Khai thác tiền điện tử là một thành phần quan trọng của nhiều dự án tiền điện tử, đặc biệt là Bitcoin (BTC), vì đây là quy trình mà chúng được sản xuất, phân phối và bảo mật trên mạng blockchain của chúng.

Khai thác tiền điện tử chỉ đơn giản là quá trình xác thực các giao dịch tiền điện tử trên blockchain, chủ yếu sử dụng cơ chế đồng thuận bằng chứng công việc (POW) và tạo ra các đồng tiền mới, tương tự như cách ngân hàng trung ương tạo ra tiền định danh mới. Chúng tôi có thể đã sử dụng một số từ phức tạp ở đó. Hãy theo dõi khi chúng tôi mổ xẻ mọi thứ cần biết về khai thác tiền điện tử.

Tuy nhiên, trong bài viết này, chúng tôi sẽ tập trung nhiều hơn vào việc khai thác Bitcoin, vì mạng BTC đóng vai trò là mạng chuỗi khối Proof of Work (PoW) lớn nhất và phổ biến nhất.

Khai thác bitcoin là gì?

Trước khi đi sâu vào cách khai thác bitcoin, trước tiên cần phải hiểu các nguyên tắc cơ bản của blockchain và bitcoin.

Blockchain là cơ sở dữ liệu công cộng, phi tập trung, lưu trữ và ghi lại tất cả các giao dịch bitcoin. Công nghệ này là một loại cấu trúc dữ liệu số cho phép chia sẻ sổ cái các giao dịch kỹ thuật số trên một mạng máy tính phân tán. Đối với tiền điện tử, sổ cái blockchain ghi lại dữ liệu như tổng số tiền được gửi, địa chỉ của người gửi và người nhận, thời điểm chính xác giao dịch được hoàn thành và hàm băm hoặc ID giao dịch đặc biệt.

Trong khi đó, mỗi giao dịch được ghi nhận là một “khối” giao dịch được “xâu chuỗi” lại với nhau từ giao dịch đầu tiên đến giao dịch cuối cùng. Chúng thường được các thợ mỏ kiểm tra và xác minh trước khi đưa lên blockchain. Công cụ khai thác là các máy tính hoặc người vận hành các máy tính đó, xác thực chung các giao dịch đáng tin cậy và từ chối những giao dịch không đáng tin cậy. Về bản chất, tùy chọn có số lượng hỗ trợ cao nhất trong số các thợ mỏ sẽ giành chiến thắng.

Tất cả thông tin được “xâu chuỗi” lại với nhau và được lưu trữ trên blockchain trở nên rất khó thay đổi hoặc gỡ bỏ bởi bất kỳ bên nào vì cùng một thông tin được chia sẻ đồng đều trên một mạng máy tính khác nhau trong thời gian thực.

Tiếp tục, khai thác Bitcoin là một quy trình toán học và kỹ thuật phức tạp nhằm xác thực các giao dịch bitcoin qua mạng Bitcoin. Nó tương tự như việc xác minh một khối trên mạng blockchain và nhận thanh toán bằng Bitcoin để đổi lấy nỗ lực của họ. Chúng thường được thanh toán bằng phí giao dịch hoặc từ các đồng tiền mới được tạo ra.

Chúng ta có thể so sánh họ với các chủ ngân hàng trong hệ thống ngân hàng truyền thống, những người đảm bảo rằng mọi giao dịch đang diễn ra đều hợp pháp và cả với các ngân hàng trung ương phát hành các loại tiền truyền thống mới vào lưu thông.

Thuật ngữ "thợ mỏ" dùng để chỉ những người làm việc trong quá trình khai thác. Giống như bất kỳ tài nguyên thiên nhiên nào khác, chỉ có sẵn một lượng bitcoin nhất định, đó là lý do tại sao phương thức phát hành chúng được gọi là "khai thác".

Số lượng bitcoin có thể được tạo hoặc khai thác được giới hạn ở mức 21 triệu, mặc dù hơn 19 triệu trong số đó đã được phát hành và hiện đang được lưu hành. Tuy nhiên, khai thác Bitcoin, giống như khai thác thực tế, đòi hỏi phải đầu tư năng lượng để tạo ra.

Và trong trường hợp này, năng lượng ở dạng năng lượng điện, được sử dụng để khai thác bitcoin. Những người khai thác cạnh tranh với nhau để giải quyết các vấn đề băm phức tạp được mã hóa bằng mật mã để xác thực các khối chứa giao dịch.

Tại sao Bitcoin cần khai thác?

Lý do chính khiến Bitcoin yêu cầu khai thác là vì mạng Bitcoin sử dụng giao thức đồng thuận mà họ gọi là “bằng chứng công việc” hoặc “PoW”. Đây là một giao thức tạo tiền xu mà các thợ mỏ tận dụng để xác thực các giao dịch bằng cách giải một câu đố toán học khó được gọi là "bằng chứng công việc".

Cơ chế này tốn kém nhất để thiết lập và vận hành vì nó chủ yếu yêu cầu máy tính, phần mềm khai thác, bộ xử lý đồ họa (CPU) và các phương pháp tính toán năng lượng cao khác hoạt động.

Khai thác khác với giao thức đồng thuận "Bằng chứng cổ phần" hoặc "PoS" được sử dụng bởi các loại tiền điện tử khác, bao gồm Ethereum và Cardano, không yêu cầu gì hơn ngoài việc đặt cược hoặc khóa tiền của một người trong "nhóm đặt cược" để xác thực các giao dịch và tạo đồng tiền mới để sử dụng.

Phương pháp PoS không yêu cầu bất kỳ phương pháp xác minh tiêu tốn nhiều năng lượng nào, không giống như PoW, chủ yếu dựa vào điện và do đó có tác động tiêu cực đến môi trường. Một giao dịch bitcoin ước tính cần 1.449 kWh để hoàn thành, tương đương với khoảng 50 ngày sử dụng điện cho một hộ gia đình trung bình ở Mỹ. Vì mức tiêu thụ năng lượng quá mức này, nhiều doanh nghiệp khai thác Bitcoin hiện đang chuyển sang sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời hoặc năng lượng gió để khai thác tiền của họ.

Satoshi Nakamoto, người “ẩn danh” đã phát minh ra Bitcoin, đã nghĩ ra giao thức này với mục đích giữ cho người dùng Bitcoin trung thực nhất có thể. Công cụ khai thác hỗ trợ ngăn chặn "vấn đề chi tiêu gấp đôi" bằng cách xác thực các giao dịch. Về cơ bản, họ đang được trả thù lao khi đóng vai trò kiểm toán viên. Họ chịu trách nhiệm kiểm tra tính xác thực của các giao dịch Bitcoin.

Theo giải thích của Investopedia, "chi tiêu gấp đôi" đề cập đến việc sử dụng trái phép cùng một bitcoin cho hai giao dịch khác nhau. Không giống như tiền tệ vật chất, nơi việc trao đổi tiền đảm bảo rằng số tiền đó không thể được sử dụng lại, chi tiêu gấp đôi là một rủi ro đối với tiền kỹ thuật số.

Trong trường hợp tiền tệ vật chất, khi tờ 100 đô la được chi tiêu, nó không còn thuộc quyền sở hữu của người chi tiêu và cùng một người không thể sử dụng lại. Mặc dù tiền giả tồn tại nhưng nó không giống như việc tiêu dùng cùng một loại tiền tệ hai lần.

Hãy tưởng tượng rằng bạn sở hữu một tờ 100 đô la thật và một tờ giả trông giống hệt tờ tiền thật. Nếu bạn cố gắng sử dụng cả hai tờ tiền để thanh toán, một người quan sát cẩn thận khi kiểm tra số sê-ri của cả hai tờ tiền sẽ phát hiện ra rằng chúng có cùng số sê-ri.

Kết quả là rõ ràng một trong những tờ tiền đó là gian lận. Kịch bản này tương tự như chức năng của một công cụ khai thác chuỗi khối bitcoin, người xác minh các giao dịch để đảm bảo rằng người dùng không cố gắng chi tiêu gấp đôi cùng một số bitcoin một cách bất hợp pháp.

Bớt tư tưởng

Mặc dù là một cơ chế phức tạp nhưng khai thác vẫn là cách hiệu quả nhất để bảo mật mạng blockchain. Giao thức khai thác bằng chứng công việc cũng được sử dụng bởi các loại tiền điện tử nổi tiếng khác như Dogecoin, Litecoin và Monero. Về bản chất, hoạt động khai thác về cơ bản phục vụ ba chức năng: đưa tiền mới vào lưu thông và phê duyệt các giao dịch hiện có; phát hiện gian lận và chi tiêu gấp đôi; và bảo trì sổ cái phi tập trung.