يعتبر تعدين العملات الرقمية وسيلة لإنشاء المزيد من العملات الرقمية، لكن الأمر لا يتعلق فقط بإنشاء عملات رقمية جديدة، بل تعتبر عملية التعدين أيضًا طريقة للتحقق من صحة معاملات العملات المشفره. وبشكل أساسي، يحل عمال المناجم مشاكل الرياضيات المعقدة باستخدام أجهزة كمبيوتر فائقة الطاقة ويتلقون عملات معدنية في المقابل، إلا أن عملية التعدين تعتبر محفوفة بمجموعة من المخاطر. ولذلك، سنتعرف في مقالنا هذا عن تعدين العملات الرقميه بالتفصيل وكيفية عمله، لذا تابع معنا القراءة.
ما هو تعدين العملات الرقمية
يشير تعدين العملات الرقميه والذي يعرف باللغة الإنجليزية باسم ” Crypto mining” إلى عملية الحصول على المزيد من العملات المشفره وذلك عن طريق حلّ معادلات الترميز باستخدام أجهزة كمبيوتر عالية القدرة. حيث تتضمن عملية الحل هذه التحقق من البيانات، وإضافة سجلات المعاملات إلى السجل العام الذي يطلق عليه اسم “بلوكتشين (Blockchain)”.
تستخدم العملات الرقميه طريقة التوزيع اللامركزية، وذلك يشير إلى عدم وجود سلطة مركزية أو سجل حسابات مركزي لها، بحيث يمكنها التأكد من المعاملات، عن طريق الاستفادة من خوارزميات الترميز أو التشفير.
ومن أجل الحصول على عملات رقميه جديدة على سجل الحسابات، يمكن ذلك عن طريق حل العمليات الحسابية المعقدة التي تساعد في التحقق من معاملات العملة الافتراضية، ومن ثم تحديثها على سجل الحسابات اللامركزي.
ونتيجة لذلك، يحصل الأشخاص الذين يقومون بحل هذه المعادلات الصعبة على مكافأة من العملات الرقمية، وبناءً عليه يطلق على هذه الطريقة اسم “التعدين”.
اقرأ أيضًا: تعلم تداول العملات الرقمية
آلية عمل تعدين العملات الرقمية
أثناء إجراء معاملات بلوكتشين الجديدة، يتم إرسالها إلى تجمع يطلق عليه اسم “ذاكرة التجمع”، حيث تتمثل مهمة عامل التعدين في التحقق من صحة هذه المعاملات المعلّقة وتنظيمها في كتل. بحيث يمكنك التفكير في الكتلة على أنها صفحة من سجل البلوكتشين، حيث يتم تسجيل العديد من المعاملات جنبًا إلى جنب مع البيانات الأخرى.
وبمزيد من التحديد، تكون عقدة التعدين مسؤولة عن جمع المعاملات غير المؤكدة من ذاكرة التجمع وتجميعها في كتلة مرشحة. بعد ذلك، سيحاول المُعدِّن تحويل هذه الكتلة المرشحة إلى كتلة صالحة ومؤكدة.
لكن للقيام بذلك، يحتاجون إلى إيجاد حل لمشكلة رياضية معقدة. وهذا يتطلب الكثير من الموارد الحاسوبية، ولكن كل كتلة يتم تعدينها بنجاح ستمنح المُعدِّن مكافأة كتلة، تشمل عملات مشفرة تم إنشاؤها حديثًا إضافة إلى رسوم على المعاملات. هذا وتشمل خطوات عمل تعدين العملات الرقمية ما يلي:
تجزئة المعاملات
تتمثل الخطوة الأولى لتعدين الكتلة في أخذ المعاملات المعلّقة من ذاكرة التجمع وتقديمها واحدة تلو الأخرى، من خلال دالة التجزئة (هاش). ففي كل مرة يتم فيه تقديم جزء من البيانات من خلال دالة التجزئة، سيتولّد ناتج ثابت الحجم، يعرف باسم “هاش (hash)”.
وفي سياق التعدين، يتكون هاش كل معاملة من سلسلة من الأرقام والحروف التي تعمل كمعرّف. وبذلك، يمثل الهاش جميع المعلومات الواردة في تلك المعاملة.
وبصرف النظر عن تجزئة كل معاملة وإدراجها بشكل فردي، يضيف المُعدّن أيضًا معاملة مخصصة، حيث يرسلون لأنفسهم مكافأة الكتلة. يشار إلى هذه العملية باسم عملية كوين بيس (coinbase)، وهي ما تخلق عملات جديدة تمامًا. ففي معظم الحالات، تكون معاملة كوين بيس هي الأولى التي يتم تسجيلها في كتلة جديدة، لتليها جميع المعاملات المعلقة التي يريدون التحقق منها.
إنشاء شجرة ميركل (Merkle Tree)
بعد تجزئة كل معاملة، يتم تنظيم التجزئة في شيء يعرف باسم “شجرة ميركل (Merkle Tree)”، والتي تُعرف أيضًا باسم “شجرة التجزئة”. حيث يتم تشكيل شجرة التجزئة من خلال تنظيم معاملات التجزئة إلى أزواج ومن ثم تجزئتها. ليتم بعد ذلك تنظيم مخرجات التجزئة الجديدة في أزواج وتجزئتها مرة أخرى، لتتكرر هذه العملية حتى يتم إنشاء هاش واحد فقط، يطلق عليه اسم “جذر ميركل”، وهو في الأساس التجزئة التي تمثل جميع التجزئات السابقة التي تم استخدامها لإنشائه.
إيجاد هاش صحيح
تعمل ترويسة الكتلة كمعرف لكل كتلة فردية، مما يعني أن كل كتلة لها هاش فريد. فعند إنشاء كتلة جديدة، يقوم المعدّنون بدمج هاش الكتلة السابقة مع جذر ميركل للكتلة المرشحة لإنشاء هاش كتلة جديدة. ولكن بصرف النظر عن هذين العنصرين، يحتاجون أيضًا إلى إضافة عدد عشوائي يطلق عليه اسم ” الرقم الخاص (nonce)”.
لذلك، عند محاولة التحقق من الكتلة المرشحة، يحتاج المُعدِّن إلى دمج جذر ميركل، وهاش الكتلة السابقة، والرقم الخاص وإرسالها جميعًا من خلال دالة هاش. والهدف هو إنشاء تجزئة صحيحة. هذا ولا يمكن تغيير جذر ميركل، وهاش الكتلة السابقة، لذلك يحتاج المعدّنون إلى تغيير قيمة الرقم الخاص عدة مرات حتى يتم العثور على تجزئة صحيحة.
ولكي يتم اعتبار المخرجات (تجزئة الكتلة) صحيحة، يجب أن تكون أقل من قيمة معينة مستهدفة محددة من قبل بروتوكول معين. ففي تعدين البيتكوين، يجب أن تبدأ تجزئة الكتلة بعدد معين من الأصفار. وهذا ما نسميه بصعوبة التعدين.
إرسال الكتلة المُعدّنة
كما رأينا للتو، يحتاج المعدنون إلى تجزئة ترويسة الكتلة مرارًا وتكرارًا، بقيم رقم خاص مختلفة. إذ أنهم يكررون هذا العمل حتى يعثروا على تجزئة كتلة صحيحة، ليقوم المُعدّن بعدها بإرسالها إلى الشبكة. حيث ستتحقق جميع العقد الأخرى مما إذا كانت الكتلة والتجزئة الخاصة بها صحيحة أم لا، وإذا كان الأمر كذلك، فسيتم إضافة الكتلة الجديدة إلى نسختها من البلوكتشين.
وفي هذه المرحلة، تصبح الكتلة المرشحة كتلة مؤكدة، وينتقل جميع المُعدّنون إلى تعدين الكتلة التالية، بحيث يتجاهل جميع المعدنين الذين لم يتمكنوا من العثور على تجزئة صحيحة في الوقت المحدد الكتلة المرشحة، ويبدأ سباق التعدين من جديد.
اقرأ أيضًا: 10 عملات رقمية رخيصة
كيف يمكنني البدء في عملية تعدين العملات الرقمية
يتساءل الكثير من الأشخاص حول الخطوات الأولى التي ينبغي عليهم اتباعها للبدء في عملية تعدين العملات المشفرة. كما يتخاطر إلى أذهان الجميع سؤال ما هي المعدّات والأدوات اللازمة للبدء في عملية تعدين العملات الرقمية، وفيما يلي قائمة بأهم الأدوات، وهي:
- جهاز التعدين.
- إمدادات الطاقة الكهربائية.
- معدات التعدين بما فيها منافذ التهوية، وأدوات مراقبة الطاقة، والأسلاك الكهربائية.
والجدير بالذكر هو تركيز غالبية المُعدّنين بشكل أساسي على تعدين عملة البيتكوين (BTC). إذ كانت عملة البيتكوين هي أول عملة معماة بتقنية (PoW)، وأكثر العملات المشفرة قيمة منذ أكتوبر عام 2022.
هذا ويمكنك إيجاد العديد من العملات المشفرة الأخرى القائمة على تقنية إثبات العمل مثل دوجكوين (DOGE)، واللايتكوين (LTC)، والإيثريوم (ETC)، ومونيرو (XMR)، وعملة البيتكوين النقدية (BCH).
أنماط تعدين العملات الرقمية
يمكن أن تجد في تعدين العملات الرقمية عدة أنواع، وهي:
التعدين الفردي Solo mining
التعدين الفردي هو بالضبط كما يشير إليه الاسم، حيث يقوم فيه الشخص بتعدين عملاته الرقمية بنفسه، دون الحاجة إلى شركة أو شخصٍ آخر. ولكن هذا النوع من التعدين صعب بعض الشيء لأنه يحتاج لأن يكون لدى المُعدّن خبرة تقنية كبيرة، بحيث سيكون المسؤول الوحيد عن جميع أجهزة وبرمجيات التعدين. ولكن في النهاية، سيتلقى المُعدّن كامل مكافأة التعدين بنفسه دون مشاركةٍ أيّ شخص آخر.
التعدين المجمع Pooled mining
التعدين المجمع هو نوع من التعدين المشفر حيث يقوم فيه المُعدن بتجميع الموارد مع المُعدّنين الآخرين من أجل إنشاء عملات رقمية بوتيرة أعلى من التعدين الفردي. وهنا، يتم تقاسم مكافأة العملات الرقمية بين فريق التعدين الذي ساهم في العملية.
التعدين عن طريق وحدة المعالجة المركزية CPU mining
يتضمن التعدين عن طريق وحدة المعالجة المركزية CPU mining استخدام وحدة المعالجة المركزية للكمبيوتر لتنفيذ مهام التجزئة المطلوبة بواسطة تقنية (PoW). ففي الأيام الأولى لعملة البيتكوين، كانت التكلفة والعقبات للبدء في عملية التعدين قليلة، بحيث كان يمكن التعامل مع صعوبة التعدين من خلال وحدة المعالجة المركزية العادية، بشكلٍ يمكن لأي شخص محاولة تعدين البيتكوين والعملات المشفرة الأخرى.
سلبية تعدين وحدة المعالجة المركزية CPU mining
إلا أنه مع تزايد عدد الأشخاص العاملين في مجال التعدين وزيادة معدل هاش الشبكة، أصبح التعدين المربح أكثر صعوبة. كما أدى ظهور أجهزة التعدين المتخصصة مع قوة حسابية أكبر في النهاية إلى جعل تعدين وحدة المعالجة المركزية شبه مستحيل. فاليوم، لم يعد التعدين عن طريق وحدة المعالجة المركزية خيارًا قابلاً للتطبيق، حيث يستخدم جميع المعدنين أجهزة متخصصة.
التعدين عن طريق وحدة معالجة الرسومات GPU mining
تم تصميم وحدات معالجة الرسومات (GPU) لمعالجة مجموعة واسعة من التطبيقات في نفس الوقت. وعلى الرغم من أنها تُستخدم عادةً لألعاب الفيديو أو لعرض الرسومات، إلا أنه يمكن استخدامها أيضًا للتعدين. إذ تعد وحدات معالجة الرسوم (GPU) رخيصة نسبيًا وأكثر مرونة من أجهزة التعدين ASIC الشائعة، بحيث يمكن استخراج بعض العملات البديلة باستخدام وحدات معالجة الرسومات، إلا أن الكفاءة تعتمد على صعوبة التعدين والخوارزمية.
تعدين ASIC
تم تصميم الدائرة المتكاملة الخاصة بالتطبيق (ASIC) لخدمة غرض واحد محدد. في التشفير، يشير إلى الأجهزة المتخصصة المطورة للتعدين، بحيث يعتبر تعدين ASIC عالي الكفاءة ولكنه مكلف.
ارتفاع تكلفة تعدين ASIC
ولكن للتعدين بشكل مربح، تحتاج إلى أجهزة تعدين تنافسية. ونظرًا لأن أجهزة ASIC مطورة من تقنيات التعدين، فإن تكلفة الوحدة أعلى بكثير من وحدات المعالجة المركزية أو وحدات معالجة الرسومات. بالإضافة إلى ذلك، فإن التطورات المستمرة في تقنية ASIC تجعل نماذج ASIC القديمة غير مربحة بسرعة، مما يعني أنها تحتاج غالبًا إلى الاستبدال. هذا يجعل تعدين ASIC أحد أكثر الطرق تكلفة للتعدين، حتى بدون تضمين تكاليف الكهرباء.
إيجابيات وسلبيات تعدين العملات المشفرة
كما هو الأمر في غالب الأعمال، يوجد لتعدين العملات المشفرة إيجابيات وسلبيات وفيما يلي سنستعرض كلا الجانبين.
إيجابيات تعدين العملات المشفرة
- يعتبر نظام إثبات العمل (POW) الذي يستخدمه المُعدنون لتأمين شبكتهم التقنية الأكثر أمانًا، حيث سيحتاج المهاجمون الذين يحاولون التحكم في أكثر من 50٪ من الطاقة الحسابية في شبكة إثبات العمل قدرًا هائلاً من معدات التعدين والكهرباء باهظة الثمن لتحقيق النجاح.
- ستفيد الزيادة في أسعار العملات الرقمية المعدنين الذين يتلقون عملات رقمية كمكافآت لتأمين الشبكة.
- لدى معدني العملات المشفرة مجموعة من العملات المشفرة المعتمدة على تقنية إثبات العمل للاختيار من بينها.
سلبيات تعدين العملات المشفرة
- يتمثل أكبر انتقاد لتعدين العملات المشفرة في استخدامه المكثف للكهرباء، والذي يمكن أن يضر بالبيئة. فوفقًا لأحد الدراسات، يستهلك تعدين البيتكوين ما يقدر بنحو 150 تيراواط / ساعة من الكهرباء سنويًا، وهو أكثر من استهلاك الطاقة في الأرجنتين.
- تعدين العملات الرقمية ليس مربحًا دائمًا.
- بعض أجهزة التعدين المشفرة باهظة الثمن، حيث أنها تحتاج إلى أجهزة حاسوب عالية القدرة بحيث يمكن أن يبلغ سعرها حوالي 15000 دولار.
- كما أن مُعدني العملات المشفرة معرضون للخطر أيضًا إذا اختارت الشبكة الانتقال إلى آلية إجماع PoS.
