Bản tóm tắt
Khai thác tiền điện tử xác minh và xác thực các giao dịch blockchain. Nó cũng đề cập đến quá trình tạo ra các đơn vị tiền điện tử mới.
Mặc dù công việc khai thác đòi hỏi tài nguyên máy tính chuyên sâu nhưng đó là điều giúp giữ an toàn cho mạng blockchain.
Khai thác tiền điện tử là gì?
Khai thác tiền điện tử đảm bảo tính bảo mật và phân cấp của tiền điện tử, chẳng hạn như Bitcoin, dựa trên cơ chế đồng thuận Proof of Work (PoW). Khai thác là quá trình các giao dịch được xác minh và thêm vào sổ cái blockchain công khai. Như vậy, khai thác là một yếu tố cơ bản cho phép Bitcoin hoạt động mà không cần cơ quan trung ương.
Hoạt động khai thác cũng chịu trách nhiệm bổ sung tiền vào nguồn cung lưu thông hiện có. Tuy nhiên, việc khai thác tiền điện tử tuân theo một bộ quy tắc được mã hóa cứng chi phối quá trình khai thác và ngăn chặn bất kỳ ai tùy ý tạo ra tiền mới. Các quy tắc này được tích hợp vào các giao thức tiền điện tử cơ bản và được áp dụng cho toàn bộ mạng lưới gồm hàng nghìn nút.
Để tạo ra các đơn vị tiền điện tử mới, những người khai thác sử dụng sức mạnh tính toán của họ để giải các câu đố về mật mã. Người khai thác đầu tiên giải được câu đố có quyền thêm một khối giao dịch mới vào chuỗi khối và truyền bá nó lên mạng.
Khai thác tiền điện tử hoạt động như thế nào?
Khi các giao dịch mới được thực hiện trên blockchain, chúng sẽ được gửi đến một nhóm gọi là nhóm bộ nhớ. Công việc của người khai thác là xác minh tính hợp lệ của các giao dịch đang chờ xử lý này cũng như sắp xếp chúng thành các khối.
Bạn có thể tưởng tượng một khối như một trang sổ cái blockchain, trên đó một loạt giao dịch được ghi lại (cùng với các dữ liệu khác). Cụ thể hơn, nút khai thác chịu trách nhiệm thu thập các giao dịch chưa được xác nhận từ nhóm bộ nhớ và tập hợp chúng thành khối ứng cử viên.
Sau đó, người khai thác sẽ cố gắng chuyển đổi khối ứng viên này thành khối hợp lệ và được xác nhận. Để đạt được điều này, người khai thác phải giải một bài toán phức tạp đòi hỏi nhiều tài nguyên máy tính. Tuy nhiên, đối với mỗi khối được khai thác thành công, người khai thác sẽ nhận được phần thưởng khối bao gồm tiền điện tử mới được tạo cộng với phí giao dịch. Hãy xem nó hoạt động như thế nào.
Bước 1: Băm giao dịch
Bước đầu tiên để khai thác một khối là lấy các giao dịch đang chờ xử lý từ nhóm bộ nhớ và chuyển chúng từng giao dịch một thông qua hàm băm. Mỗi khi một đoạn dữ liệu đi qua hàm băm, một đầu ra có kích thước cố định gọi là hàm băm sẽ được tạo ra.
Trong bối cảnh khai thác, hàm băm của mỗi giao dịch bao gồm một chuỗi số và chữ cái có chức năng như một mã định danh. Băm giao dịch đại diện cho tất cả thông tin chứa trong đó.
Ngoài việc băm và thêm từng giao dịch riêng lẻ, người khai thác còn thêm một giao dịch tùy chỉnh, trong đó anh ta tự gửi phần thưởng khối. Giao dịch này được gọi là giao dịch coinbase và nó là thứ tạo ra tiền mới. Trong hầu hết các trường hợp, giao dịch này là giao dịch đầu tiên được ghi lại trong một khối mới, tiếp theo là tất cả các giao dịch đang chờ xử lý đang chờ được xác thực.
Bước 2: Tạo cây Merkle
Sau khi mỗi giao dịch được băm, các giá trị băm được tổ chức thành cái gọi là cây Merkle (còn được gọi là cây băm). Cây Merkle được tạo bằng cách sắp xếp các giá trị băm giao dịch thành từng cặp và sau đó băm chúng.
Các đầu ra băm mới được sắp xếp thành từng cặp và được băm lại và quá trình này được lặp lại cho đến khi một hàm băm duy nhất được tạo ra. Hàm băm cuối cùng này được gọi là hàm băm gốc (hoặc Merkle Root) và về cơ bản là hàm băm "gốc" đại diện cho 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 có chức năng như một 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 của khối mới. Họ cũng phải thêm một số tùy ý được gọi là số nonce.
Do đó, khi cố gắng xác thực khối ứng viên của mình, người khai thác phải kết hợp hàm băm gốc, hàm băm khối trước đó và một nonce rồi gửi tất cả thông qua hàm băm. Mục tiêu của bạn là thực hiện việc này nhiều lần cho đến khi bạn có thể tạo được hàm băm hợp lệ.
Không thể sửa đổi hàm băm gốc và hàm băm khối trước đó, do đó, người khai thác phải thay đổi giá trị nonce nhiều lần cho đến khi tìm thấy hàm băm hợp lệ. Để được coi là hợp lệ, đầu ra (băm khối) phải nhỏ hơn một giá trị mục tiêu nhất định, được xác định bởi giao thức. Trong khai thác Bitcoin, hàm băm khối phải bắt đầu bằng một số số 0 nhất định, được gọi là độ khó khai thác.
Bước 4: Tuyên truyền khối được khai thác
Như chúng ta đã thấy, 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 và sau đó người khai thác tìm thấy nó sẽ truyền khối này lên mạng. Các nút còn lại sẽ kiểm tra xem khối và hàm băm của nó có hợp lệ hay không và nếu có, chúng sẽ thêm khối mới vào bản sao chuỗi khối của chúng.
Tại thời điểm đó, khối ứng cử viên sẽ trở thành khối được xác nhận và tất cả các thợ mỏ sẽ tiến hành khai thác khối tiếp theo. Tất cả những người khai thác không thể tìm thấy hàm băm hợp lệ kịp thời sẽ loại bỏ khối ứng cử viên của họ và cuộc đua khai thác lại được tiến hành.
Điều gì xảy ra nếu hai khối được khai thác cùng một lúc?
Đôi khi xảy ra trường hợp hai thợ mỏ đưa ra một khối hợp lệ cùng một lúc và mạng gặp phải hai khối cạnh tranh. Trong tình huống này, những người khai thác bắt đầu khai thác khối tiếp theo dựa trên khối mà họ nhận được đầu tiên, khiến mạng tạm thời chia thành hai phiên bản khác nhau của chuỗi khối.
Sự cạnh tranh giữa hai khối này sẽ tiếp tục cho đến khi khối tiếp theo được khai thác trên một trong các khối cạnh tranh. Khi một khối mới được khai thác, khối đến trước sẽ được coi là khối chiến thắng. Khối bị bỏ rơi được gọi là khối mồ côi hoặc khối cũ và sẽ khiến những người khai thác đã chọn khối đó quay lại khai thác chuỗi khối chiến thắng.
Độ khó khai thác là gì?
Giao thức thường xuyên điều chỉnh độ khó khai thác để đảm bảo tốc độ không đổi cho việc tạo ra các khối mới và đổi lại, việc phát hành tiền mới liên tục và có thể dự đoán được. Độ khó được điều chỉnh tỷ lệ thuận với lượng sức mạnh tính toán (tốc độ băm) dành riêng cho mạng.
Do đó, mỗi khi những người khai thác mới tham gia mạng và sự cạnh tranh tăng lên, độ khó băm sẽ tăng lên, do đó ngăn thời gian khối trung bình giảm xuống. Ngược lại, nếu nhiều thợ mỏ rời khỏi mạng, độ khó băm sẽ giảm, giúp việc khai thác khối mới trở nên dễ dàng hơn. Các cài đặt này giữ cho thời gian khối không đổi, bất kể tổng công suất băm của mạng.
Các loại khai thác tiền điện tử
Có nhiều cách để khai thác tiền điện tử. Các nhóm và quy trình thay đổi khi phần cứng và cơ chế đồng thuận mới xuất hiện. Thông thường, các thợ mỏ sử dụng các đơn vị tính toán chuyên dụng để giải các phương trình mật mã phức tạp. Hãy cùng xem một số phương pháp khai thác phổ biến nhất hoạt động như thế nào.
Khai thác CPU
Trong khai thác Bộ xử lý trung tâm (CPU), CPU của máy tính được sử dụng để thực thi các hàm băm theo yêu cầu của cơ chế PoW. Trong những ngày đầu của Bitcoin, chi phí khai thác và rào cản gia nhập thấp và độ khó của nó có thể được xử lý bằng CPU thông thường, vì vậy bất kỳ ai cũng có thể thử khai thác BTC và các loại tiền điện tử khác.
Tuy nhiên, khi nhiều người bắt đầu khai thác hơn và tỷ lệ băm của mạng tăng lên, việc khai thác có lợi nhuận ngày càng trở nên khó khăn. Tương tự như vậy, theo thời gian, sự gia tăng của phần cứng khai thác chuyên dụng với sức mạnh tính toán lớn hơn khiến việc khai thác CPU gần như không thể thực hiện được. Hiện tại, khai thác CPU không còn là một lựa chọn khả thi vì tất cả các công cụ khai thác đều sử dụng phần cứng chuyên dụng.
Khai thác GPU
Bộ xử lý đồ họa (GPU) được thiết kế để xử lý song song nhiều loại ứng dụng. Mặc dù chúng thường được sử dụng cho trò chơi điện tử hoặc kết xuất đồ họa nhưng chúng cũng có thể được áp dụng để khai thác.
GPU tương đối rẻ và linh hoạt hơn phần cứng khai thác ASIC phổ biến. Mặc dù bạn có thể khai thác một số altcoin bằng GPU, nhưng hiệu quả của nó phụ thuộc vào độ khó khai thác và thuật toán.
Khai thác ASIC
Mạch tích hợp dành riêng cho ứng dụng (ASIC) được thiết kế để phục vụ một mục đích cụ thể. Trong trường hợp tiền điện tử, nó chỉ định phần cứng chuyên dụng được phát triển để khai thác. Khai thác ASIC được biết là có hiệu quả cao nhưng đắt tiền. Vì các công cụ khai thác ASIC đi đầu trong công nghệ khai thác nên giá thành của một thiết bị cao hơn nhiều so với CPU hoặc GPU.
Ngoài ra, sự tiến bộ liên tục của công nghệ ASIC có thể làm cho các mẫu ASIC cũ kém hiệu quả hơn về mặt chi phí và cần phải thay thế định kỳ. Ngay cả khi loại trừ chi phí điện, điều này khiến việc khai thác ASIC trở thành một trong những cách khai thác tốn kém nhất.
Bể khai thác
Vì người khai thác thành công đầu tiên nhận được phần thưởng khối nên xác suất tìm được hàm băm chính xác là cực kỳ thấp. Những người khai thác có tỷ lệ phần trăm năng lực khai thác nhỏ có rất ít cơ hội tự mình khám phá khối tiếp theo. Các nhóm khai thác cung cấp một giải pháp cho vấn đề này.
Nhóm khai thác là nhóm người khai thác tập hợp tài nguyên của họ (sức mạnh băm) để tăng khả năng kiếm được phần thưởng khối. Khi nhóm tìm được khối thành công, những người khai thác của nhóm sẽ chia sẻ phần thưởng dựa trên số lượng công việc mà mỗi người đã đóng góp.
Các nhóm khai thác có thể mang lại lợi ích cho các thợ mỏ riêng lẻ về chi phí phần cứng và điện năng, mặc dù sự thống trị của họ đối với hoạt động khai thác làm tăng mối lo ngại về cuộc tấn công 51% vào mạng.
Khai thác Bitcoin là gì và nó hoạt động như thế nào?
Bitcoin là ví dụ phổ biến và có uy tín nhất về một loại tiền điện tử có thể khai thác được. Khai thác bitcoin dựa trên thuật toán đồng thuận PoW.
PoW là cơ chế đồng thuận blockchain ban đầu được tạo bởi Satoshi Nakamoto, được giới thiệu trong sách trắng Bitcoin năm 2008. Nói một cách đơn giản, PoW xác định cách mạng blockchain đạt được sự đồng thuận giữa tất cả những người tham gia phân tán mà không cần trung gian bên ngoài. Nó đạt được điều này bằng cách yêu cầu sức mạnh tính toán đáng kể để ngăn cản những người hành động thiếu thiện chí.
Như chúng ta đã thấy, những người khai thác xác minh giao dịch trên mạng PoW là những người khai thác cạnh tranh để giải các phương trình mật mã phức tạp bằng phần cứng khai thác chuyên dụng. Người khai thác đầu tiên tìm được giải pháp hợp lệ có thể gửi khối giao dịch của họ tới chuỗi khối và nhận phần thưởng khối.
Lượng tiền điện tử trong phần thưởng khối khác nhau giữa các chuỗi khối khác nhau. Ví dụ: trên chuỗi khối Bitcoin, người khai thác có thể kiếm được phần thưởng khối 6,25 BTC (kể từ tháng 3 năm 2023). Do cơ chế giảm một nửa của Bitcoin, số lượng BTC trong phần thưởng khối sẽ giảm một nửa sau mỗi 210.000 khối (khoảng bốn năm một lần).
Khai thác tiền điện tử có sinh lời vào năm 2023 không?
Mặc dù khai thác tiền điện tử có thể kiếm tiền nhưng nó đòi hỏi phải có sự đánh giá, quản lý rủi ro và nghiên cứu đáng kể. Nó cũng liên quan đến các khoản đầu tư và rủi ro, chẳng hạn như chi phí phần cứng, biến động giá tiền điện tử và thay đổi giao thức tiền điện tử. Để giảm thiểu những rủi ro này, thợ mỏ thường thực hiện các biện pháp quản lý rủi ro và đánh giá chi phí cũng như lợi ích tiềm năng của việc khai thác trước khi bắt tay vào thực hiện.
Lợi nhuận của việc khai thác tiền điện tử phụ thuộc vào một số yếu tố. Một trong số đó là những thay đổi về giá tiền điện tử. Khi những mức giá này tăng lên, giá trị tiền pháp định của phần thưởng khai thác cũng tăng lên. Ngược lại, lợi nhuận có thể giảm cùng với giá giảm.
Hiệu quả của phần cứng khai thác cũng là một yếu tố quan trọng trong việc xác định lợi nhuận khai thác. Phần cứng khai thác có thể tốn kém, vì vậy người khai thác phải cân bằng chi phí của phần cứng với phần thưởng tiềm năng mà hoạt động sẽ tạo ra. Một yếu tố khác họ cần tính đến là chi phí điện: nếu quá cao, nó có thể vượt quá lợi nhuận và khiến việc khai thác không có lãi.
Ngoài ra, phần cứng khai thác có thể sẽ cần được cập nhật tương đối thường xuyên vì nó có xu hướng trở nên lỗi thời khá nhanh. Các mô hình mới sẽ hoạt động tốt hơn các mô hình cũ và nếu thợ đào không có đủ ngân sách để nâng cấp máy của mình, họ có thể sẽ gặp khó khăn trong việc duy trì khả năng cạnh tranh.
Cuối cùng, có những thay đổi xảy ra ở cấp độ giao thức. Ví dụ: việc giảm một nửa Bitcoin có thể ảnh hưởng đến lợi nhuận khai thác vì nó cắt phần thưởng cho việc khai thác một khối xuống một nửa. Tương tự như vậy, Ethereum đã bỏ qua sự đồng thuận PoW cho cơ chế Proof of Stake (PoS) vào tháng 9 năm 2022, điều đó có nghĩa là việc khai thác không còn được sử dụng trên mạng đó nữa.
Kết luận
Khai thác tiền điện tử là một phần cơ bản của Bitcoin và các chuỗi khối PoW khác, vì nó bảo mật mạng và duy trì việc phát hành tiền mới liên tục. Ngoài ra, khai thác có thể tạo ra thu nhập thụ động cho người khai thác. Bạn có thể tìm hiểu thêm với các hướng dẫn từng bước này trong bài viết Cách khai thác tiền điện tử của chúng tôi.
Khai thác có những ưu điểm và nhược điểm nhất định. Ưu điểm rõ ràng nhất là tiềm năng lợi nhuận từ phần thưởng khối. Tuy nhiên, điều này bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, trong đó có giá điện và giá thị trường. Với suy nghĩ này, trước khi bắt đầu khai thác tiền điện tử, bạn nên thực hiện nghiên cứu của riêng mình (DYOR) và đánh giá tất cả các rủi ro tiềm ẩn.
đọc thêm
Blockchain được phép và không được phép là gì?
Đặt cược tiền điện tử là gì?
NFT là gì?
Thông báo pháp lý và cảnh báo rủi ro: Nội dung này được trình bày "nguyên trạng" chỉ nhằm mục đích thông tin chung và giáo dục mà không có đại diện hay bảo đảm dưới bất kỳ hình thức nào. Nó không nên được hiểu là lời khuyên về tài chính, pháp lý hoặc chuyên môn khác cũng như không nhằm mục đích 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 là sản phẩm có sự đóng góp của bên thứ ba, xin lưu ý rằng các ý kiến được đưa ra là của người đóng góp bên thứ ba và không nhất thiết phản ánh quan điểm của Binance Academy. Để biết thêm thông tin, hãy đọc thông báo pháp lý đầy đủ của chúng tôi tại đây. Giá tài sản kỹ thuật số có thể biến động. Giá trị của khoản đầu tư có thể giảm hoặc tăng và bạn có thể không lấy lại được số tiền đã đầu tư. Chỉ có bạn chịu trách nhiệm về quyết định đầu tư của mình. Binance Academy không chịu trách nhiệm về bất kỳ tổn thất nào bạn có thể phải gánh chịu. Tài liệu này không nên được hiểu là lời khuyên về tài chính, pháp lý hoặc chuyên môn khác. Để biết thêm thông tin, vui lòng xem Điều khoản sử dụng và Cảnh báo rủi ro của chúng tôi.