كيف يتم تعدين البيتكوين
كيف يعمل تعدين البيتكوين؟
في الدرس السابق ، تعلمت ما هو عامل تعدين البيتكوين ، وكيف يقوم بتخزين المعاملات الجديدة في مجمع الذاكرة الخاص به ، ثم يبدأ عملية “التعدين” عن طريق إنشاء كتلة مرشحة .
مثلما يمكن تقسيمك إلى جزأين أساسيين برأس وجسم، يمكن تقسيم الكتلة المرشحة إلى قسمين:
- رأس الكتلة (المنطقة الصفراء)
- كتلة الجسم (المنطقة الرمادية)
إذا نظرنا عن كثب إلى الكتلة المرشحة، فهي في الواقع لا تحتوي على المعاملات فقط.
عندما يقوم المُعدن بإنشاء كتلة مرشحة، فإنها تتضمن ” رأس الكتلة ” (المنطقة الصفراء).
“جسم” الكتلة (المنطقة الرمادية) يحمل المعاملات.
بصرف النظر عن الكتلة المرشحة التي تحتوي على مجموعة من المعاملات، فإنها تحتوي أيضًا على بعض البيانات الوصفية التي توفر “ملخصًا” للكتلة.
البيانات الوصفية هي مجرد بيانات توفر معلومات حول بيانات أخرى. في هذه الحالة، توفر البيانات الوصفية معلومات حول الكتلة نفسها. تُعرف هذه المعلومات باسم “رأس الكتلة”.
يوجد داخل رأس الكتلة عدة أجزاء من البيانات.
لغرض هذا الدرس، سأقوم بتبسيط ما يوجد داخل رأس الكتلة.
الطابع الزمني
الجزء الأول من البيانات داخل رأس الكتلة هو ” الطابع الزمني “.
يشير الطابع الزمني إلى وقت إنشاء الكتلة.
كتلة التجزئة السابقة
يُطلق على الجزء التالي من البيانات اسم “الكتلة السابقة” أو بشكل أكثر تحديدًا ” تجزئة الكتلة السابقة “.
تجزئة الكتلة السابقة هي تجزئة الكتلة للكتلة السابقة في blockchain .
لكي نفهم ما يعنيه هذا، علينا أن نلقي نظرة على الملف.
الآن بعد أن نظرنا داخل الملف، يمكننا أن نرى أن البيانات منظمة بطريقة معينة.
دعونا نتصور هذا على أنه blockchain.
يجب إضافة الكتلة المرشحة التي أنشأها عامل التعدين أعلى الكتلة الأحدث .
لنفترض أن الكتلة الأحدث هي تلك الملونة باللون الأزرق .
نظرًا لأن كتلة الكتلة الملونة باللون الأزرق هي أحدث كتلة في الملف (“blockchain”)، فهذه هي الكتلة التي يريد المُعدن البناء عليها.
فكر في تجزئة الكتلة كرقم معرف تم إنشاؤه خصيصًا للكتلة.
لذا فإن ما سيفعله المُعدن هو إضافة هذا باسم ” تجزئة الكتلة السابقة ” في رأس الكتلة الخاصة بكتلته المرشحة .
تجزئة “ملخص المعاملة”.
الجزء التالي من البيانات هو ما سأسميه تجزئة “ملخص المعاملة”.
كما يوحي الاسم، فهو يوفر “ملخصًا” لجميع المعاملات في الكتلة معبرًا عنها بسلسلة من الأحرف.
دون الخوض في التفاصيل، ما يحدث هو أن جميع المعاملات في الكتلة (المظللة باللون الأحمر ) يتم وضعها في دالة تجزئة وتجزئتها بترتيب معين وينتهي بك الأمر بتجزئة واحدة .
هذا التجزئة هو ما يستخدم كتجزئة “ملخص المعاملة”.
ما توفره هذه التجزئة هو ” بصمة ” فريدة تعتمد على جميع المعاملات المضمنة في الكتلة.
وهذا يساعد على ضمان عدم التلاعب بالمعاملات .
يُعرف تجزئة “ملخص المعاملة” في الواقع باسم ” جذر Merkle “. 🤓
تذكر أن تغييرًا واحدًا صغيرًا في البيانات سيؤدي إلى تغيير التجزئة تمامًا . وهذا يعني أنه إذا حاول شخص ما تغيير أي معاملة في الكتلة في المستقبل، فسيؤدي ذلك إلى تغيير تجزئة “ملخص المعاملة” وتكون مختلفة تمامًا عن القيمة الأصلية الموجودة في رأس الكتلة.
في الأساس، سيؤدي تغيير المعاملة إلى إنشاء “بصمة” مختلفة تمامًا ولن تتطابق مع “البصمة” الأصلية.
سيسمح هذا التغيير للجميع على الفور بمعرفة أنه تم التلاعب بالمعاملة (المعاملات).
كتلة التجزئة
حتى الآن، يحتوي رأس الكتلة على ثلاث أجزاء من البيانات:
- الطابع الزمني
- كتلة التجزئة السابقة
- تجزئة “ملخص المعاملة”.
الخطوة التالية إذن هي وضع بيانات رأس الكتلة هذه في دالة تجزئة.
سيؤدي هذا إلى إنتاج رقم عشوائي يسمى ” Block Hash “.
(على الرغم من أن الاسم الأكثر دقة هو ” تجزئة رأس الكتلة ” نظرًا لأنه تجزئة رأس الكتلة فقط، وليس الكتلة بأكملها.)
تمامًا مثل تجزئة الكتلة السابقة المذكورة سابقًا، فكر في تجزئة الكتلة كرقم معرف تم إنشاؤه خصيصًا والذي سيتم تعيينه إلى الكتلة المرشحة.
لكي يتمكن القائم بالتعدين من إضافة الكتلة الخاصة به إلى blockchain، يجب عليه العثور على Block Hash الذي يلبي متطلبات معينة .
إذا لم تتمكن من تلبية هذا المطلب، فلن تعتبر الكتلة صالحة ولن يتمكن القائم بالتعدين من إضافة كتلتها إلى blockchain.
وبشكل أكثر تحديدًا، يجب أن يكون تجزئة الكتلة رقمًا يبدأ بعدد معين من الأصفار .
كم عدد الأصفار بالضبط؟
أنه يختلف. يحدد برنامج نظام Bitcoin الحد الأدنى لعدد الأصفار التي يجب أن يبدأ بها Block Hash.
في الأصل، كان المتطلب هو عدد صغير فقط من الأصفار، ولكن مع انضمام المزيد والمزيد من القائمين بالتعدين، بدأ برنامج البيتكوين يتطلب عددًا أكبر من الأصفار.
يجب على القائم بالتعدين إنشاء مخرجات (“Block Hash”) تفي بعتبة الإخراج التي حددها برنامج Bitcoin.
تحدد هذه “العتبة” فقط أرقام الأصفار التي يجب أن يبدأ بها تجزئة الكتلة.
إنها مثل رقصة “النسيان”.
كلما انخفض الحد، زادت الأصفار المطلوبة.
كلما زاد عدد الأصفار المطلوبة، زادت صعوبة العثور على تجزئة الكتلة “الصحيحة”.
وذلك لأن المزيد من الأصفار البادئة يعني عددًا أقل من الحلول الممكنة، مما يعني الحاجة إلى مزيد من الوقت “للعثور” على كتلة التجزئة الصحيحة.
إن العثور على قيمة تبدأ بثلاثة أصفار مثل ” 000123… ” أصعب بكثير من محاولة العثور على قيمة تبدأ بستة أصفار مثل ” 000000123… “
فيما يلي مثال حديث لتجزئة الكتلة الفعلية والصالحة:
0000000000000000000586b367c292dfd274bf2e67575cf8b4d00735fc1df6ff
لاحظ كم عدد الأصفار التي يبدأ بها.
“عدد معين من الأصفار” يأتي مما يسمى ” صعوبة التعدين “. يتم ضبط هذا تلقائيًا لأعلى أو لأسفل بواسطة البرنامج الذي يقوم بتشغيل شبكة Bitcoin. تتغير الصعوبة بناءً على عدد عمال المناجم. كلما زاد عدد أجهزة الكمبيوتر التي تقوم بالتعدين، زادت الصعوبة وزادت الحاجة إلى الأصفار في البداية مما يجعل من الصعب العثور على الرقم الفائز.
يمكن تفسير كتلة التجزئة على أنها عدد كبير جدًا ويجب أن يكون أقل من حد معين. ولهذا السبب تبدأ تجزئة الكتل بسلسلة من الأصفار متبوعة بسلسلة أبجدية رقمية. تحتوي بعض الكتل على ما يصل إلى عشرين صفرًا بادئًا، بينما تحتوي الكتل السابقة على عدد قليل يصل إلى ثمانية. يوضح عدد الأصفار المطلوبة تقريبًا صعوبة التعدين في وقت نشر الكتلة.
ماذا يحدث إذا لم يبدأ تجزئة الكتلة بالعدد المطلوب من الأصفار؟
ثم لا يمكن إضافة الكتلة إلى الملف (“blockchain”).
ولحسن الحظ، يمكن لعامل المنجم أن يقوم بمحاولات متعددة .
ولكن إذا قام المُعدن بتشغيل رأس الكتلة الذي يحتوي فقط على الطابع الزمني وتجزئة الكتلة السابقة وتجزئة “ملخص المعاملة” من خلال وظيفة التجزئة مرة أخرى، فسيحصل دائمًا على نفس النتيجة .
يحتاج عامل التعدين إلى تغيير البيانات بطريقة أو بأخرى قبل محاولة تجزئة رأس الكتلة مرة أخرى .
بيتكوين يوفر وسيلة!
نونس
يوجد في رأس الكتلة حقل إضافي يسمى ” nonce ” (مربع أزرق فاتح)
يوجد جزء خاص من Bock Header يمكن لعمال المناجم ملؤه برقم عشوائي.
عامل التعدين حر في وضع أي رقم يريده.
الرقم غير منفصل تمامًا عن المعاملات في الكتلة. والغرض الوحيد منه هو السماح للقائمين بالتعدين بملئه برقم، وتغيير الرقم إذا كان تجزئة الكتلة لا تلبي متطلبات البدء بعدد معين من الأصفار.
باستخدام الرقم nonce، يمكن للقائم بالتعدين التعامل مع مخرجات دالة التجزئة “لتخمين” المخرجات المطلوبة.
وبما أن الأجزاء الأخرى من البيانات الموجودة في رأس الكتلة لا يمكن تغييرها، فإن الجزء الوحيد من البيانات الذي يمكن تغييره هو الرقم.
لذا، إذا فشلت محاولة التجزئة الأولى لـ Block Hader، يقوم المُعدن بتغيير قيمة الرقم nonce.
يمكنك التفكير في هذه العملية وكأنها محاولة العثور على مجموعة من القفل المركب.
لا توجد اختصارات ممكنة عند محاولة العثور على مجموعة الأرقام التي تفتحها. يجب عليك تجربة كل مجموعة ممكنة حتى تجد المجموعة الصحيحة بالصدفة في مرحلة ما .
عليك أن تخمن مرارا وتكرارا حتى تحصل على الحظ!
وكما أنه من السهل جدًا والسريع التحقق من أن مجموعة القفل هي المجموعة الصحيحة (إما أن يتم فتحها أو لا يتم فتحها)، فإنه من السهل جدًا والسريع بالنسبة للقائم بالتعدين، وللعقد الأخرى بعد ذلك، التحقق من أن الرقم صحيح. حقا هو الصحيح.
يتنافس عامل المنجم أيضًا مع عمال المناجم الآخرين. يتم منح أول عامل منجم يعثر على رقم يؤدي إلى كتلة تجزئة صالحة الحق في إضافة الكتلة الخاصة به إلى blockchain ويتم مكافأته على القيام بذلك.
على سبيل المثال، لنفترض أن كتلة التجزئة يجب أن تبدأ بأربعة أصفار على الأقل .
الطريقة الوحيدة للعثور على كتلة تجزئة بالعدد المطلوب من الأصفار الأولية هي اختيار قيمة nonce بشكل عشوائي وتشغيل رأس الكتلة من خلال وظيفة التجزئة.
في هذا السيناريو، يبدأ المُعدن بـ “0” لقيمة nonce (مربع أزرق فاتح).
إذا فشل ذلك في تحقيق النتيجة المرجوة، فكل ما يمكن للمفرمة فعله هو المحاولة مرة أخرى باستخدام رقم مختلف .
يقوم القائم بالتعدين بتغيير الرقم، ثم يبدأ من جديد حتى يتمكن من العثور على كتلة هاش تحتوي على الحد الأدنى المطلوب لعدد الأصفار على الأقل. في هذه الحالة أربعة أصفار .
تذكر، على الرغم من أنك قمت بإجراء تعديل بسيط فقط، باستخدام وظيفة التجزئة، حتى أصغر تغيير سيؤدي إلى نتائج مختلفة تمامًا .
لذا كانت المحاولة الأولى لعامل المناجم هي استخدام الرقم “0” في الرقم. ثم يقوم بعد ذلك بتشغيل رأس الكتلة من خلال وظيفة التجزئة ومعرفة ما إذا كانت كتلة التجزئة تبدأ بأربعة أصفار.
كما ترون، يبدأ Bloch Hash فقط بصفرين ، لذا فهو لا يفي بالمعايير اللازمة لإضافة الكتلة إلى blockchain.
إذا لم يكن الإخراج صالحًا، فسيستمر المُعدن في المحاولة باستخدام قيم nonce مختلفة.
نظرًا لأن القيمة “0” لم تعمل، يمكن للقائم بالتعدين تغيير قيمة Nonce إلى ” 1 ” (مربع أزرق فاتح) ثم تشغيل رأس الكتلة من خلال وظيفة التجزئة مرة أخرى.
كما ترون، يبدأ تجزئة الكتلة بدون أصفار ، لذلك لا يعمل هذا أيضًا.
نظرًا لأن القيمة “1” لم تعمل، يمكن للقائم بالتعدين تغيير قيمة Nonce إلى ” 2 ” (مربع أزرق فاتح) ثم تشغيل رأس الكتلة من خلال وظيفة التجزئة مرة أخرى.
في هذه الحالة، يبدأ تجزئة الكتلة أخيرًا بأربعة أصفار ويلبي المعايير.
إنها نتيجة Block Hash ناجحة! 🎉
كما ترون، لا يمكن التنبؤ بالرقم الذي سينتج كتلة هاش بالعدد الصحيح من الأصفار، لذلك يتعين على القائم بالتعدين الاستمرار في تجربة أرقام مختلفة للعثور على القيمة الصحيحة .
يمكن لعمال المناجم التعدين لفترات طويلة من الزمن دون ضمان أنهم سيعثرون على الرقم الصحيح. معظمهم لن يفعلوا ذلك أبدًا!
يتم استخدام الرقم كعداد، حيث تتم زيادة قيمته باستمرار حتى يتم العثور على كتلة التجزئة الصحيحة أو يقوم عامل تعدين آخر بذلك.
إنها مثل لعبة تخمين الأرقام!
أنت ببساطة تحاول العثور على تجزئة تبدأ بعدد معين من الأصفار عن طريق تغيير قيمة الرقم.
يقوم القائمون بالتعدين بذلك بشكل متكرر…. على أمل أن تنتج النتيجة كتلة هاش تفي بالمعايير.
كلما كانت أجهزة الكمبيوتر الخاصة بهم أقوى، كلما زاد عدد “التخمينات” التي يمكنهم القيام بها.
تُعرف عملية “التخمين” هذه بالتعدين .
تتم مكافأة عامل التعدين “الفائز” بعدد محدد من عملات البيتكوين (بالإضافة إلى رسوم المعاملات) تسمى ” مكافأة الكتلة “.
يفوز عامل منجم بمكافأة الكتلة كل 10 دقائق تقريبًا .
مكافأة الكتلة
نظرًا لأن القائمين بالتعدين ينفقون الكثير من الوقت والطاقة “لتخمين” الرقم الصحيح وتأكيد المعاملات على سلسلة Bitcoin blockchain، فإن برنامج Bitcoin يكافئهم على جهودهم من خلال:
- عملة البيتكوين التي تم إنشاؤها حديثًا عندما يؤكد عامل التعدين المعاملات، يتم تجميعها في كتلة وإضافتها إلى سلسلة كتل البيتكوين. مقابل كل كتلة جديدة تتم إضافتها إلى blockchain، يتم دفع عملات البيتكوين الجديدة إلى القائم بالتعدين. ويُعرف هذا بإعانة الكتلة . يعتمد المبلغ المحدد من عملات البيتكوين على جدول الإصدار الذي يحدده البروتوكول في وقت إنشاء الكتلة. حاليًا، الإصدار الجديد هو 6.25 بيتكوين لكل كتلة وسينخفض إلى 3.125 بيتكوين لكل كتلة في مايو 2024 تقريبًا.
- رسوم التحويل. عندما يتعامل الأشخاص باستخدام البيتكوين، فإنهم يدفعون رسومًا للقائمين بالتعدين لتحفيزهم بشكل أكبر على تأكيد معاملاتهم. عندما يؤكد القائم بالتعدين مجموعة من المعاملات، فإنه يقوم أيضًا بجمع جميع الرسوم من كل معاملة على حدة.
التعدين عملية رتيبة ومتكررة:
خذ رأس الكتلة بالرقم nonce، ثم قم بتجزئةه، ومعرفة ما إذا كان التجزئة يبدأ بعدد معين من الأصفار، وإذا لم يكن الأمر كذلك، كرر العملية برقم nonce مختلف.
أشعر بالنعاس بمجرد التفكير في الأمر. 😴
لذا عندما تقرأ أو تسمع أن التعدين يتضمن “حل مشكلات رياضية معقدة”، فأنت تعلم الآن أن هذا ليس وصفًا صحيحًا.
لا يوجد شيء معقد في التعدين! العملية نفسها بسيطة جدًا. أنت فقط تحاول تخمين الرقم الصحيح في أسرع وقت ممكن أو بالسرعة الكافية لتكون أول منجم يقوم بالتخمين بشكل صحيح، لذا فإن الكتلة المرشحة الخاصة بك هي التي تتم إضافتها إلى blockchain. هذا كل شيء!
يشير ” معدل التجزئة” إلى “قوة التخمين” لجهاز كمبيوتر التعدين. كلما زاد عدد التجزئة التي يمكنك تخمينها في الثانية، زاد معدل التجزئة لديك. على سبيل المثال، 1 تريليون (1,000,000,000) تخمين في الثانية يساوي معدل تجزئة قدره 1 تيراهاش (TH/s).
فقط لأن العملية بسيطة، فهذا لا يعني أنها سهلة. ولهذا السبب يطلق عليه “التعدين”. أنت تحاول “التنقيب” عن الرقم الصحيح، الأمر الذي يتطلب الكثير من الجهد، على غرار التعدين الفعلي في العالم الحقيقي.
الآن بعد أن وجد المُعدن رقمًا ليتمكن من إنشاء كتلة هاش تلبي المتطلبات (تبدأ بأربعة أصفار على الأقل)، تتم إضافة الكتلة إلى نسخة المُعدن من الملف (“سلسلة الكتل”).
هل تتذكر كيف كانت الكتلة الزرقاء هي أحدث كتلة في blockchain الخاص بعامل التعدين؟ ليس بعد الآن.
نظرًا لأن المُعدن كان قادرًا على تخمين الرقم الصحيح، فقد كان قادرًا على إضافة الكتلة الخاصة به إلى blockchain (الملونة باللون الأخضر).
لذا، من وجهة نظر عالية المستوى، تم تحديث الملف الموجود على جهاز الكمبيوتر الخاص بالمعدن (المشار إليه باللون الأخضر ).
وبعد ذلك، ستقوم العقدة بنقل هذه الكتلة إلى العقد القريبة التي تتصل بها مباشرة.
ستقوم العقد بفحصها والتحقق منها والتأكد من أن رأس الكتلة ينتج كتلة تجزئة تفي بالمعايير. في هذه الحالة، يجب أن يبدأ تجزئة الكتلة بأربعة أصفار.
ستقوم هذه العقد بتحديث ملفها (“سلسلة الكتل”) عن طريق إضافة الكتلة إلى الملف.
سيتم تحديث ملفهم وسيكون الآن هو نفس الإصدار الخاص بعامل التعدين الفائز ( الملف الأخضر ).
تنتقل جميع المعاملات الموجودة في مجمع الذاكرة الخاص بها والتي تعد جزءًا من هذه الكتلة الفائزة من الحالة ” جديدة ” (أو “غير مؤكدة”) إلى الحالة ” المؤكدة ” ويتم الآن إضافتها بشكل دائم إلى الملف.
سيتم طرد أي معاملات متضاربة .
بفضل عملية التعدين، فإن المعاملة الأرجوانية فقط هي التي ستصل إلى blockchain.
ثم ستمرر هذه العقد على الكتلة إلى العقد الأخرى.
بمجرد قبول الكتلة الجديدة من قبل أغلبية المعدنين، يبدأ جميع المعدنين من جديد وينشئون كتلة مرشحة جديدة تمامًا وتكرر عملية التعدين نفسها.
يعمل التعدين كآلية فرز للمعاملات عبر شبكة من أجهزة الكمبيوتر، حيث يكون للكتل “المعدنة” الكلمة الأخيرة بشأن ما ينتمي إلى blockchain.
سيتم الآن استخدام تجزئة الكتلة من هذه الكتلة التي تم إنشاؤها حديثًا من قبل القائمين بالتعدين من أجل “تجزئة الكتلة السابقة” في الكتل المرشحة الخاصة بهم.
تعمل كتلة التجزئة بمثابة ” السلسلة “.
يجب على القائمين بالتعدين الآن تضمين تجزئة الكتلة السابقة في الكتلة الجديدة التي يقومون بإنشائها.
على سبيل المثال، هذا يعني أنه لتعدين الكتلة 101، يحتاج القائمون بالتعدين إلى معرفة تجزئة الكتلة 100.
حتى يتم تعدين الكتلة 101 ، لا يمكن تعدين الكتلة 102 .
وهذا يجبر القائمين بالتعدين على التركيز على الكتلة 101 والتي تتضمن بدورها تجزئة الكتلة 100 . لا يمكن لأي عامل منجم أن يتخطى للأمام.
ولكن بدلاً من أن يكون لكل كتلة “رقم كتلة”، تشير كل كتلة إلى الكتلة السابقة بواسطة Bock Hash الخاص بها .
وهذا يعني أن كل كتلة مرتبطة ببعضها البعض وهذا ما يخلق ” سلسلة من الكتل ” المعروفة باسم blockchain.
لا يتم ربط “سلسلة الكتل” هذه معًا بواسطة أرقام الكتل، بل عن طريق تجزئات الكتل .
لماذا لا يمكنك خداع البيتكوين
لنفترض أن الجميع يعمل على الكتلة 101.
لكن أحد عمال المناجم يريد تغيير المعاملة في الكتلة 80.
سيتعين عليها إجراء تغييراتها وإعادة جميع الحسابات للكتل 80-100 وأيضًا إجراء الكتلة 101 .
هذا يعني 21 قطعة من الحوسبة الباهظة الثمن!
ليس هذا فحسب، بل سيتعين على القائم بالتعدين القيام بكل ذلك قبل أن ينهي المعدنون الآخرون على شبكة البيتكوين الكتلة الحالية (الكتلة 101) التي يعملون عليها. وهذا مستحيل في الأساس.
من الصعب جدًا الإفلات من التلاعب بأي معاملات تشكل بالفعل جزءًا من blockchain.
هذا هو المقصود عندما يتم وصف blockchains على أنها غير قابلة للتغيير .
إثبات العمل (PoW)
غالبًا ما يُشار إلى عملية التعدين باسم ” إثبات العمل ” أو PoW .
يُعرف إثبات العمل باسم ” آلية الإجماع” التي تستخدمها Bitcoin لجعل جميع العقد توافق على النسخة “الرسمية” من blockchain الخاص بالبيتكوين. إنها الطريقة التي تتمكن بها Bitcoin من التوصل إلى إجماع دون الحاجة إلى حل النزاعات أو التدخل من سلطة مركزية.
يشير مصطلح “إثبات العمل” فقط إلى حقيقة أن الأمر يتطلب “عملًا” للعثور على كتلة تجزئة أقل من حد معين. وبمجرد القيام بذلك، يمكن لأي شخص التحقق من ذلك والذي يوفر “الدليل”.
يتم استخدام عملية “تخمين الرقم” ثم تشغيل رأس الكتلة من خلال وظيفة التجزئة كوسيلة لإثبات أنك قمت بتنفيذ القدر المطلوب من “العمل” على الكتلة الخاصة بك.
يُسمح لأول عامل منجم ينتج تجزئة صالحة بإضافة كتلة جديدة إلى blockchain ويحصل على مكافأة من عملات البيتكوين.
إذا انضم عدد كبير من عمال المناجم إلى شبكة Bitcoin، فسيتم تعديل إثبات العمل (PoW) لجعل العثور على كتلة صالحة أكثر صعوبة. إذا أدت هذه الصعوبة المتزايدة إلى تثبيط عدد كبير جدًا من عمال المناجم وتوقفوا عن التعدين، فسيتم تقليل الصعوبة لتسهيل عملية التعدين.
تحدث هذه العملية، المعروفة باسم تعديل الصعوبة ، كل أسبوعين تقريبًا، وتضمن إضافة كتل جديدة إلى blockchain كل 10 دقائق تقريبًا ، بغض النظر عن عدد القائمين بالتعدين الذين ينضمون إلى الشبكة أو يغادرونها.
يتم إجراء تعديلات الصعوبة بناءً على السرعة التي يقوم بها عمال المناجم بإنشاء كتل جديدة.
من خلال ضبط صعوبة التعدين، يمكن للبيتكوين ضمان إنشاء عملات بيتكوين جديدة بمعدل محدد مسبقًا ، بغض النظر عن مقدار قوة الحوسبة المشاركة في الشبكة.
يعد تعديل الصعوبة أمرًا مهمًا لأنه يضمن عدم تمكن القائمين بالتعدين من استخراج الكثير من المعروض من البيتكوين بسرعة كبيرة .
إن أجهزة الكمبيوتر المتخصصة والكهرباء اللازمة للتعدين تعني أيضًا أن مهاجمة الشبكة مكلفة للغاية . وهذا يضمن أمان وسلامة blockchain الخاص بالبيتكوين.
من الأفضل لأي شخص لديه قوة حاسوبية كافية لمهاجمة الشبكة أن يقوم بالتعدين بأمانة ويحصل على مكافأة الكتلة (عملات البيتكوين الجديدة بالإضافة إلى رسوم المعاملات).
ملخص
تهنئة! أنت تعرف الآن كيف يعمل “التعدين” في البيتكوين!
- يبحث القائمون بالتعدين عن تجزئة مقبولة والتي ستكون “تجزئة الكتلة” عن طريق اختيار الرقم وتشغيل وظيفة التجزئة والتحقق من الإخراج.
- إذا لم يكن التجزئة يحتوي على المقدار الصحيح من الأصفار البادئة، فسيقوم القائمون بالتعدين بتغيير الرقم وتشغيل وظيفة التجزئة والتحقق مرة أخرى.
- عندما يكون عامل التعدين محظوظًا بما فيه الكفاية في النهاية للعثور على رقم يعمل، و”يفوز”، يتم إرسال الكتلة إلى العقد الأخرى (بما في ذلك عمال المناجم الآخرين) في شبكة البيتكوين، ويمكن لكل منهم بعد ذلك تشغيل وظيفة التجزئة باستخدام رمز المُعدن الفائز. nonce، والتحقق من أنه يعمل.
- إذا تم قبول الحل من قبل أغلبية العقد، تتم إضافة الكتلة إلى blockchain ويحصل عامل التعدين الفائز على مكافأة الكتلة.
- يقوم جميع القائمين بالتعدين “بإعادة الضبط” وبدء العمل على كتلة مرشحة جديدة، باستخدام تجزئة الكتلة التي تم تعدينها مؤخرًا كمرجع في رأس الكتلة الخاصة بهم (باسم “رأس الكتلة السابق”).
- تُعرف هذه العملية التي يحاول فيها عمال المناجم “التخمين” أو العثور على رقم صحيح باسم “إثبات العمل” (PoW).
الآن بعد أن تعرفنا على عمال المناجم والتعدين، دعونا نقوم بتحديث خريطتنا لنظام البيتكوين: