Khai thác Bitcoin là gì?

Quá trình tạo ra các bitcoin mới theo một số cách giống như quá trình khai thác kim loại quý từ lòng đất. Vì lý do này, nó được gọi là 'đào bitcoin.'

Như đã nêu trong Bản cáo bạch Bitcoin:

Sự bổ sung liên tục một lượng đồng tiền mới giống như các thợ mỏ vàng tiêu tốn tài nguyên để đưa vàng vào lưu thông. Trong trường hợp của chúng tôi, đó là thời gian CPU và điện năng được sử dụng.

Một cái nhìn tổng quan đơn giản về khai thác bitcoin như sau: - Mọi người cạnh tranh để kiếm phần thưởng bitcoin bằng cách sử dụng sức mạnh tính toán trong một quá trình được gọi là 'Proof-of-Work' (PoW). Quá trình này được đặt tên như vậy vì chỉ những người tham gia (thợ mỏ) đã chứng minh họ đã cống hiến đủ tài nguyên (công việc) mới có cơ hội nhận phần thưởng. - Khoảng mỗi 10 phút, phần thưởng được phân phát cho một 'thợ mỏ' thắng cuộc duy nhất. - Phần thưởng bao gồm hai phần -> (1) 'Phần thưởng khối', là bitcoin mới được khai thác. Tại thời điểm viết, phần thưởng khối được đặt là 6.25 bitcoin (nhưng sẽ bị giảm một nửa từ đầu tháng 5 năm 2024, sau đó giảm một nửa nữa sau bốn năm và cứ tiếp tục như vậy). (2) Các phí liên quan đến tất cả các giao dịch trong khối hiện tại. Người dùng cuối muốn thực hiện giao dịch phải đính kèm một khoản phí vào giao dịch đề xuất như một động lực cho thợ mỏ để đưa nó vào khối tiếp theo.

Mục lục

Tại sao khai thác Bitcoin là cần thiết?

Khai thác Bitcoin là một thành phần thiết yếu trong phương pháp của mạng để đạt được đồng thuận về trạng thái hiện tại của sổ cái. Nó cũng rất quan trọng trong việc củng cố mạng chống lại các cuộc tấn công. Nói cách khác, khai thác Bitcoin là trung tâm của việc giúp mọi người thực hiện giao dịch Bitcoin một cách an toàn. Để hiểu tại sao, hãy xem chi tiết hơn về cách hoạt động của Bitcoin.

Mạng Bitcoin là một sổ cái công khai phân phối toàn cầu bao gồm một danh sách khổng lồ các giao dịch được gắn dấu thời gian. Ví dụ, một mục sổ cái có thể chỉ ra rằng Người A đã gửi 1 bitcoin cho Người B lúc 10 giờ sáng thứ Hai. Sổ cái được cập nhật khoảng mỗi 10 phút bằng cách thêm 'khối' chứa danh sách các giao dịch mới. Sự tồn tại của sổ cái, được lưu trữ tự nguyện bởi hàng ngàn người tham gia được gọi là 'nút', cho phép bất cứ ai cũng có thể thấy cả trạng thái hiện tại và lịch sử hoàn chỉnh của quyền sở hữu Bitcoin.

Theo thiết kế, không có cơ quan trung ương nào quyết định giao dịch nào nên được thêm vào các khối mới. Thay vào đó, trạng thái của sổ cái (hay còn gọi là 'sự thật') được đạt được một cách tập thể và thông qua sự phối hợp của các nút theo giao thức Bitcoin. Sự phân quyền này là điều mang lại cho Bitcoin một số đặc tính thú vị nhất của nó - cụ thể là khả năng chống kiểm duyệt và không cần sự cho phép.

Hầu hết các nút chỉ lưu trữ lịch sử của sổ cái, xác thực tính xác thực của các giao dịch mới theo các quy tắc của giao thức và truyền các khối giao dịch mới đến các nút khác. Bằng cách này, trạng thái của mạng lan truyền khắp thế giới cho đến khi tất cả các nút có cùng thông tin. Lúc đó, có một 'sự thật' mới về ai sở hữu cái gì.

Cách các nút Bitcoin lan truyền các khối

Quan trọng, một nhóm nhỏ các nút, gọi là thợ đào, cạnh tranh để trở thành người thực sự tạo ra mỗi khối mới. Sự thật cập nhật về ai sở hữu cái gì bắt đầu với một thợ đào đã giành được quyền tạo ra một khối mới. Giành được quyền tạo ra một khối mới được giải quyết thông qua một cuộc cạnh tranh được gọi là “Bằng chứng công việc.”

Bằng chứng công việc là gì và tại sao nó cần thiết?

Khai thác Bằng chứng công việc (PoW) là một cách để chứng minh một cách toán học rằng một người tham gia mạng có quyền lợi trong trò chơi. Nó hoạt động bằng cách buộc người tham gia chứng minh rằng họ đã hoàn thành một số tính toán tùy ý tiêu tốn năng lượng (công việc). Yêu cầu tiêu tốn năng lượng là quan trọng vì nó làm cho việc tham gia của các tác nhân xấu trở nên cực kỳ tốn kém. Nói cách khác, nó đảm bảo rằng tấn công Bitcoin là một dự án thua lỗ (và rất tốn kém), làm cho điều này khó xảy ra.

Từ quan điểm lý thuyết trò chơi, khai thác PoW mang lại một số lợi thế:

Khuyến khích Hành vi Trung thực: Thợ đào được khuyến khích tuân theo các quy tắc và xác thực giao dịch một cách chính xác. Nếu họ cố gắng gian lận hệ thống, họ có nguy cơ mất phần thưởng khối tiềm năng và năng lượng/tài nguyên đã đầu tư vào quá trình khai thác.
Bảo mật Thông qua Chi phí: Công sức (công việc tính toán) cần thiết để thêm một khối làm cho blockchain an toàn trước các cuộc tấn công. Bất kỳ nỗ lực nào để thay đổi các giao dịch trước đó (tức là thực hiện một cuộc tấn công 51%) sẽ đòi hỏi sức mạnh tính toán khổng lồ, do đó làm cho các cuộc tấn công như vậy trở nên đắt đỏ và không khả thi.
Công bằng: Xác suất khai thác một khối và nhận được phần thưởng tỷ lệ thuận với lượng tài nguyên tính toán mà một thợ đào triển khai. Điều này cung cấp một cơ chế phân phối tiền xu mới công bằng và cũng phân bổ quyền quyết định về việc bổ sung các khối mới.
Kháng Sybil: Khai thác PoW làm cho các cuộc tấn công Sybil (nơi một thực thể tạo ra nhiều danh tính giả để ảnh hưởng đến mạng) trở nên không khả thi vì chi phí cao liên quan đến khai thác cho mỗi danh tính.

Khai thác Bitcoin hoạt động như thế nào?

Quá trình này được tóm tắt trong sách trắng Bitcoin:

1. Các giao dịch mới được phát sóng tới tất cả các nút.

2. Mỗi nút thu thập các giao dịch mới thành một khối.

3. Mỗi nút làm việc để tìm một Bằng chứng công việc khó khăn cho khối của mình.

4. Khi một nút tìm thấy một Bằng chứng công việc, nó phát sóng khối cho tất cả các nút.

5. Các nút chỉ chấp nhận khối nếu tất cả các giao dịch trong đó là hợp lệ và chưa được chi tiêu.

6. Các nút thể hiện sự chấp nhận của mình đối với khối bằng cách làm việc để tạo ra khối tiếp theo trong chuỗi, sử dụng hàm băm của khối được chấp nhận như hàm băm trước đó.

Hãy phân tích chi tiết hơn.

Để bắt đầu, thợ đào là những người đề xuất cập nhật cho sổ cái và chỉ những thợ đào đã hoàn thành thành công Bằng chứng công việc (PoW) mới được phép thêm một khối mới. Điều này được mã hóa vào giao thức Bitcoin.

Thợ đào được tự do chọn các giao dịch hợp lệ từ một nhóm các giao dịch tiềm năng được phát sóng tới mạng bởi các nút. Các giao dịch như vậy được thu thập vào 'mempool.' Thợ đào hợp lý và trung thực chọn các giao dịch từ mempool dựa trên phí gắn liền với chúng, tối ưu hóa cho các khoản phí cao hơn. Điều này dẫn đến thị trường phí, giúp đảm bảo không gian khối hạn chế được sử dụng công bằng và hiệu quả.

Thợ đào đầu tiên hoàn thành PoW, phát sóng khối mới được đề xuất của mình tới mạng lưới rộng lớn hơn của các nút, sau đó kiểm tra để đảm bảo rằng khối tuân theo quy tắc của giao thức. Các quy tắc chính ở đây là (1) tất cả các giao dịch trong khối là hợp lệ (tức là không có chi tiêu kép), và (2) khối mới tham chiếu một cách thích hợp đến khối trước đó và được đánh số là khối tiếp theo trong chuỗi (tức là khối mới cấu thành khối mới nhất trong chuỗi dài nhất). Nếu nó làm vậy, các nút gửi nó đến các nút khác hoàn thành cùng một quá trình. Bằng cách này, khối mới lan truyền khắp mạng cho đến khi nó được chấp nhận rộng rãi như là 'sự thật.'

Tuy nhiên, có thể (và thường xuyên) xảy ra rằng nhiều hơn một thợ đào hoàn thành PoW gần như cùng một lúc và đồng thời phát sóng khối mới của mình ra mạng. Hơn nữa, do trễ mạng và sự phân tách địa lý, các nút có thể nhận được các khối mới được đề xuất tại các thời điểm khác nhau một chút.

Quan trọng là, khối mới được đề xuất của một thợ đào có thể hơi khác so với của người khác! Điều này là vì, như đã đề cập, thợ đào là những người chọn các giao dịch nào để bao gồm trong một khối - và mặc dù họ có xu hướng tối ưu hóa cho lợi nhuận, vị trí và các yếu tố khác giới thiệu sự thay đổi. Khi hai thợ đào gửi các khối mới khác nhau, các phiên bản cạnh tranh của 'sự thật' bắt đầu lan truyền khắp mạng. Mạng cuối cùng hội tụ vào phiên bản 'đúng' của sự thật bằng cách chọn chuỗi phát triển dài hơn với tốc độ nhanh hơn.

Hãy phân tích phần cuối cùng đó. Hãy tưởng tượng có hai chuỗi cạnh tranh. Giả sử 75% thợ đào chọn phiên bản A (vì đó là phiên bản đầu tiên họ thấy) và bắt đầu PoW cho khối tiếp theo, xây dựng trên phiên bản A. 25% thợ đào còn lại chọn phiên bản B (một lần nữa, vì đó là phiên bản họ tình cờ gặp đầu tiên) và bắt đầu cùng một quá trình xây dựng trên phiên bản đó. Theo thống kê, một trong các thợ đào làm việc trên phiên bản A có khả năng hoàn thành Bằng chứng công việc trước, phát sóng phiên bản mới ra mạng. Vì các nút luôn chọn chuỗi dài nhất, phiên bản A sẽ nhanh chóng thống trị mạng. Thực tế, xác suất phiên bản B phát triển nhanh hơn biến mất theo cấp số nhân với mỗi khối bổ sung, đến mức khi sáu khối đã được thêm vào, đó là một điều không thể thống kê. Vì lý do này, một giao dịch đã được xác nhận trong sáu khối được, đối với hầu hết người tham gia, coi là không thể thay đổi. 'Sự chắc chắn' của các giao dịch trong Bitcoin, sau đó, là sáu khối, hoặc khoảng 1 giờ.

Lưu ý rằng một khối không trở thành một phần của chuỗi dài nhất (phiên bản B trong ví dụ của chúng tôi ở trên) được gọi là một khối mồ côi. Ước tính rằng các khối như vậy được tạo ra từ 1 đến 3 lần mỗi ngày. Các giao dịch được bao gồm trong một khối mồ côi không bị mất. Đó là vì nếu chúng chưa được bao gồm trong phiên bản kết thúc là chuỗi dài nhất, chúng sẽ được thêm vào khối tiếp theo của chuỗi dài nhất.

Bạn có thể bắt đầu khai thác ngay bây giờ bằng cách sử dụng dịch vụ của GoMining.

Thuật toán băm của Bitcoin là gì?

Bitcoin sử dụng một thuật toán mã hóa cấp quân sự gọi là Thuật toán Băm Bảo mật 2 (SHA2). Các thợ đào Bitcoin được thưởng BTC khi họ tìm ra một số ngẫu nhiên chỉ có thể được tạo ra bằng cách chạy thuật toán băm lặp đi lặp lại. Quá trình này tương tự như một xổ số nơi việc mua nhiều vé hơn tăng cơ hội chiến thắng. Bằng cách dành nhiều sức mạnh tính toán hơn cho thuật toán băm, thợ đào thực sự đang mua nhiều vé số hơn.

Điều chỉnh độ khó trong khai thác bitcoin là gì và tại sao nó cần thiết?

Mức độ khó cho thuật toán Bằng chứng Công việc được tự động điều chỉnh mỗi 2.016 khối, hoặc khoảng mỗi 2 tuần. Các điều chỉnh được thực hiện với mục tiêu giữ cho việc khai thác các khối mới liên tục ở mức 10 phút mỗi khối.

Điều chỉnh độ khó tính đến tổng khối lượng sức mạnh tính toán, hoặc 'hashpower,' được áp dụng cho thuật toán băm. Khi sức mạnh tính toán được thêm vào, độ khó tăng lên, làm cho việc khai thác trở nên khó khăn hơn cho tất cả mọi người. Nếu sức mạnh tính toán bị loại bỏ, độ khó giảm xuống, làm cho việc khai thác trở nên dễ dàng hơn.

Lưu ý rằng hệ thống điều chỉnh độ khó làm cho khai thác bitcoin khá khác biệt so với việc khai thác kim loại quý. Nếu, ví dụ, giá vàng tăng, nhiều thợ khai thác hơn sẽ được khuyến khích tham gia thị trường. Việc thêm nhiều thợ khai thác vàng sẽ dẫn đến việc sản xuất nhiều vàng hơn. Bằng lực lượng cung và cầu, điều này sẽ cuối cùng làm giảm giá thị trường của vàng. Trong trường hợp của Bitcoin, tuy nhiên, khối lượng bitcoin được sản xuất (được đúc) được xác định trước bởi giao thức Bitcoin. Điều này có nghĩa là nó không bị ảnh hưởng bởi số lượng và sức mạnh của các thợ đào. Do đó, dù có bao nhiêu sức mạnh khai thác được hướng tới thuật toán, khối lượng Bitcoin được sản xuất sẽ không bị ảnh hưởng.

Khai thác Bitcoin có hợp pháp không?

Khai thác Bitcoin là hợp pháp ở hầu hết các quốc gia, bao gồm cả Hoa Kỳ và Châu Âu. Ở hầu hết các khu vực, các thợ đào Bitcoin chỉ cần nhận thức về các luật liên quan đến việc sử dụng điện năng và cơ sở hạ tầng dữ liệu để đảm bảo họ tuân thủ các quy tắc và quy định địa phương.

Ở một số khu vực, các cơ quan quản lý địa phương đã áp đặt hoặc di chuyển để áp đặt các hạn chế đối với khai thác Bitcoin. Những lý do phổ biến nhất được trích dẫn là khai thác Bitcoin có tác động tiêu cực đến các lưới điện địa phương và/hoặc có tác động tiêu cực đến môi trường. Ví dụ, Phó Chủ tịch Cơ quan Chứng khoán và Thị trường Châu Âu Erik Thedéen, đã nói vào tháng 11 năm 2021 rằng các loại tiền điện tử cấu thành một rủi ro đối với việc đạt được các mục tiêu về biến đổi khí hậu của Thỏa thuận Paris. Trung Quốc chính thức cấm khai thác Bitcoin và các loại tiền điện tử khác vào giữa năm 2021, mặc dù một phần đáng kể của tỷ lệ băm Bitcoin vẫn tiếp tục phát ra từ quốc gia này.

GoMining cung cấp một cách đơn giản và thuận tiện để bắt đầu kiếm Bitcoin trên toàn cầu, với phần thưởng khai thác bằng BTC có sẵn từ ngày đầu tiên.

Với GoMining NFTs (thợ đào kỹ thuật số), mỗi cái được hỗ trợ bởi một lượng sức mạnh tính toán thực tế cụ thể, người dùng có thể sở hữu và quản lý một phần tỷ lệ băm, nhận phần thưởng Bitcoin hàng ngày trực tiếp vào ví của họ.

Nhấp vào đây để tìm hiểu thêm về GoMining, hoặc truy cập trang web GoMining.

Khai thác Bitcoin có hại cho môi trường không?

Tác động môi trường của Bitcoin là một chủ đề đã nhận được sự chú ý đáng kể. Các nhà phê bình thường cho rằng Bitcoin có hại cho môi trường vì nó tiêu tốn nhiều điện năng, điều mà họ liên kết với các hậu quả tiêu cực về môi trường và đạo đức. Tuy nhiên, những tuyên bố này cần được phân tích và kiểm tra cẩn thận. Mặc dù Bitcoin tiêu thụ một lượng điện năng đáng kể, điều quan trọng là phải xem xét cách thức điện năng này được tạo ra và thực hiện các so sánh hợp lý với các ngành công nghiệp khác. Hơn nữa, tác động môi trường có thể thay đổi rất nhiều tùy thuộc vào nguồn năng lượng, và tỷ lệ năng lượng tái tạo được sử dụng trong khai thác Bitcoin là một vấn đề được tranh luận. Ngoài ra, cần lưu ý rằng những thứ có hại cho môi trường không nhất thiết là xấu về mặt đạo đức. Một ví dụ ở đây có thể là một dịch vụ đòi hỏi nhiều năng lượng nhưng có lợi như bệnh viện. Tác động môi trường cần được cân nhắc so với các lợi ích tiềm năng, điều mà trong trường hợp của Bitcoin bao gồm giảm phí chuyển tiền quốc tế, bao gồm tài chính, và tạo ra tự do kinh tế. Mặc dù việc sử dụng năng lượng của Bitcoin chắc chắn là một mối quan tâm, đó là một vấn đề đa chiều cần được xem xét một cách tinh tế. Bạn có thể tìm thấy một phân tích hoàn chỉnh về vấn đề tác động môi trường của Bitcoin trong bài viết này.

Khai thác Bitcoin có lợi nhuận không?

Khai thác Bitcoin là một ngành công nghiệp cạnh tranh cao với biên lợi nhuận hẹp. Đầu vào chính là điện năng, mặc dù cũng cần có sự đầu tư ban đầu đáng kể vào phần cứng và cơ sở vật chất để chứa phần cứng. Phần cứng chính liên quan được gọi là Mạch Tích hợp Ứng dụng Cụ thể (ASIC), là một thiết bị tính toán chuyên dụng chỉ để chạy thuật toán băm Bitcoin. Lợi nhuận phụ thuộc chủ yếu vào việc truy cập ổn định vào điện năng giá rẻ được áp dụng cho phần cứng ASIC hiệu quả nhất.

Khai thác Bitcoin là một hệ thống tự điều chỉnh. Khi giá bitcoin tăng, biên lợi nhuận của thợ đào mở rộng. Điều này khuyến khích nhiều thợ đào tham gia thị trường. Tuy nhiên, các người tham gia mới làm tăng độ khó của việc đúc các khối mới. Điều này đòi hỏi tất cả người tham gia phải tiêu tốn nhiều tài nguyên hơn, do đó giảm lợi nhuận trên diện rộng. Các giai đoạn suy thoái kéo dài trong giá bitcoin đã dẫn đến một phần của các thợ đào phải từ bỏ do chi phí vượt quá doanh thu.

GoMining cung cấp một cách liền mạch để bắt đầu khai thác Bitcoin với rào cản gia nhập thấp nhất trong ngành chỉ với 1 TH/s. Người dùng có thể chọn sức mạnh băm ban đầu và mức độ hiệu quả năng lượng của họ, với tùy chọn nâng cấp ngay lập tức thợ đào kỹ thuật số của họ bất cứ lúc nào.

Tìm hiểu thêm về các thợ đào kỹ thuật số của GoMining tại đây.

Khai thác Bitcoin ảnh hưởng đến giá Bitcoin như thế nào?

Trong hầu hết các trường hợp, thợ đào bán một phần đáng kể số bitcoin kiếm được của họ để trang trải chi phí liên quan đến khai thác. Những chi phí này, sau đó, đóng