آینده ماینینگ رمزارزها: نبرد سرسخت ASICها در مقابل شبکه‌های مقاوم و راهکارهای نوین توسعه فناوری

توسعه‌دهندگان بلاکچین‌های عمومی در برابر پیشرفت‌های فناوری ASIC (مدارهای مجتمع مخصوص برنامه) با چالشی جدی مواجه هستند که به تدریج روند مقابله با آن‌ها دشوارتر می‌شود. در این مسیر، تلاش‌های برای طراحی شبکه‌های مقاوم در برابر ASIC‌ها همچنان ادامه دارد، اما برخی معتقدند که در این نبرد، ممکن است راه‌حل‌های فعلی کارساز نباشند و شکست حتمی باشد.

بر اساس مقاله‌ای در پلتفرم مدیوم (Medium) نوشته‌ی درک هسو، در این گزارش به بررسی مزایا و معایب پیاده‌سازی‌های مقاوم در برابر ASIC پرداخته می‌شود و در نهایت پرسش مهم مطرح می‌گردد که آیا باید در مقابل ASIC‌ها ایستاد یا راه‌حل‌های دیگر را جست‌وجو کرد.

نبرد بی‌پایان

در حوزه توسعه‌دهندگان بلاک‌چین‌های مبتنی بر اثبات کار (PoW)، چالش بزرگی پیش رو است. شرکت بیت‌مین (Bitmain)، غول تولید سخت‌افزار ماینینگ در چین، به طور قابل توجهی در بازار ASIC ماینرها تسلط دارد و عملاً انحصار استراتژیک بر تولید این تجهیزات دارد.

سلطه بیت‌مین بر قدرت هش (hash power) و نفوذ گسترده آن در اکوسیستم، نگرانی‌هایی را ایجاد کرده است. این شرکت با کنترل بخش قابل توجهی از ماینینگ، خطراتی برای امنیت و استقلال پروتکل‌های بلاک‌چین به همراه دارد، چرا که می‌تواند پروتکل‌ها را در معرض سانسور قرار دهد و تغییرات کد را به گونه‌ای اعمال کند که گویی از سوی یک مرجع مرکزی صادر شده است.

برای مقابله با این مشکل، توسعه‌دهندگان به سمت پیاده‌سازی پروتکل‌های مقاوم در برابر ASIC رفته‌اند؛ این کار عمدتاً با استفاده از الگوریتم‌های اجماع حافظه‌سخت انجام می‌شود که استفاده از ASIC را بی‌فایده و سودآور نمی‌کند.

در حالی که برخی توسعه‌دهندگان تنها تغییرات جزئی در کد ایجاد می‌کنند، گروهی دیگر به دنبال کنار گذاشتن کامل الگوریتم PoW و جایگزینی آن با گزینه‌هایی مانند PoS، DPoS یا Threshold Relay هستند. هرچند این راهکارها در ابتدا جذاب به نظر می‌رسید، اما همچنان با چالش‌هایی روبه‌رو هستند و امکان تمرکززدایی کامل را محدود می‌کنند، در کنار ایجاد مسیرهای جدید برای تمرکز و کنترل در شبکه.

مزایا و معایب تراشه‌های ASIC

شبکه‌های ASIC اگرچه اغلب به عنوان موانع در مسیر توسعه ارزهای دیجیتال دیده می‌شوند، اما در عین حال دارای مزایای خاصی هستند و اغلب نسبت به سیستم‌های مقاوم در برابر ASIC کارآمدتر عمل می‌کنند. این برتری عمدتاً ناشی از بهره‌وری انرژی و امنیتی است که ASICها برای شبکه فراهم می‌کنند. در نتیجه، شبکه‌هایی که از ASIC پشتیبانی می‌کنند، در مقایسه با آن‌هایی که مقاوم در برابر ASIC طراحی شده‌اند، هدف‌گیری برای حمله بسیار پرهزینه‌تر هستند.

تجهیزات اختصاصی که برای استخراج طراحی شده‌اند، علاوه بر ارائه قدرت هش بسیار بالا، امنیت بیشتری نیز فراهم می‌کنند. این دستگاه‌ها تنها برای هدف خاصی ساخته شده‌اند، از نظر قابلیت اطمینان نسبت به GPUها برتری دارند و سبب شکل‌گیری صنعت تخصصی و حرفه‌ای برای ماینرها می‌شوند که امکان توسعه و مقیاس‌پذیری کسب‌وکارهایشان را فراهم می‌آورد.

با توجه به اینکه این شبکه‌ها به تولیدکنندگان بزرگ تراشه مانند بیت‌مِین (Bitmain) وابسته هستند، این شرکت‌ها سهم قابل توجهی از بازار را در اختیار دارند و تهدیدی برای رقابت‌پذیری در این حوزه محسوب می‌شوند. در صورت برابری شرایط بازار و حضور رقبا، نیاز به شبکه‌های مقاوم در برابر ASIC کاهش می‌یافت، زیرا رقابت بیشتر و ورود آسان‌تر بازیگران جدید امکان‌پذیر می‌شد.

در حال حاضر، بیت‌مِین در موقعیتی است که رقبا را از میدان به در می‌کند. اما در صورت ظهور رقابت‌های سالم در این حوزه، ممکن است ارزهای دیجیتال دیگری مانند اتریوم (ETH) یا مونرو (XMR) مجبور شوند به پروتکل‌های سازگار با ASIC روی آورند تا بتوانند در بازار باقی بمانند.

رشد شبکه‌های مقاوم در برابر فناوری ASIC

مکانیزم اجماع اثبات کار (PoW) ابتدا با بیت‌کوین (Bitcoin) شناخته شد و نقش مهمی در تثبیت فناوری بلاک‌چین ایفا کرد. این سیستم به میلیون‌ها کامپیوتر در سراسر جهان اجازه می‌دهد تا بر سر تاریخچه مشترک تراکنش‌ها توافق کنند، بدون نیاز به واسطه یا نهاد مرکزی. در این ساختار، هر فرد می‌تواند با استخراج (ماینینگ) در شبکه مشارکت کند، که این امر باعث تمرکززدایی و افزایش امنیت سیستم می‌شود.

در مقاله سفید بیت‌کوین، ساتوشی ناکاموتو (Satoshi Nakamoto) اشاره کرده است:

تا زمانی که اکثریت قدرت پردازشی CPU در اختیار نودهایی باشد که برای حمله به شبکه همکاری نمی‌کنند، این نودها قادر خواهند بود زنجیره طولانی‌تری تولید کرده و بر مهاجمان غلبه کنند. این اصل کلیدی در امنیت شبکه‌های بلاک‌چین است که تضمین می‌کند تا زمانی که قدرت ماینینگ در دست اکثریت معتبر باشد، شبکه مقاوم و امن باقی خواهد ماند.

با گذشت زمان، قیمت بیت‌کوین (BTC) همراه با سودآوری استخراج، افزایش یافت و این امر رقابت برای به‌کارگیری قدرتمندترین کامپیوترها را رقم زد. در سال ۲۰۰۹، امکان استخراج بیت‌کوین با پردازنده‌های مرکزی (CPU) فراهم بود، اما در سال ۲۰۱۰، استخراج با کارت‌گرافیک (GPU) رایج شد و پس از آن در سال ۲۰۱۳، FPGAها (Field-Programmable Gate Arrays) وارد بازار شدند. در ادامه، ASICها (Application-Specific Integrated Circuits) به عنوان نسل جدید سخت‌افزارهای ماینینگ عرضه شدند.

با ورود GPUها، ماینرها شروع به تشکیل استخرهای ماینینگ کردند، اما با عرضه سخت‌افزارهای جدید، مراکز بزرگ ماینینگ در نقاطی که ارزان‌ترین برق را تامین می‌کردند، فعالیت خود را گسترش دادند. در نتیجه، تصور ساتوشی ناکام ماند که هر کسی بتواند با دستگاه شخصی خود، چه CPU و چه GPU، بیت‌کوین استخراج کند.

پس از ورود ASICها، روند ماینینگ بیت‌کوین کم‌کم شبیه یک پروژه متمرکز شد، چرا که دیگر سودآوری استخراج با کامپیوترهای شخصی صرفه نداشت. از آن زمان، این فعالیت به دست شرکت‌های بزرگ ماینینگ افتاد که توانایی ساخت ASICهای کارآمد و رقابتی را داشتند و همچنین بر عرضه سخت‌افزارهای جدید کنترل داشتند.

در نتیجه، تمرکز ASICها در استخرهای ماینینگ به بیش از ۵۱ درصد هش‌ریت (hashrate) رسید، که نگرانی‌هایی درباره تمرکز قدرت در شبکه بیت‌کوین ایجاد کرده است.

در واکنش به انحصار شرکت بیت‌مین (Bitmain)، توسعه‌دهندگان پروژه‌ها از الگوریتم‌های PoW (اثبات کار) سازگار با ASIC فاصله گرفتند و تکنیک‌های مقاوم در برابر ASIC را توسعه دادند.

معایب شبکه‌های مقاوم در برابر فناوری ASIC

شبکه‌های مقاوم در برابر ASIC، ساخت و بهره‌برداری از این نوع سخت‌افزارهای تخصصی را غیرقابل‌اقتصاد می‌کنند، چرا که استفاده از ASIC در مقایسه با کارت‌های گرافیک (GPU) و پردازنده‌های مرکزی (CPU) سودآوری کمتری دارد. در نتیجه، توسعه‌دهندگان این نوع شبکه‌ها معمولاً با به‌کارگیری تنظیماتی بر پایه مصرف بالای حافظه در پروتکل‌های خود، تلاش می‌کنند تا از فعالیت ASIC‌ها در شبکه جلوگیری کنند.

این به معنای عدم امکان استفاده از ASIC برای ماینینگ این الگوریتم‌ها نیست، بلکه عملیات آن‌ها را بسیار دشوارتر می‌سازد. الگوریتم‌های مقاوم در برابر ASIC، فاصله عملکرد بین GPU و ASIC را کاهش می‌دهند، چرا که کارت‌های گرافیک به دلیل انعطاف‌پذیری بالا در محاسبات، به راحتی می‌توانند به تغییرات جزئی در کد واکنش نشان دهند بدون اینکه کارایی خود را از دست بدهند.

از سوی دیگر، تولید سخت‌افزار خاص برای ماینینگ الگوریتم‌های مقاوم در برابر ASIC، هزینه‌های بالایی دارد و این امر سرمایه‌گذاری در این حوزه را برای توسعه‌دهندگان و شرکت‌ها کم‌جذاب می‌کند. فرآیند ساخت ASIC برای پروتکل‌های خاص نیازمند سرمایه‌گذاری اولیه عظیم است، در حالی که سرمایه‌گذاران ترجیح می‌دهند روی توسعه ASIC‌های ماینینگ بیت‌کوین (Bitcoin) تمرکز کنند.

در نتیجه، استفاده از شبکه‌های مقاوم در برابر ASIC گزینه منطقی‌تری است، چرا که کارت‌های گرافیک در دسترس عموم قرار دارند و سخت‌افزارهای عمومی کاربردهای متعددی دارند. با سیستم‌های تولید و توزیع گسترده‌تر، این رویکرد به توزیع‌پذیری و دموکراتیزه‌سازی ماینینگ کمک می‌کند و قدرت را از دست شرکت‌های بزرگ و متمرکز می‌ستاند.

طرفداران شبکه‌های مقاوم در برابر ASIC معتقدند که تجاری‌سازی ASIC‌ها غیرممکن است، زیرا تنها چند شرکت بزرگ در این حوزه تسلط دارند و این وضعیت به سمت انحصارگرایی سوق می‌دهد. بنابراین، توسعه‌دهندگان این شبکه‌ها بر این باورند که ASIC‌ها با اصول منصفانه و توزیع‌شده ماینینگ ناسازگارند، چرا که تهدیدی برای رقابت عادلانه و پخش یکنواخت قدرت در شبکه محسوب می‌شوند.

کارت‌های گرافیک به دلیل انعطاف‌پذیری بالا، قابلیت ماینینگ الگوریتم‌های مقاوم در برابر ASIC را دارند، که این امر امکان حمله‌های مختلف به شبکه را افزایش می‌دهد. در مقابل، حمله به شبکه‌های ASIC‌-دوست هزینه‌بر است، اما در مورد شبکه‌های مبتنی بر GPU، در صورت داشتن تعداد کافی، حمله ۵۱ درصدی با هزینه کم ممکن است.

خطرات جداشدن از فناوری ASIC

توسعه‌دهندگان مقاوم در برابر ASIC معمولاً برای مقابله با ماینینگ ASIC، تغییراتی در کد پروژه‌ها از طریق هاردفورک اعمال می‌کنند. با این حال، این رویکرد در بلندمدت پایدار نیست و به نظر می‌رسد که ادامه‌دار نباشد. پروژه‌هایی مانند ورت‌کوین (Vertcoin) نیز به‌طور مداوم با تغییرات جزئی در کد، تلاش می‌کنند تا از ASIC‌ها جلوگیری کنند، اما این راهکار به دلیل نیاز به تکرار مداوم و تغییرات پیوسته، پایدار نخواهد بود.

علاوه بر این، این تغییرات مکرر و کوچک، تمرکز قدرت را در دست توسعه‌دهندگان متمرکز می‌کند و این امر می‌تواند شبکه‌های مقاوم در برابر ASIC را ناپایدار و ناسالم جلوه دهد. همچنین، هاردفورک‌های مداوم برای مقابله با ASIC‌ها خطراتی مانند ظهور باگ‌ها یا آسیب‌پذیری‌های جدید، پراکندگی توان هش و کاهش امنیت کلی شبکه را به همراه دارد.

در کنار این موارد، استخراج با کارت‌های گرافیک (GPU) نیز تحت تأثیر اقتصاد مقیاس و تمرکز در دست شرکت‌هایی مانند بیت‌مین (Bitmain) قرار دارد. به نظر می‌رسد که توسعه سخت‌افزارهای انعطاف‌پذیرتر، که قادر به سازگاری با تغییرات جزئی باشند، در آینده قابل اجرا خواهد بود، که این موضوع چالش‌های جدیدی در مقابل راهکارهای مقاوم در برابر ASIC ایجاد می‌کند.

بازار غیرقانونی استخراج معادن

در مواجهه با تهدیدات، شرکت‌های ماینینگ ممکن است با اقداماتی مانند تحریم یا بلوکه‌سازی تغییرات که به نفع آنان نیست، واکنش نشان دهند. نمونه‌ای از این رویکرد، موضوع ASICBoost است. زمانی که پیشنهاد شد نرم‌افزار SegWit در بیت‌کوین (Bitcoin) به عنوان یک soft fork اجرایی شود، شرکت بیت‌مِین (Bitmain) به شدت با آن مخالفت کرد؛ چرا که این تغییر، امکان استفاده مخفیانه از ASICBoost را برای آنان که بهره‌وری ماینینگ را تا حدود ۲۰ درصد افزایش می‌داد، محدود می‌کرد.

در اقدامی دیگر، بیت‌مِین اقدام به عرضه دستگاه‌های ماینینگ مونرو (Monero) کرد، در حالی که تیم توسعه‌دهنده این پروژه قصد داشت با فورک از آن جدا شود. این شرکت همچنین در زمینه ماینرهای اتریوم (Ethereum) نیز همین رویکرد را اتخاذ کرد، در حالی که قرار است اتریوم به زودی فرآیند انتقال به الگوریتم اثبات سهام (PoS) را آغاز کند، که این تغییر دستگاه‌های ماینرهای اثبات کار (PoW) را بی‌فایده می‌سازد. در صورت تحقق این روند، بیت‌مِین احتمالاً از طریق فورک‌های جدید یا با هدایت ماینرهای خود به سمت اتریوم کلاسیک (Ethereum Classic) تلاش خواهد کرد تا سودآوری خود را حفظ کند. پس از آن، این شرکت می‌تواند به راحتی بین اتریوم کلاسیک و زنجیره جدید جابه‌جا شده و از این طریق در مسیر سودآوری باقی بماند.

کاهش هزینه‌های ASIC؛ واقعیت یا آرمان‌شهر؟

بازار فعلی به دلیل سلطه شرکت بیت‌مین (Bitmain) ناپایدار است، اما در آینده ممکن است رقبا جدید وارد عرصه شوند و بازار را به سمتی سوق دهند که ASICها به یک کالا تبدیل شوند. این مفهوم به آینده بازار اشاره دارد، جایی که تولیدکنندگان مختلفی با قدرت و قیمت‌های مشابه در کنار هم فعالیت می‌کنند.

اینگونه تصور می‌شود که در چنین شرایطی، هیچ تولیدکننده‌ای بر دیگری برتری نخواهد داشت و بازار به طور تدریجی و آرام تعادل پیدا می‌کند. این روند، با کاهش تدریجی قیمت‌ها، دسترسی به سخت‌افزارهای ASIC را برای کاربران عادی آسان‌تر خواهد کرد و در نتیجه، بازار دموکراتیک‌تر می‌شود.

در پستی در وب‌سایت Medium، دیو کالینز (Dave Collins)، هم‌بنیان‌گذار و توسعه‌دهنده ارشد پروژه دکرا (Decred)، بر اهمیت این تحول تأکید کرده است.

با توسعه و بهینه‌سازی ماینرهای ASIC (آسی‌سای) به سمت کارایی و هزینه پایین، این تجهیزات در گذر زمان به سخت‌افزارهای کالایی تبدیل می‌شوند. این روند زمانی رخ می‌دهد که این دستگاه‌ها به مرزهای ترمودینامیکی خود نزدیک شوند، و در نتیجه، انجام حملات متمرکز و انحصاری بر شبکه‌های مبتنی بر آن‌ها دیگر عملی نخواهد بود. در عین حال، این تحولات منجر به افزایش تمرکززدایی در شبکه می‌شود، چراکه پس از مرحله اولیه تمرکزگرایی که در جریان رقابت تسلیحاتی رخ می‌دهد، شبکه به سمت توزیع عادلانه‌تر قدرت و کنترل حرکت می‌کند.

با توجه به تحولات فعلی بازار ماینینگ بیت‌کوین، می‌توان انتظار داشت که رقابت و تمرکززدایی در این حوزه تا حدی تشدید شود. این روند عمدتاً به دلیل گسترش جغرافیایی فعالیت‌های ماینینگ است که ناشی از محدودیت‌ها و فشارهای قانونی دولت‌ها است؛ دولت‌هایی که برای کنترل و نظارت بر فعالیت‌های استخراج، مقررات سخت‌گیرانه‌ای وضع کرده‌اند و در نتیجه، عملیات ماینینگ را به سمت مناطقی با هزینه برق ارزان و سیاست‌های حمایتی‌تر سوق می‌دهند.

در کنار این تحولات، شرکت‌های تولید تراشه‌های ماینینگ نظیر سامسونگ (Samsung) و اینتل (Intel) وارد عرصه شده‌اند. پیش از ورود شرکت بیت‌ماین (Bitmain) در سال ۲۰۱۳، تولیدکنندگانی همچون آولون (Avalon)، بترفلای (Butterfly Labs) و بیت‌فوری (Bitfury) در این حوزه فعال بودند، اما حالا حضور این غول‌های فناوری می‌تواند رقابت را به سطح جدیدی برساند و تعادل بازار را تغییر دهد.

با حضور این شرکت‌ها، احتمالاً شاهد توزیع بیشتر ماینینگ در نقاط مختلف و تنوع تولیدکنندگان خواهیم بود، اما این تغییرات لزوماً به معنای ایجاد یک فضای سالم و تمرکززدای ماینینگ نخواهد بود. روند تبدیل ASICها به کالاهای عمومی و قابل‌دسترس، موضوعی است که بیشتر به اراده و تصمیم‌گیری‌های فُرَندهای تولید تراشه، ماینرها و سایر فعالان اکوسیستم وابسته است. در این میان، هیچ راه‌حلی آسان برای عبور از این پارادوکس وجود ندارد، اما مقابله بی‌وقفه با ASICها شاید بهترین گزینه نباشد.

در حقیقت، پذیرش ASICها به عنوان بخشی از فرآیند طبیعی توسعه بازار، اجتناب‌ناپذیر است، حتی اگر این مسیر منجر به دوره‌هایی متمرکزتر شود. توسعه‌دهندگان مقاوم در برابر ASICها اکنون در مقابل یک جنگ ناگزیر قرار دارند و بهترین راه‌حل در این شرایط، همان‌طور که گفته می‌شود، «اگر نمی‌توانی با آنها مبارزه کنی، بهتر است به جمع‌شان بپیوندی» است.

منبع: کریپتو.نیوز