تصور کنید با یک دستگاه ماینر بتوانید همزمان دو یا چند ارز دیجیتال مختلف را استخراج کنید، بدون اینکه حتی لحظه‌ای از عملکرد دستگاه شما کاسته شود! این رویای ماینرها نیست، بلکه واقعیتی است که با ماینینگ ترکیبی (Merged Mining) ممکن شده است. استخراج ترکیبی روش هوشمندانه‌ای است که به ماینرها اجازه می‌دهد با یک تیر چند نشان بزنند: هم پاداش چندگانه‌ای از بلاکچین‌های مختلف بگیرند و هم به امنیت شبکه‌های کوچکتر در برابر حملات کمک کنند.
این روش ابتکاری، نقطه تلاقی کارآمدی و امنیت در دنیای بلاکچین است. به‌جای نیاز به سرمایه‌گذاری جداگانه روی هر شبکه، ماینرها می‌توانند با همان تجهیزات و همان مصرف انرژی، از چندین منبع درآمد کسب کنند. همین موضوع باعث شده ماینینگ ترکیبی به‌عنوان یک استراتژی جذاب و آینده‌دار، توجه بسیاری از فعالان حوزه کریپتو را به‌خود جلب کند. در این مطلب از میهن بلاکچین به سوال استخراج ترکیبی چیست پاسخ می‌دهیم و پس از آن تاریخچه، مزایا و معایب و همچنین شبکه‌های پشتیبانی‌کننده از آن را زیر ذره‌بین می‌بریم. توصیه می‌کنیم تا انتهای این مطلب را مطالعه کنید.
استخراج ترکیبی یا مشترک که به آن “Merged Mining“ یا “Combined Mining” هم گفته می‌شود، روشی است که به ماینرها اجازه می‌دهد تنها با یک‌بار هشینگ، به استخراج ارز دیجیتال در شبکه‌های مختلف بپردازند. این روش زمانی ممکن می‌شود که بلاکچین‌های مورد نظر از یک الگوریتم هش مشابه، مثلا الگوریتم SHA-256 استفاده کنند. مثلا لایت کوین و دوج کوین که هر دو از الگوریتم Scrypt استفاده می‌کنند و امروزه در استخرهای مختلف اغلب با هم استخراج می‌شوند.
در این فرآیند یک بلاکچین به‌عنوان بلاکچین اصلی (Parent Blockchain) و شبکه‌های دیگر به عنوان بلاکچین کمکی (Auxiliary Blockchain) عمل می‌کنند و ماینرها با یک هش‌ریت عملا در تمامی این شبکه‌ها بلاک تولید می‌کنند بدون اینکه به توان محاسباتی اضافی نیاز داشته باشند.
شاید با شنیدن اسم ماینینگ ترکیبی، ناخودآگاه ذهن شما به‌سمت لایت کوین و دوج کوین برود و فکر کنید داستان این روش استخراج خلاقانه به این پروژه‌ها برمی‌گردد. اما ریشه ایده استخراج ترکیبی به اوایل صنعت رمزارزها یعنی سال ۲۰۱۰ بازمی‌گردد!
در آن زمان ساتوشی ناکاموتو، خالق افسانه‌ای بیت کوین در انجمن بیت‌کوین‌تاک (Bitcointalk) پیشنهاد ایجاد یک سیستم DNS غیرمتمرکز به نام «BitDNS» را مطرح کرد. او در همان زمان اشاره کرد که این شبکه می‌تواند به‌صورت مستقل عمل کند، اما در عین حال از قدرت پردازشی بیت کوین بهره‌مند شود — مفهومی که امروزه به‌عنوان ماینینگ ترکیبی شناخته می‌شود.
این ایده جرقه‌ای بود که بعدها به خلق نیم‌کوین (Namecoin) منجر شد. نیم‌کوین با هدف ارائه دامنه‌های غیرمتمرکز راه‌اندازی شد و در حقیقت اولین بلاکچینی بود که در آپریل سال ۲۰۱۱ از ماینینگ ترکیبی با بیت کوین استفاده کرد. این همکاری باعث شد نیم‌کوین بدون نیاز به تعداد زیادی ماینر اختصاصی عملا از امنیت بالای بیت کوین بهره ببرد.
در ادامه، پروژه‌های مختلفی از ایده استخراج مشترک استفاده کردند اما مهم‌ترین آنها به سال ۲۰۱۴ برمی‌گردد که در آن چارلی لی، خالق لایت کوین پیشنهاد داد فرآیند استخراج در این شبکه با دوج کوین ترکیب شود. این پیشنهاد در سپتامبر همان سال عملی شد و اکنون نیز در بسیاری از استخرهای استخراج انجام می‌شود.
آنچه در این مطلب می‌خوانید
ماینینگ ترکیبی چگونه کار می‌کند؟
در قلب فرآیند استخراج ترکیبی یک مفهوم کلیدی به نام اثبات کار کمکی (Auxiliary Proof-of-Work یا AuxPoW) قرار دارد که به ماینرها اجازه می‌دهد بدون کاهش قدرت پردازشی دستگاهشان، همزمان در چند بلاکچین مختلف استخراج کنند.
لازمه استخراج ترکیبی وجود یک الگوریتم هش مشترک بین شبکه‌هاست. در این فرآیند ماینر ابتدا یک بلاک را برای شبکه اصلی تولید می‌کند که حاوی داده‌هایی است که شبکه‌های فرعی می‌توانند به‌عنوان اثبات کار بپذیرند.
همانطور که بالاتر گفتیم، در ماینینگ ترکیبی همیشه دو نقش اصلی داریم:
- شبکه اصلی: شبکه‌ای که ماینر تمام توان محاسباتی خودش را برای ساخت بلاک‌های جدید آن صرف می‌کند؛ مثلا لایت کوین یا بیت کوین.
- شبکه فرعی: شبکه‌ای که بدون نیاز به عملیات هشینگ مجدد، همان بلاک‌ها را به‌عنوان اثبات کار معتبر قبول می‌کند و به ماینر پاداش می‌دهد؛ مثل دوج کوین یا نیم‌کوین.
در این فرآیند، ماینر ابتدا یک بلاک در شبکه اصلی می‌سازد. این بلاک شامل تراکنش‌ها، هدر بلاک (Block Header) — که خود شامل هش بلاک قبلی، ریشه درخت مرکل (Merkle Root) و یک عدد نانس (Nonce) است — و سایر داده‌های لازم برای اثبات کار می‌شود. ماینر با تغییر نانس، تلاش می‌کند هشی تولید کند که با سطح سختی (Difficulty) تعیین‌شده توسط شبکه اصلی هم‌خوانی داشته باشد.
پس از یافتن یک هش معتبر، همان هش در شبکه فرعی هم بررسی می‌شود. اگر این هش با سطح سختی شبکه فرعی نیز مطابقت داشته باشد، شبکه فرعی آن را به‌عنوان اثبات کار معتبر می‌پذیرد و بلاک را ثبت می‌کند.
نکته مهم اینجاست که سطح سختی شبکه فرعی معمولاً پایین‌تر از شبکه اصلی است؛ بنابراین احتمال پذیرش هش در شبکه فرعی بیشتر است. در نتیجه، ماینر این شانس را دارد که با یک بار انجام محاسبات، همزمان پاداش دو شبکه (یا حتی چند شبکه) را دریافت کند.
همانطور که گفتیم، پروتکل AuxPoW قلب این فرآیند است. این پروتکل به شبکه فرعی اجازه می‌دهد تا از کار انجام‌شده در شبکه اصلی به‌عنوان گواه استفاده کند. در این مرحله، ماینر داده‌های مهم مانند هدر بلاک و هش تولیدشده را به شبکه فرعی ارسال می‌کند. این اطلاعات در ساختار درخت مرکل شبکه فرعی قرار می‌گیرند تا شبکه فرعی بتواند صحت هش را بررسی و اعتبارسنجی کند. اگر همه چیز معتبر باشد، بلاک در بلاکچین فرعی هم ثبت و پاداش جدیدی به ماینر اختصاص داده می‌شود.
بلاک تولیدشده در شبکه اصلی باید به‌گونه‌ای طراحی شود که از نظر ساختاری برای شبکه فرعی هم قابل‌قبول باشد. این کار از طریق افزودن داده‌های اختیاری (Arbitrary Data) به هدر بلاک اصلی انجام می‌شود. این داده‌ها:
- در بلاکچین اصلی نادیده گرفته می‌شوند و تاثیری بر عملکرد آن ندارند.
- در بلاکچین کمکی به‌عنوان اثبات کار استفاده می‌شوند.
یک مثال ساده برای درک بهتر
فرآیند استخراج ترکیبی را می‌توان به یک مسابقه حل پازل تشبیه کرد.
فرض کنید شما مشغول حل یک پازل بسیار سخت (شبکه اصلی) هستید. جالب اینجاست که جواب این پازل می‌تواند همزمان جواب یک پازل ساده‌تر (شبکه فرعی) هم باشد.
- وقتی پاسخ پازل اصلی را پیدا کردید، آن را به هر دو شبکه ارائه می‌دهید.
- اگر هر دو شبکه پاسخ شما را بپذیرند، از هر دو جایزه می‌گیرید.
- نکته جالب اینجاست که شما فقط یک‌بار پازل را حل کرده‌اید، ولی دو جایزه دریافت می‌کنید!
این روش هوشمندانه، هم سودآوری ماینرها را افزایش می‌دهد و هم امنیت و پایداری شبکه‌های کوچکتر را بهبود می‌بخشد.
فرآیند استخراج مشترک بدون شک مزایای مختلفی برای اکوسیستم بلاکچین‌ها دارد. از جمله:
- بهبود امنیت شبکه‌های فرعی: یکی از بزرگترین مزایا این است که شبکه‌های کوچکتر می‌توانند از قدر هش شبکه‌های بزرگتر استفاده کرده و سطح امنیت خودشان را بالا ببرند. مثلا نیم‌کوین از امنیت بیت کوین استفاده می‌کند تا در برابر حملاتی مثل حمله ۵۱ درصدی مقاوم‌تر باشد.
- افزایش سودآوری ماینرها: ماینرها می‌توانند با همان سرمایه‌گذاری در تجهیزات و برق، از چندین شبکه پاداش دریافت کنند. این موضوع باعث می‌شود بازگشت سرمایه سریع‌تر و سودآوری بلندمدت بیشتر شود.
- بهره‌وری بیشتر و صرفه‌جویی در انرژی: چون ماینینگ ترکیبی نیاز به هیچ‌گونه توان پردازشی اضافه ندارد، مصرف برق کاهش پیدا می‌کند و ماینرها با همان مصرف انرژی می‌توانند بازدهی بیشتری بگیرند.
- جذب ماینر بیشتر: شبکه‌های کوچکتر با ارائه پاداش‌های ترکیبی می‌توانند ماینرها را به مشارکت در استخراج ترغیب کنند و بدین ترتیب، تمرکززدایی و امنیت بیشتری به‌دست آورند.
چالش‌ها و محدودیت‌های Merged Mining
با وجود مزایای فراوان، ماینینگ ترکیبی چالش‌های خاص خودش را به‌همراه دارد:
- نیاز به تغییرات در شبکه‌های فرعی: شبکه‌های فرعی باید برای پذیرش اثبات کار کمکی یک هارد فورک انجام دهند. این موضوع ممکن است باعث ناسازگاری نسخه‌های قدیمی و جدید شود و نارضایتی برخی از کاربران را به‌همراه داشته باشد.
- وابستگی به شبکه اصلی: امنیت بلاکچین کمکی به امنیت بلاکچین اصلی وابسته است. بنابراین هرگونه نقص یا حمله به بلاکچین اصلی می‌تواند روی شبکه‌های فرعی نیز تاثیر بگذارد.
- تمرکز قدرت هش: در این فرآیند ممکن است بخش زیادی از هش‌ریت شبکه‌های فرعی در اختیار چند استخر یا ماینر بزرگ قرار بگیرد که این با اصل تمرکززدایی در بلاکچین در تضاد است.
- محدودیت الگوریتم: استخراج ترکیبی تنها بین بلاکچین‌هایی با الگوریتم‌های یکسان امکان‌پذیر است که دامنه کاربرد آن را محدود می‌کند.
کدام شبکه‌ها از ماینینگ ترکیبی استفاده می‌کنند؟
تا به اینجای کار به سوال «استخراج ترکیبی چیست» پاسخ دادیم و ضمن بررسی تاریخچه و نحوه کار آن، مزایا و محدودیت‌هایش را بررسی کردیم. در این بخش، نمونه‌های معروف ماینینگ ترکیبی را زیر ذره‌بین می‌بریم:
بیت کوین و نیم‌کوین
یکی از نخستین و معروف‌ترین نمونه‌های استخراج مشترک، همکاری شبکه اصلی بیت کوین با شبکه فرعی نیم‌کوین در سال ۲۰۱۱ بود. در این مدل ماینرها با همان قدرت پردازشی که برای استخراج بیت کوین استفاده می‌کردند، همزمان امنیت شبکه نیم‌کوین را هم تامین می‌کردند و پاداش مضاعف می‌گرفتند.
لایت کوین و دوج کوین
استخراج همزمان لایت کوین و دوج کوین از سال ۲۰۱۴ آغاز شده و همچنان ادامه دارد. در حال حاضر اگر سری به استخرهای استخراج معروف بزنید می‌بینید که استخراج لایت کوین و دوج کوین همزمان با یکدیگر انجام می‌شود.
بیت کوین و روت‌استاک
مثال مهم دیگری از ماینینگ مشترک، پیوند بیت کوین و روت‌استاک (RSK) است. روت‌استاک به‌عنوان پلتفرمی برای قراردادهای هوشمند طراحی شده که از الگوریتم SHA-256 استفاده می‌کند. این مدل به ماینرها اجازه می‌دهد ضمن استخراج بیت کوین، شبکه روت‌استاک را نیز ایمن کرده و در پاداش‌های آن شریک شوند.
بیت کوین و الاستوس
الاستوس یک سیستم‌عامل بلاکچینی است که هدفش ایجاد یک اینترنت ایمن‌تر و کارآمدتر بوده و به کمک ماینینگ ترکیبی با بیت کوین توانسته امنیت شبکه و مقیاس‌پذیری خود را به‌طور قابل توجهی افزایش دهد.
آینده استخراج ترکیبی چگونه خواهد بود؟
استخراج ترکیبی ارزهای دیجیتال همچنان در حال تکامل است و پتانسیل بالایی برای شکل‌دهی به آینده بلاکچین دارد. در آینده انتظار می‌رود شبکه‌های کوچکتر بیشتری از این روش برای افزایش امنیت خود استفاده کنند و به‌جای ایجاد یک شبکه مستقل و پرهزینه، از قدرت هش شبکه‌های بزرگتر بهره ببرند؛ رویکردی که می‌تواند امنیت شبکه‌ها را چند برابر کند و در عین حال انعطاف‌پذیری بیشتری در برابر حملات احتمالی فراهم آورد.
از سوی دیگر، توسعه الگوریتم‌های هش جدید یا بهبود الگوریتم‌های فعلی این امکان را فراهم می‌کند تا بلاکچین‌های بیشتری بتوانند به مدل ماینینگ ترکیبی ملحق شوند. امروزه، بیشتر پروژه‌های استخراج مشترک به الگوریتم‌های معروفی مانند SHA-256 یا Scrypt محدود شده‌اند. اما با معرفی الگوریتم‌های مدرن‌تر و قابل‌انعطاف، انتظار می‌رود شبکه‌های بیشتری بتوانند همزمان امنیت خود را تقویت کرده و به ماینرها فرصت کسب پاداش‌های چندگانه بدهند.
به‌طور کلی، استخراج ترکیبی می‌تواند در آینده به‌عنوان یک ستون محکم برای توسعه شبکه‌های بلاکچینی عمل کند؛ مدلی که هم امنیت شبکه‌ها را افزایش می‌دهد، هم بازدهی اقتصادی ماینرها را بهبود می‌بخشد و هم مسیر پذیرش و مقیاس‌پذیری فناوری بلاکچین را هموارتر می‌سازد.
سخن پایانی
استخراج ترکیبی یا مشترک یک شاهکار مهندسی در دنیای بلاکچین است که هم برای ماینرها و هم برای توسعه‌دهندگان فرصت‌های بی‌نظیری را فراهم می‌کند. این روش، به ماینرها اجازه می‌دهد تا با همان تجهیزات و مصرف برق قبلی‌شان، پاداش بیشتری دریافت کنند و در عین حال امنیت و مقیاس‌پذیری شبکه‌های مختلف را افزایش دهند.
در این مطلب سعی بر این بود تا به سوال «استخراج ترکیبی چیست؟» پاسخ دهیم و چگونگی این فرآیند را بررسی کنیم. در صورتی که همچنان در ذهن شما سوالی در رابطه با ماینینگ ترکیبی باقی مانده آن را در قسمت کامنت با ما در میان بگذارید.
source