اصطلاح هش و نرخ هش یکی از مفاهیم پایه در دنیای رمزارزها و بلاک چین است. در واقع این مفاهیم یکی از کلیدهای ورود به این فضا و درک آن است. تولید بلاک ها در بلاک چین با مفهوم هش ارتباط دارد و نرخ هش نیز مفهومی است که در استخراج در شبکه هایی که از الگوریتم اجماع اثبات کار (proof of work) استفاده می کنند، کاربرد دارد. در این مقاله تلاش شده تا این دو مفهوم به زبان ساده توضیح داده شود.
هش چیست؟
در صنعت رمزنگاری و ارزهای دیجیتال کلمه هش (hash) به خروجی تولید شده توسط یک تابع هش پس از ارسال داده گفته می شود. عملکرد تابع هش به این صورت است که یک رشته متنی، عددی یا هر داده ای با هر طولی را به یک رشته از حروف و اعداد با یک طول ثابت تبدیل می کند. برای درک بهتر مفهوم هش، لازم است در مورد عملکردهای هش و نحوه کار آنها توضیح دهیم.
توابع هش الگوریتم های ریاضیاتی هستند که مقدار ورودی از هر اندازه را به یک خروجی (هش) با اندازه ثابت تبدیل می کنند. در بیشتر موارد، خروجی از یک عدد هگزادسیمال تشکیل شده است؛ یعنی به شکل ترکیبی از اعداد 0 تا 9 و حروف a تا f نشان داده می شود.
به عنوان مثال، اگر عبارت «سکه نیوز» را به عنوان ورودی به یک تابع هش با الگوی SHA-256 بدهیم، مقدار خروجی آن به این شکل خواهد بود:
bebfd027b8df34b6443305b495cb05226ec5fca5a018bf4d0520ef528a0fe5cf
مهم نیست که چند بار این عمل را انجام دهیم، خروجی آن همیشه به صورت یکسان خواهد بود، مگر اینکه تغییری در مقدار ورودی ایجاد شود. هرگونه تغییر جزئی در ورودی باعث می شود که یک هش کاملا متفاوت در خروجی ظاهر شود. به عنوان مثال، اگر به جای «سکه نیوز»، عبارت «سککه نیوز» را وارد کنیم، این خروجی را خواهیم داشت:
f1b8bb89a5ea1408ba4d457d43186d6a20a1bbaf91a86e66cfd0e8aa6f80ba37
هش ها برای تأیید اعتبار برخی اطلاعات بدون اینکه اطلاعات دیده شوند، به کار می رود. در عمل، توابع هش ممکن است در جاهای مختلفی استفاده شود. پایگاه داده، تحلیل فایل های بزرگ و مدیریت داده برخی از کابردهای تابع هش است.
تابع هش وقتی با تکنیک های رمزنگاری ترکیب شود، تابع هش رمزنگاری نامیده می شود. این نوع توابع به طور گسترده در امنیت اطلاعات مورد استفاده قرار می گیرند و بخشی اساسی در بیشتر شبکه های بلاک چین هستند.
بلاک چین رمزارزها عملیات زیادی دارد که از هش کردن استفاده می کنند و در فرآیند استخراج بسیار مهم هستند.
نرخ هش چیست؟
اصطلاح هش ریت یا نرخ هش (hash rate) به سرعت کامپیوتر در انجام محاسبات هش گفته می شود. نرخ هش که قدرت هش هم نامیده می شود، در بلاک چین هایی مورد استفاده قرار می گیرد که از الگوریتم اجماع اثبات کار (proof of work) برای ایجاد و تایید بلاک ها استفاده می کنند. در زمینه رمزارزهایی مثل بیت کوین یا کونوس ایکس (CCXX)، نرخ هش نشان دهنده کارایی و عملکرد یک دستگاه استخراج یا رایانه ای است که برای ماینینگ مورد استفاده قرار می گیرد. نرخ هش مشخص می کند که یک سخت افزار استخراج، محاسبات یک بلاک هش معتبر را با چه سرعتی انجام می دهد.
در فرآیند استخراج هزاران بار تلاش برای هش کردن صورت می گیرد تا زمانی که یک هش معتبر تولید شود. به عبارت دیگر، یک استخراج کننده رمزارزی مثل کونوس ایکس برای تولید هش باید یک دسته داده را از طریق یک تابع هش اجرا کند و این عمل تنها زمانی موفقیت آمیز خواهد بود که یک مقدار هش خاص ایجاد شود.
علاوه بر این، نرخ هش به مجموع قدرت محاسباتی یک شبکه بلاک چین مانند بلاک چین کونوس ایکس و یا مجموع قدرت محاسباتی یک استخر استخراج نیز اشاره دارد. وقتی از نرخ هش بلاک چین کونوس ایکس صحبت می کنیم، یعنی قدرت محاسباتی همه دستگاه هایی را اندازه می گیریم که در فرایند استخراج این بلاک چین مشارکت دارند.
همچنین وقتی از نرخ هش یک استخر استخراج صحبت می کنیم، منظور قدرت محاسباتی همه رایانه ها یا دستگاه های استخراجی است که در آن استخر مشارکت دارند و فعال هستند. در واقع ایجاد استخرها براساس همین مفهوم صورت گرفته است. از آنجا که موفقیت در یافتن هش بلاک ها در برخی از بلاک چین ها به دلیل رقابت بسیار بالا نیازمند قدرت محاسباتی بسیار بالایی است، استخراج کنندگان اقدام به تشکیل یک استخر کرده و همه قدرت محاسباتی خود را یکجا به کار می گیرند تا شانس بیشتری برای پیدا کردن هش مورد نظر داشته باشند.
بنابراین، نرخ هش رابطه مستقیم با سودآوری یک استخراج کننده یا استخر استخراج دارد. نرخ هش بالاتر به این معنی است که احتمال استخراج یک بلاک بیشتر است و از همین رو، استخراج کننده شانس بیشتری برای دریافت پاداش بلاک دارد.
به طور معمول، نرخ هش با معیار هش بر ثانیه (h/s) با همراه یک پیشوند مانند مگا، گیگا یا ترا اندازه گیری می شود.
از آنجا که نرخ هش در ابعاد بزرگ بسیار بالا است، برای خلاصه کردن آن از این پیشوندها استفاده می شود.
یک کیلوهش بر ثانیه (1 KH/s) = 1,000 هش در ثانیه
یک مگاهش بر ثانیه (1 MH/s) = 1,000,000 هش در ثانیه (1,000 کیلوهش)
یک گیگاهش بر ثانیه (1 GH/s) = 1,000,000,000 هش در ثانیه (1,000 مگاهش)
یک تراهش بر ثانیه (1 TH/s) = 1,000,000,000,000 هش در ثانیه (1,000 گیگا هش)
یک پتاهش بر ثانیه (1 PH/s) = 1,000,000,000,000,000 هش در ثانیه (1,000 تراهش)
یک اگزاهش بر ثانیه (1 EH/s) = 1,000,000,000,000,000,000 هش در ثانیه (1,000 پتاهش)
نرخ هش و پاداش استخراج و سختی شبکه
نرخ هش، پاداش استخراج و سختی شبکه از جهات مختلفی به یکدیگر وابسته هستند. هر زمان که سختی شبکه افزایش یابد، برای استخراج بلاک ها، نرخ هش بالاتری لازم است. سختی شبکه معیاری است که نسبت شانسِ یافتن بلاک مورد نظر را با توجه به نرخ هش کل شبکه نشان می دهد. یعنی هرچه نرخ هش شبکه بالاتر رود، سختی شبکه هم بیشتر می شود و در نتیجه، شانس استخراج کنندگان برای یافتن بلاک مورد نظر کمتر می شود. در این مورد، نرخ هش شبکه نیز مجموع قدرت محاسباتی همه رایانه ها و دستگاه های استخراجی را نشان می دهد که در این بلاک چین فعال هستند.
برخی بلاک چین ها مثل بیت کوین که با رقابت شدید استخراج کنندگان مواجه شده اند، اکنون نرخ هش بسیار بالایی دارند و پیوستن به این بلاک چین ها به عنوان استخراج کننده، نیازمند تجهیزات قدرتمندی است تا امکان سودآوری داشته باشد. این مسئله باعث شده است که بلاک چین بیت کوین در مجموع مصرف انرژی بسیار بالایی داشته باشد، به طوری که کارشناسان را نگران آسیب های محیط زیستی آن کرده است.
بلاک چین های جدیدی هستند که اقداماتی برای رفع این مشکل و جلوگیری از متمرکز شدن شبکه کرده اند. به عنوان مثال، بلاک چین کونوس ایکس با محدود کردن قدرت محاسباتی کاربران و الزام احراز هویت برای پیوستن به شبکه، بستری را فراهم آورده است که کاربران خانگی نیز بتوانند با رایانه های خود امکان استخراج و کسب درآمد از این بلاک چین را داشته باشند.
این در حالی است که داده های تحلیلی نشان می دهد که امروزه استخراج بیت کوین به انحصار شرکت ها و مزارع بسیار بزرگ استخراج در آمده است. این مشکل علاوه بر کاهش سودآوری استخراج بیت کوین، باعث محروم ماندن کاربران عادی از پیوستن به این شبکه شده و همچنین این رمزارزها را از حالت غیرمتمرکز به یک حالت نیمه متمرکز درآورده است.
منابع: آکادمی بایننس، وب سایت coinsutra.com
کد خبر: 1400020611AAMCMF
مطالب مرتبط:
آموزش خرید و فروش ارزهای دیجیتال
نوسان گیری (Swing Trading) ارز دیجیتال و هر آنچه که باید بدانید!
استیکینگ رمزارز | تمام آنچه که باید درمورد سپرده گذاری رمزارز بدانید!