Khai thác Bitcoin Giải mã: Động cơ ẩn của Mạng

Bitcoin mining bị đánh giá thấp. Hầu hết mọi người nghĩ rằng nó chỉ liên quan đến việc “tạo ra những đồng coin mới,” nhưng điều đó giống như nói rằng một trái tim chỉ bơm máu—về mặt kỹ thuật là đúng, nhưng lại thiếu đi toàn bộ bức tranh.

Thực tế? Khai thác là thứ giữ cho mạng lưới phi tập trung của Bitcoin tồn tại. Nếu không có nó, toàn bộ hệ thống sẽ sụp đổ.

Điều gì thực sự đang diễn ra khi các thợ mỏ “khai thác”?

Hãy tưởng tượng hàng nghìn máy tính trên toàn cầu đang đua nhau giải một câu đố toán học. Máy tính đầu tiên giải được nó sẽ được thêm lô giao dịch tiếp theo vào blockchain và kiếm được Bitcoin mới như một phần thưởng. Đó là khai thác, tóm gọn lại.

Nhưng thợ mỏ thực hiện ba việc quan trọng đồng thời:

1. Tạo Bitcoin Mới Mỗi ~10 phút, một khối mới được khai thác, và BTC mới được đưa vào lưu thông. Bắt đầu với 50 BTC mỗi khối, bây giờ là 6.25 BTC (sau ba lần giảm một nửa). Đến năm 2140, tất cả 21 triệu đồng coin sẽ tồn tại—sau đó, động lực khai thác chuyển hoàn toàn sang phí giao dịch.

2. Xác thực giao dịch Trước khi gộp các giao dịch vào một khối, thợ mỏ xác minh rằng chúng hợp lệ. Người gửi có thực sự có quỹ không? Chữ ký số có đúng không? Không có đường tắt—mọi thứ phải được kiểm tra hoặc nó sẽ không được chấp nhận.

3. Bảo mật Mạng lưới Đây là phần thông minh. Công việc tính toán cần thiết để viết lại lịch sử lớn đến mức việc tấn công Bitcoin sẽ tốn kém hơn bất kỳ kẻ tấn công nào có thể thu lợi. Đó là bảo mật thông qua động lực kinh tế.

Quy trình khai thác: Ba bước, lặp đi lặp lại mãi mãi

Bước 1: Nhận giao dịch Hàng ngàn giao dịch đang chờ trong mempool (như một phòng chờ). Các thợ mỏ lấy chúng và xác thực từng giao dịch với lịch sử của blockchain.

Bước 2: Cuộc đua câu đố Các thợ mỏ gom các giao dịch đã được xác thực vào một khối ứng cử viên, sau đó lặp đi lặp lại việc băm dữ liệu đó với các số ngẫu nhiên ( được gọi là “nonces” ) cho đến khi họ tìm thấy một kết quả đáp ứng được mục tiêu độ khó của mạng. Đây là sức mạnh thô—đoán tính toán thuần túy. Hàng tỷ lần thử mỗi giây, mỗi thợ mỏ.

Người đầu tiên tìm ra số ma thuật sẽ thắng.

Bước 3: Phát sóng & Xác minh Người chiến thắng phát sóng giải pháp của họ. Các nút khác nhanh chóng xác minh nó (dễ kiểm tra, khó tìm—đó là toàn bộ mục đích). Nếu hợp lệ, mọi người thêm khối vào bản sao của họ về chuỗi khối.

Rồi nó lại bắt đầu tất cả một lần nữa.

Proof-of-Work: Lễ hội toàn cầu bảo mật mọi thứ

Cơ chế giải quyết câu đố này được gọi là Proof-of-Work, và nó là động cơ đồng thuận của Bitcoin.

Hãy coi nó như một buổi rút thăm xổ số mỗi 10 phút:

• Mỗi dự đoán tính toán = một vé xổ số
• Nhiều sức mạnh tính toán = nhiều vé mỗi giây
• Trúng số = tìm kiếm hash đúng
• “công việc” = tiêu tốn năng lượng lớn = sự an toàn

Để thay đổi một giao dịch trước đó, một kẻ tấn công sẽ cần phải:

1. Thực hiện lại tất cả công việc tính toán từ điểm đó trở đi
2. Vượt qua toàn bộ mạng lưới trung thực đồng thời

Kinh tế và tính toán không khả thi. Đó là sự thiên tài.

Tại Sao Thợ Mỏ Làm Điều Này (Spoiler: Tiền)

Thợ mỏ không phải là những người vị tha. Họ được trả tiền theo hai cách:

Phần Thưởng Khối: Thợ mỏ nào thêm thành công một khối sẽ nhận được Bitcoin mới được đúc ( hiện tại là 6.25 BTC). Đây là cách mà các đồng coin mới được tạo ra.

Phí Giao Dịch: Người dùng bao gồm phí để ưu tiên giao dịch của họ. Tất cả những phí đó đều thuộc về thợ mỏ, người sẽ đưa chúng vào khối của họ.

Đó là một hệ thống khuyến khích đẹp—các thợ đào kiếm lợi nhuận bằng cách bảo vệ mạng lưới.

Giảm một nửa: Phanh lạm phát tích hợp của Bitcoin

Mỗi 210.000 khối (~4 năm), phần thưởng khối sẽ giảm một nửa:

• 2009: 50 BTC
• 2012: 25 BTC
• 2016: 12.5 BTC
• 2020: 6.25 BTC
• 2024: 3.125 BTC

Điều này tạo ra sự khan hiếm và tạo ra một lịch trình cung cấp dễ dự đoán. Bitcoin thứ 21 triệu sẽ không tồn tại cho đến khoảng năm 2140. Nó ảnh hưởng trực tiếp đến lợi nhuận của thợ đào - buộc ngành công nghiệp phải liên tục đổi mới và cắt giảm chi phí, hoặc phá sản.

Khai thác Ngày Nay: Hoạt động quy mô công nghiệp

Ngày xưa? Bạn có thể khai thác Bitcoin trên một chiếc laptop. Giờ thì không còn nữa.

Ngày nay, việc khai thác yêu cầu ASICs (Mạch tích hợp đặc biệt )—phần cứng chuyên dụng mạnh mẽ gấp hàng nghìn lần so với máy tính tiêu dùng. Một thợ mỏ độc lập với một ASIC? Bạn sẽ kiếm được hầu như không gì và lỗ tiền điện.

Nhập các bể khai thác. Hàng ngàn thợ mỏ kết hợp sức mạnh băm. Khi bể tìm thấy một khối, phần thưởng được chia sẻ theo tỷ lệ dựa trên đóng góp của từng thợ mỏ. Thu nhập ổn định thay vì ăn mày hoặc phong ba.

Kết luận

Việc khai thác Bitcoin là lý thuyết trò chơi tinh tế + mật mã + kinh tế học hoạt động phối hợp với nhau. Nó đã giải quyết một trong những vấn đề khó khăn nhất của khoa học máy tính: làm thế nào để những người lạ đồng ý về sự thật mà không cần một cơ quan trung ương?

Câu trả lời? Hãy để họ giải các câu đố khó, thưởng cho những người chiến thắng, làm cho các cuộc tấn công đắt hơn bất kỳ lợi ích nào.

Thợ mỏ không chỉ tạo ra coin—họ là cơ sở hạ tầng làm cho Bitcoin trở thành một mạng lưới không cần tin cậy, phi tập trung và không thể ngăn cản.

Đó là lý do tại sao nó quan trọng.