شرح التعدين في العملات المشفرة: كيفية عمله

التعدين في العملات المشفرة هو العملية التي يتم من خلالها التحقق من المعاملات الجديدة وإضافتها إلى blockchain، وينتج عن هذه العملية خلق عملات جديدة كمكافأة. إنه المحرك الذي يدفع blockchains إثبات العمل مثل Bitcoin، مما يحمي الشبكة من خلال الجهد الحسابي والحوافز الاقتصادية. يحول التعدين الكهرباء إلى أمان رقمي — مفهوم أنتج قيمة اقتصادية ضخمة وجدلاً بيئياً كبيراً.

يغطي هذا الدليل كل شيء تحتاج إلى فهمه حول تعدين العملات المشفرة: الآليات التقنية، وعالم الأجهزة، والاقتصاديات، ومستقبل التعدين في عالم ما بعد التنصيف.

ما هو التعدين؟

في أبسط صوره، التعدين هو عملية استخدام أجهزة الكمبيوتر لحل الألغاز التشفيرية التي تتحقق من كتل المعاملات. المعدّن الذي يحل اللغز أولاً يحصل على إضافة الكتلة إلى blockchain ويتلقى مكافأة على شكل عملات مشفرة مُنشأة حديثاً بالإضافة إلى رسوم المعاملات.

يخدم التعدين ثلاث وظائف حرجة:

1. معالجة المعاملات: يتحقق المعدّنون من المعاملات وتسجيلها على blockchain.
2. أمان الشبكة: الجهد الحسابي المطلوب للتعدين يجعل مهاجمة الشبكة باهظة الثمن بشكل منع عملياً.
3. إصدار العملات: التعدين هو الآلية التي تدخل من خلالها العملات الجديدة التداول، متبعة جدول إصدار محدد مسبقاً.

المصطلح "التعدين" هو تشبيه بتعدين الذهب — يبذل المعدّنون موارد (الكهرباء والأجهزة بدلاً من العمل الجسدي) لاستخراج شيء ذي قيمة (العملات المشفرة بدلاً من الذهب). مثل الذهب، العرض محدود ويصبح الاستخراج أصعب تدريجياً بمرور الوقت.

كيفية عمل التعدين: العملية التقنية

خوارزمية التعدين

يستخدم تعدين Bitcoin خوارزمية التجزئة SHA-256. تتضمن عملية التعدين:

1. جمع المعاملات: يختار المعدّن المعاملات غير المؤكدة من mempool، مع إعطاء الأولوية لتلك ذات أعلى معدلات الرسوم.
2. بناء كتلة: يجمع المعدّن المعاملات في كتلة مرشحة برأس يحتوي على:
   • تجزئة الكتلة السابقة
   • جذر Merkle الذي يلخص جميع المعاملات المضمنة
   • طابع زمني
   • هدف الصعوبة الحالي
   • nonce (رقم 32-بت سيختلف المعدّن عنه)
3. التجزئة: يحسب المعدّن SHA-256(SHA-256(block_header)) — Bitcoin تطبق SHA-256 مرتين.
4. التحقق من النتيجة: إذا كانت التجزئة الناتجة أقل عددياً من هدف الصعوبة، فالكتلة صحيحة. إن لم تكن، يغير المعدّن nonce (أو حقول قابلة للتعديل أخرى) ويجزئ مرة أخرى.
5. البث: عند العثور على تجزئة صحيحة، يبث المعدّن الكتلة إلى الشبكة.

هدف الصعوبة

هدف الصعوبة هو رقم 256-بت يجب أن تكون تجزئة الكتلة أقل منه لكي تكون الكتلة صحيحة. يعني الهدف الأقل وجود تجزئات صحيحة أقل، مما يجعل اللغز أصعب. يضبط بروتوكول Bitcoin الصعوبة كل 2,016 كتلة (تقريباً كل أسبوعين) للحفاظ على متوسط وقت كتلة بـ 10 دقائق.

إذا تم التعدين من 2,016 كتلة سابقة بشكل أسرع من المتوقع (لأن المزيد من قوة التجزئة انضمت للشبكة)، تزداد الصعوبة. إذا كانت أبطأ، فإنها تنخفض. هذه الآلية ذاتية التنظيم تضمن إنتاج كتل متسق بغض النظر عن إجمالي قوة التعدين على الشبكة.

مساحة Nonce و Extraonce

حقل nonce في رأس الكتلة يبلغ فقط 32 بت، مما يوفر حوالي 4.3 مليار قيمة ممكنة. يمكن لأجهزة التعدين الحديثة استنزاف هذه المساحة بأكملها في جزء من الثانية. لإنشاء اختلافات إضافية، يعدّل المعدّنون حقل extraNonce داخل معاملة coinbase (الذي يغير جذر Merkle وبالتالي تجزئة الرأس بأكملها) ويدوران عبر قيم nonce لكل extraNonce.

يوفر هذا فعلياً مساحة بحث غير محدودة، على الرغم من أنه يتطلب إعادة حساب جذر Merkle في كل مرة يتغير extraNonce، مما يضيف جهداً حسابياً صغيراً.

تطور أجهزة التعدين

يعكس تطور أجهزة التعدين تزايد المنافسة في الصناعة.

تعدين CPU (2009–2010)

عند إطلاق Bitcoin، كان يمكن إجراء التعدين على أجهزة CPU العادية. قام Satoshi Nakamoto بتعدين الكتل الأولى على جهاز كمبيوتر سطح مكتب قياسي. كان تعدين CPU قابلاً للتطبيق لأنه كان هناك عدد قليل من المعدّنين والصعوبة كانت منخفضة جداً.

يمكن لوحدة معالجة مركزية حديثة حساب حوالي 10-50 مليون تجزئة SHA-256 في الثانية (MH/s).

تعدين GPU (2010–2013)

أدرك المعدّنون بسرعة أن وحدات معالجة الرسومات (GPUs) — المصممة للحساب المتوازي في الألعاب والعرض — كانت أكثر كفاءة بكثير في عمليات التجزئة المتكررة التي يتطلبها التعدين. يمكن لـ GPU واحد أن يفوق وحدة معالجة مركزية بـ 10-100 مرة.

يمكن لـ GPU عالي الأداء حساب حوالي 500 MH/s إلى 1.5 GH/s لـ SHA-256 (على الرغم من أن GPUs تُستخدم بشكل أكثر شيوعاً اليوم لخوارزميات غير SHA-256 مثل Ethash أو Equihash).

تعدين FPGA (2011–2013)

قدمت المصفوفات القابلة للبرمجة بالكامل (FPGAs) معدلات تجزئة وكفاءة طاقة أفضل من GPUs. يمكن تحسين هذه الرقائق القابلة للبرمجة بشكل خاص لعمليات التعدين. ومع ذلك، تم استبدالها بسرعة بـ ASICs.

تعدين ASIC (2013–الحاضر)

الدوائس المتكاملة الخاصة بالتطبيق (ASICs) هي رقائق مصممة حصرياً لمهمة واحدة — في هذه الحالة، حساب تجزئات SHA-256. تمثل ASICs الحالة الراهنة للفن في تعدين Bitcoin وجعلت جميع أنواع الأجهزة الأخرى قديمة الطراز لتعدين SHA-256.

مواصفات ASIC الحديثة (جيل 2025-2026):

الموديل	معدل التجزئة	الطاقة	الكفاءة
Bitmain Antminer S21 Pro	234 TH/s	3,531W	15.0 J/TH
MicroBT WhatsMiner M60S+	212 TH/s	3,360W	15.8 J/TH
Canaan AvalonMiner A1566	185 TH/s	3,420W	18.5 J/TH

يقوم ASIC حديث واحد بحوالي 200 تريليون حساب تجزئة في الثانية — أسرع تقريباً بـ 4 ملايين مرة من GPU عالي الأداء وأسرع بـ 4 مليارات مرة من CPU.

المقاومة ضد ASIC

تستخدم بعض العملات المشفرة بشكل مقصود خوارزميات تعدين مصممة لمقاومة تحسين ASIC، مما يحافظ على إمكانية الوصول إلى التعدين لمعدّني GPU:

• Monero (RandomX): تستخدم خوارزمية صديقة للـ CPU بتنفيذ برنامج عشوائي يصعب تحسينه مع ASICs.
• Ravencoin (KawPow): خوارزمية كثيفة الاستخدام للذاكرة تفضل GPUs.
• Ergo (Autolykos2): خوارزمية تتطلب الذاكرة بشكل كبير تتطلب ذاكرة GPU كبيرة.

الهدف من مقاومة ASIC هو الحفاظ على لامركزية التعدين من خلال منع مصنعي الأجهزة من الهيمنة على نظام البيئة للتعدين.

مجموعات التعدين

لماذا توجد المجموعات

مع زيادة صعوبة التعدين، أصبح التعدين الفردي غير عملي بشكل متزايد للمعدّنين الفرديين. احتمال أن يجد معدّن واحد كتلة أصبح منخفضاً بشكل فلكي — معدّن بـ 100 TH/s سيجد إحصائياً كتلة Bitcoin واحدة كل عدة سنوات. جعل التباين (عامل الحظ) التعدين الفردي غير قابل للحياة اقتصادياً لمعظم المشاركين.

تحل مجموعات التعدين هذه المشكلة من خلال الجمع بين قوة التجزئة للعديد من المعدّنين وتوزيع المكافآت بما يتناسب مع مساهمة كل معدّن.

كيفية عمل المجموعات

1. يوفر مشغل المجموعة للمعدّنين وحدات عمل — قوالب رأس كتلة بـ nonces ابتدائية مختلفة.
2. يعمل كل معدّن على جزء مخصص له من مساحة البحث.
3. يرسل المعدّنون حصص — حلول جزئية تثبت أنهم يقومون بعمل، حتى لو لم تكن التجزئة تلبي هدف الصعوبة الكاملة.
4. عندما يجد أي عضو في المجموعة كتلة صحيحة، تكسب المجموعة مكافأة الكتلة.
5. توزع المكافأة بين جميع المعدّنين المساهمين بناءً على حصتهم من إجمالي العمل.

طرق توزيع المكافآت

• PPS (الدفع لكل حصة): يُدفع للمعدّنين مبلغ ثابت لكل حصة صحيحة، بغض النظر عما إذا كانت المجموعة تجد كتلة. تمتص المجموعة مخاطر التباين.
• FPPS (الدفع الكامل لكل حصة): مثل PPS، لكن يشمل أيضاً حصة متناسبة من رسوم المعاملات.
• PPLNS (الدفع لكل آخر N حصة): يتم توزيع المكافآت بناءً على عدد الحصص المقدمة في النافذة قبل العثور على كتلة. يثبط قفز المجموعات.
• PROP (متناسب): يتم توزيع المكافآت بما يتناسب مع الحصص المقدمة منذ آخر كتلة.

مجموعات التعدين الرئيسية (2026)

المجموعة	حصة معدل التجزئة التقريبية
Foundry USA	~30%
AntPool	~18%
F2Pool	~13%
ViaBTC	~12%
Binance Pool	~8%

تركز قوة التجزئة في عدد قليل من المجموعات الكبيرة هو مصدر قلق مستمر لاعتدال Bitcoin. ومع ذلك، يمكن للمعدّنين الفرديين التبديل بين المجموعات في أي وقت، ولا يتحكم مشغلو المجموعات في أجهزة المعدّنين — ينسقون توزيع العمل لكن لا يمكنهم توجيه قوة التجزئة من جانب واحد.

اقتصاديات التعدين

مصادر الإيرادات

يحصل معدّنو Bitcoin على الإيرادات من مصدرين:

1. دعم الكتلة: حالياً 3.125 BTC لكل كتلة (بعد تنصيف أبريل 2024). هذا ينصف كل 210,000 كتلة (تقريباً كل أربع سنوات).
2. رسوم المعاملات: جميع الرسوم المدفوعة من المعاملات المضمنة في الكتلة. مع انخفاض دعم الكتلة مع كل تنصيف، تصبح رسوم المعاملات مصدر إيرادات أكثر أهمية.

حساب الربحية

تعتمد ربحية التعدين على عدة عوامل:

الإيرادات اليومية = (معدل التجزئة الخاص بك / معدل التجزئة للشبكة) × كتل يومية × (دعم الكتلة + متوسط الرسوم)
التكلفة اليومية = استهلاك الطاقة (kW) × ساعات × معدل الكهرباء ($/kWh)
الربح اليومي = الإيرادات اليومية - التكلفة اليومية

حساب مثال (أوائل 2026):

• معدل التجزئة: 200 TH/s (ASIC حديث واحد)
• معدل التجزئة للشبكة: ~800 EH/s
• دعم الكتلة: 3.125 BTC (~$300,000 عند $96,000/BTC)
• كتل يومية: 144
• الإيرادات اليومية: (200 TH / 800,000,000 TH) × 144 × $300,000 = ~$10.80/يوم
• استهلاك الطاقة: 3,500W = 3.5 kW
• تكلفة الكهرباء عند $0.06/kWh: 3.5 × 24 × $0.06 = $5.04/يوم
• الربح اليومي: ~$5.76/يوم (قبل استهلاك الأجهزة)

العوامل الاقتصادية الرئيسية

تكلفة الكهرباء: المتغير الأكثر أهمية. عمليات التعدين الرابحة تقع حيث تكون الكهرباء الأرخص — عادة مناطق الطاقة الكهرومائية، مناطق الغاز الطبيعي المحاصر، أو الأماكن التي بها طاقة متجددة فائضة. المعدّنون الصناعيون غالباً يدفعون $0.03-$0.05/kWh.

تكلفة الأجهزة والاستهلاك: ASIC من الدرجة الأولى يكلف $3,000-$8,000 ويبلغ متوسط العمر الإنتاجي 3-5 سنوات قبل أن يصبح غير مربح بسبب زيادة الصعوبة والمنافسين الأكثر كفاءة.

سعر Bitcoin: الإيرادات مقومة بـ BTC لكن التكاليف بالعملة الورقية. تقلب الأسعار يؤثر بشكل كبير على الربحية. يجب على المعدّنين إدارة ممتلكاتهم من BTC ونفقاتهم بالعملة الورقية بحذر.

صعوبة الشبكة: مع انضمام المزيد من المعدّنين، تزداد الصعوبة وتنخفض حصة كل معدّن من الكتل. على العكس، عندما يغادر المعدّنون (مثلاً بعد انهيار السعر)، تنخفض الصعوبة ويصبح المعدّنون المتبقون أكثر ربحية.

أحداث التنصيف: كل ~4 سنوات، ينصف دعم الكتلة. أحدث تنصيف (أبريل 2024) قلل الدعم من 6.25 إلى 3.125 BTC. يتوقع أن يحدث التنصيف التالي حول أبريل 2028 (1.5625 BTC). كل تنصيف يضاعف تقريباً سعر Bitcoin المطلوب للمعدّنين للحفاظ على نفس إيرادات العملة الورقية.

استهلاك الطاقة والتأثير البيئي

الحجم

يستهلك تعدين Bitcoin حوالي 150-180 TWh من الكهرباء سنوياً اعتباراً من 2026. هذا يعادل استهلاك الكهرباء لدول مثل بولندا أو تايلاند. يعتمد البصمة الكربونية للشبكة بشكل كبير على مصادر الطاقة التي يستخدمها المعدّنون.

جدل الاستدامة

ينتقد النقاد: التعدين يهدر كميات ضخمة من الطاقة على حساب "بلا معنى". التكلفة البيئية غير مبررة، خاصة عندما توجد بدائل إثبات الحصة التي تحقق أماناً مشابهاً بـ 99.95% أقل طاقة.

يرد المؤيدون:

• مصدر الطاقة مهم: تقدر دراسات متعددة أن 50-60% من تعدين Bitcoin يستخدم مصادر طاقة متجددة أو صفرية الكربون، مما يجعله واحداً من أكثر الصناعات خضراءً من حيث مزيج الطاقة.
• الطاقة المعزولة: يمكن للتعدين أن يحقق قيمة من الطاقة المعزولة (سدود كهرومائية في مواقع نائية، غاز طبيعي مشعول في آبار النفط) التي ستهدر بخلاف ذلك.
• استقرار الشبكة: يمكن لعمليات التعدين أن تعمل كحمل مرن — الارتفاع عندما تكون الكهرباء رخيصة وفيرة، الإغلاق خلال ذروة الطلب. هذا يجعل مشاريع الطاقة المتجددة أكثر جدوى اقتصادية.
• قيمة الأمان: ينفق الجهد الحسابي على تأمين شبكة مالية تبلغ قيمتها أكثر من 1.8 تريليون دولار (رسملة Bitcoin). البنية التحتية المالية التقليدية تستهلك أيضاً كميات ضخمة من الطاقة لمراكز البيانات والمكاتب والنقل.

تحسينات الكفاءة

تحسنت كفاءة التعدين بشكل كبير على مر السنين:

السنة	الكفاءة (J/TH)	التحسن
2013	1,000	—
2016	100	10x
2019	40	2.5x
2022	25	1.6x
2025	15	1.7x

كل جيل من أجهزة ASIC يحسب المزيد من التجزئات لكل وحدة طاقة مستهلكة، على الرغم من أن معدل التحسن يتباطأ مع اقترابنا من حدود التصنيع.

تعدين العملات المشفرة الأخرى

بينما يهيمن Bitcoin على التعدين من حيث قوة التجزئة والقيمة الاقتصادية، تبقى العملات المشفرة الأخرى ذات إثبات العمل قابلة للتعدين:

عملات قابلة لتعدين GPU

بعد انتقال Ethereum إلى إثبات الحصة في 2022، هاجر معدّنو GPU إلى سلاسل بديلة:

• Ethereum Classic (ETC): سلسلة Ethereum الأصلية، لا تزال تستخدم Ethash PoW.
• Ravencoin (RVN): يستخدم KawPow، خوارزمية كثيفة الاستخدام للذاكرة.
• Ergo (ERG): يستخدم Autolykos2، يتطلب ذاكرة GPU كبيرة.
• Kaspa (KAS): يستخدم kHeavyHash، في البداية صديقة لـ GPU لكن تنتقل نحو ASICs.
• Flux (FLUX): يستخدم ZelHash، متغير معدل Equihash.

عملات قابلة لتعدين CPU

• Monero (XMR): العملة المشفرة الأكثر بروزاً في تعدين CPU، تستخدم RandomX.

عملات معدنة ASIC

• Litecoin (LTC): تستخدم Scrypt، مع أجهزة ASIC مخصصة.
• Bitcoin Cash (BCH): تستخدم نفس خوارزمية SHA-256 مثل Bitcoin.
• Dogecoin (DOGE): تستخدم Scrypt، معدنة بشكل مدمج مع Litecoin.

مستقبل التعدين

انخفاض دعم الكتلة

جدول تنصيف Bitcoin يعني أن دعم الكتلة سيستمر في الانخفاض تقريباً كل أربع سنوات حتى يتم تعدين آخر Bitcoin حول سنة 2140. مع انكماش الدعم، يجب على رسوم المعاملات بشكل متزايد أن تدعم إيرادات المعدّن. هذا الانتقال هو موضوع جدل كبير:

• المتفائلون يعتقدون أن نمو اعتماد Bitcoin سيولد إيرادات رسوم معاملات كافية لدعم أمان التعدين، خاصة مع التطورات مثل Ordinals وعملات BRC-20 والنشاط على السلسلة المتزايد.
• المتشائمون يقلقون من أن إيرادات الرسوم غير الكافية قد تؤدي إلى تقليل قوة تجزئة التعدين وتقليل أمان الشبكة.

التعدين المؤسسي

تطور التعدين من نشاط هواية إلى صناعة مؤسسية. تشغل الشركات المعدنية المسجلة علناً مثل Marathon Digital و Riot Platforms و CleanSpark مرافق ضخمة بآلاف ASICs. ي