مواد اولیه بلاکچین: همه چیز چگونه ساخته میشود
از ویفرهای سیلیکونی گرفته تا مراکز داده و کابلهای زیردریایی، بلاکچینها بر صنایع سنگین استوار هستند — و زنجیرههای کارآمدی همچون ترون همچنان بر آن پشته فیزیکی سوارند.
زبانهای دیگر: EnglishРусскийEspañol中文ไทยFrançaisУкраїнськаTürkçeहिंदीالعربيةHausaPortuguêsTiếng Việt한국어日本語Bahasa IndonesiaDeutschTagalog

فهرست مطالب
در واقعیتِ هرچه مجازیترِ امروز ما، چندان دشوار نیست که خدمات مورد استفادهمان را اموری زودگذر بپنداریم؛ صرفاً بخشی از کدی که در جایی در یک «ابر» مرموز در حال اجراست. ما روی گوشیهایمان ضربه میزنیم، تراکنشی انجام میشود و پایان هر یک آنی است. اما حتی این تصورِ بیوزنی نیز کاذب است.
پشت هر اقدام تجاری دیجیتال و روان، و پشت فناوری بلاکچین که زیربنای بیتکوین و اخلاف آن است، مقادیر غیرقابل تصوری از انرژی نهفته است: یک زیرساخت فیزیکی عظیم که درک ابعاد دقیق آن میتواند دشوار باشد. بلاکچین نرمافزار نیست؛ بلاکچین یک ماشین است و تقریباً هیچ ویژگیای در این ماشین وجود ندارد که بتوانید بدون تغییر دادن ماهیت آن، تغییرش دهید. بلاکچین مانند یک سیستم صوتی عتیقه است، چنان بزرگ، سنگین و شکننده که راهاندازی آن کموبیش تمام تجسم فیزیکیاش را تعریف میکند: هزاران تن فلزات کمیاب و مواد معدنی فرآوریشده (اکسید آلومینیوم، دیاکسید زیرکونیوم، پالادیوم-تانتالوم)، پلاستیکها، سرامیکها برای عایقها، مواد شیمیایی خاص برای حکاکی مدار، آب برای خنکسازی یا بخار برای چرخاندن توربینها. با وجود تمام این عظمت، برای درک واقعی بلاکچین، باید به ریشههای خام آن بازگردید — و منظور ما واقعاً «خام» است — مسیری که از انفجارهای مهیب در اعماق زمین آغاز شده و تا سکوت یک رک سرور ادامه مییابد.
قلب ماشین: نگاهی به درون یک ایسیک (ASIC)
قلب و روح اکثر شبکههای بلاکچین، بهویژه شبکههایی مانند بیتکوین که از الگوریتم «اثبات کار» (Proof-of-Work) استفاده میکنند، مدار مجتمع با کاربرد خاص یا همان «ایسیک» (ASIC) است. در حالی که پردازندهها در کامپیوترهای شخصی دستگاههایی همهفنحریف هستند، یک ایسیک متخصصِ یک کار است: این دستگاه از پایه برای انجام یک کار و فقط یک کار ساخته شده است — که در اینجا، هش کردن فرمولهای رمزنگاری است — آن هم با کارایی بیرحمانه.
اما این غول دیجیتال کار خود را به عنوان شنهایی ناچیز آغاز میکند.پایه و اساس ریزتراشهها سیلیکون است؛ این سیلیکون باید با حذف تمامی ناخالصیها از کوارتز، به سطح خلوص ۹۹.۹۹۹۹۹۹۹٪ برسد — یعنی آنقدر خالص که اگر تنها یک دانه شن رنگی در ساحلی به طول یک مایل وجود داشته باشد، باید بیرون کشیده شود تا سیلیکون «ناخالص» تلقی نگردد. این سیلیکون با گرید الکترونیکی سپس در دمای بیش از ۱۴۰۰ درجه سانتیگراد ذوب شده و با استفاده از روش «چوکرالسکی»، به شکل یک تکبلور بزرگ رشد داده میشود که به صورت یک شمش استوانهای با قطر زیاد، موسوم به «بول» (boule)، در میآید. این استوانه درخشان که از نظر معماری اتمی بینقص است، سپس توسط ارههایی با لبه الماس به ویفرهای فوقنازک برش داده میشود؛ هر یک از این ویفرها بوم سفیدی برای پیچیدهترین فرآیند تولیدی است که تاکنون به ذهن بشر خطور کرده است.
ساخت و تجهیز یک کارخانه مدرن (فب) با رباتهای صنعتی، میلیاردها دلار هزینه دارد تا اصلاً بتوان این فرآیند را آغاز کرد.
این جادو در فرآیندی به نام «فوتولیتوگرافی» رخ میدهد که در این کارخانهها انجام میشود؛ مکانهایی که از تمیزترین نقاط روی زمین به شمار میروند. یک ذره گرد و غبار میتواند یک تراشه را نابود کند، بنابراین هوا تا سطحی ۱۰,۰۰۰ برابر تمیزتر از اتاق عمل جراحی فیلتر میشود و کارکنان لباسهای سرتاسری مخصوصی موسوم به «لباس بانی» (bunny suits) میپوشند. در اینجا، یک ماده شیمیایی حساس به نور به نام «فتورزیست» روی ویفر سیلیکونی لایهنشانی میشود.
طرحی با پیچیدگی خیرهکننده، که اغلب با نور فرابنفش فرین (EUV) — با طول موجی کوتاهتر از اشعه ایکس — از الگوهای مداربندی تراشه استخراج شده و توسط دستگاههای چند میلیون دلاری که خود شاهکارهای مهندسی هستند، بر روی ویفر تابانده میشود. این نور در نقاط برخورد، ساختار شیمیایی فتورزیست را تغییر میدهد؛ این لایه تغییریافته را میتوان با حلالها شست و پاک کرد. سپس سیلیکونِ در معرض قرار گرفته با گازهای یونیزهشده — پلاسمایی از مواد شیمیایی مبتنی بر فلوئور مانند تترافلورید کربن — در فرآیندی به نام اچینگ (حکاکی شیمیایی) بمباران میشود تا شیارها و ساختارهای میکروسکوپی که به ترانزیستور تبدیل خواهند شد، تراشیده شوند.
فرآیند لایهنشانی، نوردهی، اچینگ و پاکسازی صدها بار تکرار میشود تا موادی مانند مس، کبالت و تنگستن، میلیاردها ترانزیستوری را بسازند که قدرت تراشه را تأمین میکنند. هیچ ویفری تنها شامل تراشههای بینقص نخواهد بود؛ بازده تولید (Yield) عدد مهمی است و تراشهها بهطور مکرر در مراحل مختلف تولید آزمایش شده و بر اساس عملکرد و کیفیتشان دستهبندی میشوند. بهترین تراشهها به ماینرهای ردهبالا اختصاص مییابند و تراشههایی با نقصهای جزئی ممکن است در محصولات با نیاز پردازشی کمتر استفاده شوند.
این رقص پیچیده نور، مواد شیمیایی و فلزات پایه، همان روشی است که یک قطعه از ماسه خالصسازی شده را به هسته پردازشی یک ریگ استخراج تبدیل میکند. یک ایسیک (ASIC) نیز بسیار فراتر از صرفاً این تراشه است. این قطعه روی یک برد مدار چاپی یا PCB نصب میشود — که خود کامپوزیتی لایهبندی شده از فایبرگلاس، رزین اپوکسی و فویل مسی است — و در میان اجزای دیگر محصور میگردد.
تراشههای حافظه اختصاصی وجود دارند که دادههای مورد نیاز برای عملیات هشینگ را ذخیره میکنند، و همچنین مجموعهای از رگولاتورهای ولتاژ و خازنها که تراشه را با توان ولتاژ بسیار پایداری تغذیه میکنند. و برای جلوگیری از ذوب شدن این دستگاه، به یک سیستم خنککننده قدرتمند نیاز است. این موارد اغلب شامل هیتسینکهای ساخته شده از آلومینیوم یا مس هستند که از طراحیهای پیچیده پرهای برای به حداکثر رساندن مساحت سطح استفاده میکنند، به همراه فنهای قدرتمند و موتورهایی حاوی آهنرباهای عناصر کمیاب زمین مانند نئودیمیم و دیسپروزیم؛ که همگی محصول زنجیره تأمین جهانی مختص به خود هستند.
واحد منبع تغذیه (PSU) به نوبه خود یک شاهکار کوچک است؛ مجموعهای انباشته از ترانسفورماتورها، یکسوکنندهها و خازنهای بزرگ که برق متناوب (AC) ولتاژ بالا را از پریز گرفته و آن را به برق مستقیم (DC) ولتاژ پایین مورد نیاز تراشهها در یک سیستم مدرن تبدیل میکند، در حالی که با بازدهی ۹۰ درصد یا بالاتر عمل میکند تا از هدررفت بیش از حد گرما یا الکتریسیته جلوگیری شود.
سفری به دور دنیا: زنجیره تأمین جهانی
هر قطعه در یک ماینر ایسیک (ASIC)، حاصل سفری در پهنه سیاره است. مواد اولیه از دل خاک در هر قاره مسکونی استخراج میشوند و زنجیره تأمینی که آنها را به هم پیوند میدهد، نه تنها مظهر صنعت مدرن، بلکه شبکهای از لجستیک است که بدون آن نه تانکها و نه خودروها وجود خارجی نداشتند.
کوارتز مورد نیاز برای سیلیسیم ممکن است از برزیل یا ایالات متحده تأمین شود. بیشتر بوکسیت مورد نیاز برای آلومینیوم از استرالیا یا گینه میآید. باتریهای مراکز داده اغلب حاوی لیتیوم استخراج شده از شورهزارهای آمریکای جنوبی هستند.

و مقادیر ناچیز اما حیاتی از فلزات کمیاب زمین تقریباً به طور انحصاری از چین تأمین میشوند که بر فرآوری آنها به حالت قابل استفاده تسلط دارد. این پراکندگی جغرافیایی منجر به یک کابوس لجستیکی در ابعادی عظیم میشود.
سنگ معدن خام در برخی از بزرگترین کشتیهایی که تاکنون ساخته شدهاند، در قالب کشتیهای کانتینربر غولپیکری قرار میگیرد که هفتهها در اقیانوسها سفر میکنند و سپس محموله خود را به پالایشگاهی در کشوری دیگر تحویل میدهند.مواد تصفیهشده سپس به کارخانهای تخصصی، مانند کارخانههای تحت مدیریت TSMC در تایوان یا سامسونگ در کره جنوبی، فرستاده میشوند تا در آنجا به ویفرهای سیلیکونی و تراشه تبدیل گردند.
اهمیت ژئوپلیتیک این تمرکز را بهسختی میتوان نادیده گرفت: جایگاه تایوان در مرکز تولید نیمهرساناهای پیشرفته، این کشور را به یک نقطه گلوگاهی برای اقتصاد جهانی و همچنین منطقهای برای اصطکاکهای بینالمللی تبدیل کرده است. این موضوع محرک پدیدهای است که «جنگ تراشهها» نامیده میشود؛ یک نبرد استراتژیک جهانی که در آن کشورها از یارانهها، تعرفهها و کنترلهای صادراتی برای تقویت صنایع داخلی تراشه و محدود کردن دسترسی رقبا به فناوریهای پیشرفته استفاده میکنند. برای مثال، «قانون تراشه و علم» ایالات متحده، میلیاردها دلار را صرف ساخت کارخانههای جدید (فبها) در خاک آمریکا میکند تا وابستگی به تولید در آسیا را کاهش دهد.
و این شطرنج جهانی تأثیری مستقیم بر هزینه و موجودی همان ایسیکهایی (ASIC) دارد که در استخراج در بلاکچینها به کار گرفته میشوند. آن تراشههای نهایی سپس به کشور دیگری، معمولاً چین، ارسال میشوند تا در آنجا در قالب محصول نهایی مونتاژ گردند. در هر مرحله از این سفر، میلیونها و میلیاردها دلار در جریان است.
معدنکارانی که در شرایطی طاقتفرسا جان میکَنند، دریانوردانی که در کشتیهای کانتینربر غولپیکر کار میکنند، مهندسان شیمی در پالایشگاههای استریل، کارگران خطوط مونتاژ در شهرهای صنعتی مانند شنژن و کارشناسان لجستیکی که این باله جهانی را هماهنگ میکنند؛ این زنجیره تأمین رایگان به دست نمیآید.
کارخانههای تولید نیمهرسانا بهشدت تشنه هستند و روزانه میلیونها گالن آب فوقخالص را برای شستوشوی ویفرها در فواصل لایهگذاری مصرف میکنند.
استخراج این مواد، بهویژه بسیاری از عناصر خاکی کمیاب، میتواند به دلیل فرآیندهای استخراجی که محصولات جانبی سمی را به منابع آب محلی و مناظر طبیعی نشت میدهند، ردپای زیستمحیطی قابلتوجهی داشته باشد. جنبه انسانی چنین موضوعی نیز بخش حیاتی این داستان است؛ چراکه معیشت مردم در سراسر جهان مستقیماً به آن تقاضای جهانی بیوقفه برای اجزای سازنده فیزیکی دنیای دیجیتال ما گره خورده است. محصول نهایی، یعنی یک دستگاه ماینر ASIC، خشتی فشرده از تجارت جهانی، نیروی کار انسانی، منابع زمینشناختی و قطعاتی از گوشه و کنار جهان است؛ بماند که دسیسههای شرکتی نیز در آن نقش دارند.
کلیساهای جامع اینترنت: مراکز داده و شبکههای جهانی
اگرچه ماینرهای انفرادی و فارمهای کوچک هنوز بخشی از این تصویر هستند، اما ستون فقرات صنعتی بلاکچین را میتوان در مراکز داده غولپیکری یافت که برای این فرآیند سفارشیسازی شدهاند. اینها صرفاً اتاقهایی پر از کامپیوتر نیستند؛ بلکه دژهای فناوری محسوب میشوند و بسیاری از آنها در مناطق دورافتاده با برق ارزان و جریان هوای مناسب ساخته شدهاند. این غولهای داده که از هزاران تن فولاد و بتن ساخته شدهاند — و استیون جی. زویگ، نویسنده حوزه فناوری، آنها را «کلیساهای جامع دیجیتال برای عصر متصل ما» نامیده است — کاملاً جدی و عملیاتی هستند، با حصارهای توری محصور شدهاند، توسط پهپادها پایش میشوند و نگهبانان مسلح از آنها محافظت میکنند.
در داخل، آنها ترکیبی هماهنگ از آشوب کنترلشده در راهروهای گرم و سرد هستند که با دقت برای کنترل جریان هوا طراحی شدهاند. امنیت فیزیکی اولویت اصلی است و بسیاری از آنها دارای اتاقکهای امنیتی (مانتراپ)، مهاربندیهای لرزهای در برابر زلزله و سیستمهای پیشرفته اطفای حریق با گازهای بیاثر مانند Novec 1230 هستند تا هرگونه آتشسوزی را بدون آسیب رساندن به تجهیزات خاموش کنند.
مهمترین نیاز آنها انرژی است.
یک عملیات استخراج بزرگ بهتنهایی میتواند معادل برق مصرفی یک روستای کوچک، انرژی مصرف کند و پست برق اختصاصی و خط مستقیم خود را به شبکه برق سراسری داشته باشد. برای جلوگیری از توقف فعالیت، این مراکز معمولاً با منابع تغذیه بدون وقفه (UPS) عظیم تقویت میشوند؛ این منابع در واقع اتاقهایی پر از باتریهای سرب-اسید یا بهطور فزایندهای لیتیوم-یون هستند که در لحظه قطع برق وارد مدار میشوند و توسط ناوگانی از ژنراتورهای دیزلی پشتیبانی میگردند که میتوانند تاسیسات را برای روزها فعال نگه دارند.
تمام این توان مصرفی، گرمای زیادی تولید میکند. جلوگیری از داغ شدن بیش از حد هزاران سرور که در فضایی فشرده قرار دارند، از بزرگترین چالشهای مهندسی است. این تلاش مستلزم سیستمهای سرمایشی در مقیاس صنعتی است، از جمله چرخههای پیچیده خنککننده با هوا که به هوای بیرون متکی هستند (مانند کشورهای اسکاندیناوی) و انواع روشهای پیشرفته خنککننده با مایع.
در برخی از مراکز داده پیشرفته، از سیستم خنککننده غوطهوری (Immersion Cooling) استفاده میشود که در آن، سرورها بهصورت مجزا در مخازنی از مایع دیالکتریک نارسانا غوطهور شده و گرما مستقیماً از آنها گرفته میشود. گاهی اوقات گرمای جذبشده حتی بازیافت شده و برای گرم کردن استخرهای محلی یا گلخانهها استفاده میشود که گامی کوچک به سوی پایداری در این صنعت پرمصرف است. اما یک مرکز داده اگر مانند یک جزیره منزوی باشد، بیاستفاده خواهد بود.
این مرکز باید به دنیای گستردهتر متصل شود. این کار با استفاده از شبکهای از کابلهای فیبر نوری انجام میگیرد. این رشتهها که از تارهای شیشه خالص به نازکی موی انسان ساخته شدهاند، شریانهای واقعی اینترنت و به تبع آن، بلاکچین هستند.
بیش از ۵۰۰ عدد از این کابلهای زیردریایی که در مجموع بیش از ۱.۳ میلیون کیلومتر را پوشش میدهند، پس از قرارگیری توسط کشتیهایی که مخصوص این کار ساخته شدهاند، در کف اقیانوس آرام گرفتهاند.
آنها شکنندهتر از آن چیزی هستند که انتظار میرود و گاهی توسط لنگرها یا حوادث طبیعی آسیب میبینند. یک تراکنش مالی که در لندن آغاز شده، میتواند در یک مرکز داده در تگزاس تأیید شود؛ این بسته داده با عبور از این کابلهای زیردریایی، با سرعتی نزدیک به سرعت نور حرکت میکند.کل این سیستم، شبکه گردش خونی است که تپش قلب توزیعشده بلاکچین را حفظ میکند؛ سازوکاری جهانی که همه چیز، از ارائهدهنده خدمات اینترنت محلی شما گرفته تا آن شبکههای زیردریایی گسترده و نقاط تبادل اینترنت را شامل میشود.
اکوسیستم ترون و جستجو برای کارایی
تمام آن زیرساخت فیزیکی — از معادن گرفته تا مراکز داده — همان چیزی است که به تسهیل بلاکچینهای خاصی مانند ترون کمک میکند. هر اتفاقی که در شبکه ترون رخ میدهد، از یک انتقال ساده USDT گرفته تا یک قرارداد هوشمند پیچیدهتر، منابعی را مصرف میکند. دو منبع اصلی وجود دارد: پهنای باند (Bandwidth) و انرژی (Energy).

پهنای باند برای اکثر تراکنشهای استاندارد صرف میشود و هر حساب روزانه مقدار کمی پهنای باند را به صورت رایگان مجدداً دریافت میکند. اما آنچه واقعاً سوخت قراردادهای هوشمند را تأمین میکند، انرژی است و این منبع به خودی خود باز نمیگردد. این یک نمود واقعی از میزان تلاشی است که سختافزار فیزیکی شبکه برای تأیید و نهایی کردن تراکنش انجام میدهد.
ترون به جای تکیه بر اثبات کار (Proof-of-Work) که به مزارع استخراج عظیمی نیاز دارد، روش اجماع اثبات سهام محول شده (DPoS) را اتخاذ کرده است. در اینجا، دارندگان TRX میتوانند به ۲۷ «نماینده برتر» (Super Representatives) رأی دهند که وظیفه تولید بلوکها و تأیید تراکنشها را بر عهده دارند.
قدرت رأیدهی آنها به داراییهایی وابسته است که «فریز» میکنند؛ داراییهایی که به عنوان استیکینگ قفل شدهاند.فعالیتی که این نمایندگان برتر (Super Representatives) انجام میدهند با استفاده از نودهای تراز اول است که باید عملکرد بالایی داشته باشند و شامل سختافزار سرور در سطح سازمانی، فضای ذخیرهسازی سریع و چندین اتصال اینترنت با پهنای باند بالا باشند؛ که همگی باید در مراکز داده امن مستقر شوند. این فرآیند مانند استخراج بیتکوین، انرژی کمتری مصرف میکند اما به همان زیرساختهای پایه سیلیکونی و مسی و همچنین اتصال جهانی وابسته است.
این تقاضای بالا باعث ایجاد یک محیط اقتصادی فعال در اکوسیستم شده و به شکلگیری بازار انرژی ترون (TRON Energy Market) منجر شده است. بسیاری از این کاربران میتوانند یا TRX خود را برای تولید انرژی قفل کنند، یا صرفاً آن را از دیگران اجاره نمایند. از این رو، بازار پررونقی برای اجاره انرژی در شبکه ترون شکوفا شده است.
برای شرکتها و افرادی که در این زنجیره فعال هستند، دریافت ارزان انرژی ترون نهتنها موضوع کنترل هزینههاست، بلکه در مقایسه با قفل کردن شخصی دارایی، از نظر بهرهوری سرمایه نیز به مراتب کارآمدتر است. چنین بازاری دارای دهها پلتفرم و ربات است که به اجارهکنندگان وعده اجاره خودکار انرژی به صورت ساعتی، روزانه یا ماهانه را میدهند. تمام اینها چگونه کار میکند؟ به زبان ساده: یک اجارهدهنده بزرگِ TRX فریز شده، انرژی تولید شده از استیک خود را برای مدت کوتاهی به آدرس شما «واگذار» (Delegate) میکند.
به این ترتیب، اجارهکننده میتواند بدون دادن دسترسی کلید خصوصی خود به پلتفرم، قرارداد هوشمند خود را مستقر کرده و امنیت آن را حفظ کند. این لایه اقتصادی از محدودیتهای پویا و هزینههای سربار مرتبط با سختافزارهای عملیاتی آن شبکه متولد شده است. نیاز بلاکچین ترون به بهرهوری انرژی، بازتابدهنده نیاز همتای فیزیکی آن، یعنی کل زنجیره تأمین تولید است.
از سنگ معدن خامی که از زمین استخراج میشود تا لجستیک پیچیده تولید جهانی. و سپس تمام آن مراکز دادهای که به برق نیاز دارند، آن هم به مقدار زیاد.
تراکنشهای دیجیتال روان و سریعی که در ظاهر تجربه میکنیم، تنها آخرین موج مرئی از یک سونامی عظیم از تلاشهای صنعتی هستند. درک این موضوع به ما اجازه میدهد تا نبوغ (و به همین ترتیب، هزینه و وابستگیهای) این فناوری را بهتر درک کنیم.با پیشرفتهتر شدن فناوری، تلاش برای کارایی و پایداری به موضوعی محوری تبدیل میشود؛ به طوری که بحثها پیرامون مکانیزمهای مختلف اجماع در صنایع گوناگون به اوج خود رسیده و جنبشی به سمت توسعه عملیات «استخراج سبز» که با منابع انرژی تجدیدپذیر تغذیه میشوند، شکل گرفته است. مدیریت منابع برای کاربران فعال در شبکه ترون امری حیاتی است. این موضوع نیاز به یک راهکار را ایجاد کرد و خدماتی مانند ربات شارژ انرژی نتس (Netts Energy Charge Bot) پدید آمدند تا روشی خودکارتر برای صرفهجویی در هزینههای انتقال تتر (USDT) فراهم کنند.

این ربات از قابلیت اتصال کیف پولهای شما پشتیبانی میکند و هنگامی که قصد ارسال تراکنشی را دارید، دقیقاً به همان میزان «انرژی» (Energy) مورد نیاز را برای مدت یک ساعت بهطور خودکار اجاره میکند تا هزینه اضافی پرداخت نکنید. سپس، پس از انجام انتقال، آن مبلغ را از موجودی شما کسر میکند؛ اگر از منابع استفاده نشود، چیزی کسر نخواهد شد – روشی هوشمندانه و روان برای تعامل با اقتصاد واقعی منابع در شبکه.