Độ khó khai thác (Mining Difficulty) là gì?

Đào coin là một phần không thể thiếu trong mạng lưới Bitcoin. Nó đóng vai trò quan trọng trong việc xác nhận giao dịch và tạo ra các block mới trên blockchain. Tuy nhiên, khai thác Bitcoin không hề dễ dàng và đòi hỏi một số phần cứng khác nhau và mức độ khó khác nhau. Một trong những yếu tố quan trọng trong việc khai thác Bitcoin là “độ khó” (mining difficulty). Trong bài viết này, hãy cùng BlockchainWork khám phá Mining Difficulty (độ khó của thuật toán) là gì và nó ảnh hưởng như thế nào trong việc đào. 

Khái niệm Mining Difficulty

Mining Difficulty (Độ khó khai thác) là khó khăn trong việc tìm kiếm nonce khi tạo khối bằng cách khai thác. Phương pháp tính toán cụ thể khác nhau tùy thuộc vào thuật toán đồng thuận. 

Nói một cách đơn giản, khái niệm tính toán khai thác là giá trị băm của khối được xác định phải nhỏ hơn một ngưỡng nhất định (Difficulty Target). Giá trị càng nhỏ thì càng khó khai thác. Độ khó khai thác được sử dụng cùng với tỷ lệ băm (Mining Rate), sẽ được đề cập ở phần sau, để tính toán số lượng khối gần đúng sẽ được tạo. Trong trường hợp của Bitcoin, các khối được tạo trung bình cứ sau 10 phút. Việc điều chỉnh diễn ra hai tuần một lần, giảm độ khó nếu thời gian tạo khối trung bình trong hai tuần qua dài hơn 10 phút và tăng độ khó nếu thời gian ngắn hơn. Nó được gọi là “retargeting” độ khó khai thác. 

Độ khó khai thác về cơ bản sẽ tiếp tục tăng do môi trường cạnh tranh khai thác ngày càng khốc liệt. Và những lý do chính cho điều này là do số lượng nút tham gia khai thác ngày càng tăng và sự phổ biến của phần cứng khai thác chuyên dụng sử dụng ASIC, v.v., và sự gia tăng liên tục về sức mạnh tính toán. Nói cách khác, việc khai thác đã trở nên khó khăn hơn. 

>> Xem thêm: Bitcoin là gì? Giải thích bitcoin dễ hiểu

Độ khó khai thác và PoW (bằng chứng công việc)

Hãy xem độ khó khai thác là như thế nào với một ví dụ đơn giản. Hãy tưởng tượng một trò chơi trong đó một số người chơi, mỗi người liên tục tung hai viên xúc xắc và người chơi đầu tiên có tổng điểm dưới một ngưỡng nhất định (=Mục tiêu khó) sẽ thắng. Đây chỉ là một sự đơn giản hóa của thuật toán PoW. 

Những người có thể tìm ra giải pháp (= nonce) bằng cách ném xúc xắc (= khai thác) sẽ được thưởng. Ví dụ, nếu mục tiêu là 11, người chơi phải đảm bảo rằng tổng của hai viên xúc xắc tung ra là 10 hoặc ít hơn. Tất cả người chơi tiếp tục ném xúc xắc cùng một lúc và người chơi đầu tiên tạo ra một tổ hợp có tổng số điểm là 10 hoặc ít hơn sẽ thắng. Trong tổng số 36 tổ hợp xúc xắc, chỉ có 3 tổ hợp có tổng điểm từ 11 trở lên: (5,6), (6,5) và (6,6) (36 tổ hợp có tổng điểm từ 10 trở xuống) -3 = 33 cách) nên có thể nói độ khó là 33/36. Mặt khác, nếu mục tiêu là 4, tổng phải từ 3 trở xuống. Vì chỉ có ba tổ hợp xúc xắc như vậy (1,1), (1,2) và (2,1), nên chúng ta có thể nói rằng độ khó là 3/36. Điều này dự kiến sẽ dẫn đến số lần tung xúc xắc rất cao (nhiều “công việc” hơn trong PoW). Do đó, bạn có thể thay đổi độ khó khai thác bằng cách thay đổi mục tiêu này. Độ khó trong ví dụ này có được bằng một phép tính xác suất đơn giản, nhưng ngay cả đối với các loại tiền tệ như Bitcoin, có thể ước tính thống kê độ khó khai thác bằng cách biết mục tiêu.

Hash rate (tốc độ khai thác) 

Hashrate (tốc độ khai thác) là một chỉ số quan trọng cũng như độ khó khai thác. Hashrate là một đơn vị đo lường sức mạnh tính toán của các máy khai thác. Đơn vị băm/s (số lượng băm có thể được tính mỗi giây) được sử dụng và nó được sử dụng cùng với các đơn vị như K (kilo), M (mega), G (giga) và T (tera) . Tốc độ băm 1 TH/s có nghĩa là 1 nghìn tỷ phép tính băm có thể được thực hiện mỗi giây. Khối lượng khai thác có thể được tính toán từ tỷ lệ băm và độ khó khai thác. Vì tỷ lệ băm được xác định đại khái bởi thiết bị thực hiện khai thác, nên chỉ số này được sử dụng làm chỉ mục để chọn máy khai thác. 

Dưới đây là biểu đồ biểu thị tổng hashrate (sức mạnh của tất cả các công cụ khai thác) của mạng Bitcoin. Tỷ lệ băm đã tăng theo cấp số nhân trong những năm gần đây do sự phát triển của máy khai thác và Bitcoin.

 Biểu đồ biểu thị tổng hashrate

Bạn có thể thấy rằng hình dạng của biểu đồ độ khó khai thác và biểu đồ tỷ lệ băm là tương tự nhau. Điều này có nghĩa là lượng điện năng được đưa vào khai thác đã tăng cách đáng kể và độ khó khai thác cũng tăng theo. “Độ khó khai thác”, biểu thị độ khó khai thác, đã tăng mạnh trong vài năm qua, nhưng người ta nói rằng có chỗ cho sự tích hợp chất bán dẫn mật độ cao hơn nữa và công suất khai thác dự kiến sẽ phát triển theo cấp số nhân. Chúng ta cũng hãy chú ý đến tương lai của cạnh tranh khai thác.

Tại sao độ khó khai thác bitcoin lại quan trọng?

Thuật toán độ khó Bitcoin được lập trình để giữ cho toàn bộ hệ thống ổn định bằng cách duy trì thời lượng 10 phút để tìm các khối mới. Về bản chất, phải mất khoảng 10 phút để một người khai thác trong toàn bộ mạng tạo mã chiến thắng và giành quyền đề xuất một khối giao dịch bitcoin mới sẽ được thêm vào chuỗi khối.

Để duy trì tần suất này, thuật toán sẽ can thiệp và tăng hoặc giảm độ khó của việc khai thác bitcoin. Bất cứ khi nào có một lượng lớn người khai thác hoặc giàn khai thác, nó sẽ làm tăng độ khó của việc khai thác bitcoin. Nếu trường hợp ngược lại (nghĩa là nếu số lượng người khai thác cạnh tranh để tìm khối mới giảm xuống), giao thức sẽ giảm độ khó khai thác để giúp những người khai thác còn lại khám phá khối dễ dàng hơn. Độ khó khai thác của mạng bitcoin được thay đổi bằng cách thêm hoặc bớt các số 0 ở phía trước hàm băm mục tiêu.

Hàm băm mục tiêu là tên được đặt cho hàm băm cụ thể (mã có độ dài cố định) mà tất cả các công cụ khai thác đang cố gắng đánh bại. Bất kỳ ai tạo mã ngẫu nhiên có số lượng số 0 ở phía trước bằng hoặc cao hơn mã băm mục tiêu trước tiên sẽ được chọn là người chiến thắng.

Nếu không có một hệ thống như vậy, các khối có thể sẽ được phát hiện ngày càng nhanh hơn khi nhiều người khai thác tham gia mạng với thiết bị ngày càng tinh vi. Điều này sẽ dẫn đến việc bitcoin mới được đưa vào lưu thông với tốc độ không thể đoán trước và có thể sẽ có tác dụng kích thích ngăn cản sự gia tăng giá trị của nó.

Điều quan trọng cần lưu ý, một phần lớn sức hấp dẫn của bitcoin là tỷ lệ lạm phát ổn định, có thể dự đoán được so với lạm phát tràn lan và không thể đoán trước của tiền tệ fiat do nới lỏng định lượng quá mức gây ra . Thực tế là nguồn cung lưu thông được giới hạn ở mức tối đa 21 triệu đồng xu cũng có nghĩa là nó là một tài sản thực sự hữu hạn với nguồn cung tối đa tương đối khan hiếm. Về lý thuyết, cả hai yếu tố này sẽ giúp hỗ trợ giá bitcoin theo thời gian – giả sử nhu cầu vẫn cao.

Từ các thông tin trên chúng ta có thể nhìn nhận rằng độ khó thai khác là một yếu tố quan trọng trong blockchain

Kết luận

Nhìn chung, độ khó khai thác là một yếu tố quan trọng quyết định tính bảo mật và ổn định của mạng chuỗi khối, cũng như khả năng sinh lời của việc khai thác tiền điện tử. Hiểu cách nó hoạt động và cách nó tác động đến hoạt động khai thác là điều cần thiết đối với bất kỳ ai quan tâm đến công nghệ hoặc muốn tham gia vào quá trình đào. 

Hy vọng bài viết trên hữu ích với các bạn và đừng quên đón chờ các kiến thức siêu thú vị khác từ BlockchainWork. 

BlockchainWork biên dịch

Nguồn: Gaiax Blockchain

• Tìm hiểu thêm về BlockchainWork tại website: https://blockchainwork.net/
• Ứng viên nắm bắt cơ hội việc làm tại đây: https://blockchainwork.net/candidate-signup
• Nhà tuyển dụng kết nối các tài năng trẻ tại đây: https://blockchainwork.net/employer-signup

Có thể bạn quan tâm: 

• Sự khác nhau giữa bitcoin và blockchain
• Phân biệt giữa Bitcoin và Ethereum
• Bitcoin là gì?