هش و هش ریت (Hash Rate) به زبان ساده

اگر به استخراج یا ماینینگ (Mining) ارزهای دیجیتال علاقه دارید، ممکن است اصطلاح «هش و هش ریت» را شنیده باشید و تعجب کرده باشید که چه معنایی دارد و چگونه بر عملکرد و سود استخراج شما تأثیر می گذارد. در این مقاله به بررسی هش و هش ریت و کاربردهای آنها خواهیم پرداخت و اینکه که چگونه اندازه گیری می شود، چه کاربردهایی دارد، و چرا مهم است.

بیشتر بخوانید : کلود ماینینگ چیست؟

هش (Hash) چیست؟

هش یک تابع ریاضی است که ورودی با طول دلخواه را به خروجی رمزگذاری شده با طول ثابت تبدیل می کند. بنابراین، صرف نظر از مقدار اصلی داده یا اندازه فایل درگیر، هش منحصر به فرد آن، همیشه یک اندازه خواهد بود. علاوه بر این، هش ها را نمی توان برای “مهندسی معکوس” یعنی ورودی از خروجی هش شده استفاده کرد، زیرا عملکردهای هش “یک طرفه” هستند. با این حال، اگر از چنین تابعی روی همان داده استفاده کنید، هش آن یکسان خواهد بود، بنابراین اگر از قبل هش آن را می‌دانید، می‌توانید تأیید کنید که داده‌ها یکسان هستند.

تابع هش (Hash Function)

تابع هش الگوریتم‌هایی هستند که مجموعه‌ای از داده‌ها را به یک رشته بیت با اندازه ثابت تبدیل یا ترسیم می‌کنند که با عنوان «هش» نیز شناخته می‌شوند.

نرخ هش (Hash Rate) چیست؟

نرخ هش یا هش ریت معیاری از قدرت محاسباتی است که برای استخراج و پردازش تراکنش‌های یک بلاک چین اثبات کار (PoW) مانند بیت‌کوین، مونرو (Monero) و غیره استفاده می‌شود. هش یک کد الفبایی با طول ثابت است که برای نمایش کلمات، پیام‌ها و داده‌ها با هر طولی استفاده می‌شود. پروژه‌های کریپتو از الگوریتم‌های هش متفاوت برای ایجاد انواع کدهای هش استفاده می‌کنند، مانند SHA-256 برای بیت‌کوین و RandomX برای مونرو!

عملکرد هش

توابع تیپیکال هش، ورودی هایی با طول های متغیر را برای برآیند خروجی هایی با طول ثابت دریافت می کنند. تابع هش رمزنگاری شده قابلیت‌ ارسال پیام توابع هش را با ویژگی‌های امنیتی ترکیب می‌کند. توابع هش الگوریتم هایی هستند که نحوه رمزگذاری اطلاعات را تعیین می کنند.

عملکرد هش ریت

یک شبکه بلاک چین به طور معمول از تابع ریاضی خاصی با عنوان الگوریتم هش برای تولید تصادفی مقدار هش استفاده می کند. ماینرهای شبکه برای تولید هش صحیح با هم رقابت می کنند. سپس ماینر برنده اعتبار معاملات را ارزش گذاری می کند و برای حل پازل ریاضی پاداش می گیرد.

با این حال، برای تولید یک هش معتبر میلیون‌ها حدس و گمان زده می شود. تعداد حدس های انجام شده در ثانیه به عنوان هش ریت محاسبه می شود. نرخ هش بالا به این معنی است که شبکه دارای ماینرهای رقیب زیادی است و به طور کلی نشان دهنده ایمینی و کارآمدی یک شبکه است.

نحوه اندازه گیری هش ریت

نرخ هش با تعداد هش در ثانیه اندازه گیری می شود که می تواند به اندازه کوین تیلیون ها (quintillions) باشد. بسته به اندازه و مقیاس عملیات استخراج یا ماینینگ، هش ریت را می توان در واحدهای مختلفی بیان کرد، مانند:

کیلوهاش (KH/s) = 1000 هش در ثانیه
مگاش (MH/s) = 1,000,000 هش در ثانیه
گیگاهش (GH/s) = 1,000,000,000 هش در ثانیه
تراهاش (TH/s) = 1,000,000,000,000 هش در ثانیه
پتاهاش (PH/s) = 1,000,000,000,000,000 هش در ثانیه
اگزاهاش (EH/s) = 1,000,000,000,000,000,000 هش در ثانیه

ارزهای دیجیتال مختلف بسته به سختی و محبوبیت استخراج آنها، نرخ هش متفاوتی دارند. به عنوان مثال شبکه بیت کوین دارای نرخ هش حدود 150 اگزاهاش EH/s است، در حالی که شبکه اتریوم دارای نرخ هش حدود 600 تراهاش TH/s است.

هش چگونه محاسبه می شود؟

یک تابع هش از الگوریتم های پیچیده ای استفاده می کند که داده هایی با طول دلخواه را به داده هایی با طول ثابت تبدیل می کند. اگر یک بیت را در هر جایی از داده های اصلی تغییر دهید، کل مقدار هش تغییر می کند و برای تأیید صحت فایل های دیجیتال و سایر داده ها مفید است.

کاربرد هش در بلاک چین

هش ها در چندین بخش از یک سیستم بلاک چین استفاده می شوند. هر هدر بلاک (block header) حاوی هش بلاک قبلی است که تضمین می‌کند با اضافه شدن بلاک‌های جدید، هیچ چیز دستکاری نشده است. بلاک چین‌های ارزهای دیجیتال از هش‌ها برای ایمن کردن اطلاعات و غیرقابل تغییر کردن دفتر کل استفاده می‌کنند.

نقش نرخ هش در ماینینگ

ماینینگ فرآیندی اساسی است که شامل اعتبارسنجی تراکنش ها و افزودن آنها به دفتر کل بلاک چین است. این فرآیند نه تنها برای حفظ یکپارچگی و تداوم بلاک چین، بلکه برای ایجاد کوین های جدید نیز حیاتی است. هش ریت نقش اصلی در این فرآیند استخراج بازی می کند.

بیشتر بخوانید : آموزش استخراج بیتکوین با گوشی

• مکانیزیم های ماینینگ

استخراج شامل حل پازل های پیچیده ریاضی با استفاده از توابع هش رمزنگاری شده است. این پازل ها برای فرآیند اعتبارسنجی تراکنش ها و ایجاد بلاک های جدید در بلاک چین ضروری هستند.

• اهمیت نرخ هش

نرخ هش اندازه گیری می کند که ماینرها چند بار در ثانیه می توانند این پازل ها را حل کنند. این نشانگر مستقیم عملکرد و کارایی سخت افزار ماینینگ است. نرخ هش بالاتر به این معنی است که در یک ثانیه می توان تلاش های بیشتری انجام داد و شانس حل پازل و استخراج موفقیت آمیز یک بلوک جدید را افزایش داد.

کاربردهای هش ریت

نرخ هش به چند دلیل مهم است، هم برای ماینرها و هم برای امنیت شبکه و هم پایداری شبکه بلاک چین! نرخ هش به تعیین امنیت و سختی استخراج شبکه بلاک چین کمک می کند. تعداد بالای ماینرها در شبکه بلاک چین نشان دهنده سطح پایین فعالیت مخرب علیه شبکه است. نرخ هش در شبکه بلاک چین به طور مستقیم با سختی استخراج متناسب است. عملیات استخراج در شبکه هایی با نرخ هش بالا کارآمدتر است.

• سختی ماینینگ

سختی ماینینگ میزان سختی است که ماینرهای شبکه بلاک چین برای تولید یک هش کمتر از ارزش هش هدف متحمل می شوند. هر هش با به حداقل رساندن ارزش عددی هدر بلاک به دست می آید. زمان لازم برای یافتن بلاکها توسط ماینرها در شبکه 10 دقیقه در نظر گرفته می شود. اگر ماینرها به طور متوسط هر 10 دقیقه یک بار بلاک ها را استخراج کنند و ارزهای رمزنگاری شده را پیدا کنند، میزان سختی افزایش می یابد.

برای ماینرها، نرخ هش یک عامل کلیدی است که عملکرد و سود ماینینگ آنها را تعیین می کند. هرچه نرخ هش بالاتر باشد، ماینر شانس بیشتری برای یافتن بلوک بعدی و کسب پاداش دارد. با این حال، نرخ هش تنها عاملی نیست که بر سوددهی ماینینگ تأثیر می گذارد.

همانطور که ماینرهای بیشتری به شبکه می پیوندند و نرخ هش افزایش می یابد، شبکه به طور خودکار سختی استخراج پازل ها را تنظیم می کند تا اطمینان حاصل کند که زمان استخراج هر بلاک ثابت باقی می ماند به این عمل سختی ماینینگ گفته می شود. 

• مفاهیم امنیتی

نرخ هش بالا به معنای مقدار زیادی از توان محاسباتی توزیع شده در سراسر شبکه است. این توزیع گسترده قدرت، کنترل شبکه را برای عوامل مخرب دشوار می کند. هرچه قدرت محاسباتی غیرمتمرکزتر باشد، شبکه در برابر حملات احتمالی ایمن تر است.

با افزایش نرخ هش، فرآیند افزودن بلاک‌های جدید به بلاک چین رقابتی‌تر و چالش‌برانگیزتر می‌شود و تضمین می‌کند که فقط تراکنش‌های معتبر و تایید شده ثبت شوند. این فرایند یکپارچگی بلاک چین را حفظ می کند و از فعالیت های تقلبی جلوگیری می کند.

نرخ هش بالاتر به طور کلی به معنای امنیت بیشتر شبکه است. با قدرت محاسباتی بیشتری که برای استخراج بلاک‌های جدید نیاز است، به‌طور فزاینده‌ای برای هر واحد کنترل اکثریت قدرت ماینینگ شبکه کار دشواری خواهد بود (این عمل به حمله 51 درصدی معروف است). این توزیع غیرمتمرکز قدرت ماینینگ برای حفظ یکپارچگی و امنیت بلاک چین بسیار مهم است.

• پایداری شبکه

برای شبکه، نرخ هش معیاری برای سنجش امنیت و سلامت بلاک چین است. هرچه نرخ هش شبکه بالاتر باشد، شبکه در برابر حملاتی مانند حملات 51 درصدی، هزینه مضاعف یا سانسور ایمن تر و انعطاف پذیرتر می شود. حمله 51 درصدی زمانی است که یک ماینر مخرب یا گروهی از ماینرها بیش از 50 درصد از قدرت هش شبکه را کنترل می کنند و می توانند با معکوس کردن تراکنش ها، جلوگیری از تراکنش های جدید یا ایجاد کوین های جدید، بلاک چین را دستکاری کنند. نرخ هش شبکه بالا، راه اندازی چنین حمله ای را برای هر کسی بسیار گران و دشوار می کند.

نرخ هش همچنین یک شاخص کلیدی از سلامت و ثبات یک شبکه ارز دیجیتال است. نرخ هش بالا یا در حال افزایش، نشان دهنده یک شبکه قوی و ایمن است، در حالی که کاهش نرخ هش می تواند نشان دهنده آسیب پذیری ها یا کاهش علاقه ماینرها باشد.

نتیجه گیری

نرخ هش یک مفهوم مهم برای استخراج ارزهای دیجیتال است، زیرا سرعت و کارایی فرآیند استخراج، امنیت و سلامت شبکه و سودآوری و رقابت ماینرها را تعیین می کند. با درک اینکه نرخ هش چیست، چگونه اندازه گیری می شود، چرا مهم است و چگونه می توان آن را بهینه کرد، می توانید عملکرد و درآمد استخراج خود را بهبود بخشید و به توسعه و رشد اکوسیستم ارزهای دیجیتال کمک کنید.

سوالات متداول