Khai thác Bitcoin: Quy trình và hoạt động

Việc khai thác Bitcoin là phương pháp để xác minh các giao dịch trên chuỗi khối và tạo ra các bitcoin mới, tương tự như cách mà một ngân hàng trung ương phát hành tiền tệ fiat mới.

Hãy xem cách thực sự khai thác bitcoins và các yếu tố liên quan đến quá trình này.

Hiểu về chuỗi khối và Bitcoin

Để hiểu về việc khai thác Bitcoin, điều quan trọng là trước tiên phải hiểu các khái niệm về chuỗi khối và Bitcoin.

Chuỗi khối giống như một sổ cái kỹ thuật số phân tán ghi lại tất cả các giao dịch tiền điện tử. Nó là một cấu trúc dữ liệu cho phép chia sẻ một bản ghi các giao dịch kỹ thuật số giữa một mạng lưới máy tính. Về cơ bản, đây là một cách để tài liệu hóa dữ liệu một cách kỹ thuật số trong một sổ cái phân tán.

Bitcoin sử dụng một mạng lưới chuỗi khối để lưu trữ và ghi lại các giao dịch trên một mạng lưới máy tính rộng lớn. Mỗi khối lưu trữ các giao dịch được thêm vào chuỗi khi các thợ mỏ xác minh và xác nhận chúng. Một khi đã được thêm vào, việc sửa đổi các giao dịch này là không thể.

Các loại tiền điện tử như Bitcoin sử dụng công nghệ sổ cái phân tán, đặc trưng của chuỗi khối, đảm bảo tính bất biến của các bản ghi và cung cấp sự minh bạch cao hơn. Mạng lưới Bitcoin sử dụng thuật toán mật mã SHA-256 để chuyển đổi dữ liệu thành một chuỗi ký tự duy nhất.

Khai thác Bitcoin là gì?

Việc khai thác Bitcoin là một quá trình tính toán phức tạp để xác thực các giao dịch trên mạng Bitcoin. Nó tương tự như xác thực một khối trong mạng chuỗi và nhận được thanh toán bằng bitcoins.

Những người tham gia vào quá trình này được gọi là thợ mỏ. Nó được gọi là “khai thác” vì, giống như các tài nguyên thiên nhiên, có một lượng bitcoin có hạn (21 triệu ). Khai thác Bitcoin yêu cầu đầu tư năng lượng điện để tạo ra các bitcoin mới.

Các thợ mỏ cạnh tranh với nhau để giải các câu đố hash phức tạp được mã hóa bằng mật mã và xác minh các khối giao dịch. Thợ mỏ đầu tiên đoán đúng sẽ cập nhật sổ giao dịch trên mạng Bitcoin và nhận được phần thưởng bằng bitcoins mới được đúc.

Việc khai thác Bitcoin chủ yếu phục vụ cho:

A) Đưa vào lưu thông các đồng tiền mới và xác thực các giao dịch đang diễn ra. B) Ngăn chặn hàng giả và chi tiêu gấp đôi. C) Giữ sổ cái theo cách phi tập trung.

Hoạt động của việc khai thác Bitcoin

Quá trình khai thác bao gồm nhiều bước:

Cài đặt phần cứng mạnh mẽ

Các thợ mỏ cần cấu hình các thiết bị máy tính mạnh mẽ và công cụ cụ thể để giải quyết hiệu quả các câu đố phức tạp. Phần cứng khai thác bao gồm các đơn vị xử lý đồ họa (GPU), các ma trận cổng lập trình trên trường (FPGA) hoặc các mạch tích hợp ứng dụng cụ thể (ASIC).

Hiện tại, phần cứng dựa trên ASIC là tiên tiến nhất, có khả năng tạo ra một lượng lớn các hash mỗi giây, mặc dù chi phí của nó có thể lên tới hàng nghìn đô la.

Cài đặt phần mềm khai thác và ví kỹ thuật số

Ngoài phần cứng, các thợ mỏ cần phần mềm chuyên dụng như CG miner, XMR miner hoặc multiminer. Phần lớn phần mềm này miễn phí và tương thích với các hệ thống Windows và Mac.

Cũng cần một ví kỹ thuật số để lưu trữ phần thưởng bằng bitcoin. Một ví Bitcoin là một không gian kỹ thuật số để lưu trữ, chuyển giao và chấp nhận Bitcoin hoặc các loại tiền điện tử khác.

Khai thác cá nhân hoặc theo nhóm

Các thợ mỏ có thể chọn khai thác một cách độc lập hoặc tham gia vào các nhóm khai thác. Các nhóm khai thác cho phép các thợ mỏ kết hợp sức mạnh tính toán của họ để đối phó với độ khó ngày càng tăng của việc khai thác, nhận được các khoản thanh toán tỷ lệ với đóng góp của họ.

Đào nhóm thúc đẩy việc đào hiệu quả hơn và cho phép sự tham gia của những thợ đào nhỏ hơn, mặc dù họ chỉ nhận một phần của phần thưởng.

Nhiều thợ mỏ = Mạng lưới đáng tin cậy và an toàn hơn

Bắt đầu quá trình khai thác

Sau khi cấu hình thiết bị và quyết định chế độ khai thác, thợ mỏ phải giải quyết các câu đố toán học phức tạp về hash để xác thực các giao dịch trên mạng Bitcoin.

Khi một giao dịch được khởi tạo, phần mềm khai thác tạo ra một hàm băm mã hóa nhóm tất cả các giao dịch để tạo thành một khối bằng cách sử dụng mã hóa SHA-256. Quá trình nhóm này được gọi là cây Merkle.

Các khối được kết nối thông qua một “danh sách liên kết” chỉ đến địa chỉ bộ nhớ của các khối trước đó và tiếp theo, mỗi khối chứa dữ liệu giao dịch liên quan.

Một khi cây Merkle đã được tạo ra, dữ liệu giao dịch được tổ chức thành các khối với một địa chỉ riêng bằng cách sử dụng một thuật toán chứng minh công việc (PoW). Để được xác thực, một khối phải chứa PoW, điều này đảm bảo rằng các khối được khai thác với tốc độ cụ thể trong khi vẫn giữ được tính toàn vẹn của khối.

Các thợ mỏ cạnh tranh để tìm ra hash mục tiêu, một số hex 64 chữ số. Mạng lưới điều chỉnh độ khó của mục tiêu sau mỗi 2016 khối để duy trì thời gian trung bình khai thác là 10 phút cho mỗi khối.

Thợ mỏ đầu tiên giải được câu đố sẽ nhận được phần thưởng khối ( hiện tại là 6.25 BTC ) và xác nhận giao dịch trên chuỗi khối.

Khuyến khích cho thợ mỏ Bitcoin

Các thợ mỏ được khuyến khích bằng phần thưởng bằng bitcoins và phí giao dịch cho công việc xác thực và giải quyết các câu đố toán học.

Thanh toán của thợ mỏ = Phần thưởng khối + Phí giao dịch

Hiện tại, các thợ mỏ nhận được 6.25 bitcoins cho mỗi khối được thêm vào mạng. Phần thưởng này giảm một nửa khoảng mỗi bốn năm, một quá trình được gọi là “halving”.

Các loại khai thác Bitcoin

Việc khai thác Bitcoin có thể được thực hiện theo nhiều cách khác nhau, mỗi cách có mức sức mạnh băm và phần thưởng khác nhau:

Khai thác CPU

Ban đầu, Bitcoin được khai thác bằng cách sử dụng (CPU). Nó tương đối dễ dàng trong những ngày đầu vì sự cạnh tranh thấp.

Khai thác GPU

Với sự gia tăng của sự phổ biến của Bitcoin, việc khai thác bằng các đơn vị xử lý đồ họa (GPU) trở nên hiệu quả hơn, cung cấp tỷ lệ băm tốt hơn so với CPU.

Khai thác ASIC

Các mạch tích hợp dành riêng cho ứng dụng (ASIC) được giới thiệu vào năm 2012, chứng minh là mạnh hơn 200 lần so với các thợ mỏ GPU cơ bản. Tuy nhiên, chúng có chi phí cao hơn đáng kể.

Khai thác FPGA

Các ma trận cổng lập trình trên trường (FPGA) cung cấp sự cân bằng giữa tốc độ và chi phí, linh hoạt hơn so với các thợ mỏ ASIC.

Khai thác trên đám mây

Hình thức gần đây này cho phép các thợ mỏ mua dịch vụ khai thác đám mây mà không phải chịu chi phí phần cứng và bảo trì. Tuy nhiên, cần thận trọng khi chọn nhà cung cấp đáng tin cậy.

Lợi nhuận từ việc khai thác Bitcoin

Lợi nhuận từ việc đào Bitcoin phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Hệ thống được thiết kế để khi mạng lưới đào mạnh hơn, việc giải quyết bài toán toán học sẽ khó hơn. Độ khó được điều chỉnh để duy trì thời gian trung bình là 10 phút cho mỗi khối.

Các yếu tố sinh lợi

Lợi nhuận từ việc khai thác tiền mã hóa liên quan trực tiếp đến các phần thưởng, nhưng không phải lúc nào cũng dễ dàng đạt được. Các thợ mỏ phải xem xét cẩn thận các yếu tố như chi phí thiết bị, mức tiêu thụ năng lượng và độ khó của mạng lưới trước khi bắt tay vào hoạt động này.