در عرصه امنیت سایبری و رمزنگاری در رمزارزها، هش ریت یک اصطلاح با مفهوم پیچیده به‌نظر می‌رسد. اما با درک برخی مفاهیم پایه، درک آن چندان هم سخت نیست. در این مقاله از مجله دیجی‌پی، به بررسی جامعی از مفهوم هش ریت می‌پردازیم.
هش ریت یا نرخ هش یعنی چه؟
هش ریت یا نرخ هش، سرعتی است که یک دستگاه ماینر می‌تواند معادلات ریاضی مربوط به بلاک‌های جدید را حل کند. این معادلات که در شبکه بیت کوین، به‌عنوان پازل‌های ریاضی شناخته می‌شوند، باید حل شوند تا بلاک جدیدی به بلاک چین اضافه شود.
هرچه نرخ هش دستگاه بالاتر باشد، یعنی در هر ثانیه تعداد بیشتری حدس می‌زند و در نتیجه شانس بیشتری برای یافتن پاسخ درست و دریافت پاداش دارد.
اگر با دنیای ارزهای دیجیتال آشنا باشید، احتمالاً این سؤال برای‌تان پیش آمده که بیت کوین چیست و چگونه استخراج می‌شود؟ بیت کوین اولین و شناخته‌شده‌ترین ارز دیجیتال جهان است که با فرآیند استخراج یا ماینینگ تولید می‌شود.
برای استخراج ارزهای دیجیتال، ماینرها باید بلاک‌های جدید را کشف کنند که این کار ازطریق حل محاسبات پیچیده انجام می‌شود. این فرایند شبیه به امتحان کردن حدس‌های مختلف برای رسیدن به پاسخ صحیح است. هرچه یک دستگاه توانایی بیشتری در بررسی این حدس‌ها داشته باشد، قدرت هش آن بالاتر است و سرعت استخراج افزایش می‌یابد.
نگاهی کوتاه به تعریف هشینگ
هشینگ به فرآیندی گفته می‌شود که در آن کامپیوتر یک ورودی (مثل اعداد، حروف یا داده‌های دیگر) را با استفاده از یک فرمول ریاضی پردازش می‌کند و در نهایت خروجی به‌شکل رشته‌ای ثابت تولید می‌کند.
این خروجی که «هش» نام دارد، اندازه‌ای مشخص دارد و به‌هیچ‌وجه نمی‌توان ازروی آن به ورودی اصلی دست یافت. به عبارت ساده‌تر، هشینگ مثل این است که شما یک کلمه یا داده را وارد دستگاهی می‌کنید و دستگاه به‌جای آن یک کد طولانی و پیچیده تولید می‌کند.
برای مثال، اگر کلمه «سلام» را وارد کنید، تابع هش ممکن است خروجی زیر را بدهد:
bda1fa48345336618741fd2c4bc02409eb098c49a9b02fb5056401b5c4dc2e5
در دنیای ارز دیجیتال، هشینگ نقش مهمی دارد. این فرآیند برای تأمین امنیت در بلاک چین استفاده می‌شود. هر تراکنش در شبکه‌های ارز دیجیتال مانند بیت‌کوین باید هش شود تا از صحت آن اطمینان حاصل شود و از به همین دلیل هشینگ در این شبکه‌ها بسیار حیاتی است.
عملکرد هشینگ چگونه است؟
هشینگ فقط از یک فرمول ریاضی استفاده نمی‌کند، بلکه مجموعه‌ای از فرمول‌های مختلف برای تولید هش وجود دارد. برخی از این توابع، خروجی‌های کوتاه‌تری تولید می‌کنند، در‌حالی‌که برخی دیگر مانند SHA3-512 یک رشته 128 کاراکتری ارائه می‌دهند. هر تابع هش، داده‌های ورودی را پردازش کرده و به یک خروجی با طول ثابت تبدیل می‌کند، بدون اینکه بتوان ازروی آن ورودی اصلی را بازسازی کرد.
در دنیای اصطلاحات ارز دیجیتال هشینگ نقش مهمی در تأمین امنیت و پردازش تراکنش‌ها دارد. به‌عنوان مثال، تابع SHA-256 که پرکاربردترین تابع هش در جهان است، در استخراج بیت‌کوین مورد استفاده قرار می‌گیرد. این تابع هم به امنیت تراکنش‌های بیت‌کوین کمک می‌کند و هم در فرآیند اثبات کار برای تأیید بلاک‌ها نقش دارد.
ویژگی مهم توابع هش این است که مهم نیست ورودی چه اندازه‌ای داشته باشد، خروجی همیشه طول ثابتی دارد. این موضوع باعث می‌شود که به‌جای ذخیره داده‌های اصلی که ممکن است بسیار بزرگ باشند، فقط هش آن‌ها ذخیره و ردیابی شود. این روش نه‌تنها کارآمدتر است، بلکه امنیت را نیز بالا می‌برد، زیرا هیچ‌کس نمی‌تواند ازروی هش، به داده اصلی دست پیدا کند.
اما هشینگ فقط به ارزهای دیجیتال محدود نمی‌شود، بلکه شما هر روز به‌نوعی از آن استفاده می‌کنید، حتی بدون اینکه متوجه باشید! برای مثال، وقتی رمز عبور خود را در یک سایت وارد می‌کنید، سیستم به‌جای ذخیره خود رمز، هش آن را ذخیره می‌کند تا امنیت اطلاعات شما حفظ شود.
هشینگ برای چه کسانی مناسب است؟
حالا که فهمیدیم هشینگ چیست و چه کاربردی دارد، شاید این سؤال پیش بیاید که چه کسانی از آن استفاده می‌کنند. حقیقت این است که تقریباً همه ما هر روز با هشینگ سروکار داریم، حتی اگر متوجه نشویم!
مثلاً وقتی در یک سایت یا سرویس آنلاین برای خود حساب کاربری می‌سازید و یک رمز عبور تعیین می‌کنید، آن سایت رمز شما را مستقیماً ذخیره نمی‌کند. در عوض، از یک الگوریتم هشینگ استفاده می‌کند تا رمز عبور شما را به یک کد غیرقابل برگشت تبدیل کند و فقط همان هش را در پایگاه داده‌اش نگه دارد.
بعد از آن، هربار که می‌خواهید وارد حساب‌تان شوید، سایت دوباره همان فرآیند را اجرا می‌کند. رمز عبور واردشده را هش می‌کند و هش جدید را با هش ذخیره‌شده مقایسه می‌کند. اگر این دو برابر باشند، یعنی رمز درست است و شما می‌توانید وارد حساب خود شوید.
به‌این‌ترتیب، حتی اگر اطلاعات سایت به سرقت برود، کسی نمی‌تواند به رمزهای عبور واقعی دسترسی داشته باشد، چون فقط هش‌ها ذخیره شده‌اند، نه خود رمزها. بنابراین، می‌توان گفت که هشینگ ابزاری ضروری برای حفظ امنیت کاربران در دنیای دیجیتال است.
هش ریت چگونه اندازه‌گیری می‌شود؟
استخراج ارزهای دیجیتال می‌تواند سودآور باشد، اما اگر بدون توجه به جزئیات مهمی مثل نرخ هش (هش ریت) وارد این کار شوید، ممکن است ضرر کنید. یکی از فاکتورهای کلیدی قبل‌از شروع ماینینگ، محاسبه نرخ هش دستگاه استخراج شماست. چرا؟ چون اگر نرخ هش شما نسبت به ارزی که استخراج می‌کنید پایین باشد، درآمد چندانی نصیبتان نخواهد شد.
اگر از دستگاه‌های مخصوص ماینینگ استفاده می‌کنید، معمولاً نرخ هش آن‌ها مشخص است و نیازی به محاسبه دستی ندارید. اما اگر قصد دارید با کامپیوتر شخصی یا کارت گرافیک خودتان استخراج کنید، باید نرخ هش را خودتان پیدا کنید. این کار را می‌توانید ازطریق تست عملی، استفاده از نرم‌افزارهای مخصوص یا پرس‌وجو از افرادی که سیستم مشابهی دارند، انجام دهید.
نکته مهم این است که یک فرمول ثابت برای محاسبه نرخ هش در همه سیستم‌ها وجود ندارد، چون این مقدار به عوامل مختلفی بستگی دارد. حتی نوع ارزی که قصد استخراج آن را دارید، می‌تواند روی میزان هش ریت تأثیر بگذارد. بنابراین، قبل‌از شروع ماینینگ، بهتر است در مورد این عوامل بیشتر تحقیق کنید تا تصمیم درستی بگیرید.
آشنایی با واحدهای هش ریت
نرخ هش یا هش ریت، با واحد هش بر ثانیه (H/s) اندازه‌گیری می‌شود. هرچه قدرت پردازش دستگاه بیشتر باشد، تعداد هش‌هایی که در هر ثانیه تولید می‌کند بالاتر خواهد بود. برای راحت‌تر بیان کردن این مقدار، از واحدهای بزرگ‌تری مثل کیلو، مگا، گیگا و تراهش استفاده می‌شود.
- 1 KH/sیا هزار هش در ثانیه که معادل یک کیلوهش بر ثانیه است.
- MH/s 1یا یک میلیون هش در ثانیه که معادل یک مگاهش بر ثانیه است.
- GH/s 1یا یک میلیارد هش در ثانیه که معادل یک گیگاهش بر ثانیه است.
- TH/s 1یا یک تریلیون هش در ثانیه که معادل یک تراهش بر ثانیه است.
- PH/s 1یا یک کوادریلیون هش در ثانیه که معادل یک پتاهش بر ثانیه است.
- 1 EH/s یا یک کوئینتیلیون هش در ثانیه که معادل یک اگزاهش بر ثانیه است.
این مقیاس‌ها به همین ترتیب ادامه دارند. برای مثال، هر مگاهش معادل 1000 کیلوهش و هر گیگاهش برابر با 1000 مگاهش است.
نرخ هش در دستگاه‌های ماینینگ متفاوت است و بستگی به ارزی که استخراج می‌کنید دارد. مثلاً دستگاهی که برای استخراج بیت کوین طراحی شده، نرخ هش متفاوتی نسبت به دستگاهی که برای ماین کردن اتریوم استفاده می‌شود، دارد. دلیل این تفاوت، الگوریتم‌های پردازشی مختلف هر ارز دیجیتال است که روی میزان مصرف حافظه و توان پردازشی تأثیر می‌گذارد.
چه عواملی بر نرخ هش ریت اثرگذارند؟
یکی از مهم‌ترین عواملی که روی هش ریت تأثیر می‌گذارد، الگوریتم استخراج ارز دیجیتال است. هر دستگاه ماینینگ برای یک الگوریتم خاص بهینه شده است. مثلا دستگاه‌هایی که برای الگوریتم SHA-256 طراحی شده‌اند، بهترین عملکرد را در استخراج بیت‌کوین دارند، اما برای ارزهایی که از Scrypt استفاده می‌کنند، کارایی چندانی نخواهند داشت. بنابراین، انتخاب دستگاه مناسب برای ارز دیجیتال مورد نظر بسیار مهم است.
مشخصات سخت‌افزاری دستگاه نیز نقش تعیین‌کننده‌ای دارد. برند، قدرت پردازش و کارایی سیستم خنک‌کننده همگی روی نرخ هش تأثیر می‌گذارند. اگر قصد خرید ماینر دارید، حتما مشخصات آن را بررسی کنید تا دستگاهی متناسب با نیازتان انتخاب کنید.
عامل دیگر، محبوبیت و قیمت ارز دیجیتال است. هرچه یک ارز دیجیتال محبوب‌تر باشد، افراد بیشتری آن را استخراج می‌کنند. این افزایش تعداد ماینرها، سختی استخراج را بالا می‌برد تا زمان پردازش هر بلاک ثابت بماند (مثلا 10 دقیقه برای بیت کوین). افزایش سختی شبکه باعث می‌شود نرخ هش کل شبکه افزایش یابد که در نهایت، امنیت آن را هم بیشتر می‌کند.
این امنیت به‌قدری مهم است که اگر کسی بخواهد شبکه‌ای مانند بیت‌کوین را هک کند، باید 51درصد از کل قدرت پردازشی شبکه را در اختیار بگیرد که با توجه به تعداد زیاد ماینرها در سراسر دنیا، عملاً غیرممکن است. به این نوع حمله، حمله 51درصدی می‌گویند.
جمع‌بندی
هش ریت یا نرخ هش، میزان توان پردازشی دستگاه‌های ماینینگ برای حل معادلات پیچیده و استخراج ارزهای دیجیتال را نشان می‌دهد. این نرخ براساس واحدهایی مانند کیلوهش، مگاهش و تراهش اندازه‌گیری می‌شود و هرچه بالاتر باشد، شانس استخراج موفقیت‌آمیز بلاک‌ها بیشتر خواهد شد. میزان هش ریت به سخت‌افزار، الگوریتم استخراج و نوع ارز دیجیتال بستگی دارد.
افزایش تعداد ماینرها باعث بالارفتن سختی شبکه و در نتیجه تغییر هش ریت کلی می‌شود که در نهایت، امنیت شبکه را تقویت می‌کند. انتخاب دستگاه مناسب، توجه به الگوریتم استخراج و درنظرگرفتن محبوبیت ارز دیجیتال از عوامل کلیدی در بهره‌وری ماینینگ هستند. در نهایت، ماینرها باید تعادل بین قدرت پردازش، مصرف انرژی و بازدهی را در نظر بگیرند تا سودآوری بهتری داشته باشند.
