دستگاه ماینر چیست؟ بهترین و پرسودترین دستگاه ماینر

برای افزودن تراکنش به بلاک چین، ابتدا اعتبار تراکنش باید توسط ماینر تایید شود. یعنی بررسی اینکه فرستنده وجه کافی برای تکمیل تراکنش را داشته باشد و اینکه تراکنش قبلا در بلاک چین ثبت نشده باشد. وقتی ماینر یک تراکنش را تایید کرد، آن را به همراه سایر تراکنش‌های تایید شده به یک بلوک اضافه می‌کند. برای اضافه کردن این بلوک جدید به بلاک چین ماینر باید یک پازل رمزنگاری شده را حل کند. با حل مسئله ارز دیجیتال جدیدی برای پاداش به ماینر ایجاد می‌شود. توجه داشته باشید که برای حل این مسائل ریاضی سنگین، قدرت محاسباتی زیادی نیاز است. طبیعتا هرچه قدرت پردازش ماینر بالاتر باشد، شانس حل مسئله و دریافت پاداش بیشتر است. به این فرآیند ماینینگ Mining می‌گویند.

ماینر چیست؟

همانطور که در مقدمه بیان شد؛ استخراج ارزهای دیجیتال یا ماینینگ به معنای استفاده از سخت‌افزارهای کامپیوتری برای ارائه فرآیندهای محاسباتی یک شبکه بلاکچین است. ماینینگ راهی برای کمک به امنیت یک شبکه بلاکچین در برابر حملات است. پاداش حل مسئله استخراج برای یک بلوک، معمولا در قالب کوین اختصاصی همان شبکه داده می‌شود. استخراج‌کننده یا ماینر ارز دیجیتال، سخت افزاری است که فرآیند ماینینگ را انجام می‌دهد. ماینرها در همه بلاکچین‌هایی که از اجماع اثبات کار (PoW) استفاده می‌کنند؛ کاربرد دارند. مکانیزم اجماع برای پردازش و تأیید تراکنش‌ها به‌صورت امن و جلوگیری از دوبار خرج کردن و سایر حملات بلاکچین طراحی و استفاده می‌شود. معروف‌ترین بلاکچین PoW بیت‌کوین است. شبکه‌های شناخته‌شده دیگری مانند اتریوم 1.0 هم با PoW کار می‌کنند.

نقش ماینر در بلاک چین

ماینرها در اکوسیستم بلاکچین نقش حیاتی ایفا می‌کنند. در واقع بدون ماینرها، بلاکچین عملکردی ندارد. موارد زیر نقش و دلیل اهمیت ماینرها هستند:

• امنیت یکی از مزایای کلیدی فناوری بلاکچین  است. بلاکچین به گونه‌ای طراحی شده است که قابل دستکاری نباشد، به این معنی که پس از ثبت یک تراکنش در بلاکچین، امکان تغییر یا حذف آن وجود ندارد.

ماینرها با تایید تراکنش‌ها و افزودن آنها به دفتر کل، به حفظ امنیت بلاکچین کمک می‌کنند. با این روند دفتر کل همیشه دقیق و به‌روز باقی می‌ماند و تراکنش‌های جعلی ثبت نمی‌شوند.

• غیرمتمرکز بودن جنبه مهم دیگر بلاکچین است. برخلاف سیستم‌های متمرکز سنتی که در آن یک نهاد واحد داده‌ها را کنترل می‌کند، بلاکچین توسط شبکه‌ای از نودها نگهداری می‌شود که با هم کار می‌کنند تا یکپارچگی دفتر کل را تضمین کنند.

ماینرها در حفظ غیرمتمرکز بودن بلاکچین نقش مهمی ایفا می‌کنند. زیرا امکان ماینینگ برای هر کسی با تهیه تجهیزات مناسب وجود دارد. پس هیچ نهاد واحدی کنترل شبکه را در دست ندارد.

• پاداش‌دهی به ماینرها با هدف حفظ امنیت و غیرمتمرکز بودن بلاکچین انجام می‌شود. هنگامی که یک ماینر با موفقیت یک بلوک را به بلاکچین اضافه می‌کند، مقدار معینی ارز دیجیتال به عنوان پاداش دریافت می‌کند.

با این سیستم پاداش‌دهی انگیزه مالی برای ماینرها ایجاد می‌کنند تا به تایید تراکنش‌ها و افزودن آنها به بلاکچین ادامه دهند. امنیت و غیرمتمرکز ماندن بلاک چین در گرو ادامه فعالیت ماینرها است.

ریسک و معایب ماینینگ

• ریسک‌های استخراج عموما مالی هستند. به طور مثال برای استخراج بیت‌کوین تلاش و هزینه بالایی برای خرید تجهیزات دارد در حالی که ممکن است هیچ بازدهی از این سرمایه‌گذاری عاید نشود.
•  در برخی از حوزه‌های قضایی، استخراج و استفاده از بیت‌کوین قانونی نیست. بهتر است قبل از سرمایه‌گذاری  روی تجهیزات استخراج، درباره موضع‌گیری قانونی و کلی کشور خود نسبت به ارزهای دیجیتال تحقیق کنید.
• نگرانی‌های زیادی در مورد تأثیرات زیست‌محیطی و ردپای کربنی فرآیند ماینینگ وجود دارد.چون انرژی مورد نیاز شبکه بسیار زیاد است و به گفته برخی منابع معادل انرژی مصرفی کشورهای کوچک است.
• با اینکه کارایی میکروچیپ‌های ماینرهای اسیک ASIC (در ادامه انواع ماینرها را توضیح داده‌ایم) به طرز چشم‌گیری افزایش یافته است، شرکت‌های بزرگ (مزارع و استخرها) استخراج به دلیل به روز رسانی مداوم تجهیزات خود برای افزایش سرعت هشینگ و پیروزی در رقابت استخراج، مقدار زیادی زباله الکترونیکی تولید می‌کنند. به گفته Digiconomist، میزان زباله الکترونیکی تولید شده بخاطر ماینینگ سالانه ۲۷.۶۶ کیلو تن تخمین زده می‌شود.
• علاوه بر سروصدای زیاد، تجهیزات استخراج گرمای زیادی هم تولید می‌کنند. بنابراین هزینه‌های خنک‌سازی و خرید فن هم باید در نظر بگیرید. به ویژه اگر یک یا چند ASIC به‌صورت ۲۴ ساعته در حال کار باشند.

پارامترهای مهم انتخاب دستگاه ماینر

ریگ یا دکل‌های استخراج ویژگی‌های فنی مختلفی دارند، اما مهم‌ترین ویژگی مورد بحث برای دستگاه‌های ماینر همیشه قیمت دستگاه، بهره Efficiency، هش ریت Hashrate یا نرخ هش، نویز Noise و الگوریتم Algorithm هستند.

قیمت ماینر

بیشتر دستگاه‌های ماینر سودآور ارزان نیستند و پیدا کردن یک دستگاه استخراج ارز دیجیتال سودآور با قیمت کمتر از ۱۰۰۰ دلار دشوار است. البته، بودجه افراد بسته به شرایط شخصی آن‌ها متفاوت خواهد بود، اما یکی از عوامل مهمی که باید در نظر گرفت بازده سرمایه‌گذاری (ROI) است. شما باید بدانید با چه مدت کار کردن دستگاه می‌توانید از طریق استخراج ارز دیجیتال، هزینه اولیه یا همان هزینه خود دستگاه را جبران کنید.

بهره و کارایی ماینر

نرخ هش بالا یعنی قدرت استخراج بیشتر اما در سمت مقابل با مصرف برق بالا و در نتیجه هزینه‌های بالای قبض برق همراه است. بنابراین هنگامی که ROI و سودآوری خود را محاسبه می‌کنید، باید هزینه‌های برق خود را کم کنید. این هزینه‌ها بسته به جایی که زندگی می‌کنید متفاوت خواهد بود، اما باز هم ابزارهای زیادی به صورت آنلاین وجود دارند که می‌توانند به شما کمک کنند این محاسبات را انجام دهید و بفهمید که کدام دستگاه‌ها واقعا در منطقه شما سودآور خواهند بود.

نرخ هش یا هش ریت ماینر

نرخ هش Hashrate بالا با وجود مصرف انرژی بالا، ویژگی مثبتی برای دستگاه ماینر است. درباره واحدهای نرخ هش بیشتر بدانید:

• 1 کیلوهش بر ثانیه (kH/s) برابر ۱۰۰۰ هش در ثانیه است.
• 1 مگاهش بر ثانیه  (MH/s) برابر  ۱,۰۰۰,۰۰۰ (یک میلیون) هش در ثانیه است.
• 1 گیگاهش بر ثانیه GH/s برابر  ۱۰۰۰,۰۰۰,۰۰۰ (یک میلیارد) هش در ثانیه است.
• 1 تراهش بر ثانیه (TH/s) برابر ۱۰۰۰,۰۰۰,۰۰۰,۰۰۰ (یک تریلیون) هش در ثانیه است.

البته واحد اندازه‌گیری Sol/S (راه‌حل‌ها در هر ثانیه) هم وجود دارد. Sol/s معمولا معادل H/s (هش‌ها در هر ثانیه) است، اما ممکن است به الگوریتم هشینگ بستگی داشته باشد. در اینجا واحدهای Sol/S داریم:

• یک Ksol/s برابر  هزار هش در ثانیه است.
• یک Msol/s برابر  یک میلیون هش در ثانیه است.
• یک Tsol/s برابر  یک تریلیون هش در ثانیه است.

سروصدای دستگاه ماینر

دستگاه‌های استخراج سر و صدای زیادی (محدوده ۵۰ تا ۷۵ دسی‌بل) دارند. برای درک و مقایسه این صدا به طور مثال صدای بیشتر جاروبرقی‌ها در حدود ۷۰ دسی‌بل است. بنابراین باید سطح صدایی که می‌توانید با آن زندگی کنید را در نظر بگیرید. به هیمن دلیل مزارع استخراج ارز دیجیتال (تعداد زیادی ماینر دارند) اغلب در مناطق برون شهری و جدای از فضای زندگی ایجاد می‌شوند.

الگوریتم ماینر

مورد دیگری که باید در نظر بگیرید این است که دستگاه شما با کدام الگوریتم استخراج می‌کند. برخی از رایج‌ترین الگوریتم‌های استخراج و ارزهای مربوطه موارد زیر هستند:

• الگوریتم SHA-256: برای استخراج  BTC، BCH، BSV و غیره.
• الگوریتم  اسکریپت Scrypt: برای DOGE، LTC، SYS و غیره.
• الگوریتم Ethash: برای استخراج اتریوم کلاسیک ETC.
• الگوریتم X11: برای استخراج دش DASH.
• الگوریتم Eaglesong: برای استخراج نرووس نتورک CKB.

انواع ماینر

تجهیزات استخراج ارزهای دیجیتال که به دستگاه ماینر یا دکل یا ریگ استخراج معروف هستند؛ انواع مختلف با قیمت، اندازه، مقیاس، عملکرد و کارایی متفاوتی دارند. سه نوع اصلی ماینرها شامل واحد پردازش مرکزی CPU، واحد پردازش گرافیکی GPU، میدان برنامه‌پذیر گیت آرایه‌ای FPGA و  اسیک ماینرها ASIC هستند. بعد از توضیح و درک انواع ماینرها؛ پارامترهای مهمی که برای انتخاب باید د در نظر گرفت شامل قیمت، مصرف انرژی، سازگاری و نرخ هش است.

ماینرهای نوع CPU

CPU مخفف central processing unit و به معنای واحد پردازش مرکزی است. CPUها در سخت‌افزارهای روزمره مانند لپ‌تاپ‌ها و کامپیوترهای خانگی همه وجود دارند. البته آخرین استخراج ارز دیجیتال با CPU به اوایل دهه 2010 و استخراج بیت کوین با کامپیتوترهای خانگی برمی‌گردد. در روزهای ابتدایی استخراج بیت‌کوین، استفاده از CPUهای لپ‌تاپ و PCها برای میان بیت کوین کافی و رایج بود. چون در آن زمان تعداد ماینرها بسیار کم و نرخ هش کلی بسیار پایین‌تر بود. رقابت کمتر به معنای نرخ موفقیت بالاتر در استخراج بود. اما با افزایش محبوبیت بیت‌کوین، رقابت نیز افزایش یافت و استخراج بیت‌کوین با CPUهای موجود به طور عمده منسوخ شد.

امروزه برخی بلاکچین‌ها الگوریتم‌های استخراج مناسب برای ماینرهای CPU هم طراحی کرده‌اند. از جمله بایت‌کوین، زی‌کش و مونرو. دلیل اصلی این طراحی اجازه رقابت و کسب سود به ماینرهای عادی است و به این ترتیب تمرکززدایی ماینینگ هم حفظ می‌شود.

ماینر GPU

GPU مخفف graphics processing units و به معنای واحد پردازش گرافیکی است. با افزایش علاقه به بلاکچین و ارزهای دیجیتال، تعداد ماینرها و رقابت برای دریافت پاداش ماینینگ افزایش یافت و قدرت محاسباتی CPU هم دیگر پاسخگو نبود. در نتیجه برای استخراج ارزهای دیجیتال بزرگ به جای استفاده از CPUها، ماینرهای GPU یا همان کارت های گرافیکی با نرخ هش خیلی بالاتر رایج شدند. اولین نرم افزار برای دستگاه ماینر GPU سال 2010 منتشر شد.

نرخ‌ هش CPUها به کیلوهش در ثانیه (kh/s) اندازه‌گیری می‌شوند. در حالی که اندازه‌گیری نرخ هش GPUها به مگاهش در ثانیه (mh/s) است. عملکرد کارت‌های گرافیکی GPU بسته به مدل و قیمت متفاوت است، اما قدرت بسیاری از GPUهای مدرن تا سال 2021 حدود 60 مگاهش بر ثانیه است. برای مقایسه قدرت هش یک ماینر GPU با هش ریت 40 مگاهش بر ثانیه، 2000 برابر بیشتر از یک ماینر CPU با هش ریت 20kh/s است. بنابراین کارت‌های گرافیک با توان عملیاتی بیشتر در هر ثانیه، کارآمدتر از CPU ها هستند.

ماینرهای GPU علاوه بر اینکه بسیار سریع‌تر و کارآمدتر از CPUها هستند؛ در استخراج انواع مختلف رمزارزها در بلاکچین‌های مختلف با الگوریتم‌های استخراج متفاوت هم انعطاف‌پذیرند. البته همانوطور که استخراج بیت کوین با GPU خیلی سریع جایگزین ماینرهای CPU شد؛ دوره استخراج با کارت‌های گرافیکی هم کوتاه بود. تا سال 2021 اتریوم، زی کش و ارزهای زیاد دیگری با ماینر GPUها استخراج می‌شدند. استخراج بیت کوین هم تا سال ۲۰۱۵ با GPU ها انجام می شد تا اینکه یک نوع سخت‌افزار کاملا جدید به اسم ماینرهای ASIC توجه تمام بازار را به خود جلب کردند.

اسیک ماینر ASIC

دستگاه‌های ماینر ASIC که مخفف application-specific integrated circuit هستند، به طور تخصصی برای استخراج ارزهای دیجیتال طراحی و وارد بازار شدند. اولین اسیک ماینر سال ۲۰۱۲ منتشر شد و حدود ۲۰۰ برابر قدرتمندتر از ماینرهای GPU استاندارد زمان خود بود. قدرت محاسباتی GPU را با مگاهش در ثانیه (mh/s) اندازه‌گیری می‌کنند، اما قدرت استخراج ASIC معمولا به تراهش در ثانیه (th/s) اندازه‌گیری می‌شود( یک تراهش برابر با ۱۰۰۰ مگاهش یا یک تریلیون هش است). تا سال ۲۰۲۱ بهترین ماینرهای ASIC هش ریت 90 تا 100 تراهش بر ثانیه داشتند که به مراتب بیشتر از بهترین ماینرهای GPU بود.

با این حال اسیک ماینرها معایبی هم دارند که مانع تسلط کامل آن‌ها بر کل بخش استخراج ارزهای دیجیتال شده است. اولین محدودیت قیمت ماینرهای ASIC است (بین ۲۰۰۰ تا ۱۵۰۰۰ دلار آمریکا). با مقیاس‌های مختلف، هزینه‌های برق و سختی شبکه، خرید ماینرهای ASIC می‌تواند بسیار سودآور یا بسیار پرهزینه باشد.توجه داشته باشید که نوسانات خود بازار ارزهای دیجیتال هم روی سودآوری یا ضرردهی استخراج اثرگذار است. ارزهایی مانند لایت کوین و بیت‌کوین با ماینرهای نوع ASIC استخراج می‌شوند.

ماینر FPGA

ماینرهای FPGA که مخفف field-programmable gate arrayهستند، معمولا برای بیشتر الگوریتم‌های استخراج سریع‌تر و کارآمدتر از GPUها هستند. این ماینرها توانایی پیکربندی مجدد خود برای استخراج انواع مختلف ارزها را دارند. یعنی دقیقا نقطه ضعف بیشتر ماینرهای ASIC را پوشش می‌دهند. ماینرهای نوع FPGA قدرت هشینگ قوی را با انعطاف‌پذیری برای قفل نشدن در استخراج یک ارز یا الگوریتم خاص ترکیب می‌کنند. علت عنوان field-programmable در ماینرهای FPGA به دلیل توانایی برنامه‌پذیری در محل آن ها است. آرایه گیت gate array هم به دروازه‌های منطقی اشاره دارد که می‌توانند برای یک هدف خاص (مانند استخراج ارز دیجیتال) برنامه‌ریزی و بهینه شوند.

عملکرد FPGA بسته به نوع و مدل ماینر و ارزی که استخراج می‌کند، از چند صد کیلوهش در ثانیه (kh/s) تا بیش از ۲۰ گیگاهش در ثانیه (gh/s) متفاوت است. قیمت‌ ماینرهای FPGA هم بسته به امکانات دستگاه بین ۲۰۰ تا ۶۰۰۰ دلار متغیر است. یکی از معایب استخراج با FPGA تنظیمات آن است که به طور کلی کاربرپسند نیستند.

استخراج ابری یا کلود ماینینگ

جدیدترین گزینه استخراج، Cloud Mining یا استخراج ابری است. مشابه خرید فضای ذخیره‌سازی ابری برای نیازهای ذخیره‌سازی داده، می‌توانید یک سرویس یا قرارداد استخراج ابری از یک ارائه‌دهنده استخراج ابری خریداری کنید.با این کار شما به طور غیرمستقیم و بدون اینکه خود را در معرض بسیاری از هزینه‌های ثابت و نیازهای نگهداری سخت‌افزارهای تخصصی قرار دهید؛ ارزهای دیجیتال استخراج می‌کنید.

قراردادهای استخراج ابری از نظر مدت زمان (از چند هفته تا چند سال) و نرخ هش متفاوت هستند. این خدمات در بسیاری از موارد از نظر هزینه رقابتی هستند، زیرا ارائه‌دهندگان استخراج ابری معمولاً دارای انبارهای زیادی پر از ماینرهای اسیک ASIC (فارم ماینینگ یا مزرعه استخراج) با کارایی بالا هستند. گزینه دیگر  استخراج ابری اجاره راه دور ماینرهای ASIC است، البته این گزینه به اندازه گذشته محبوب نیست. این کار به ماینر ابری انعطاف‌پذیری بیشتری می‌دهد، اما معمولا برای تنظیم و نگهداری نیاز به هزینه‌های اضافی یا دانش تخصص ی برای تنظیمات دستگاه‌های ماینر دارد.