Tóm lược
Hoạt động đào tiền mã hóa giúp xác minh và xác thực các giao dịch blockchain. Nó cũng đề cập đến quá trình tạo ra các đơn vị tiền mã hóa mới.
Công việc này được thực hiện bởi các thợ đào, đòi hỏi các thiết bị máy tính chuyên sâu, nhưng đó cũng là thứ giúp cho mạng blockchain được an toàn.
Đào tiền mã hóa là gì?
Hoạt động đào tiền mã hóa giúp đảm bảo tính bảo mật và phi tập trung cho các các loại tiền mã hóa như Bitcoin, dựa trên cơ chế đồng thuận Proof of Work (PoW). Khai thác/đào tiền mã hóa là quá trình mà trong đó các giao dịch tiền mã hoá giữa người dùng được xác minh và thêm vào sổ cái blockchain công khai. Do đó, hoạt động đào là một yếu tố quan trọng cho phép Bitcoin hoạt động mà không cần đến cơ quan trung ương.
Các hoạt động đào cũng đưa các đồng tiền mới vào dòng tiền đang lưu thông. Tuy nhiên, việc đào tiền mã hóa tuân theo một bộ quy tắc được mã hóa cứng chi phối quá trình khai thác và ngăn chặn bất kỳ ai tự ý tạo tiền mới. Các quy tắc này được tích hợp vào các giao thức tiền mã hoá cơ bản và được thực thi bởi toàn bộ mạng gồm hàng nghìn node.
Để tạo các đơn vị tiền mã hoá mới, những thợ đào sử dụng sức mạnh tính toán của họ để giải các câu đố mật mã phức tạp. Thợ đào đầu tiên giải được câu đố có quyền thêm một khối giao dịch mới vào blockchain và phát nó lên mạng.
Quá trình đào tiền mã hóa diễn ra như thế nào?
Khi các giao dịch blockchain mới được thực hiện, chúng được gửi đến một bể được gọi là bộ nhớ (memory pool). Công việc của một thợ đào là xác minh tính hợp lệ của các giao dịch đang chờ xử lý và sắp xếp chúng thành các khối.
Bạn có thể xem một khối như một trang của sổ cái blockchain, trong đó một số giao dịch được ghi lại (cùng với các dữ liệu khác). Cụ thể hơn, một node đào có trách nhiệm thu thập các giao dịch chưa được xác nhận từ bộ nhớ và tập hợp chúng thành một khối ứng viên (candidate block).
Sau đó, thợ đào sẽ cố gắng chuyển đổi khối ứng cử viên này thành một khối hợp lệ, được xác nhận. Để làm được điều này, thợ đào 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, thợ đào sẽ nhận được phần thưởng khối bao gồm tiền mã hóa mới được tạo cộng với phí giao dịch. Chúng ta hãy xem cách nó hoạt động.
Bước 1 - Băm các giao dịch
Bước đầu tiên của việc đào một khối là nhận các giao dịch đang chờ xử lý từ nhóm bộ nhớ và gửi từng giao dịch thông qua một hàm băm. Mỗi khi một phần dữ liệu được chạy qua hàm băm, một đầu ra có kích thước cố định được gọi là chuỗi băm sẽ được tạo.
Trong bối cảnh của việc đào tiền mã hóa, chuỗi băm của mỗi giao dịch bao gồm một chuỗi số và chữ cái hoạt động như một định danh. Chuỗi băm giao dịch đại diện cho tất cả thông tin có trong giao dịch đó.
Ngoài việc băm và liệt kê từng giao dịch riêng lẻ, thợ đào còn thêm một giao dịch tùy chỉnh, trong giao dịch đó họ tự gửi cho mình phần thưởng khối. Giao dịch này được gọi là giao dịch coinbase và là thứ tạo ra các đồng tiền hoàn toàn mới. Trong hầu hết các trường hợp, giao dịch coinbase là giao dịch đầu tiên được ghi lại trong một khối mới, tiếp theo là tất cả các giao dịch đang chờ xử lý mà họ muốn xác thực.
Bước 2 - Tạo cây Merkle
Sau khi mỗi giao dịch được băm, các giá trị băm được tổ chức thành cái được gọi là cây Merkle (còn được gọi là cây chuỗi băm). Cây Merkle được tạo bằng cách tổ chức các chuỗi băm giao dịch thành các cặp, sau đó băm chúng.
Các chuỗi băm đầu ra mới sau đó được tổ chức thành từng cặp và băm lại một lần nữa, và quá trình này được lặp lại cho đến khi tạo ra một chuỗi băm duy nhất. Chuỗi băm cuối cùng này còn được gọi là chuỗi băm gốc (hoặc gốc Merkle) và về cơ bản là chuỗi băm đại diện cho tất cả các chuỗi băm trước đó đã được sử dụng để tạo ra nó.
Bước 3 - Tìm một tiêu đề khối hợp lệ (chuỗi băm khối)
Tiêu đề khối (block header) hoạt động như một mã định danh cho từng khối riêng lẻ, có nghĩa là mỗi khối có một chuỗi băm duy nhất. Khi tạo một khối mới, các thợ đào kết hợp chuỗi băm của khối trước đó với chuỗi băm gốc của khối ứng viên của họ để tạo ra một chuỗi băm khối mới. Họ cũng phải thêm một số tùy ý được gọi là nonce.
Vì vậy, khi cố gắng xác thực khối ứng viên của họ, thợ đào cần kết hợp chuỗi băm gốc, chuỗi băm của khối trước đó và một nonce và gửi tất cả chúng vào một hàm băm. Mục tiêu của họ là làm điều này lặp đi lặp lại cho đến khi họ có thể tạo ra một chuỗi băm hợp lệ.
Không thể thay đổi chuỗi gốc và chuỗi băm của khối trước đó, vì vậy thợ đào cần thay đổi giá trị nonce nhiều lần cho đến khi tìm thấy chuỗi băm hợp lệ. Để được xem là hợp lệ, đầu ra (chuỗi băm khối) phải nhỏ hơn một giá trị đích nhất định, được xác định bởi giao thức. Trong việc đào Bitcoin, chuỗi băm khối phải bắt đầu bằng một số 0 nhất định — đây được gọi là độ khó khai thác.
Bước 4: Phát khối đã đào
Như chúng ta đã thấy, các công cụ đào phải liên tục băm tiêu đề khối bằng cách sử dụng các giá trị nonce khác nhau. Họ làm như vậy cho đến khi tìm thấy một chuỗi băm khối hợp lệ, sau đó thợ đào đã tìm thấy nó sẽ phát khối này lên mạng. Tất cả các node khác sẽ kiểm tra xem khối và chuỗi băm của nó có hợp lệ hay không và nếu có, khối mới sẽ được thêm vào blockchain bản sao mà các node này lưu giữ.
Tại thời điểm này, khối ứng cử viên trở thành một khối được xác thực và tất cả các thợ đào chuyển sang việc đào khối tiếp theo. Tất cả những thợ đào không thể tìm thấy mã băm hợp lệ đúng lúc sẽ loại bỏ khối ứng viên của họ và cuộc đua khai thác lại bắt đầu.
Điều gì sẽ xảy ra nếu hai block được đào cùng một lúc?
Đôi khi có trường hợp hai thợ đào phát một khối hợp lệ cùng một lúc và mạng kết thúc với hai khối cạnh tranh. Sau đó, những thợ đào bắt đầu khai thác khối tiếp theo dựa trên khối họ nhận được đầu tiên, khiến mạng tạm thời chia thành hai phiên bản khác nhau của blockchain.
Sự cạnh tranh giữa các khối này sẽ tiếp tục cho đến khi khối tiếp theo được khai thác, nằm trên một trong các khối cạnh tranh. Khi một khối mới được đào, khối nào đến trước khối đó sẽ được xem là người chiến thắng. Khối bị bỏ rơi được gọi là khối mồ côi hoặc khối cũ, khiến tất cả những thợ đào đã chọn khối này quay lại khai khác chuỗi của khối chiến thắng.
Độ khó đào là gì?
Độ khó đào thường xuyên được điều chỉnh bởi giao thức để đảm bảo tốc độ tạo khối mới không đổi và do đó, việc phát hành tiền mới ổn định và có thể dự đoán được. Độ khó điều chỉnh tương ứng với lượng sức mạnh tính toán (tỷ lệ băm - hash rate) dành cho mạng.
Do đó, mỗi khi các thợ đào mới tham gia vào mạng và sự cạnh tranh tăng lên, độ khó băm sẽ tăng lên, ngăn thời gian khối trung bình giảm xuống. Ngược lại, nếu nhiều thợ đào rời khỏi mạng, thì độ khó băm sẽ giảm xuống, giúp việc đào một khối mới dễ dàng hơn. Những điều chỉnh này giữ cho thời gian khối không đổi, bất kể tổng sức mạnh băm của mạng là bao nhiêu.
Các phương thức đào tiền mã hóa
Có một số cách để đào tiền mã hóa. Thiết bị và quy trình thay đổi khi phần cứng và thuật toán đồng thuận mới xuất hiện. Thông thường, các thợ đào sử dụng các máy tính chuyên dụng để giải các phương trình mật mã phức tạp. Chúng ta hãy xem xét một số loại máy đào phổ biến nhất.
Đào bằng CPU
Khai thác bằng Bộ xử lý trung tâm (CPU) là việc sử dụng CPU của máy tính để thực hiện các chức năng băm theo yêu cầu của PoW. Trong những ngày đầu của Bitcoin, chi phí đào và rào cản gia nhập thấp khiến độ khó của nó có thể được xử lý bởi một CPU thông thường, vì vậy bất kỳ ai cũng có thể thử đào BTC và các loại tiền mã hóa khác.
Tuy nhiên, khi nhiều người bắt đầu đào BTC hơn và tỷ lệ băm của mạng tăng lên, việc đào có lãi ngày càng trở nên khó khăn hơn. Trên hết, sự gia tăng của phần cứng đào chuyên dụng với sức mạnh tính toán lớn hơn đã khiến việc đào tiền mã hóa bằng CPU gần như là điều không thể. Ngày nay, việc đào tiền mã hóa bằng CPU không còn là một lựa chọn khả thi, vì tất cả các thợ đào đều sử dụng các phần cứng chuyên dụng.
Đào bằng GPU
Bộ xử lý đồ họa (GPU) được thiết kế để xử lý song song một loạt các 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 sử dụng để đào tiền mã hóa.
GPU tương đối rẻ và linh hoạt hơn so với phần cứng khai thác ASIC chuyên dụng. Mặc dù bạn vẫn có thể đào một số altcoin bằng GPU, nhưng hiệu quả của chúng phụ thuộc vào độ khó và thuật toán đào.
Đào bằng ASIC
Mạch tích hợp dành riêng cho ứng dụng (ASIC) được thiết kế để phục vụ một mục đích cụ thể. Với tiền mã hóa, nó đề cập đến phần cứng chuyên dụng được phát triển để tập trung vào việc đào tiền. Việc đào tiền mã hóa bằng ASIC được biết đến là có hiệu quả cao nhưng đồng thời cũng tốn kém. Vì các máy đào ASIC có công nghệ khai thác tiên tiến hơn, chi phí của một đơn vị sẽ cao hơn nhiều so với CPU hoặc GPU.
Ngoài ra, sự tiến bộ không ngừng của công nghệ ASIC có thể nhanh chóng khiến các mẫu ASIC cũ trở nên vô dụng và do đó, cần được thay thế thường xuyên. Ngay cả khi không bao gồm chi phí điện, điều này làm cho việc đào tiền mã hóa bằng ASIC trở thành một trong những cách khai thác đắt nhất.
Các nhóm thợ đào
Vì thợ đào thành công đầu tiên được cấp phần thưởng khối nên xác suất tìm thấy chuỗi băm chính xác là cực kỳ thấp. Những thợ đào chỉ sở hữu một tỷ lệ nhỏ sức mạnh đào có ít cơ hội để tự mình khám phá ra khối tiếp theo. Các hội thợ đào (mining pool) cung cấp một giải pháp cho vấn đề này.
Hội thợ đào là các nhóm thợ đào cùng tổng hợp tài nguyên của họ (sức mạnh băm) để tăng xác suất giành được phần thưởng khối. Khi nhóm tìm thấy thành công một khối, những thợ đào trong nhóm sẽ chia sẻ phần thưởng theo khối lượng công việc mà mỗi người đã đóng góp.
Các hội thợ đào có thể mang lại lợi ích cho từng thợ đào về chi phí phần cứng và điện, nhưng sự thống trị của họ trong việc đào tiền mã hóa làm dấy lên lo ngại về một cuộc tấn công 51% vào mạng blockchain.
Đào Bitcoin là gì và việc này diễn ra như thế nào?
Bitcoin là ví dụ phổ biến và là đồng tiền mã hóa được thiết lập tốt nhất với hoạt động đào. Việc đào bitcoin về cơ bản dựa trên thuật toán đồng thuận PoW.
PoW là cơ chế đồng thuận ban đầu của blockchain do Satoshi Nakamoto tạo ra và được giới thiệu trong sách trắng Bitcoin vào năm 2008. Tóm lại, PoW xác định cách một mạng blockchain đạt được sự đồng thuận giữa tất cả những người tham gia mà không cần bên trung gian thứ ba. Nó thực hiện điều này bằng cách yêu cầu sức mạnh tính toán lớn để vô hiệu hóa các tác nhân xấu.
Như chúng ta đã thấy, các giao dịch trên mạng PoW được xác minh bởi những thợ đào cạnh tranh để giải các câu đố mật mã phức tạp bằng cách sử dụng phần cứng đào chuyên dụng. Thợ đào đầu tiên tìm ra giải pháp hợp lệ sau đó có thể phát khối giao dịch của họ lên blockchain và nhận phần thưởng khối.
Tùy vào mạng khai thác, số lượng tiền mã hóa trong phần thưởng khối sẽ thay đổi. Ví dụ: trên blockchain Bitcoin, một thợ đào thành công có thể nhận được 6,25 BTC từ mỗi phần thưởng khối (tính từ tháng 12/2021). Do cơ chế giảm một nửa của Bitcoin, lượng BTC trong phần thưởng khối giảm một nửa sau mỗi 210.000 khối (khoảng bốn năm một lần).
Việc đào tiền mã hóa có còn sinh lời vào năm 2023 không?
Mặc dù có thể kiếm tiền từ việc đào tiền mã hóa, nhưng bạn phải cân nhắc, quản lý rủi ro và nghiên cứu cẩn thận. Vì hoạt động này cũng liên quan đến các khoản đầu tư và rủi ro, chẳng hạn như chi phí phần cứng, biến động giá và việc thay đổi giao thức tiền mã hoá. Để giảm thiểu những rủi ro này, thợ đào phải thường xuyên tham gia vào các hoạt động quản lý rủi ro và đánh giá chi phí và lợi ích tiềm năng của việc khai thác trước khi bắt đầu.
Lợi nhuận của một hoạt động đào phụ thuộc vào quy mô và các vị trí của nó. Một trong số đó là những thay đổi về giá tiền mã hóa. Khi giá tiền mã hoá tăng lên, giá trị pháp định của phần thưởng đào cũng tăng lên. Ngược lại, lợi nhuận có thể giảm cùng với việc giảm giá.
Hiệu quả của phần cứng đào cũng là một yếu tố quan trọng trong việc xác định lợi nhuận của việc đào. Phần cứng đào có thể đắt đỏ, vì vậy những thợ đào 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 năng; nếu chi phí này quá cao, nó có thể lớn hơn thu nhập và khiến việc đào tiền mã hóa không có lãi.
Ngoài ra, các thiết bị phần cứng dùng cho việc đào tiền mã hóa có thể phải được nâng cấp tương đối thường xuyên, vì chúng có xu hướng trở nên lỗi thời khá nhanh. Các mô hình mới sẽ hoạt động tốt hơn các mô hình cũ và nếu các công ty đào thiếu ngân sách để nâng cấp máy móc của họ, họ có thể sẽ phải vật lộn để duy trì tính cạnh tranh.
Cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, có những thay đổi xảy ra ở cấp độ giao thức. Ví dụ: chu kỳ giảm một nửa phần thưởng của Bitcoin có thể ảnh hưởng đến lợi nhuận đào vì nó cắt giảm một nửa phần thưởng cho việc đào một khối. Ngoài ra, Ethereum đã chuyển hoàn toàn từ cơ chế đồng thuận PoW sang Proof of Stake (PoS) vào tháng 9 năm 2022, khiến việc đào ETH không còn cần thiết.
Tổng kết
Đào tiền mã hoá là một phần quan trọng của Bitcoin và các blockchain PoW khác vì nó giúp giữ an toàn cho mạng và phát hành tiền mới ổn định. Ngoài ra, việc đào tiền mã hóa có thể tạo thu nhập thụ động cho những thợ đào. Bạn có thể tìm hiểu thêm với các hướng dẫn từng bước này trong bài viết Cách đào tiền mã hóa của chúng tôi.
Việc đào tiền mã hóa có những ưu điểm và nhược điểm nhất định, rõ ràng nhất là thu nhập tiềm năng từ phần thưởng khối. Tuy nhiên, lợi nhuận đào có thể bị ảnh hưởng bởi một số yếu tố, bao gồm chi phí điện và giá cả trên thị trường. Do đó, trước khi bắt đầu đào tiền mã hóa, bạn nên thực hiện nghiên cứu của riêng mình (DYOR) và đánh giá tất cả các rủi ro tiềm ẩn.
Đọc thêm:
Tuyên bố từ chối trách nhiệm và Cảnh báo rủi ro: Nội dung này được trình bày cho bạn trên cơ sở "nguyên trạng" chỉ nhằm mục đích thông tin chung và giáo dục, không có bất kỳ hình thức đại diện hay bảo đảm nào. Nó không nên được hiểu là tư vấn tài chính, pháp lý hoặc chuyên nghiệp khác, cũng như không nhằm khuyến nghị mua bất kỳ sản phẩm hoặc dịch vụ cụ thể nào. Bạn nên tìm kiếm lời khuyên của riêng bạn từ các cố vấn chuyên nghiệp thích hợp. Trong trường hợp bài viết được đóng góp bởi cộng tác viên bên thứ ba, xin lưu ý rằng những quan điểm thể hiện đó thuộc về cộng tác viên bên thứ ba và không nhất thiết phản ánh quan điểm của Binance Academy. Vui lòng đọc tuyên bố từ chối trách nhiệm đầy đủ của chúng tôi tại đây để biết thêm chi tiết. Giá tài sản kỹ thuật số có thể biến động. 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 pháp lý cho bất kỳ tổn thất nào mà bạn có thể phải gánh chịu. Tài liệu này không nên được hiểu là tư vấn tài chính, pháp lý hoặc chuyên nghiệp khác. Để biết thêm thông tin, hãy xem Điều khoản sử dụng và Cảnh báo rủi rocủa chúng tôi.