الگوریتم استخراج ارز دیجیتال چیست؟ آشنایی با انواع الگوریتم‌های ماینینگ

انواع مختلفی از الگوریتم استخراج ارز دیجیتال وجود دارد که برای افزایش امنیت و اعتبارسنجی تراکنش‌ها در شبکه‌های بلاک چین استفاده می‌شوند. در این مقاله برخی از متداول‌ترین الگوریتم‌های مورد استفاده و پروژه‌هایی که از آن‌ها استفاده می‌کنند را برای شما گرد آورده‌ایم. با فکت کوینز همراه باشید.

انواع الگوریتم استخراج ارز دیجیتال

هر کدام از این الگوریتم‌های استخراج مزایا و معایب خاص خود را دارند و می‌توانند برای انواع مختلف شبکه‌های بلاک چین مناسب باشند. توجه به این نکته نیز مهم است که برخی از الگوریتم‌های جدیدتر مانند اثبات سهام (PoS و DPoS) به گونه‌ای طراحی شده‌اند که مصرف انرژی بهینه‌تری نسبت به اثبات کار (PoW) داشته باشند. همچنین این دو نسبت به مدل اثبات کار عدم تمرکز و امنیت بیشتری دارند.

بیشتر بخوانید: اثبات کار (POW) چیست؟

Proof-of-Work یا اثبات کار (PoW)

الگوریتم اثبات کار (POW) پرکاربردترین الگوریتم استخراج در دنیای ارزهای دیجیتال است. اثبات کار همان الگوریتمی است که توسط بیت کوین استفاده می‌شود. در یک سیستم PoW، ماینرها برای حل مسائل پیچیده ریاضی به منظور اعتبارسنجی تراکنش‌ها و ایجاد بلاک‌های جدید در بلاکچین با یکدیگر رقابت می‌کنند. اولین ماینری که مسئله را حل کند، پاداشی دریافت می‌کند که معمولاً به صورت مقدار مشخصی از ارز دیجیتال است.

Proof-of-Stake یا اثبات سهام (PoS)

این الگوریتم جایگزینی برای PoW است که هدف آن رفع برخی از مشکلات مربوط به PoW مانند مصرف بالای انرژی است. در یک سیستم PoS، به جای رقابت برای حل مسائل ریاضی، اعتبارسنج‌ها (Validators) برای ایجاد بلاک‌های جدید و بر اساس مقدار ارز دیجیتالی که در اختیار دارند و مایل به سپرده گذاری (استیک) آن هستند، انتخاب می‌شوند. این مسئله بدان معنی است که هر چه یک فرد سپرده ارز دیجیتال بیشتری در اختیار داشته باشد، شانس بیشتری برای انتخاب شدن برای اعتبارسنجی و تایید یک تراکنش و کسب پاداش را دارد.

Delegated Proof-of-Stake یا اثبات سهام نیابتی  (DPoS)

این الگوریتم، نوعی از الگوریتم PoS است که به دارندگان توکن اجازه می‌دهد به نمایندگان خود که تراکنش‌ها را اعتبارسنجی کرده و بلاک‌های جدید را از طرف آن‌ها ایجاد می‌کنند، رأی دهند. نمایندگان معمولاً بر اساس اعتبار، سپرده و تعداد آرایی که دریافت می‌کنند انتخاب می‌شوند.

Proof-of-Authority یا اثبات اعتبار (PoA)

این الگوریتم برای شبکه‌های خصوصی طراحی شده است و بر اساس هویت اعتبارسنج‌ها کار می‌کند. معمولاً از این الگوریتم در راه حل‌های سازمانی بلاکچین استفاده می‌شود. PoA همچنین جایگزین ایمن‌تر و کارآمدترِ PoW و PoS است.

Proof-of-Burn یا اثبات سوزاندن (PoB)

این الگوریتم یک مفهوم نسبتاً جدید است و هنوز در مرحله آزمایشی خود قرار دارد. در یک سیستم PoB، یک ماینر مقدار معینی از ارز دیجیتال را به یک آدرس غیرقابل استفاده ارسال می‌کند. در واقع این میزان دارایی را می‌سوزاند. در واقع، سوزاندن ارز دیجیتال به عنوان اثبات کار به منظور ایمن سازی شبکه و اعتبارسنجی تراکنش‌ها استفاده می‌شود.

در ادامه به بررسی چند مفهوم می‌پردازیم که برای درک کارکرد هر الگوریتم‌ استخراج ارز دیجیتال ضروری است.

• هش چیست؟ هش یک پیام خلاصه است. این پیامِ عددی از یک رشته متن تولید می‌شود. هش خود کوچکتر از متن است. بنابراین تقریباً امکان ایجاد رشته‌ی دیگری از متن با همان مقدارِ هش وجود ندارد.
• الگوریتم هش استخراج چیست؟ الگوریتم هش یک تابع هش است. به عبارت دیگر، یک الگوریتم ریاضی است که داده‌های با اندازه دلخواه را به هش با اندازه ثابت تبدیل می‌کند. الگوریتم هش برای امضای دیجیتال و احراز هویت استفاده می‌شود.

 کدام ارز های دیجیتال از الگوریتم SHA256 استفاده می‌‌کنند؟

SHA مخفف Secure Hash Algorithm یا الگوریتم امنِ هش (SHA-256)، یک امضای منحصر به فرد 256 بیتی (32 بایتی) را برای یک رشته متنی ایجاد می‌کند. زمان پردازش بلاک برای SHA-256 به طور کلی از شش تا ده دقیقه متغیر است. همچنین هش ریت SHA-256 به صورت گیگاهش بر ثانیه GH/s اندازه‌گیری می‌شود؛ به عبارتی هر یک میلیارد هش در یک ثانیه. الگوریتم استخراج SHA-256 را می‌توان بر روی یک سخت افزار آسیک ماینر (ASIC) پیاده سازی کرد.

با این تفاسیر ، الگوریتم استخراج ارز دیجیتال SHA -256 برای استخراج ارزهای زیر استفاده می‌شود:

• Bitcoin (BTC)
• Mastercoin (MSC)
• MazaCoin (MZC)
• Namecoin (NMC)
• NuBits (USNBT)
• Peercoin (PPC)
• BitcoinDark (BTCD)
• Scotcoin (SCOT)
• CarpeDiem (EDC)
• Paccoin (PAC)
• Tigercoin (TGC)
• Mazacoin (MZC)
• eMark (DEM)
• Titcoin (TIT)
• Neoscoin (NEO)
• Saffroncoin (SFR)
• Curecoin (CURE)
• Zetacoin (ZET)
• Acoin (ACOIN)
• TEKcoin (TEK)
• Unobtanium (UNO)
• Blakecoin (BLC)
• Reikicoin (RKC)
• Ixcoin (IXC)
• Bytecoin (BCN)

الگوریتم استخراج اسکریپت (Scrypt)

الگوریتم اسکریپت به مقادیر زیادی حافظه (مموری) نیاز دارد. این الگوریتم به خاطر نیاز به انجام حملات سخت افزاری سفارشی در مقیاس بزرگ به وجود آمد. الگوریتم استخراج ارز دیجیتال اسکریپت ساده‌تر و سریع‌تر از الگوریتم SHA-256 است.

هش ریت الگوریتم اسکریپت به صورت کیلوهش بر ثانیه (KH/s) اندازه گیری می‌شود؛ به عبارتی هر هزار هش در یک ثانیه.

الگوریتم استخراج اسکریپت را می‌توان با استفاده از یک CPU یا کارت گرافیک (GPU) پیاده سازی کرد. برخی از ریگ‌های سخت افزاری ASIC وجود دارد که می‌توان از آن برای استخراج اسکریپت استفاده کرد.

توکن‌های زیر از الگوریتم اسکریپت استفاده می‌کنند:

• Auroracoin (AUR)
• Coinye (COINYE)
• Synereo (AMP)
• Syscoin (STP)
• GameCredits (GAME)
• Dogecoin (DOGE)
• Litecoin (LTE)
• Potcoin (POT)
• Starcoin (STR)
• Teslacoin (TES)
• Nucoin (NUC)
• Topcoin (TOP)
• Pesetacoin (PTC)
• Smartcoin (SMC)
• Xivra (XIV)
• Zedcoin (FIRO)
• Stockcoin (STC)
• Foxcoin (FOX)
• Worldcoin (WDC)
• Reddcoin (RDD)

الگوریتم استخراج X11

الگوریتم هش X11 توسط توسعه دهنده اصلی دش (Dash) یعنی ایوان دافیلد (Evan Duffield) ایجاد شده است. X11 از دنباله ای از یازده الگوریتم هش برای استفاده از الگوریتم اثبات کار استفاده می‌کند. یکی از بزرگترین مزایای استفاده از الگوریتم X11 کاهش مصرف است. پردازنده‌های گرافیکی مورد استفاده در این الگوریتم نسبت به الگوریتم اسکریپت تقریباً 30 درصد توان الکتریکی کمتری نیاز دارند و 30 تا 50 درصد خنک‌تر هستند.

نرخ هش X11 به صورت MH/s یا مگا هش بر ثانیه اندازه گیری می‌شود؛ محاسبه یک میلیون هش در یک ثانیه.

توکن‌های زیر از الگوریتم استخراج ارز دیجیتال X11 استفاده می‌کنند:

• Dash (DASH)
• Crevacoin (CREVA)
• Cryptcoin
• Fuelcoin (FC2)
• Startcoin (START)
• Adzcoin (ADZ)
• Influxcoin (INFX)
• Cannabiscoin (CANN)
• Hirocoin (HIRO)
• X11coin (XC)
• Smartcoin (SMC)
• Goldblocks(GB)
• Hatch (HATCH)

بیشتر بخوانید: استخر استخراج چیست؟

الگوریتم استخراج کریپتونایت (Cryptonight)

الگوریتم کریپتونایت به گونه‌ای طراحی شده است که برای CPU های رایانه‌های شخصی مناسب باشد. این الگوریتم در یک پروتکل متن باز پیاده سازی شده است و در نتیجه امکان افزایش حریم خصوصی در تراکنش‌های ارزهای دیجیتال فراهم می‌شود.

برخلاف الگوریتم اسکریپت، الگوریتم Cryptonight به تمام بلاک‌های قبلی برای هر بلاک جدید وابسته است.

هش ریت الگوریتم کریپتونایت به صورت هش بر ثانیه  یا H/s اندازه‌گیری می‌شود؛ محاسبه یک هش در یک ثانیه.

توکن‌های زیر از الگوریتم استخراج ارز دیجیتال کریپتونایت استفاده می‌کند:

• Monero (XMR)
• Bytecoin (BCN)
• Boolberry (BBR)
• Dashcoin (DSH)
• DigitalNote (XDN)
• DarkNetCoin (DNC)
• FantomCoin (FCN)
• Pebblecoin (XPB)
• Quazarcoin (QCN)
• Beldex (BDX)
• Electroneum (ETN)
• DinastyCoin (DCY)
• uPlexa (UPX)
• Conceal (CCX)
• Sumokoin (SUMO)
• Masari (MSR)
• Arqma (ARQ)
• Bitcoal (COAL)
• Electronero (ETNX)
• ParsiCoin (PARS)
• Geldum (GDM)
• MarketCash (MKT)
• Leviar (XKC)
• BipCoin (BIP)
• Safex Token (SFT)
• TFT Network (TFTN)
• Torque (XTC)
• Zelerius (ZLS)

الگوریتم استخراج Dagger Hashimoto – Ethash

دگر هاشیموتو (Dagger Hashimoto) مشخصات پیشنهادی برای الگوریتم استخراج اتریوم است و بر اساس دو مفهوم کلیدی کار می‌کند:

1. Dagger: الگوریتم دگر (Dagger) که توسط ویتالیک بوترین (Vitalik Buterin) ، خالق اتریوم ساخته شد، قرار بود جایگزینی برای الگوریتم‌های مموری هارد (memory-hard) موجود مانند الگوریتم اسکریپت باشد. که از نظر حافظه سخت هستند اما زمانی که سختی حافظه (memory-hardness) الگوریتم‌های مموری هارد به سطوح کاملاً ایمن افزایش یابد، تأیید آن بسیار دشوار می‌شود. با این حال، سرجیو لرنر (Sergio Lerner) ثابت کرد که Dagger در برابر سخت افزارهای با حافظه اشتراکی آسیب پذیر است. پس از آن نیز به نفع روش‌های دیگر کنار گذاشته شد.

2. هاشیموتو: الگوریتمی است که توسط تادیوس درایا (Thaddeus Dryja) طراحی شده است. هدف این الگوریتم دستیابی به مقاومت در برابر آسیک ماینرها با محدود کردن ورودی و خروجی (IO) است. هاشیموتو از بلاکچین به عنوام منبع اصلی داده استفاده می‌کند. هش ریت Dagger Hashimoto به صورت مگاهش بر ثانیه یا MH/s اندازه گیری می‌شود؛ به عبارتی یک میلیون هش در ثانیه.

توکن‌های زیر از الگوریتم Dagger Hashimoto – Ethash استفاده می‌کنند:

• Ethereum (ETH)
• Ethereum Classic (ETC)
• Expanse (EXP)
• Ubiq (UBQ)
• DubaiCoin (DBIX)

الگوریتم استخراج Lyra2REv2

Lyra2REv2 یک الگوریتم اثبات کار است که برای ورت کوین (VTC) نوشته شده است. این الگوریتم مبتنی بر شبکه و توابع هش مختلف موجود در داخل شبکه است. توابع هش Blake، Keccak، Cubehash، LYRA2، Skein و BMW (Blue Midnight Wish) هستند.

توکن‌های زیر از الگوریتم استخراج ارز دیجیتال Lyra2REv2 استفاده می‌کنند:

• Vertcoin (VTC)
• MonaCoin (MONA)
• Rupee (RUP)
• Straks (STAK)
• Verge (XVG)
• Shield (XSH)
• Galactrum (ORE)

الگوریتم استخراج نئو اسکریپت (NeoScrypt)

الگوریتم نئواسکریپت شاخه‌ای از الگوریتم اسکریپت است. این الگوریتم در ابتدا برای یک ارز دیجیتال جدید به نام فیدرکوین (Feathercoin) طراحی شد. ویژگی مهم این الگوریتم پاداش استخراج آن است. به طور متوسط 60-90 کوین به ازای هر بلاک به ماینر پاداش می‌رسد. پیچیدگی استخراج در این الگوریتم نسبتاً کم است و همین ویژگی را به یک الگوریتم نسبتاً سودآور تبدیل کرده است.

یکی دیگر از ویژگی‌های نئواسکریپت سرعت تایید تراکنش است. این شبکه می‌تواند تراکنش‌ها را حتی در زمان اوج مصرف نسبتا سریع پردازش کند. احراز هویت شبکه، تراکنش‌های سریع تری را امکان پذیر می‌کند. یک هش انفرادی ایجاد می‌شود که به کاربر مربوط نیست، اما کاربران همچنان می‌توانند از آن برای شناسایی خود استفاده کنند.

توکن‌های زیر از الگوریتم استخراج ارز دیجیتال نئواسکریپت استفاده می‌کنند:

• Feathercoin (FTC)
• Guncoin (GUN)
• Trezarcoin
• GoByte (GBX)
• 01coin (ZOC)
• Bitcoin Monster
• Mogwai (MOG)
• Dinero (DIN)
• Traid

الگوریتم استخراج X15

X15 الگوریتمی است که از 15 تابع هش مختلف استفاده می‌کند. در نتیجه این الگوریتم در برابر حملات بسیار ایمن است. زیرا یک هکر باید تمام 15 الگوریتم را هک کند تا بتواند سیستم را نقض کند. این الگوریتم بر اساس الگوریتم X11 عمل می‌کند. بنابراین، هر کسی که به استخراج در X11 یا X13 عادت داشت، از این الگوریتم نیز می‌تواند به خوبی استفاده کند. الگوریتم‌های هش مورد استفاده در این الگوریتم استخراج عبارتند از: BLAKE، BMW، Groestl، JH، Keccak، Skein، Luffa، Cubehash، Shavite، Simd، Echo، Hamsi، Fugue، Shabal و Whirlpool.

• توکن‌های زیر از الگوریتم استخراج ارز دیجیتال X15 استفاده می‌کنند:
• EverGreenCoin (EGC)
• Kobocoin (KOBO)
• Halcyon (HAL)
• Firecoin (FIRE)

بیشتر بخوانید: مدت زمان استخراج یک بیت کوین چقدر است؟

الگوریتم استخراج SHA-3

SHA-3 یا Keccak در سال 2008 توسط تیمی به سرپرستی یوان دایمن (Yoan Dimen) نوشته شد. در سال 2015 به عنوان استاندارد جدید FIPS پذیرفته شد. این الگوریتم یک تابع یک طرفه برای تولید هش با طول مورد نظر (استاندارد 224، 256، 384 یا 512 بیت را می پذیرد) از داده‌های ورودی با هر اندازه‌ای است.

الگوریتم Keccak دارای چندین پارامتر قابل تنظیم مانند اندازه بلاک، تعداد دور در تابع F و غیره بود. هدف این الگوریتم دستیابی به ثبات در فرایند رمزنگاری اطلاعات و افزایش کارایی است. SHA-3 تغییراتی در این الگوریتم اصلی ایجاد کرده است. همچنین حالت‌های بسیار کند c=768 و c=1024 در این الگوریتم کنار گذاشته شد.

توکن‌های زیر از الگوریتم X15 استفاده می‌کنند:

• Nexus (NXS)
• TERA(TERA)
• MaxCoin (MAX)
• Bitcoin Classic Token (BCT)
• Cruzbit (CRUZ)

Auroracoin چه الگوریتمی است؟

Auroracoin در اوایل سال 2014 به عنوان جایگزینی به صورت رمز ارز برای کرون ایسلند و همچنین جایگزین بیت کوین راه اندازی شد. سازندگان (یا پدیدآورندگان) آن ناشناخته باقی ماندند. نامی که سازنده با آن خود را معرفی کرد Baldur Friggjar Óðinsson بود. سازنده در اصل این کوین را بر اساس لایت کوین طراحی کرد. هدف این الگوریتم این بود که جایگزینی برای بی‌ثباتی طولانی مدت و میزان کرون بسیار محدود باشد.

خالق آن ادعا کرد که 50٪ از عرضه Auroracoin را برای همه افرادی که در سیستم کارت شناسایی ایسلندی ثبت نام کرده‌اند به صورت رایگان آزاد می‌کند. این سیستم توزیع عظیم در سطح ملی، کاتالیزوری برای توسعه سیستم ایردراپ بود که برای توزیع توکن‌ها استفاده می‌شد.

در سال 2015، بنیاد Aurorcoin با هدف ترویج Auroracoin در ایسلند شروع به فعالیت کرد. هرچند وضعیت قانونی این ارز دیجیتال هنوز مشخص نشده است، واقعیتی که تا به امروز بر ارزش ارزهای دیجیتال تأثیر می‌گذارد.

سوالات متداول