مجمع التعدين PPLNS: هياكل الدفع المتقدمة في مجال العملات الرقمية

فهم أساسيات التعدين في مجال العملات الرقمية

التعدين يعد حجر الزاوية في تأمين شبكات البلوكشين المعتمدة على إثبات العمل. من خلال حساب التجزئات ذات الخصائص المحددة، يقوم المعدنون بشكل جماعي بحماية العملات الرقمية دون الحاجة إلى إدارة مركزية.

عندما تم إطلاق البيتكوين في عام 2009، كانت أجهزة الكمبيوتر الشخصية القياسية قادرة على التنافس بفعالية من أجل مكافآت الكتل بسبب انخفاض صعوبة التعدين ومعدل تجزئة الشبكة. كان بإمكان أي مستخدم للكمبيوتر المشاركة في حساب التجزئات للكتلة التالية وإمكانية إضافة كتل جديدة إلى سلسلة الكتل باستخدام المعدات العادية.

بالطبع، اكتشفت الأجهزة القادرة على إجراء المزيد من حسابات التجزئة في الثانية المزيد من الكتل. وقد أدى ذلك إلى تطور كبير في نظام التعدين، حيث قام المشاركون بترقية مواردهم الحاسوبية باستمرار للحصول على مزايا تنافسية.

بعد تجربة أنواع مختلفة من الأجهزة (CPU وGPU وFPGA)، استقر عمال تعدين البيتكوين في النهاية على أجهزة ASIC (الدوائر المتكاملة الخاصة بالتطبيقات). تم تصميم هذه الأجهزة المتخصصة حصريًا لعمليات التعدين بدلاً من مهام الحوسبة العامة. تقوم أجهزة ASIC بأداء وظيفة متخصصة واحدة - حساب التجزئة - بكفاءة استثنائية، مما يجعل خيارات المعدات البديلة غير ذات صلة إلى حد كبير لعمليات تعدين البيتكوين الجادة.

أساسيات تجمعات التعدين

يمثل معدات التعدين المتفوقة جزءًا فقط من المعادلة لتحقيق نجاح في التعدين للعملات الرقمية. حتى مع وجود العديد من أجهزة ASIC عالية الأداء، لا يزال المعدنون الأفراد مشاركين صغارًا في الشبكة الشاسعة لمعدني البيتكوين في جميع أنحاء العالم. تظل احتمالية تعدين كتلة بشكل مستقل ضئيلة إحصائيًا، على الرغم من الاستثمارات الكبيرة في الأجهزة والكهرباء.

إن الطبيعة غير المتوقعة لاكتشاف الكتل تجعل التعدين الفردي غير مؤكد ماليًا - لا يمكنك تحديد متى أو إذا كنت ستتلقى مكافآت الكتل بدقة. بالنسبة للعمال الذين يسعون إلى تدفقات دخل ثابتة، فإن الانضمام إلى مجموعة التعدين يمثل النهج الأكثر عملية.

فكر في هذا السيناريو: أنت وتسعة عمال تعدين آخرين كل واحد منكم يتحكم في 0.1% من إجمالي قوة التجزئة في الشبكة. وهذا يمنحك متوسط احتمال 1:1000 للعثور على كتلة. مع إنتاج حوالي 144 كتلة يوميًا، قد تكتشف إحصائيًا كتلة واحدة أسبوعيًا. اعتمادًا على وضعك المالي، واستثمارك في الأجهزة، وتكاليف التشغيل، قد يكون هذا النهج في التعدين الفردي مقبولًا.

ومع ذلك، عندما تكافح إيرادات التعدين لتعويض نفقات التشغيل، يصبح تجميع الموارد مفيدًا. من خلال دمج قوة الهاش مع تسعة عمال تعدين آخرين، ستتحكم مجموعتك المشتركة في 1% من معدل الهاش للشبكة - مما يعني إحصائيًا العثور على كتلة واحدة لكل مئة، مما يترجم إلى 1-2 كتلة يوميًا. يتم توزيع مكافأة الكتلة بشكل متناسب بين جميع المشاركين في التجمع وفقًا لقوة الهاش التي قدموها.

يحدد هذا النموذج التعاوني الوظيفة الأساسية لمجمعات التعدين، التي أصبحت سائدة في الصناعة من خلال توفير تدفقات إيرادات أكثر قابلية للتنبؤ للمشاركين.

هيكل تشغيل تجمع التعدين

تقوم معظم تجمعات التعدين بتعيين منسق مسؤول عن تنظيم عمليات التعدين. يضمن هذا المنسق أن يستخدم عمال المناجم قيم nonce مختلفة لتجنب التكرار الحاسوبي عند محاولة إنشاء الكتل. بالإضافة إلى ذلك، يدير توزيع المكافآت والمدفوعات للمشاركين. تحدد طرق حساب مختلفة كيفية تخصيص المكافآت بناءً على مساهمة كل عامل منجم في التجمع.

نموذج تجمع التعدين بالدفع لكل سهم (PPS)

أحد أنظمة الدفع السائدة في مجمعات التعدين هو الدفع مقابل المشاركة (PPS). بموجب هذا النموذج، يتلقى المشاركون مدفوعات ثابتة مقابل كل "مشاركة" مقدمة، بغض النظر عما إذا كان المجمع يقوم بتعدين كتلة بنجاح.

تمثل حصة ما حساب تجزئة يُظهر مساهمة العامل في العمل. على الرغم من أنها قد لا تفي بمتطلبات صعوبة الشبكة لاكتشاف الكتل الفعلي، إلا أن هذه الحصص تتحقق من مشاركة العامل النشطة ومساهمته الحسابية في المجموعة. يبدو أن الدفع لكل حصة ضئيل ولكنه يتراكم بشكل كبير مع مرور الوقت.

يوفر نموذج PPS دخلاً قابلاً للتنبؤ بغض النظر عن اكتشاف الكتل، حيث يتحمل مشغلو المسبح المخاطر المالية المرتبطة بتقلبات التعدين. للتعويض عن هذه المخاطر، يتقاضى المشغلون عادةً رسومًا إضافية - إما مباشرة من المستخدمين أو كنسبة مئوية من مكافآت الكتل.

الدفع لكل آخر N أسهم (PPLNS) نموذج تجمع التعدين

نموذج الدفع مقابل آخر N أسهم (PPLNS) يمثل نظام توزيع مكافآت معقد آخر. على عكس PPS، فإن هيكل PPLNS يكافئ المعدنين فقط عندما ينجح التجمع في تعدين كتلة. عند اكتشاف الكتلة، يقوم النظام بتحليل آخر N من الأسهم المقدمة ( حيث يتغير N حسب تكوين التجمع).

تتبع حساب مكافأة PPLNS صيغة مباشرة: تساوي مدفوعاتك حصصك المقدمة مقسومة على N، مضروبة في مكافأة الكتلة ( مطروحًا منها رسوم المشغل ). على سبيل المثال، مع مكافأة كتلة تبلغ 12.5 بيتكوين ورسوم مشغل بنسبة 20%، يتلقى المشاركون مجتمعيًا 10 بيتكوين. إذا كانت N تساوي 1,000,000 وقد ساهمت بـ 50,000 حصة، فستتلقى 5% من مكافأة المعدنين ( 0.5 بيتكوين ).

بينما توجد تعديلات مختلفة على هذه المخططات المدفوعة عبر مجموعات التعدين، تظل PPS و PPLNS المعايير الصناعية. على الرغم من أن مناقشتنا تركز بشكل أساسي على البيتكوين، فإن معظم العملات الرقمية الشعبية التي تعتمد على إثبات العمل—بما في ذلك Zcash و Monero و Grin و Ravencoin—تشغل مجموعات تعدين بهياكل دفع مشابهة.

مقارنة تقنية بين PPLNS وطرق الدفع الأخرى

نموذج PPLNS يقدم مزايا مميزة مقارنةً ببرامج الدفع الأخرى. على عكس PPS، الذي يوفر أرباحًا مستقرة ولكن قد تكون أقل، فإن PPLNS يكافئ المعدنين بناءً على مساهماتهم الأخيرة ضمن إطار زمني محدد أو عدد الأسهم. هذا يخلق نظامًا يستفيد فيه المعدنون المستمرون خلال الفترات "المحظوظة" عندما يجد المجمّع عدة كتل على التوالي.

التمييز الفني يكمن في كيفية حساب الأسهم. يأخذ نموذج PPLNS في الاعتبار فقط أحدث N أسهم قبل اكتشاف الكتلة، مما يخلق "نافذة" من مساهمات العمل الصالحة. هذا يكافئ عمال المناجم المخلصين الذين يحافظون على مساهمة ثابتة في قوة الهاش في المجمع، بينما قد يضر بعمال المناجم المتقطعين الذين قد يفوتون فرص المكافأة إذا لم يكونوا يقومون بالتعدين بنشاط عندما يتم اكتشاف الكتل.

بالنسبة للعمال الذين يقيمون هياكل دفع تجمعات مختلفة، فإن PPLNS عادةً ما تقدم مكافآت محتملة أعلى مع زيادة التباين، مما يجعلها مناسبة لأولئك الذين يمكنهم تحمل بعض التقلبات في الأرباح اليومية مقابل عوائد متوسطة أعلى محتملة على المدى الطويل.

التعدين ومركزية الشبكة

تظهر مسألة حاسمة عند فحص هياكل تجمعات التعدين: هل يهدد توحيد قوة الهاش داخل التجمعات القوة الأساسية للبيتكوين - طبيعته اللامركزية؟ ما هي المخاطر المحتملة التي تنشأ إذا سيطر كيان واحد على الغالبية العظمى من قوة الهاش الشبكية؟

هذه المخاوف صحيحة. إذا كانت أي كيان تجمع 51% من معدل التجزئة للشبكة، فيمكنها نظريًا تنفيذ هجوم 51% - مما قد يؤدي إلى فرض رقابة على المعاملات أو حتى عكس المدفوعات الأخيرة. يمكن أن يتسبب هذا الهجوم في ضرر كبير لسلامة وقيمة نظام العملات الرقمية.

هل تزيد تجمعات التعدين بشكل جوهري من خطر مثل هذه الهجمات؟ على الرغم من أنه ممكن من الناحية التقنية، إلا أن الاعتبارات العملية تجعل هذا السيناريو غير مرجح. حتى إذا كان من الممكن نظريًا أن تتعاون أكبر أربع تجمعات تعدين للسيطرة على الشبكة، فإن مثل هذا العمل سيكون مدمرًا اقتصاديًا. من المحتمل أن تؤدي أي هجمة ناجحة إلى انخفاض كبير في سعر العملات الرقمية، مما يؤدي إلى انخفاض قيمة ممتلكات المهاجمين.

علاوة على ذلك، لا تمتلك برك التعدين بالضرورة معدات التعدين التي تنسقها. يمكن للمنقبين إعادة توجيه طاقاتهم الحاسوبية بسرعة إلى برك بديلة إذا لاحظوا تطور تركيز مقلق. يشارك كل من المنقبين ومشغلي البرك الحوافز الاقتصادية للحفاظ على نظام إيكولوجي لامركزي، حيث تعتمد عوائدهم المالية على استمرارية أمان الشبكة وقيمتها.

تاريخياً، كانت الحوادث التي نمت فيها المسابح إلى أحجام قد تثير القلق عادةً تؤدي إلى جهود طوعية لتقليل قوة الهاش من قبل كل من مشغلي المسابح والمشاركين. يظهر هذا السلوك الذاتي التنظيم الحوافز المتوافقة التي تساعد في الحفاظ على أمان الشبكة.

تطور اقتصاديات تجمعات التعدين

لقد غيرت تجمعات التعدين الاقتصاديات الأساسية لتعدين العملات الرقمية منذ نشأتها. إنها توفر بنية تحتية أساسية للعمال الذين يسعون إلى تدفقات دخل متوقعة، مع أنظمة دفع متنوعة تتناسب مع تفضيلات المخاطر والاستراتيجيات التشغيلية المختلفة.

بينما تظل اللامركزية المطلقة هي المثال النظري لتعدين البيتكوين، يمكن وصف النظام البيئي الحالي بدقة أكبر بأنه "لامركزي بشكل كافٍ" للحفاظ على الأمان. إن تركيز قوة الهاش يمثل مخاطر محتملة، ولكن الحوافز الاقتصادية بشكل طبيعي تثني عن الأفعال التي من شأنها تقويض نزاهة النظام.

يمتد الحكم النهائي لبيتكوين إلى ما هو أبعد من عمال التعدين ليشمل النظام البيئي الأوسع من المستخدمين ومشغلي العقد والمشاركين في السوق. يوفر هذا النموذج متعدد الأطراف طبقات إضافية من الأمان تتجاوز توزيع التعدين البحت، مما يساعد على ضمان استمرار عمل الشبكة وفقًا لمبادئها التأسيسية على الرغم من تطور اقتصاديات التعدين.