كيف يعمل تعدين العملات المشفرة

يشرح هذا الدليل ما يفعله معدِّنو العملات المشفرة ولماذا: كيف تصبح المعاملات كتلًا، وما التجزئة وما الـ nonce، وكيف تُبقي الصعوبة الكتل في موعدها، ومن أين تأتي المكافأة، ولماذا يعدّن معظم الناس في مجمع تعدين. Blocknet هو المثال التطبيقي طوال المقال، فكل رقم فيه حقيقي ويمكنك التحقق منه.

ما هو تعدين العملات المشفرة؟

يؤدي التعدين مهمتين في آن واحد. فهو يرتب المعاملات، فيتفق الجميع على أي دفعة جاءت أولًا، ويُصدر عملات جديدة وفق جدول ثابت، فلا حاجة إلى الثقة بأي طرف لإنشائها. قدّم Bitcoin الفكرة عام 2008، وتستخدمها اليوم عملات كثيرة، منها Blocknet. وتستخدم بعض السلاسل إثبات الحصة بدلًا منه، مثل Ethereum منذ 2022؛ ويقارن دليل إثبات العمل مقابل إثبات الحصة بين الاثنين.

ماذا تحتوي الكتلة؟

الكتلة دفعة من المعاملات مع ترويسة قصيرة تصفها. تتكون ترويسة الكتلة في Blocknet من سبعة حقول:

حقل التجزئة السابقة هو ما يصنع السلسلة. تشير كل كتلة إلى التي قبلها، لذا فإن تغيير أي معاملة قديمة سيغيّر بصمة تلك الكتلة ويكسر كل رابط بعدها. وأول معاملة في كل كتلة هي معاملة coinbase، وهي التي تدفع المكافأة للمعدِّن الذي وجد الكتلة.

كيف يجد المعدِّن كتلة؟

تحوّل دالة التجزئة أي مُدخل إلى رقم بطول ثابت يبدو عشوائيًا. غيّر بتًا واحدًا من المُدخل وسيتغير الناتج كليًا. تعامل مع ذلك الناتج كرقم ضخم: إذا كان مساويًا للهدف أو أقل منه، تكون الكتلة صالحة. والهدف الأدنى يعني تجزئات فائزة أقل، وبالتالي محاولات أكثر في المتوسط.

في Blocknet، كل محاولة هي تجزئة Argon2id واحدة. الـ nonce ذو الثماني بايتات هو كلمة المرور وباقي الترويسة هو الملح، وتعمل كل تجزئة على 2 GiB من الذاكرة قبل أن تنتج نتيجة بطول 32 بايت. وعندما يجد المعدِّن تجزئة مساوية للهدف أو أقل منه، يرسل الكتلة إلى الشبكة. وتعيد كل عقدة تلك التجزئة الواحدة للتأكد منها، وهو ما يستغرق جزءًا ضئيلًا من العمل الذي تطلبه إيجادها.

ويستعرض شرح Argon2id كل خطوة في تلك التجزئة ولماذا تحتاج إلى كل هذه الذاكرة.

ما هي صعوبة التعدين؟

الصعوبة هي الرقم الذي يحدد الهدف. في Blocknet الهدف هو (2^256 − 1) مقسومًا على الصعوبة، مما يعني أن الصعوبة تساوي تقريبًا عدد التجزئات التي تحتاجها الشبكة كلها، في المتوسط، لإيجاد كتلة واحدة.

وهذا يمنحك طريقة سريعة لقراءة الشبكة. يستهدف Blocknet كتلة كل 300 ثانية، لذا فإن معدل تجزئة الشبكة يساوي تقريبًا الصعوبة ÷ 300. على سبيل المثال، صعوبة قدرها 6,000,000 تعني أن الشبكة تجري نحو 20,000 تجزئة في الثانية.

تعدّل الشبكة الصعوبة لإبقاء الكتل في موعدها مع قدوم المعدِّنين ورحيلهم:

• Bitcoin يستهدف كتلًا كل عشر دقائق ويعيد حساب الصعوبة مرة كل 2,016 كتلة، أي كل أسبوعين تقريبًا.
• Blocknet يستهدف كتلًا كل خمس دقائق ويعيد حساب الصعوبة بعد كل كتلة باستخدام LWMA، وهو متوسط متحرك مرجّح خطيًا. ينظر إلى آخر 60 كتلة ويعطي أحدثها الوزن الأكبر، فيتبع التغيرات في معدل التجزئة بسرعة: تغطي النافذة كلها نحو خمس ساعات من الكتل.

ويحدّ LWMA أيضًا من مقدار ما يمكن لكتلة شاذة واحدة أن تغيّره في النتيجة: يُحتسب زمن حل كل كتلة بثانية واحدة على الأقل و1,800 ثانية على الأكثر، أي ستة أضعاف الهدف. إذا جاءت الكتل أسرع من كل خمس دقائق، ترتفع الصعوبة؛ وإذا جاءت أبطأ، تنخفض.

كيف يحصل المعدِّنون على أرباحهم؟

تنشئ كل كتلة عملات جديدة في معاملة coinbase الخاصة بها. في Blocknet، تحتوي معاملة coinbase على مُخرَج واحد بالضبط، بقيمة مكافأة الكتلة بالضبط، يُدفع إلى العنوان الذي اختاره المعدِّن. ولم تحتوِ كتلة التكوين (genesis) على أي معاملات إطلاقًا، فكل عملة متداولة جرى تعدينها.

تتبع المكافأة جدولًا منشورًا. بدأت مكافأة Blocknet عند 723.25 BNT لكل كتلة وتتناقص بسلاسة، فتنخفض مرة كل شهر مدته 30 يومًا من 8,640 كتلة. ويصل الإصدار إلى نحو 100 مليون BNT بعد أربع سنوات، ومن ذلك الحين تدفع كل كتلة مكافأة ذيلية دائمة قدرها 2 BNT، فيبقى لدى المعدِّنين دائمًا ما يعدّنون من أجله.

تنتظر العملات المُعدَّنة 60 كتلة، أي نحو خمس ساعات، قبل أن يمكن إنفاقها. تتيح هذه المهلة لأي انقسام قصير في السلسلة أن يستقر قبل إنفاق مكافأة جديدة.

لماذا ينضم معظم المعدِّنين إلى مجمع تعدين؟

يجمع مجمع التعدين معدل تجزئة كثير من المعدِّنين فتجد المجموعة كتلًا كثيرًا، ثم يقسم كل مكافأة بحسب العمل الذي ساهم به كل عضو. في التعدين الفردي، قد ينتظر المعدِّن الصغير أيامًا أو أسابيع للحصول على كتلة كاملة؛ أما في المجمع، فيكسب معدل التجزئة نفسه تدفقًا منتظمًا من الدفعات الأصغر.

والحساب يوضح السبب. ينتج Blocknet 288 كتلة يوميًا، لذا فإن عدد الكتل المتوقعة لك يوميًا في التعدين الفردي هو 288 × (معدل التجزئة لديك ÷ معدل تجزئة الشبكة). إذا كان جهازك يمثل جزءًا من ألف من الشبكة، فستجد نحو 0.29 كتلة يوميًا في المتوسط، أي كتلة كل ثلاثة أيام ونصف، مع أن الفاصل الفعلي يختلف من كتلة إلى أخرى.

يقيس المجمع عملك بـ الحصص. الحصة تجزئة تحقق هدفًا أسهل يحدده المجمع لاتصالك. تُحتسب كل حصة ضمن نصيبك من المكافأة، والحصة التي تحقق أيضًا هدف الشبكة الكامل هي كتلة حقيقية، يرسلها المجمع إلى سلسلة الكتل. على bntpool.com:

• تتعدل صعوبة الحصص لكل اتصال، مستهدفةً نحو عشر حصص كل خمس دقائق، فتُبلغ الأجهزة السريعة والبطيئة كلتاهما عن عملها بانتظام.
• تُقسم المكافآت بنظام PPLNS على نافذة مدتها ست ساعات: تذهب مكافأة كل كتلة إلى الحصص المُرسلة خلال الساعات الست السابقة لإيجادها.
• تبدأ الدفعات من 0.1 BNT بعد أن يصبح عمق الكتلة 60 كتلة.

إذا كنت تشغّل عقدتك الخاصة، يمكنك أيضًا التعدين بشكل فردي والاحتفاظ بكل كتلة تجدها. ويغطي دليل التعدين الطريقتين.

ما الذي يحدد سرعة تعدينك؟

دالة التجزئة هي التي تحدد الأجهزة التي تؤدي جيدًا. لا تحتاج SHA-256 في Bitcoin إلى ذاكرة تقريبًا، لذا تتولى شرائح متخصصة تُسمى ASIC معظم تعدين Bitcoin اليوم. أما Blocknet فاختار Argon2id، وهي دالة كثيفة الذاكرة صُممت لمقاومة أجهزة ASIC: تملأ كل تجزئة 2 GiB من ذاكرة RAM، فيحدد حجم الذاكرة وعرض نطاقها سرعتك.

وهذا يغيّر الحساب بالنسبة لجهاز كمبيوتر عادي:

• ذاكرة RAM تحدد عدد الخيوط. يحتاج كل خيط تعدين إلى مساحة خاصة به بحجم 2 GiB، لذا يشغّل جهاز بذاكرة 16 GB نحو ستة أو سبعة خيوط بعد ترك مساحة للنظام.
• عرض نطاق الذاكرة يحدد السرعة الإجمالية. تكتب كل تجزئة نحو 2 GiB وتقرأ نحو 2 GiB، لذا ينهي الجهاز الذي ينقل الذاكرة أسرع تجزئات أكثر في الثانية.
• يستطيع المعالج والبطاقة الرسومية كلاهما التعدين. على Windows وLinux، يعدّن seine على المعالج وعلى كل بطاقة NVIDIA في الوقت نفسه، ويُجمع معدل التجزئة.

أفضل نتيجة قاسها seine هي 49.4 H/s على خادم AMD EPYC Zen 5 (EPYC 9R45، 32 خيطًا)، ويصل جهاز MacBook Pro بشريحة Apple M4 Max إلى 30.9 H/s. يحتوي دليل الأجهزة على نتائج كل جيل اختُبر، ويشرح دليل التعدين بالمعالج في 2026 لماذا تناسب العملات كثيفة الذاكرة المعالجات العادية.

من يحافظ على نزاهة السلسلة؟

تتحقق كل عقدة من كل كتلة: أن التجزئة تحقق الهدف، وأن المعاملات صالحة، وأن المكافأة صحيحة تمامًا. وتُرفض الكتلة التي تفشل في أي فحص، مهما كان مقدار العمل الذي بُذل فيها.

عندما يجد معدِّنان كتلة في اللحظة نفسها تقريبًا، تنقسم السلسلة لفترة وجيزة. تتبع عقد Blocknet السلسلة ذات أكبر عمل إجمالي، أي مجموع صعوبة كل كتلة، فيُحسم الانقسام بمجرد أن تُضاف الكتلة التالية إلى أحد الجانبين. ولهذا تحسب المحافظ التأكيدات: في Blocknet، تُعد 10 تأكيدات (نحو 50 دقيقة) آمنة، ولن تعيد أي عقدة تنظيم أكثر من 100 كتلة في العمق.

جرّبه على جهازك الشخصي

يتطلب تعدين Blocknet ثلاث خطوات: احصل على عنوان، ونزّل seine، وشغّله واقبل مجمع التعدين الافتراضي، bntpool.com. يختار seine عدد خيوطه والنواة الحسابية للمعالج وتخطيط الذاكرة أثناء التعدين، فتشاهد أولى حصصك تصل خلال دقائق.