Cách khai thác Bitcoin hoạt động như thế nào?

Bitcoin Mining Là Gì?

Khai thác Bitcoin là quá trình ghi chính thức các giao dịch vào blockchain. Đồng thời, đây cũng là cách để phát hành thêm đồng Bitcoin vào lưu thông.

Việc khai thác được thực hiện bởi các thợ mỏ sử dụng phần cứng và phần mềm để tạo ra một số mật mã bằng hoặc nhỏ hơn một con số được đặt bởi thuật toán độ khó của mạng Bitcoin.

Thợ mỏ đầu tiên tìm ra giải pháp cho vấn đề sẽ nhận được Bitcoin như một phần thưởng, và quá trình này lại tiếp tục. Phần thưởng này là động lực thúc đẩy các thợ mỏ tham gia vào mục đích chính của khai thác: kiếm được quyền ghi lại các giao dịch trên blockchain để mạng lưới xác nhận và xác minh.

Trước khi quyết định đầu tư thời gian và mua sắm thiết bị đắt tiền, hãy đọc để xem liệu việc khai thác có phù hợp với bạn không.

Những điểm chính

Tại sao Bitcoin cần có thợ mỏ

Khai thác blockchain là công việc tính toán mà các nút mạng thực hiện để xác nhận thông tin trong các khối. Vì vậy, thực tế thì các thợ mỏ được trả tiền cho công việc của họ như là các kiểm toán viên. Họ đang tiến hành xác minh đầu tiên của các giao dịch Bitcoin (BTC), mở một khối mới và nhận thưởng cho công việc của mình.

Tại sao lại khai thác Bitcoin?

Một trong những lý do chính mà mọi người đầu tư thời gian và tiền bạc vào khai thác là vì phần thưởng của Bitcoin, mà theo thời gian đã trở nên rất có giá trị. Ví dụ, vào ngày 8 tháng 3 năm 2024, giá Bitcoin vượt qua mốc 70.000 USD lần đầu tiên, đóng cửa tại 68.285 USD. Phần thưởng vào thời điểm đó là 6.25 Bitcoin. Do đó, vào cuối phiên giao dịch, phần thưởng đó có giá trị 426.781,25 USD.

Phần thưởng cho việc khai thác bitcoin sẽ giảm một nửa mỗi bốn năm một lần. Khi đào lần đầu vào năm 2009, một khối sẽ mang lại cho bạn 50 BTC. Năm 2012, số này bị giảm một nửa còn 25 BTC. Đến năm 2016, nó lại giảm một nửa nữa xuống còn 12.5 BTC. Vào ngày 11 tháng 5 năm 2020, phần thưởng lại bị giảm một nửa xuống còn 6.25 BTC. Dự kiến vào tháng 4 năm 2024, phần thưởng sẽ giảm một nửa nữa xuống còn 3.125 BTC.

Do quá trình giảm nửa và giá tăng, các thợ mỏ muốn nhận được nhiều bitcoin nhất có thể vì nguồn cung các đồng mới đang dần cạn kiệt. Vào khoảng năm 2140, sẽ không còn sản xuất thêm bitcoin mới nữa.

Sự kích thích cạnh tranh để khai thác sẽ biến mất, chỉ còn phí giao dịch là lý do duy nhất để tham gia vào mạng lưới Bitcoin. Một số thợ mỏ có thể vẫn tham gia như một cách để tham gia vào một loại tiền tệ phi tập trung, nhưng có thể là hầu hết mọi người sẽ không muốn khai thác nữa nếu không có phần thưởng. Tức là trừ khi phí tăng đủ để làm cho nó xứng đáng.

Những gì bạn cần để khai thác Bitcoin

Hầu hết năng lực khai thác mạng Bitcoin được sở hữu bởi các công ty khai thác lớn và các hồ bơi khai thác. Vẫn có thể tham gia vào khai thác Bitcoin với một máy tính cá nhân thông thường tại nhà nếu bạn có một trong những đơn vị xử lý đồ họa mới nhất và nhanh nhất. Tuy nhiên, khả năng nhận được bất kỳ phần thưởng nào bằng cách khai thác một mình với một GPU đơn trong máy tính của bạn là rất nhỏ. Bạn sẽ cần tìm một hồ bơi khai thác (được thảo luận dưới đây) để tăng cơ hội.

Ví dụ, một thẻ xử lý mà bạn có thể mua với vài nghìn đô la sẽ đại diện cho ít hơn 0.001% năng lực khai thác mạng. Có thể sẽ mất rất nhiều thời gian—nếu có bao giờ—trước khi bạn giải quyết được một hash vì điều quan trọng là máy của bạn có thể tạo ra bao nhiêu hash mỗi giây. Với khả năng tìm thấy khối tiếp theo rất thấp như vậy, bạn có thể sẽ không bao giờ thu lại được khoản đầu tư của mình.

Phần cứng khai thác

Để có thể khai thác với một cơ hội thành công, bạn sẽ cần đầu tư vào một trong những đơn vị xử lý đồ họa hàng đầu (GPU, thường được gọi là thẻ video) cho máy tính của bạn hoặc một vi mạch tích hợp cụ thể cho ứng dụng (ASIC). GPU có khả năng có giá từ khoảng 1.000 đến 2.000 đô la; ASIC có thể có giá cao hơn nhiều, lên đến hàng chục nghìn đô la.

Hiện nay, hầu hết năng lực băm của mạng khai thác Bitcoin gần như hoàn toàn bao gồm các trang trại khai thác máy ASIC và các thợ mỏ cá nhân gom nhóm. ASIC mạnh hơn rất nhiều so với CPU hoặc GPU. Chúng có thêm năng lực băm và hiệu quả năng lượng mỗi năm khi có các vi mạch mới được phát triển và triển khai. Với một giá cả phù hợp (hơn 11.000 đô la), bạn có thể khai thác với 335TH cho 16.0 joule mỗi tera hash (16 watt tại một tỷ hash mỗi giây). Có các phiên bản phần cứng giá cả phải chăng hơn nhiều, nhưng bạn trả càng nhiều, bạn có thể băm càng nhanh.

Hồ bơi khai thác

Các hồ bơi khai thác được điều hành bởi bên thứ ba và tổ chức nhóm các thợ mỏ. Bằng cách làm việc cùng nhau trong một hồ bơi và chia sẻ phần thưởng cho tất cả các thành viên, các thợ mỏ có cơ hội tốt hơn để nhận phần thưởng so với làm việc một mình.

Quá trình khai thác

Khai thác là một quá trình phức tạp, nhưng nói một cách đơn giản, khi một giao dịch được thực hiện giữa các ví tiền điện tử, địa chỉ và số tiền được nhập vào một khối trên blockchain. Khối được chỉ định một số thông tin và tất cả dữ liệu trong khối được đưa qua một thuật toán mật mã (gọi là hashing). Kết quả của quá trình hashing là một số thập lục phân 64 chữ số, hay còn gọi là hash.

Giá trị Hash

Dưới đây là một ví dụ về một giá trị hash: 

0000000000000000057fcc708cf0130d95e27c5819203e9f967ac56e4df598ee

Số trên có 64 chữ số. Như bạn có thể đã nhận thấy, con số đó không chỉ bao gồm các chữ số mà còn có cả chữ cái. Tại sao lại như vậy?

Hệ thống thập phân sử dụng yếu tố của 100 làm cơ sở (ví dụ, 1% = 0.01). Điều này đồng nghĩa rằng mỗi chữ số của một số có nhiều chữ số có 100 khả năng, từ 0 đến 99. Trong máy tính, hệ thống thập phân được đơn giản hóa thành cơ số 10, hoặc các con số từ không đến chín.

Hexadecimal, trong khi đó, có nghĩa là cơ số 16 vì 'hex' bắt nguồn từ từ tiếng Hy Lạp có nghĩa là sáu, và 'deca' bắt nguồn từ từ tiếng Hy Lạp có nghĩa là 10. Trong hệ thống thập lục phân, mỗi chữ số có 16 khả năng. Tuy nhiên, hệ thống số của chúng ta chỉ cung cấp 10 cách biểu diễn số (từ không đến chín). Đó là lý do tại sao bạn phải thêm các chữ cái—cụ thể là các chữ A, B, C, D, E và F.

Mục tiêu Hash và Nonce 

Các thợ mỏ đoán một số nhỏ hơn mục tiêu hash. Mục tiêu hash là một số thập lục phân được thiết lập để yêu cầu một số lần thử trung bình.

Các thợ mỏ thực hiện những đoán này bằng cách thêm các nonce vào thông tin đang được băm. Nonce viết tắt của 'number only used once' và nó là chìa khóa để tạo ra những số thập lục phân 64-bit này.

Khi thông tin được băm, nó luôn tạo ra cùng một đầu ra trừ khi có điều gì đó thay đổi. Vì vậy, chương trình khai thác gửi thông tin khối với một con số không là nonce đầu tiên thông qua hàm băm. Nếu con số đó là sai, nonce sẽ được tăng lên một đơn vị và hash lại. Quá trình này tiếp tục cho đến khi một hash nhỏ hơn mục tiêu hash được tạo ra.

Dưới đây là một số ví dụ về các hash và tiêu chí liệu chúng có dẫn đến thành công cho thợ mỏ hay không:

Ví dụ về Băm

Vì vậy, nếu bạn băm 'Hello World!' bằng trình tạo băm SHA256 trực tuyến, bạn có thể nhận được:

7f83b1657ff1fc53b92dc18148a1d65dfc2d4b1fa3d677284addd200126d9069

Thêm một chữ số vào cuối, như 'Hello World!0' và băm lại. Bạn có thể nhận được:

e59f8bdf1305e382a4919ccefd613d3eebae612aa4c443f3af2d65663de3b075

Tiếp đó, tăng số lên một—'Hello World!1' và băm lại. Bạn có thể nhận được:

9e2be792bcd092bd5ab7bdac7bda1ae5d0db9f6d052a3c819615900c7c06e9be

Đây là quá trình đào, nhưng nó được thực hiện tự động bởi chương trình đào. Để mạng các thợ mỏ tìm ra giải pháp, họ phải thử hàng nghìn tỷ lần.

Việc khai thác khối 490163

Bức ảnh chụp dưới đây từ trang Blockchain.info có thể giúp bạn tổng hợp thông tin một cách nhanh nhất. Bạn đang xem tổng quan về mọi thứ đã xảy ra khi khối số 490163 được khai thác.

Con số nonce tạo ra hash chiến thắng là 731511405 (lưu ý, nonce bắt đầu từ số 0 và tăng lên một mỗi lần thử). Hash mục tiêu được hiển thị ở phía trên. Mục AntPool trong trường 'Được truyền đi bởi' chỉ ra rằng khối cụ thể này được hoàn thành bởi AntPool, một trong những nhóm khai thác thành công hơn.

Như bạn thấy ở đây, đóng góp cho cộng đồng Bitcoin là nhóm đã xác nhận 1.768 giao dịch cho khối này. Nếu bạn muốn xem tất cả 1.768 giao dịch cho khối này, hãy đến trang này và xem qua phần Giao dịch.

Bạn cũng sẽ chú ý đến mức độ khó của khối này. Mạng lưới Bitcoin nhắm vào việc tạo ra một khối khoảng mỗi 10 phút. Hệ thống được thiết kế để đánh giá và điều chỉnh độ khó của khai thác mỗi 2,016 khối hay khoảng hai tuần (dựa trên số lượng tham gia viên). Điều này không luôn dẫn đến thời gian một khối là 10 phút, nhưng gần vậy.

Số độ khó của khai thác đại diện cho 2,016 chia cho thời gian trung bình để khai thác một khối trong khoảng thời gian trước đó, nhân với mức độ khó cũ, hay:

= Độ khó cũ x ( 2,016 ÷ thời gian trung bình để khai thác trong khoảng thời gian trước đó )

Mức độ khó thấp nhất là 1.0. Càng cao số này, thì việc tìm ra giải pháp càng khó khăn hơn. Mức độ khó vào ngày 9 tháng 3 năm 2024 (đo lường vào ngày 7 tháng 3) là 79.35 nghìn tỷ. Bạn có thể thấy thông tin này được công bố là 79.35T.

Nhược điểm của việc đào 

1. Các rủi ro của việc đào chủ yếu là về mặt tài chính. Đào Bitcoin đòi hỏi bạn phải bỏ ra tất cả công sức và chi phí để mua trang thiết bị trị giá hàng trăm hoặc hàng nghìn đô la chỉ để có thể không có lợi nhuận từ đầu tư của bạn.

2. Tại một số pháp chế, việc đào và sử dụng Bitcoin không hợp pháp. Có thể là một ý tưởng tốt để nghiên cứu về quan điểm điều chỉnh của đất nước bạn và tinh thần chung đối với tiền điện tử trước khi đầu tư vào trang thiết bị đào.

3. Có nhiều lo ngại về tác động môi trường và dấu chân carbon của việc đào Bitcoin. Ví dụ, năng lượng mạng lớn cần thiết bằng một số ước tính bằng với năng lượng sử dụng của các quốc gia nhỏ hơn.

Mặc dù hiệu suất vi mạch đã tăng đáng kể cho ASIC, các công ty đào lớn tạo ra một lượng lớn chất thải điện tử (e-waste) khi liên tục nâng cấp thiết bị của họ để đáp ứng tốc độ băm ngày càng cao cần thiết để duy trì tính cạnh tranh. Digiconmist ước tính lượng e-waste được tạo ra hàng năm là 27.66 kilotons.

Trang thiết bị đào cũng tạo ra rất nhiều nhiệt, vì vậy hóa đơn làm mát của bạn có thể sẽ tăng lên, đặc biệt là nếu bạn có một hoặc nhiều ASIC chạy 24 giờ mỗi ngày.

Tuy nhiên, có những nỗ lực để giảm thiểu tác động bên ngoài tiêu cực này bằng cách tìm kiếm các nguồn năng lượng sạch và xanh cho hoạt động đào (như các nguồn năng lượng địa nhiệt hay năng lượng mặt trời) và sử dụng các khoản bồi thường khí nhà kính.

Chuyển sang các cơ chế đồng thuận ít tốn năng lượng hơn như chứng minh cổ phần (PoS), mà Ethereum đã chuyển sang, là một chiến lược khác. Tuy nhiên, PoS đi kèm với một loạt nhược điểm và không hiệu quả của riêng nó, như khuyến khích tích trữ thay vì sử dụng tiền và nguy cơ tập trung kiểm soát đồng thuận.

Bao lâu để đào được 1 Bitcoin?

Việc đào Bitcoin có pháp luật không?

Việc đào Bitcoin có thực sự sinh lợi không?

Việc đào Bitcoin có còn sinh lời không?

Tóm lại

Việc đào Bitcoin đóng vai trò quan trọng trong việc xác nhận và xác nhận các giao dịch mới trên blockchain Bitcoin. Đồng thời, đây cũng là cách để những bitcoin mới được giới thiệu vào hệ thống. Bạn có thể đào trên nhiều loại phần cứng và máy móc khác nhau, nhưng để đạt được lợi nhuận và cạnh tranh, bạn cần tham gia vào một nhóm đào.