Những điểm chính
Khai thác tiền điện tử là một phần quan trọng của quá trình sắp xếp và xác thực các giao dịch blockchain. Khai thác cũng có trách nhiệm tạo ra các đơn vị tiền điện tử mới.
Trong khi công việc của các thợ mỏ đòi hỏi nguồn tài nguyên tính toán lớn, đó là điều giúp giữ cho một mạng blockchain an toàn.
Các thợ mỏ thu thập các giao dịch đang chờ xử lý và tổ chức chúng thành các khối, sau đó phát sóng đến mạng. Nếu khối được phê duyệt bởi các nút xác thực, thợ mỏ nhận được phần thưởng khối.
Tính khả thi của việc khai thác tiền điện tử phụ thuộc vào các yếu tố như hiệu suất phần cứng, chi phí điện, sự biến động của thị trường và các thay đổi cuối cùng trong các giao thức blockchain.
Khai thác tiền điện tử là gì?
Hãy tưởng tượng một sổ cái kỹ thuật số toàn cầu nơi mọi giao dịch tiền điện tử được ghi lại. Khai thác đảm bảo rằng sổ cái này vẫn chính xác và an toàn. Các thợ mỏ sử dụng máy tính chuyên dụng để giải các câu đố (về cơ bản là đoán số) để tổ chức và xác nhận các giao dịch đang chờ xử lý. Người đầu tiên giải quyết nó sẽ được thưởng bằng tiền điện tử.
Khai thác tiền điện tử là một quá trình đảm bảo an ninh cho các loại tiền điện tử như bitcoin (BTC). Đây là quá trình mà các giao dịch của người dùng được xác minh và thêm vào sổ cái công khai của blockchain. Khai thác là một trong những yếu tố quan trọng cho phép mạng Bitcoin trở nên phi tập trung, nghĩa là nó có thể hoạt động mà không cần một cơ quan trung ương.
Các hoạt động khai thác cũng có trách nhiệm thêm các đồng coin mới vào nguồn cung hiện có. Mặc dù điều này có thể nghe như in tiền, nhưng khai thác tiền điện tử tuân theo một tập hợp các quy tắc mã hóa cứng mà quản lý quy trình và ngăn chặn bất kỳ ai tạo ra các đồng coin mới một cách tùy ý. Những quy tắc này được tích hợp vào các giao thức cơ bản và được thực thi bởi mạng lưới phân phối các nút.
Để tạo ra các đơn vị tiền điện tử mới, các thợ mỏ sử dụng sức mạnh tính toán của họ để giải các câu đố mật mã phức tạp. Thợ mỏ đầu tiên giải quyết câu đố sẽ có quyền thêm một khối giao dịch mới vào blockchain và phát sóng nó đến mạng.
Khai thác tiền điện tử hoạt động như thế nào?
Câu trả lời ngắn gọn
1. Các giao dịch được nhóm lại thành các khối. Khi ai đó gửi hoặc nhận tiền điện tử, các giao dịch đang chờ xử lý được nhóm lại thành một "khối" đang chờ được xác nhận.
2. Các thợ mỏ giải một câu đố. Các thợ mỏ sử dụng máy tính để đoán một số đặc biệt, gọi là nonce, mà khi kết hợp với dữ liệu khối, tạo ra một kết quả dưới một số mục tiêu cụ thể. Nó giống như một vé số kỹ thuật số liên quan đến một câu đố.
3. Thêm vào blockchain
Thợ mỏ đầu tiên giải quyết câu đố sẽ được thêm khối của họ vào blockchain. Các thợ mỏ khác kiểm tra khối này để đảm bảo rằng nó hợp lệ.
4. Kiếm phần thưởng
Thợ mỏ chiến thắng nhận được một phần thưởng, bao gồm tiền điện tử mới tạo ra và phí giao dịch từ khối mà họ đã khai thác.
Câu trả lời dài
Khi các giao dịch blockchain mới được thực hiện, chúng được gửi đến một nhóm gọi là vùng nhớ (hoặc mempool). Các nút xác thực có trách nhiệm xác minh tính hợp lệ của các giao dịch. Công việc của một thợ mỏ là thu thập các giao dịch đang chờ xử lý và tổ chức chúng thành các khối. Lưu ý rằng một số thợ mỏ cũng chạy các nút xác thực, nhưng các nút khai thác và các nút xác thực về mặt kỹ thuật là khác nhau.
Bạn có thể nghĩ về một khối như một trang trong sổ cái blockchain nơi nhiều giao dịch được ghi lại (cùng với các dữ liệu khác). Cụ thể hơn, một nút khai thác có trách nhiệm thu thập các giao dịch chưa được xác nhận từ vùng nhớ và lắp ráp chúng thành một khối ứng cử viên.
Thợ mỏ sau đó cố gắng chuyển đổi khối ứng cử viên này thành một khối đã xác nhận. Để làm điều này, họ phải giải một bài toán phức tạp cần rất nhiều tài nguyên tính toán. Tuy nhiên, cho mỗi khối được khai thác thành công, thợ mỏ nhận được một phần thưởng khối bao gồm các loại tiền điện tử mới tạo ra cộng với phí giao dịch. Hãy cùng xem xét kỹ hơn.
Bước 1: Băm các giao dịch
Bước đầu tiên của việc khai thác một khối là lấy các giao dịch đang chờ xử lý từ vùng nhớ và gửi chúng, từng cái một, thông qua một hàm băm. Mỗi khi một mảnh dữ liệu được chạy qua một hàm băm, một đầu ra có kích thước cố định gọi là băm được tạo ra.
Trong bối cảnh khai thác, băm của mỗi giao dịch bao gồm một chuỗi các chữ số và chữ cái hoạt động như một định danh. Băm giao dịch đại diện cho tất cả thông tin chứa trong giao dịch đó.
Ngoài việc băm và liệt kê từng giao dịch một cách riêng lẻ, thợ mỏ cũng thêm một giao dịch tùy chỉnh, trong đó họ gửi cho chính mình phần thưởng khối. Giao dịch này được gọi là giao dịch coinbase và là cách tạo ra những đồng coin hoàn toàn 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 một nhóm các giao dịch đang chờ xác nhận.
Bước 2: Tạo một cây Merkle
Sau khi mỗi giao dịch được băm, các băm được tổ chức thành cái được gọi là cây Merkle (còn được gọi là cây băm). Một cây Merkle được tạo ra bằng cách tổ chức các băm giao dịch thành các cặp và sau đó băm chúng.
Các đầu ra băm mới sau đó được tổ chức thành các cặp và băm lại, và quá trình này được lặp lại cho đến khi một băm duy nhất được tạo ra. Băm cuối cùng này được gọi là băm gốc (hoặc gốc Merkle) và về cơ bản là băm đại diện cho tất cả các băm trước đó được sử dụng để tạo ra nó.
Bước 3: Tìm một tiêu đề khối hợp lệ (băm khối)
Một tiêu đề khối hoạt động như một định danh cho từng khối riêng lẻ, có nghĩa là mỗi khối có một băm duy nhất. Khi tạo một khối mới, các thợ mỏ kết hợp băm của khối trước với băm gốc của khối ứng cử viên của họ để tạo ra một băm khối mới. Họ cũng phải thêm một số tùy ý được gọi là nonce.
Vậy, khi cố gắng xác nhận khối ứng cử viên của họ, một thợ mỏ cần kết hợp băm gốc, băm của khối trước và một nonce và đưa tất cả chúng qua một hàm băm. Mục tiêu của họ là làm điều này liên tục cho đến khi họ có thể tạo ra một băm hợp lệ.
Băm gốc và băm của khối trước không thể thay đổi, vì vậy các thợ mỏ phải thay đổi giá trị nonce nhiều lần cho đến khi tìm thấy một băm hợp lệ. Để được coi là hợp lệ, đầu ra (băm khối) phải nhỏ hơn một giá trị mục tiêu nhất định do giao thức xác định. Trong khai thác Bitcoin, băm khối phải bắt đầu bằng một số lượng số không nhất định - giá trị mục tiêu này được gọi là độ khó khai thác.
Bước 4: Phát sóng khối đã khai thác
Như chúng ta đã thấy, các thợ mỏ phải băm tiêu đề khối nhiều lần bằng cách sử dụng các giá trị nonce khác nhau. Họ làm như vậy cho đến khi tìm thấy một băm khối hợp lệ. Khi một thợ mỏ tìm thấy một băm khối hợp lệ, họ phát sóng khối này đến mạng. Sau đó, tất cả các nút xác thực khác sẽ kiểm tra xem khối có hợp lệ không và nếu có, thêm khối mới vào bản sao blockchain của họ.
Tại thời điểm này, khối ứng cử viên trở thành một khối đã xác nhận, và tất cả các thợ mỏ chuyển sang khai thác khối tiếp theo. Các thợ mỏ không thể tìm thấy băm hợp lệ đúng hạn sẽ bỏ khối ứng cử viên của họ khi một cuộc đua khai thác mới bắt đầu.
Điều gì sẽ xảy ra nếu hai khối được khai thác cùng một lúc?
Đôi khi, hai thợ mỏ phát sóng một khối hợp lệ cùng một lúc, và mạng kết thúc với hai khối cạnh tranh. Các thợ mỏ sau đó bắt đầu khai thác khối tiếp theo dựa trên khối mà họ nhận được đầu tiên, dẫn đến việc mạng tạm thời chia thành hai phiên bản khác nhau của blockchain.
Cạnh tranh giữa các khối này 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 nào trước đó được coi là người chiến thắng. Khối sau đó bị bỏ lại được gọi là khối mồ côi hoặc khối cũ, điều này khiến tất cả các thợ mỏ đã chọn khối đó quay lại khai thác chuỗi của khối chiến thắng.
Độ khó khai thác là gì?
Độ khó khai thác được điều chỉnh thường xuyên bởi giao thức để đảm bảo tỷ lệ tạo khối mới ổn định, dẫn đến việc phát hành đồng coin mới ổn định và có thể dự đoán được. Độ khó điều chỉnh tỷ lệ thuận với lượng sức mạnh tính toán (tốc độ băm) được dành cho mạng.
Mỗi khi có thợ mỏ mới tham gia vào mạng và cạnh tranh tăng lên, độ khó băm tăng lên, điều này ngăn chặn thời gian khối trung bình giảm xuống. Ngược lại, nếu nhiều thợ mỏ rời khỏi mạng, độ khó băm giảm xuống, khiến việc khai thác một khối mới dễ dàng hơn. Những điều chỉnh này giữ cho thời gian khối trung bình không thay đổi, bất kể tổng sức mạnh băm của mạng là bao nhiêu.
Các loại khai thác tiền điện tử
Có nhiều cách để khai thác tiền điện tử. Thiết bị và quy trình thay đổi khi phần cứng và thuật toán đồng thuận mới xuất hiện. Thông thường, các thợ mỏ sử dụng các đơn vị tính toán chuyên dụng để giải quyết các phương trình mật mã phức tạp. Hãy cùng xem xét một số phương pháp khai thác phổ biến nhất.
Khai thác CPU
Khai thác Đơn vị Xử lý Trung tâm (CPU) liên quan đến việc sử dụng CPU của máy tính để thực hiện các hàm băm cần thiết theo mô hình Bằng chứng công việc (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 bởi một CPU thông thường. Bất kỳ ai cũng có thể thử khai thác tiền điện tử vào thời điểm đó.
Tuy nhiên, khi ngày càng nhiều người bắt đầu khai thác BTC và tốc độ băm của mạng tăng lên, việc khai thác có lợi trở nên ngày càng khó khăn. Sự xuất hiện của phần cứng khai thác chuyên dụng với sức mạnh xử lý lớn hơn cuối cùng đã khiến khai thác CPU gần như không thể. Ngày nay, khai thác CPU có thể không còn là một lựa chọn khả thi, vì hầu hết các thợ mỏ sử dụng phần cứng chuyên dụng.
Khai thác GPU
Các Đơn vị Xử lý Đồ họa (GPU) được thiết kế để xử lý nhiều loại ứng dụng cùng một lúc. Mặc dù chúng thường được sử dụng cho trò chơi video hoặc kết xuất đồ họa, nhưng chúng cũng có thể được sử dụng để khai thác.
GPU tương đối rẻ và linh hoạt hơn so với phần cứng khai thác chuyên dụng cao. GPU có thể được sử dụng để khai thác một số altcoin, nhưng hiệu suất của chúng phụ thuộc vào độ khó khai thác và thuật toán.
Khai thác ASIC
Mạch tích hợp chuyên dụng (ASIC) được thiết kế để phục vụ một mục đích cụ thể duy nhất. Trong tiền điện tử, thuật ngữ này ám chỉ phần cứng chuyên dụng được thiết kế độc quyền cho việc khai thác. Khai thác ASIC được biết đến là có hiệu suất cao, nhưng tương đối đắt.
Bởi vì các thợ mỏ ASIC đang dẫn đầu trong công nghệ khai thác, chi phí của một đơn vị cao hơn nhiều so với CPU hoặc GPU. Ngoài ra, sự tiến bộ liên tục của công nghệ ASIC có thể nhanh chóng làm cho các mô hình ASIC cũ trở nên không có lợi nhuận. Điều này làm cho khai thác ASIC trở thành một trong những cách khai thác đắt nhất, nhưng nó là hiệu quả nhất và có thể có lợi nếu được thực hiện trên quy mô lớn.
Các nhóm khai thác
Vì mỗi phần thưởng khối chỉ được trao cho thợ mỏ thành công đầu tiên, xác suất khai thác một khối là cực kỳ thấp. Các thợ mỏ có tỷ lệ nhỏ phần sức mạnh khai thác có cơ hội rất nhỏ để khám phá khối tiếp theo một mình. Các nhóm khai thác cung cấp một giải pháp cho vấn đề này.
Các nhóm khai thác là các nhóm thợ mỏ tập hợp tài nguyên (sức mạnh băm) của họ để tăng cơ hội nhận phần thưởng khối. Khi nhóm thành công tìm thấy một khối, các thợ mỏ trong nhóm chia sẻ phần thưởng theo lượng công việc mà mỗi người đã đóng góp.
Các nhóm khai thác có thể mang lại lợi ích cho các thợ mỏ cá nhân về chi phí phần cứng và điện, nhưng sự thống trị của họ trong khai thác đã dấy lên lo ngại về sự tập trung và khả năng bị tấn công 51%.
Khai thác đám mây
Thay vì mua thiết bị, các thợ mỏ đám mây thuê sức mạnh tính toán từ một nhà cung cấp khai thác đám mây. Đây là một cách đơn giản hơn để bắt đầu khai thác, nhưng cũng đi kèm với những rủi ro như lừa đảo hoặc lợi nhuận thấp hơn. Nếu bạn quyết định thử khai thác đám mây, hãy chắc chắn chọn một nhà cung cấp uy tín như Binance.
Khai thác Bitcoin là gì và nó hoạt động như thế nào?
Bitcoin là ví dụ phổ biến nhất và được thiết lập tốt nhất của một loại tiền điện tử có thể khai thác; khai thác Bitcoin dựa trên thuật toán đồng thuận PoW.
PoW là cơ chế đồng thuận blockchain gốc được tạo ra bởi Satoshi Nakamoto và được giới thiệu trong tài liệu whitepaper Bitcoin năm 2008. Nói tóm lại, PoW xác định cách một mạng blockchain đạt được sự đồng thuận giữa tất cả các bên tham gia phân phối mà không cần trung gian bên thứ ba. Điều này được thực hiện bằng cách yêu cầu đầu tư đáng kể vào điện và sức mạnh tính toán để không khuyến khích các tác nhân xấu.
Như chúng ta đã thấy, các giao dịch đang chờ xử lý trên một mạng PoW được sắp xếp và thêm vào các khối bởi các thợ mỏ cạnh tranh để giải các câu đố bằng phần cứng khai thác chuyên dụng. Thợ mỏ đầu tiên tìm ra một giải pháp hợp lệ có thể phát sóng khối của họ đến blockchain, và, nếu các nút xác thực chấp nhận khối của họ, thợ mỏ nhận được phần thưởng khối.
Số lượng tiền điện tử trong phần thưởng khối thay đổi từ blockchain này sang blockchain khác. Ví dụ, trên blockchain Bitcoin, các thợ mỏ có thể nhận được 3.125 BTC trong phần thưởng khối tính đến tháng 12 năm 2024. Do cơ chế giảm một nửa của Bitcoin, số lượng BTC trong phần thưởng khối giảm một nửa sau mỗi 210.000 khối (khoảng mỗi bốn năm).
Khai thác tiền điện tử có sinh lời không?
Mặc dù có thể kiếm tiền từ việc khai thác tiền điện tử, nhưng điều này đòi hỏi phải xem xét cẩn thận, quản lý rủi ro và nghiên cứu. Nó cũng liên quan đến sự đầu tư và rủi ro, chẳng hạn như chi phí phần cứng, sự biến động giá tiền điện tử và các thay đổi trong giao thức tiền điện tử. Để giảm thiểu những rủi ro này, các thợ mỏ thường tham gia vào các phương pháp quản lý rủi ro trong khi đánh giá các chi phí và lợi ích tiềm năng.
Tính khả thi của việc khai thác tiền điện tử phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Một trong số đó là sự thay đổi trong giá tiền điện tử. Khi giá tiền điện tử tăng, giá trị fiat của phần thưởng khai thác cũng tăng. Ngược lại, tính khả thi có thể giảm khi giá giảm.
Hiệu suất của phần cứng khai thác cũng là một yếu tố quan trọng trong việc xác định tính khả thi của việc khai thác. Phần cứng khai thác có thể đắt, vì vậy các thợ mỏ phải cân bằng chi phí của phần cứng với phần thưởng tiềm năng mà nó có thể tạo ra. Một yếu tố khác cần xem xét là chi phí điện; nếu quá cao, nó có thể vượt quá lợi nhuận và khiến việc khai thác trở nên không có lợi.
Ngoài ra, phần cứng khai thác có thể cần được nâng cấp tương đối thường xuyên, vì chúng có xu hướng trở nên lỗi thời khá nhanh. Các mô hình mới sẽ vượt trội hơn các mô hình cũ, và nếu các thợ mỏ không có ngân sách để nâng cấp máy của họ, họ sẽ có khả năng gặp khó khăn trong việc duy trì tính cạnh tranh.
Cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, những thay đổi đáng kể có thể xảy ra ở cấp độ giao thức. Ví dụ, việc giảm một nửa Bitcoin có thể ảnh hưởng đến tính khả thi của việc khai thác vì nó cắt giảm phần thưởng cho việc khai thác một khối xuống một nửa. Trong những trường hợp khác, quá trình khai thác có thể bị thay thế bởi các phương pháp xác thực khác. Ví dụ, Ethereum đã chuyển hoàn toàn từ PoW sang cơ chế đồng thuận Bằng chứng cổ phần (PoS) vào tháng 9 năm 2022, điều này khiến việc khai thác trở nên không cần thiết.
Những suy nghĩ cuối cùng
Khai thác tiền điện tử là một phần quan trọng của Bitcoin và các blockchain PoW khác vì nó giúp giữ cho mạng an toàn và việc phát hành các đồng coin mới ổn định.
Khai thác có một số lợi thế và bất lợi nhất định. Lợi thế rõ ràng nhất là thu nhập tiềm năng từ phần thưởng khối. Tuy nhiên, điều này bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, bao gồm chi phí điện và giá thị trường. Trước khi bạn bắt đầu khai thác tiền điện tử, bạn nên tự nghiên cứu (DYOR) và đánh giá tất cả các rủi ro tiềm năng.
Đọc thêm
Blockchain là gì và nó hoạt động như thế nào?
Cách khai thác tiền điện tử?
Staking tiền điện tử là gì và nó hoạt động như thế nào?
Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm: Nội dung này được trình bày cho bạn trên cơ sở "nguyên trạng" vì mục đích thông tin chung và giáo dục, không có đại diện hoặc bảo đảm nào. Nó không nên được hiểu là lời khuyên tài chính, pháp lý hoặc chuyên nghiệp khác, cũng không có ý định 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 nghiệp thích hợp. Nếu bài viết được đóng góp bởi một bên thứ ba, hãy lưu ý rằng những quan điểm đó thuộc về bên đóng góp thứ ba, và không nhất thiết phản ánh quan điểm của Binance Academy. Vui lòng đọc tuyên bố miễn trừ trách nhiệm đầy đủ của chúng tôi tại đây để biết thêm chi tiết. Giá của tài sản kỹ thuật số có thể biến động. Giá trị đầu tư của bạn có thể giảm xuống hoặc tăng lên và bạn có thể không lấy lại số tiền đã đầu tư. Bạn hoàn toàn chịu trách nhiệm cho các quyết định đầu tư của mình và Binance Academy không chịu trách nhiệm cho bất kỳ tổn thất nào bạn có thể gặp phải. Tài liệu này không nên được hiểu là lời khuyên tài chính, pháp lý hoặc chuyên nghiệp khác. Để biết thêm thông tin, hãy xem Điều khoản Sử dụng và Cảnh báo Rủi ro của chúng tôi.
