاص به) ، ولا تبحث الشبكة بأكملها عن كتلة معينة. يعمل الرقم غير أو الرقم التعسفي ، كما قلنا بالفعل ، على تسهيل البحث عن مجموع تجزئة كتلة ذات تعقيد معين. لأنه إذا كانت البيانات تحتوي فقط على مبالغ تجزئة للمعاملات والكتلة السابقة ، فمن الممكن أنه سيكون من المستحيل العثور على مجموع التجزئة من البيانات الحالية في mempool ، ناهيك عن وقت البحث عن كتلة تميل إلى القيمة المعطاة (10 دقائق لعملة البيتكوين).

مثال توضيحي للبحث عن كتلة جديدة أو هاش سوم أو تعدين عملة معماة:

كتلة تجزئة تعدين البيتكوين

في هذا المثال ، يتم حساب 4 مجاميع تجزئة بأرقام Nonce مختلفة (3001 ، 3002 ، 3003 ، 3004) ، وتبقى مجاميع التجزئة للكتلة السابقة ومجموع تجزئة المعاملة دون تغيير.

في الواقع ، نظرًا للعدد التعسفي لـ Nonce ، فإن وقت ظهور كتلة جديدة ليس ثابتًا ويمكن أن يختلف في حدود واسعة ، ولكن في المتوسط ​​، رياضيًا ، سيميل وقت العثور على كتلة إلى رقم واحد محدد في البرنامج .

وبالتالي ، نحصل على أن تعدين العملة المشفرة هو اختيار رقم تعسفي Nonce مع تجزئة لاحقة ، بحيث يلبي مجموع التجزئة الناتج للكتلة بعد التجزئة متطلبات تعقيد الشبكة (يحتوي على العدد المطلوب من الأصفار). نظرًا لأن عملية التجزئة ليست عملية فورية وتتطلب عمليات حسابية ومنطقية من الكمبيوتر ، لذلك ، لكل خوارزمية ، يكون لهذا الجهاز أو ذاك معدل التجزئة الخاص به. على سبيل المثال ، عند التجزئة باستخدام خوارزمية Dagger-Hashimoto أو Ethash ، تقوم بطاقة الفيديو AMD Radeon RX580 بتجزئة 30 مليون متغير من التجزئة بأرقام Nonce مختلفة في غضون ثانية واحدة. هذا هو السبب في أنهم يقولون أن بطاقة الفيديو RX580 تنتج 30 ميغاهاش (MH / s). في الوقت نفسه ، لا تعتمد سرعة التجزئة على المعدات فحسب ، بل تعتمد أيضًا على خوارزمية التشفير وتعقيد التعدين والبرمجيات (عمال المناجم).

جميع المعلومات الموجودة على الكتل مفتوحة للجمهور. بالنسبة لعملة البيتكوين ، راجع Blockchain.com. يمكن رؤية مثال على الكتلة رقم 613181 أدناه:

mining bitcoin block information 

عندما ينفذ الكمبيوتر عشرات أو مئات الآلاف من العمليات الحسابية من أجل الحصول على مبلغ تجزئة واحد أو مجرد تجزئة وفي نفس الوقت تتم معالجة 30 مليونًا من هذه المبالغ في ثانية واحدة ، عندئذٍ مع مثل هذا الحجم من العمل الذي يؤديه الكمبيوتر ، تحدث عن نوع من التخمين لكلمة المرور لاقتحام البنتاغون أو مؤامرة سرية أخرى يصبح أمرًا سخيفًا.

الآن ربما تسأل: "لماذا تحتاج كل هذا على الإطلاق؟" تكمن الإجابة على هذا السؤال في تقنية blockchain نفسها ، والتي تحتاج إلى توفير فاصل زمني معين لظهور كتل جديدة لحماية البيانات من القرصنة. ويتم تنظيم هذه الفترة الزمنية بدقة من خلال تعقيد التعدين ، ويعمل التعدين نفسه كدليل على العمل ، حيث يتلقى المُعدِّن مكافأة في شكل عملة مشفرة تم إصدارها حديثًا في الكتلة التي وجدها. العمل المنجز في هذه الحالة ليس مجانيًا أيضًا ، لأنه يتطلب شراء المعدات وإهدار الموارد (الكهرباء). لذلك ، يتم بناء نموذج اقتصادي مستقر للعملات المشفرة ، نظرًا لأن العملات المشفرة لها قيمة مادية أولية في المجتمع.

في الختام ، يمكننا القول أن blockchain هو أرشيف موثوق ، وعملية التعدين هي تسجيل المعلومات المؤكدة في هذا الأرشيف. يكافأ عمال المناجم في هذه العملية على عمل ضروري ومفهوم تمامًا للحفاظ على النظام بأكمله في حالة عمل ومستقرة.