ما هو تعدين العملات الرقمية، وكيف يعمل؟

٢٠٢٥.١١.٢٧ ٢٠٢٥.٠٥.٣٠ ما هو تعدين العملات الرقمية، وكيف يعمل؟

ميخائيل هيبوفhttps://www.litefinance.org/ar/blog/authors/mikhail-hypov/

في الفترة بين عامي 2019 و2021، أصبح التعدين ظاهرة شائعة بين عشاق العملات الرقمية لدرجة أنها أدت إلى زيادة مضاعفة في الطلب على وحدات معالجة الرسومات (GPU). في ذلك الوقت، أراد العديد من عشاق العملات الرقمية امتلاك مزرعة تعدين خاصة بهم. بحلول عام 2024، انخفضت الضجة حول التعدين الرقمي بشكل ملحوظ. ومع ذلك، لا يزال التعدين المربح ممكنًا، والدخل المحتمل من التعدين سيتجاوز تكلفة الكهرباء. وعلى الرغم من انقضاء فترة الاندفاع نحو الذهب، إلا أن إصدار الرموز المميزة (توكن) لا يزال من الممكن أن يكون ناجحًا إذا تم القيام به بحكمة.

من خلال هذه المراجعة، ستتعرف على كيفية بناء سلسلة الكتل، وما هو بروتوكول إثبات العمل، ولماذا يحتاج كل مُعدِّن إلى معرفة ذلك. ستعرف أيضًا كيفية معالجة المعاملات، وتأكيد الكتل الجديدة من العملات الافتراضية. بالإضافة إلى ذلك، سوف تقرأ عن الهاجس الأساسي لجميع المعدنين المحترفين - زيادة صعوبة التعدين وما يمكن أن يؤدي إليه.

النقاط الهامة

تعدين العملات الرقمية عملية معقدة تقنيًا وتتطلب استثمارات كبيرة وصيانة مستمرة. يعتمد مردود التعدين بشكل كبير على سعر صرف العملات المُستخرجة وتكلفة المعدات.

ما هي مراحل تعدين العملات الرقمية؟ 

بعبارات بسيطة، يشتمل تعدين العملات الرقمية، بما في ذلك البيتكوين أو أي عملة أخرى تعمل على بروتوكول إجماع إثبات العمل (PoW)، على المراحل التالية:

• مشاركة مزرعة التعدين في التحقق من صحة المعاملات وتجميع المعاملات؛
• تجري المزرعة الحسابات؛
• بعد الانتهاء من عملية الحساب، يحصل المُعدِّن على الحق في إضافة كتلة إلى سلسلة البلوك تشين؛
• يحصل مُعدِّنو البيتكوين على مكافأة مقابل الكتلة المُعدَّنة حديثًا وإدراجها في السلسلة.

يقوم المُعدِّنون بإجراء عمليات حوسبة متخصصة وحل معادلات رياضية معقدة لسك رموز العملة. أول مُعدِّن يعثر على حل يضيف كتلة جديدة إلى سلسلة الكتل ويحصل على عملة رقمية كمكافأة. تسمى هذه الخوارزمية إثبات العمل أو PoW.

الإجماع الثاني الأكثر شيوعًا في سلاسل الكُتل هو إثبات الحصة (PoS). بالنسبة لهذا النوع من التعدين، تكون معدات الحوسبة منخفضة الطاقة كافية لهذا النوع من التعدين. لا تذهب ميزة الحصول على المكافآت إلى الشخص الذي يحل المزيد من المشاكل بسرعة، بل إلى الشخص الذي راهن على أكبر حصة من عملات البلوك تشين. البلوكشين الأكثر شهرة مع بروتوكول إجماع الحصة PoS هو الإيثيريوم.

في سلاسل الكتل، وبغض النظر عن آلية الإجماع، فإن التعدين ضروري لتأكيد المعاملات وتجميع المعاملات وإضافتها إلى دفتر الأستاذ العام. أي أنه من خلال جهود المُعدِّنين، يتم توفير الأذونات اللازمة لعمل العملة الرقمية. تُستخدم هذه الآلية من قبل البيتكوين وغيرها من العملات البديلة الشائعة الأخرى مثل الإيثيريوم كلاسيك ولايتكوين ومونيرو.

يعتمد عدد الكتل على القوة الحاسوبية الإجمالية لمعدات التعدين، والتي عادةً ما تُقاس بمؤشر عالمي للأداء، وهو معدل التجزئة (هاش). يلعب معالج الرسومات المستخدم في التعدين دوراً حاسماً في أداء مزارع التعدين. كلما زادت قوة منشأة التعدين، زادت المكافأة، أي استخراج الرموز المميزة.

ليست كل العملات الرقمية قابلة للتعدين. على سبيل المثال، تعمل الريبل المعروفة جيداً على بروتوكول إجماع RPCA ولا تشتمل على التعدين على الإطلاق. مثال مشهور آخر هو عملة USDT (يو إس دي تي) أو عملة تيثر (Tether) وهو يعمل على العديد من سلاسل الكتل في وقت واحد: الإيثيريوم، و ترون، و بي إن بي، وغيرها. ولا يوجد إجماع خاص بها؛ حيث يتم طباعتها أو سحبها من التداول مركزيًا لضمان التكافؤ بنسبة 1:1 مع الدولار الأمريكي.

عملية التعدين والحوافز 

من الصعب على المستخدم غير المتمرس أن يفهم كيف يخرج شيء ما من لا شيء، أي القيم المالية الرقمية التي يمكن استبدالها بأموال ورقية. من غير الواضح تماماً ما علاقة أمن الشبكة بمزارع التعدين. لفهم عملية التعدين، دعنا نلقي نظرة على بعض المصطلحات:

• المحفظة عبارة: هي زوج فريد من المفاتيح العامة والخاصة، وعناوين المحفظة عبارة عن تجزئات تشفير للمفاتيح العامة.
• المعاملة عبارة عن سجل للتاريخ والمرسل والمستلم وحجم الأصل الذي تم إنشاؤه عند تحويل الأموال من المحفظة إلى المحفظة. يتم توقيع تجزئات (هاش) المعاملات باستخدام المفتاح الخاص للمرسل وإرسالها إلى جميع المشاركين في سلسلة الكتل الذين ينتظرون تأكيد المعاملة هذا رقم عشوائي 32 بت ويحاول المُعدِّنون اكتشافه. يضمن لك تأكيد المعاملة منع الإنفاق المزدوج. ومن الناحية المجازية، تُشبه سلسلة الكتل دفتر الأستاذ الذي تُسجل فيه جميع المعاملات. ومع ذلك، من المستحيل فك الشفرة وقراءة السجلات بدون المفاتيح.

قبل أن تحصل المعاملة على تأكيد، يتم تخزينها في مجمع معاملات. يحدث التأكيد نفسه عندما يتم العثور على كتلة جديدة. هذا هو المكان الذي يتصل فيه مُعدِّنو العملات الرقمية ويتلقون المكافآت الموزعة مقابل عملهم.

دعونا نلقي نظرة على عمل المُعدِّنين باستخدام مثال على أول العملات الرقمية، البيتكوين. يتم دمج جميع مزارع التعدين في مجمع واحد مشترك، والذي يدعم تشغيل سلسلة الكتل بأكملها. يخزن كل مُعدِّن نسخة من سلسلة الكتل، أي نسخة من تسلسل سلسلة الكتل بأكملها. وهذا يعني أن مزارع التعدين توفر الحماية ضد التزوير في النظام اللامركزي.

تقوم مزارع التعدين أيضًا بتأكيد المعاملات عن طريق إضافة كتل جديدة إلى شبكة البيتكوين. أول مُعدِّن يعثر على كتلة يحصل على مكافأة الكتلة في شكل ساتوشي. يقوم مُعدِّن العملات الرقمية بالتحقق من المعاملات المسجلة في الشبكة. أي أن شبكة سلسلة الكتل لن تعمل دون حل المعادلات عن طريق مزارع التعدين وإنشاء كتل جديدة.

طرق تعدين العملات الرقمية

يستخدم المُعدِّنون عدة طرق مختلفة لتعدين العملات الرقمية تعتمد على تقنية سلسلة الكتل:

• الحوسبة السحابية
• منصات تعدين ASIC؛
• التعدين باستخدام مزارع التعدين مع مجموعة من بطاقات الفيديو؛
• التعدين باستخدام رقائق وحدة المعالجة المركزية (GPU)
• إطلاق العقد الرئيسية.

لا تحتاج حتى إلى مزرعة تعدين لبدء تلقي مكافآت التعدين للكتل وإضافتها إلى سلسلة الكتل. يمكن نقل الحسابات إلى أجهزة الكمبيوتر في مركز بيانات يقع على بعد آلاف الكيلومترات.

يعد التعدين السحابي مناسباً لأن المُعدِّن المستقبلي لا يحتاج إلى استثمار الكثير من المال على الفور لشراء مزرعة تعدين وتصميم أنظمة تبريد وصيانة المعدات ومحاولة زيادة الربحية. وبدلاً من ذلك، يمكنك استئجار معدل تجزئة معين (هاش في الثانية) أو حتى أجهزة تعدين ASIC، وهي منصات مادية منفصلة.

يمكن أن يكون التعدين باستخدام قوة الخدمات السحابية أكثر ربحية من مزرعة تعدين. تتكبد مراكز البيانات تكاليف طاقة أقل وتشتري المكونات بأسعار الموردين، مما يقلل بشكل كبير من تكاليف التشغيل. يمكن لمُعدِّن العملات الرقمية الوصول إلى أحجام هائلة من قوة الحوسبة، والتي يمكن استخدامها إذا زادت صعوبة التعدين. لا توجد مشاكل مع المعدات القديمة. يتحمل المؤجِّر معظم المخاطر والخسائر المحتملة ولا يمكن أن تتجاوز خسائرك تكلفة استئجار مزارع التعدين أو وحدات ASIC في مركز البيانات.

أجهزة تعدين ASIC - وحدات حوسبة لتعدين البيتكوين وشوكاتها. مزارع التعدين التي تتكون من أجهزة ASIC تنتج بكفاءة. ومع ذلك، فإن عيب مزارع التعدين هذه هو أنها عادةً ما تكون مصممة لتعمل بخوارزمية منفصلة. أي أنها عبارة عن دائرة متكاملة خاصة بالتطبيق. على سبيل المثال، إذا كانت مزرعة التعدين تعمل على خوارزمية SHA-256، فإنها تنتج عملات رقمية مثل البيتكوين والبيتكوين كاش والبيتكوين إس في وحوالي ثلاثين عملة رقمية أخرى. من الصعب إعادة برمجة مزارع التعدين هذه لخوارزميات أخرى.

الطريقة التالية الأكثر شيوعًا لتعدين البيتكوين والعملات الرقمية الأخرى هي التعدين بوحدات معالجة الرسومات (GPU). تتميز مزارع التعدين التي تعتمد على وحدات معالجة الرسومات GPUبمستويات ضوضاء أقل من وحدات ASIC، ولهذا السبب يمكن تركيبها حتى في الشقق السكنية. يمكنك تهيئة بطاقات الفيديو لأي خوارزمية وتعدين مئات العملات الرقمية.

تعدين وحدة المعالجة المركزية (CPU) فعال لعدد قليل من العملات الرقمية. الخوارزمية الأكثر شهرة التي تستخدم موارد وحدة المعالجة المركزية هي RandomX. على سبيل المثال، يتم تشغيل سلسلة كتلة مونيرو، ويعمل عليها رمز XMR. للحصول على مكافأة كبيرة للتعدين عند العمل على هذه الخوارزمية، سيحتاج مُعدِّن العملة الرقمية إلى جهاز تعدين متعدد المعالجات مبني على منصة خادم قوية.

بعد بدء مشروع شيا (Chia) في عام 2021، ظهرت مزارع التعدين المزودة بمجموعة من محركات الأقراص الصلبة. تسمح سلسلة كتلة Chia لمُعدِّني العملات الرقمية بتوليد كتل جديدة باستخدام محركات الأقراص الصلبة. ومع ذلك، فقد نسي مُعدِّنو العملات الرقمية هذا المشروع بالفعل. لذلك، من الأفضل تأجيل فكرة بناء مزرعة تعدين على محرك أقراص صلبة كبيرة في الوقت الحالي.

استنادًا إلى عدد المشاركين، يتم التمييز بين التعدين الفردي للعملات الرقمية والتجمعات - جمعيات المُعدِّنين. تسمح مجمعات التعدين لآلاف المستخدمين بدمج مواردهم الحاسوبية مع مزارع التعدين الخاصة بهم. يزيد النهج الجماعي من فرص إضافة الكتل بنجاح للمعاملات الجديدة، مما يقلل من المخاطر المالية لكل مشارك.

يتيح لك إطلاق عقدة رئيسية الحصول على مكافآت في شكل عمولة على مستوى المُعدِّن. هذه هي العقد الرئيسية ذات الصلاحيات المتقدمة، والتي بدونها لن تعمل بعض الشبكات. على سبيل المثال، شبكة داش DASH تكون مدعومة بالعُقد الرئيسية. تشغيل عقدة رئيسية يعادل تعدين العملة الافتراضية، على الرغم من أن هذا ليس صحيحًا تمامًا من الناحية الفنية. بالنسبة للمستثمرين، توفر العقد الرئيسية فرص عمل جيدة.

أجهزة التعدين

بعد أن ناقشنا طرق تعدين العملات الرقمية، دعنا ننتقل إلى مسألة تقنية. أي جهاز تعدين سيكون أكثر فعالية لمهام معينة؟

تعد منصات ASIC حلاً للمحترفين. منصات التعدين القائمة على ASIC تولد ضواء صاخبة، وبالتالي فهي غير مناسبة تماماً للاستخدام المنزلي. فهي تتمتع بكفاءة جيدة في استخدام الطاقة وسرعة تجزئة عالية ولكن أسعارها مرتفعة للغاية ومصممة لخوارزميات محددة. أيضًا، مع التعقيد المتزايد للمشكلات الرياضية، سرعان ما تصبح مزارع التعدين ASIC قديمة، وسيكون من الصعب على مُعدِّن العملات الرقمية العادي إعادة بيع المعدات القديمة.

صُممت وحدات معالجة الرسومات للتعدين المعتدل للعملات الرقمية وهي توفر عائداً جيداً على الاستثمار. تُعد مزارع التعدين على منصات الخوادم المزودة ببطاقات فيديو متعددة `ذات كفاءة إنتاجية ويمكن إعادة تهيئتها لأي خوارزمية.

عند اختيار المعدات، انتبه إلى نسبة طاقة التجزئة واستهلاك الكهرباء. أيضاً، تصميم تبريد جيد لإطالة دورة حياة الأجهزة. مع زيادة صعوبة التعدين، يمكن بيع المعدات في السوق الثانوية.

مجمعات التعدين واعتبارات الربحية

لنأخذ عشرة مُعدِّنين، يمتلك كل منهم مزرعة تعدين بسعة 1% من إجمالي طاقة الشبكة. في نفس الوقت، يتم تعدين 280 كتلة من العملات الرقمية يوميًا. هذا يعني أن كل مُعدِّن منفرد يمكنه تعدين حوالي 14 كتلة في الأسبوع. إذا تجمع هؤلاء الأشخاص العشرة معًا، وجمعوا الموارد معًا، فستكون سعة الشبكة 10%. سيؤدي هذا التجمع إلى تعدين 28 كتلة في اليوم، أي 196 كتلة في الأسبوع. أي أنه سيتم تعدين 19.6 كتلة في المتوسط لكل مُعدِّن، وهو ما يزيد بمقدار 5.6 كتلة عن التعدين الفردي. يكون تجميع الموارد مناسبًا مع زيادة مستوى الصعوبة.

ويقود كل تجمع منسق واحد أو أكثر من المنسقين الذين يحافظون على موثوقية النظام، ويضمنون عدم إهدار المُعدِّنين للطاقة واستهلاك الكهرباء في فك تشفير نفس الكتل، وتوزيع المكافآت بشكل عادل.

عوامل الربحية للمشاركة في المجمع هي عدد المشاركين ونموذج توزيع المكافآت:

• PPS - يحصل المُعَدِّنون على عمولة عن كل مشاركة، وهي محاولة صالحة لحل المشكلة.
• FPPS - يتم توزيع المكافأة عند الانتهاء من البحث عن كتلة عملة رقمية جديدة. يتم دفع العمولات أيضًا مقابل إجراء معاملات العملة الرقمية في الكتلة التي تم العثور عليها.
• PPLNS - مدفوعات تناسبية اعتمادًا على مساهمة المُعدِّن في آخر محاولات N لفك تشفير كتلة.

التعدين باستخدام الهواتف المحمولة والكمبيوتر الشخصي

من وجهة نظر تقنية بحتة، فإن التعدين عبر الهاتف المحمول ممكن، وهناك العديد من التطبيقات التي تحول أي هاتف ذكي تقريبًا إلى منصة تعدين مصغرة. للتسجيل، يتم شراء أرقام دائمة أو لمرة واحدة، ويتم تعدين العملات الرقمية من 10 أو 20 أو 100 هاتف في نفس الوقت.

ومع ذلك، فإن أرباح مزرعة التعدين هذه مشكوك فيها لأن الهواتف الذكية ليست كثيفة الاستخدام للموارد أو موفرة للطاقة. كما أن مقاومة الهواتف للأحمال العالية مشكوك فيها أيضاً. يشعر مالكو مزارع التعدين بالقلق من تآكل وحدة معالجة الرسومات بسبب ارتفاع درجات الحرارة؛ بل إن الهاتف الذكي لا يستطيع العمل لفترة طويلة في ظروف ارتفاع درجة الحرارة المستمر. ينطوي استخدام الهواتف في التعدين على تأثير متزايد على البيئة بسبب الحاجة إلى استبدال البطاريات بانتظام.

مزايا وعيوب تعدين العملات الرقمية

دعونا نلقي نظرة فاحصة على مزايا وعيوب تعدين العملات الرقمية.

مزايا تعدين العملات الرقمية

تعدين العملات الرقمية ببساطة هو أمر ضروري. صُممت معظم نماذج سلاسل الكتل بحيث يستحيل الحفاظ على أمان الشبكة ووظائفها بشكل عام بدون عمل المُعدِّنين.

تُعد مزارع التعدين مصدر دخل لعمال التعدين أنفسهم. بالنسبة لعشاق العملات الرقمية والمستثمرين، فإن المكافآت هي الدافع الرئيسي لاستخدام قوة معداتهم للعثور على كتل جديدة. ومع ذلك، من أجل استرداد قيمة شراء المعدات والحصول على دخل صافٍ من مزرعة التعدين بعد مرور بعض الوقت، ستحتاج إلى وضع خطة استثمارية تأخذ في الاعتبار توقعات سعر الصرف على المدى الطويل ومعدل تجزئة النظام (هاش).

سلبيات تعدين العملات الرقمية

شراء مزرعة تعدين مرة واحدة لا يضمن تحقيق نفس الربح خلال عامين أو ثلاثة أعوام. تتزايد صعوبة التعدين باستمرار. المعدات التي كانت تكسب بالأمس فقط آلاف الدولارات شهرياً ستنتج أضعافاً كثيرة بعد زيادة الصعوبة. لذلك، فإن تعدين العملات الرقمية هو عملية مستمرة ومدروسة بعناية للاستثمار في المعدات.

في العديد من البلدان، تخضع أرباح تعدين العملات الرقمية للضرائب. يجب أيضًا مراعاة هذه الحقيقة في استراتيجية الاستثمار. يواجه المُعدِّنون في جميع أنحاء العالم أيضًا حظرًا على تعدين العملات الرقمية من قِبل السلطات ومخاطر أخرى يمكن أن تجلب خسائر كبيرة.

الشرعية وعدم اليقين التنظيمي

الصين هي الأولى من حيث حظر العملات الرقمية. في هذا البلد، لا يمكنك فتح مزرعة تعدين وستواجه حظرًا قانونيًا على معاملات تبادل العملات الرقمية وبيعها.

بدأت إيران أيضًا في تقييد تعدين العملات الرقمية بشكل خطير. حتى وقت قريب، كان هذا البلد يجذب أصحاب مزارع التعدين في محاولة للوصول إلى التجارة الدولية. ولكن كان هناك الكثير من المعدنين لدرجة أن قطاع الطاقة لم يعد قادراً على التعامل مع الحمل المتزايد.

وقد نشأ وضع مماثل في أيسلندا الباردة. في البداية، عرضت الحكومة على المعدّنين التنقيب عن ”الذهب“ الرقمي باستخدام الطاقة الخضراء من مصادر الطاقة الحرارية الأرضية. ومع ذلك، وبسبب الاندفاع العام، بدأ المنقّبون عن المعادن في نفاد الكهرباء. لذلك، فرضت البلاد حظراً على انشاء مزارع تعدين جديدة. ومع ذلك، لم يتم طرد المُعدِّنين الذين يعملون بالفعل.

فيما يتعلق بشرعية العملات الرقمية والتعدين، تنقسم جميع البلدان إلى:

• بلدان محظورة؛
• بلدان تعاني من عدم اليقين التنظيمي؛
• بلدان تداول العملات الرقمية فيها قانوني وتخضع لرقابة الحكومة.

وهناك أيضاً فيتنام، حيث يحظر القانون التعدين ومدفوعات العملات الرقمية، ولكن تعمل شركات تحويل الأموال وحصائر العملات الرقمية بحرية.

الاستدامة ومستقبل تعدين العملات الرقمية

يعتقد مؤسس EMCD، مايكل جيرليس، أنه لا ينبغي توقع انتهاء تعدين البيتكوين في المستقبل المنظور. وبالمعدل الحالي، سينتهي إنتاج العملة في عام 2140. يجب أن يتعلم المعدّنون باستمرار ويتكيفوا مع الظروف المتغيرة. سيسمح لهم ذلك بالحصول على أرباح مستقرة حتى بعد عقود.

استدامة البيتكوين مؤمنة أيضًا ضد الزيادات المتعددة في عدد المُعدِّنين وقدرة مزارع التعدين. مع زيادة الإنتاج، سيزداد تعقيد الشبكة والحسابات بشكل متناسب. وفقًا للخبير، يتم تفعيل آلية إعادة توزيع الصعوبة كل أسبوعين. أيضًا، لم تكن عمليات التنصيف الثلاثة السابقة للبيتكوين هي الأخيرة في تاريخ العملة الرقمية. وهذا يعني أن القادم لن يكون نهاية البيتكوين.

كما يعتقد خبير آخر في هذا المجال، وهو محلل مالي في بورصة العملات الرقمية ميخائيل كارخاليف، أنه من غير المرجح أن يصبح تعدين العملات الرقمية غير مربح على الإطلاق. إذا تلاشت المكافآت المالية وأنواع أخرى من الحوافز تدريجيًا، فإن المُعدِّنين في المستقبل

• قد يتقاضون رسوم معاملات إضافية لتسريع المعاملات
• سيطبقون آليات لإعادة تعدين عملات البيتكوين المفقودة؛
• سيقومون بتحديث إجراءات التحقق من صحة سلسلة الكتل؛
• سيزيد من صعوبة إثبات المشاركة مع زيادة العمولات.

هذه الأفكار ذات صلة بالبيتكوين والعملات البديلة التي يتم تعدينها باستخدام بروتوكولات إثبات العمل وإثبات الحصة. ومع ذلك، لا ينبغي استبعاد المخاوف المتعلقة بالوقود الأحفوري وتأثير التعدين على البيئة. وتؤدي هذه المخاوف والمنافسة بين العملات الرقمية إلى الضغط على الجهة التنظيمية وإثارة حظر جديد على إصدار عملات رقمية.

الخلاصة

لا يسمح الإجماع اللامركزي لسلسلة الكُتل بالعمل إلا من خلال نشاط المشاركين الذين يُكملون السلسلة باستمرار بكتل جديدة. وبمساهمتهم، يحل هؤلاء المُعدِّنون محل مراكز الإصدار المركزية، مما يضمن إصدار عملات جديدة والتحقق من صحة سلسلة الكُتل.

إن دافع المُعدِّنين النشطين هو المكافأة المالية لإضافة كتل جديدة. لذلك، فإن تعدين العملات الرقمية له فائدة عامة في شكل تطوير الشبكة وهو مفيد شخصيًا لكل مُعدِّن.

في الوقت نفسه، لا يختلف التعدين عن أي سوق أو نشاط تجاري آخر ولكنه يرتبط بمخاطر إضافية بسبب عدم اليقين القانوني والتقلبات العالية في أسعار العملات الرمزية التي تتقلب صعودًا وهبوطًا في نطاق واسع. يجب على كل مُعدِّن محتمل أن يوازن بين الإيجابيات والسلبيات بعناية فائقة قبل البدء. وقد يتبين أن فتح مزرعة حقيقية ليس بديلاً سيئاً عن التعدين.