تعدين وحدة المعالجة المركزية (CPU) هو عملية استخدام وحدة المعالجة المركزية (CPU) في الحاسوب لحل ألغاز التشفير اللازمة للتحقق من صحة معاملات سلسلة الكتل (البلوكشين) وكسب مكافآت العملات المشفرة. كانت هذه هي طريقة التعدين الأصلية؛ فعندما أطلق ساتوشي ناكاموتو عملة بيتكوين عام 2009، كانت الطريقة الوحيدة للتعدين هي استخدام وحدة معالجة مركزية عادية، وكان بإمكان المعدنين الأوائل كسب 50 بيتكوين لكل كتلة باستخدام حاسوب محمول عادي. مع ازدياد المنافسة، انتقل المعدنون إلى وحدات معالجة الرسومات (GPU) عام 2010، ثم إلى مصفوفات البوابات المنطقية القابلة للبرمجة (FPGA) عام 2011، وأخيرًا إلى الدوائر المتكاملة الخاصة بالتطبيقات (ASIC) عام 2013، مما جعل تعدين وحدة المعالجة المركزية غير مربح لبيتكوين. مع ذلك، لا يزال تعدين وحدة المعالجة المركزية مجديًا لبعض العملات المشفرة المصممة خصيصًا لمقاومة تحسينات وحدات معالجة الرسومات والدوائر المتكاملة الخاصة بالتطبيقات، وأبرزها مونيرو (XMR) بخوارزمية RandomX الخاصة بها، والتي تم تحسينها عمدًا لأداء وحدة المعالجة المركزية.
تعريف
يستخدم تعدين العملات المشفرة بواسطة وحدة المعالجة المركزية المعالج الرئيسي للكمبيوتر:
| البعد | الوصف |
| أجهزة التبخير | وحدة المعالجة المركزية القياسية للحاسوب (Intel Core، AMD Ryzen، إلخ). |
| الأسلوب | يقوم المعالج المركزي بتنفيذ حسابات التجزئة لإيجاد حلول الكتل الصالحة |
| هاملت | أبطأ بكثير من تعدين GPU أو ASIC بالنسبة لمعظم الخوارزميات |
| أفضل ل | خوارزميات مُحسّنة لوحدة المعالجة المركزية مثل RandomX (Monero) |
| الربحية | غير مربح عمومًا لعملات البيتكوين/الإيثيريوم؛ ولكنه مجدٍ لعملات محددة سهلة الاستخدام لوحدة المعالجة المركزية. |
| الدور التاريخي | الطريقة الأصلية والوحيدة للتعدين من عام 2009 إلى عام 2010 |
الأصل والتاريخ
"يحل نظام إثبات العمل أيضًا مشكلة تحديد التمثيل في عملية صنع القرار بالأغلبية... صوت واحد لكل وحدة معالجة مركزية."
| التاريخ | الحدث/الفعالية |
| يناير 2009 | ساتوشي ناكاموتو يقوم بتعدين كتلة التكوين لبيتكوين باستخدام وحدة المعالجة المركزية على جهاز كمبيوتر عادي |
| 2009 | تعتمد جميع عمليات تعدين البيتكوين على وحدة المعالجة المركزية؛ حيث يستخدم المعدنون الأوائل أجهزة الكمبيوتر المحمولة والمكتبية لكسب 50 بيتكوين لكل كتلة. |
| أكتوبر ٢٠٢٠ | تم إطلاق أول برنامج لتعدين العملات الرقمية باستخدام وحدات معالجة الرسومات (GPU)؛ وتتفوق وحدات معالجة الرسومات على وحدات المعالجة المركزية (CPU) من 10 إلى 100 مرة في خوارزمية SHA-256. |
| 2011 | ظهور أجهزة تعدين FPGA (مصفوفة البوابات القابلة للبرمجة الميدانية)؛ أصبح تعدين وحدة المعالجة المركزية غير تنافسي بالنسبة للبيتكوين |
| 2013 | شحن أولى أجهزة تعدين بيتكوين ASIC؛ أصبح تعدين بيتكوين باستخدام وحدة المعالجة المركزية غير مربح تمامًا |
| 2014 | تم إطلاق مونيرو باستخدام خوارزمية CryptoNight - المصممة لتكون موفرة لوحدة المعالجة المركزية |
| 2017 | تظهر العديد من العملات "المقاومة لتقنية ASIC"، في محاولة لإبقاء عملية التعدين متاحة لوحدات المعالجة المركزية. |
| 2019 | مونيرو يتبنى راندومكس – مُحسَّن خصيصًا لتعدين العملات الرقمية باستخدام وحدة المعالجة المركزية، مما يُضعف عمدًا أداء وحدات معالجة الرسومات/الدوائر المتكاملة الخاصة بالتطبيقات |
| 2021 | تم إطلاق منصة رابتوريوم بخوارزمية جوست رايدر، المصممة لتعدين وحدة المعالجة المركزية. |
| 2022 | ينتقل إيثيريوم إلى آلية إثبات الحصة؛ ولم يعد تعدين وحدة المعالجة المركزية ذا صلة بإيثيريوم |
| 2024 | لا يزال تعدين العملات الرقمية باستخدام وحدة المعالجة المركزية (CPU) مجديًا بشكل أساسي لعملة مونيرو (RandomX) وعدد قليل من العملات الرقمية الأصغر. |
كيف تعمل هذه التقنية؟
| خطوة | طريقة عملنا |
| 1. استلام قالب الكتلة | يستقبل برنامج التعدين المعاملات المعلقة وبيانات الكتل من الشبكة |
| 2. حساب التجزئة | تقوم وحدة المعالجة المركزية بحساب تجزئة رأس الكتلة باستخدام قيم nonce مختلفة |
| 3. فحص مستوى الصعوبة | إذا كانت قيمة التجزئة تفي بمستوى الصعوبة المستهدف للشبكة، فإن الكتلة صالحة. |
| 4. إرسال الحل | يتم بث الكتلة الصالحة إلى الشبكة للتحقق منها |
| 5. مكافأة | في حال قبول الطلب، يحصل المعدّن على مكافأة الكتلة بالإضافة إلى رسوم المعاملة. |
| عصر | أجهزة التبخير | الأداء (بيتكوين) | تكلفة الطاقة |
| 2009-2010 | وحدة المعالجة المركزية (إنتل كور 2) | ~2 ميجا هاش/ثانية | منخفض |
| 2010-2012 | وحدة معالجة الرسومات (AMD Radeon) | ~200 ميجا هاش/ثانية | متوسط |
| 2011-2013 | FPGA | ~750 ميجا هاش/ثانية | متوسط |
| 2013 إلى الوقت الحاضر | جهاز ASIC (Antminer) | ~100+ تيراهاش/ثانية | مرتفع |
| عامل | وحدة المعالجة المركزية: | أسيك |
| معدل التجزئة | ~2 ميجا هاش/ثانية | ~100 TH/ثانية |
| الكفاءة | حوالي 1,000 واط لكل ميغاهايت/ثانية | ~0.03 واط لكل TH/s |
| مضاعف | 1x (خط الأساس) | شنومكس مرة أسرع |
| الربحية | يخسر المال على الكهرباء | مربحة على نطاق واسع |
| خوارزمية | عملة | كيف يحافظ على استهلاك منخفض لوحدة المعالجة المركزية |
| راندومكس | مونيرو (زمر) | يستخدم تنفيذ التعليمات البرمجية العشوائية التي تتعامل معها وحدات المعالجة المركزية بشكل أصلي؛ ولا تحصل وحدات معالجة الرسومات على أي ميزة تقريبًا. |
| الدراج الشبح | رابتوريوم (آر تي إم) | يتناوب بين خوارزميات متعددة، باستخدام ذاكرة التخزين المؤقت لوحدة المعالجة المركزية |
| YescryptR16 | متنوع | خوارزمية مُحسّنة لتسلسل ذاكرة وحدة المعالجة المركزية، وتتطلب ذاكرة عالية. |
بعبارات بسيطة
- تعدين وحدة المعالجة المركزية هو التعدين باستخدام جهاز الكمبيوتر العادي الخاص بك- يمكن لنفس الشريحة التي تشغل متصفح الويب والألعاب الخاصة بك أن تقوم أيضًا بتعدين العملات المشفرة، على الرغم من أن ليس كل العملات عملية.
- هكذا بدأت عملة البيتكوين– قام ساتوشي ناكاموتو بتعدين أولى كتل البيتكوين على جهاز كمبيوتر عادي. وفي عام 2009، أصبح بإمكان أي شخص يمتلك جهاز كمبيوتر محمول تعدين البيتكوين.
- بالنسبة للبيتكوين، فقد أصبح الأمر الآن متقادماً.– أجهزة ASIC المتخصصة أسرع بخمسين مليون مرة من وحدات المعالجة المركزية (CPU) في تعدين البيتكوين. استخدام وحدة المعالجة المركزية لتعدين البيتكوين اليوم أشبه بمحاولة حفر نفق بملعقة بينما يستخدم الآخرون حفارات.
- لكن بعض العملات مصممة للعمل مع وحدات المعالجة المركزيةتستخدم عملة مونيرو خوارزمية RandomX، المصممة خصيصًا بحيث تكون وحدات المعالجة المركزية هي الأجهزة الأكثر كفاءة. وهذا ما يجعل عملية التعدين متاحة للأشخاص العاديين.
- للفلسفة أهمية– يُمثل تعدين العملات الرقمية باستخدام وحدة المعالجة المركزية (CPU) المثل الديمقراطي لـ "وحدة معالجة مركزية واحدة، صوت واحد" الذي وصفه ساتوشي. وتسعى العملات القابلة للتعدين باستخدام وحدة المعالجة المركزية إلى منع مركزية التعدين من قِبل مزارع ASIC الكبيرة.
هام: تعدين البيتكوين أو العملات الأخرى التي تستخدم خوارزمية SHA-256/Ethash باستخدام وحدة المعالجة المركزية (CPU) غير مربح على الإطلاق، حيث ستنفق على الكهرباء أكثر مما ستربحه. لذا، لا تستخدم وحدة المعالجة المركزية إلا لتعدين العملات المصممة خصيصًا لهذا الغرض (مثل مونيرو باستخدام RandomX) بعد حساب تكاليف الكهرباء والأرباح المتوقعة.
أمثلة من العالم الحقيقي
السيناريو الأول: تعدين بيتكوين الأصلي لساتوشي
| البعد | تفاصيل |
| سيناريو | في يناير 2009، أطلق ساتوشي ناكاموتو شبكة بيتكوين |
| تطبيق | قام ساتوشي بتعدين الكتل الأولى باستخدام معالج مكتبي عادي. كانت الصعوبة ضئيلة، إذ عُثر على الكتل بسهولة. ويُقدّر أن ساتوشي قد استخرج ما يقارب مليون بيتكوين في بداياته. |
| نتيجة | لم يكن تعدين البيتكوين باستخدام وحدة المعالجة المركزية خيارًا مجديًا فحسب، بل كان الخيار الوحيد. تم تعدين مليون بيتكوين (بقيمة تزيد عن 60 مليار دولار في ذروة الأسعار) على أجهزة عادية كان بإمكان أي شخص تشغيلها. |
السيناريو الثاني: تعدين عملة مونيرو باستخدام وحدة المعالجة المركزية (الحديث)
| البعد | تفاصيل |
| سيناريو | يرغب أحد المستخدمين في تعدين العملات المشفرة بشكل مربح باستخدام جهاز الكمبيوتر المكتبي الحالي الخاص به والمزود بمعالج AMD Ryzen 9 7950X |
| تطبيق | يقومون بتثبيت برنامج XMRig (برنامج تعدين مونيرو مفتوح المصدر)، وينضمون إلى مجمع تعدين، ويقومون بتعدين مونيرو باستخدام RandomX. يحقق معالجهم ذو الـ 16 نواة معدل تجزئة يبلغ حوالي 25,000 هاش/ثانية. |
| نتيجة | بمعدلات نموذجية، يربحون ما يقارب دولارًا إلى دولارين يوميًا من عملة XMR، مع تكاليف كهرباء تتراوح بين 0.50 دولارًا و1.00 دولارًا يوميًا (بحسب الأسعار). ربح متواضع، لكنه يثبت أن تعدين العملات الرقمية باستخدام وحدة المعالجة المركزية لا يزال مجديًا مع الخوارزمية المناسبة. |
السيناريو الثالث: تعدين وحدة المعالجة المركزية من أجل اللامركزية
| البعد | تفاصيل |
| سيناريو | يدعو مجتمع مونيرو إلى تعدين العملات الرقمية باستخدام وحدة المعالجة المركزية فقط لتحقيق أقصى قدر من اللامركزية في الشبكة. |
| تطبيق | انقسمت عملة مونيرو عدة مرات للحفاظ على مقاومتها لأجهزة ASIC، حيث انتقلت من CryptoNight إلى CryptoNight-R ثم إلى RandomX. صُمم كل تغيير منها لإبطال مفعول أجهزة ASIC والحفاظ على إمكانية التعدين باستخدام وحدات المعالجة المركزية العادية. |
| نتيجة | تُعد شبكة مونيرو واحدة من أكثر شبكات إثبات العمل لامركزية، حيث يتم توزيع التعدين على آلاف من أجهزة التعدين الفردية في جميع أنحاء العالم - مما يحقق رؤية ساتوشي "صوت واحد لكل وحدة معالجة مركزية". |
المزايا
| ميزة | الوصف |
| سهولة الوصول والشمولية | يمكن لأي شخص يمتلك جهاز كمبيوتر المشاركة – لا حاجة إلى أجهزة خاصة |
| لامركزية | يمنع مركزية التعدين من قبل مشغلي مزارع ASIC الكبيرة |
| حاجز منخفض للدخول | لا يتطلب الأمر استثمارًا أوليًا كبيرًا |
| استخدام ثنائي | يؤدي المعالج المركزي الخاص بك أغراضًا متعددة؛ التعدين ليس سوى استخدام إضافي واحد. |
| ديمقراطي | يتماشى مع مبدأ "صوت واحد لكل وحدة معالجة مركزية" |
العيوب والمخاطر
| المخاطرة المالية | الوصف |
| ربحية منخفضة | أرباح منخفضة عموماً مقارنة بتعدين العملات باستخدام وحدات معالجة الرسومات/أجهزة ASIC (بالنسبة للعملات القابلة للتطبيق) |
| تآكل الأجزاء المعدنية | يمكن أن يؤدي التعدين المستمر إلى تقليل عمر وحدة المعالجة المركزية وإلغاء الضمانات. |
| تكاليف الكهرباء | قد تتجاوز أرباح التعدين، خاصة في المناطق ذات الكثافة العالية من الكهرباء |
| الحرارة والضوضاء | تُنتج وحدات المعالجة المركزية تحت الحمل الكامل حرارة كبيرة وضوضاء مروحة عالية |
| خطر البرامج الضارة | تستخدم برامج التعدين الخبيثة للتعدين السري وحدات المعالجة المركزية للضحايا للتعدين (عادةً عملة مونيرو). |
الأسئلة الشائعة
هل يمكنني تعدين البيتكوين باستخدام وحدة المعالجة المركزية الخاصة بي في عام 2024؟
من الناحية النظرية، نعم، ولكن عمليًا لا. سيجني معالجك جزءًا ضئيلاً من السنت سنويًا بينما يستهلك عدة دولارات من الكهرباء يوميًا. يتطلب تعدين البيتكوين الآن أجهزة ASIC متخصصة تكلف آلاف الدولارات. لم يعد تعدين البيتكوين باستخدام المعالج مربحًا منذ عام 2011 تقريبًا.
ما هي أفضل عملة مشفرة للتعدين باستخدام وحدة المعالجة المركزية؟
تُعدّ عملة مونيرو (XMR) بخوارزمية RandomX الخاصة بها العملة الرقمية الأكثر رسوخًا وربحيةً للتعدين باستخدام وحدة المعالجة المركزية. تشمل الخيارات الأخرى رابتوريوم (RTM) وواينيرو (WOW) والعديد من العملات الأصغر حجمًا التي تُناسب التعدين باستخدام وحدة المعالجة المركزية. احرص دائمًا على حساب الربحية قبل البدء بالتعدين.
هل تعدين العملات الرقمية باستخدام وحدة المعالجة المركزية (CPU) ضار بجهاز الكمبيوتر الخاص بي؟
تشغيل وحدة المعالجة المركزية (CPU) بكامل طاقتها باستمرار يُولّد حرارة زائدة وقد يُقلّل من عمرها الافتراضي. لذا، احرص على توفير تبريد كافٍ، وراقب درجات الحرارة (حافظ عليها أقل من 85 درجة مئوية)، واعلم أن التعدين المستمر قد يُبطل الضمان. يُضبط العديد من مُعدّني العملات الرقمية برامجهم لاستخدام ما بين 50% و75% فقط من أنوية وحدة المعالجة المركزية.
ما هو التعدين الخفي للعملات الرقمية؟
يُعدّ التعدين الخفي للعملات الرقمية نوعًا من البرمجيات الخبيثة التي تُثبّت سرًا برامج تعدين على أجهزة الضحايا لتعدين العملات الرقمية (عادةً مونيرو) لصالح المهاجم. يدفع الضحية تكاليف الكهرباء بينما يحصل المهاجم على مكافآت التعدين. كما شاع التعدين الخفي للعملات الرقمية عبر المتصفح (برامج تعدين جافا سكريبت) خلال الفترة 2017-2018.
