Tìm hiểu về Mempool Bitcoin và cơ chế hoạt động

Bạn có lo lắng về việc giao dịch Bitcoin của mình mất quá nhiều thời gian để được xử lý? Hoặc thắc mắc tại sao phí giao dịch lại thay đổi thường xuyên? Tất cả đều liên quan đến khái niệm “mempool” của Bitcoin. Dù nghe có vẻ kỹ thuật, nhưng thực ra khái niệm này rất dễ hiểu.

Dưới đây là phần giải thích dễ tiếp cận về mempool của Bitcoin, cách thức hoạt động và tầm quan trọng của nó đối với mạng lưới. Sau khi nắm được thông tin này, bạn sẽ có thể giao dịch Bitcoin nhanh chóng, hiệu quả và tiết kiệm chi phí hơn.

Giải thích về Mempool của Bitcoin

Mempool của Bitcoin là viết tắt của “memory pool” (bể bộ nhớ). Mỗi node Bitcoin đều có mempool riêng, vì vậy thực tế có nhiều mempool khác nhau chứ không chỉ có một mempool duy nhất cho toàn bộ mạng lưới Bitcoin.

Vậy mempool thực sự là gì?

Mempool hoạt động như một không gian lưu trữ tạm thời trong mạng lưới, nơi dữ liệu giao dịch được các node giữ lại cho đến khi chúng được đưa vào một khối. Điều này đảm bảo các giao dịch được xếp hàng chờ sẵn sàng để các thợ đào xử lý, ngụ ý rằng chính dữ liệu giao dịch — chứ không phải các node — sẽ được thêm vào khối tiếp theo.

Đây là khu vực lưu trữ và là hàng đợi giao dịch của mạng lưới Bitcoin dành cho các giao dịch chưa được xác nhận sau khi được phát sóng tới mạng lưới. Khi bạn ký và gửi một giao dịch, nó sẽ được gửi vào mempool của các node để chờ thợ đào lựa chọn và đưa vào khối.

Có thể hình dung mempool giống như phòng chờ tại phòng khám bác sĩ. Bạn thông báo với lễ tân rằng mình đã sẵn sàng gặp bác sĩ, sau đó ngồi đợi trong khu vực chờ cho đến khi đến lượt mình trong hàng đợi.

Tổng quan về cách hoạt động của Mempool Bitcoin

Khi bạn ký một giao dịch Bitcoin và phát sóng nó lên mạng lưới, giao dịch này sẽ được gửi từ node này sang node khác trên toàn mạng lưới.

Mỗi node trong mạng lưới sẽ thêm giao dịch đó vào mempool của mình. Các node sau đó kiểm tra để đảm bảo rằng đó là một giao dịch hợp lệ, tuân thủ các quy tắc đồng thuận — chẳng hạn như Bitcoin chưa được chi tiêu trước đó. Nếu một giao dịch không vượt qua được các bước kiểm tra đồng thuận, nó sẽ bị mạng lưới từ chối.

Các thợ đào cũng vận hành node đầy đủ của riêng họ để xem các giao dịch nào có sẵn để họ lựa chọn và đưa vào một khối mới. Thợ đào sau đó sẽ chọn các giao dịch từ mempool để thêm vào khối tiếp theo.

Thông thường, việc lựa chọn này dựa trên mức phí giao dịch cao nhất được đưa ra. Khi một thợ đào đưa một giao dịch vào khối mới, giao dịch đó được coi là đã được xác nhận. Tại thời điểm này, giao dịch được hoàn tất và số tiền sẽ đến ví Bitcoin của người nhận.

Khi một giao dịch được thêm vào khối mới, nó sẽ được xóa khỏi mempool của tất cả các node.

Hiểu về mempool của Bitcoin và quy trình xử lý giao dịch

Như đã đề cập, các node của Bitcoin kiểm tra và xác minh giao dịch để đảm bảo tính hợp lệ.

Các bước kiểm tra xác minh bao gồm:

• Chữ ký chính xác: Các node kiểm tra giao dịch có được ký đúng cách bằng khóa cá nhân tương ứng với các đầu vào khóa công khai hay không.
• Đủ số dư: Đảm bảo tổng đầu vào bằng tổng đầu ra, bao gồm cả phí giao dịch.
• Ngăn chặn chi tiêu kép: Đầu ra giao dịch chưa được chi tiêu (UTXO) được xác minh để đảm bảo rằng cùng một đầu vào giao dịch không được sử dụng trong một giao dịch khác.
• Cấu trúc giao dịch: Độ dài trường và định dạng tuần tự phải tuân theo định dạng giao thức Bitcoin.
• Xác thực script: Các node chạy script khóa (ScriptPubKey) và script mở khóa (ScriptSig) để kiểm tra rằng script tuân theo các định dạng tiêu chuẩn và không gây hại.
• Kích thước khối: Kích thước toàn bộ khối chứa giao dịch phải tuân thủ giới hạn tối đa là 1MB trong giao thức gốc hoặc lên tới 4MB (tính bằng weight units) nếu sử dụng SegWit.
• Tính phí: Các giao dịch phải đáp ứng phí tối thiểu để được xem xét đưa vào khối dựa trên tỷ lệ “phí trên mỗi byte”.
• Dấu thời gian: Thời gian khóa của giao dịch được xem xét để đảm bảo không sử dụng thời gian trong tương lai vượt quá chiều cao khối hiện tại. Điều này đảm bảo thứ tự số đúng để đưa vào khối.

Nếu một giao dịch phát sóng không vượt qua được các kiểm tra xác minh của node, nó sẽ bị các mempool của mạng lưới từ chối. Điều này có nghĩa là giao dịch không thể được xác nhận, hoàn thành và thêm vào blockchain.

Khi một giao dịch vượt qua các bước kiểm tra này, nó sẽ chờ trong mempool. Tại thời điểm này, giao dịch chưa được xử lý và xác nhận ngay lập tức. Nó vẫn phải chờ được thợ đào chọn và thêm vào khối tiếp theo. Những giao dịch có mức phí thấp có thể phải chờ lâu hoặc thậm chí bị loại bỏ và hủy bỏ bởi các node trong một số trường hợp.

Tầm quan trọng của mempool đối với blockchain Bitcoin

Mempool của Bitcoin đóng vai trò thiết yếu trong việc đảm bảo hoạt động an toàn và sức khỏe của blockchain. Là khu vực lưu trữ tạm thời cho các giao dịch Bitcoin chưa được xác nhận, mempool giúp mạng lưới duy trì hiệu quả, khả năng mở rộng và bảo mật thông qua luồng giao dịch có cấu trúc.

Việc hiểu được tầm quan trọng của mempool rất hữu ích cho cả người dùng Bitcoin muốn thực hiện giao dịch hiệu quả và các nhà phát triển tìm cách xây dựng các giải pháp Web3 trên nền tảng Bitcoin.

Hiệu quả của blockchain được duy trì thông qua quản lý giao dịch và phân bổ tài nguyên. Mempool hoạt động như một “vùng đệm” khi có quá nhiều giao dịch mà thợ đào không thể xử lý kịp, điều này là yêu cầu thường xuyên.

Với hơn 500.000 giao dịch mỗi ngày, yêu cầu này là không ngừng. Điều này giúp ngăn chặn mạng lưới bị quá tải. Các node cũng phân bổ tài nguyên hiệu quả hơn.

Khả năng mở rộng của Bitcoin và mempool có mối liên kết chặt chẽ. Cơ chế xếp hàng cho phép blockchain Bitcoin xử lý số lượng lớn giao dịch. Việc xếp hàng các giao dịch giúp chúng đủ điều kiện để được đưa vào các khối sau, điều này rất quan trọng trong việc quản lý các giai đoạn có nhu cầu cao.

Không cần phải xử lý mọi giao dịch ngay lập tức là chìa khóa để mở rộng quy mô mạng lưới. Sự điều chỉnh linh hoạt trong các giai đoạn tắc nghẽn cũng cho phép mạng lưới mở rộng quy mô bằng cách ưu tiên. Các khoản phí giao dịch cao hơn có thể được thiết lập để đưa giao dịch vào khối nhanh hơn.

Hơn nữa, mempool còn tăng cường tính bảo mật. Như đã đề cập, các giao dịch được kiểm tra và xác minh trước khi được đưa vào mempool. Điều này có nghĩa là thợ đào có một danh sách các giao dịch an toàn để chọn khi tạo các khối mới.

Việc lan truyền giao dịch qua các mempool giúp duy trì sự đồng thuận trên toàn mạng lưới về những giao dịch nào nên được thêm vào blockchain.

Cách mempool của Bitcoin ảnh hưởng đến phí giao dịch

Khi gửi một giao dịch Bitcoin, bạn có thể chọn mức phí giao dịch mong muốn. Hầu hết các ví Bitcoin đều cung cấp gợi ý cho các mức phí ưu tiên thấp, trung bình và cao, hoặc bạn có thể tự nhập mức phí tùy chỉnh.

Mempool có ảnh hưởng trực tiếp đến phí giao dịch, thường dựa trên mức độ bận rộn của mạng lưới. Nguyên lý rất đơn giản: cung và cầu. Càng nhiều giao dịch được phát sóng, phí giao dịch càng tăng cao, và ngược lại. Đây là cơ chế ưu tiên đơn giản.

Khi thợ đào chọn giao dịch trong mempool để đưa vào một khối mới, họ ưu tiên các giao dịch có tỷ lệ phí trên mỗi byte (fee rate) cao nhất. Điều này là do lợi nhuận của thợ đào không chỉ đến từ phần thưởng khai thác khối mà còn từ phí giao dịch. Việc chọn các giao dịch có fee rate cao giúp thợ đào tối đa hóa thu nhập từ mỗi khối. Mặc dù cơ chế này mang lại lợi ích kinh tế cho thợ đào, nhưng nó cũng thúc đẩy người dùng tìm kiếm các giải pháp tối ưu hơn, như sử dụng SegWit để giảm kích thước giao dịch, hoặc Lightning Network để giảm chi phí và tăng tốc độ giao dịch.

Vấn đề tắc nghẽn mempool của Bitcoin

Càng muốn giao dịch của bạn được xử lý nhanh chóng, bạn càng phải trả mức phí cao hơn. Điều này gây ra vấn đề trong các giai đoạn tắc nghẽn mạng lưới, khi phí có thể tăng vọt — thậm chí lên đến 50 USD hoặc hơn cho một giao dịch đơn lẻ.

Kết quả là gì?

Việc sử dụng BTC cho các giao dịch nhỏ trở nên không bền vững về mặt kinh tế. Những người thực hiện giao dịch Bitcoin nhưng không muốn trả phí cao sẽ phải chờ lâu để được xác nhận. Hoặc giao dịch có thể bị loại bỏ khỏi mempool khi đạt giới hạn dung lượng. Điều này giúp giảm bớt tình trạng tồn đọng giao dịch Bitcoin.

Cách mempool của Bitcoin quản lý các giao dịch chưa được xác nhận

Trung bình, một mempool có dung lượng lưu trữ khoảng 300 MB. Khi tổng kích thước các giao dịch trong mempool vượt quá giới hạn lưu trữ, các giao dịch phát sóng bắt đầu bị loại bỏ.

Những giao dịch không được xác nhận trong thời gian dài có thể bị loại khỏi mempool. Một lần nữa, ưu tiên được xác định dựa trên phí giao dịch. Giao dịch có mức phí thấp nhất sẽ bị loại bỏ khỏi mempool.

Nếu bạn không thể đáp ứng hoặc từ chối trả phí giao dịch tối thiểu để được đưa vào mempool, giao dịch của bạn sẽ thất bại và số tiền sẽ được hoàn trả về ví của bạn.

SegWit tăng cường hiệu quả của mempool như thế nào?

Segregated Witness (SegWit) được giới thiệu vào năm 2017 nhằm cải thiện khả năng mở rộng của Bitcoin. Dưới đây là cách SegWit hỗ trợ mempool:

• Giảm kích thước giao dịch: Bằng cách tách dữ liệu chứng thực (chữ ký) ra khỏi dữ liệu giao dịch, SegWit làm giảm hiệu quả kích thước giao dịch. Điều này cho phép nhiều giao dịch hơn được đưa vào cùng một khối, giảm bớt tình trạng tắc nghẽn trong mempool.
• Phí thấp hơn cho các giao dịch SegWit: Các giao dịch SegWit chiếm ít không gian trong khối hơn, dẫn đến phí giao dịch thường thấp hơn. Nhờ vậy, người dùng có thể trả phí thấp hơn nhưng vẫn được ưu tiên xử lý, đặc biệt là khi mempool bị tắc nghẽn.
• Tăng dung lượng khối (kích thước khối ảo): SegWit cho phép kích thước khối ảo lên tới 4 MB, cho phép nhiều giao dịch hơn được đưa vào mỗi khối. Điều này giúp giải phóng các giao dịch khỏi mempool nhanh chóng hơn, đặc biệt trong các giai đoạn có lưu lượng cao.

Mempool của Bitcoin: Vai trò quan trọng trong xử lý giao dịch

Mempool của Bitcoin là một thành phần quan trọng trong vòng đời của một giao dịch Bitcoin, từ khi phát sóng ban đầu đến khi được xác nhận. Một mempool hoạt động hiệu quả góp phần vào sự ổn định, hiệu suất và bảo mật của mạng lưới blockchain.

Nếu bạn thực hiện giao dịch bằng Bitcoin, việc hiểu rõ cách mempool và quá trình khai thác Bitcoin hoạt động cùng nhau là rất hữu ích. Chẳng hạn, bạn có thể lo lắng về thời gian xác nhận giao dịch kéo dài hoặc cảm thấy khó chịu vì phí giao dịch cao.

Giờ đây, khi bạn đã hiểu cách hoạt động của mempool Bitcoin, bạn thậm chí có thể bắt đầu sử dụng các công cụ khám phá mempool để theo dõi mức phí giao dịch mà mempool hiện yêu cầu, cùng với thời gian xác nhận dự kiến.