كيف يستخدم المعدّنون الرقم العشوائي لحل اللغز الرياضي لبيتكوين

عندما يتسابق عمال تعدين البيتكوين للتحقق من كتلة جديدة، فإنهم في الأساس يلعبون لعبة تخمين عالية المخاطر. في جوهر هذه المنافسة يكمن مبدأ بسيط ولكنه قوي: nonce. يصبح هذا الرقم العشوائي الأداة الرئيسية التي يستخدمها عمال المناجم لتعديل بيانات الكتلة الخاصة بهم بشكل متكرر، وتشغيلها من خلال دوال التجزئة المعقدة حتى يصيبوا الذهب الحاسوبي.

ما هو الـNonce بالضبط في البلوكشين؟

الـ nonce هو أساسًا رقم بمبدأ الاستخدام لمرة واحدة. في سياق تكنولوجيا البلوك تشين، يستفيد المعدّنون منه كعداد - قيمة يقومون بتغييرها مرة تلو الأخرى خلال عملية التعدين. فكر في الأمر كقرص يتم تدويره بلا نهاية: يبدأ المعدّنون بقيمة nonce واحدة، ويجرون عملية حساب التجزئة، وإذا لم يكن الناتج متوافقًا مع متطلبات الشبكة، يقومون بضبط الـ nonce ويحاولون مرة أخرى. تُعتبر هذه المنهجية التجريبية والخطأ جوهر كيفية عمل تعدين العملات الرقمية.

سباق التعدين: كيف يدعم nonce إثبات العمل

في بيتكوين وأنظمة إثبات العمل المماثلة، فإن تحدي التعدين بسيط ولكنه وحشي من الناحية الحاسوبية: ابحث عن nonce الذي، عند دمجه مع بيانات المعاملات وتمريره عبر دالة التجزئة، ينتج مخرجات تلبي معيارًا محددًا—عادةً ما يكون تجزئة تبدأ بعدد محدد مسبقًا من الأصفار.

لا يجلس المنقبون يفكرون في أي nonce قد يعمل. ففرص التخمين الصحيحة شبه مستحيلة. بدلاً من ذلك، يستخدمون قوة حسابية خام، حيث يتنقلون عبر ملايين أو مليارات من قيم nonce في الثانية. يمثل كل تكرار محاولة جديدة: دمج nonce الجديد مع بيانات الكتلة، ثم تجزئته، والتحقق مما إذا كان مؤهلاً.

أول عامل منجم يكتشف nonce صالح يفوز بحق إضافة كتلته إلى سلسلة الكتل ويحصل على مكافأة الكتلة. ثم تعود العملية إلى وضعها الأول - تظهر كتلة جديدة، وتبدأ سباق جديد، ويبدأ عمال المناجم في البحث عن nonce مرة أخرى.

تعديل الصعوبة: توازن البروتوكول

يواجه الشبكة تحديًا حاسمًا: ضمان إنتاج الكتل بشكل ثابت. هنا يأتي دور آلية ضبط الصعوبة. يقوم البروتوكول بضبط عتبة التعدين تلقائيًا - تحديدًا، عدد الأصفار البادئة التي يجب أن يحتوي عليها تجزئة الكتلة - للحفاظ على متوسط زمن توليد الكتل البالغ 10 دقائق.

مع انضمام المزيد من عمال المناجم إلى الشبكة وزيادة معدل التجزئة، يستجيب البروتوكول عن طريق رفع عتبة الصعوبة. المزيد من الأصفار الرائدة تعني المزيد من محاولات الحوسبة المطلوبة، مما يجعل التعدين أكثر صعوبة تدريجياً. وعلى العكس، إذا خرج عمال المناجم من الشبكة، تنخفض الصعوبة بشكل متناسب، مما يسمح لعمال المناجم المتبقيين بالاستمرار في إنتاج الكتل وفق الجدول الزمني.

يعني هذا النظام الذاتي التنظيم أنه بغض النظر عن تقلبات المشاركة في التعدين أو القوة الحاسوبية المتاحة للشبكة، تحافظ سلسلة الكتل على إيقاعها المقصود. يظل nonce هو الأداة التي يتلاعب بها المعدّنون للتنقل في هذا المشهد المتغير من الصعوبة، حيث يقومون بضبط استراتيجيتهم في البحث باستمرار مع تشديد أو تخفيف البروتوكول لمتطلبات كتلة سلسة الكتل صالحة.