رازهای مخفی هش ریت بیت کوین | استخراج بیت کوین به شیوه ساتوشی

آیا ساتوشی واقعاً یک ماینر حریص بود؟ همه ما می‌دانیم که ساتوشی ناکاموتو یکی از بزرگ‌ترین نهنگ‌های بیت کوین است؛ به همین دلیل بسیاری، او را محکوم به فساد و ناعدالتی در توزیع بیت کوین می‌دانند. همچنین نقدهای زیادی به ساتوشی ناکاموتو در مورد نحوه استخراج بیت کوین وارد شده است. اگر مدت زمان نسبتا زیادی است که در دنیای کریپتو اطلاعات کسب می‌کنید، بدون شک به استدلال‌هایی برخورد می‌کنید که نشان می‌دهد، برخی از پروژه‌ها در توزیع توکن‌ها از راه‌های غیرمنصفانه استفاده کرده‌اند. حالا زمان آن رسیده است که با خواندن این مقاله، پاسخ سوالات خود را در مورد نحوه توزیع بیت کوین و الگوی پاتوشی بیابید و ابهاماتتان را در زمینه استخراج بیت کوین برطرف کنید.

پاتوشی چیست؟

نام پاتوشی اشاره به یک یا چند نفر توسعه‌دهنده دارد که در زمان خلق بیت کوین برخی کدهای اولیه آن را نوشته‌اند. با وجود این نکته، این فرض فقط در قالب یک نظریه است. با توجه به رفتارهای نشان داده شده توسط این ماینر، به‌نظر می‌رسد که این شخص (یا اشخاص) دارای دانش وسیعی نسبت به بیت کوین در اوایل دوران خود بوده‌ است.

بیشتر بخوانید: ساتوشی ناکاماتو واقعی کیست؟ | هویت خالق بیت کوین

توضیح الگوی پاتوشی

اگر با اصول استخراج بیت کوین آشنا هستید، می‌دانید که ماینرها برای ایجاد یک بلاک معتبر با مقدار هش مشخص، نانس‌ها را افزایش می‌دهند. این افزایش نانس (شماره‌ای که فقط یک‌بار استفاده می‌شود) در تجزیه و تحلیل بلاک چین از طریق الگوی پاتوشی است. با توجه به این‌که طول فیلد نانس۳۲ بیت است و هدف اولیه سختی بیت کوین به‌طور متوسط نیاز به اسکن ۳۲ بیت دارد، نانس گاهی اوقات، نه همیشه، به تسویه خود می‌رسد.

ExtraNonce به‌عنوان یک «میزان شمارش در حال اجرای رایگان» بدون نیاز به بازنشانی بین بلاک‌های استخراج‌شده عمل می‌کند. نرخی که به موجب آن، اکسترا نانس افزایش می‌یابد، بسیار سریع‌تر از هش ریت واقعی آن است که بر اساس کد منبع اصلی بیت کوین نشان داده می‌شود. در هنگام استخراج، هر چند ثانیه بهترین بلاک بررسی می‌شود؛ اگر بهترین بلاک تغییر کند، اکسترا نانس نیز افزایش می‌یابد. معمولاً هر بلاک خارجی، میزان دریافتی اکسترا نانس را افزایش می‌دهد، به‌جز استخراج‌کننده استثنایی پاتوشی که به‌نظر می‌رسد از این قانون پیروی نمی‌کند.

علاوه‌براین، الگوی پاتوشی محدودیت‌های عجیبی را در مقادیر نانس برای بلاک‌ها ایجاد کرده است. چندین تئوری در مورد دلیل این محدودیت وجود دارد، اما به‌نظر می‌رسد قابل قبول‌ترین تئوری این است که پاتوشی نرم‌افزار استخراج چند‌رشته‌ای را توسعه داده است و این محدوده‌ها به هسته‌های مختلف CPU اختصاص یافته‌اند، به‌طوری که هر هسته، فضای اسکن متفاوتی را پوشش می‌دهد.

ویژگی‌های پاتوشی

با مطالعه دقیق تحلیل‌های صورت گرفته روی ده‌ها مقاله فنی که بلاک‌های استخراج‌شده توسط ساتوشی را بررسی می‌کنند، به نتایج بسیار جالبی دست پیدا می‌کنیم:

1. استفاده از کلاینت چند رشته‌ای: ماینرها از یک کلاینت بیت کوین چندرشته‌ای با کدگذاری سفارشی برای استخراج استفاده کرده‌اند. به دلیل تفاوت در رفتار مشتری، بیت کوین استخراج‌شده توسط این کلاینت‌ها با نسخه‌های عمومی ساتوشی هم‌خوانی نداشت. بر اساس ساختار CPU‌های مدرن که دارای چندین هسته هستند، این کلاینت از امکان موازی‌سازی محاسبات بهره گرفت و توانست از تمامی هسته‌ها به‌طور هم‌زمان استفاده کند.
2. ثبات هش: هش بلاک‌های استخراج شده توسط ساتوشی برای ماه‌ها ثابت بوده و سپس تحت‌‎تأثیر کاهش‌های سیستماتیک قرار گرفته است. این افت‌وخیز در ویژگی‌های هش بلاک‌ها مورد توجه قرار می‌گیرد و ممکن است نشان‌دهنده تغییراتی در روش‌های استخراج باشد.
3. تعداد کمتر از هزینه: در مجموع، کمتر از ۰.۰۹٪ از کل بلاک‌های استخراج‌شده توسط ساتوشی خرج شده‌اند. این امر نشان می‌دهد که این ماینر، توانایی بهینه‌سازی هزینه استخراج را داشته و تعداد کمی از بلاک‌های ایجاد شده، هزینه‌های متعددی داشته‌اند.
4. روشن و خاموش کردن هوشمند: به‌نظر می‌رسد ساتوشی به‌صورت هوشمندانه و با برنامه‌ریزی مناسب، فعالیت استخراج خود را روشن و خاموش کرده است. این اقدام می‌تواند به علت بهینه‌سازی مصرف انرژی یا تنظیمات خاص در استخراج باشد.

در مجموع، این تحلیل‌ها روی الگوی پاتوشی نشان می‌دهند که ساتوشی به دلیل استفاده از تکنیک‌ها و روش‌های خاص در فرایند استخراج، نقشه راه خود را دنبال کرده و از مزایای موازی‌سازی هسته‌ها و مدیریت هزینه استخراج استفاده کرده است.

تفاوت زمانی ایجاد یک بلاک توسط ماینر ساتوشی

یک جنبه عجیب در استخراج بلاک‌های ساتوشی وجود دارد؛ بلاک‌ها توسط او به گونه‌ای استخراج می‌شوند که با توزیع معمولی اکثر ماینرهایی که از آن استفاده می‌کنند، متفاوت است. در واقع، آن‌ها عملاً هیچ‌وقت بلاک‌ها را با فاصله زمانی کمتر از ۵ دقیقه استخراج نمی‌کنند! به‌نظر می‌رسد که ماینر ساتوشی، بعد از استخراج یک بلاک، به مدت تقریباً ۵ دقیقه متوقف می‌شده است.

احتمالاً ماینر ساتوشی، پس از یافتن یک بلاک به استخراج ادامه می‌داده اما نرم‌افزار اختصاصی‌اش به‌صورت مصنوعی زمان بین دو بلاک را کمتر از ۳۰۰ ثانیه افزایش می‌دهد.

مهم‌ترین نکته در تحلیل الگوی پاتوشی این است که این تصمیم یک استراحت هوشمندانه از طرف ماینر به‌نظر می‌رسد. ما می‌خواهیم بررسی کنیم که آیا این الگوها را می‌توانیم بهتر درک کنیم؟ برای درک الگوی پاتوشی، به تحلیل زمان‌های استخراج بلاک‌های ساتوشی از زوایای مختلف پرداختم.

اولاً، با توجه به تفاوت‌های زمانی بین بلاک‌های استخراج‌شده توسط ساتوشی و بقیه ماینرها، واضح است که آن‌ها اندک بلاکی را با فاصله کمتر از ۵ دقیقه استخراج می‌کنند. نمودار توزیع این زمان‌ها نشان می‌دهد که ماینر ساتوشی از الگوهای متداول ماینینگ خود، به‌ویژه در حالت‌هایی که با سرعت ۴.۳۵ مگا هش در ثانیه استخراج می‌کند، پیروی نمی‌کند.

همچنین، مشاهده کردیم که بلاک‌های ساتوشی پس از یک بلاک غیرساتوشی، معمولا زمان کمتری برای استخراج نیاز دارند. این امر ممکن است به دلیل کاهش هش‌ریت ساتوشی یا دست‌کاری‌های ماینینگ تشدید شده باشد.

در نهایت، با کاهش زمان بین بلاک‌های ایجاد شده بیش از ۵ دقیقه بعد از بلاک قبلی، الگوی بهتری با توزیع مورد انتظار مطابقت دارد. این تحلیل‌ها بهترین درک را از الگوهای معین استخراج بلوک‌ها توسط ساتوشی ماینر ارائه می‌دهند.

چرا ماینر ساتوشی بلاک‌ها را متفاوت استخراج می‌کند؟

آیا این پدیده منحصربه‌فرد به دلیل خاموش کردن ماینر ساتوشی به مدت ۵ دقیقه است؟ یا به دلیل دست‌کاری ۵ دقیقه‌ای مهرهای زمانی آن‌ها است؟ کارشناسان بر این باور هستند که ماینر ساتوشی در واقع دیگر فعالیت نمی‌کند و به نوعی متوقف شده است. چرا؟

یک تئوری ذهنی: اگر ساتوشی در آینده بلافاصله پس از یافتن یک بلاک، مهر زمانی بلاک خود را ۵ دقیقه تنظیم کند، انتظار داریم که درصد بالایی از بلاک‌های غیرساتوشی، دارای مهر زمانی باشند که قبل از دومین بلاک ساتوشی ایجاد شده ‌اند؛ زیرا استخراج‌کنندگان مهر زمانی را بر اساس ساعت محلی خود تنظیم می‌کنند. برای درک بهتر:

• دنباله‌ای از بلاک پاتوشی -> بلاک پاتوشی -> بلاک غیر پاتوشی
• دومین بلاک پاتوشی باید کمتر از ۱۰ دقیقه پس از بلاک اول استخراج شود.
• دلتای مهر زمانی بین بلاک دوم پاتوشی و بلاک غیر پاتوشی را پیدا کنید.

اگر پاتوشی فقط مهرهای زمانی بلاک‌هایی را که استخراج کرده‌اند دست‌کاری می‌کرد، نمی‌توانستند توزیع کل بلاک‌هایی که استخراج کرده‌اند را در مدت زمان طولانی پنهان کنند؛ بنابراین هش ریت موثر خود را پنهان نمی‌کردند. اعداد ۴.۳۵ مگ بر ثانیه و ۶ مگاپیت بر ثانیه را تا پایان این مقاله در حافظه خود نگه‌دارید که بارها به این اعداد اشاره می‌کنیم.

تسلط هش‌ریت الگوی پاتوشی

طبق تصویر زیر، مشاهده می‌کنیم که ماینر ساتوشی در چهار دوره، هش‌ریت متفاوت دریافت کرده است. آن‌ها در ابتدا برنامه‌ای را دنبال کردند که هر پنج ماه یک‌بار، هش‌ریت خود را به میزان ۱.۷ مگابایت بر ثانیه کاهش می‌دادند. اما یک ماه پس از دومین افت، این روش را به نفع کاهش مداوم هش‌ریت رها کردند.

در مقایسه با سایر ماینرها، واضح است که قدرت هش ساتوشی به تدریج در اوایل اکتبر ۲۰۰۹ کاهش یافته؛ زیرا ساتوشی نسبت به دیگران کمتر استخراج کرده است.

واقعیت این است که تا اکتبر ۲۰۰۹، ساتوشی با بیش از نیمی از هش‌ریت بر شبکه تسلط کامل داشت.

حتی جالب‌تر این‌که، پس از چندین کاهش داوطلبانه، ساتوشی به یک ماینر با هش‌ریت کمتر تبدیل شد. این موضوع نشان ‌دهنده نکات زیر است:

• ساتوشی قصد داشت تا هش‌ریت خود را در تمام مدت کاهش دهد.
• ساتوشی در ابتدا کنترل شدیدی بر هش‌ریت خود داشت.
• ساتوشی بعداً یک کنترل بسیار ظریف بر هش‌ریت خود ایجاد کرد.

دو ماینر پاتوشی و مارپیچ دوگانه

پدیده منحصربه‌فردی در طول بازه زمانی ذکر شده رخ داد که محاسبات دلتای زمانی بلاک‌های پاتوشی را خراب کرده است؛ دو ماینر پاتوشی به‌طور هم‌زمان در حال کار بودند! می‌توانید این الگو را در وب‌سایت SatoshiBlocks بررسی کنید. این الگوی مارپیچ دوگانه، احتمالاً توسط دو نمونه از نرم‌افزار پاتوشی ایجاد شده است که به‌طور موازی اجرا می‌شوند. این پدیده می‌تواند نتایج جالبی به دنبال داشته باشد.

تمام مُهرهای زمانی عمومی ساتوشی از ایمیل‌ها، پست‌های انجمن و تعهدات کد، گردآوری شده‌اند. نتیجه نشان می‌دهد که ساتوشی یک برنامه خواب مطابق با یک فرد در منطقه زمانی اقیانوس آرام حفظ کرده است.

دو مارپیچ؛ سرنخ‌های مهمی از دنیای مخفی ساتوشی

شاید تاکنون متوجه شده باشید که در اولین نمودار توزیع مهر زمانی «Sleeping Satoshi»، بخش بلاک‌های ۱۴۰۰ تا ۱۹۱۶ از مجموعه داده حذف شده است. این امر به دلیل وقوع یک پدیده منحصربه‌فرد در این بازه زمانی است که محاسبات دلتای زمانی بلاک‌های پاتوشی را از بین می‌برد؛ دو ماینر پاتوشی به‌طور همزمان در حال استخراج یک بلاک هستند!

در طی این ۴ روز و ۳ ساعت، ساتوشی توانست ۴۵۸ بلاک را استخراج کند. از این موقعیت، می‌توان حدود هش‌ریت آن‌ها را در این مدت به ۵.۵ مگ تخمین زد. این نکته از این جهت جالب است که هش ساتوشی در ۵ ماه اول سال ۲۰۰۹ به میانگین ۴.۳ مگاپیت بر ثانیه رسیده است. این تفاوت نسبت به نمودار هش‌ریت قبلی اطلاعات جالبی ارائه می‌دهد.

چرا مارپیچ دوگانه مهم است؟

اگر ساتوشی یک دستگاه ماینینگ مجزا راه‌اندازی کرده بود که مشابه دستگاه اول بود، ما انتظار داشتیم که هش‌ریت کلی آن‌ها در طول دوره دوگانه مارپیچ به ۸.۶ مگا بر ثانیه نزدیک‌تر شود. با این حال، این‌جا تنها ۲۸٪ بیشتر بود و نشان‌دهنده کاهش یک‌نواخت عملکرد هر نمونه استخراج است. علت؟ این امر به سادگی نشان‌دهنده رقابت رشته‌ها در هر دو نمونه استخراج برای هسته‌های CPU یکسان است.

توجه داشته باشید در حالی که یک نمونه در حال اجرا است، هش‌ریت آن بالاتر بوده و در نتیجه شیب ExtraNonce تندتر است.

می‌توان اظهار داشت که رایانه ساتوشی احتمالاً یک ماینر چهارهسته‌ای بوده است. این حدس به احتمال زیاد با انتظارات بیان شده هم‌خوانی دارد؛ زیرا متوسط استخراج‌کننده تک‌رشته‌ای در آن روزها به هش‌ریتی کمی بیش از ۱ مگابایت بر ثانیه می‌رسید. به هر حال، تحلیل الگوی دوگانه مارپیچ ساتوشی از دو نمونه نرم‌افزار سفارشی که روی همان سخت‌افزار اجرا می‌شوند، به نظر می‌آید که یک فرض قوی است.

استریک ساتوشی؛ رازهای هش‌ریت بیت کوین

ما با اطمینان می‌دانیم که ساتوشی در ۹ ماه اول سال ۲۰۰۹، بالاترین هش‌ریت را به‌دست آورده است. این‌که آیا می‌توانیم از طولانی‌ترین دوره بلاک‌های پشت‌سرهم، چیزی یاد بگیریم، سوال جالبی است.

با توجه به اینکه حدود زمانی ۸ ساعته است و با کاهش محدوده زمانی، تخمین‌های هش‌ریت دقیق‌تر می‌شود (البته با مقداری اغراق در نظر گرفته شود)، می‌بینیم که متوسط زمان بلاک ۷۲۰ ثانیه بوده و تخمین هش‌ریت در این مدت به ۵.۹۷ مگاهرتز می‌رسد.

آیا ماینر ساتوشی سعی کرده است سختی استخراج را پایین نگه‌دارد؟

باید به‌یاد داشته باشیم که ما چندین نقطه داده داریم که دستگاه ساتوشی را نشان می‌دهد. عموماً هش با سرعت ۴.۳۵ مگاهرتز مشاهده می‌شود که احتمالاً به حداکثر هش‌ریت قدرتمند ۶ مگا بر ثانیه محدود بوده است. با در نظر گرفتن این نکته، به نظر می‌آید که میانگین زمان بلاک ۷۰۸ ثانیه بوده و ما را به تخمین هش‌ریت ۵.۹۷ مگاهرتز در مدت زمان معین می‌رساند.

برای درک این‌که چگونه هدف‌گیریِ سختیِ استخراج تغییر می‌کرد، باید بپرسیم که اگر ساتوشی حداکثر ۶ مگاهرتز را استخراج می‌کرد، در چه نقطه‌ای هش‌ریتِ شبکه جهانی از ۱۰.۷ مگاهرتز فراتر می‌رفت. با نگاه به نمودار و افزودن هش‌ریت اضافیِ از دست رفته ساتوشی، به‌نظر می‌رسد که شبکه در اواسط دسامبر ۲۰۰۹ از ۱۰.۷ مگاهرتز فراتر می‌رفت و سختی استخراج در بلاک ۳۲۲۵۶ حدود ۲.۵ ماه قبل به ۲ تنظیم می‌شد.

بنابراین، ادعای این‌که ساتوشی سعی کرده است سختی استخراج را پایین نگه‌دارد، مضحک است. آن‌ها می‌توانستند بلاک‌های بیشتری را استخراج کنند و با حفظ حداکثر نرخ هش پتانسیل خود، بدون افزایش سختی، BTC بسیار بیشتری به دست آورند. در زمان افزایش سختی، ساتوشی قبلاً میزان هش خود را به میزان قابل توجهی کاهش داده بود.

یک ساتوشی حریص چه کار متفاوتی انجام می داد؟

یکی از انسان‌های بزرگ در دنیای ارزهای دیجیتال، ساتوشی ناشناس، در ۲۲,۰۰۰ بلاک اولیه خود چه تصمیمات مهمی گرفت؟

تحلیل الگوی پاتوشی نشان می‌دهد که برخی از اطلاعات احتمالاً اغراق هستند، اما از آن‌جا که از امضاها و تأییدهای متعدد برای شناسایی بلاک‌ها استفاده می‌شود، این اطلاعات به نسبت بسیار کمتر از ۱٪ قابل تأیید محسوب می‌شود. بنابراین، تخمین زده می‌شود که حدود ۱,۱۰۰,۰۰۰ بیت کوین توسط ساتوشی استخراج شده است.

اگر ساتوشی تصمیم گرفته بود در اواخر سال ۲۰۰۹ چندین بار هش‌ریت خود را کاهش دهد، چه مقدار بیت‌کوین بیشتری به‌دست می‌آورد؟ در صورت فرض سختی ثابت استخراج برابر با یک، محاسبه ساده‌ای قابل انجام است. اگر ماینینگ با هش‌ریت اولیه تقریباً ۴،۳۵۰،۰۰۰ هش در ثانیه (۴.۳۵ مگاهش)، ادامه می‌یافت، در ۱۴ ماه ماینر ساتوشی تقریباً ۱,۸۶۵,۱۰۰ بیت کوین می‌توانست استخراج کند.

با این حال، با توجه به افزایش سختی در بلاک ۴۰,۳۲۰ در ۱۴ فوریه ۲۰۱۰، ساتوشی مجبور به کاهش هش‌ریت استخراج شد. با در نظر گرفتن این محدودیت و فرض ادامه استخراج با سرعت ۴.۳۵ مگابیت بر ثانیه، می‌توانست در تایم‌های مختلف حدود ۱,۵۸۹,۱۵۰ بیت کوین بیشتر به‌دست آورد. این محاسبات همچنان با کاهش مکرر هش‌ریت هم‌خوانی دارند.

همچنین باید به یاد داشت که ساتوشی مرتبا ماینر خود را خاموش می‌کرد که تأثیری اضافی در میزان هش آن داشت. بر اساس توزیع بلاک‌ها، هش‌ریت حداکثری ساتوشی و محاسبه مقدار قابل توجهی از بیت‌کوین استخراج‌شده را تخمین می‌زنیم.

بنابراین، با فرض کاهش مکرر هش‌ریت و حداکثر هش تئوری ۶ مگابیت بر ثانیه برای ساتوشی، تصویر کلی از مقدار بیت کوین‌های احتمالی استخراج‌شده توسط این ماینر حریص به نمایش درآمده است.

چرا ساتوشی بیت کوین خود را خرج نکرد؟

در تاریخ ۱۰ اوت ۲۰۱۰، ساتوشی نخستین تراکنش خود را به یک آدرس غیرقابل مصرف با شناسه ۱۱۱۱۱۱۱۱۱۱۱۱۱۱۱۱۱۱۱۱۴oLvT۲ انجام داد. این حرکت مرموز ساتوشی، موضوعی از مباحث مبهم بیت کوین را رقم زد. تا یک ماه بعد، این تراکنش تبدیل به پرسش‌های مکرر شد.

در تاریخ ۲۰ ژوئن ۲۰۱۱، ساتوشی تراکنشی به آدرس 1BitcoinEaterAddressDontSendf59kuE انجام داد که نشان‌دهنده استفاده هوشمندانه‌تر از آدرس‌های بیت کوین به وسیله او بود. این اقدام به‌گونه‌ای فقط به مسائل مرتبط با سوزاندن عمدی بیت کوین نمی‌شد و بیانگر ویژگی‌های منحصربه‌فرد این آدرس بود.

فعالیت آخر در انجمن بیت کوین تاک، ساتوشی به‌صورت رسمی در تاریخ ۱۳ دسامبر ۲۰۱۰ ثبت شده است. تاریخ ۲۶ آوریل ۲۰۱۱، آخرین باری بوده که صدای او در این انجمن شنیده شده است. احتمالاً ساتوشی هیچ‌وقت تصمیم به ارسال بیت کوین‌های خود به یک آدرس مرده نداشته است و شخصیت ساتوشی تاکنون نیز پنهان باقی‌مانده است.