سختی شبکه یا network difficulty بیانگر این است که فرآیند استخراج یک بلاک در یک بلاک چین تا چه اندازه می تواند برای یک ارز دیجیتال مشکل باشد. سختی زیاد ارزهای دیجیتال نشان دهنده میزان توان محاسباتی بالای لازم برای تایید تراکنش های یک بلاک چین است. در دنیای کریپتو کارنسی ها به این پروسه یعنی روند تایید تراکنش های یک بلاک چین اصطلاحا استخراج می گویند.
سختی شبکه در واقع عاملی است که ارزهای رمزنگاری شده همچون ارز محبوب بیت کوین به وسیله آن مدت میانگین زمان بین استخراج بلاک ها را در طول تغییرات توان هش شبکه پیوسته و پایدار نگه می دارند. اهمیت فاکتور سختی در ارزهای دیجیتال در فراهم کردن ایمنی شبکه بلاک چین در رویارویی با اقدامات خرابکارانه است.
مفهوم سختی شبکه و مزایای آن
تبیین مفهوم سختی ارزهای دیجیتال در بیت کوین
به منظور تبیین مفهوم سختی شبکه در ارزهای دیجیتال ابتدا باید درباره نحوه استخراج سکه های کریپتویی سخن بگوییم. ارزهای رمزنگاری شده مانند بیت کوین در فناوری بلاک چین خود از سیستم اثبات کار بهره می گیرند. در این سیستم که با PoW نیز نشان داده می شود، پشتیبانی از سکه ها به کمک فرآیند استخراج انجام می شود. در اینجا وظیفه تایید تراکنش های انجام شده در یک بلاک از بلاک چین بر عهده ماینرها یا استخراج کنندگان است. این عملیات مانند کار حسابرسان در بانک بوده و به این وسیله از تخلف و کلاهبرداری در تراکنش ها ممانعت می شود. عملیات استخراج اولین بار توسط سازنده بیت کوین ، ساتوشی ناکاموتو ابداع شد.
بر طبق طراحی سازنده بیت کوین، استخراج کنندگان برسر پیدا کردن بلاک های تازه به وجود آمده با یکدیگر به رقابت میپردازند. سپس با حل کردن معادلات بسیار پیچیده بلاک چین ها و افزودن بلاک و داده های جدید به بلاک چین موجب رشد شبکه می شوند.
سختی شبکه طبق توضیحات داده شده میزان توان محاسباتی لازم برای محاسبه فرمول های این تراکنش ها را مشخص می کند. هرچه فرمول ها پیچیده تر باشند سختی یا difficulty نیز بالاتر می رود. علاوه بر این، این سختی بر روی مدت زمانی که یک بلاک جدید تکمیل می شود نیز تاثیر مستقیم دارد.
نقش سختی در امنیت شبکه
هش
برای اندازه گیری سختی شبکه در فرآیند تکمیل یک بلاک جدید، عامل دیگری که از اهمیت بسزایی برخوردار است هش می باشد. قدرت هش بیان کننده توان محاسباتی مورد نیاز برای انجام هر دو عملیات استخراج و پردازش تراکنش های بلاک چین است. این عامل به صورت یک کد و با هدف به نمایش درآوردن کلمه ها و اطلاعات ایجاد شده است. استخراج کنندگان یا ماینرها اطلاعات تراکنش ها را با تابع یک طرفه هش اجرا می کنند.
هش های تصادفی
به منظور تولید کدهای هش تصادفی، توابع یک طرفه یا الگوریتم های هش را به کار می گیرند. استخراج کنندگان باید پیش از اینکه به یک بلاک چین از شبکه اطلاعات جدیدی وارد شود، با یکدیگر بر سر ایجاد مقدار هش کمتر یا برابر با هش هدف به رقابت بپردازند.
استخراج کنندگان برای انجام پروسه هش از تغییر مقدار عددی یک متغییر که به اصطلاح nonce نامیده می شود، استفاده می کنند. به این ترتیب، در هر مرتبه ای که مقدار عددی nonce عوض شود، یک هش جدید تولید می شود. اعدادی که در یک هش به وجود می آیند خاص همان هش بوده و قابل پیش بینی هم نخواهند بود. هر گروه از اطلاعات که در یک تابع معین اجرا می شوند یک خروجی مجزا، منحصر به فرد و ثابت تولید می کنند. از این رو استخراج کنندگان باید تا تامین کامل هش مورد نیاز این پروسه را تکرار کنند.
سختی شبکه و زمان لازم برای استخراج
مزایای سختی شبکه
فعالان در عرصه ارزهای دیجیتال یک شبکه بلاک چین با سختی شبکه بیشتر را ترجیح می دهند. احتمالا با توجه به اینکه سختی بیشتر به منزله تکرار بیشتر یک فرآیند است، دلیل این انتخاب برای شما مشخص نباشد. اما اگرچه سختی بیشتر کار استخراج کنندگان را بیشتر می کند با این حال دو مزیت بسیار مهم نیز ایجاد می کند. این مزیت را در ادامه برای شما توضیح می دهیم.
نرخ ثابت بلاک های جدید
برای درک اهمیت سختی شبکه در این زمینه می توانید وایت پیپر بیت کوین را که توسط سازنده آن ساتوشی ناکاموتو آماده شده، مطالعه کنید. این وایت پیپر نحوه تسهیل تولید بلاک های جدید در یک بلاک چین توسط سختی اثبات کار را توضیح می دهد.
با افزایش سرعت تولید بلاک های جدید سختی شبکه افزایش می یابد. طراحی بیت کوین به نحوی صورت گرفته که بتواند در هر 10 دقیقه به صورت میانگین یک بلاک جدید به شبکه بلاک چین اضافه کند. یکی از اهداف ارزهای کریپتویی ایجاد بلاک های بیشتر است. اما مشکل اینجاست که توان محاسباتی که استخراج کنندگان در اختیار دارند متفاوت است.
ساتوشی ناکاموتو اولین کسی بود که یک بلاک را استخراج کرد. در آن زمان تنها یک دستگاه در شبکه وجود داشت که به احتمال زیاد یک لپ تاپ یا رایانه ساده بوده است. اما اکنون تعدادی زیادی مزرعه ASIC برای استخراج بلاک ها به وجود آمده است. ASIC ها ماشین های مخصوص استخراج با سرعت فوق العاده بالایی هستند که برای انجام دستورالعمل های هش طراحی شده اند.
این نرم افزار برای تضمین ایجاد بلاک های جدید با نرخ متوسط ثابت توسط شبکه، میزان هش هدف را کم و زیاد می کند و در اصل با این کار سختی شبکه را تغییر می دهد. در زمان استخراج اولین بلاک توسط ناکاموتو، سختی بیت کوین برابر با یک بود.
افزایش مزرعه های ماینینگ
امنیت شبکه
افزایش سختی شبکه به افزایش امنیت شبکه بلاک چین نیز کمک می کند. شیادان و افراد متقلب برای انجام حملات خرابکارانه خود باید بتوانند تمام نیروی هش شبکه را مغلوب کنند. رایانه های مخصوصی نیز طراحی شده اند، که می توانند در هر ثانیه تریلیون ها بار اعداد هش را حدس بزنند. به این ترتیب میزان نرخ هش مجموع یک دید کلی نسبت به امنیت شبکه ارزهای دیجیتال در اختیار کاربران قرار می دهد.
هر چه سختی شبکه برای یک ارز دیجیتال بیشتر باشد، کار این رایانه ها سخت تر می شود. از آنجایی که برای هک کردن یک بلاک چین هکرها باید کنترل حداقل 51 درصد از تراکنش های شبکه را به دست بگیرند هزینه و دشواری حملات مخرب برای آنها افزایش می یابد.
سختی شبکه اتریوم
سختی شبکه اتریوم یک عامل ارزیابی مهم برای هر کدام از ارزهای دیجیتال است که بر پایه اتریوم بنا شده اند. در کل به لحاظ معنایی تفاوتی بیت سختی در اتریوم و بیت کوین وجود ندارد. سختی شبکه اتریوم هم به معنای سختی صورت مسئله ای است که لازم است استخراج کنندگان برای پیدا کردن یک بلاک آن را حل کنند. هر اندازه که تعداد استخراج کنندگان اتریوم بیشتر باشد به همان اندازه پیدا کردن بلاکی که بتواند پاداش دریافت کند مشکل تر است.
سختی شبکه در استخراج اتریوم
سختی شبکه اتریوم چگونه اندازه گیری می شود؟
پیشتر اشاره کردیم که سختی سختی شبکه در واقع یک عامل ارزیابی است. این سختی تعداد دفعاتی را که استخراج کنندگان باید معادلات هش را محاسبه کنند تا بلاک رمزنگاری شده جدید را بیابند، مشخص می کند.
چرا سختی شبکه تغییر می کند؟
هر ارز دیجیتال دارای میانگین زمان از پیش تعیین شده برای یافتن بلوک است که توسط یک شبکه مدیریت می شود. اگر تعداد ماینرها افزایش یابد، هش ریت شبکه افزایش می یابد. در نتیجه زمان جستجوی یک بلاک جدید کمتر از مقدار از پیش تعیین شده می شود. در نتیجه، شبکه به تدریج سختی خود، یعنی سختی مسئله ای که ماینرها در حال حل آن هستند را افزایش می دهد. شبکه تا زمانی به این کار ادامه خواهد داد که زمان پیدا کردن یک بلاک جدید به مقدار از پیش تعیین شده برسد. زمانی که تعداد ماینرها کاهش می یابد نیز، همین اتفاق می افتد و هش ریت شبکه کاهش می یابد. در این حالت استخراج کنندگان برای یافتن یک بلاک جدید به زمان بیشتری نیاز دارند. بنابراین شبکه سختی خود را کاهش می دهد و در نتیجه حل مسئله را آسان تر می کند.
در اتریوم اگر سختی شبکه را بر هش ریت شبکه تقسیم کنید، میانگین زمان لازم برای جستجوی یک بلاک جدید را به دست خواهید آورید.
محاسبه سختی
کلام آخر
در این مقاله تا حدودی با مفهوم سختی شبکه، نحوه محاسبه و مزایای آن آشنا شدید. با توجه به توضیحات داده شده اکنون می توانید سطح امنیت شبکه ای که می خواهید روی سکه های آن سرمایه گذاری کنید را بررسی کنید. البته نباید فراموش کنید که برای اطمینان از یک سرمایه گذاری خوب و موفق لازم است موارد بسیاری را در نظر بگیرید. برای اطمینان از اینکه تمام جوانب یک سرمایه گذاری را لحاظ کرده اید، می توانید از راهنمایی کارشناسان و متخصصان این زمینه کمک بگیرید.
دیدگاه شما