هش ریت بیت کوین چیست؟ آشنایی 0 تا 100 با نرخ هش (Hash Rate)

در ادامه، پس از معرفی هش ریت بیت کوین، به تشریح سازوکار شبکه بیت کوین پرداخته و لزوم هش ریت بیت کوین در این شبکه را توضیح خواهیم داد. در انتخاب مطلب نیز در خصوص نحوه تغییرات و نوسانات هش ریت بیت کوین، تاثیرات آن بر قیمت بیت کوین و بازار ارزهای دیجیتال و همین‌طور عوامل این تغییرات و نوسانات صحبت خواهیم کرد. با ما همراه باشید.

هش ریت بیت کوین (Bitcoin Hash Rate) چیست؟

زمانی که یک شبکه بلاکچینی برای اجماع از مکانیسم گواه اثبات کار (Proof of Work) استفاده می‌کند، هش ریت یا نرخ هش (Hash Rate) در واقع خروجی تابع هش (Hash Function) در آن است. این نرخ هش یا هش ریت، نشان‌دهنده سرعت عملکرد دستگاه ماینینگ برای حل محاسبات تابع هش، رسیدن به جواب –همان عدد نانس (Nonce) – و تایید تراکنش مورد نظر است.

کمی گنگ و پیچیده شد؟! خیلی خوب… شاید بهتر باشد از اول مکانیسم و ساز و کار شبکه‌های بلاکچینی مبتنی بر مکانیسم اجماع گواه اثبات کار، مثل شبکه بیت کوین را با هم بررسی کنیم.

قضیه از این قرار است که در شبکه بیت کوین، یکی از نودها شروع کننده فرایند است و یک تراکنش جدید را به شبکه ارسال می‌کند. اکنون، سایر نودها باید برای تایید این تراکنش بکوشند تا در صورتی که اکثریت قریب به اتفاق آن‌ها تراکنش را تایید کرده باشند، تراکنش ثبت شده و در قالب یک بلوک جدید به زنجیره بلوکی یا همان بلاکچین (Blackchain) بیت کوین اضافه شود.

برای تایید این تراکنش، کاری که نودها انجام می‌دهند این است که یک معادله ریاضی را حل کنند! این معادله ریاضی، با استفاده از یک تابع ایجاد شده است که تابع هش (Hash Function) نام دارد. پاسخ معادله هم یک عدد است که نانس (Nonce) نام دارد.

در واقع نودها – من و شمای نوعی که به عنوان ماینر (Miner) در شبکه بلاکچین هستیم – اعداد مختلف را در معادله ریاضی که تابع هش تولید کرده است قرار می‌دهند و به صورت حدس و خطایی سعی می‌کنند به جواب نهایی که عدد نانس است برسند.

هریک از نودها که توان محاسباتی بالاتری دارد، راحت‌تر و سریع‌تر می‌تواند به این عدد دست پیدا کند. نودی که زودتر از بقیه پاسخ را پیدا کرده، نود برنده است و در ازای این کار، پاداش دریافت خواهد کرد. اما نکته این‌جا است که کل این فرایند مکانیسم اجماع نام دارد؛ نوع این مکانیسم اجماع هم گواه اثبات کار (Proof of Work) نام دارد.

اکنون که پاسخ به دست آمده، تراکنش تایید می‌شود، یک بلوک جدید ایجاد شده و این تراکنش که تا به حال معلق بود داخل آن قرار می‌گیرد و تعدادی هم بیت کوین جدید با ایجاد همین یک بلوک استخراج می‌شود که به عنوان پاداش، به ماینر یا همان نودی اعطا می‌شود که توانسته بود زودتر از همه پاسخ هش را پیدا کرده و فرایند تایید را تکمیل کند.

حالا، بعد از این‌که ساز و کار شبکه بیت کوین را یاد گرفتیم، شاید بهتر باشد یک‌بار دیگر جمله‌ای که در ابتدای بخش در خصوص تعریف هش ریت بیت کوین مطرح شده بود را بخوانیم:

«قدرت پردازش دستگاه‌های ماینینگ در واحد ثانیه نرخ هش یا هش ریت بیت کوین (Bitcoin Hash Rate) نام دارد. در واقع خروجی تابع هش در شبکه بیت کوین را هش ریت بیت کوین می‌گویند. این نرخ هش یا هش ریت، نشان‌دهنده سرعت عملکرد دستگاه ماینینگ برای حل محاسبات تابع هش، رسیدن به جواب و در نهایت تایید تراکنش مورد نظر است».

رابطه هش ریت بیت کوین با سختی شبکه

بسیار خوب… فهمیدیم که هش ریت در واقع توان محاسباتی یا قدرت پردازش دستگاه‌های ماینر در شبکه بیت کوین است. اما نکته مهمی که وجود دارد این است که در شبکه بیت کوین، معادلاتی که از طرف تابع هش تولید می‌شوند همیشه به یک میزان سخت نیستند!

این معادلات ممکن است در برخی از بازه‌های زمانی ساده‌تر باشند و در برخی بازه‌های زمانی دیگر، از سطح دشواری بالاتری برخوردار باشند.

طبعاً هر چه سطح سختی معادلات بیشتر باشد، قدرت محاسباتی بالاتری هم برای حل آن‌ها نیاز خواهد بود؛ پس هش ریت بیت کوین افزایش خواهد یافت. برای درک این مساله، بد نیست نگاه دوباره‌ای به ساز و کار شبکه بیت کوین داشته باشیم:

بعد از این‌که تراکنش جدید وارد شبکه شد، نودها یا دستگاه‌های ماینر شروع می‌کنند به پیدا کردن عدد نانس که پاسخ نهایی معادله‌ای است که تابع هش تولید کرده است… دستگاه‌های ماینر باید میلیون‌ها حدس در ثانیه بزنند تا در نهایت بتوانند به این عدد نانس برسند. به عبارت دیگر، دستگاه‌ها باید بتوانند به هش هدف (Target Hash) دست پیدا کنند.

وقتی که معادلات سخت‌تر می‌شوند – یعنی سختی شبکه بیت کوین (Bitcoin Network Difficulty) افزایش پیدا می‌کند – این هش هدف هم تغییر می‌کند. پس در نهایت، نکته این است که با «افزایش سختی شبکه، هش ریت بیت کوین نیز افزایش پیدا می‌کند».

اهمیت و کاربرد هش ریت بیت کوین

خوب… شاید این سوال برایتان پیش بیاید که من چرا باید با هش ریت بیت کوین آشنا شوم؟ یا هش ریت بیت کوین اساساً چه کاربردی دارد و چرا باید چنین چیزی را شناخته و دنبال کنیم؟!

در پاسخ به این عزیزان باید گفت که در سایه شناخت و بررسی هش ریت، شما می‌توانید دو معیار بسیار مهم در شبکه بیت کوین را ارزیابی کنید:

• امنیت شبکه بیت کوین
• سختی شبکه بیت کوین

هش ریت بیت کوین و امنیت شبکه

جالب است بدانید که یکی از مهم‌ترین معیارهای ارزیابی میزان امنیت یک شبکه بلاکچینی – که بر اساس گواه اثبات کار فعالیت می‌کند و فرایند استخراج در آن وجود دارد – همین هش ریت است.

زمانی که هش ریت بیت کوین در سطح بالایی قرار دارد، به این معنی است که دستگاه‌های استخراج فعال در آن بسیار زیاد بوده و در عین حال، از توان محاسباتی بالایی برخوردار هستند. از این رو، هکرها برای این‌که بتوانند در چنین شبکه‌ای نفوذ کرده و آن را هک کنند، به تعداد بالایی دستگاه‌های ماینر نیاز خواهند داشت که توان محاسباتی بالایی داشته باشند!

این یعنی، یک هکر برا تسلط بز شبکه بیت کوین باید هزینه سخت‌افزاری و انرژی برق سرسام‌آوری را پرداخت کند؛ که عملاً از هکرهای معمولی و فردی و حتی بسیاری از مزرعه‌های بزرگ هم برنمی‌آید.

دقیقاً به همین خاطر است که تاکنون هیچ‌کس نتوانسته به شبکه بیت کوین نفوذ کند. هش ریت بیت کوین بسیار بالا است و از این رو در بالاترین سطح امنیتی ممکن قرار دارد.

هش ریت بیت کوین و سختی شبکه

گفتیم که وقتی هش ریت بیت کوین افزایش پیدا می‌کند، سختی شبکه نیز افزایش یافته است. با این اوصاف، یکی از مهم‌ترین و بهترین معیارها برای ارزیابی و اندازه‌گیری سختی استخراج در شبکه بیت کوین، نرخ هش آن است.

جالب است بدانید که مدت زمان مورد نیاز برای ایجاد هر بلوک، تقریباً چیزی در حدود 10 دقیقه است. پس از این‌که در مدت زمان حدود دو هفته، تعداد بلوک‌های جدید استخراج شده به 2016 بلوک می‌رسند، سختی شبکه به نحوی تنظیم می‌شود که تعداد هر بلوک به ازای 10 دقیقه همچنان برقرار باشد.

پس اگر تعداد بلوک‌های بیشتری استخراج شده باشد، شبکه سختی خود را افزایش می‌دهد تا به حد نصاب برسد و در این صورت، توان محاسباتی دستگاه‌ها نیز برای استخراج افزایش پیدا می‌کند.

برعکس این جریان، زمانی هم که تعداد بلوک‌های استخراج شده در طول دو هفته کمتر از 2016 بلوک باشد، شبکه سعی می‌کند با راحت‌تر کردن معادلات تابع هش، سختی شبکه را کاهش دهد تا تعداد مورد نیاز خود را تامین و تنظیم کند. باز هم طبیعی است که با کاهش سختی شبکه، این‌بار دستگاه‌ها نیز توان محاسباتی کم‌تری را استفاده می‌کنند و هش ریت بیت کوین پایین می‌آید.

هش ریت بیت کوین و انرژی؛ مساله این است!

واقعیت این است که بالا بودن هش ریت بیت کوین اگر چه از نظر امنیت شبکه و قدرت آن اهمیت دارد و از نظر آماری و تاریخی نیز تاثیر قابل توجهی روی افزایش قیمت این ارز دیجیتال داشته است (کافی است به نمودار هش ریت بیت کوین نسبت به قیمت آن در شکل زیر توجه کنید)، اما از نظر زیست محیطی بسیار نگران کننده است!

هرچه هش ریت بیت کوین افزایش پیدا می‌کند، توان محاسباتی رایانه‌ای مورد نیاز برای استخراج بیت‌کوین‌های تازه نیز از طریق حل الگوریتم‌های پیچیده بیشتر می‌شود. در نتیجه، مصرف برق شبکه جهانی استخراج بیت‌کوین نیز به شدت در حال افزایش است.

در واقع، در کنار آلودگی‌های زیست محیطی نظیر انتشار دی‌اکسید کربن، بحث مصرف بالای انرژی نیز اهمیت دارد. خصوصاً که طی سال‌های اخیر استفاده از انرژی برق آبی برای استخراج بیت‌کوین به شدت رو به فزونی گذاشته است.

داده‌های منتشر شده از سوی دانشگاه کمبریج، حاکی از آن هستند که تقریباً فقط چیزی در حدود 39 درصد از کل انرژی مورد استفاده برای انجام محاسبات پیچیده استخراج بیت ‌کوین، از طریق منابع تجدیدپذیر تامین می‌شود. البته، این در حالی است که حدود 76 درصد از افرادی که به استخراج بیت ‌کوین مشغول هستند، از انرژی‌های تجدیدپذیر نیز در ترکیب با انرژی مورد استفاده خود بهره می‌گیرند.

نحوه اندازه‌گیری هش ریت بیت کوین

همان‌طور که قبلاً هم اشاره شد، هش ریت بیت کوین نشان دهنده تعداد انجام محاسبات در هر ثانیه را نشان می‌دهد. با این اوصاف، احتمالاً می‌توان انتظار داشت که با میلیارد و تریلیون و سایر واحدهای شمارشی نظایر آن‌ها طرف باشیم!

در ادامه، تعدادی از واحدهای اندازه‌گیری و بیان هش ریت بیت کوین را می‌بینیم:

جالب است بدانید که در حال حاضر، هش ریت بیت کوین به اگزا هش بر ثانیه رسیده است! در زمان نگارش این مقاله، هش ریت بیت کوین چیزی در حدود 586.4 اگزا هش بر ثانیه (EH/s) گزارش شده است که نشان از امنیت و قدرت بالای شبکه بیت کوین دارد.

برای دسترسی به هش ریت بیت کوین هم می‌توانید از وب‌سایت‌های مختلف نظیر بلاکچین دات کام (Blockchain.com) یا نیوهج (New Hedge) استفاده کنید.

تغییرات و نوسانات هش ریت بیت کوین

اگر به نمودار هش ریت بیت کوین نگاه کرده باشید، متوجه می‌شوید که این نرخ به شدت در حال نوسان است. اگر چه در بلند مدت، روند آن همواره صعودی بوده، چرا که تعداد نودهای شبکه بیت کوین مدام در حال افزایش است و دستگاه‌ها نیز در حال توسعه هستند، اما در بازه‌های زمانی کوتاه مدت افت و خیزهای زیادی دارد.

هش ریت بیت کوین از نظر تاریخی و عوامل تاثیرگذار روی آن

با نگاه به نمودار زیر می‌توان فهمید که هش ریت بیت کوین به ویژه از یک دوره به بعد – سال 2018 میلادی – که قیمت بیت کوین به یک‌باره شروع به افزایش کرده است، رشد قابل توجهی داشته است.این در حالی است که بالاترین نرخ‌های هش بیت کوین را طی سال گذشته میلادی و امسال – 2024 میلادی – شاهد بوده‌ایم. شیب نمودار، طی این دوسال بیش از پیش افزایش داشته است:

می‌توان گفت که یکی از مهم‌ترین عوامل تاثیرگذار بر هش ریت بیت کوین، قیمت آن است. بدیهی است که هر چه قیمت بیت کوین بالاتر باشد، ماینرهای بیشتر و قدرتمندتری وارد شبکه خواهند شد تا بتوانند این توکن ارزشمند را استخراج کرده و کسب سود کنند.

از طرفی، در بحث نوسانات هش ریت بیت کوین، عوامل دیگری نیز دخیل هستند. یکی از این عوامل سختی شبکه است که قبلاً در خصوص آن به تفصیل صحبت شد. اما عامل دیگری که اغلب به شدت روی هش ریت شبکه بیت کوین تاثیر می‌گذارد، هاوینگ بیت کوین (Bitcoin Halving) است.

اگر دقت کنید، متوجه می‌شوید که معمولاً هر بار با رخداد هاوینگ، افت قابل توجهی در هش ریت شبکه بیت کوین اتفاق می‌افتد.

دلیل این امر آن است که با هاوینگ، پاداش استخراج بلوک جدید در شبکه نصف می‌شود، پس به محض هاوینگ – که هر چهار سال اتفاق می‌افتد – یک سری از دستگاه‌های ماینر قدیمی که دیگر توجیه اقتصادی ندارند از چرخه جهانی استخراج بیت کوین خارج می‌شوند. پس هش ریت افت می‌کند… اما به مرور زمان مجدداً احیا شده و در میان مدت و بلند مدت شروع به رشد می‌کند.

تاثیر تغییرات هش ریت بر بازار ارزهای دیجیتال

نمودارهای هش ریست بیت کوین به خوبی نشان یم‌دهند که افزایش هش ریت، کاملاً با افزایش قیمت بیت کوین همسو است. این امر، هم از این نظر قابل بررسی است که به محض افزایش قیمت بیت کوین، ماینرهای بیشتری علاقه‌مند به استخراج آن می‌شوند و هم از این حیث قابلیت بحث دارد که با افزایش هش ریت بیت کوین، امنیت شبکه بالاتر رفته و با اعتماد بیشتر سرمایه‌گذاران، تقاضا برای این ارز نیز افزایش می‌یابد؛ پس قیمت آن رو به رشد می‌گذارد.

اما از آن‌جا که بیت کوین، سردم‌دار بازار ارزهای دیجیتال است، طبعاً با افزایش قیمت بیت کوین، سایر آلت کوین‌ها نیز شروع به رشد قیمتی در بازار می‌کنند!

به همین خاطر است که شما یم‌توانید با تحلیل و ارزیابی نمودارهای هش ریت بیت کوین، در مورد بازار ارزهای دیجیتال اطلاعات خوب و سودمندی را به دست بیاورید. با این حال، این نکته ار هم باید در نظر داشت که با افزایش بی‌رویه هش ریت بیت کوین، مصرف انرژی آن نیز به شدت در حال افزایش است و می‌تواند از این نظر، برای بیت کوین و اکوسیستم آن یک هشدار جدی تلقی شود.

خیلی از افرادی که طرفدار محیط زیست هستند، یکی از عمده‌ترین دلایل سقوط احتمالی بیت کوین در آینده و اوج گرفتن اتریوم به جای آن را – که در اصطلاح فلیپنینگ (Flippening) نامیده می‌شود – همین مصرف انرژی بالای بیت کوین معرفی می‌کنند.

جمع‌بندی

نرخ هش یا هش ریت بیت کوین (Bitcoin Hash Rate) عبارت است از قدرت پردازش دستگاه‌های ماینینگ در واحد ثانیه؛ در واقع خروجی تابع هش در شبکه بیت کوین را هش ریت بیت کوین می‌گویند. این نرخ هش یا هش ریت، نشان‌دهنده سرعت عملکرد دستگاه ماینینگ برای حل محاسبات تابع هش، رسیدن به جواب و در نهایت تایید تراکنش مورد نظر است.

هش ریت بیت کوین، از نظر تاریخی به شدت در حال افزایش است و عمده‌ترین عامل آن نیز افزایش قیمت بیت کوین پس از سال 2018 و تمایل فزاینده ماینرها برای استخراج بیشتر این ارز دیجیتال است. رقم گزارش شده برای هش ریت بیت کوین در زمان نگارش این مقاله، چیزی در حدود 586.4 اگزا هش بر ثانیه (EH/s) است که در کنار سایر واحدها، واحد اندازه‌گیری اگزا هش بر ثانیه در متن مقاله توصیف شده است.

شما می‌توانید با مطالعه مقاله فوق، تاثیرات زیست محیطی افزایش هش ریت بیت کوین، تاثیرات آن بر قیمت بیت کوین و در حالت کلی بازار ارزهای دیجیتال را مطالعه کنید، وب‌سایت‌های ارائه دهنده داده‌های مربوط به هش ریت بیت کوین را بشناسید و مواردی از این دست…

سوالات متداول

1. هش ریت بیت کوین (Bitcoin Hash Rate) چیست؟

نرخ هش یا هش ریت بیت کوین (Bitcoin Hash Rate) عبارت است از قدرت پردازش دستگاه‌های ماینینگ در واحد ثانیه؛ در واقع خروجی تابع هش در شبکه بیت کوین را هش ریت بیت کوین می‌گویند. این نرخ هش یا هش ریت، نشان‌دهنده سرعت عملکرد دستگاه ماینینگ برای حل محاسبات تابع هش، رسیدن به جواب و در نهایت تایید تراکنش مورد نظر است.

2. هش ریت بیت کوین چه رابطه‌ای با سختی شبکه دارد؟

با افزایش سختی شبکه، هش ریت بیت کوین نیز افزایش پیدا می‌کند. بدیهی است که هر چه معادله خروجی از تابع هش سخت‌تر باشد (افزایش سختی)، توان محاسباتی مورد نیاز برای آن هم افزایش می‌یابد که همان هش ریت بیت کوین نام دارد.

3. هش ریت بیت کوین چه رابطه‌ای با قیمت آن دارد؟

هر چه قیمت بیت کوین بالاتر می‌رود، هش ریت بیت کوین نیز افزایش می‌یابد چرا که ماینرهای بیشتری تمایل پیدا می‌کنند این ارز دیجیتال ارزشمند را استخراج و از آن کسب سود کنند. در عین حال، افزایش هش ریت بیت کوین به منزله افزایش امنیت در شبکه آن است که منجر به افزایش اعتماد و تقاضا در سرمایه‌گذاران می‌شود و قیمت را بالا می‌برد.