فهم تجمعات تعدين البيتكوين: كيف يعمل التعدين التعاوني

تجمع التعدين يمثل ترتيبًا تعاونيًا حيث يجمع المعدنون مواردهم الحاسوبية لحل ألغاز كتل البيتكوين بشكل جماعي. بدلاً من المنافسة بشكل فردي، ينسق آلاف المعدنين حول العالم جهودهم من خلال هذه التجمعات، ويجمعون قوة الهاش لزيادة فرصهم في العثور على كتل صالحة وكسب المكافآت. ثم يقوم التجمع بتوزيع البيتكوين الناتج بين المشاركين بناءً على العمل الحسابي الذي ساهم به كل معدن.

الاقتصاد وراء الانضمام إلى تجمع التعدين

يعمل تعدين البيتكوين بشكل أساسي كعملية احتمالية: يتنافس المعدنون ليكونوا أول من يجد كتلة صالحة من خلال اختبار مجموعات نونس مختلفة مقابل صعوبة الهدف الحالية للشبكة. يخلق هذا الآلية التجريبية والخطأ تباينًا كبيرًا في الدخل للمعدنين المنفردين. حتى المعدن الذي يتحكم بنسبة 1 بالمئة من إجمالي قوة الهاش للشبكة لا يمكنه ضمان العثور على كتلة واحدة لكل مائة محاولة. بعض الأيام قد يكتشفون ثلاث كتل؛ والأيام الثلاثة التالية قد لا يكتشفون شيئًا — واقع يجعل الربحية غير متوقعة.

يعالج تجمع التعدين هذا العشوائية من خلال تجميع قوة الهاش من المعدنين الأفراد. عندما تنتج الجهود الحسابية المجمعة كتلة صالحة، يوزع التجمع مكافأة الكتلة بشكل تناسبي على كل معدن بناءً على معدل الهاش المساهم به. يحول هذا الأرباح المتقطعة ذات التباين العالي إلى دخل ثابت. بالنسبة للأعمال التعدينية ذات التكاليف التشغيلية الثابتة، خاصة تكاليف الكهرباء، يصبح هذا التوقع للدخل ضروريًا. حتى المعدنين الكبار الذين يمتلكون قوة هاش كبيرة يفضلون غالبًا العوائد المستقرة لتجمع التعدين على دورة الثراء والجوع التي تتسم بها العمليات المنفردة.

كيف تعمل عمليات تجمع التعدين

هيكل تجمع التعدين النموذجي يعمل من خلال بروتوكول بسيط. يحتفظ مشغل التجمع بالبنية التحتية — بما في ذلك عقدة بيتكوين كاملة لا يملكها المعدنون الفرديون — وينقل مهام العمل إلى المعدنين المتصلين. تأخذ هذه المهام شكل قوالب الكتل: كتل بيتكوين جزئية بانتظار حسابات إثبات العمل.

يتلقى المعدنون هذه القوالب ويبدؤون في أداء العمل الحسابي، باختبار مدخلات مختلفة لإنشاء هاش كتلة صالح. عندما يكتشف المعدن حلًا صالحًا، يبلغ عنه إلى التجمع. ثم يبث التجمع هذه الكتلة الكاملة إلى شبكة بيتكوين، ويجمع مكافأة الكتلة، ويقسمها بين جميع المعدنين المشاركين.

لا يوزع التجمع المكافآت بناءً على الكتل التي تم العثور عليها، بل بناءً على معدل الهاش المقدم. يحدد المشغل عتبة صعوبة تسمى “هدف المشاركة” — عادةً يتم تعديلها بحيث يرسل المعدنون مشاركات صالحة تقريبًا كل خمس ثوانٍ. يسمح هذا النمط من الإرسال المتكرر بقياس دقيق لمساهمة كل معدن في الحساب. يمكن للمعدن الذي يمتلك ضعف معدل الهاش أن يحل هدف المشاركة تقريبًا مرتين في نفس الوقت ويتلقى تعويضًا أعلى بشكل نسبي.

لتحقيق الإيرادات، يشتري مشغلو تجمع التعدين قوة هاش للمعدنين بسعر مخفض — عادةً 97 إلى 99 بالمئة من القيمة المتوقعة. يعوض هذا الخصم المشغل عن صيانة البنية التحتية، والتواصل الشبكي، والمخاطر التشغيلية. يتبع حساب القيمة المتوقعة صيغة ثابتة عبر معظم التجمعات: (1 / صعوبة الشبكة × مكافأة الكتلة + رسوم المعاملات المتوسطة خلال 24 ساعة). يخلق هذا التوحيد شفافية حول الأرباح المحتملة، على الرغم من أن تطبيقات التجمعات الفردية قد تختلف.

الربحية: التعدين الجماعي مقابل العمليات المنفردة

سؤال الربحية يكشف عن إجابة معقدة. على مدى فترة زمنية طويلة جدًا، يجب أن يكسب المعدنون المنفردون نظريًا عوائد معادلة لمشاركي التجمع، حيث يتعادل التباين في النهاية. ومع ذلك، “طويل جدًا” يمكن أن يعني فعليًا أطول من عمر الإنسان. قد يحتاج المعدن المنفرد لعقود لتسوية تباين أرباحه، بينما يستمتع مشارك التجمع بعوائد شهرية ثابتة.

بالإضافة إلى ذلك، يفرض مشغلو تجمع التعدين رسومًا على خدماتهم — عادةً بين 1 إلى 3 بالمئة من قيمة معدل الهاش المتوقع. يعني هذا أن المعدنين المنفردين يمكن أن يحققوا عوائد أعلى على المدى الطويل نظريًا، لكن الواقع العملي يختلف. لا يستطيع معظم المعدنين تحمل تقلبات الدخل التي يتطلبها التعدين المنفرد. تتطلب الأعمال التعدينية تدفقًا نقديًا متوقعًا لدفع فواتير الكهرباء، وصيانة المعدات، والموظفين التشغيليين. حتى المعدنين الذين ينتجون قوة هاش كبيرة لا يمكنهم المخاطرة بعدم تطابق الإيرادات مع التكاليف الذي ينطوي عليه التعدين المنفرد.

بعيدًا عن الاقتصاد، توفر تجمعات التعدين مزايا تقنية. لقد قام مشغلو التجمعات ذوو الخبرة بتحسين التعامل مع الكتل المرفوضة، والكتل اليتيمة، وتكوينات المعدنين غير الفعالة — وهي قضايا دقيقة تقلل من عوائد المعدن المنفرد. يقلل تحسين مستوى التجمع من هذه الخسائر عبر جميع المشاركين. حوالي 95 بالمئة من صناعة التعدين تعمل من خلال التجمعات لأسباب مجتمعة، مع تجمع Slush Pool كمثال بارز من بين المبادرين الأوائل الذين حافظوا على نهج هجين.

اختيار تجمع التعدين المناسب

اختيار بين تجمعات التعدين المتنافسة يمثل تحديًا حقيقيًا. يقتبس المشغلون رسومًا تختلف في تركيبها، ويعتمد العائد النهائي على العديد من المتغيرات التي تتجاوز النسبة المعلنة. النهج الأكثر عملية هو اختبار عدة تجمعات بشكل تجريبي — التعدين لعدة أيام مع مشغلين مختلفين ومقارنة العوائد الفعلية.

بالإضافة إلى حسابات الربحية الأساسية، يقيم المعدنون التجمعات عبر عدة أبعاد. تؤثر الموقع الجغرافي على التعرض لبيئات تنظيمية مختلفة، وهو عامل متزايد الأهمية مع مواجهة تعدين البيتكوين لمعاملات قانونية متفاوتة عالميًا. تؤثر جودة واجهة المستخدم وأدوات المراقبة المتاحة على الكفاءة التشغيلية. تقدم بعض التجمعات خدمات محسنة: تخصيص صعوبة متقدم، لوحات إحصائية في الوقت الحقيقي، أو تكامل مع أنظمة إدارة مزارع التعدين. يعتمد أفضل تجمع تعدين لمشغل معين على وزن هذه العوامل مقابل الأولويات الشخصية.

تركيز تجمعات التعدين وتأثيرات الشبكة

يقدم هيكل تجمع التعدين الحالي نقطة مركزية ملحوظة: يتحكم مشغلو التجمعات في إنشاء قوالب الكتل وبالتالي يحددون أي المعاملات تُدرج في الكتل التي يتم تعدينها. هذا يمثل تركيزًا حقيقيًا للسلطة مقارنةً بسيناريو حيث يختار جميع المعدنون المعاملات بشكل مستقل.

تبقى آثار هذا التحكم نظرية مهمة ولكنها محدودة عمليًا حتى الآن. يمكن لمشغل تجمع التعدين نظريًا أن يفرض رقابة على معاملات معينة أو يحاول هجمات منسقة. يعتمد مدى حدوث هذه المخاطر على حجم التجمع، وسهولة الانتقال بين التجمعات، والحواجز أمام إنشاء تجمعات منافسة. تاريخيًا، لم يسبب التعدين الجماعي مشاكل خطيرة لشبكة البيتكوين، على الرغم من أن بعض أعضاء المجتمع يعبرون عن قلقهم بشأن تركيز التجمعات في مناطق جغرافية معينة.

يخلق تركيز التجمعات الكبرى في الصين سطح هجوم على مستوى الدولة يراه بعض مستخدمي البيتكوين كمشكلة. على العكس، ربما وسعت تجمعات التعدين من إمكانية الوصول إلى تعدين البيتكوين أكثر مما كان سيسمح به التعدين المنفرد، مما زاد من لامركزية النظام بشكل متناقض من خلال دمج المزيد من المشاركين. يوضح هذا الديناميكيات أن تحليل تجمعات التعدين يتطلب النظر في تأثيرات متنافسة متعددة في آن واحد.

تحاول التصاميم المبتكرة للتجمعات تقليل مخاطر المركزية. يمثل بروتوكول Stratum V2، الذي طورته Braiins، تطورًا هامًا في البروتوكول يسمح للمعدنين ببناء قوالب كتلهم الخاصة بدلاً من قبول قوالب التجمع بشكل سلبي. يعيد هذا التغيير توزيع سلطة اختيار المعاملات مرة أخرى نحو المعدنين الأفراد. ومع ذلك، يبقى اعتماد هذا البروتوكول غير واضح، خاصة بين مشغلي التجمعات الصينيين الذين يحافظون على أولويات مختلفة والتزامات بالبنية التحتية. تواجه التصاميم البديلة التي تستخدم آليات توافق موزعة مخاطرها الخاصة ولم تحقق اعتمادًا كبيرًا على الرغم من أناقتها التقنية.

الأساس التقني: تجمعات التعدين وبروتوكول البيتكوين

توجد تجمعات التعدين خارج بروتوكول البيتكوين نفسه. قواعد التوافق في البيتكوين لا تشير إلى التعدين المنسق؛ فهي ببساطة تتطلب إثبات عمل صالحًا يطابق هدف صعوبة الشبكة. فرض تصميم ساتوشي ناكاموتو الأصلي التعدين المنفرد الموزع، وليس العمليات الجماعية.

تأسس تجمع Slush، الذي أنشأه Marek “Slush” Palatinus في 2011، كمبادرة عملية للتعدين الجماعي وأرسى النموذج التشغيلي الأساسي. تطورت البروتوكولات التي تستخدمها تجمعات التعدين بشكل كبير منذ ذلك الحين، على الرغم من أن العديد منها يستخدم تطبيقات موحدة — خاصةً نسخ من بروتوكول Stratum — التي أصبحت معايير صناعية تقريبًا. تعمل هذه البروتوكولات بشكل مستقل عن رمز التوافق في Bitcoin Core، لكن توحيدها يمنحها وضع بروتوكول فعلي داخل صناعة التعدين.

المشاركة في تجمع التعدين: التطبيق العملي

بدء المشاركة في تجمع التعدين يتطلب أقل قدر من التعقيد. يضبط المعدن أجهزته ASIC مع معلمات اتصال بروتوكول Stratum الخاصة بالتجمع ويحدد هوية عامل فريد. توفر معظم مشغلي التجمع تعليمات اتصال مفصلة على واجهاتهم الإدارية. بمجرد الاتصال، يتلقى المعدن تلقائيًا مهام العمل ويبدأ في تقديم المشاركات وفقًا لعتبة الصعوبة المحددة.