هش ریت، به معنای توان محاسباتی کل برای استخراج و پردازش تراکنش‌ها در بلاکچین‌های مبتنی بر اثبات کار، نظیر بیت کوین و اتریوم (پیش از نسخه ۲.۰)، است. این اصطلاح به مدلی از کدها اشاره دارد که برای نمایش داده‌ها و پیام‌ها استفاده می‌شود. پروژه‌های رمزارزی از انواع الگوریتم‌های تولید هش برای تولید کدهای مختلف هش بهره می‌برند. در این مقاله به بررسی عمیق مفهوم هش ریت و اهمیت آن خواهیم پرداخت.
هش ریت به چه معناست؟
برای درک بیشتر هش ریت و ارتباط آن با بیت کوین، ابتدائاً باید فرآیند استخراج این ارز دیجیتال را مورد بررسی قرار دهیم. استخراج بیت کوین دارای سه وظیفه اصلی است: انتشار بیت کوین‌های جدید، تأیید تراکنش‌ها و ارتقاء امنیت شبکه.
با ارائه پاداش بلوک به ماینرها، بیت کوین‌های جدید وارد چرخه می‌شوند. ماینرها با استفاده از دستگاه‌های پیشرفته، باید محاسبات پیچیده‌ای را حل کنند که نتیجه‌ای تصادفی در قالب یک هش ۶۴ کاراکتری تولید می‌کند.
الگوریتم SHA-256، که توسط ماینرهای بیت کوین به کار می‌رود، مجموعه‌ای از داده‌ها را دریافت می‌کند که شامل تراکنش‌های جاری و هش‌های قبلی می‌شود. نانس (nonce) به عنوان یک مقدار تصادفی، در هر تلاش ماینرها برای بدست آوردن خروجی جدید تغییری اعمال می‌کند.
این تغییرات در ورودی می‌تواند منجر به خروجی‌های کاملاً متفاوت شود. ماینرها به دنبال هشی هستند که با تعداد مشخصی صفر آغاز شود، در حال حاضر باید به دنبال هشی با نوزده صفر شروع شوند.
پس از یافتن هش مورد نظر، بلوک بسته و به بلاکچین افزوده می‌شود. پس از استخراج موفق یک بلوک، ماینرها پاداشی به صورت بیت کوین تازه و کارمزد تراکنش دریافت می‌کنند. بنابراین، هش ریت به معنای تعداد محاسبات انجام شده در ثانیه است که با افزایش تعداد ماینرها دستاوردهای بیشتری نیز خواهد داشت.
چرا هش ریت اهمیت دارد؟
نقش هش ریت در امنیت شبکه
از طریق تحلیل هش ریت، می‌توان به میزان امنیت شبکه‌های ارزهای دیجیتال پی برد. در واقع، هر چه هش ریت بالاتر باشد، امنیت شبکه نیز به تناسب بیشتر می‌شود. به همین دلیل، حداکثر احتمال حملات ۵۱ درصدی از سوی افراد مخرب به شدت کاهش می‌یابد.
تحلیل‌گران معمولاً به هش ریت جهانی یک رمز ارز توجه عمیقی دارند تا امنیت آن را ارزیابی کنند. در صورت وجود هش ریت پایین، ممکن است ارزهای دیجیتال هدف حملات ۵۱ درصدی قرار گیرند، در حالی که شبکه بیت کوین به دلیل هش ریت بالای خود، نسبت به چنین حملاتی ایمن است.
محاسبه سختی استخراج
هش ریت همچنین در محاسبه سختی استخراج نیز موثر است. سختی استخراج پس از تولید تعداد معینی بلوک تنظیم می‌شود و به میانگین زمان لازم برای تولید بلوک‌ها وابسته است. برای بیت کوین این زمان حدود ۱۰ دقیقه است.
الگوریتم بیت کوین به گونه‌ای طراحی شده که سختی استخراج را پس از هر ۲۰۱۶ بلوک دوباره تنظیم کند. این تنظیمات با ورود ماینرهای جدید به شبکه، فشار بیشتری به قدرت استخراج وارد می‌کند و بدین ترتیب، کاهش زمان تولید بلوک‌ها را به دنبال دارد.
فعالیت شرکت‌های ماینینگ و تأثیر آن بر هش ریت
در حال حاضر، شرکت‌های محدودی مانند بیت‌مِین و کانن که به تولید ماینرهای قدرتمند می‌پردازند، در صنعت استخراج ارزهای دیجیتال فعالیت دارند. این شرکت‌ها نه فقط به تولید سخت‌افزار اختصاصی می‌پردازند بلکه همچنین بر استخرهای استخراج تسلط پیدا کرده و به رخدادهای متمرکزیت در شبکه‌ها دامن می‌زنند.
رابطه بین هش ریت و مصرف انرژی
نکته‌ی مهم دیگری در حوزه هش ریت، رابطه میان مصرف انرژی و قدرت محاسباتی است. به دنبال افزودن بیشتر از ظرفیت به بلاکچین، مصرف انرژی به طرز چشمگیری افزایش می‌یابد که اثرات زیست‌محیطی را به دنبال دارد.
به عنوان مثال، طبق برخی برآوردها، بیت کوین در طول یک سال معادل مصرف انرژی کل کشور سوئیس (حدود ۶۵ تراوات) را مصرف می‌کند. هرچند این مصرف انرژی در مقایسه با استخراج منابع طبیعی دیگری چون طلا بسیار ناچیز است.
روش‌های اندازه‌گیری هش ریت
نرخ هش معمولاً به عنوان معیاری برای بیان تعداد محاسبات در ثانیه عمل می‌کند. این اندازه‌گیری از واحدهای مختلفی از جمله kH/s (هزار) تا EH/s (کوینتیلیون) برخوردار است. به عنوان مثال، یک ترا هش بر ثانیه (TH/S) نشان‌دهنده یک تریلیون محاسبات در ثانیه است.
این محاسبات مربوط به فرآیند استخراج است، که در آن ماینرها با استفاده از سخت‌افزارهای خاص به تأیید تراکنش‌ها می‌پردازند.
دلایل افزایش و کاهش هش ریت
عوامل متعددی در تأثیرگذاری بر نرخ هش وجود دارند. ماینرها ممکن است با توجه به هزینه‌های مربوط به انرژی و سخت‌افزار، ارزهایی را برای استخراج انتخاب کنند که بازده بیشتری داشته باشند.
در واقع، هش ریت بالا نشان‌دهنده رقابت بیشتر است، درحالی که اگر تعداد ماینرها کاهش یابد، احتمال کاهش هش ریت نیز وجود دارد. این کاهش در نرخ هش مستقیماً بر سرمایه‌گذاری و پاداش‌ها تأثیر می‌گذارد.
کاهش نرخ هش چه اثراتی دارد؟
کاهش هش ریت می‌تواند منجر به تمرکز بیشتر در شبکه‌ها شود، چرا که قدرت محاسباتی کمتری برای تسلط بر کل شبکه لازم است. این تمرکز می‌تواند ریسک را افزایش دهد و امکان آسیب‌پذیری در برابر حملات را به وجود آورد.
اگر نرخ هش ارز دیجیتالی کاهش یابد، ممکن است تبادلات آن ارز با محدودیت‌هایی مواجه شود تا از خسارت‌های احتمالی جلوگیری گردد.
افزایش نرخ هش چه معنا دارد؟
افزایش در هش ریت به معنای نیاز به قدرت محاسباتی بیشتر برای تأیید تراکنش‌هاست. این وضعیت می‌تواند منجر به افزایش امنیت ارز دیجیتال شود، چرا که تسلط بر آن نیازمند زمان و انرژی بیشتری خواهد بود.
واحدهای هش ریت
همانطور که پیشتر ذکر شد، نرخ هش بر حسب هش در ثانیه اندازه‌گیری می‌شود. واحدهای رایج شامل:
kH/s: 1000 هش در ثانیه
MH/s: یک میلیون هش در ثانیه
GH/s: یک میلیارد هش در ثانیه
TH/s: یک تریلیون هش در ثانیه
PH/s: یک کوادریلیون هش در ثانیه
EH/s: یک کوینتیلیون هش در ثانیه
هش ریت و وضعیت کنونی بیت کوین
هم‌اکنون هش ریت بیت کوین در حدود ۵۰ تراهش در ثانیه است و این میزان با افزایش تعداد ماینرها بیشتر خواهد شد. همچنین هر چه هش ریت بالاتر رود، سختی استخراج نیز به تناسب افزایش می‌یابد، که در نهایت بر پاداش ماینرها تأثیر مثبت می‌گذارد.
سختی استخراج بیت کوین به گونه‌ای تنظیم می‌شود که علی‌رغم افزایش ماینرها، میانگین زمان لازم برای تولید بلوک‌ها ثابت باقی بماند. با این حال، هزینه‌های بالای استخراج به میزان قابل توجهی افزایش یافته است که ورود به این بازار را برای بسیاری دشوار می‌سازد.
رابطه هش ریت و قیمت بیت کوین
همواره بین هش ریت و قیمت بیت کوین همبستگی وجود دارد. افزایش هش ریت معمولاً نشان‌دهنده ورود ماینرهای بیشتری به بازار استخراج است، که خود به افزایش قدرت استخراج و امنیت منجر می‌شود. برای ماینرها نیز ضروری است تا بیت کوین‌ها را بالای یک سطح قیمتی خاص بفروشند تا فعالیت آن‌ها نتیجه‌بخش باشد.
عملکرد بازار به علت افزایش هزینه‌های انرژی، می‌تواند بر قیمت بیت کوین فشار مثبت وارد کند. در نهایت، بین هش ریت و قیمت بیت کوین رابطه‌ای واضح وجود دارد که می‌تواند برای سرمایه‌گذاران جذاب باشد.
