ارزهای دیجیتال غیرمتمرکز برای تأیید تراکنش‌ها و حفظ امنیت شبکه، به‌جای اعتماد به نهاد ثالث مانند بانک، از بلاک چین استفاده می‌کنند. در این بلاک چین‌ها به اشخاصی نیاز است که به‌عنوان اعتبارسنج و سازنده بلاک‌های تراکنش مشارکت کنند. در شبکه‌های مبتنی بر استخراج (اثبات کار) مانند بیت کوین، این وظیفه برعهده ماینرها است که با قدرت سخت‌افزارهای کامپیوتری خود امنیت شبکه را تأمین کنند. در شبکه‌های مبتنی بر اثبات سهام مانند تزوس هم، افراد با اختصاص‌دادن ارزهای خود به شبکه، در کار ساخت بلاک و تأمین امنیت مشارکت می‌کنند. برای اینکه بتوان افراد را ترغیب کرد که در فرایند استخراج و سهام‌گذاری مشارکت کنند، پاداشی برای آنها در نظر گرفته می‌شود که به آن «پاداش بلاک» می‌گویند.
پاداش بلاک در ارزهای دیجیتال اثبات کار
اثبات کار یا همان استخراج (ماینینگ)، در شبکه ارزهای دیجیتال، یک سازوکار امنیتی است با هدف جلوگیری از حملات سایبری به شبکه. در این مکانیزم، هر فردی که بخواهد به‌عنوان ماینر در شبکه فعالیت کند و به کسب درآمد بپردازد، باید قدرت پردازش سخت‌افزارهای خود را به شبکه اختصاص دهد و با آن قدرت پردازش، برای حل یک معادله ریاضی تلاش کند. به این ترتیب، اگر کسی بخواهد به بلاک چین حمله کند، مجبور است قدرت پردازشی بیشتر از بقیه ماینرها داشته باشد که با توجه به تعداد بالای ماینرها، این کار بسیار دشوار خواهد بود و توجیه اقتصادی ندارد.
این مکانیزم در بلاک چین برخی از بزرگترین ارزهای دیجیتال استفاده شده است. بیت کوین، اتریوم، لایت کوین، بیت کوین کش، مونرو و دش تعدادی از این ارزهای دیجیتال هستند.
به‌عنوان نمونه، قدرت پردازش شبکه بیت کوین در زمان به‌روزرسانی این مطلب بیش از ۱۲۵ میلیون تراهش بر ثانیه (TH/S) است. این یعنی اگر کسی بخواهد به بلاک چین بیت کوین حمله کرده و آن را دستکاری کند، مجبور است حداقل ۶۳ میلیون تراهش قدرت پردازش فراهم کند که در دنیای امروز برای یک نفر کاری تقریباً غیرممکن است.
در ادامه به بررسی مفهوم پاداش بلاک در بلاک چین بیت کوین خواهیم پرداخت، اما در بیشتر ارزهای دیجیتال فرایندی مشابه در جریان است.
پاداش بلاک در بلاک چین بیت کوین
پاداش بلاک در شبکه بیت کوین، مقدار بیت کوینی است که با ایجاد هر بلاک (هر ده دقیقه) تولید می‌شود و به ماینر تعلق می‌گیرد. در حال حاضر پاداش هر بلاک ۶.۲۵ واحد بیت کوین است که هر چهار سال یکبار (بعد از استخراج هر ۲۱۰,۰۰۰ بلاک)، طی رویدادی به‌نام «هاوینگ» نصف می‌شود.
در شبکه بیت کوین، برای تأیید و افزودن بلاک‌ها به زنجیره، به توان محاسباتی بسیار بالایی احتیاج است. ماینری که توان محاسباتی سخت‌افزارهای خود را در اختیار شبکه قرار می‌دهد، باید برای تأمین این توان محاسباتی، هزینه صرف کند. به این ترتیب، برای ایجاد انگیزه در ماینرها این هزینه‌ها باید پوشش داده شود. شبکه بلاک چین برای پوشش این هزینه‌ها، به استخراج‌کنندگان پاداش می‌دهد.
طبق پروتکل بیت کوین، اولین ماینرِ موفق در ساخت یک بلاک معتبر برای اتصال به بلاک چین، پاداش دریافت می‌کند. این پاداش در ازای هزینه‌‌ی قابل‌توجهی است که ماینر صرف استخراج بلاک می‌کند. بنابراین، علاوه بر کارمزد تراکنش که نسبتا اندک است، ماینر بیت کوین‌های جدیدی را در قالب پاداش دریافت می‌کند.
پاداش بلاک، دو مزیت برای شبکه بیت کوین دارد. مزیت اول این است که انگیزه لازم را به ماینرها می‌دهد تا در ازای کسب پاداش، امنیت شبکه را تأمین کنند. دومین مزیت این است که فرایند پاداش‌دهی در طول زمان باعث در چرخه قرارگرفتن بیت کوین‌های جدید می‌شود و در طول چندین سال، تمام بیت کوین‌ها را وارد چرخه بازار می‌کند.
در سال ۲۰۰۹ و به هنگام ابداع بیت کوین، ساتوشی ناکاموتو این شبکه را به گونه‌ای تنظیم کرد که حداکثر ۲۱ میلیون کوین تولید شود. این امر بیان‌گر دو مسئله است. اول، هنگامی‌که تمام ۲۱ میلیون واحد بیت کوین استخراج شود، هیچ بیت کوین جدیدی تولید، یا بهتر بگوییم، استخراج نخواهد شد. دوم، هنگامی‌که تعداد بیت کوین‌ها به سقف حداکثری خود برسد، پاداش ماینرها (استخراج‌کنندگان) فقط کارمزد تراکنش خواهد بود.
در ابتدای پیدایش بیت کوین، پاداش استخراج هر بلاک ۵۰ واحد بیت کوین جدید بود. بااین‌حال، پس از استخراج هر ۲۱۰,۰۰۰ بلاک، پاداش بلاک طی رویدادی به نام هاوینگ نصف می‌شود. حدود چهار سال طول می‌کشد تا ۲۱۰,۰۰۰ بلاک بیت کوین استخراج شود. این مدت‌زمان از طریق تنظیم نرخ سختی استخراج، تقریباً ثابت باقی می‌ماند.
در سال ۲۰۱۲، پاداش بلاک، یا به عبارت دیگر نرخ تولید بیت کوین، در قالب رویداد هاوینگ، به ۲۵ واحد کاهش پیدا کرد. سپس در سال ۲۰۱۶، پاداش بلاک بار دیگر نصف شد و به ۱۲.۵ واحد رسید. چند ماه پیش، در ۱۱ مه ۲۰۲۰ (۲۲ اردیبهشت)، سومین رویداد هاوینگ اتفاق افتاد؛ این میزان دوباره به نصف کاهش یافت و به ۶.۲۵ واحد برای هر بلاک رسید. بعد از ۶۴ رویداد هاوینگ دیگر، پاداش بلاک در نهایت به صفر خواهد رسید.
برای درک بهتر ارزش بیت کوین، مقایسه آن با ارزش طلا همیشه کارساز است. کاهش تدریجی میزان تولید بیت کوین، به‌منظور حفظ ارزش و بهای این ارز دیجیتال طراحی شده است؛ درست همان طور که کمیاب‌بودن ویژگیِ طلا است. اگر طلا کمیاب نبود و مثلاً می‌توانستیم آن را روی درخت به عمل آوریم، هرگز بها و ارزش کنونی خود را نداشت. اگر تعداد بیت کوین‌های قابل‌تولید نیز نامتناهی بودند، بیت کوین نیز هیچ پتانسیلی برای حفظ ارزش بلندمدت خود نداشت.
بنابراین، نرخ سختی استخراج، به‌خاطر حفظ ویژگی کمیاب‌بودن بیت کوین تنظیم می‌شود تا مانع افت بهای این ارز دیجیتال شود. اگر بیت کوین یا هر ارز دیگر، فقط تولید و روانه بازار شود، دیگر ارزش خاصی نخواهد داشت. این امر باعث رقابتی‌شدن استخراج بیت کوین می‌شود.
نحوه دریافت پاداش بلاک در شبکه بیت کوین را می‌توان این‌گونه شرح داد: به‌محض اینکه یک درخواست برای تراکنش بیت کوین در کیف پول شکل بگیرد، این تراکنش به شبکه غیرمتمرکز بیت کوین ارسال می‌شود. سپس ماینرها برای تأیید این تراکنش، اضافه‌کردن بلاک و دریافت پاداش با یکدیگر رقابت می‌کنند.
برای کسب پاداش بلاک، ماینرها باید تراکنش‌های معتبر را در بلاک‌هایی با حجم حدود ۱ مگابایت قرار دهند. سپس آنها شروع می‌کنند به رقابت با یکدیگر تا جواب یک معادله ریاضی را به دست بیاورند. به‌دست‌آوردن این جواب فقط با حدس اعداد ممکن است.
اتریوم نیز مشابه بیت کوین، از مدلی تشویقی و انگیزه‌محور برای استخراج استفاده می‌کند. استخراج‌کننده اتریوم در صورت موفقیت در استخراج، ۲ اتر، تمام گس (gas) بلاک و پاداشی اضافی، موسوم به پاداش آنکل (Uncle) را دریافت می‌کند. مدل اتریوم تا حد زیادی وام‌دار طراحی بیت کوین است؛ با این حال، اتریوم تفاوت‌هایی اساسی نیز با برترین ارز دیجیتال دارد. همچنین در آینده نزدیک و با راه‌اندازی کامل اتریوم ۲.۰، سازوکار اثبات کار برای اتریوم به کلی کناز گذاشته خواهد شد و از مکانیزم اثبات سهام در این ارزدیجیتال استفاده خواهد شد که در ادامه مطلب با این موضوع بیشتر آشنا خواهید شد.
پاداش همیشگی با استخرهای استخراج
بالاتر گفته شد اولین ماینری که به جواب معادله بلاک برسد، پاداش بلاک را دریافت می‌کند که در بیت کوین اکنون ۶.۲۵ واحد است. اما امروزه با گسترش شبکه بیت کوین و سایر ارزهای دیجیتال، استخراج مستقیم برای بیش از ۹۰ درصد ماینرها ممکن نیست. اگر شما اکنون یک دستگاه استخراج بیت کوین بخرید و به‌صورت مستقیم به شبکه متصل کنید، احتمالاً تا هزاران سال هم نمی‌توانید به پاداش بلاک برسید، چون رقیب‌های زیادی وجود دارند که چندصد میلیون دلار در این بخش سرمایه‌گذاری کرده‌اند.
به همین دلیل، اغلب ماینرها برای استخراج به‌صرفه بیت کوین و دیگر ارزهای دیجیتال به استخر استخراج (mining pool) متصل می‌شوند.
استخر استخراج محل مجازی است که ماینرها قدرت پردازش خود را در آن بایکدیگر به اشتراک می‌گذارند و همه با هم برای استخراج یک بلاک تلاش می‌کنند. در نهایت هر کس به‌اندازه قدرت پردازش خود سود می‌برد. به‌بیان دیگر، ماینرها قدرت پردازش خود را به استخر استخراج می‌دهند و استخر استخراج به نمایندگی از بقیه ماینرها برای دریافت پاداش بلاک تلاش می‌کند. فراهم‌کردن امکان کسب درآمد دائمی و همیشگی برای ماینرها، اصلی‌ترین مزیت استخر استخراج است.
پاداش بلاک در ارزهای دیجیتال اثبات سهام
مکانیزم اثبات کار باوجود تمام مزایایی که دارد، عاری از مشکل نیست. یکی از راهکارهای جایگزین برای حفظ امنیت شبکه‌های بلاک چینی به‌جای ماینینگ، مکانیزم اثبات سهام است.
ایده اصلی در این مکانیزم این است که مشارکت‌کنندگان می‌توانند به‌جای صرف هزینه زیاد برای خرید دستگاه‌های استخراج، دارایی‌های خود را به شبکه اختصاص دهند و شبکه در فواصل زمانی خاص به‌طور تصادفی به یکی از مشارکت‌کنندگان این امکان را می‌دهد که بلاک بعدی را اعتبارسنجی کند. بدیهی است هر چقدر فرد ارز دیجیتال بیشتری به شبکه اختصاص دهد، پاداش بیشتری دریافت می‌کند.
برای حمله به شبکه‌های مبتنی بر اثبات سهام نیاز است که مهاجم بیش از ۵۰٪ واحدهای یک ارز دیجیتال را در اختیار داشته باشد که با توجه به توزیع ثروت و همچنین عدم عرضه کافی، فراهم‌کردن چنین میزانی از سرمایه دشوار است. همچنین اگر به فرض محال کسی چنین سرمایه‌ای داشته باشد، با حمله به شبکه، ارزش آن به‌شدت سقوط خواهد کرد و مهاجم اولین کسی است که ضرر می‌کند.
بنابراین در این مکانیزم چیزی که صلاحیت یک مشارکت‌کننده برای تأیید بلاک را تعیین می‌کند، نرخ هشی که در اختیار شبکه قرار داده نیست. بلکه صلاحیت اعتبارسنج با مقدار کوین‌هایی که سهام‌گذاری شده است تعیین می‌شود.
پولکادات، تزوس، کاردانو، بایننس کوین، استلار و … از جمله کوین‌هایی هستند که از این مکانیزم استفاده می‌کنند. اتریوم، بزرگترین آلت کوین بازار ارزهای دیجیتال نیز در آستانه تغییر پروتکل خود به مکانیزم اثبات سهام است.
تفاوت بین پاداش و کارمزد در استخراج ارزهای دیجیتال
پاداش استخراج، تنها دریافتی ماینرها از شبکه نیست. استخراج‌کنندگان و اعتبارسنج‌ها علاوه بر پاداش تولید بلاک‌های جدید، کارمزد تأیید تراکنش را نیز از طرفین تراکنش دریافت می‌کنند.
برای مثال، اگر شما مقداری بیت کوین از صرافی به کیف پول خود انتقال دهید، خواهید دید که مقدار بیت کوینی که به کیف پول شما واریز شده، از مقدار بیت کوینی که از صرافی خارج کرده‌اید کمتر است. اختلاف این دو عدد همان کارمزد تراکنش است که ماینرها تعلق می‌گیرد. برخلاف میزان پاداش که برای هر بلاک بیت کوین ثابت است و توسط پروتکل بیت کوین تعیین می‌شود، میزان کارمزد به شلوغی شبکه و نیازِ کاربر به تسریع در انجام تراکنش بستگی دارد.
جمع‌بندی
ارزهای دیجیتال برای تأیید تراکنش‌ها و تأمین امنیت شبکه، به‌جای اعتماد به نهادهای متمرکزی مانند بانک، به استخراج‌کنندگان و اعتبارسنج‌های بلاک چین متکی هستند. برای اینکه افراد برای مشارکت در این فرایند ترغیب شوند، پاداشی برای آنها در نظر گرفته است.
در بسیاری از ارزهای دیجیتال، به‌ازای استخراج یا تأیید هر بلاک، به کسی که موفق به ایجاد و تأیید بلاک شده است پاداشی داده می‌شود که آن را پاداش بلاک می‌نامیم.
در بلاک چین‌هایی که در آنها برای تأمین امنیت از مکانیزم اجماع اثبات کار استفاده می‌شود، این پاداش به استخراج‌کنندگانی می‌رسد که قدرت پردازش دستگاه استخراج خود را در اختیار شبکه قرار داده‌اند. این مکانیزم در بیت کوین پیاده شده است.
همچنین در بلاک چین‌هایی که در آنها برای تأمین امنیت از مکانیزم اجماع اثبات سهام استفاده شده است، پاداش بلاک به اعتبارسنج‌هایی می‌رسد که کوین‌ها خود را در شبکه سهام‌گذاری کرده‌اند. این مکانیزم در ارزهایی مانند تزوس، کاردانو و استلار پیاده شده است.
