Bản tóm tắt
Khai thác tiền điện tử xác minh và kiểm tra các giao dịch trên blockchain và quá trình này cũng liên quan đến việc tạo ra các đơn vị tiền kỹ thuật số mới.
Công việc được thực hiện bởi các thợ mỏ đòi hỏi nguồn tài nguyên tính toán khổng lồ, vì đó là yếu tố giữ an toàn cho mạng blockchain.
Khai thác tiền kỹ thuật số là gì?
Khai thác tiền điện tử đảm bảo tính bảo mật và phân cấp của các loại tiền kỹ thuật số như Bitcoin dựa trên cơ chế đồng thuận Proof of Work (PoW). Đó là quá trình các giao dịch giữa người dùng được xác minh và thêm vào hồ sơ công khai của chuỗi blockchain. Do đó, khai thác là yếu tố chính cho phép tạo ra Bitcoin mà không cần cơ quan trung ương.
Hoạt động khai thác cũng chịu trách nhiệm bổ sung các loại tiền tệ mới trong số các loại tiền tệ hiện có trên thị trường. Tuy nhiên, việc khai thác tiền điện tử tuân theo các quy tắc 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 triển khai thông qua toàn bộ mạng lưới gồm hàng nghìn nút.
Để tạo ra các đơn vị tiền điện tử mới, thợ mỏ sử dụng sức mạnh tính toán của mình để giải các câu đố về mật mã phức tạp. Người khai thác đầu tiên giải được câu đố có quyền thêm một khối giao dịch mới vào chuỗi khối và phát nó lên mạng.
Cách khai thác tiền kỹ thuật số hoạt động
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 thực các giao dịch đang chờ xử lý này và sắp xếp chúng thành các khối.
Một khối có thể được coi là một trang hồ sơ của blockchain, trong đó một số giao dịch (cùng với các dữ liệu khác) được ghi lại. Cụ thể, nút khai thác chịu trách nhiệm thu thập các giao dịch chưa được xác nhận từ nhóm bộ nhớ và tập hợp chúng thành một khối ứng cử viên.
Người khai thác cố gắng chuyển đổi khối ứng viên này thành khối hợp lệ và được xác nhận. Để làm được điều này, người khai thác phải giải một bài toán phức tạp đòi hỏi nhiều tài nguyên tính toán. Tuy nhiên, với mỗi khối được khai thác thành công, người khai thác sẽ nhận được phần thưởng khối bao gồm các loại tiền điện tử mới, cộng với phí giao dịch. Hãy xem cách nó hoạt động:
Bước đầu tiên: băm các giao dịch
Bước đầu tiên để khai thác một khối là lấy các giao dịch đang chờ xử lý từ nhóm bộ nhớ và gửi chúng từng giao dịch một bằng cách sử dụng hàm băm. Mỗi khi một phần dữ liệu được chạy bằng hàm băm, một đầu ra có kích thước cố định được gọi là giá trị băm sẽ được tạo ra.
Giá trị băm của mỗi giao dịch, trong bối cảnh khai thác, bao gồm một chuỗi số và chữ cái đóng vai trò là mã định danh. Giá trị băm của một giao dịch thể hiện tất cả thông tin có trong giao dịch đó.
Ngoài việc băm và liệt kê từng giao dịch riêng lẻ, người khai thác còn thêm một giao dịch tùy chỉnh để tự gửi phần thưởng khối. Giao dịch này được gọi là giao dịch coinbase và là giao dịch tạo ra các đồng tiền hoàn toàn mới. Giao dịch này trong hầu hết các trường hợp là giao dịch đầu tiên được ghi lại trong bất kỳ khối mới nào và theo sau là tất cả các giao dịch đang chờ xử lý đang chờ được kiểm tra.
Bước 2: Tạo cây Merkle
Sau khi mỗi giao dịch được băm, các giá trị băm được sắp xếp theo thứ được 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, sau đó băm chúng.
Các sản phẩm băm mới sau đó được sắp xếp thành từng cặp và được băm lại và quá trình này được lặp lại cho đến khi một giá trị băm duy nhất được tạo ra. Giá trị băm cuối cùng còn được gọi là giá trị băm gốc (hoặc gốc của cây Merkle) và nói tóm lại là giá trị băm đại diện cho tất cả các giá trị băm trước đó được sử dụng để tạo ra nó.
Bước 3: Tìm phân vùng lưu trữ khối hợp lệ (giá trị băm khối)
Phân vùng lưu trữ khối đóng vai trò là mã định danh cho từng khối riêng lẻ, có nghĩa là mỗi khối có một giá trị băm duy nhất. Khi tạo một khối mới, người khai thác kết hợp giá trị băm của khối trước đó với giá trị băm gốc của khối ứng cử viên để tạo ra giá trị băm khối mới. Họ cũng cần thêm một số ngẫu nhiên được gọi là mã đặc biệt.
Vì vậy, khi người khai thác cố gắng kiểm tra khối ứng viên của mình, họ phải thu thập giá trị băm gốc, giá trị băm của khối trước đó và mã thông báo riêng tư rồi ghép tất cả chúng lại với nhau bằng hàm băm. Mục tiêu của họ là làm điều này nhiều lần để tạo ra giá trị băm chính xác.
Không thể thay đổi giá trị băm gốc và giá trị băm của khối trước đó, do đó, người khai thác phải thay đổi giá trị mã thông báo riêng nhiều lần cho đến khi tìm thấy giá trị băm chính xác. Đầu ra (giá trị băm khối) phải nhỏ hơn giá trị mục tiêu cụ thể do giao thức đặt để được coi là hợp lệ. Trong khai thác Bitcoin, giá trị băm của một khối phải bắt đầu bằng một số số 0 cụ thể – điều này được gọi là độ khó khai thác.
Bước 4: Phát khối đã khai thác
Như chúng ta đã thấy trước đây, người khai thác phải liên tục băm phân vùng lưu trữ khối bằng cách sử dụng các giá trị mã thông báo riêng khác nhau. Họ làm điều này cho đến khi tìm thấy giá trị băm khối hợp lệ, sau đó người khai thác tìm thấy nó sẽ phát khối này lên mạng. Tất cả các nút kiểm tra xem khối và giá trị băm của nó có chính xác hay không và nếu đúng thì chúng sẽ thêm khối mới vào bản sao chuỗi khối của chúng.
Tại thời điểm này, khối được đề cử sẽ trở thành khối được xác nhận và tất cả các thợ mỏ chuyển sang khai thác khối tiếp theo. Tất cả những người khai thác không tìm thấy giá trị băm chính xác kịp thời sẽ loại bỏ khối ứng cử viên của họ và cuộc đua khai thác lại bắt đầu.
Điều gì xảy ra nếu hai khối được khai thác cùng một lúc?
Đôi khi hai thợ mỏ phát hai khối hợp lệ cùng một lúc và mạng kết thúc với hai khối cạnh tranh. Sau đó, tất cả các thợ mỏ bắt đầu khai thác khối tiếp theo dựa trên khối mà họ thu được đầu tiên, khiến mạng tạm thời chia thành hai phiên bản khác nhau của chuỗi khối.
Sự cạnh tranh giữa hai khối này tiếp tục cho đến khi khối tiếp theo trên một trong hai khối được khai thác. Khi một khối mới được khai thác, khối trước đó được coi là khối chiến thắng. Khối bị loại trừ được gọi là khối bị loại bỏ hoặc khối không hợp lệ, khiến tất cả những người khai thác đã chọn khối đó phải khai thác lại chuỗi khối chiến thắng.
Khó khăn của việc khai thác là gì?
Độ khó khai thác được điều chỉnh thường xuyên thông qua một giao thức đảm bảo tốc độ tạo khối mới không đổi, từ đó dẫn đến việc các đồng tiền mới được phát hành theo mô hình nhất quán và có thể dự đoán được. Độ khó tăng tỷ lệ thuận với lượng sức mạnh tính toán (tốc độ băm) dành 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 – khiến thời gian khối trung bình không giảm. Ngược lại, nếu nhiều thợ mỏ quyết định rời khỏi mạng, độ khó băm sẽ giảm, giúp việc khai thác khối mới trở nên dễ dàng hơn. Những điều chỉnh này giữ cho thời gian khối không đổi, bất kể sức mạnh băm tổng thể của mạng.
Các loại hình khai thác tiền kỹ thuật số
Có nhiều cách khác nhau để khai thác tiền kỹ thuật số. Thiết bị thay đổi và quy trình thay đổi khi các thiết bị mới và thuật toán đồng thuận xuất hiện. Thợ mỏ thường sử dụng các đơn vị máy tính chuyên dụng để giải các phương trình mật mã phức tạp. Chúng ta hãy xem một số phương pháp khai thác phổ biến nhất hoạt động như thế nào.
Khai thác bằng CPU
Khai thác CPU liên quan đến việc sử dụng bộ xử lý trung tâm của máy tính để thực hiện các hàm băm được yêu cầu từ mô hình bằng chứng công việc. Trong những ngày đầu của Bitcoin, chi phí khai thác thấp, rào cản gia nhập thấp và CPU bình thường có thể xử lý khó khăn khi khai thác, vì vậy bất kỳ ai cũng có thể thử khai thác BTC và bất kỳ loại tiền điện tử nào khác.
Tuy nhiên, khi nhiều người bắt đầu khai thác BTC hơn và tỷ lệ băm mạng tăng lên, việc khai thác có lợi nhuận trở nên khó khăn hơn. Hơn nữa, sự xuất hiện của phần cứng khai thác chuyên dụng với sức mạnh tính toán lớn hơn đã khiến việc khai thác bằng CPU gần như không thể. Ngày nay, việc khai thác bằng CPU không còn là một lựa chọn thực tế vì tất cả các thợ đào 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 ứng dụng cùng một lúc. Mặc dù các mô-đun này thường được sử dụng cho trò chơi điện tử hoặc tạo đồ họa nhưng chúng cũng có thể được sử dụng để khai thác.
GPU tương đối rẻ tiền và linh hoạt hơn phần cứng mạch ASIC thường được sử dụng để khai thác. Mặc dù chúng được sử dụng để khai thác một số altcoin nhưng hiệu quả của chúng phụ thuộc vào độ khó và thuật toán khai thác.
Khai thác bằng mạch ISIC
Mạch tích hợp dành riêng cho ứng dụng (mạch ISAC) được thiết kế để phục vụ một mục đích cụ thể, trong tiền điện tử đề cập đến một thiết bị chuyên dụng được thiết kế để khai thác. Khai thác bằng mạch Isaac được biết đến là rất hiệu quả nhưng đồng thời cũng tốn kém. Vì phần cứng khai thác AIESEC đi đầu trong công nghệ khai thác nên đơn giá cao hơn nhiều so với CPU hoặc GPU.
Hơn nữa, những tiến bộ liên tục trong công nghệ mạch AIESEC đang nhanh chóng khiến các phiên bản cũ không còn sinh lời và do đó cần phải được thay thế thường xuyên. Thậm chí không bao gồm chi phí điện, điều này khiến việc khai thác ASIC trở thành một trong những phương pháp khai thác đắt nhất.
Tổ hợp khai thác mỏ
Vì người khai thác thành công đầu tiên nhận được phần thưởng khối nên xác suất tìm thấy giá trị băm chính xác sẽ rất thấp. Những người khai thác có tỷ lệ phần trăm công suất 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 các nhóm thợ mỏ tập hợp các tài nguyên của họ (sức mạnh băm) lại với nhau để tăng khả năng giành được phần thưởng khối. Khi nhóm tìm thấy thành công một khối, những người khai thác trong nhóm sẽ chia sẻ phần thưởng tùy theo 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, nhưng việc họ kiểm soát hoạt động khai thác làm dấy lên lo ngại về một cuộc tấn công 51% vào mạng.
Khai thác Bitcoin là gì? Cơ chế hoạt động của nó là gì?
Bitcoin là ví dụ nổi tiếng và rõ ràng nhất về một loại tiền kỹ thuật số có thể khai thác được và việc khai thác Bitcoin dựa trên thuật toán đồng thuận Proof of Work (PoW).
Bằng chứng công việc (PoW) là cơ chế đồng thuận blockchain ban đầu được tạo bởi Satoshi Nakamoto và được giới thiệu trong Cẩm nang kỹ thuật Bitcoin năm 2008. Tóm lại, PoW chỉ định cách mạng blockchain đạt được sự đồng thuận giữa những người tham gia phân tán khác nhau mà không cần qua trung gian bên ngoài và nó làm như vậy bằng cách yêu cầu sức mạnh của tính toán Vĩ đại để ngăn cản những kẻ có ý định xấu.
Như chúng ta đã thấy, các thợ mỏ xác thực các giao dịch trên mạng bằng cách sử dụng bằng chứng công việc và được xác minh bởi một số thợ mỏ cạnh tranh để giải các câu đố mật mã phức tạp bằng phần cứng khai thác chuyên dụng. Người khai thác đầu tiên đưa ra giải pháp chính xác có thể phát khối giao dịch của họ lên blockchain và nhận phần thưởng khối.
Số lượng tiền điện tử trong phần thưởng khối thay đổi tùy theo từng blockchain. Ví dụ: những người khai thác trên chuỗi khối Bitcoin đã nhận được phần thưởng khối là 6,25 BTC cho đến tháng 3 năm 2023. Theo cơ chế giảm một nửa 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 có tiềm năng kiếm tiền bằng cách khai thác tiền điện tử nhưng nó đòi hỏi phải xem xét, quản lý rủi ro và nghiên cứu cẩn thận. Quá trình này cũng liên quan đến một số 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, người khai thác tham gia vào các hoạt động quản lý rủi ro và đánh giá chi phí tiềm ẩn cũng như lợi ích của việc khai thác trước khi bắt đầu quá trình.
Lợi nhuận của việc khai thác tiền điện tử phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Một trong những yếu tố này là sự thay đổi về giá tiền điện tử. Khi giá tiền điện tử tăng, giá trị của đồng nội tệ được chấp thuận cho phần thưởng khai thác cũng tăng lên. Ngược lại, mức lợi nhuận có thể giảm khi giá giảm.
Hiệu quả của phần cứng khai thác cũng là một yếu tố quan trọng trong việc xác định lợi nhuận của hoạt động khai thác. Giàn khai thác có thể đắt tiền, vì vậy người khai thác nên cân bằng chi phí của giàn khoan với phần thưởng có thể nhận được. Một yếu tố khác cần xem xét là chi phí điện. Nếu những chi phí này trở nên quá cao, chúng có thể vượt quá mức lợi nhuận, khiến việc khai thác không có lãi.
Ngoài ra, đôi khi phần cứng khai thác có thể cần cải tiến tương đối ít vì nó có xu hướng trở nên lỗi thời rất nhanh. Các mô hình mới có thể hoạt động tốt hơn phần cứng cũ. Nếu thợ đào thiếu ngân sách để phát triển phần cứng của riêng mình, họ thường sẽ gặp khó khăn để duy trì tính cạnh tranh.
Cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, có một số thay đổi ở cấp độ giao thức. Ví dụ: việc giảm một nửa Bitcoin có thể ảnh hưởng đến lợi nhuận khai thác vì nó giảm một nửa phần thưởng cho các khối khai thác. Ngoài ra, toàn bộ mạng Ethereum đã chuyển từ cơ chế đồng thuận Proof of Work (PoW) sang Proof of Stake (PoS) trong tháng 9 năm 2022, khiến việc khai thác trở nên không cần thiết.
Suy nghĩ kết luận
Khai thác tiền điện tử là một thành phần quan trọng của mạng Bitcoin và các chuỗi khối khác sử dụng cơ chế bằng chứng công việc, vì nó giúp duy trì tính bảo mật của mạng và tạo ra tiền mới một cách ổn định. Hơn nữa, thợ mỏ có thể tạo thu nhập thụ động từ việc khai thác. Bạn có thể tìm hiểu thêm hướng dẫn từng bước trong bài viết Cách khai thác tiền kỹ thuật số của chúng tôi.
Khai thác có những ưu điểm và nhược điểm cụ thể, trong đó nổi bật nhất là khả năng kiếm tiền 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. Do đó, trước khi lao vào khai thác tiền điện tử, bạn nên tự nghiên cứu và đánh giá mọi rủi ro tiềm ẩn.
Những bài viết liên quan
Chuỗi khối được cấp phép và chuỗi khối mở là gì?
Lưu trữ trong lĩnh vực tiền kỹ thuật số là gì?
Mã thông báo không thể thay thế (NFT) là gì?
Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm và cảnh báo rủi ro: Nội dung này được cung cấp cho bạn “nguyên trạng” chỉ nhằm mục đích thông tin chung và giáo dục mà không có bất kỳ tuyên bố hay bảo đảm nào dưới bất kỳ hình thức nào. Nó không nên được hiểu là lời khuyên tài chính, cũng không nhằm mục đích khuyến nghị mua bất kỳ sản phẩm hoặc dịch vụ cụ thể nào. Bạn nên tìm kiếm lời khuyên chuyên môn từ các chuyên gia tư vấn. Nếu bài viết được gửi bởi bên thứ ba, xin lưu ý rằng số lượt xem liên quan đến bên thứ ba đó không nhất thiết phản ánh số lượt xem trên Binance Academy. Vui lòng đọc tuyên bố từ chối trách nhiệm đầy đủ của chúng tôi ở đây để biết thêm chi tiết. Tài sản kỹ thuật số có thể chịu biến động về giá và giá trị khoản đầu tư của bạn có thể tăng hoặc giảm và bạn có thể không lấy lại được số tiền đã đầu tư. Bạn hoàn toàn chịu trách nhiệm về các quyết định đầu tư của mình và Binance Academy không chịu trách nhiệm về bất kỳ tổn thất nào bạn có thể phải gánh chịu. Bài viết này không nên được hiểu là lời khuyên về tài chính, pháp lý hoặc chuyên môn. Để biết thêm thông tin, vui lòng xem Điều khoản sử dụng và Cảnh báo rủi ro của chúng tôi.
