Cẩn thận! Rất nhiều văn bản.
Khai thác tiền điện tử được sử dụng để xác minh và xác nhận các giao dịch trên blockchain, cũng như tạo ra các đơn vị tiền điện tử mới.
Công việc của thợ mỏ đòi hỏi tài nguyên tính toán đáng kể nhưng cần phải đảm bảo tính bảo mật của mạng blockchain.
Khai thác tiền điện tử là gì
Khai thác tiền điện tử cung cấp tính bảo mật và phân cấp cho tiền điện tử (chẳng hạn như Bitcoin) dựa trên cơ chế đồng thuận Proof of Work (PoW). Trong quá trình này, các giao dịch của người dùng được xác minh và thêm vào sổ cái blockchain công khai. Do đó, việc khai thác đảm bảo hoạt động của Bitcoin mà không cần đến cơ quan quản lý tập trung.
Khai thác cũng chịu trách nhiệm thêm tiền mới vào lưu thông. Đồng thời, việc khai thác tiền điện tử được quản lý chặt chẽ bởi một bộ quy tắc chi phối quy trình và ngăn chặn việc tạo ra các đồng tiền mới một cách tùy tiện. Các quy tắc này được tích hợp vào các giao thức cơ bản của tiền điện tử và áp dụng cho toàn bộ mạng lưới gồm hàng nghìn nút.
Để tạo ra các đơn vị tiền điện tử mới, các thợ mỏ sử dụng sức mạnh tính toán để giải các câu đố về mật mã phức tạp. Người khai thác đầu tiên tìm ra giải pháp sẽ thêm khối của mình vào chuỗi khối và nhận phần thưởng khối.
Khai thác tiền điện tử hoạt động như thế nào?
Tất cả các giao dịch mới trong chuỗi khối được gửi đến cái gọi là nhóm bộ nhớ. Công việc của người khai thác là xác minh tính hợp lệ của các giao dịch đang được xử lý và kết hợp chúng thành các khối.
Một khối có thể được coi là một trang sổ cái blockchain nơi nhiều giao dịch (cùng với các dữ liệu khác) được nhập vào. Cụ thể, nút khai thác chịu trách nhiệm thu thập các giao dịch chưa được xác nhận từ nhóm bộ nhớ và kết hợp chúng thành một khối ứng cử viên.
Sau đó, người khai thác cố gắng chuyển đổi khối ứng cử viên của mình thành khối được xác nhận. Để làm được điều này, cần phải tìm ra lời giải cho một bài toán phức tạp, tiêu tốn nhiều sức mạnh tính toán. Đối với mỗi khối được tạo thành công, người khai thác sẽ nhận được phần thưởng bao gồm các đơn vị tiền điện tử mới và phí giao dịch. Tiếp theo chúng ta sẽ xem xét quá trình này một cách chi tiết.
Bước 1: Giao dịch băm
Trong giai đoạn đầu tiên, người khai thác tìm nạp các giao dịch đang chờ xử lý từ nhóm bộ nhớ và băm từng giao dịch một. Bằng cách băm từng phần dữ liệu, người khai thác tạo ra kết quả có kích thước cố định gọi là hàm băm.
Trong bối cảnh khai thác, hàm băm của mỗi giao dịch bao gồm một chuỗi số và chữ cái đóng vai trò là mã định danh. Hàm băm của một giao dịch chứa tất cả thông tin có trong giao dịch đó.
Ngoài việc băm và xác nhận từng giao dịch riêng lẻ, người khai thác còn thêm giao dịch của riêng mình trong đó anh ta tự gửi phần thưởng khối. Giao dịch này được gọi là coinbase và nó tạo ra tiền mới. Trong hầu hết các trường hợp, giao dịch coinbase là giao dịch đầu tiên được thêm vào một khối mới, tiếp theo là tất cả các giao dịch chưa được xác nhận khác.
Bước 2: Tạo cây Merkle
Sau khi mỗi giao dịch được băm, các giá trị băm được tổ chức thành một cấu trúc gọi là cây Merkle (hoặc cây băm). Cây Merkle được hình thành bằng cách tổ chức các giao dịch băm thành từng cặp và sau đó băm chúng.
Các giá trị băm mới thu được sau đó sẽ được ghép nối và băm lại. Quá trình được lặp lại cho đến khi thu được một hàm băm. Hàm băm mới nhất này còn được gọi là hàm băm gốc (hoặc gốc Merkle) và bao gồm tất cả các hàm băm trước đó đã được sử dụng để tạo ra nó.
Bước 3: Tìm tiêu đề khối hợp lệ (khối băm)
Tiêu đề khối đóng vai trò là mã định danh cho từng khối riêng lẻ, nghĩa là mỗi khối có một hàm băm duy nhất. Khi tạo một khối mới, người khai thác kết hợp hàm băm của khối trước đó với hàm băm gốc của khối ứng cử viên của họ để tạo ra hàm băm khối mới. Ngoài ra, họ còn thêm một số tùy ý gọi là nonce.
Do đó, khi cố gắng xác thực khối ứng viên của mình, người khai thác phải kết hợp hàm băm gốc, hàm băm của khối trước đó và giá trị nonce, sau đó băm chúng. Quá trình này được lặp lại cho đến khi tìm thấy hàm băm hợp lệ.
Không thể thay đổi hàm băm gốc và hàm băm của khối trước đó, do đó, người khai thác phải thay đổi giá trị nonce cho đến khi tìm thấy hàm băm hợp lệ. Giá trị băm này phải nhỏ hơn giá trị đích được xác định bởi giao thức. Khi khai thác trên mạng Bitcoin, hàm băm của một khối phải bắt đầu bằng một số số 0 nhất định (điều này được gọi là độ khó khai thác).
Bước 4. Chuyển khối
Như chúng tôi đã phát hiện ra, những người khai thác phải băm tiêu đề khối nhiều lần với các giá trị nonce khác nhau. Họ làm điều này cho đến khi tìm thấy khối băm hợp lệ, lúc đó người khai thác sẽ phát khối đó lên mạng. Tất cả các nút khác kiểm tra tính hợp lệ của khối và hàm băm, đồng thời, nếu mọi thứ đều chính xác, hãy thêm nó vào bản sao chuỗi khối của chúng.
Tại thời điểm này, khối ứng cử viên sẽ được xác nhận và tất cả các thợ mỏ chuyển sang khai thác khối tiếp theo. Những người khai thác không tìm được hàm băm hợp lệ sẽ xóa khối ứng cử viên của họ và bắt đầu lại từ đầu.
Phải làm gì nếu hai khối được khai thác cùng một lúc?
Đôi khi hai thợ mỏ truyền một khối hợp lệ cùng một lúc và hai khối cạnh tranh xuất hiện trên mạng. Sau đó, người khai thác chuyển sang khai thác khối tiếp theo dựa trên khối mà họ đã gửi. Điều này khiến mạng (tạm thời) bị chia thành hai phiên bản của blockchain.
Cuộc cạnh tranh tiếp tục cho đến khi khối tiếp theo được khai thác, trước tất cả các khối cạnh tranh. Sau khi tạo khối mới, khối trước đó của cùng một thợ mỏ sẽ được coi là khối chiến thắng. Một khối bị bỏ rơi bởi một thợ mỏ khác được gọi là khối mồ côi hoặc không bị ràng buộc. Tất cả những người khai thác đã chọn khối này sẽ chuyển sang khối chiến thắng và tiếp tục khai thác dựa trên khối đó.
Độ khó khai thác là gì
Độ khó khai thác được điều chỉnh liên tục bởi giao thức để đảm bảo tốc độ tạo khối mới ổn định và từ đó có thể dự đoán được việc phát hành tiền mới. Độ khó thay đổi tùy thuộc vào lượng sức mạnh tính toán (hashrate) của mạng.
Do đó, mỗi khi những người khai thác mới tham gia mạng và sự cạnh tranh tăng lên, độ khó băm tăng lên, khiến thời gian tạo khối trung bình không giảm. Ngược lại, nếu nhiều thợ mỏ rời khỏi mạng, độ khó băm sẽ giảm và việc tạo khối mới sẽ trở nên dễ dàng hơn. Những điều chỉnh như vậy duy trì thời gian tạo khối ổn định, bất kể sức mạnh tính toán tổng thể của mạng.
Các loại khai thác tiền điện tử
Có một số cách để khai thác tiền điện tử. Phần cứng và quy trình khai thác liên tục thay đổi khi có các thiết bị và thuật toán đồng thuận mới. Thông thường, các thợ mỏ sử dụng các giàn máy tính chuyên dụng để giải các phương trình mật mã phức tạp. Hãy xem xét các phương pháp khai thác phổ biến nhất.
Khai thác bằng CPU
Khai thác đơn vị xử lý trung tâm (CPU) liên quan đến việc sử dụng CPU của máy tính để thực hiện băm trong cơ chế đồng thuận PoW. Trong những năm đầu của Bitcoin, chi phí khai thác và yêu cầu đối với người tham gia khá thấp và độ phức tạp của nó có thể được xử lý bởi bộ xử lý của một máy tính thông thường. Kết quả là bất kỳ ai cũng có thể khai thác BTC và các loại tiền điện tử khác.
Tuy nhiên, khi số lượng người khai thác tăng lên, tốc độ băm của mạng cũng tăng lên và kéo theo đó là khó khăn trong việc khai thác có lãi. Ngoài ra, sự ra đời của phần cứng chuyên dụng với sức mạnh tính toán lớn hơn đã khiến việc khai thác trên bộ xử lý gần như không thể. Hiện tại, khai thác bằng CPU không phải là một lựa chọn khả thi vì tất cả các công cụ khai thác đều sử dụng phần cứng chuyên dụng.
Khai thác bằng GPU
Các bộ xử lý đồ họa (GPU) được thiết kế để xử lý nhiều hoạt động cùng một lúc. Mặc dù chúng thường được sử dụng cho trò chơi điện tử hoặc kết xuất đồ họa nhưng chúng cũng có thể được sử dụng để khai thác.
GPU tương đối rẻ tiền và không giống như phần cứng khai thác ASIC, chúng có thể thực hiện nhiều tác vụ khác nhau. Chúng cũng có thể được sử dụng để khai thác một số altcoin, nhưng hiệu quả sẽ phụ thuộc vào thuật toán và độ khó khai thác.
Khai thác bằng ASIC
Mạch tích hợp dành riêng cho ứng dụng (ASIC) được thiết kế cho một mục đích cụ thể. Trong không gian tiền điện tử, đây là tên được đặt cho thiết bị chuyên dụng được thiết kế để khai thác. Khai thác trên thiết bị ASIC có hiệu quả cao nhưng đòi hỏi chi phí đáng kể. Vì phần cứng ASIC là công nghệ khai thác tiên tiến nên những thiết bị như vậy đắt hơn nhiều so với việc sử dụng CPU hoặc GPU.
Ngoài ra, do sự phát triển không ngừng của ASIC, các mẫu trước đây nhanh chóng trở nên lỗi thời và cần được thay thế thường xuyên. Ngay cả khi không có chi phí điện, việc phải mua các giàn ASIC mới khiến việc khai thác bằng chúng trở nên cực kỳ tốn kém.
Nhóm khai thác
Vì những người khai thác cạnh tranh để giành được phần thưởng khối nên khả năng tìm được hàm băm hợp lệ là cực kỳ thấp. Những người khai thác có ít khả năng tính toán có rất ít cơ hội tự mình tìm thấy khối tiếp theo. Để giải quyết vấn đề này, các nhóm khai thác đã được tạo ra.
Nhóm khai thác là nhóm người khai thác tập hợp tài nguyên của họ (sức mạnh băm) để tăng xác suất tìm thấy khối và nhận phần thưởng. Nếu nhóm tìm thấy thành công một khối, những người khai thác trong nhóm sẽ chia phần thưởng cho nhau tùy theo số lượng công việc đã hoàn thành.
Các nhóm khai thác hấp dẫn đối với các thợ mỏ độc lập vì chúng giảm chi phí phần cứng và điện, nhưng sự thống trị của các nhóm này trong hoạt động khai thác làm tăng nguy cơ bị tấn công vào mạng lên tới 51%.
Khai thác Bitcoin là gì và nó hoạt động như thế nào?
Bitcoin là loại tiền điện tử nổi tiếng nhất đã đứng vững trước thử thách của thời gian. Bitcoin có thể được khai thác bằng thuật toán đồng thuận PoW.
PoW là một cơ chế đồng thuận blockchain được tạo ra bởi Satoshi Nakamoto và được giới thiệu trong sách trắng Bitcoin năm 2008. PoW xác định cách mạng blockchain đạt được sự đồng thuận giữa tất cả những người tham gia phân tán mà không có sự tham gia của bên trung gian thứ ba. Theo cơ chế này, kẻ tấn công sẽ cần sức mạnh tính toán đáng kể để thực hiện một cuộc tấn công.
Như chúng tôi đã đề cập ở trên, các thợ đào xác thực các giao dịch trên mạng PoW và cạnh tranh để giải các câu đố mật mã phức tạp bằng phần cứng khai thác chuyên dụng. Người khai thác đầu tiên tìm ra giải pháp cho những vấn đề toán học này sẽ thêm khối của mình vào chuỗi khối và nhận được phần thưởng khối.
Quy mô của phần thưởng tiền điện tử phụ thuộc vào blockchain được sử dụng. Ví dụ: tính đến tháng 12 năm 2021, chuỗi khối Bitcoin có phần thưởng khối là 6,25 BTC. Bitcoin sử dụng cơ chế giảm một nửa để cắt phần thưởng BTC xuống một nửa sau mỗi 210.000 khối (khoảng bốn năm một lần).
Lợi nhuận của việc khai thác tiền điện tử vào năm 2023
Hoàn toàn có thể kiếm tiền từ tiền điện tử, nhưng nó đòi hỏi phải nghiên cứu, quản lý rủi ro và nghiên cứu cẩn thận. Cũng cần phải đầu tư một cách khôn ngoan và tính đến chi phí thiết bị, sự biến động của giá tiền điện tử và những thay đổi có thể có trong giao thức tiền điện tử. Để đảm bảo sự bảo vệ, thợ mỏ sử dụng các kỹ thuật quản lý rủi ro và đánh giá trước chi phí cũng như lợi ích tiềm năng của việc khai thác.
Lợi nhuận của việc khai thác tiền điện tử phụ thuộc vào một số yếu tố, một trong số đó là sự thay đổi về giá tiền điện tử. Khi giá tăng, giá trị tiền pháp định của phần thưởng khai thác cũng tăng lên. Ngược lại, lợi nhuận sẽ giảm khi giá giảm.
Hiệu quả của phần cứng khai thác là yếu tố chính quyết định lợi nhuận của việc khai thác. Phần cứng khai thác có thể tốn kém, do đó, người khai thác phải cân nhắc chi phí của giàn khoan với lợi nhuận tiềm năng mà họ có thể kiếm được. Một yếu tố quan trọng khác là chi phí điện. Chi phí điện quá cao có thể vượt quá thu nhập và khiến việc khai thác không có lãi.
Ngoài ra, thiết bị khai thác cần được thay thế thường xuyên vì nó nhanh chóng trở nên lỗi thời. Các mô hình mới sẽ hoạt động hiệu quả hơn và do đó, những người khai thác không có khả năng tài chính để nâng cấp giàn khoan của mình sẽ không thể duy trì tính cạnh tranh.
Cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng là những thay đổi ở cấp độ giao thức. Ví dụ: việc giảm một nửa giá Bitcoin có thể ảnh hưởng đến lợi nhuận khai thác vì nó sẽ cắt giảm một nửa phần thưởng khối. Ngoài ra, vào tháng 9 năm 2022, Ethereum đã chuyển hoàn toàn từ cơ chế đồng thuận PoW sang cơ chế Proof of Stake (PoS), loại bỏ hoàn toàn hoạt động khai thác khỏi mạng.
Tóm lại là
Khai thác tiền điện tử là một phần quan trọng của Bitcoin và các chuỗi khối PoW khác, đảm bảo tính bảo mật của các mạng này và việc phát hành tiền mới ổn định. Ngoài ra, khai thác có thể trở thành nguồn thu nhập thụ động cho thợ mỏ. Bạn có thể tìm thêm thông tin trong bài viết của chúng tôi với hướng dẫn từng bước về Cách khai thác tiền điện tử.
Khai thác có những ưu điểm và nhược điểm và thu hút người khai thác với cơ hội kiếm thu nhập từ phần thưởng khối. Tuy nhiên, lợi nhuận khai thác bị ảnh hưởng bởi một số yếu tố, bao gồm chi phí điện và giá thị trường. Nếu bạn quan tâm đến việc khai thác tiền điện tử, trước tiên hãy nghiên cứu và đánh giá tất cả các rủi ro tiềm ẩn.
Đề nghị đọc
Blockchain được phép và blockchain công khai là gì?
Đặt cọc trong tiền điện tử là gì
NFT là gì
Cảnh báo rủi ro và tuyên bố từ chối trách nhiệm: Các tài liệu sau đây được cung cấp “nguyên trạng” mà không có bảo đảm dưới bất kỳ hình thức nào chỉ nhằm mục đích tham khảo và giáo dục chung. Thông tin này không được coi là lời khuyên tài chính, tư vấn pháp lý hoặc khuyến nghị mua bất kỳ sản phẩm hoặc dịch vụ cụ thể nào. Bạn nên tìm kiếm lời khuyên của riêng mình từ các cố vấn chuyên môn phù hợp. Vì bài viết này được viết bởi tác giả bên thứ ba nên xin lưu ý rằng các ý kiến được trình bày là của tác giả bên thứ ba và không nhất thiết phản ánh quan điểm của Binance Academy. Để biết thêm thông tin chi tiết xin vui lòng theo liên kết. Giá trị của tài sản kỹ thuật số có thể không ổn định. Giá trị của số tiền đầu tư có thể tăng hoặc giảm. Bạn có thể không lấy lại được số tiền đầu tư của mình. Bạn hoàn toàn chịu trách nhiệm về các quyết định đầu tư của mình. Binance Academy không chịu trách nhiệm về những tổn thất có thể xảy ra của bạn. Thông tin này không cấu thành tư vấn tài chính, pháp lý hoặc chuyên môn. Để tìm hiểu thêm, vui lòng đọc Điều khoản sử dụng và Tiết lộ rủi ro của chúng tôi.