Cách hoạt động của khai thác tiền điện tử

Sist oppdatert: 17 tháng 2 2025

Một trong những ví dụ phổ biến và nổi tiếng nhất là khai thác Bitcoin. Xem xét ví dụ của chính loại tiền điện tử này, ta có thể hiểu rõ hơn về cách thức khai thác coin, cách bảo đảm an ninh mạng và tại sao việc khai thác là một phần không thể thiếu trong hoạt động của toàn bộ hệ thống tiền điện tử.

Cryptocurrency mining cần thiết để làm gì?

Maíning đóng vai trò then chốt trong việc đạt được sự đồng thuận trong blockchain và đảm bảo an ninh của nó thông qua việc xác nhận giao dịch và bảo vệ hệ thống khỏi các cuộc tấn công. Đây là một quá trình quan trọng cho sự vận hành an toàn của mạng Bitcoin hoặc bất kỳ loại tiền ảo nào khác được khai thác theo cách tương tự. Để hiểu tại sao maíning lại cần thiết đến vậy, hãy cùng xem xét hoạt động của chính blockchain.

Mạng Bitcoin là một sổ cái công khai phi tập trung, bao gồm thông tin về hàng trăm triệu giao dịch có dấu thời gian. Ví dụ, một bản ghi trong chuỗi khối có thể chứa thông tin rằng Người tham gia 1 đã gửi cho Người tham gia 2 vào thứ Tư lúc 9 giờ tối 5 BTC. Sổ cái này không được lưu trữ ở một nơi nào đó. Nó được tải lên các máy tính mà được gọi là nút. Cách tiếp cận này cho phép mỗi người tham gia mạng truy cập vào toàn bộ lịch sử sở hữu BTC và trạng thái hiện tại của nó, đảm bảo tính minh bạch hoàn toàn.

Bộ dữ liệu blockchain được thiết lập sao cho không có cơ quan trung ương nào đưa ra quyết định về việc các giao dịch nào cần được thêm vào các khối mới. Thay vào đó, tất cả các nút tập thể quyết định thông tin nào về các giao dịch là chính xác, theo các quy tắc đã được thiết lập. Tất cả các nút lưu trữ lịch sử giao dịch, kiểm tra tính xác thực của chúng và chuyển tiếp thông tin cập nhật cho các thành viên khác trong mạng. Khi tất cả các nút nhận được thông tin giống nhau, sẽ nảy sinh sự hiểu biết chung về việc ai có bao nhiêu Bitcoin.

Además, hay un grupo de nodos llamados mineros que compiten por el derecho a crear un nuevo bloque de transacciones. Este derecho lo obtienen a través de un proceso llamado Proof of Work, en el cual los mineros resuelven problemas computacionales complejos para ganar el derecho a crear un nuevo bloque, adelantando a sus 'competidores' y recibiendo como recompensa nuevos BTC.

Proof of Work là gì và tại sao nó lại cần thiết?

Maining với việc sử dụng hệ thống bảo vệ Proof of Work (PoW) — là cách chứng minh rằng các thành viên trong blockchain thực sự đang tích cực tham gia vào việc duy trì hoạt động của nó. Để làm được điều này, họ phải thực hiện các phép toán phức tạp, yêu cầu tài nguyên đáng kể, bao gồm cả năng lượng.

Vì sao cần chứng minh này? Vấn đề là các phép toán như vậy tốn tiền, và để tham gia vào việc khai thác, cần phải tiêu tốn tài nguyên thực. Điều này làm cho các cuộc tấn công vào mạng trở nên rất đắt đỏ và không có lợi cho những kẻ xấu, vì nó đòi hỏi một sức mạnh tính toán khổng lồ. Nói cách khác, PoW bảo vệ Bitcoin khỏi những nỗ lực tấn công hoặc thao túng, vì cuộc tấn công sẽ quá tốn kém cho những ai muốn thực hiện.

Nguyên tắc hoạt động của_crypto mining

Mặc dù PoW là một quá trình kỹ thuật phức tạp, nhưng sẽ dễ dàng hơn khi tìm hiểu nếu xem xét từng bước thực hiện của nó. Chúng tôi sẽ xem xét cách mà việc khai thác Bitcoin hoạt động, mặc dù nguyên tắc này cũng áp dụng cho các chuỗi khối khác có cơ sở là thuật toán Proof of Work.

**Bước 1:** Xuất hiện giao dịch mới

Mỗi giao dịch trong mạng Bitcoin ban đầu được gán trạng thái chưa được xác nhận. Một giao dịch chưa được xác nhận mới xuất hiện trong blockchain vào thời điểm mà hai người dùng thực hiện giao dịch với nhau, ví dụ, một người gửi cryptocurrency cho người khác. Giao dịch này chứa thông tin chi tiết về giao dịch này, cụ thể: địa chỉ của người gửi và người nhận, số lượng coin được gửi, thời gian, v.v. Kết quả là giao dịch này được phát sóng trên toàn bộ mạng blockchain.

на вьетнамском будет: "**Giai đoạn 2**: Thêm giao dịch mới vào «khu vực chờ»"

Cada thợ mỏ tham gia vào việc duy trì hoạt động của mạng lưới luôn theo dõi sự xuất hiện của các hoạt động mới bên trong nó. Trên máy tính điều khiển quá trình khai thác, có một vùng thời gian nhất định — mempool. Tại đây, sau khi xuất hiện trong mạng, giao dịch chưa được xác nhận sẽ được thêm vào. Mỗi thợ mỏ có mempool riêng của mình, vì vậy đây không phải là một 'kho lưu trữ' chung cho mọi người. Mặc dù kích thước cơ bản của mempool không thể lớn hơn 300 Mb, nhưng nó sẽ khác nhau giữa các thợ mỏ. Tất cả là do các nút được xây dựng khác nhau và các giao dịch chưa được xác nhận được thêm vào chúng không đồng thời, mà vào những thời điểm khác nhau.

Этап 3: Chuyển các giao dịch chưa xác nhận sang khối ứng cử

Máy đào lấy các giao dịch chưa được xác nhận từ mempool và thêm chúng vào khối ứng cử viên — một khối mới nhưng vẫn chưa được mạng xác nhận, khối này cạnh tranh để trở thành khối trong chuỗi blockchain mà sẽ nhận thưởng. Kích thước khối ứng cử viên trong mạng Bitcoin khoảng 2 MB: dung lượng này bao gồm khoảng 2000 giao dịch.

Этап 4: Giải quyết các bài toán mật mã

Từ đây, quá trình khai thác thực sự bắt đầu, dựa trên PoW. Bằng cách sử dụng thiết bị chuyên dụng, thợ mỏ thêm một số ngẫu nhiên đặc biệt (nonce) vào khối ứng viên. Sau đó, toàn bộ thông tin (bao gồm dữ liệu khối và nonce) được đưa qua thuật toán SHA-256, tạo ra một hàm băm (mã duy nhất-kết hợp, nhận được từ kết quả tính toán).

Mục tiêu của thợ mỏ là tìm ra một băm thỏa mãn các điều kiện nhất định (chẳng hạn như bắt đầu bằng một số lượng số không nhất định). Đây là một nhiệm vụ phức tạp, đòi hỏi sức mạnh tính toán cao, vì nếu băm không thỏa mãn các điều kiện của mạng, thợ mỏ sẽ thay đổi số và thử lại, lặp lại quá trình hàng triệu lần.

Người đầu tiên tìm thấy hash phù hợp sẽ thêm khối vào blockchain. Trong trường hợp này, khối ứng cử được coi là «đã giải quyết» và nhận trạng thái đã được mạng hoàn toàn xác thực. Chỉ sau đó, khối sẽ được thêm vào blockchain và trở thành một liên kết đầy đủ trong chuỗi, chứa bản ghi tiếp theo trong sổ cái. Người khai thác, người đã vượt qua những người tham gia khác trong mạng và giải quyết khối mới, sẽ nhận được phần thưởng dưới dạng một khoản tiền cố định của cryptocurrency. Hiện tại, nó là 3.125 BTC.

Nguyên tắc này cho thấy rằng càng nhiều sức mạnh tính toán của thiết bị (hashrate - số lượng hash được tính toán trong một giây), khả năng trở thành người đầu tiên trong cuộc đua thêm một khối mới càng cao. Trong blockchain Bitcoin, quá trình này lặp lại khoảng mỗi 10 phút. Sau khi khối chiến thắng xuất hiện, các thợ đào ngừng cố gắng giải quyết khối ứng viên hiện tại của họ, loại bỏ thông tin giao dịch từ mempool và bắt đầu hình thành một khối ứng viên mới - mọi thứ lặp lại và diễn ra liên tục.

Điều chỉnh độ khó trong khai thác cryptocurrency

Sau mỗi 2016 khối được thêm vào, điều này mất khoảng 2 tuần trong trung bình, sẽ xảy ra việc điều chỉnh tự động mức độ khó của thuật toán PoW. Điều này cần thiết để duy trì tốc độ ổn định mà các khối mới được khai thác - 10 phút.

Trong quá trình điều chỉnh độ khó, toàn bộ khối lượng sức mạnh tính toán đang được áp dụng cho thuật toán băm — được gọi là sức mạnh băm. Khi sức mạnh tăng lên, quá trình khai thác trở nên khó khăn hơn cho tất cả người tham gia. Nếu sức mạnh giảm xuống — thì việc khai thác cryptocurrency trở nên dễ dàng hơn, vì độ khó giảm.

Khác với việc khai thác vàng, nơi số lượng thợ mỏ gia tăng dẫn đến khối lượng vàng khai thác nhiều hơn, quy trình khai thác Bitcoin hoạt động theo nguyên tắc khác. Trong trường hợp các mỏ vàng, khi có nhiều người tham gia khai thác, khối lượng nguồn cung vàng trên thị trường tăng lên. Khi nguồn cung tăng, giá của kim loại quý giảm xuống.

Với Bitcoin thì tình hình hoàn toàn khác: giao thức của mạng đặt ra số lượng BTC chính xác có thể được phát hành - 21 triệu. Và con số này không thay đổi tùy thuộc vào việc có bao nhiêu người đang khai thác hoặc sức mạnh của thiết bị của họ. Để duy trì sự ổn định của việc khai thác, độ khó của nó được điều chỉnh tự động. Điều này có nghĩa là bất kể có bao nhiêu thợ mỏ kết nối với blockchain, tổng khối lượng BTC mới xuất hiện trên thị trường vẫn giữ nguyên. Điều này khiến cho hoạt động của mạng ổn định và giúp tránh "lạm phát" tài sản kỹ thuật số, như thường xảy ra với các tài nguyên vật lý.