استخراج بیت کوین؛ دروغی کوچک یا دروغی بزرگ



دوم بهمن ماه ۱۳۹۷



درابتدای ظهوربیت کوین ، برای توصیف مفهوم جدید و کمی پیچیده بلاکچین ، اصطلاح «استخراج بیت کوین» وهمچنین انتخاب نام «ماینر» برای سازندگان بلاک ، مورد استفاده قرارگرفت . ولی می دانیم فعالیت سازندگان بلاک دربلاکچین ها وعملیات استخراج درمعادن ، شباهت چندانی با هم ندارند و دراغلب جهات ، کاملا متفاوتند . اما همین نامگذاری فان و ساده سازی شده باعث شد که مشکلات و مصرف سرسام آور برق توسط ماینرهای بیت کوین ، عادی به نظر برسد . ضمن اینکه متخصصین این تکنولوژی برای شفاف سازی موضوع ، گام موثری برنداشتند و بعضا با گفتار پیچیده و رازآلود خود ، حتی مشکلات زیست محیطی استخراج بیت کوین را عادی وغیر قابل اجتناب جلوه دادند .


متاسفانه یک دروغ کوچک درقالب نامگذاری باعث شد که به هزینه و فایده موضوع توجه کافی نشود . همه مطالب ، عکس ها و ..... تکنولوژی بلاکچین را پیچیده و شبیه کارسخت و پرهزینه استخراج معدن تجسم می کرد . افکارعمومی مبهوت پیچیدگی موضوع شدند و شاید بدلیل همین مقایسه اشتباه ، الزام علمی و منطقی برای مصرف سرسام آورانرژی ، کمتر مورد سوال قرار گرفت . امروزه برای ثبت تراکنش معاملات بیت کوین ، بیش از پنجاه تروات ساعت برق مصرف می شود ! یعنی سالیانه برق مصرفی برای ثبت دفتر کل بیت کوین ، با مصرف برق یک کشورده میلیون نفری برابری می کند .


بسیاری از مردم به اشتباه فکرمی کنند که مصرف سرسام آور برق ، برای تولید و استخراج بیت کوین مصرف می شود واین کار شبیه استخراج معدن ، نوعی صنعت است که ارزش افزوده ایجاد می کند . ولی همه باید بدانند که این مصرف انرژی صرفا برای تعیین ماینربرنده و بلاک معتبر با روش مکانیسم اثبات کار می باشد و با این برق ، بیت کوین تولید و استخراج نمی شود و اصولا مصرف برق برای تولید میلیون ها بیت کوین ، بسیار ناچیز است .


تحقیقی که دراکتبرسال ۲۰۱۸ درمورد تغییرات اقلیمی جهان انجام شد ، نشان داد که در کمتر از سه دهه ، استخراج بیت کوین می تواند دمای هوا را بیش از 2 درجه سانتیگراد درجهان افزایش دهد . مقاله ای نیز درDigiconomist منتشر شده است که مصرف برق یک تراکنش بیت کوین را حدود دویست هزار برابر مصرف برق یک تراکنش ویزا کارت محاسبه کرده است . این اعداد و ارقام واقعا تکان دهنده هستند و یاید توجه داشت که اگرمی خواستیم در یک شبکه متمرکز، کل تراکنش های بیت کوین جهان را ثبت و ذخیره کنیم ، مسلما یک بانک متوسط محلی برای انجام این کار ، کافی بود .







در ادامه ، بحث را در قالب چند سوال و جواب ساده جلو می بریم ، زیرا می خواهیم به بخشی ازسوء تفاهم های تکنولوژی بلاکچین پاسخ صریح و مشخص بدهیم ومشکلات ماینینگ بیت کوین را منصفانه بررسی کنیم .‌ البته نمونه این سوال ها بارهاو بارها پرسیده شده است ولی متاسفانه دراکثرمواقع ، جواب متخصصین تکنولوژی بلاکچین ، شفافیت نداشته است . مثلا درجوابها به شباهت استخراج درمعدن و حاشیه های موضوع پرداخته اند و جواب های ساده و دقیق به سوالات مردم داده نشده است .



برای چه هدفی ماینرهای بیت کوین ، محاسبات ریاضی انجام می دهند ؟ و برای این محاسبات چقدر برق مصرف می شود ؟



این محاسبات ریاضی همزمان دو چیز را مشخص می کند : اولا درهرده دقیقه ، ماینر برنده را با یک مکانیسم کاملا تصادفی تعیین می کند و ثانیا با انجام این محاسبات همه مطمئن می شوند بلاک ساخته شده توسط ماینر برنده ، معتبر است و اشتباه یا فسادی دراطلاعات تراکنش ها بوجود نیامده است . تقریبا کل برق مصرفی ماینرها برای انجام این محاسبات ریاضی مصرف می شود .


پس ازمشخص شدن ماینر برنده ، او بلاک معتبر را ( که حاوی تراکنش دریافت حق الزحمه خودش نیزاست) به انتهای زنجیره اضافه می نماید و کار تمام می شود . ماینرها هرده دقیقه شانس برنده شدن دارند وهمیشه باید برق بسیار زیادی مصرف نمایند. مصرف برق ماینرها در سرتا سر جهان توسط افراد مختلفی برآورد شده است . متاسفانه گزارش این افراد نشان می دهد که برق مصرفی ماینرها بسیار زیاد و بیش از پنجاه تروات ساعت در سال می باشد .



این محاسبات ریاضی که مصرف برق سرسام آوری دارند ، چه مسئله ای را حل می نمایند ؟



هیچ موضوع و مسئله ای با این محاسبات ریاضی حل نمی شود و ضمنا هیچ خلاقیتی در کار نیست . دراین محاسبات فقط انبوهی از اعداد تصادفی یک به یک ، به نوع خاصی از توابع ریاضی ( هش محتویات بلاک) اضافه (ترکیب) می شوند و نتیجه این ترکیب برای هرکدام از اعداد تصادفی محاسبه می گردد . ماینر برنده کسی است که زودتر از بقیه بتواند یک عدد تصادفی مناسب را پیدا کند . عدد تصادفی مناسب عددی است که در ترکیب با تابع ریاضی مذکور ، نتیجه معینی را تولید کند .


واضح است که این محاسبات ، هیچ کمکی به علم ریاضیات نمی کند و یا برای حل یک مشکل واقعی انجام نمی شود بلکه صرفا برای انتخاب تصادفی ماینربرنده ، برنامه ریزی شده است . ضمنا مصرف برق سرسام آور این روش به این دلیل است که هر بار(هر ده دقیقه) ، تعداد زیادی از ماینرها ( یا گروه های ماینری Mining Pools) مستقل از هم ، اعداد تصادفی بی شماری را برای برنده شدن ، امتحان می کنند .







آیا بابت حق الزحمه ماینربرنده ، بیت کوین پرداخت می شود ؟
و هنگام این پرداخت ، چقدر برق مصرف می شود ؟



بله ، مقداری بیت کوین پرداخت می شود . به این ترتیب که وقتی ماینربرنده مشخص شد ، او یک درخواست انتقال ویژه به همان بلاک اضافه می‌کند و تعداد مشخصی بیت‌ کوین (بعنوان پاداش) بعلاوه کارمزد تراکنش های همان بلاک را به آدرس خودش واریز می‌کند. مجموع این بیت کوین ها به عنوان حق الزحمه ماینر برنده به‌ شمار می‌رود و با اینکه هیچ فرستنده‌ای ندارند، توسط دیگر گره‌ها یک انتقال وجه صحیح محسوب می شود. مسلما مصرف برق برای این کار بسیار ناچیز است و برق سرسام آورفقط برای برنده شدن ، مصرف می شود .







مثلا شاید شما با قراردادهای هوشمند آشنا باشید . توکن ها با یک قراردادهوشمند تولید می شوند و شما کافی است که تعداد توکن های خود را هنگام کد نویسی معین کنید . کل هزینه و برق مصرفی برای تولید یک میلیون توکن و یک میلیارد توکن تفاوتی نمی کند و برق بسیار ناچیزی مصرف می شود . تولید رمزارزهایی مثل بیت کوین هم همینطوراست . مثلا تعداد کل بیت کوین ها بیست و یک ملیون عدد تعیین شده است ولی تعداد کل اتریوم یکصد میلیون انتخاب شده است . این موضوع فقط یک انتخاب هنگام کدنویسی است .


به هرحال استفاده از لغت ماینیگ تناسبی با واقعیت ندارد و مصرف نامتعارف برق برای تولید و یا استخراج بیت کوین مصرف نمی شود ، بلکه فقط برای انتخاب ماینر برنده ، برق سرسام آوری مصرف می شود . ضمنا این اتتخاب کاملا بصورت تصادفی برنامه ریزی شده است .



در واقعیت ، حق الزحمه ماینرها از چه منبعی پرداخت می شود ؟
به عبارت دیگر هزینه برق مصرفی برای ماینینگ بیت کوین ، از کجا تامین می شود ؟



همانطورکه قبلا گفته شد تا قبل از اینکه تعداد کل بیت کوین ها به ماکزیمم خود ، یعنی به عدد بیست و یک میلیون برسد ، هرده دقیقه یکبارتعداد مشخصی بیت کوین بعنوان پاداش (این تعداد فعلا ۱۲/۵ بیت کوین است که تقریبا هرچهارسال یکبار نصف می‌شود) به والت ماینر برنده اضافه می شود . مسلما افزایش تعداد بیت کوین های قابل معامله ، تاثیر تورمی روی بازار بیت کوین دارد و عملا تمام دارندگان بیت کوین ، این بخش از حق الزحمه ماینرهای برنده را به نوعی پرداخت می کنند . ضمنا بخش کوچکی از حق الزحمه ماینرهای برنده ، مجموع کارمزد تراکنش های همان بلاک می باشد که در زمان تراکنش ، توسط فرستنده هر تراکنش پرداخت شده است . مجموع کارمزد تراکنش های یک بلاک ، معمولا کمتر از یک بیت کوین است .








اگر از روز اول کل حق الزحمه ماینرها ، مستقیما درقالب هزینه تراکنش ها توسط فرستنده بیت کوین پرداخت می شد و از پاداش ماینربرنده خبری نبود ، بزودی ناکارآمد بودن مکانیسم اثبات کار و اتلاف سرسام آور برق به خوبی مشخص می شد . ولی متاسفانه قسمت اعظم حق الزحمه ماینرها و هزینه برق مصرفی آنها ، توسط پاداش ماینر برنده تامین می شود و تاثیرآن فقط بواسطه تورم مشخص می گردد که برای اکثر افراد چندان ملموس نیست .


البته پاداش ماینربرنده درطول زمان کاهش می یابد و حدودا هرچهارسال یکبارنصف می شود . ولی به هرحال قیمت بیت کوین ثابت نیست و اصلا نمی توان آینده را پیش بینی کرد . فقط می توان گفت که با این روش یکصد و بیست سال دیگر، تعداد بیت کوین های قابل معامله دقیقا به بیست ویک ملیون عدد می رسد وعملا پاداش ماینربرنده نیز متوقف می شود .


در نتیجه یکصد و بیست سال دیگر، تنها درآمد شبکه هزینه تراکنش ها می شود ولی شاید تا آن زمان اصلا مکانیسم اثبات کار وجود نداشته باشد !




ظرفیت و حجم هر بلاک بیت کوین چقدراست ؟ و تعداد کل بلاک های بیت کوین و حجم آنها تا امروز چقدر شده است ؟



​سایزهربلاک بیت کوین تقریبا یک مگابایت است وهنگام تحقیق برای این مقاله ، بلاک شماره ۵۵۹۲۸۶ ماین شده بود . ضمن این که در حال حاضر مجموع سایز بلاکچین بیت کوین ، تقریبا دویست گیگا بایت شده است. این حجم از اطلاعات اصلا زیاد نیست و معمولا لپ تاپ همه افراد ، بیشتر از دویست گیگا بایت فضای خالی دارد .








واقعیت این است که مصرف برق یک کشور ده ملیونی برای ثبت و ذخیره تراکنش های بیت کوین مصرف می شود . ولی به هر حال ، حجم کل این اطلاعات کمترازهارد یک لپ تاپ معمولی است و درنگاه حفظ محیط زیست ، هیچ تناسبی بین مصرف برق و کار انجام شده وجود ندارد . البته به نظر می رسد که جدید بودن مفهوم بلاکچین و استفاده از اصطلاح ماینینگ ، عملا سرپوشی براین عدم تناسب شده است .








اگر با دقت در طول یک ماه به سایز بلاک ها توجه نمائید ، گاهی حجم بلاک ها بسیار کم است و فقط اطلاعات تعداد بسیار کمی از تراکنش ها دریک بلاک قرار می گیرد . ولی به هر حال پاداش ماینر برنده برای این نوع بلاک ها با بقیه بلاک ها فرقی نمی کند . در حال حاضر پاداش هر بلاک ۱۲/۵ بیت کوین است . این موضوع باعث می شود که گاهی پاداش ماینرها برای ثبت اطلاعات تراکنش ها ، حتی ازکل مبلغ تراکنش ها بیشتر شود . مثلا ماینربرنده بیش از چهل هزار دلار پاداش می گیرد تا اطلاعات چند تراکنش را ثبت نماید ولی مجموع تراکنش ها کمتر از بیست هزار دلار است .


این تنوع و پیچیدگی موضوعات و مخصوصا اصطلاح ماینینگ باعث می شود که مردم کمتر متوجه اتلاف انرژی سرسام آور شوند . درمقابل ماینرها نیز مجبورند همیشه پول زیادی بابت هزینه برق و دیگر هزینه های خود بپردازند . ولی درهر صورت نباید این اتلاف انرژی پنهان بماند و باید هرچه سریعتر، بدون اینکه به بیت کوین و تکنولوژی بلاکچین آسیبی برسد ، راه مناسبی برای صرف جویی درانرژی پیدا کرد .




مزایا و معایب تراکنش های بیت کوین نسبت به تراکنش های ویزا کارت چیست ؟



مزیت تراکنش های بیت کوین این است که بدون حضورنهاد مالی یا بانک ، تراکنش ها انجام می شود . ضمن اینکه تکنولوژی بلاکچین به مردمی که همدیگر را نمی شناسند ، اطمینان می دهد که می توانند به اطلاعات تراکنش ها و دفتر کل شبکه بیت کوین کاملا اعتماد کنند و برای این کار به نهاد مالی واسطه ، احتیاجی نیست .


در مقابل همانطورکه قبلا ملاحظه کردید ، عیب اصلی تراکنش های بیت کوین مصرف سرسام آور برق است . چند گزارش در این زمینه منتشر شده است . مثلا در یکی از گزارش ها ، مصرف برق یک تراکنش بیت کوین ، بیست هزار برابر مصرف برق یک تراکنش با ویزا کارت محاسبه شده است . ولی دریک گزارش جدیدتر ، مصرف برق یک تراکنش بیت کوین ، دویست هزار برابر مصرف برق یک تراکنش با ویزا کارت ذکر شده است . متاسفانه حتی کمترین عدد نیز سرسام آوراست.


به عبارت دیگر تراکنش های بیت کوین ، علاوه برآسیب جدی به محیط زیست ، بسیار گرانتر از تراکنش های معمولی می باشند . ولی کاربران فقط بخش کوچکی از حق الزحمه ماینرها را به صورت مستقیم و باعنوان کارمزد تراکنش ، پرداخت می کنند . بخش بزرگی از حق الزحمه ماینرها ، بصورت پاداش ماینینگ به آنها پرداخت می شود . این بیت کوین های جدید ، تاثیر تورمی روی بازار بیت کوین دارند و بصورت غیرمستقیم همه دارندگان بیت کوین تقبل هزینه می کنند ولی عملا توجه کسی به این بخش از هزینه جلب نمی شود .


عیب دیگر تراکنش های بیت کوین ، موضوع مقیاس پذیری پائین شبکه بیت کوین است . توضیح ساده و خلاصه موضوع این است که سرعت و تعداد تراکنش های بیت کوین درهر ثانیه ، خیلی کمتر از تراکنش های معمولی با ویزا کارت می باشد .



راه حل ؛ پنهان کردن ضعف های بیت کوین نیست



​اگر همزمان لغت بلاکچین و لغت صرفه جویی انرژی را در گوگل و یا مدیوم جستجو کنید ، دهها تحقیق و مقاله را پیدا می کنید که راجع به صرفه جویی مصرف برق توسط تکنولوژی بلاکچین می باشد ! البته بعضی مقاله ها خلاقانه واجرایی هستند و بعضی نیز فانتزی و غیرکاربردی محسوب می شوند . این در حالی است که ضعف اصلی و ناکارآمدی تکنولوژی بلاکچین و مخصوصا شبکه بیت کوین ، مصرف برق نامتعارف خود آنها می باشد .


همچنین توسعه دهندگان قراردادهای هوشمند ، برای پیچیده ترین پروژه ها و فرآیندهای اجتماعی مثل انواع بیمه ، انواع رای گیری و همه پرسی ، بانک ها و .... قراردادهای هوشمند را پیشنهاد می کنند تا به نوعی با حذف عوامل انسانی ، هزینه ، اشتباه و فساد را کاهش دهند . مسلما دراکثرمواقع پیشنهادهای آنها اجرایی و خلاقانه است . اما متاسفانه هنوز برای ثبت تراکنش های همین قراردادهای هوشمند، عوامل انسانی در شکل ماینر و سازنده بلاک ، هزینه و مصرف برق زیادی دارند .







​البته بلاکچین های بعد از بیت کوین ، مثل اتریوم و EOS خوشبختانه دیگرمثل بیت کوین ، ازمکانیسم اثبات کاراستفاده نکردند ، بلکه از مکانیسم اثبات سهام و همچنین مکانیسم اثبات سهام نمایندگی شده استفاده می نمایند . دراین مکانیسم ها ، کل هزینه های عملیاتی سازندگان بلاک و مصرف انرژی آنها کاهش چشمگیری نسبت به مکانیسم اثبات کار دارد . ولی باید توجه داشت که هنوز قابل مقایسه با تراکنش های عادی ویزا کارت نمی باشند . ضمن اینکه بیت کوین به روش قبلی خود ادامه می دهد .







همه می دانیم بیت کوین اولین شبکه بلاکچین جهان است و محبوب ترین رمز ارز دنیا محسوب می شود . خالق بیت کوین می خواست درشبکه همتا به همتای بیت کوین هیچ بانک و یا نهاد مالی ، مسئولیت دفتر کل و ثبت تراکنش ها را بعهده نداشته باشد . به همین دلیل برای جلوگیری از خطا ، تقلب و خطر دوبار خرج کردن ، استفاده ازمکانیسم اثبات کار را پیشنهاد داد که در آن زمان روش خلاقانه و جدیدی بود ولی حالا باید این روش اصلاح شود و برای این کار باید عجله کرد.




چه باید کرد ؟



یک - قبل از هرچیز لازم است بدانیم و باور کنیم که تکنولوژی بلاکچین و مخصوصا بیت کوین ، هنوز نتوانسته اند مشکلات اصلی خود را حل نمایند . ده سال پیش مکانیسم اثبات کار برای یک پروژه آزمایشی و راه اندازی اولین شبکه غیرمتمرکز، ایده بسیار خوبی بوده است . ولی این روش برای حیات بلند مدت حتما باید اصلاح شود و نمی توان برق مصرفی یک کشور ده میلیونی را سال های سال برای تراکنش های بیت کوین مصرف کرد . این خودخواهی بزرگی است و منصفانه نیست . مردم جهان درگیر مشکلات زیست محیطی متعدد هستند و اکثریت آنها فقیر محسوب می شوند . حقیقتا لازم است به جای یافتن کاربردهای عجیب و فانتزی برای تکنولوژی بلاکچین ، ابتدا برای اصلاح شبکه بیت کوین تلاش شود .


دو- یکی از پیشنهادات این است که شبکه موازی با بیت کوین راه اندازی شود که مصرف برق کمتری داشته باشد . این شبکه جدید مثلا می تواند مانند شبکه EOS از مکانیسم اثبات سهام نمایندگی شده استفاده نماید . به تدریج باید ازهمه مالکین بیت کوین بخواهیم معادل بیت کوین خود ، از رمز ارز جدید دریافت کنند وهمزمان باید بیت کوین اولیه آنها سوزانده شود . باید توجه داشت که این موضوع با فورک متفاوت است .


اخیرا شبیه این کار توسط شبکه EOS انجام شده است و دستاوردهای جامعه EOS می تواند تجربه خوبی باشد . وقتی شرکت بلاک وان می خواست ICO خود را برای EOS راه اندازی کند ، هنوز رمزارز وشبکه EOS وجود نداشت. این شرکت تصمیم گرفت موقتا از یک توکن ERC 20 اتریوم برای جمع آوری پول استفاده کند . پس ازاینکه شبکه و رمز ارز EOS راه اندازی شد ، توکن های ERC 20 که نزد هر کسی بود ، سوزانده شد و همزمان معادل مبالغ سوزانده شده ، از رمزارز EOS به همان شخص پرداخت گردید .


سه - پیشنهاد دیگر این است که فعالیت ماینرها به جای ۲۴ ساعت درشبانه روز، مثلا به ۱۶ ساعت کاهش یابد . البته باید دو بار در شبانه روز و هربار چهارساعت در کل دنیا ، هیچ بلاکی ساخته نشود و ثبت تراکنش ها در کل دنیا منتظر شروع فعالیت رسمی ماینرها شود . با این کار بیش از سی درصد صرفه جویی در مصرف برق انجام می شود که واقعا عدد بزرگی است . ساعات تعطیلی ماینرها می تواند در زمان هایی باشد که معمولا کمترین تعداد تراکنش ها رخ می دهد .


چهار - اما پیشنهاد اصلی ما این است که نوعی از قرارداد هوشمند را جایگزین ماینرها و سازندگان بلاک کنیم . این روش دستاورد مجموعه کوچک ما soliset.com می باشد و نام آن را بلاکچین هوشمند گذاشته ایم . مصرف برق و سرعت تراکنش های بلاکچین هوشمند ، شبیه تراکنش های ویزا کارت خواهد بود . خوشبختانه با استفاده از این روش ، مصرف برق و مشکلات دیگر برای بیت کوین و همه رمزارزها ، بصورت یکجا حل خواهد شد .



بلاکچین هوشمند چیست ؟



بیش از یکسال است که ما تلاش می کنیم درشبکه های غیرمتمرکز ، اطلاعات صحیح و غیرقابل خدشه تراکنش ها را در لحظه انجام تراکنش ها بدست آوریم . زیرا دراین حالت دیگراحتیاجی نیست که مانند شبکه های بیت کوین ، اتریوم و ...... ابتدا آلترناتیوهای متعددی از یک بلاک تولید شود و سپس ماینرها با صرف هزینه ، مصرف برق سرسام آور وهمچنین بهره گیری ازانواع مکانیسم های اثبات ، بتوانند بلاک معتبرو صحیح را انتخاب کنند .


خوشبختانه از تلاش هایمان نتایج خوبی گرفته ایم ، ملموس ترین و ساده ترین روش ، استفاده ازمفهوم قراردادهای هوشمند برای ساختن بلاک ها می باشد . برای آشنایی با جزئیات عملکرد بلاکچین های هوشمند و اطلاعات بیشتر در این زمینه ، می توانید این دو مقاله ما را مطالعه نمایید :


«حذف ماینرها و سازندگان بلاک ، با استفاده از قرارداد هوشمند»

«بلاکچین هوشمند؛ نجات بیت کوین و بیش از پنجاه تراوات ساعت صرفه جویی سالیانه درمصرف برق»


ضمنا ما دو مقاله دیگر نیز درهمین ارتباط منتشر کرده ایم که در آنها مفهوم بلاکجین هوشمند ، از منظرهای متفاوت بررسی شده است . لینک های زیرمرتبط با این دومقاله می باشد :


«بلاکچین هوشمند ؛ خدمات متقابل تکنولوژی بلاکچین و قراردادهای هوشمند»

«قراردادهای هوشمند ؛ جایگزین مناسبی برای ماینرها و سازندگان بلاک»







وضعیت فعلی بیت کوین نمی تواند همیشه ادامه پیدا کند و بلاکچین هوشمند روش مناسبی برای نجات بیت کوین و تحول درتکنولوژی بلاکچین است . این روش می تواند همه مشکلات و محدودیت های ییت کوین را یکجا حل کند ، ضمن اینکه همچنان بیت کوین به هیچ نهاد مالی و بانکی وابسته نخواهد بود . همین جا مطلب را پایان می دهیم و منتظر نظرات شما هستیم .



دوم بهمن ماه ۱۳۹۷