هش ریت چیست و چرا مهم است؟

هش ریت چیست و چرا مهم است؟

Ali Ebrahimi مرداد ۱, ۱۴۰۰
27 دقیقه زمان مطالعه

در صورتی که در مدت اخیر اخبار مربوط به بازار ارزهای دیجیتال را دنبال کرده باشید با عباراتی نظیر هش ریت، سختی شبکه و … برخورده‌اید. اما هش ریت چیست؟ چرا هش ریت مهم است؟

در این مقاله از «اکس نوین» قرار است هش ریت شبکه را به زبانی ساده و خودمانی به شما آموزش دهیم. با ما تا انتهای این مقاله همراه باشید.

هش چیست؟

هش (Hash)، یک کد حرفی‌عددی با طولی ثابت است که برای نشان دادن کلمات، پیام‌ها و داده‌ها استفاده می‌شود. پروژه‌های مختلف ارز دیجیتال از الگوریتم‌های مختلفی برای هش کردن داده‌ها استفاده می‌کنند. هرکدام از این الگوریتم‌ها مشابه با پلتفرم‌های تولیدکننده کلمات تصادفی عمل می‌کنند و سیستمی متفاوت دارند.

بیت کوین از الگوریتم هش SHA256 استفاده می‌کند. هش کلمه Exnovin با این الگوریتم هش این‌گونه خواهد بود:

۱F1B0793740EF2CE9C9113E33B3F9454AF933DC9148D2972F1C4D27A604D2DCA

به زبان ساده، هش کردن داده‌ها به معنای دریافت یک‌رشته با طولی دلخواه و تبدیل آن به خروجی دیگری با طول ثابت است.

پیش از اینکه داده‌های تراکنش‌های جدید به بلاک بعدی بلاک چین (Blockchain) اضافه شوند، ماینرها باید با استفاده از دستگاه‌های خود با یکدیگر رقابت کنند تا بتوانند یک عدد را حدس بزنند. در حقیقت، ماینرها در تلاشند تا با تغییر یک مقدار واحد به نام عدد نانس (nonce) هشی کمتر یا مساوی مقدار هش تعیین‌شده توسط شبکه تولید کنند و آن بلاک را استخراج کنند.

هر زمان که عدد نانس به دست ماینرها تغییر می‌کند، یک هش جدید ساخته می‌شود. این سیستم در واقع شبیه بلیط بخت‌آزمایی است؛ هر زمان که یک هش جدید ایجاد می‌شود به‌منزله این است که بلیط جدیدی در اختیار دارید. برای مثال، در صورتی که اشتباهاً به‌جای Exnovin آن را Fxnovin بنویسیم هش زیر به دست می‌آید:

۲B08DE8DAB1ECCAAD3920D3DCDD8A726DE497D851FC45A54AC0D241C1CAF705C

همان‌طور که می‌بینید دو هش بالا کاملاً متفاوت هستند و تغییر یک حرف، کل هش را تغییر می‌دهد.

به دلیل تصادفی بودن هر هش و غیرممکن بودن پیش‌بینی آن در وهله اول، ماینرها میلیون‌ها بار در ثانیه تلاش می‌کنند تا بتوانند هش معین‌شده توسط شبکه را حدس بزنند. هر زمان که ماینری موفق شود هش بلاک را به‌درستی حدس بزند، شبکه به وی تعدادی کوین و کارمزد تمامی تراکنش‌ها تأییدشده در آن بلاک را به‌عنوان پاداش اهدا می‌کند.

افزودن بلاک جدید به بلاک چین باعث می‌شود تمامی تراکنش‌های موجود در آن بلاک و تمامی تراکنش‌های بلاک‌های پیشین تأیید شوند. بنابراین، تغییر آنها بیش‌ازپیش غیرممکن می‌شود.

برای اکثر بلاک چین‌هایی که با الگوریتم اجماع اثبات کار (PoW) فعالیت می‌کنند، مقدار از پیش تعیین‌شده‌ای کوین در ازای استخراج هر بلاک به ماینرها داده می‌شود. به‌منظور کاهش تدریجی عرضه در طول زمان، اکثر این بلاک چین‌ها مکانیسمی تحت عنوان هاوینگ (Having) دارند که بر اساس آن، پس از یک دوره معین مقدار ارز استخراج‌شده به نصف کاهش می‌یابد. برای بیت کوین، هاوینگ هر ۲۱۰۰۰۰ بلاک یا تقریباً هر چهار سال رخ می‌دهد. هم‌اکنون به ازای استخراج هر بلاک به ماینرها ۶.۲۵ واحد بیت کوین داده می‌شود و انتظار می‌رود در هاوینگ بعدی که سال ۲۰۲۴ رخ می‌دهد، این پاداش به ۳.۱۲۵ واحد کاهش پیدا کند.

هش ریت چیست؟

هش ریت برابر است با تعداد تلاش‌ها در هر ثانیه برای کامل کردن محاسباتی که در یک شبکه بلاک چین انجام می‌شود. به عبارت دیگر، هش ریت تقریباً تمامی هش هایی است که ماینرها در سراسر جهان برای رسیدن به هش نهایی هر بلاک تولید می‌کنند. به زبان ساده‌تر، به تعداد زمان تغییر عدد نانس در واحد ثانیه هش ریت گفته می‌شود.

هش ریت با واحد «هش بر ثانیه» اندازه‌گیری می‌شود. همانند سایر کمیت‌های قابل‌اندازه‌گیری، هش ریت را نیز می‌توان با واحدهایی بزرگ‌تر یا کوچک‌تر بیان کرد. این واحدها عبارتند از:

  • ۱ KH/s یا هزار هش بر ثانیه؛ معادل یک کیلوهش بر ثانیه
  • ۱ MH/s یا یک میلیون هش بر ثانیه؛ معادل یک مگاهش بر ثانیه
  • ۱ GH/s یا یک میلیارد هش بر ثانیه؛ معادل یک گیگاهش بر ثانیه
  • ۱ TH/s یا یک تریلیون هش بر ثانیه؛ معادل یک تراهش بر ثانیه
  • ۱ PH/s یا یک کوادریلیون هش بر ثانیه؛ معادل یک پتاهش بر ثانیه
  • ۱ EH/s یا یک کوئینتیلیون هش بر ثانیه؛ معادل یک اگزاهش بر ثانیه

چرا هش ریت اهمیت دارد؟

هش ریت معیار مهمی برای ارزیابی قدرت شبکه بلاک چین و امنیت آن است. هرچه تعداد سخت‌افزارهایی که در شبکه کار می‌کنند بیشتر شود، هش ریت بالاتر می‌رود و اخلال در شبکه به دست کاربران مخرب سخت‌تر می‌گردد.

حملات ۵۱ درصدی یکی از این حملات مخرب است. این حملات زمانی رخ می‌دهد که فرد یا گروه خرابکار تجهیزات سخت‌افزاری کافی تهیه کند و قدرت پردازشی آنها آنقدری بالا باشد که بتواند بیش از ۵۰ درصد از بلاک چین را تحت کنترل خود درآورد. از آنجایی که بلاک چین‌ها بدون اعتماد به شخص ثالث فعالیت و از قانونی به نام «طولانی‌ترین زنجیره» تبعیت می‌کنند، شخص یا گروه مسئول انجام حمله ۵۱ درصدی می‌تواند از لحاظ تئوری تراکنش‌ها را مسدود کند یا حتی آنها را معکوس نماید. این مسئله باعث ایجاد مشکلی به نام دابل اسپند (Double Spend) یا دو بار خرج کردن می‌شود که به نوبه خود یکپارچگی بلاک چین را تضعیف می‌کند.

بنابراین، سقوط در هش ریت به معنی آن است که مهاجمان برای انجام حملات ۵۱ درصدی به هزینه‌های کمتری احتیاج خواهند داشت. مطلبی که به آسیب‌پذیرتر شدن شبکه دامن خواهد زد.

هش ریت فعلی بیت کوین چه مقدار است؟

بر اساس داده‌های Blockchain.com، هش ریت فعلی شبکه بیت کوین ۹۹.۶ تراهش بر ثانیه است. این بدان معناست که ماینرها در حال حاضر در هر ثانیه ۹۹.۶ تریلیون هش تولید می‌کنند.

سختی استخراج چیست؟

سختی استخراج چیست؟

سختی استخراج متغیری است که با هدف ثابت نگه‌داشتن میانگین زمان ایجاد بلاک در یک شبکه عمل می‌کند. اساس کار آن هم این است که حدس زدن هشی پایین‌تر از هش هدف برای ماینرها دشوارتر شود. این مهم با کاهش مقدار عددی هش بلاک‌ها به دست می‌آید. در حقیقت از آنجایی که بلاک چین‌ها به‌ طور کلی برای پیدایش بلاک‌های جدید و استخراج ارزهای جدید با سرعت ثابت و قابل پیش‌بینی طراحی‌شده‌اند، برنامه‌ریزی‌ شده است تا پس از تعداد مشخصی از بلاک‌ها شبکه به‌طور خودکار تنظیم شود تا این نرخ ثابت بماند.

اساس کلی مفاهیم سختی در شبکه در تمامی ارزهای دیجیتال مبتنی بر مکانیسم اجماع اثبات کار یکسان است. در اینجا ما پرطرفدارترین ارز دیجیتال جهان را به‌عنوان‌ نمونه بررسی می‌کنیم.

سختی شبکه بیت کوین هر دو هفته یک‌بار یا هر ۲۰۱۶ بلاک تغییر می‌کند تا زمان استخراج بلاک‌ها به طور میانگین ده دقیقه باقی بماند.

در صورتی که ماینرهای بیشتری به شبکه وارد شوند و هش ریت افزایش یابد، بلاک‌ها زودتر از ده دقیقه استخراج خواهند شد. ساتوشی ناکاموتو به این اتفاق اندیشیده بود به همین خاطر الگوریتمی را برای تنظیم سختی استخراج در شبکه بیت کوین تعبیه کرد. در این سناریو با تنظیم سختی شبکه، حدس زدن هش هدف برای ماینرها سخت‌تر خواهد شد و میانگین به همان ده دقیقه خواهد رسید.

در طرف دیگر، در صورتی که تعداد زیادی از ماینرها از شبکه خارج شوند، درست همانند اتفاقی که پس از سرکوب ماینرهای چینی رخ داد، هش ریت شبکه افت خواهد کرد. بنابراین استخراج هر بلاک برای ماینرها بیش از ده دقیقه زمان خواهد برد. در این سناریو، شبکه سختی استخراجش را کاهش خواهد داد.

هش ریت چگونه محاسبه می‌شود؟

هیچ راهی برای دانستن مقدار دقیق هش ریت وجود ندارد. با این حال می‌توان آن را تخمین زد. هش ریت به طور معمول بر اساس داده‌های عمومی در رابطه با شبکه بیت کوین، از جمله سختی شبکه تخمین زده می‌شود.

هش ریت چه رابطه‌ای با سودآوری دارد؟

تغییرات در هش ریت شبکه و سختی استخراج ارتباط مستقیمی با سودی که ماینرها از فعالیت خود به دست می‌آورند دارد. همان‌گونه که گفتیم، در صورتی که ماینرهای بیشتری به شبکه وارد شوند و توان پردازشی شبکه افزایش یابد، سختی استخراج بیشتر شده و ماینینگ دشوارتر خواهد شد چرا که ماینرها بایستی تعداد حدس‌های خود در هر ثانیه را افزایش دهند. این مطلب شانس استخراج هر بلاک را پایین‌تر آورده و سودآوری استخراج را برای ماینرها کاهش می‌دهد.

هرآنچه گفته شد؛ هش ریت چیست؟

در صورتی که می‌خواهید بدانید هش ریت چیست ولی وقت کافی برای مطالعه کل مقاله را ندارید این چند خط را جدی بگیرید.

هش ریت معیاری برای اندازه‌گیری عملکرد ماینرهاست. در بلاک چین هایی که از الگوریتم اجماع اثبات کار استفاده می‌کنند، ماینرها بایستی هشی پایین‌تر از هش هدف بلاک را حدس بزنند تا موفق شوند بلاک موردنظر را استخراج کنند و پاداش کسب کنند. هرچه هش ریت بالاتر باشد، تعداد تلاش ماینرها برای یافتن معمای هر بلاک در واحد ثانیه نیز بیشتر است. هش ریت با واحد هش بر ثانیه اندازه‌گیری می‌شود. با این حال، همانند سایر کمیت‌های قابل‌اندازه‌گیری می‌توان آن را با واحدهای بزرگ‌تر یا کوچک‌تری چون تراهش بر ثانیه نیز اندازه‌گیری کرد.

به‌طورکلی هرچه هش ریت بالاتر باشد، یعنی رقابت برای استخراج بلاک‌ها بیشتر است. شبکه‌های بلاک چینی مانند بیت کوین به نحوی طراحی‌شده‌اند که هر بلاک با سرعت ثابت و قابل پیش‌بینی استخراج شود. بنابراین، هر نوع افزایش یا کاهشی در سرعت استخراج بلاک‌ها باعث می‌شود تا مکانیسم دیگری در شبکه فعال شود. این مکانیسم، تنظیم سختی استخراج نامیده می‌شود. در حقیقت شبکه با تنظیم سختی استخراج، در برابر تغییرات ناگهانی هش ریت مقابله می‌کند و اطمینان حاصل می‌کند که بلاک‌ها در زمان مقرر استخراج شوند.

سؤالات متداول

هش ریت چیست؟

هش ریت معیاری برای اندازه‌گیری عملکرد و قدرت پردازشی ماینرهاست. در حقیقت به تعداد زمان تغییر عدد نانس در واحد ثانیه هش ریت گفته می‌شود.

چه ارتباطی بین هش ریت و سختی شبکه وجود دارد؟

هرچه هش ریت افزایش یابد، سختی شبکه نیز افزایش خواهد یافت.

هش ریت با چه واحدی اندازه‌گیری می‌شود؟

هش ریت را با واحد هش بر ثانیه می‌توان اندازه‌گیری کرد. البته می‌توان آن را با واحدهایی بزرگ‌تر یا کوچک‌تر نیز بیان کرد.

منبع coindesk