صعوبة العملة المشفرة
ما هي صعوبة العملة المشفرة؟
تعد صعوبة العملة المشفرة مقياسًا لمدى صعوبة تعدين كتلة في blockchain لعملة مشفرة معينة . تعني الصعوبة العالية للعملات المشفرة أنها تتطلب قوة حوسبة إضافية للتحقق من المعاملات التي يتم إدخالها على blockchain - وهي عملية تسمى التعدين.
صعوبة العملة المشفرة هي معلمة تستخدمها bitc oin والعملات المشفرة الأخرى للحفاظ على متوسط الوقت بين الكتل ثابتًا مع تغير طاقة تجزئة الشبكة. تعد صعوبة العملة المشفرة مهمة نظرًا لأن الصعوبة العالية يمكن أن تساعد في تأمين شبكة blockchain ضد الهجمات الضارة.
فهم صعوبة العملات المشفرة
Bitcoin والعملات المشفرة الأخرى التي تستخدم سلاسل blockchain لإثبات العمل من خلال عملية التعدين. يتحقق عمال المناجم من المعاملات التي تتم على blockchain ويؤدون واجبات المدققين لمنع الاحتيال وضمان شرعية المعاملات. تم تصميم التعدين من قبل مؤسس البيتكوين ، ساتوشي ناكاموتو.
في هذا النظام ، يتنافس المعدنون - الذين يشغلون برامج العملة المشفرة على أجهزة الكمبيوتر الخاصة بهم - للعثور على كتلة جديدة ، مضيفين أحدث مجموعة من بيانات المعاملات إلى السلسلة. عندما يتم التحقق من عدد كافٍ من المعاملات ، تتم إضافة كتلة جديدة إلى blockchain. قد يتقاضى عمال المناجم رسومًا مقابل جهودهم ولكن هناك متطلبات أخرى قبل أن يتمكن عامل المناجم من الحصول على تعويض إن وجد على الإطلاق. يتم تمثيل مدى قوة الحوسبة اللازمة لتعدين كتلة من خلال صعوبة العملة المشفرة. الوقت الذي يستغرقه العثور على كتلة جديدة يخضع لمستوى صعوبة العملة المشفرة والفرصة العشوائية.
من أجل قياس صعوبة العملة المشفرة لكتلة جديدة ، من المهم فهم قوة التجزئة ، والتي تمثل القوة الحسابية المجمعة المستخدمة لتعدين ومعالجة المعاملات على blockchain.
تجزئة عشوائية
التجزئة هي رمز أبجدي رقمي يُستخدم لتمثيل الكلمات أو البيانات. يأخذ المعدنون مجموعة من بيانات المعاملات ويقومون بتشغيلها من خلال خوارزمية تجزئة ، وهي وظيفة أحادية الاتجاه - بالنظر إلى مجموعة معينة من البيانات - ستنتج دائمًا نفس المخرجات ، ولكن لا يمكن عكس إخراجها لإظهار البيانات الأصلية. تُستخدم خوارزميات التجزئة لإنشاء رموز التجزئة العشوائية هذه. قبل إضافة بيانات جديدة إلى blockchain ، يجب على المعدنين التنافس لإنتاج تجزئة أقل أو تساوي قيمة رقمية تسمى التجزئة المستهدفة.
ينجز عمال المناجم عملية التجزئة عن طريق تغيير قيمة واحدة ، تسمى nonce - أو رقم مستخدم مرة واحدة - وفي كل مرة يتم تغيير nonce ، يتم إنشاء تجزئة جديدة بمجموعتها الخاصة من الأرقام. لا توجد طريقة للتنبؤ بما ستكون عليه التجزئة ، وبما أن كل مجموعة من البيانات لها ناتج واحد فقط لوظيفة تجزئة معينة ، يجب على المعدنين تكرار عملية إضافة رمز nonce جديد إلى البيانات حتى يفيوا بمتطلبات التجزئة.
صعوبة العملة المشفرة
المطلب الذي يجب أن يفي به الهاش يتوافق مع الصعوبة. يجب أن تكون التجزئة الصالحة أقل من قيمة هدف معينة يتم تعيينها تلقائيًا (ويتم تعديلها بشكل دوري) بواسطة بروتوكول العملة المشفرة. كلما انخفضت القيمة المستهدفة ، زاد عدد مرات تكرار دالة التجزئة التي يجب أن يمر بها عامل المنجم من أجل الحصول على نتيجة مقبولة - وبعبارة أخرى ، زادت الصعوبة. يمكن لعامل المناجم ، من الناحية النظرية ، أن يحالفه الحظ ويحصل على تجزئة صالحة لكتلة معينة في المحاولة الأولى. ومع ذلك ، بمرور الوقت ، تعني الصعوبة الأعلى أن المعدنين يجب أن يسدوا عددًا أكبر من nonces لكل كتلة في المتوسط.
يساهم الأفراد والمؤسسات بقوتهم الحسابية عبر منصات التعدين الخاصة بهم لمعالجة البيانات وإنتاج التجزئة. تمثل قوة التجزئة لشبكة العملات المشفرة إجمالي معدلات التجزئة لجميع منصات التعدين. معدل التجزئة هو عدد التجزئة التي يمكن حسابها في الثانية.
نظرًا لأن كل تجزئة يتم إنشاؤها بشكل عشوائي ، فقد يستغرق الأمر ملايين التخمينات أو التجزئة قبل تلبية متطلبات التجزئة المستهدفة وسك العملات المشفرة الجديدة إلى المُعدِّن الناجح. عندها فقط تتم إضافة المعاملات إلى كتلة جديدة داخل blockchain. بطريقة ما ، فإن عملية التجزئة تشبه نظام اليانصيب. نتيجة لذلك ، يتم إصدار عملات معدنية جديدة من خلال عملية التعدين هذه.
كلما ارتفع معدل التجزئة ، زادت صعوبة سيطرة المحتال على blockchain نظرًا للحاجة إلى مزيد من قوة التجزئة. بمعنى آخر ، كلما زادت الصعوبة ، زادت أمان الشبكة.
فوائد صعوبة العملة المشفرة
قد يتساءل المرء عن سبب قيام المشاركين في الشبكة بإنشاء صعوبة أعلى في العملة المشفرة إذا كانت النتيجة تعني أن المعدنين يكررون نفس الوظيفة مرارًا وتكرارًا. هناك نوعان من الفوائد الرئيسية لصعوبة العملة المشفرة.
معدل ثابت للكتل الجديدة
تشرح ورقة عمل البيتكوين البيضاء التي أعدها ساتوشي ناكاموتو كيف تساعد صعوبة إثبات العمل في إنشاء إنتاج ثابت للكتل الجديدة المضافة إلى blockchain.
"للتعويض عن زيادة سرعة الأجهزة والاهتمام المتنوع بتشغيل العقد بمرور الوقت ، يتم تحديد صعوبة إثبات العمل من خلال متوسط متحرك يستهدف متوسط عدد الكتل في الساعة. إذا تم إنشاؤها بسرعة كبيرة ، تزداد الصعوبة . "
تم تصميم Bitcoin لإضافة كتلة جديدة إلى blockchain كل 10 دقائق في المتوسط. تهدف العملات المشفرة الأخرى إلى كتل أكثر تكرارا ؛ لايتكوين ، على سبيل المثال ، يهدف إلى 2.5 دقيقة. تكمن المشكلة في أن مقدار قوة الحوسبة التي يتحكم فيها عمال المناجم في الشبكة بشكل جماعي يمكن أن يختلف اختلافًا هائلاً.
عندما قام ساتوشي ناكاموتو بتعدين الكتلة الأولى ، لم يكن هناك سوى جهاز واحد على الشبكة - على الأرجح كمبيوتر محمول أو سطح مكتب بسيط. يوجد اليوم عدد من مزارع ASIC المترامية الأطراف بحجم المستودعات. ASICs هي آلات مصممة خصيصًا لحرث وظائف التجزئة بأسرع ما يمكن.
من أجل التأكد من أن الشبكة تنتج كتلة جديدة بمعدل متوسط ثابت ، يتم تعيين البرنامج لضبط تجزئة الهدف تلقائيًا لأعلى أو لأسفل ، مما ينتج عنه صعوبة أقل أو أعلى ، على التوالي. عندما قام ناكاموتو بتعدين كتلة التكوين ، كانت صعوبة البيتكوين واحدة.
أمان الشبكة
يوفر معدل التجزئة الإجمالي نظرة ثاقبة لأمان شبكة العملات المشفرة حيث سيحتاج المحتالون أو الجهات السيئة إلى التغلب على إجمالي قوة التجزئة للشبكة للسيطرة على هجوم ضار. تُستخدم أجهزة الكمبيوتر المصممة خصيصًا لأداء وظائف التجزئة ، والتي يمكنها إجراء تريليونات من التخمينات كل ثانية لحل مشكلة التجزئة.
كلما زادت صعوبة العملة المشفرة ، زادت التخمينات أو التجزئة المطلوبة للوصول إلى متطلبات التجزئة المستهدفة. نتيجة لذلك ، تجعل هذه العملية من الصعب والمكلف للغاية بالنسبة للمهاجمين أن يكتسبوا سيطرة الأغلبية - تسمى أغلبية 51٪ - في شبكة blockchain.
مثال على صعوبة العملة المشفرة
اعتبارًا من 2 أبريل 2021 ، بلغت صعوبة العملة المشفرة لعملة البيتكوين 23.14 تريليون. إذا قارنا التغيير في الصعوبة ، يمكننا أن نرى أنه في 1 أبريل 2018 ، كانت صعوبة البيتكوين 3.51 تريليون.
الرسم البياني أدناه يوضح تغيرات البيتكوين في الصعوبة على مر السنين:
يسلط الضوء
صعوبة العملة المشفرة هي مقياس لمدى صعوبة تعدين كتلة في blockchain لعملة معينة.
تعني الصعوبة العالية للعملات المشفرة أنها تتطلب قوة حوسبة إضافية للتحقق من المعاملات التي تم إدخالها على blockchain.
كلما زادت الصعوبة المطلوبة لإنشاء كتلة تعمل على تحسين أمان شبكة العملة المشفرة لأن المهاجمين سيحتاجون إلى موارد هائلة للسيطرة.
