Đào Bitcoin là gì?
Đào Bitcoin là quá trình dùng để xác thực các giao dịch trên mạng lưới và đưa Bitcoin mới vào lưu thông.
Tính đến tháng 7/2024, khoảng 19,5 triệu Bitcoin đã được lưu hành. Tuy nhiên, đồng tiền mã hóa này được lập trình để có tổng cung tối đa là 21 triệu đồng, với 1,5 triệu Bitcoin còn lại vẫn chưa được đào. Những người dùng, được gọi là “thợ đào”, sử dụng các máy tính mạnh mẽ để giải các bài toán phức tạp và “đào” ra Bitcoin mới trong một quy trình gọi là đào Bitcoin.
Khi một giao dịch được thực hiện trên mạng Bitcoin, giao dịch đó sẽ được đưa vào một khối. Khi khối này đầy, nó phải được xác thực trước khi được thêm vào chuỗi khối. Quá trình này tương tự như việc đẩy một xe hàng trong cửa hàng và đến quầy thanh toán để nhân viên kiểm tra và xác nhận. Bạn có thể thoải mái đẩy đầy xe hàng của mình, nhưng khi đến quầy thanh toán, cửa hàng sẽ phải kiểm tra từng món để đảm bảo bạn không mang đồ ra ngoài mà chưa thanh toán.
Đào Bitcoin giống như một cuộc săn tìm kho báu kỹ thuật số. Được trang bị các máy tính mạnh mẽ, các thợ đào tìm kiếm một mã số hệ thập lục phân 64 ký tự gọi là “hash”, đại diện cho một khối giao dịch. Thợ đào tìm mã này qua một quy trình gọi là băm (hashing).
Quá trình băm yêu cầu phần cứng máy tính phải thử nghiệm qua hàng nghìn tỷ chuỗi mã (bao gồm các chữ số và ký tự) để tạo ra một chuỗi đáp ứng độ khó của khối đó (gọi là “target”). Khi thợ đào tạo ra một giá trị băm thấp hơn hoặc bằng target của khối, họ sẽ xác minh và xác nhận các giao dịch của khối đó. Quá trình này cho phép phát hành thêm Bitcoin vào mạng lưới. Tuy nhiên, quá trình tìm kiếm này không phụ thuộc vào kỹ năng mà dựa vào sức mạnh tính toán.
Tìm ra một giá trị băm thỏa mãn target có thể mất nhiều thời gian. Thời gian này thay đổi tùy theo nhiều yếu tố, chẳng hạn như độ khó đào hiện tại của Bitcoin. Mức độ khó này được điều chỉnh mỗi 2.016 khối, tăng hoặc giảm tùy thuộc vào số lượng thợ đào tham gia mạng lưới.
Nhiều thợ đào tham gia đồng nghĩa với độ khó cao hơn, trong khi ít thợ đào hơn sẽ làm giảm độ khó. Điều này giống như một cuộc săn tìm kho báu: càng nhiều người tham gia, việc tìm kiếm càng khó khăn hơn, giữ cho Bitcoin khan hiếm và có giá trị từ sự tin tưởng vào hệ thống.
Người sáng lập Bitcoin, Satoshi Nakamoto, đã lập trình cho mạng lưới giảm một nửa phần thưởng cứ mỗi 210.000 khối (tương đương khoảng 4 năm) để tạo sự khan hiếm. Với tốc độ này, Bitcoin sẽ không đạt đến mức trần 21 triệu đồng cho đến năm 2140.
Tại thời điểm đó, thợ đào vẫn có thể nhận phần thưởng khối Bitcoin thông qua phí giao dịch, nhưng sẽ không còn Bitcoin mới nào được phát hành vào mạng lưới.
Thợ đào đào Bitcoin như thế nào?
Thợ đào Bitcoin sử dụng các thiết bị đào từ máy tính cá nhân đến các thiết bị chuyên dụng, miễn là có khả năng thực hiện hàm băm SHA-256 — thuật toán đào của Bitcoin.
SHA-256 là một hàm băm, tạo ra một giá trị đầu ra duy nhất và cố định cho mỗi đầu vào mà không thể đảo ngược. Hàm băm này không phải là phương pháp mã hóa, mà là một cách để tạo ra một “dấu vân tay” duy nhất đại diện cho dữ liệu ban đầu. Trong mạng lưới Bitcoin, SHA-256 giúp đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu và là cơ sở cho việc đào khối.
Các thợ đào cố gắng tìm ra một giá trị băm cho khối mà nhỏ hơn hoặc bằng mức độ khó (target) của mạng lưới. Quá trình này đòi hỏi thử nghiệm nhiều lần với các giá trị nonce khác nhau để tạo ra một giá trị băm thỏa mãn điều kiện. Khi tìm thấy một khối hợp lệ, mạng lưới sẽ tạo ra Bitcoin mới như một phần thưởng, gọi là “block reward”.
Trước sự kiện Bitcoin halving vào tháng 4/2024, phần thưởng cho mỗi khối là 6,25 BTC. Sau sự kiện halving, phần thưởng này giảm còn 3,125 BTC. Satoshi Nakamoto, người sáng lập Bitcoin, đã lập trình sự kiện halving để xảy ra mỗi 210.000 khối (khoảng 4 năm), nhằm giảm lượng phát hành Bitcoin mới, tạo ra sự khan hiếm và ổn định giá trị.
Mỗi lần halving khiến lượng phần thưởng khối giảm đi một nửa, làm tăng tính khan hiếm và thúc đẩy tiềm năng tăng giá của Bitcoin, mặc dù giá trị còn phụ thuộc vào cung và cầu thị trường. Thợ đào còn nhận thêm phí giao dịch trong mỗi khối, giúp bù đắp chi phí khi phần thưởng khối giảm.
Thời gian trung bình để đào một Bitcoin là bao lâu?
Thời gian cần để đào một khối Bitcoin có thể thay đổi do các thiết lập độ khó tích hợp sẵn trong mạng lưới.
Mỗi khối Bitcoin được xác nhận sẽ phát hành 3,125 BTC. Về trung bình, mạng lưới Bitcoin mất khoảng 10 phút để đào một khối và toàn bộ phần thưởng 3,125 BTC sẽ được trao cho thợ đào hoặc nhóm thợ đào (mining pool) tìm ra khối hợp lệ. Tốc độ này sẽ thay đổi theo thời gian vì độ khó của mạng lưới được điều chỉnh định kỳ sau mỗi 2.016 khối.
Việc đào Bitcoin giống như một cuộc săn tìm kho báu với phần thưởng cố định. Do yêu cầu sức mạnh tính toán cao, một thợ đào đơn lẻ có thể khó tìm ra một khối và nhận phần thưởng, nhưng điều này vẫn có thể xảy ra nếu họ đủ may mắn hoặc có sức mạnh tính toán lớn.
Thiết bị của thợ đào ảnh hưởng trực tiếp đến cơ hội kiếm được phần thưởng. Nhiều thợ đào đầu tư vào hàng chục, thậm chí hàng trăm thiết bị đào để tăng tỷ lệ băm (hashrate) của mình, qua đó nâng cao khả năng tìm được khối mới. Họ giống như những người đi săn mang nhiều công cụ để có thêm cơ hội thành công.
Để gia tăng cơ hội nhận phần thưởng, nhiều thợ đào tham gia vào các nhóm đào (mining pool) nhằm kết hợp tỷ lệ băm của họ thành một thực thể chung để tìm kiếm target. Khi nhóm đào tìm được một khối, phần thưởng sẽ được phân phối dựa trên tỷ lệ đóng góp băm của mỗi thành viên.
Người điều hành mining pool phân phối phần thưởng sau khi trừ đi phí quản lý. Các thợ đào có thể tham gia vào các loại mining pool khác nhau tùy thuộc vào cấu trúc phần thưởng và chính sách của từng pool.
Các loại mining pool khác nhau
Mining pool theo tỷ lệ (Proportional)
Trong phương thức này, phần thưởng được chia dựa trên tỷ lệ đóng góp của mỗi thợ đào vào tổng số cổ phần (shares) trong một vòng khai thác. Khi một khối được khai thác thành công, phần thưởng sẽ được phân chia cho các thợ đào dựa trên số lượng cổ phần họ đã đóng góp trong vòng đó. Phương thức này có thể bao gồm hoặc không bao gồm phí giao dịch trong phần thưởng, tùy thuộc vào chính sách của từng mining pool.
Mining pool trả theo N cổ phần cuối (Pay-per-last-N-shares)
PPLNS chỉ thưởng cho thợ đào khi mining pool khai thác thành công một khối. Khi khối được tìm thấy, phần thưởng được phân chia dựa trên số lượng cổ phần mà thợ đào đã đóng góp trong N cổ phần cuối cùng tính đến thời điểm khối được khai thác. Phương thức này khuyến khích sự tham gia liên tục và ổn định của thợ đào, vì phần thưởng phụ thuộc vào đóng góp trong khoảng thời gian gần nhất.
Mining pool trả theo cổ phần (Pay-per-share)
PPS cung cấp cho thợ đào một khoản thanh toán cố định cho mỗi cổ phần họ đóng góp, bất kể pool có khai thác được khối hay không. Phương thức này mang lại thu nhập ổn định cho thợ đào. Thông thường, phần thưởng PPS không bao gồm toàn bộ phí giao dịch từ khối, tuy nhiên, một số pool có thể chia sẻ một phần nhỏ của phí giao dịch.
Phần cứng nào tối ưu hóa tốc độ đào Bitcoin?
Trong đào Bitcoin, ASIC là phần cứng hiệu quả nhất vì nó được thiết kế chuyên biệt cho nhiệm vụ này. ASIC mang lại hiệu suất nhanh và hiệu quả hơn đáng kể so với CPU và GPU.
Hãy tưởng tượng bạn đang cố gắng tìm một mã khóa chính xác trong hàng tỷ mã số khác nhau. Có ba cách để làm điều này: dùng một người kiểm tra từng mã số một cách thủ công, dùng một đội làm việc song song để kiểm tra nhanh hơn, hoặc dùng một cỗ máy được thiết kế chuyên dụng để thực hiện chỉ việc kiểm tra mã khóa với tốc độ tối ưu.
Trong thế giới đào Bitcoin, việc tìm các khối mới giống như quá trình thử và kiểm tra hàng tỷ mã số khác nhau để đạt đến kết quả chính xác nhất. Dưới đây là cách các loại phần cứng đóng vai trò quan trọng trong quá trình này:
- Bộ xử lý trung tâm (CPU): CPU là “người kiểm tra” cơ bản. Nó có thể thực hiện nhiều tác vụ khác nhau, nhưng việc kiểm tra từng mã số là quá trình chậm đối với CPU vì nó không được tối ưu để xử lý lượng lớn phép tính song song trong quá trình đào Bitcoin.
- Bộ xử lý đồ họa (GPU): Giờ đây, hãy nâng cấp lên một đội làm việc song song có thể kiểm tra nhiều mã cùng lúc. GPU có khả năng thực hiện các phép tính song song hiệu quả hơn CPU và ban đầu được thiết kế để xử lý đồ họa, nhưng cũng rất phù hợp cho các tính toán lặp đi lặp lại trong đào Bitcoin.
- Mạch tích hợp dành riêng cho ứng dụng (ASIC): ASIC giống như một cỗ máy được thiết kế đặc biệt chỉ để kiểm tra mã khóa và tìm khối hợp lệ một cách nhanh nhất có thể. ASIC được tạo ra chuyên dụng để xử lý hàm băm SHA-256 của Bitcoin, và vì vậy, nó vượt trội hơn CPU và GPU trong đào Bitcoin.
Vì vậy, nếu muốn tối ưu hóa tốc độ đào Bitcoin, việc chọn ASIC giống như sử dụng công cụ chuyên dụng nhất để hoàn thành nhiệm vụ đào Bitcoin nhanh hơn bất kỳ phương pháp nào khác.
Đào Bitcoin độc lập khó đến mức nào?
Đào Bitcoin độc lập (solo mining) đồng nghĩa với việc một thợ đào cạnh tranh với tất cả các thợ đào khác trên toàn cầu. Quá trình này vô cùng khó khăn, và các thợ đào thường hợp sức lại để đối phó với thách thức này.
Cơ chế đồng thuận proof-of-work (PoW) của Bitcoin biến đào thành một cuộc cạnh tranh tự nhiên. Khả năng một thợ đào độc lập có thể tìm thấy target hash của một khối là rất thấp — đặc biệt khi so với các mining pool lớn. Tuy nhiên, nếu thợ đào độc lập thành công, họ sẽ giữ toàn bộ phần thưởng khối cho mình.
Một thợ đào độc lập giống như một tay cướp biển đơn độc lên đường tìm kho báu, trong khi hầu hết những tay cướp biển khác đã hợp lực để tìm kho báu chung. Nhóm cướp biển có thể dựa vào nhau và có cơ hội tìm được kho báu cao hơn, nhưng nếu tay cướp biển đơn độc thành công, họ sẽ giữ toàn bộ phần thưởng cho mình.
Trong những ngày đầu của Bitcoin, thời gian để đào một khối tương đối ngắn do có ít thợ đào tham gia, và phần thưởng khối khi đó cao hơn nhiều, với mỗi khối mang lại phần thưởng hàng chục Bitcoin. Tuy nhiên, giá trị của Bitcoin khi đó dưới 1 USD, nên tổng giá trị phần thưởng cũng không lớn như hiện nay.
Hiện nay, các thợ đào độc lập thường tham gia vào các mining pool để tăng cơ hội nhận được phần thưởng thông qua quá trình đào Bitcoin. Những người không sở hữu thiết bị đào mạnh mẽ cũng có thể tham gia vào các dịch vụ đào trên đám mây (cloud mining) để giảm bớt chi phí ban đầu cho thiết bị đào Bitcoin.
Dịch vụ đào trên đám mây cho phép người dùng thuê sức mạnh băm từ các công ty sở hữu thiết bị đào, đổi lại người dùng sẽ nhận được phần thưởng khối dựa trên phần đóng góp sức mạnh băm mà họ thuê. Phí thuê bao gồm chi phí tiêu thụ năng lượng, và phần thưởng được chia dựa trên sức mạnh băm đã thuê.
