Tóm tắt
Khai thác tiền điện tử xác minh các giao dịch trên blockchain và là quá trình tạo ra các đơn vị tiền điện tử mới.
Người khai thác yêu cầu một lượng lớn tài nguyên máy tính, điều này cũng đảm bảo tính bảo mật của mạng blockchain.
Khai thác tiền điện tử dựa trên cơ chế đồng thuận Proof of Work (PoW) để đảm bảo tính bảo mật và phân cấp của các loại tiền điện tử như Bitcoin. thay đổi. Khai thác là quá trình xác thực các giao dịch của người dùng và thêm chúng vào sổ cái công khai của blockchain. Do đó, khai thác là yếu tố then chốt để Bitcoin hoạt động bình thường mà không cần cơ quan trung ương.
Hoạt động khai thác cũng chịu trách nhiệm đưa tiền mới vào nguồn cung lưu hành 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 ai đó tạo ngẫu nhiên các đồng tiền mới. Các quy tắc này được tích hợp vào giao thức tiền điện tử cơ bản và được thực thi bởi toàn bộ mạng lưới gồm hàng nghìn nút.
Để tạo 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 thành công câu đố có quyền thêm khối giao dịch mới vào chuỗi khối và xuất bản nó lên mạng.
Sau khi một giao dịch blockchain mới hoàn tất, nó sẽ được gửi đến nhóm khai thác được 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 và tích hợp chúng thành các khối.
Một khối có thể được coi là một trang của sổ cái blockchain, ghi lại một số giao dịch và dữ liệu khác. Cụ thể, các nút khai thác chịu trách nhiệm thu thập các giao dịch chưa được xác nhận từ mempool và tích hợp chúng vào các khối ứng cử viên.
Người khai thác sau đó cố gắng chuyển đổi khối ứng viên thành khối được xác nhận hợp lệ. Để thực hiện quá trình chuyển đổi này, người khai thác phải giải các bài toán phức tạp, một quá trình đòi hỏi tài nguyên máy tính đáng kể. 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 và phí giao dịch. Cách khai thác hoạt động được giải thích thêm bên dưới.
Bước 1 của quá trình khai thác khối là lấy các giao dịch đang chờ xử lý từ mempool và gửi từng giao dịch đó thông qua hàm băm. Mỗi khi một phần dữ liệu được chạy qua hàm băm, đầu ra có kích thước cố định sẽ được tạo ra gọi là "giá trị băm".
Trong quá trình khai thác, giá trị băm của mỗi giao dịch bao gồm một chuỗi số và chữ cái, được sử dụng làm mã định danh . Băm giao dịch đại diện cho tất cả thông tin có trong giao dịch đó.
Ngoài việc băm và phân thành một cột cho mỗi giao dịch, thợ mỏ còn thêm các giao dịch tùy chỉnh để gửi khối cho mình phần thưởng. Giao dịch này được gọi là "giao dịch coinbase", có nghĩa là một đồng tiền mới được tạo ra. Trong hầu hết các trường hợp, giao dịch này là giao dịch đầu tiên được ghi lại trong một khối mới và tất cả các giao dịch tiếp theo đều đang chờ xác minh.
Sau khi mỗi giao dịch được băm, các giá trị băm này được kết hợp thành một "cây Merkle" (còn gọi là "cây băm"). Băm giao dịch được kết hợp thành từng cặp và sau đó được băm để tạo ra cây Merkle.
Sau khi kết quả băm mới được kết hợp thành từng cặp, nó sẽ được băm lại và toàn bộ quá trình được lặp lại cho đến khi tạo ra một hàm băm duy nhất . mong. Hàm băm cuối cùng được tạo còn được gọi là "băm gốc (hoặc gốc Merkle)" và về cơ bản đại diện cho tất cả các hàm băm trước đó được sử dụng để tạo hàm băm gốc.
Tiêu đề khối được sử dụng làm mã định danh cho mỗi khối độc lập, đại diện cho mỗi khối. Mỗi khối có một giá trị 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 để tạo ra hàm băm khối mới. Ngoài ra, người khai thác phải thêm một số ngẫu nhiên gọi là "nonce".
Do đó, khi người khai thác cố gắng xác minh một khối ứng cử viên, họ cần kết hợp hàm băm gốc, hàm băm của khối trước đó, và nonce Tích hợp chúng lại với nhau và xử lý chúng thông qua hàm băm. Mục đích của việc lặp lại này là tạo ra một hàm băm hợp lệ.
Không thể thay đổi hàm băm gốc so với hàm băm của khối trước đó, do đó, người khai thác phải thay đổi số nonce nhiều lần cho đến khi họ tìm thấy hàm băm hợp lệ. Đầu ra (băm khối) phải nhỏ hơn một giá trị mục tiêu nhất định được xác định bởi giao thức để được coi là hợp lệ. Trong khai thác Bitcoin, hàm băm khối phải bắt đầu bằng nhiều số 0, được gọi là “độ khó khai thác”.
Như chúng ta có thể thấy, người khai thác phải liên tục băm tiêu đề khối bằng cách sử dụng các giá trị nonce khác nhau cho đến khi tìm thấy hàm băm khối hợp lệ. Người khai thác tìm thấy hàm băm có thể xuất bản khối lên mạng. Tất cả các nút khác sẽ kiểm tra xem khối và hàm băm của nó có hợp lệ hay không. Nếu hợp lệ, khối mới sẽ được thêm vào bản sao của blockchain.
Khối ứng cử viên hiện trở thành khối được xác nhận và tất cả thợ mỏ sẽ tiếp tục khai thác khối tiếp theo. Những người khai thác không tìm thấy giá trị băm hợp lệ kịp thời sẽ từ bỏ các khối ứng cử viên của họ và tham gia lại cuộc thi khai thác.
Đôi khi, hai thợ mỏ sẽ xuất bản một khối hợp lệ cùng một lúc và mạng sẽ kết thúc với hai khối cạnh tranh. Những người khai thác sẽ bắt đầu khai thác khối tiếp theo dựa trên khối mà họ nhận được đầu tiên, khiến mạng tạm thời bị chia thành hai phiên bản blockchain khác nhau.
Sự cạnh tranh giữa các khối sẽ tiếp tục cho đến khi một khối mới được khai thác dựa trên bất kỳ khối cạnh tranh nào. Khối đầu tiên khai thác được khối mới sẽ được coi là khối chiến thắng. Khối bị loại bỏ được gọi là "khối mồ côi" hoặc "khối cũ" và tất cả những người khai thác chọn khối này sẽ di chuyển đến chuỗi nơi đặt khối chiến thắng để tiếp tục khai thác.
Độ khó khai thác được điều chỉnh thường xuyên bởi giao thức để đảm bảo tốc độ tạo khối mới không thay đổi, từ đó ổn định việc phát hành đồng tiền mới theo kế hoạch. Độ khó tỷ lệ thuận với sức mạnh tính toán (tốc độ băm) được đưa vào mạng.
Do đó, mỗi khi một người khai thác mới tham gia mạng, sự cạnh tranh sẽ tăng cường, độ khó của hoạt động băm sẽ tăng theo và thời gian tạo khối trung bình sẽ tăng lên. Không thể rút ngắn được. Ngược lại, nếu hầu hết các thợ đào rời khỏi mạng và độ khó băm giảm thì việc khai thác các khối mới sẽ dễ dàng hơn. Sau khi độ khó được điều chỉnh, thời gian tạo khối sẽ không bị ảnh hưởng bởi sức mạnh băm chung của mạng và sẽ luôn không thay đổi.
Có nhiều cách để khai thác tiền điện tử Đa dạng . Các thuật toán đồng thuận và phần cứng mới liên tục xuất hiện, đồng thời thiết bị và quy trình đang được tối ưu hóa. Thợ mỏ thường sử dụng các thiết bị điện toán chuyên dụng để giải các phương trình mật mã phức tạp. Hãy lấy một số phương pháp khai thác phổ biến nhất làm ví dụ.
Khai thác đơn vị xử lý trung tâm (CPU) đề cập đến việc sử dụng CPU của máy tính để thực hiện các hàm băm theo yêu cầu của mô hình bằng chứng công việc. Trong những ngày đầu của Bitcoin, chi phí khai thác và rào cản gia nhập thấp và CPU thông thường đủ để xử lý khó khăn của nó, vì vậy bất kỳ ai cũng có thể thử khai thác Bitcoin và các loại tiền điện tử khác.
Tuy nhiên, khi ngày càng có nhiều người khai thác Bitcoin, tỷ lệ băm mạng cũng tăng lên và lợi nhuận khai thác ngày càng trở nên khó khăn hơn và khó hơn. Ngoài ra, phần cứng khai thác chuyên nghiệp với khả năng xử lý mạnh hơn đang dần trở nên phổ biến và việc khai thác CPU gần như đã trở thành quá khứ. Giờ đây, tất cả các thợ đào đều sử dụng phần cứng chuyên dụng, việc khai thác bằng CPU không còn khả thi nữa.
Đơn vị xử lý đồ họa ( GPU) được thiết kế để xử lý đồng thời nhiều ứng dụng khác nhau, thường được sử dụng trong trò chơi điện tử hoặc kết xuất đồ họa, nhưng cũng có thể được sử dụng để khai thác.
So với phần cứng khai thác mạch tích hợp dành riêng cho ứng dụng (ASIC) phổ biến, GPU tương đối rẻ và linh hoạt. Mặc dù người dùng vẫn có thể khai thác một số altcoin bằng GPU nhưng hiệu quả khai thác được xác định bởi độ khó và thuật toán khai thác.
Mạch tích hợp dành riêng cho ứng dụng (ASIC) được thiết kế cho một mục tiêu cụ thể. Trong thế giới tiền điện tử, điều này đề cập đến phần cứng chuyên dụng được phát triển để khai thác. Như chúng ta đã biết, khai thác ASIC hiệu quả nhưng tốn kém. Máy khai thác ASIC sử dụng công nghệ khai thác tiên tiến và giá thành thiết bị cao hơn nhiều so với CPU hoặc GPU.
Ngoài ra, công nghệ ASIC đang phát triển nhanh chóng và các mẫu cũ không còn sinh lời nên máy khai thác cần được thay thế thường xuyên. Ngay cả khi loại trừ chi phí điện, khai thác ASIC vẫn là một trong những phương pháp khai thác đắt nhất.
Phần thưởng khối được trao cho người khai thác đầu tiên thành công nên xác suất tìm được hàm băm chính xác là cực kỳ thấp. Nếu khả năng khai thác của người khai thác yếu, họ sẽ khó tự mình khám phá cơ hội khối tiếp theo. Các nhóm khai thác giải quyết vấn đề này.
Các nhóm khai thác bao gồm các nhóm thợ mỏ tập hợp tài nguyên của họ (sức mạnh băm) để tăng phần thưởng khối mà họ giành được. Sau khi nhóm khai thác tìm thấy khối thành công, những người khai thác sẽ chia sẻ phần thưởng tùy theo đóng góp của họ cho nhóm khai thác.
Những người khai thác cá nhân tham gia vào nhóm khai thác được hưởng lợi thế về chi phí phần cứng và điện năng, nhưng một khi việc khai thác nhóm khai thác trở nên chiếm ưu thế, mọi người sẽ lo lắng. là khả năng tấn công 51% trên mạng.
Bitcoin là ví dụ nóng nhất và đầy đủ nhất về một loại tiền điện tử có thể được khai thác. Việc khai thác bitcoin dựa trên sự đồng thuận về khối lượng công việc. thuật toán.
Bằng chứng công việc là cơ chế đồng thuận blockchain sớm nhất do Satoshi Nakamoto tạo ra và được xuất bản trong sách trắng Bitcoin năm 2018 Giới thiệu đến thế giới bên ngoài. Nói một cách đơn giản, Proof of Work xác định cách mạng blockchain đạt được sự đồng thuận giữa tất cả những người tham gia phân phối mà không cần bên thứ ba trung gian. Cơ chế này đòi hỏi rất nhiều sức mạnh tính toán để đạt được sự đồng thuận nhằm ngăn chặn hành vi nguy hiểm.
Như chúng ta có thể thấy, trong mạng bằng chứng công việc, các giao dịch được xác minh bởi những người khai thác. Họ cạnh tranh để giải các câu đố mật mã phức tạp bằng phần cứng khai thác chuyên dụng. Nếu người khai thác tìm thấy thành công giải pháp hiệu quả trước tiên, anh ta có thể xuất bản khối giao dịch lên blockchain và kiếm phần thưởng khối.
Số lượng khối tiền điện tử được thưởng trong các chuỗi khối khác nhau sẽ khác nhau. Ví dụ: kể từ tháng 3 năm 2023, người khai thác có thể kiếm được 6,25 phần thưởng khối Bitcoin trong chuỗi khối Bitcoin. Theo cơ chế giảm một nửa Bitcoin, cứ sau 210.000 khối được tạo ra (khoảng bốn năm một lần), số Bitcoin mà khối thưởng sẽ giảm đi một nửa.
Khai thác tiền điện tử vẫn có tiềm năng mang lại lợi nhuận nhưng đòi hỏi phải suy nghĩ cẩn thận, quản lý rủi ro và nghiên cứu cẩn thận. Khai thác cũng liên quan đến 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 trên, thợ mỏ thường thực hiện các biện pháp quản lý rủi ro và đánh giá chi phí cũng như lợi ích tiềm năng trước khi bắt đầu khai thác.
Khả năng sinh lời của tiền điện tử phụ thuộc vào một số yếu tố. Một trong số đó là sự biến động giá của tiền điện tử. Khi giá tiền điện tử tăng, giá trị tiền pháp định của phần thưởng khai thác cũng tăng theo. Ngược lại, giá giảm sẽ khiến lợi nhuận giảm.
Hiệu quả của phần cứng khai thác cũng là yếu tố chính quyết định lợi nhuận của việc khai thác. Phần cứng khai thác có thể tốn kém, vì vậy người khai thác phải cân nhắc chi phí của phần cứng với phần thưởng dự kiến sẽ được tạo ra. Một yếu tố khác cần quan tâm là giá điện, nếu giá điện quá cao và vượt quá doanh thu thì việc khai thác sẽ không có lãi.
Ngoài ra, phần cứng khai thác có thể nhanh chóng trở nên lỗi thời nên cần được nâng cấp thường xuyên hơn. Các mô hình mới hoạt động tốt hơn các mô hình cũ, khiến các nhà khai thác khó duy trì tính cạnh tranh nếu họ không đủ khả năng nâng cấp giàn khai thác của mình.
Cuối cùng, giao thức cũng có thể thay đổi. Ví dụ: việc giảm một nửa Bitcoin sẽ cắt phần thưởng khối khai thác xuống một nửa, do đó ảnh hưởng đến lợi nhuận của việc khai thác. Ngoài ra, Ethereum sẽ hoàn toàn chuyển từ cơ chế đồng thuận proof-of-work sang proof-of-stake (PoS) vào tháng 9 năm 2022, khiến việc khai thác trở nên không cần thiết.
Khai thác tiền điện tử là thành phần chính của Bitcoin và các chuỗi khối bằng chứng công việc khác, giúp duy trì an ninh mạng và đảm bảo phát hành tiền mới ổn định. Ngoài ra, khai thác có thể tạo ra thu nhập thụ động cho người khai thác. Để biết hướng dẫn chi tiết từng bước ở trên, hãy đọc bài viết Hướng dẫn khai thác tiền điện tử của chúng tôi.
Khai thác có cả ưu và nhược điểm. Lợi ích đáng kể nhất là thu nhập tiềm năng từ phần thưởng khối. Tuy nhiên, điều này sẽ bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như giá điện và giá thị trường. Do đó, trước khi tham gia khai thác tiền điện tử, hãy nhớ thực hiện nghiên cứu của riêng bạn (DYOR) và đánh giá đầy đủ các rủi ro tiềm ẩn.
Loại quyền là gì Blockchain và blockchain không được phép?
Đặt cược tiền điện tử là gì?
Mã thông báo không thể thay thế (NFT) là gì?
Tuyên bố từ chối trách nhiệm và cảnh báo rủi ro: Nội dung của bài viết này là thực tế và chỉ dành cho mục đích thông tin chung cũng như giáo dục và không cấu thành bất kỳ sự đại diện nào hoặc bảo hành. Bài viết này không được hiểu là lời khuyên về tài chính, pháp lý hoặc chuyên môn khác và không khuyến nghị bạn mua bất kỳ sản phẩm hoặc dịch vụ cụ thể nào. Nếu bạn cần lời khuyên đầu tư, xin vui lòng tìm kiếm lời khuyên chuyên nghiệp. Nếu bài viết được cung cấp bởi cộng tác viên bên thứ ba, xin lưu ý: những ý kiến này thuộc về cộng tác viên bên thứ ba và không nhất thiết phản ánh quan điểm của Binance Academy. Để biết thêm thông tin, vui lòng nhấp vàođâyđể đọc toàn bộ tuyên bố từ chối trách nhiệm của chúng tôi. Giá tài sản kỹ thuật số có thể dao động. Giá trị khoản đầu tư của bạn có thể giảm cũng như tăng và bạn có thể không lấy lại được số tiền gốc 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 khác. Để biết thêm thông tin, vui lòng xemĐiều khoản sử dụngvàCảnh báo rủi ro của chúng tôi.