ماهو تعدين البيتكوين ولماذا هذه العملية ضرورية – الجزء الثالث

كيف يعمل التعدين

تحدثنا في الجزء الثاني عن تبسيط لعملية التعدين وعن مشكلة الانفاق المزدوج وكيف ان ارسال البيتكوين شبيه بارسال ملف موسيقي.

في هذا المقال سنتعمق شيئا ما في الموضوع. واول شيء يجب معرفته هو انه عند ارسال البيتكوين لاوجود لاي ملف مرسل في هذه العملية على الاطلاق, وماقلناه سابقا هو فقط لتبسيط الامر.والعملية ككل هي فقط تنازل عن ملكية بيتكوين لصالح عنوان بيتكوين اخر وكل عنوان لديه مفتاح خاص وصاحب هذا المفتاح هو الوحيد القادر على التوقيع والمصادقة على عملية التحويل, سواءا كانت هذه العملية تخص استقبال او ارسال.

اجهزة المعدنين تقوم بالتحقق من شيئين عندما يتم اكتشاف طلبك. يتم التحقق اولا من التوقيع للتاكد من انك مستقبل هذه المُدْخَلات inputs, وثاني شيء هو التحقق من انه لم يسبق انفاق هذه المُدْخَلات, وللتأكد من هذه الاخيرة, اجهزة المعدنين تقوم بالولوج الى قاعدة بيانات لكل التحويلات الماضية, وقد وصفناها سابقا بالسجل والمسمى التقني هو block chain, ومطابقتها لمعرفة هل تم استعمال نفس المُدْخَلات في عملية تحويل سابقة او انها لازالت متاحة. نسخ قاعدة البيانات هذه block chain يتم تخزينها في حواسيب واجهزة مستعملي بيتكوين المتصلين بالشبكة.

وبهذه الطريقة يصبح المعدنين اشبه بالعمل الذي يقوم به صرافو البنوك الذي يكون دورهم التقليدي في البنوك هو فحص الشيكات, التاكد من التواقيع ورقم الحساب, هوية العميل واخيرا التحقق من ان حساب العميل لديه سيولة كافية لدعم هذا التحويل.

استكمال الكتلة “BLOCK”

عند التحقق من كل شيء اجهزة المعدنين ستقوم باضافة التحويلات الصحيحة الى لائحتهم الخاصة, وفي الحقيقة انه في كل دقائق معدودة يتم اختيارمُعدِّن واحد ليضيف لائحته الخاصة او الكتلة الى سلسلة الكتل block chain وهؤلاء المعدنين هم من يحرصون على تحديث بيانات block chain منذ بداية العملة الرقمية.

التخمين والتحقق

كتلة المُعدِّن تصبح جزء من السلسلة العامة كيفما كان حجم مجتمع المعدنين, هؤلاء الذين يتحققون من التوقيع الرقمي للكتلة المقترحة. هذا التوقيع يتم انشاءه حاسوبيا من ثلاث مُدْخَلات inputs:

1 توقيع للكتلة السابقة 2 لائحة التحويلات الصحيحة التي سبقت هذا التوقيع 3 رقم عشوائي خاص يتم تسميه تقنيا ب nonce.

ولفهم الامر شيئا ما, نحتاج بعض المعلومات عن التواقيع الرقمية. التواقيع تعمل عن طريق استعمال خواص الهاش hash هذا الاخير هو عبارة عن معادلات رياضية التي تأخد اي بيانات من المُدْخَلات inputs لانشاء مُخرِجات output بشكل عشوائي التي تطابق دائما هذه المُدْخَلات بشكل جد دقيق.

خاصية الهاش hash المستعملة في البيتكوين تسمى تقنيا ب SHA256, وعلى سبيل المثال اذا كانت المُدْخَلات inputs مثل النص الكتابي التالي:

هذا هو الهاش

ستكون المُخرِجات output دائما عبارة على سلسلة من الارقام والاحرف على الشكل التالي:

80065e857a76507aee07b8a0e5e1151a119fc3c7b1fd8ea224e7febeb3254f51

يمكنك تجربة العملية بنفسك من خلال هذا الموقع xorbin وتجربة كتابة نفس هذه الجملة * هذا هو الهاش * ستحصل على نفس سلسلة الاحرف والارقام الموجودة في الاعلى واي تغيير كيفما كان في المُدْخَلات inputs سينتج عنه تغيير ايضا في مُخرِجات output مثال ذلك على الشكل التالي:

هذا هو الهاش!

b03e259b77163ab1e8163297e8547240f0d1a404506a8150203f8cceb682cc51

هذا هو الهاش:

6ca072c660bf9eb340e5c2561edfd58f3cb2815f86a530af704d02ba1fb9b690

لهذا فان المُدْخَلات inputs لتوقيع كتلة جديدة, هو توقيع ايضا للكتلة السابقة ولائحة التحويلات الحالية, وكل المعدنين لديهم القابلية لكتابة توقيع للكتلة السابقة ولائحة التحويلات الحالية بكل سهولة باستعمال حواسيبهم القوية, ولكي يكون هنالك فائز في فترات منتظمة يجب جعل المعدنين يتنافسون حول المكافأة؟ والحل هو طلب سلسلة من الصعب انشائها بسهولة وتبدأ بعدد من الاصفار مثل المثال التالي:

“0000000000000xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx”

هذا السطر الطويل من الاصفار في بداية الهاش هو صعب التخمين, لذلك فانه دائما المُدْخَلات inputs ينتج عنها مُخرِجات output الهاش, التي تبدأ بكل هذه الاصفار, وهذا الدمج يشرك معه رقم عشوائي ويسمى تقنيا كما قلنا سابقا ب nonce الذي يجب على المعدننين تخمينه.

المعدنين الذين يتوفرون على حواسيب قوية يمكن تخمين الحل بسرعة, وهو مثل شراء العديد من تذاكر اليانصيب وهؤلاء المعدنين لديهم فرصة اكبر للفوز وايجاد هذا الهاش الاستثنائي. لهذا تجد المعدنين يتنافسون فيما بينهم بالاستثمار اكثر في الاجهزة والحواسيب القوية وبهذا الشكل يزداد معدل الصعوبة او ينخفض حسب حجم وقوة الاجهزة المرتبطة بشبكة التعدين.

لو وجد اي مُعدِّن حل للكتلة عبر كتابة التوقيع بعدد الاصفار المطلوب يقوم بنشره, وباقي المعدنين سيقومون بالتحقق ومراجعة هذا الحل والموافقة عليه وبالتالي تذهب مكافأة حل الكتلة الى صاحب الحل ويبدأون في منافسة جديدة للايجاد حل كتلة جديدة.

المكافاة

الخلاصة هي ان المكافأة هي من يجعل كل المعدنين يقومون بالتعدين وبروتوكول البيتكوين بدأ بمكافأة 50 بيتكوين لكل كتلة يتم حلها ويتم تخفيض هذه المكافاة كل اربع سنوات الى النصف, وللتذكير المكافاة الحالية هي 25btc. وفي يوم من الايام ستكون المكافأة عن حل الكتلة جد ضئيلة.

بسبب هذه الصعوبة اصبح المعدنين يشتركون في mining pools.