Khai thác Bitcoin là quá trình được sử dụng để xác thực các giao dịch trên mạng và đưa Bitcoin mới vào lưu thông.
Tính đến tháng 7 năm 2024, có khoảng 19,5 triệu Bitcoin đang lưu hành. Tuy nhiên, tiền điện tử được lập trình để có tổng nguồn cung là 21 triệu đồng, với 1,5 triệu Bitcoin còn lại vẫn chưa được đưa vào lưu hành. Người dùng được gọi là "thợ đào" sử dụng máy tính mạnh để giải các bài toán phức tạp và "đào" Bitcoin mới trong một quá trình gọi là khai thác Bitcoin.
Khi ai đó giao dịch trên mạng Bitcoin, giao dịch của họ được đặt trong một khối. Khi khối đầy, nó phải được xác thực trước khi được thêm vào blockchain. Quá trình này tương tự như việc lấp đầy một giỏ hàng tại một cửa hàng và có nhân viên thu ngân kiểm tra và xác thực các mặt hàng của bạn tại quầy thanh toán. Bạn có thể thoải mái lấp đầy giỏ hàng của mình, nhưng khi nó đầy, cửa hàng cần kiểm tra mọi mặt hàng để đảm bảo bạn không ăn cắp.
Khai thác Bitcoin giống như một cuộc săn tìm kho báu kỹ thuật số. Được trang bị máy tính mạnh mẽ, thợ đào tìm kiếm mã thập lục phân gồm 64 chữ số được gọi là hàm băm, biểu diễn một khối giao dịch . Thợ đào tìm mã này thông qua một quy trình gọi là băm.
Băm yêu cầu phần cứng máy tính phải tìm kiếm qua hàng nghìn tỷ băm (chuỗi số và chữ cái) để tìm ra băm phù hợp với độ khó của khối (gọi là băm mục tiêu). Khi thợ đào tìm thấy băm mục tiêu của khối, họ có thể xác minh và xác nhận các giao dịch của khối. Quá trình này giải phóng thêm Bitcoin vào mạng. Tương tự như chơi trò chơi mà phần thưởng bị khóa, tạo ra cảm giác có giá trị. Chỉ những người có kỹ năng và hiểu biết để mở khóa chúng mới có thể kiếm được phần thưởng.
Việc tìm kiếm băm mục tiêu có thể mất nhiều thời gian. Khoảng thời gian thay đổi tùy thuộc vào nhiều yếu tố, chẳng hạn như độ khó khai thác Bitcoin hiện tại . Độ khó sẽ được điều chỉnh hoặc thay đổi sau mỗi 2.016 khối và tăng hoặc giảm dựa trên số lượng thợ đào đóng góp vào mạng.
Nhiều thợ mỏ hơn có nghĩa là độ khó cao hơn , trong khi ít thợ mỏ hơn có nghĩa là độ khó thấp hơn. Giống như việc tìm kiếm kho báu: càng ngày càng khó hơn khi càng có nhiều người cố gắng tìm kiếm, giữ cho nó trở nên khan hiếm và tăng thêm giá trị vốn có.
Người sáng tạo ra Bitcoin, Satoshi Nakamoto, đã lập trình mạng lưới để chia đôi sau mỗi 210.000 khối (khoảng bốn năm một lần) để tạo ra sự khan hiếm kỹ thuật số. Với tốc độ này, Bitcoin sẽ không đạt đến mức giới hạn 21 triệu cho đến năm 2140.
Tại thời điểm này, thợ đào vẫn sẽ kiếm được phần thưởng khối Bitcoin thông qua phí giao dịch nhưng sẽ không còn phát hành Bitcoin mới vào mạng nữa.
Thợ đào đào Bitcoin như thế nào?
Thợ đào khai thác Bitcoin bằng thiết bị đào , có thể là bất kỳ máy tính thông thường nào hoặc máy chuyên dụng, miễn là nó có thể tuân theo thuật toán đào Bitcoin SHA-256.
SHA-256 là một phương pháp mã hóa khiến dữ liệu khó đọc nếu không có các công cụ thích hợp. Nó xáo trộn dữ liệu, chẳng hạn như mật khẩu, và đưa ra một mã thực sự dài để biểu diễn nó. Vấn đề là, mã đó không có ý nghĩa gì đối với những người không có công cụ để giải mã nó, khiến nó hoàn toàn an toàn.
Ngay cả với các công cụ phù hợp, việc giải mã thuật toán này vẫn mất thời gian. Thợ đào đào một khối mới sau mỗi 10 phút và mạng lưới phân phối Bitcoin cho thợ đào để đền đáp công sức của họ. Việc phát hành Bitcoin này được gọi là phần thưởng khối . Thợ đào cũng nhận được phí giao dịch dựa trên kích thước của khối.
Trước khi Bitcoin halving vào tháng 4 năm 2024, phần thưởng khối là 6,25 BTC cho mỗi khối. Sự kiện halving Bitcoin đã giảm phần thưởng này xuống còn 3,125 BTC. Người tạo ra Bitcoin, Satoshi Nakamoto, đã lập trình halving vào mã Bitcoin, được thiết kế để tạo ra sự khan hiếm kỹ thuật số và duy trì giá trị của Bitcoin, ảnh hưởng đáng kể đến lợi nhuận khai thác Bitcoin.
Với mỗi lần halving, thợ đào sẽ khó kiếm được nhiều tiền như trước, điều này làm tăng tính khan hiếm và lý tưởng nhất là làm tăng giá trị của Bitcoin.
Thời gian trung bình cần thiết để đào một đồng Bitcoin là bao lâu?
Thời gian cần thiết để đào 1 Bitcoin có thể thay đổi tùy theo cài đặt độ khó tích hợp của mạng.
Mỗi khối Bitcoin được cam kết sẽ giải phóng 3,125 BTC. Để trả lời câu hỏi chính, trung bình mất 10 phút để đào không chỉ 1 mà là 3 Bitcoin, và tốc độ đó sẽ thay đổi theo thời gian.
Giống như việc tìm thấy rương kho báu có thể dẫn đến số lượng kho báu khác nhau. Tương tự như vậy, vì cần rất nhiều sức mạnh tính toán để khai thác một khối duy nhất (được gọi là thời gian khối Bitcoin), nên gần như không thể để một thợ đào tự mình kiếm được toàn bộ phần thưởng 3,125 BTC.
Phần cứng của thợ đào sẽ ảnh hưởng đáng kể đến số BTC họ kiếm được. Ví dụ, một số thợ đào có hàng chục, thậm chí hàng trăm, phần cứng đào để cố gắng tăng hashrate Bitcoin của họ.
Trong trường hợp đó, họ có thể kiếm được nhiều Bitcoin hơn cho mỗi khối so với những thợ đào khác có hashrate thấp hơn. Họ giống như một tên cướp biển mang theo hàng trăm chiếc xẻng cho chuyến thám hiểm và mong đợi được chia phần thưởng tương ứng.
Nhiều thợ đào tham gia một nhóm khai thác để tăng tốc độ khai thác Bitcoin của họ. Nhóm khai thác là một nhóm thợ đào đóng góp hashrate của họ như một thực thể với hy vọng tìm thấy một hash mục tiêu. Khi làm như vậy, thợ đào sẽ kiếm được phần thưởng dựa trên đóng góp hashrate của họ.
Người điều hành nhóm khai thác sẽ phân phối phần thưởng khai thác Bitcoin, mặc dù thường phải trả phí, và thợ đào có thể đóng góp vào nhiều loại nhóm khai thác Bitcoin khác nhau.
Các nhóm khai thác Bitcoin khác nhau
Tỷ lệ
Một nhóm khai thác theo tỷ lệ phân phối phần thưởng dựa trên đóng góp hashrate của thợ đào. Họ cũng có thể kiếm thêm phần thưởng thông qua phí giao dịch. Đó là tên cướp biển mang hàng trăm chiếc xẻng đến một chuyến thám hiểm như đã đề cập trước đó.
Trả tiền cho N nhóm cuối cùng
Trả tiền cho N nhóm khai thác nhóm cuối cùng phân phối thợ đào vào các ca và trả tiền cho họ dựa trên thời gian của họ trong "ca". Ca là khoảng thời gian cố định mà thợ đào đóng góp vào nhóm khai thác. Điều này giống như cướp biển làm việc theo ca, những người làm ca dài hơn sẽ nhận được nhiều tiền hơn.
Trả theo cổ phiếu
Các nhóm trả tiền theo cổ phần cung cấp cho thợ đào một khoản thu nhập cố định, mong đợi họ đóng góp một lượng hashrate nhất định hàng ngày. Mặc dù đây là một cách ổn định để đào Bitcoin, nhưng nó loại bỏ khả năng kiếm phí giao dịch của thợ đào. Điều này tương tự như mọi tên cướp biển trong chuyến thám hiểm đều được mong đợi đạt được hạn ngạch hàng ngày. Mặc dù không ai có thể làm thêm giờ, nhưng họ có thể mong đợi công việc ổn định và thu nhập đáng tin cậy.
Phần cứng nào tối ưu hóa tốc độ đào Bitcoin?
Trong khai thác Bitcoin, ASIC là phần cứng hiệu quả nhất vì nó được thiết kế riêng cho nhiệm vụ này. Nó cung cấp hiệu suất nhanh hơn và hiệu quả hơn đáng kể so với CPU và GPU.
Hãy tưởng tượng bạn đang cố gắng tìm chỗ ngồi tốt nhất trong một sân vận động lớn, đông đúc. Có hai cách để thực hiện: hoặc là đi qua từng hàng và từng khu vực riêng lẻ hoặc sử dụng máy bay không người lái cực kỳ tiên tiến để quét nhanh toàn bộ sân vận động và xác định những vị trí tốt nhất.
Trong thế giới khai thác Bitcoin, việc tìm kiếm các khối mới cũng giống như tìm kiếm những chỗ ngồi tốt nhất — bạn phải cực kỳ nhanh nhẹn và hiệu quả trong quá trình “tìm kiếm”. Đây chính là lúc phần cứng trở nên quan trọng:
Bộ xử lý trung tâm (CPU): Hãy coi CPU là phương pháp tìm kiếm và tìm kiếm tiêu chuẩn của bạn. Nó tương tự như việc đi qua từng hàng trong sân vận động theo cách thủ công. Đây không phải là cách nhanh nhất để đào Bitcoin, nhưng nó vẫn hoàn thành nhiệm vụ.
Bộ xử lý đồ họa (GPU): Bây giờ, hãy nâng cấp lên máy bay không người lái nhanh hơn có thể thực hiện nhiều tác vụ cùng một lúc. Tương tự như máy bay không người lái này, GPU có khả năng xử lý các phép tính phức tạp cần thiết cho khai thác tốt hơn nhiều so với CPU. Chúng có thể tìm thấy những chỗ ngồi lý tưởng nhanh hơn bằng cách tìm kiếm đồng thời nhiều hàng.
Mạch tích hợp ứng dụng cụ thể (ASIC): Điều này giống như việc có một máy bay không người lái được tùy chỉnh cao được chế tạo riêng để tìm kiếm những chỗ ngồi tốt nhất có sẵn trong sân vận động và nó sử dụng công nghệ tiên tiến để hoàn thành nhiệm vụ một cách nhanh chóng và hiệu quả. Vì ASIC được thiết kế dành riêng cho việc khai thác Bitcoin nên chúng hoạt động tốt hơn GPU và CPU trong nhiệm vụ này.
Vì vậy, nếu bạn muốn tối ưu hóa tốc độ đào Bitcoin, việc sử dụng ASIC giống như sử dụng máy bay không người lái công nghệ cao để tìm chỗ ngồi hoàn hảo nhanh hơn bất kỳ ai.
Khai thác Bitcoin một mình có khó không?
Khai thác Bitcoin đơn lẻ liên quan đến một thợ đào cạnh tranh với mọi thợ đào khác trên toàn cầu. Quá trình này cực kỳ khó khăn và các thợ đào thường hợp tác với nhau để chống lại thử thách.
Giao thức đồng thuận bằng chứng công việc (PoW) của Bitcoin khiến việc khai thác trở thành một cuộc cạnh tranh tự nhiên. Cơ hội để một thợ đào đơn lẻ đánh bại phần còn lại của thế giới để đạt được mục tiêu băm của một khối gần như bằng không — bất kể sức mạnh của giàn khai thác hay lựa chọn phần mềm khai thác Bitcoin của họ.
Một thợ mỏ đơn độc giống như một tên cướp biển đơn độc tự mình ra đi, trong khi hầu hết những tên cướp biển khác đã liên kết với nhau để tìm kho báu. Nhóm có thể dựa vào nhau và có cơ hội tìm thấy kho báu cao hơn, nhưng tên cướp biển đơn độc, nếu thành công, sẽ được giữ tất cả phần thưởng.
Vào những ngày đầu của Bitcoin, thời gian để đào một Bitcoin tương đối thấp do có ít thợ đào. Phần thưởng khối cũng cao hơn nhiều, với thợ đào kiếm được hàng chục Bitcoin cho mỗi khối. Tuy nhiên, Bitcoin có giá trị chưa đến 1 đô la vào thời điểm đó, vì vậy phần thưởng tương xứng.
Hiện tại, thợ đào đơn lẻ tham gia nhóm khai thác tiền điện tử để tăng cơ hội kiếm được phần thưởng thông qua quá trình khai thác Bitcoin. Những thợ đào tiềm năng không có giàn khai thác mạnh cũng tham gia dịch vụ khai thác đám mây để tiết kiệm chi phí ban đầu cho thiết bị khai thác Bitcoin.
Dịch vụ khai thác đám mây bao gồm các thợ đào cho thuê sức mạnh băm của họ thông qua đám mây và yêu cầu người dùng trả tiền cho một phần của nó. Kết quả là, thợ đào chuyển một số chi phí tiêu thụ năng lượng cho người dùng trả tiền. Đổi lại, người dùng trả tiền sẽ kiếm được phần thưởng khối dựa trên phần sức mạnh băm của họ.