وزین
صرافی وزین

نانس Nonce چیست؟

0 28

ماینرها دنبال چه چیزی هستند؟

حتماً تابه‌حال، درباره ماینینگ (Mining) ارزهای دیجیتال (CryptoCurrency) شنیده‌اید. ماینرهایی با سروصدای زیاد و قدرت پردازش بالا که به‌سختی کار می‌کنند و به محیط خنکی نیاز دارند تا عرقشان خشک شود! این ماینرها دقیقاً دنبال چه چیزی هستند؟ فرایند ماینینگ ارزهای دیجیتال، فرایند پیچیده‌ای است. کمتر کسی را می‌توان یافت که آن را تمام‌وکمال درک کرده باشد. هرچه گفته‌اند و شنیده‌ایم فقط مثال‌هایی ساده از اتفاقاتی بود که در فرایند ماینینگ رمزارزها اتفاق می‌افتد. در این مقاله، مفهوم جدیدی از دنیای ارزهای دیجیتال معرفی می‌شود:

عدد نانس (Nonce)!

عدد نانس چیست؟

عدد نانس مخفف عبارت «number only used once» به معنای عددی است که فقط یک‌بار استفاده می‌شود. در دنیای کریپتوکارنسی این عدد، همان عددی است که توسط ماینرها حدس زده می‌شود. ماینرها عدد نانس را وارد تابع هش بلاک می‌کنند و خروجی تابع را با خروجی هدف (Target) مقایسه می‌کنند. اگر جواب به‌دست‌آمده از هدف کوچک‌تر بود، بلاک تأیید شده و می‌تواند به بلاکچین اضافه شود.

عدد نانس، همان غایت مقصود ماینرها است؛ چیزی که همه به دنبال آن هستند. برای درک بهتر این عدد، بهتر است فرایند ماینینگ ارزهای دیجیتال را یک‌بار دیگر مرور کنیم.

ماینینگ به روش اثبات کار

بلاک چین (Blockchain)، سنگ بنای تکنولوژی ارزهای دیجیتال است. به‌منظور حفظ امنیت بلاک چین، داده‌های داخل هر بلاک رمزگذاری شده یا با یک سری اعداد و حروف «هش» می‌شوند. اما سازوکار این رمزنگاری به چه شکل است؟

می‌دانیم که در ماینینگ از روش اثبات کار، ماینرهایی که درواقع کامپیوترهایی باقدرت پردازش بسیار بالا هستند، استفاده می‌شود. در مقاله‌های قبلی با ممپول (Mempool) آشنا شدیم. ممپول، جایی است که تراکنش‌ها در آن جمع می‌شوند و منتظر می‌مانند تا ماینرها آن‌ها را انتخاب کنند.

ماینرها برای تولید یک بلاک، تعدادی از تراکنش‌ها را از ممپول انتخاب می‌کنند. این تراکنش‌ها، در یک بلاک جمع‌آوری می‌شوند، اما هنوز یک بلاک کامل تشکیل نشده است. برای تشکیل یک بلاک، باید یک سری اطلاعات روی بلاک درج شود. این اطلاعات، شامل موارد زیر است‌:‌

  • شماره نسخه بلوک: تعیین‌کننده مجموعه قوانینی که بلاکچین بر اساس آن‌ها کار می‌کند.
  • زمان: زمان شروع کار ماینر بر روی بلاک.
  • هش استفاده شده در بلاک قبلی.
  • هش Merkle Root: هشی که باید برای تأیید تراکنش‌های موجود در این بلاک، حدس زده شود.
  • نانس: ورودی تابع هش که توسط ماینرها حدس زده می‌شود.
  • هش هدف: معیاری برای تشخیص درست یا غلط بودن عدد نانس.

با درج این اطلاعات روی یک بلاک، می‌توان گفت که بلاک برای تأیید شدن توسط ماینر آماده است.

استخراج رمزارز چیست؟

تابع هش چگونه کار می‌کند؟

تابع هش، یک تابع یک‌طرفه است. در توابع یک‌طرفه، نمی‌توان از جواب تابع به ورودی تابع دست پیدا کرد؛ اما در توابع دوطرفه، این کار امکان‌پذیر است. برای مثال تابع ساده ضرب، یک تابع دوطرفه است. اگر شما عدد ۱۲ را به‌عنوان جواب تابع ضرب داشته باشید، به‌راحتی می‌توانید اعدادی مثل ۲ و ۶ یا ۳ و ۴ را برای این تابع حدس بزنید. اما این کار در تابع هش غیرممکن است. علاوه بر این، تابع هش یک تابع ثابت نیست. یعنی با هر ورودی که به یک تابع هش وارد کنید، یک جواب منحصربه‌فرد دریافت می‌کنید. با تغییر جزئی در ورودی، ممکن است جواب خروجی کاملاً متفاوت باشد و هیچ رابطه معناداری بین ورودی‌ها و خروجی وجود نداشته باشد.

تابع هش چگونه کار می‌کند؟
تابع هش

تابع هش بلاک‌ها، باتوجه‌به اطلاعات تراکنش‌های داخل بلاک تولید می‌شود و با تغییر این اطلاعات، جواب تابع نیز تغییر می‌کند. این مکانیسم، برای جلوگیری از دست‌کاری در تراکنش‌ها هنگام ارسال آن‌ها طراحی شده است.

اکنون تراکنش‌ها، در یک بلاک محفوظ هستند و قفلی از جنس تابع هش روی بلاک زده شده است. تنها راهی که می‌توان با آن به ورودی یک تابع هش رسید، حدس و خطا است.

قدرت هش (Hash Rate) چیست؟

کار ماینرها آغاز می‌شود

حالا تراکنش‌ها در یک بلاک هستند و ما می‌دانیم یک تابع هش چطور کار می‌کند. پس نوبت به ماینرها می‌رسد تا با حدس زدن ورودی تابع هش، به خروجی مطلوب برسند.

یک ماینر، تنها در صورتی می‌تواند برنده این بازی باشد که بتواند عدد صحیح را قبل از بقیه ماینرها حدس بزند. هش هدف (Target hash)، معیاری است که بر اساس آن می‌توان درست یا غلط بودن جواب به‌دست‌آمده را سنجید. هش هدف را، بلاکچین ایجاد می‌کند؛ جوابی که ماینر به دست می‌آورد، باید از هش هدف کوچک‌تر باشد.

عدد نانس، عددی است که ماینر به‌عنوان ورودی وارد تابع هش می‌کند. سپس جوابی که به دست می‌آید با هش هدف مقایسه شده درصورتی‌که کوچک‌تر باشد، به معنی تأیید تراکنش‌ها و اضافه‌شدن بلاک به بلاک چین است. در غیر این صورت، ماینر باید یک عدد نانس دیگر حدس بزند و این کار را آن‌قدر ادامه دهد تا بالاخره به جواب مطلوب دست پیدا کند. ماینری که بتواند به عدد نانس درست برسد، جایزه تأیید بلاک را از آن خود خواهد کرد.

ممکن است وقتی یک ماینر در حال کار روی یک بلاک است، ماینر دیگری جواب را پیدا کند. در این صورت، ماینر کار روی بلاک فعلی را رها می‌کند به سراغ بلاک بعدی می‌رود. ماینرها، در هر لحظه در حال تبادل اطلاعات با یکدیگر هستند. درصورتی‌که ماینری هش یک بلاک را پیدا کند، به دیگر ماینرها اطلاع می‌دهد تا دیگر روی آن کار نکنند.

با این حساب می‌توان گفت قدرت هر ماینر، به توانایی آن در ایجاد اعداد نانس بیشتر بستگی دارد. هر چه ماینر سریع‌تر حدس بزند (عدد نانس بیشتری تولید کند)، شانس پیداکردن جواب قبل از ماینرهای دیگر افزایش پیدا می‌کند. تاکنون، به قدرت پردازش ماینرها که با واحد تراهش بر ثانیه مشخص می‌شود توجه کرده‌اید؟

این عدد، تعیین‌کننده تعداد حدس‌هایی است که یک ماینر می‌تواند در یک ثانیه تولید کند. برای مثال، یک ماینر باقدرت ۲۰ تراهش، می‌تواند ۲۰ تریلیون بار در یک ثانیه عدد نانس تولید کند!

مزرعه استخراج ارز دیجیتال چیست؟

چرا پیداکردن نانس سخت است؟

همان‌طور که گفته شد، ماینرها عدد نانس را صرفاً با حدس و خطا به دست می‌آورند؛ سپس، جواب به‌دست‌آمده از تابع هش را با هش هدف مقایسه می‌کنند. در صورت بزرگ‌تر بودن جواب از هش هدف، این فرایند را دوباره تکرار می‌کنند.

تا اینجا متوجه شدیم که ماینرها، در حال حل مسائل ریاضی پیچیده نیستند! آن‌ها فقط دارند با سرعت هرچه‌تمام‌تر حدس می‌زنند! اما چرا این‌قدر حدس زدن یک عدد سخت است؟ در قسمت قبل گفتیم که یک ماینر باقدرت ۲۰ تراهش، می‌تواند ۲۰ تریلیون بار در ثانیه حدس بزند. اما این کافی نیست!

اگر همین ماینر بخواهد به‌تنهایی یک بلاک را تأیید کند، باید سال‌ها منتظر بماند! به همین دلیل است که ماینرها در استخرها جمع می‌شوند تا با سرعت بیشتری بتوانند حدس بزنند! احتمال اینکه یک ماینر در اولین حدس خود به جواب برسد، بسیار کم است. ماینرها باید حدس‌های بسیار زیادی را امتحان کنند تا بالاخره موفق شوند. هرچه سختی شبکه بیشتر باشد، شانس ماینرها برای حدس درست کمتر می‌شود.

سختی شبکه، برای تمام اعضای آن یکسان است. یعنی تمام ماینرها شانس یکسانی برای پیداکردن عدد نانس درست، دارند. سختی شبکه با تنظیم هش تارگت ایجاد می‌شود. هرچه این عدد کوچک‌تر باشد، پیداکردن عددی کوچک‌تر از آن سخت‌تر می‌شود.

بلاک چین، سختی شبکه را متناسب با مدت زمانی که برای تأیید یک تراکنش در نظر گرفته شده است، تنظیم می‌کند. برای مثال، در حال حاضر تأیید تراکنش در بیت کوین حدوداً ۱۰ دقیقه طول می‌کشد. سختی شبکه نیز به شکلی تنظیم شده است که ماینرها، برای حدس زدن عدد نانس صحیح به ۱۰ دقیقه زمان احتیاج داشته باشند. اگر تصمیمی مبنی بر افزایش زمان تأیید تراکنش در شبکه گرفته شود، سختی شبکه نیز باید افزایش پیدا کند.

موارد استفاده از عدد نانس

در حوزه کریپتوکارنسی، ماینرها عدد نانس را به‌عنوان حدسی برای حل‌کردن تابع هش استفاده می‌کنند. این عدد فقط در بلاک‌چین‌هایی کاربرد دارد که مکانیسم اجماع آن‌ها، مکانیسم اثبات کار (POW) است. بلاک چین‌هایی که با مکانیسم اثبات سهام (POS) کار می‌کنند، سازوکار متفاوتی دارند و در آن‌ها از عدد نانس استفاده نمی‌شود.

کاربرد عدد نانس، محدود به کریپتوکارنسی نیست. این عدد را می‌توان در هر تکنولوژی مرتبط با رمزنگاری استفاده کرد. عدد نانس برای طیف وسیعی از سرویس‌های مختلف مثل احراز هویت، خریدهای آنلاین، احراز هویت دو عاملی یا انواع برنامه‌های بازیابی و شناسایی حساب، امضای الکترونیکی، رمزگذاری داده‌ها و … استفاده می‌شود.

هزینه استخراج بیت کوین چقدر است و آیا انجام ماینینگ به‌صرفه است؟

نانس طلایی Golden Nonce چیست؟

تمام اعدادی که یک ماینر حدس می‌زند تا به جواب نهایی برسد، عدد نانس نامیده می‌شوند. اما فقط یکی از آن اعداد صحیح است. نانس درستی که منجر به تأیید بلاک می‌شود را نانس طلایی (Golden Nonce) می‌نامند.

نانس طلایی Golden Nonce چیست؟
نانس طلایی Golden Nonce

جمع‌بندی

امنیت، سرعت و دقت شبکه‌های بلاک چین، به ماینرهایی که برای شبکه کار می‌کنند وابسته است. این ماینرها، پایه و اساس یک شبکه را تشکیل می‌دهند. آن‌ها مجموعه‌قواعدی که بر بلاکچین حاکم است را اجرا می‌کنند، تراکنش‌ها را صحت سنجی و تأیید می‌کنند و زنجیره بلاک چین را شکل می‌دهند. دانستن مفاهیم مرتبط به آن‌ها، آگاهی پیدا‌کردن از قلب بلاکچین است.

برخی از سرمایه‌گذاران ارزهای دیجیتال، معتقدند نیازی نیست به شکل عمیق درباره بلاک چین و نحوه عملکرد آن مطالعه کنند. این حرف، تا حدودی صحیح است. شاید این اطلاعات ضروری نباشد؛ اما می‌تواند برای یافتن دیدی صحیح و عمیق به دنیای ارزهای دیجیتال، به شما کمک کند.

مطالعه و افزایش آگاهی پیش از سرمایه‌گذاری در ارزهای دیجیتال، می‌تواند سرمایه‌گذاری در این حوزه را به تجربه‌ای شیرین و پرسود تبدیل کند. ما در تیم تولید محتوای صرافی وزینکس، تلاش می‌کنیم اطلاعات لازم برای سرمایه‌گذاری را در اختیارتان قرار دهیم و در این مسیر همراه شما باشیم.

صرافی ارز دیجیتال وزین

منابع:

https://www.investopedia.com/terms/n/nonce.asp

۰ ۰ رای ها
رأی دهی به مقاله
اشتراک در
اطلاع از
0 نظرات
بازخورد (Feedback) های اینلاین
نمایش تمام دیدگاه ها