هش ریت در ارز دیجیتال چیست و چرا در شبکه بلاک چین اهمیت دارد؟

شاید در فضای کریپتو بارها عبارت «هش ریت» را شنیده باشید، اما آیا می‌دانید دقیقا چه مفهومی دارد و چه نقشی در امنیت بلاک چین ایفا می‌کند؟ هش ریت (Hash Rate)، یکی از مفاهیم بنیادین در دنیای ارزهای دیجیتال است که مستقیما با قدرت پردازشی و امنیت شبکه‌های مبتنی‌بر اثبات کار (Proof of Work) مانند بیت کوین گره خورده است.

در این مقاله به بررسی مفهوم هش ریت در ارز دیجیتال می‌پردازیم، اهمیت آن برای امنیت و پایداری شبکه را توضیح می‌دهیم و عوامل مؤثر بر نوسانات آن را تحلیل می‌کنیم. با ما همراه باشید تا با این شاخص کلیدی بیشتر آشنا شوید.

هش ریت در ارز دیجیتال چیست؟

برای درک مفهوم هش ریت در ارز دیجیتال، ابتدا باید فرایند ماینینگ در بلاک چین‌های اثبات کار را بشناسیم. فرض کنید شبکه‌ای از کامپیوترها در حال رقابت هستند تا یک پازل ریاضی بسیار پیچیده را حل کنند. این فرآیند، کامپیوترها نقش ماینر را دارند و پازل در واقع پیدا کردن یک عدد «nonce» (عددی که فقط یک بار استفاده می‌شود) است. ماینرها برای یافتن عدد نانس رقابت می‌کنند تا ترکیب آن عدد با داده‌های بلاک از طریق تابع هش، خروجی معتبری تولید کند. کامپیوتری که زودتر این نانس را بیابد، اجازه اضافه کردن بلاک جدید را می‌گیرد و پاداش استخراج را دریافت می‌کند. این عملیات در واقع یک «عملیات هشینگ» است.

هش ریت به‌طور خلاصه، به قدرت پردازشی کلی و سرعت انجام عملیات هشینگ در یک شبکه بلاک چین اشاره دارد. این قدرت، مجموع توان محاسباتی تمام ماینرهای یک شبکه است که بر حسب «هش بر ثانیه» (H/s) اندازه‌گیری می‌شود. هرچه هش ریت یک شبکه بالاتر باشد، به این معناست که کامپیوترهای بیشتری با توان محاسباتی بالاتر، در حال انجام عملیات هشینگ و تأیید تراکنش‌ها در آن شبکه هستند.

هش ریت چگونه کار میکند؟

تابع هش یک فرایند ریاضی است که داده‌های ورودی را به یک خروجی‌ با طول ثابت و معمولا به شکل رشته‌ای از کاراکترهای هگزادسیمال تبدیل می‌کند. هش ریت در اصل، نشان‌دهنده تعداد حدس‌های صحیح عدد نانس است که ماینرها در هر ثانیه می‌توانند انجام دهند.

مراحل کارکرد هش ریت در بلاک چین:

• ماینرها مجموعه‌ای از تراکنش‌های جدید و تأیید نشده را از ممپول (mempool) شبکه جمع‌آوری می‌کنند.
• این تراکنش‌ها را به همراه سایر اطلاعات لازم مانند هش بلاک قبلی و یک timestamp در یک «بلاک کاندید» سازماندهی می‌کنند.
• ماینرها از طریق قدرت محاسباتی خود، بیلیون‌ها و تریلیون‌ها نانس مختلف را امتحان می‌کنند. هدف این است که عددی را پیدا کنند که وقتی با محتویات بلاک کاندید هش شود، یک هش خروجی مطابق با سختی شبکه تولید کند. 
• اولین ماینری که نانس صحیح را پیدا کند، بلاک را منتشر می‌کند و پاداش می‌گیرد.
•  پاداش بلاک که شامل کوین‌های تازه ضرب شده و کارمزدهای تراکنش است را دریافت می‌کند و فرآیند برای بلاک بعدی تکرار می‌شود.

بیشتر بخوانید: ماینینگ چیست؟

چرا هش ریت اهمیت دارد؟

هش ریت در ارز دیجیتال یکی از مهم‌ترین معیارهایی است که سلامت، امنیت و پایداری یک شبکه بلاک چین مبتنی‌بر اثبات کار را منعکس می‌کند. 

امنیت شبکه

هرچه هش ریت کل شبکه بالاتر باشد، توان محاسباتی بیشتری برای بررسی و تأیید تراکنش‌ها در اختیار است. این یعنی نفوذگران برای انجام حمله «۵۱٪» باید بیش از نیمی از قدرت پردازشی شبکه را در اختیار بگیرند که هزینه و زمان بسیار زیادی می‌طلبد. در نتیجه، شبکه با هش ریت بالا در برابر دستکاری تاریخچه بلاک چین مقاوم‌تر می‌شود.

سختی استخراج

شبکه‌های مبتنی‌بر اثبات کار، سختی استخراج را طوری تنظیم می‌کنند که میانگین زمان تولید هر بلاک، ثابت بماند. برای مثال، در بیت کوین، هدف، تولید بلاک‌ها در هر ۱۰ دقیقه است. اگر بلاک‌ها سریع‌تر از ۱۰ دقیقه پیدا شوند، سختی افزایش می‌یابد؛ و اگر کندتر پیدا شوند، سختی شبکه کاهش می‌یابد. در نتیجه، با افزایش هش ریت، سختی استخراج نیز بالا می‌رود تا عملکرد شبکه یکنواخت بماند.

سلامت و کارایی شبکه

بالا بودن هش ریت در ارز دیجیتال معمولا نشانه‌ای از علاقه و سرمایه‌گذاری قابل توجه در زیرساخت‌های استخراج آن شبکه است. افزایش هش ریت می‌تواند نشان‌دهنده اعتماد ماینرها به آینده یک ارز دیجیتال و سودآوری ماینینگ آن باشد. مشارکت گسترده ماینرها به تمرکززدایی و بهبود عملکرد بلندمدت شبکه کمک می‌کند.

مطالعه بیشتر: چه زمانی آخرین بیت کوین استخراج می‌شود؟

چگونگی اندازه گیری هش ریت

اندازه‌گیری هش ریت به‌طور مستقیم در یک شبکه بلاک چین، کار پیچیده‌ای است. زیرا هیچ حسگر مرکزی برای رصد تک‌تک دستگاه‌های ماینینگ وجود ندارد. اما با استفاده از داده‌های عمومی بلاک چین می‌توان آن را تخمین زد و محاسبه کرد. این محاسبات بر مبنای دو فاکتور اصلی صورت می‌گیرد:

1. سطح سختی شبکه: سطح سختی، معیاری است که نشان می‌دهد یافتن یک هش معتبر برای یک بلاک جدید چقدر دشوار است. این سطح به طور خودکار توسط پروتکل بلاک چین تنظیم می‌شود تا زمان تولید بلاک‌ها تقریبا ثابت بماند.
2. زمان تولید بلاک: این فاکتور نشان‌دهنده میانگین زمانی است که طول می‌کشد تا یک بلاک جدید به بلاک چین اضافه شود.

• فرمول تقریبی اندازه‌گیری هش ریت ارز دیجیتال:

هش ریت ≈ سختی شبکه * 32^2 / زمان تولید بلاک

با استفاده از این فرمول، می‌توان یک تخمین منطقی از توان محاسباتی کلی شبکه به دست آورد. هرچه سختی بیشتر باشد و زمان بلاک ثابت بماند، به این معنی است که ماینرها با قدرت بیشتری کار می‌کنند و بنابراین هش ریت در ارز دیجیتال بالاتر است.

چه عواملی بر هش ریت تأثیر می گذارند؟

هش ریت یک شبکه بلاک چین ثابت نیست و می‌تواند در طول زمان تحت تأثیر نوسانات قابل توجهی قرار بگیرد. عوامل متعددی بر افزایش یا کاهش هش ریت تأثیر می‌گذارند که درک آن‌ها برای تحلیل سلامت یک شبکه ضروری است. در ادامه این بخش بررسی می‌کنیم که عوامل مؤثر بر هش ریت در ارز دیجیتال چیست:

قیمت ارز دیجیتال

یکی از قوی‌ترین محرک‌های افزایش هش ریت، صعود قیمت ارز دیجیتال مربوطه است. وقتی قیمت بیت کوین یا هر ارز دیجیتال قابل استخراج دیگری افزایش می‌یابد، ماینینگ آن سودآورتر می‌شود. این امر ماینرهای جدید را تشویق می‌کند تا وارد بازار شوند و ماینرهای موجود را ترغیب می‌کند تا تجهیزات بیشتری را به شبکه اضافه کنند. نتیجه این امر، افزایش کلی قدرت پردازش و در نتیجه هش ریت است.

در مقابل، زمانی که قیمت ارز دیجیتال کاهش می‌یابد، سودآوری ماینینگ نیز کاهش می‌یابد. این ممکن است باعث شود ماینرهای کم‌توان‌تر یا آن‌هایی که هزینه‌های عملیاتی بالایی دارند، فعالیت خود را متوقف کنند یا تجهیزات خود را خاموش کنند. در نتیجه، هش ریت شبکه کاهش می‌یابد.

هزینه های عملیاتی ماینینگ 

• قیمت برق: برق بزرگترین هزینه عملیاتی برای ماینرها است. در مناطق با برق ارزان‌تر، ماینینگ سودآورتر است و این موضوع می‌تواند به جذب ماینرها و افزایش هش ریت کمک کند.
• هزینه‌های سخت‌افزاری: قیمت و در دسترس بودن دستگاه‌های ماینینگ تخصصی (ASIC) نیز تأثیرگذار است. اگر قیمت ASICها کاهش یابد یا فناوری‌های جدید و کارآمدتر معرفی شوند، ماینرها می‌توانند با هزینه کمتری تجهیزات خود را ارتقا دهند یا افزایش دهند که به افزایش هش ریت کمک می‌کند.
• هزینه‌های نگهداری و خنک‌کننده: هزینه‌های مربوط به نگهداری، سیستم‌های خنک‌کننده و فضای فیزیکی برای راه‌اندازی مزرعه‌های ماینینگ نیز در سودآوری و در نتیجه تصمیم‌گیری ماینرها برای مشارکت در شبکه نقش دارد.

پیشرفت تکنولوژی ماینینگ

با توسعه دستگاه‌های ASIC جدید و کارآمدتر که قدرت هش بالاتری را با مصرف انرژی کمتر ارائه می‌دهند، ماینرها می‌توانند سودآوری خود را افزایش دهند. این پیشرفت‌ها، حتی در صورت ثابت ماندن قیمت ارز دیجیتال، می‌تواند به طور طبیعی منجر به افزایش هش ریت کلی شبکه شود، زیرا هر نسل جدیدی از سخت‌افزار، هش ریت بیشتری را به ازای هر واحد انرژی تولید می‌کند.

رویدادهای ژئوپلیتیکی و مقررات

برخی کشورها مانند آنچه در چین در سال ۲۰۲۱ رخ داد، اقدام به ممنوعیت یا محدودیت فعالیت‌های ماینینگ کرده‌اند. این رویدادها می‌توانند منجر به کاهش شدید و ناگهانی هش ریت ارز دیجیتال در سطح جهانی شوند، زیرا ماینرها مجبور به جابه‌جایی یا خاموش کردن دستگاه‌های خود می‌شوند. در مقابل، برخی کشورها با ارائه برق ارزان یا محیط‌های نظارتی دوستانه، ماینرها را جذب می‌کنند که می‌تواند به افزایش هش ریت در آن مناطق خاص و در نهایت در سطح جهانی منجر شود.

سخن پایانی

در این مقاله، با بررسی مفهوم هش ریت در ارز دیجیتال، متوجه شدیم که هش ریت بیت کوین و سایر شبکه‌های مبتنی‌بر اثبات کار، در واقع مجموع توان محاسباتی ماینرها است که برای عملیات هشینگ و تأیید تراکنش‌ها به کار گرفته می‌شود. این مفهوم، نه تنها یک معیار فنی، بلکه بازتابی از اعتماد و سرمایه‌گذاری در زیرساخت‌های غیرمتمرکز مالی است.

هش ریت، معیاری است که هم‌زمان نشان‌دهنده امنیت، سلامت و میزان رقابت ماینرهاست. هرچه این عدد بالاتر باشد، تغییر در تاریخچه بلاک چین دشوارتر بوده و شبکه از حملات رایج ایمن‌تر خواهد بود. در عین حال، نوسانات قیمت ارز و هزینه‌های عملیاتی ماینینگ می‌توانند بر سطح هش ریت تأثیر قابل توجهی بگذارند، بنابراین تحلیل دقیق و مستمر این شاخص برای فعالان حوزه‌ی کریپتو ضروری است.

سوالات متداول