هش ریت چیست؟ رابطه هش و بیت کوین چگونه است؟

هش ریت از اصطلاحات پرکاربرد در دنیای ارزهای دیجیتال به‌ویژه بیت کوین است. کاهش و افزایش هش ریت تأثیر غالبی بر قیمت ارزهای دیجیتال دارد. قدرت هش یا نرخ هش (hash rate) در ارتباط با استخراج ارز دیجیتال و به‌ویژه بیت کوین است. عواملی مختلفی باعث کاهش و افزایش هش ریت می‌شوند. اما اینکه هش ریت چیست و رابطه آن با قیمت بیت کوین چیست در ادامه بیشتر بحث شده است.

هش ریت چیست؟

برای آشنایی با هش رِیت (hash rate) و رابطه آن با بیت کوین و کارکردهای آن ابتدا باید به‌صورت ابتدایی با فرایند استخراج بیت کوین آشنا شوید. استخراج بیت کوین یک فرایند کامپیوتری با سه کارکرد اصلی است:

• انتشار بیت کوین جدید
• تأیید تراکنش‌ها
• تأمین امنیت شبکه بیت کوین

در حالی که ارزهای فیات توسط بانک‌های مرکزی صادر می‌شود، بیت کوین‌های جدید از طریق دادن پاداش استخراج بلوک به ماینرها (استخراج کنندگان) وارد گردش می‌شود. ماینرها برای دریافت پاداش باید با استفاده از دستگاه‌های سخت‌افزاری ویژه محاسبات ریاضی پیچیده‌ای را که یک هش یا یک خروجی به ظاهر تصادفی ۶۴ کاراکتری تولید می‌کند حل کنند.

ماینرهای بیت کوین برای یافتن شماره هش از الگوریتم هش رمزگذاری SHA-256 استفاده می‌کنند. داده‌هایی که ماینر در تابع هش SHA-256 وارد می‌کند شامل تمام تراکنش‌های جاری است که منطبق با محدودیت اندازه بلوک، نتیجه هش بلوک‌های قبلی و نانس (nonce) هستند.

نانس یک مقدار تصادفی است که ماینر در هر تلاش هش برای به دست آوردن خروجی جدید تغییر می‌دهد. حتی یک تغییر کوچک در ورودی باعث ایجاد خروجی کاملاً متفاوتی می‌شود. ماینرهای بیت کوین به دنبال خروجی با تعداد صفر مشخص هستند. در حال حاضر ماینرهای بیت کوین باید هشی پیدا کنند که با نوزده صفر شروع می‌شود.

برای به دست آوردن این عدد ماینرها باید تلاش‌های بسیار زیادی انجام دهند. پس از پیدا شدن هش، بلوک بسته شده و به بلاکچین اضافه می‌شود. ماینرها پس از استخراج موفقیت‌آمیز یک بلوک پاداشی در قالب بیت کوین تازه ایجاد شده و کارمزد تراکنش دریافت می‌کنند.

خب هش ریت چیست؟ هش ریت سرعت رسیدن ماینر به یک هش یا تعداد دفعاتی است که یک تابع هش در ثانیه محاسبه می‌شود. با افزایش تعداد ماینرهای بیت کوین میزان هش ریت هم اوج می‌گیرد.

اهمیت هش ریت چیست؟

سؤالی که حالا مطرح می‌شود این است که نرخ هش چه اهمیتی دارد؟ هش ریت داده‌ای است که با توجه به آن می‌توان دو چیز را فهمید.

هش ریت به عنوان نمایشی از امنیت شبکه

با توجه به هش ریت می‌توان فهمید که شبکه استخراج یک رمز ارز چقدر امن است. به عنوان یک قانون ساده هرچه هش ریت بیشتر باشد امنیت شبکه بیشتر خواهد بود.

دلیل آن هم این است که در این شرایط افراد خرابکار برای انجام حمله ۵۱ درصدی به قدرت بسیار بیشتری نیاز خواهند داشت. از آنجا که داشتن چنین قدرتی به همکاری صدها هزار ماینر دارد احتمال اینکه یک فرد یا نهاد مخرب بتواند به تنهایی چنین حمله‌ای را انجام دهد به شدت کم است.

در نتیجه بسیاری از متخصصان برای پی بردن به میزان امنیت یک رمز ارز توجه ویژه‌ای به هش ریت جهانی آن دارند. در گذشته چند رمز ارز قربانی حملات ۵۱ درصدی شده‌اند زیرا هش ریت آنها به قدری پایین بود که فقط یک ماینر توانسته بود به تنهایی کنترل کل شبکه را به دست بگیرد.

احتمال موفقیت‌آمیز بودن چنین حمله‌ای در شبکه بیت کوین عملاً غیرممکن است زیرا هش ریت جهانی آن فوق‌العاده بزرگ و دست نیافتنی است.

هش ریت برای محاسبه سختی استخراج

از طرف دیگر از نرخ هش برای محاسبه سختی استخراج نیز استفاده می‌شود. فراموش نکنید که سختی استخراج پس از ایجاد تعداد مشخصی بلوک تنظیم شده و به زمان لازم برای یافتن یا تولید آن بلوک‌ها بستگی دارد. برای مثال، میانگین زمان بین ایجاد بلوک‌های بیت کوین ۱۰ دقیقه است.

الگوریتم بیت کوین به گونه‌ای برنامه‌ریزی شده است که پس از ایجاد هر ۲۰۱۶ بلوک سختی استخراج دوباره تنظیم می‌شود. در واقع سختی بیت کوین تقریباً هر ۲ هفته یک بار تغییر می‌کند.

اما چرا سختی شبکه تنظیم می‌شود؟ خوب دلیل این است که اضافه شدن ماینرهای جدید باعث افزایش قدرت شبکه استخراج بیت کوین می‌شود.

بنابراین هش ریت جهانی بیت کوین افزایش یافته و زمان لازم برای ایجاد بلوک جدید کاهش می‌یابد. این به این دلیل است که شبکه ماینرها می‌توانند هش‌ها را سریع‌تر حل کرده و بلوک‌ها را سریع‌تر زمان مورد نظر تولید کنند.

در این هنگام الگوریتمی که سختی استخراج بیت کوین را کنترل می‌کند دوباره سختی استخراج را تنظیم می‌کند تا زمان تولید بلوک جدید دوباره به ۱۰ دقیقه مقرر باز گردد.

در این فرایند پیچیده، از مقدار هش ریت برای تعیین مقدار قدرت شبکه استفاده می‌شود. سپس از این مقدار برای اصلاح میزان سختی استخراج و افزایش یا کاهش آن استفاده می‌شود.

هش ریت و شرکت‌های سخت‌افزاری ماینینگ

بحث‌های زیادی در مورد ارزهای دیجیتال شده و اغلب از غیرمتمرکز بودن به عنوان یکی مزایای آنها یاد می‌شود. این در واقع به دلایل مختلف یکی از بحث‌های داغ در جامعه رمز ارزها است. در حال حاضر شرکت‌های بسیار محدودی وجود دارند که ظرفیت فنی و سخت‌افزاری زیادی را صرف استخراج رمز ارزها کرده‌اند.

شرکت‌هایی مانند بیت مِین (Bitmain) یا کانن (Canaan) حضور گسترده‌ای در رمز ارزهای مختلف، به‌ویژه بیت کوین دارند. اما فعالیت آنها تنها به ساخت ماینرهای قدرتمند اِی‌سیک (ASIC) محدود نمی‌شود بلکه با داشتن استخرهای استخراج غول پیکر انحصار قابل توجهی در این بازار پیدا کرده‌اند.

اما سؤالی که پیش می‌آید این است که آیا سخت‌افزارهای ماینینگ این شرکت‌ها کاملاً به روز و جدید است؟ آیا آنها قدرتمندترین ماینرها را برای خود نگه داشته فقط پس از تولید کردن نسل جدیدتر آنها را وارد بازار می‌کنند؟

در هر صورت این شرکت‌ها و انحصاری که در بازار دارند غیرمتمرکز بودن بیت کوین را در معرض خطر قرار می‌دهد. با این حال، با وجود این وضعیت تاکنون هیچ مشکل جدی برای شبکه بیت کوین رخ نداده است.

رابطه هش ریت و مصرف انرژی

نکته مهم دیگر رابطه بین نرخ هش و کل انرژی مصرفی شبکه بلاکچین است. این رابطه بسیار ساده است؛ هرچه قدرت بیشتری به شبکه بلاکچین اضافه شود مصرف انرژی بیشتر خواهد بود. بدیهی است که این مصرف بالا اثرات غیرقابل انکاری برای محیط زیست دارد و نمی‌توان آن را نادیده گرفت.

در حقیقت، شبکه‌هایی مانند بیت کوین مصرف انرژی را به اوج‌های جدیدی رسانده‌اند. آخرین محاسبات متخصصان نشان می‌دهد که بیت کوین به اندازه کل کشور سوئیس در یک سال انرژی برق مصرف کرده است که معادل حدود ۶۵ ترا وات در سال است.

اما این بدان معنا نیست که بیت کوین انرژی را هدر می‌دهد. در حقیقت، در مقایسه با فرایندهایی مانند استخراج طلا یا تولید نفت، مصرف انرژی بیت کوین بسیار ناچیز است. اما فارغ از این بحث، فرایند پیچیده استخراج بیت کوین و سایر رمز ارزها مانند اتریوم را نمی‌توان اتلاف انرژی دانست.

به هر حال، این شبکه‌ها سیستم‌های منحصر به فردی را ایجاد می‌کنند که آینده اقتصاد جهانی محسوب می‌شود. بنابراین بهتر است افسانه‌های مربوط به مصرف انرژی بیت کوین و سایر رمز ارزها را فراموش کرده و بپذیریم که هر وات برق مصرف شده ارزش ایجاد این پول رایگان را داشته است. سؤالی که باید مطرح شود این است که چرا دولت‌ها سعی نمی‌کنند انرژی تجدیدپذیر بیشتری تولید کنند.

نحوه اندازه‌گیری هش ریت

نرخ هش معیاری برای بیان کردن تعداد محاسبات در ثانیه بوده و مقدار آن را می‌توان به میلیارد، تریلیون، کوادریلیون و کوینتیلیون (۱۰۰۰ به توان ۶) نشان داد. برای مثال، هش ریت ۱  ترا هش بر ثانیه (TH/S) به این معنی است که می‌توان در هر ثانیه یک تریلیون محاسبه انجام داد.

این محاسبات مربوط به استخراج است. استخراج یا ماینینگ فرایند تأیید و افزودن تراکنش‌ها به یک شبکه بلاکچین مانند بیت کوین است. افرادی که ارز دیجیتال استخراج می‌کنند اغلب از سخت‌افزارهای تخصصی استفاده می‌کنند که می‌توانند میلیاردها تریلیون محاسبه را در ثانیه انجام دهند. ماینرها در ازای تأیید و افزودن تراکنش‌ها پاداش رمز ارزی دریافت می‌کنند.

به طور کلی هرچه ماینرهای فعال یک شبکه بیشتر باشد، نرخ هش آن شبکه بیشتر است زیرا ماینرهای بیشتری برای دریافت پاداش با هم رقابت می‌کنند. هرچه تعداد ماینرها کمتر باشد هش ریت نیز کمتر است.

دلیل کاهش و افزایش هش ریت چیست؟

ممکن است عوامل بسیاری بر روی نرخ هش تأثیر بگذارد. ماینرها می‌توانند تصمیم بگیرند چه رمز ارزی را استخراج کنند. از آنجا که ماینینگ شامل هزینه (انرژی، سخت‌افزار، زمان) می‌شود، ماینرها تمایل دارند رمز ارزهایی را استخراج کنند که بیشترین بازده بالقوه در سرمایه‌گذاری را دارد.

هش ریت بالا نشان دهنده رقابت بیشتر است اما پاداش استخراج کماکان به ماینرها انگیزه می‌دهد. برای مثال، هش ریت بیت کوین در مقطعی به ۱۷۹ اگزاهش در ثانیه (۱ اگزاهش معادل ۱ کوینتیلیون) رسید، اما پاداش بالقوه استخراج کماکان ماینرها را تشویق به ادامه فعالیت می‌کرد.

ماینرها به طور کلی با برآورد کردن هزینه استخراج یک کوین در مقابل پاداش آن تصمیم می‌گیرند کدام کوین‌ها را استخراج کنند.

برای مثال هر دو هفته یک بار پروتکل بیت کوین به طور خودکار میزان سختی استخراج بیت کوین‌های جدید را بر اساس نرخ هش فعلی تنظیم می‌کند. وقتی نرخ هش زیاد باشد سختی استخراج زیاد و وقتی این مقدار کاهش پیدا کند سختی هم کاهش پیدا می‌کند.

ماینرها با توجه به این سختی می‌توانند میزان بازدهی استخراج هر رمز ارز را بسنجند. این یک سیستم خود تنظیم کننده است.

اگر میزان هش کاهش یابد چه اتفاقی می‌افتد؟

هش ریت رابطه نزدیکی با قیمت بیت کوین وسایر ارزهای دیجیتال دارد. هش کمتر به این معنی است که برای محاسبه و افزودن تراکنش به بلاکچین آن رمز ارز به قدرت محاسباتی کمتری نیاز است. این وضعیت ممکن است باعث متمرکز شدن آن رمز ارز شود زیرا برای تسلط بر کل شبکه به ماینرهای کمتری نیاز است.

هرچه یک رمز ارز کمتر غیرمتمرکز باشد ریسک متوجه آن بیشتر خواهد بود. اگر یک هکر بتواند بر شبکه‌ای تسلط پیدا کند می‌تواند به شدت آن را مختل کند. این یک خطر بزرگ برای سرمایه‌گذاران و پلتفرم‌های رمز ارزی است.

اگر نرخ هش رمز ارزی به تدریج یا به سرعت در حال کاهش باشد ممکن است پلتفرم‌های رمز ارزی معامله کردن آن رمز ارز را محدود کرده یا آن را از لیست خود حذف کنند تا از نابود شدن سرمایه خود و مشتریان جلوگیری کنند.

اگر هش ریت افزایش یابد چه اتفاقی می‌افتد؟

نرخ هش بالاتر به این معنی است که برای تأیید و افزودن تراکنش‌ها به بلاکچین یک رمز ارز به قدرت محاسباتی بیشتری نیاز است. این موجب افزایش امنیت رمز ارز می‌شود زیرا در این صورت برای تسلط بر کل شبکه به ماینرهای بیشتر و انرژی و زمان بیشتری نیاز خواهد بود.

نحوه محاسبه هش ریت

همان‌طور که گفته شد نرخ هش واحدی است که بر حسب تعداد هش در ثانیه یا [h/s] اندازه‌گیری می‌شود. در ادامه برخی از واحدهای معمول برای اشاره به هش ریت را مشاهده می‌کنید.

واحدهای هش ریت

• kH/s 1 معادل ۱۰۰۰ هش در ثانیه
• MH/s 1 معادل یک میلیون هش در ثانیه
• GH/s 1 معادل یک میلیارد هش در ثانیه
• TH/s 1 معادل یک تریلیون هش در ثانیه
• PH/s 1 معادل یک کوادریلیون هش در ثانیه
• EH/s 1 معادل یک کوینتیلیون هش در ثانیه

هش ریت و توزیع هش شبکه بیت کوین در حال حاضر

تصویر زیر مربوط به توزیع هش ریت بیت کوین است.

هش ریت شبکه بیت کوین در حال حاضر ۵۰ تراهش بر ثانیه است و با افزایش ماینرها در حال افزایش است؛ در نتیجه سختی شبکه بیشتر می‌شود.

هش ریت، پاداش ماینرها و سختی استخراج

نرخ هش، پاداش ماینرها و سختی استخراج از جوانب مختلف به یکدیگر وابسته هستند. هر گاه سختی شبکه بیت کوین افزایش یابد برای استخراج/یافتن بلوک‌ها به نرخ هش بیشتری نیاز است و در نتیجه ماینرها پاداش بلوک ۶/۲۵ بیت کوینی به علاوه کارمزد تراکنش را دریافت می‌کنند.

جالب اینجاست که سختی شبکه بیت کوین به دلیل پیوستن ماینرهای بیشتر به شبکه افزایش می‌یابد و بنابراین قدرت هش باید افزایش یابد (یعنی برای یافتن راه‌حل باید تلاش‌های محاسباتی بیشتری در ثانیه انجام شود).

این همبستگی جالب در خود پروتکل بیت کوین اعمال شده است به طوری که متوسط ​​زمان اضافه شدن بلوک جدید همیشه ۱۰ دقیقه خواهد بود.

شاید پس از خواندن این مطلب وسوسه شوید با تأمین قدرت محاسباتی برای شبکه بیت کوین به استخراج کردن این رمز ارز روی بیاورید اما باید بدانید که این یک امر بسیار پرهزینه و انرژی‌بر است که هر کسی نمی‌توانند انجام دهند. استخراج کردن مستلزم صرف هزینه هنگفت برای تهیه سخت‌افزار، پرداخت قبض‌های سنگین برق و همچنین داشتن اطلاعات کافی در زمینه کامپیوتر است.

رابطه هش ریت با بیت کوین چیست؟

همان‌طور که می‌دانید هش ریت بالا به معنی ورود ماینرها به حوزه استخراج است و این نه تنها فشار مضاعفی روی سخت‌افزار استخراج وارد می‌کند بلکه سختی استخراج را هم افزایش می‌دهد.

از این رو می‌توان انتظار داشت با افزایش هش ریت قیمت بیت کوین هم به افزایش قابل توجهی پیدا کند وگرنه ممکن است شاهد توقف فعالیت بسیاری از ماینرها باشیم.

از آنجا که بهای انرژی همچنان بسیار بالاست ماینرها باید بیت کوین‌هایشان را در بالای یک سطح قیمتی مشخص بفروشند تا فعالیتشان همچنان سودده بماند. این رویه می‌تواند فشار مثبتی بر قیمت بیت کوین وارد کند.

با توجه به دو عامل اصلی می‌توان گفت که با توجه به فرضیات امنیتی بین هش ریت و قیمت رمز ارز یک همبستگی وجود دارد.

در ادامه سعی خواهیم کرد به سؤالات زیر در مورد هش ریت و قیمت پاسخ دهیم:

• آیا هش ریت پروتکل بیت کوین با قیمت آن ارتباط دارد؟
• چرا هش ریت بالاتر سرمایه‌گذاران بلند مدت بیشتری جذب می‌کند؟

هش ریت بیت کوین همچنان در حال رشد است.

با توجه به نمودار لگاریتمی هش ریت می‌توان فهمید که هش ریت بیت کوین از زمان پیدایش این رمز ارز به وضوح در حال رشد بوده است.

علاوه بر این، به دلیل تنظیم سختی استخراج که عمدتاً در جهت صعودی بوده است (سختی افزایش یافته است) مشخص می‌شود که استخراج بیت کوین بیش از پیش گران و گران‌تر شده است زیرا ماینرها برای تأیید اعتبار یک بلوک و دریافت پاداش آن باید منابع (تجهیزات و برق) بیشتری صرف کنند.

همچنین لازم به ذکر است که با نصف شدن پاداش پروتکل بیت کوین و رسیدن آن به ۶/۲۵ بیت کوین برای هر بلوک قیمت این رمز ارز رشد چشمگیری پیدا کرد. نصف شدن پاداش استخراج که هاوینگ (halving) نام دارد فشار مضاعفی بر قیمت وارد می‌کند که می‌تواند بیت کوین را به سطوح قیمتی جدیدی برساند.

اما آیا هش ریت بیت کوین با قیمت آن ارتباط دارد؟ و اینکه چرا افزایش هش ریت علی‌رغم بالا بردن کارمزد تراکنش‌ها برای بیت کوین بهتر است؟

رابطه هش ریت و قیمت بیت کوین

اولاً، بین هش ریت و قیمت بیت کوین همبستگی مشخصی وجود دارد. معمولاً هش ریت اندیکاتور پیشرونده اصلی است (به استثنای دوره صعودی ۲۰۱۲ تا ۲۰۱۴ که قیمت قبل از هش ریت شروع به افزایش کرد).

البته این می‌تواند به این دلیل ساده باشد که این اولین باری بود که قیمت بیت کوین به طور تصاعدی صعود و ریزش کرد (۲۰۱۱ تا ۲۰۱۲). بنابراین پیش بینی اینکه قیمت دوباره به سطوح قبل باز می‌گردد یا خیر دشوار بود؛ در واقع با توجه به هزینه‌های بالای برق و تجهیزات و کاهش سوددهی فرایند استخراج تعداد ماینرها به شدت کاهش پیدا کرد.

پس از اینکه قیمت در اوایل ماه مارس ۲۰۱۳ شروع به افزایش کرد و سطح قیمتی بالاتری از سقف قبلی خود تجربه کرد هش ریت شبکه به وضوح افزایش پیدا کرد زیرا اعتماد مردم به بیت کوین دوباره رنگ قوی‌تری گرفت.

برای اثبات بیشتر این قضیه می‌توانیم چرخه‌های گاوی/خرسی بعدی را بررسی کنیم. پس از رکود قیمت در سال ۲۰۱۴، هش ریت بیت کوین همچنان در حال افزایش بود. قیمت حدود دو سال و نیم طول کشید تا به بالاترین سطح تاریخی جدید خود برسد و بار دیگر (هر چند به طور مختصر) از هش ریت خود پیشی بگیرد.

اگرچه در اواخر سال ۲۰۱۸ قیمت بیت کوین دوباره وارد فاز نزولی شد و به سطح ۴۰۰۰ دلار رسید اما پس از آن هش ریت افزایشی شده و بدون وقفه در حال رشد بوده است.

اما آیا ممکن است این بار هش ریت شبکه قیمت را دنبال کند؟ همان‌طور که در بالا بحث شد، موارد زیادی وجود داشته است که هش ریت از پرایس اکشن (رفتار قیمت) پیروی کرده است.

با این وجود، به نظر می‌رسد ماینرها قبل از حرکت قیمت برنامه‌های خود را رو کنند. برای مثال، پس از افت قیمت در اواخر دسامبر ۲۰۱۸، قبل از اینکه رالی صعودی قیمت در حدود فوریه ۲۰۱۹ شروع شود ماینرها شروع به پمپ کردن هش ریت کردند.

علاوه بر این، رابطه روشنی بین نرخ هش و امنیت شبکه وجود دارد که باعث جذب سرمایه‌گذاران بلند مدت می‌شود.