هش ریت چیست؟ بررسی جامع مفهوم هش ریت (HashRate) در بلاکچین

اگر در مورد ویژگی‌های بلاکچین مطالعه کرده باشید، احتمالا با کلمه هش ریت (Hash Rate) یا نرخ هش مواجه شده‌اید. اما هش ریت چیست و چه کاربردی دارد؟ هش ریت معیار اندازه‌گیری قدرت محاسباتی یک شبکه، گروه یا دستگاه استخراج ارز دیجیتال در مکانیزم اثبات کار (PoW) است. از هش ریت برای تعیین میزان سختی استخراج یک شبکه بلاکچین استفاده می‌شود و همچنین می‌تواند معیاری برای سنجش امنیت یک شبکه باشد.

اثبات کار (PoW) یک مکانیزم اجماع غیرمتمرکز است که اعضای شبکه را ملزم می‌کند تا برای حل معادله هش، توان محاسباتی صرف کنند. توان محاسباتی مورد نیاز برای حل این هش معمولا توسط شبکه‌ای از دستگاه‌ها تامین می‌شود. هش (Hash) یک کد شامل حروف و اعداد است که به صورت تصادفی تولید می‌شود و به فرایند حدس زدن این عبارت، هشینگ (hashing) می‌گویند. رایانه‌ها، حدس‌های مختلفی از هش مورد نظر را تولید و به شبکه ارسال می‌کنند. هش‌ ریت، تعداد حدس‌هایی است که توسط یک رایانه (ماینر)، یک استخر ماینینگ یا کل شبکه طی 1 ثانیه ایجاد می‌شود. استخراج‌کنندگان یا همان ماینرها، پس از رسیدن به عبارت هش، در قالب ارز دیجیتال بومی شبکه پاداش دریافت می‌کنند.

مکانیزم اثبات کار، امکان پردازش امن تراکنش‌های همتا به همتا را بدون نیاز به شخص یا نهاد ثالث فراهم می‌کند. فرآیند استخراج در این مکانیزم، انرژی بسیار زیادی مصرف می‌کند و این موضوع با پیوستن ماینرهای بیشتر به شبکه در طول زمان، تشدید می‌شود. آلودگی‌های زیست محیطی ناشی از انرژی مصرف شده در فرآیند استخراج یکی از بزرگترین معایب مکانیزم اثبات کار محسوب می‌شود.

بهتر است بخوانید: استخراج (Mining) چیست؟

هش ریت (Hash Rate) چیست؟

هش ریت، تعداد حدس‌های یک رایانه برای حل کردن هش (کد تصادفی) شبکه در هر ثانیه است. این عمل، بخش مهمی از فرآیند استخراج ارز دیجیتال در شبکه اثبات کار (PoW) محسوب می‌شود.

نحوه کار به این صورت است:

• شبکه بلاکچین از یک الگوریتم هش استفاده می‌کند که به طور تصادفی یک کد هش تولید می‌کند.
• کامپیوترهای ماینینگ در شبکه بلاکچین برای حدس زدن کد هش با هم رقابت می‌کنند.
• تعداد حدس‌ها در ثانیه در شبکه بلاکچین به عنوان هش ریت شبکه شناخته می‌شود. هر ماینر هش ریت مخصوص به خود را دارد و در صورتی که این ماینرها به صورت گروهی مورد استفاده قرار گیرند (که اصطلاحا به آن استخر مایننیگ می‌گویند) هش ریت کلی برابر با مجموع هش ریت هر یک از ماینرها خواهد بود.
• کد هش زمانی حل می‌شود (به صورت درست حدس زده می‌شود) که یک ماینر یا گروهی از ماینرها مقداری برابر با مقدار عددی کد هش یا کمتر از آن را بیابند.
• ماینر یا گروه ماینری که به جواب درست برسد، در قالب ارز دیجیتال پاداش دریافت می‌کند که به آن پاداش بلاک نیز گفته می‌شود.
• هرچه تعداد رایانه‌هایی که به شبکه بلاک چین می‌پیوندند و همچنین قابلیت آن‌ها در حدس زدن (هش ریت) بیشتر باشد، هش ریت شبکه نیز افزایش می‌یابد.
• هش ریت بالای یک شبکه نشان‌دهنده امنیت و سلامت آن شبکه بلاکچین است، زیرا بالا بودن هش ریت، احتمال حمله به شبکه را کاهش می‌دهد.

اندازه‌گیری هش ریت (Hash Rate)

هرچه یک شبکه بلاکچین بزرگتر باشد، هش ریت بالاتری دارد. همانطور که گفته شد، هش ریت تعداد حدس‌های یک رایانه در یک ثانیه است، از این رو در ادامه به بررسی واحد‌های متداول هش‌ریت، معنای آنها و چند نمونه از شبکه‌ها یا دستگاه‌هایی که قابلیت تولید آن‌ها را دارند، می‌پردازیم:

• کیلوهش در ثانیه (KH/s): هزار حدس در ثانیه، که نرخ بسیار پایینی محسوب می‌شود.
• مگاهش در ثانیه (MH/s): 1 میلیون حدس در ثانیه که معمولاً یک GPU (واحد پردازنده گرافیکی) یا CPU (پردازنده مرکزی) قادر به ایجاد چنین هش ریتی است.
• گیگاهش در ثانیه (GH/s): 1 میلیارد حدس در ثانیه. این میزان معمولاً می‌تواند متعلق به یک استخر استخراج کوچک یا مجموعه‌ای از پردازنده‌های گرافیکی باشد.
• تراهش در ثانیه (TH/s): 1 تریلیون حدس در ثانیه که معمولاً توسط یک دستگاه ASIC (نوعی رایانه اختصاصی جهت استخراج ارز دیجیتال) یا استخر استخراج بزرگ ایجاد می‌شود.
• پتاهش در ثانیه (PH/s): 1 کوادریلیون حدس در ثانیه که معمولاً در استخر‌های استخراج بزرگ مشاهده می‌شود.
• اگزاهش در ثانیه (EH/s): 1 کوئینتیلیون حدس در ثانیه که معمولاً مربوط به یک استخر استخراج عظیم یا هش ریت کل شبکه است.
• زتاهاش در ثانیه (ZH/s): 1 سکستیلیون هش در ثانیه که هنوز هیج رایانه یا مجموعه‌ای به این رقم دست نیافته است.

نکته: هش ریت شبکه بیت کوین در سال 2023 از 268 EH/s به بیش از 500 EH/s افزایش یافت. استخر فاندری دیجیتال (FoundryDigital)، در 6 دسامبر 2023 با ثبت هش ریت 140.2 EH/s، حدود 28 درصد از هش ریت شبکه بیت کوین را در اختیار داشت.

اهمیت هش ریت چیست؟

هش ریت به عنوان شاخصی از امنیت کلی یک شبکه بلاکچین و همچنین دشواری استخراج برای ماینرها اهمیت دارد. هر چه تعداد ماینرهایی که برای استخراج بلاک‌ها رقابت می‌کنند بیشتر باشد، احتمال وقوع یک حمله مخرب به شبکه کمتر می‌شود.

همچنین، در برخی از بلاکچین‌ها با افزایش هش ریت، سختی استخراج بلاک افزایش می‌یابد. این بدان معناست که شدت رقابت در بعضی شبکه‌ها که هش ریت بالایی دارند به حدی زیاد است که دستگاه‌های ماینینگ به تنهایی قادر به رقابت در آن‌ها نیستند.

سختی استخراج (Mining Difficulty) و رابطه آن با هش ریت (Hash Rate)

سختی شبکه به معنی سختی و پیچیدگی معادله‌ای است که ماینرها برای ایجاد بلاک باید حل کنند. این سختی قابل تغییر است. میزان سختی استخراج به هش ریت شبکه (تعداد ماینرهایی که در حال استخراج هستند و توان محاسباتی آن‌ها) بستگی دارد. اگر ماینرهای زیادی در شبکه وجود داشته باشد، سختی افزایش می‌یابد و بالعکس.

قیمت ارز دیجیتالی که استخراج می‌شود، مانند بیت کوین، یکی از مهم‌ترین عوامل انگیزشی برای ماینرها است. هنگامی که قیمت این ارز دیجیتال افزایش می‌یابد، ماینرها، توان محاسباتی خود را به استخراج آن اختصاص می‌دهند که این موضوع باعث واکنش شبکه و افزایش سختی استخراج می‌شود.

واحد اندازه‌گیری سختی استخراج، هش (معمولا تراهش) است. این واحد در مورد استخراج، نشان‌دهنده میزان کار انجام شده است. هش ریت شبکه به صورت هش در ثانیه (معمولا TH/s) اندازه‌گیری می‌شود.

شبکه، سختی را طوری تنظیم می‌کند که نسبت سختی استخراج به هش ریت برابر با زمان مورد نیاز برای ایجاد بلاک باشد. این زمان از پیش در شبکه مشخص شده و عدد ثابتی است.

رابطه هش ریت (Hash Rate) و امنیت شبکه چگونه است؟

هش ریت یکی از ابعاد کلیدی امنیت شبکه بلاکچین است، زیرا نشان‌دهنده مقدار انرژی است که یک نهاد واحد برای تغییر بلاک‌های گذشته باید صرف کند. هش ریت بالاتر به این معنی است که تغییر بلاکچین سخت‌تر خواهد بود و این موضوع (هش ریت بالا) همان چیزی است که به بیت کوین ارزش می‌دهد.

البته، عامل دیگری وجود دارد که به شدت بر امنیت تأثیر می‌گذارد و آن توزیع هش ریت است. در اصل، هر چه گره‌ها از نظر جغرافیایی پراکنده‌تر باشند، امنیت شبکه بالاتر خواهد بود.

در اصل، هش ریت بالاتر همیشه به معنای امنیت بالاتر بلاکچین نیست، زیرا موقعیت جغرافیایی گره‌ها نیز نقش مهمی را ایفا می‌کند. همچنین باید توجه داشت که هش ریت از قیمت پیروی نمی‌کند، بلکه تابع سختی استخراج و هزینه انرژی است.

مفهوم افزایش یا کاهش هش ریت چیست؟

هش ریت معیار فعالیت کلی شبکه توسط ماینرها در یک شبکه اثبات کار (PoW) است. وقتی هش ریت افزایش می‌یابد، می‌تواند معانی زیر را داشته باشد:

• منابع محاسباتی بیشتری برای استخراج بلاک‌ها استفاده می‌شود.
• برق بیشتری مصرف می‌شود.
• امنیت شبکه افزایش می‌یابد و دیگر توسط یک موجودیت واحد قابل کنترل نیست.
• استخراج بسیار دشوارتر می‌شود زیرا اکثر الگوریتم‌های شبکه بلاکچین با افزایش هش ریت، سختی استخراج را افزایش می‌دهند.

هنگامی که هش ریت یک شبکه بلاک چین کاهش می‌یابد، می‌تواند معانی زیر را داشته باشد:

• ماینرهای کمتری برای استخراج بلاک و کسب پاداش با هم رقابت می‌کنند.
• امنیت شبکه کاهش پیدا می‌کند و در برابر حمله 51 درصد (51% attack) آسیب‌پذیرتر می‌شود. این حمله زمانی اتفاق می‌افتد که گروهی از ماینرها بیش از 50 درصد از هش ریت شبکه را در اختیار داشته باشند. در این صورت این ماینرها می‌توانند کنترل شبکه را به دست بگیرند.
• انرژی کمتری توسط رایانه‌های ماینینگ مصرف می‌شود.
• دشواری ماینینگ کاهش می‌یابد و استخراج بلاک‌ها آسان‌تر می‌شود.

هش ریت (Hash Rate) چه تاثیری بر قیمت بیت کوین دارد؟

محرک‌های اصلی قیمت بیت کوین شامل قدرت محاسباتی، سوددهی استخراج و سختی شبکه است. از آنجایی که ماینرها پاداش خود را در قالب بیت کوین دریافت می‌کنند و هزینه آن‌ها بر حسب ارزهای محلی محاسبه می‌شود، هش ریت، تابع قیمت بیت کوین است.

گفته می‌شود، هر چه قدرت محاسباتی بیشتری در شبکه بیت کوین وجود داشته باشد، قیمت آن بالاتر است. علاوه بر این، ماینرها تنها در صورت سودآوری مایل به استخراج بیت کوین هستند که به طور ضمنی به این معنی است که اگر قیمت این ارز دیجیتال برای آن‌ها مطلوب نباشد، منابع محاسباتی خود را به موارد دیگر اختصاص خواهند داد.

علاوه بر این، سختی شبکه با میزان قدرت محاسباتی موجود در شبکه ارتباط دارد. الگوریتم حاکم بر شبکه‌های PoW مانند بیت‌کوین با افزایش هش ریت، سختی شبکه را افزایش می‌دهد.

نوسانات قیمت بیت کوین نه تنها به دلیل حدس و گمان صرف، بلکه به دلیل تأثیر آن بر مصرف انرژی شبکه بیت کوین و نحوه رفتار ماینرهایی که زیرساخت این شبکه را تامین می‌کنند به وجود می‌آید. علاوه بر این، مدت‌ها این باور وجود داشت که هش ریت و قیمت بیت‌کوین با هم مرتبط هستند.

با این وجود، این تصور، نادرست به نظر می‌آید. سطح تلاش یک تولیدکننده در تولید یک کالا یا خدمات هیچ تاثیری بر قیمتی که مصرف‌کنندگان می‌پردازند ندارد زیرا تولیدکنندگان در بازاری رقابتی حضور دارند.

پیشنهاد مطالعه: بهترین ارزهای دیجیتال برای استخراج با کارت گرافیک در 2024

جمع‌بندی

هش ریت به معنای تعداد حدس‌هایی است که یک رایانه در هر ثانیه ایجاد می‌کند. این شاخص می‌تواند نشان‌دهنده میزان محبوبیت و تعداد کاربران یک شبکه باشد، اما همچنین میزان رقابت برای استخراج بلاک در یک شبکه را نیز به نمایش می‌گذارد. هر چه قدرت محاسباتی یک ماینر یا استخر ارز دیجیتال بیشتر باشد، شانس بیشتری برای برنده شدن پاداش استخراج خواهد داشت. همچنین، افزایش هش ریت شبکه، مترادف با افزایش امنیت آن است. از طرفی، شبکه‌های بلاکچین به نحوی توسعه یافته‌اند که با افزایش هش ریت، سختی استخراج نیز افزایش پیدا می‌کند. نکته‌ای که باید توجه داشت این است که هش ریت از قیمت پیروی نمی‌کند، بلکه تابع سختی استخراج و هزینه انرژی است.

سوالات متداول

1. هش ریت شبکه بیت کوین چقدر است؟

هش ریت شبکه بیت کوین در 4 دسامبر 2023 به 580 EH/s رسید. هش ریت این شبکه برای اولین بار در می 2011 به 1 TH/s رسید و از آن زمان تاکنون هر ساله افزایش یافته است.

2. از چه پلتفرمی می‌توان هش ریت شبکه‌های مختلف را بررسی کرد؟

چندین وب سایت جمع آوری داده وجود دارد که به کاربران امکان می‌دهد هش ریت شبکه‌های بلاکچین PoW را مشاهده کنید. از جمله این وب‌سایت‌ها می‌توان به بیت‌اینفو‌چارتس (BitInfoCharts)، بلاکچین (Blockchain)، بلاکچیر (Blockchair) و ماینینگ‌پول‌استتس (MiningPoolStats) اشاره کرد.

3. چگونه می‌توان هش ریت تجهیزات ماینینگ را محاسبه کرد؟

ابزارهای مختلفی به صورت آنلاین در دسترس هستند که می‌توانید از آنها برای محاسبه هش ریت سخت افزار استخراج خود استفاده کنید. از جمله این ابزار‌ها می‌توان به سایت‌های وات‌تو‌ماین (whattomine.com)، نایس‌هش (nicehash.com) و کوین‌وارز (coinwarz.com) اشاره کرد.