Cách tối ưu hóa lợi nhuận từ việc khai thác tiền điện tử: vượt ra ngoài các kiến thức kỹ thuật cơ bản

Những thách thức thực sự của việc khai thác tiền điện tử vào năm 2024

Nhiều người nghĩ rằng khai thác tiền điện tử là một mỏ vàng dễ dàng tiếp cận. Thực tế thì phức tạp hơn nhiều. Trước khi trang bị một máy cao cấp, cần hiểu rằng tính khả thi của việc khai thác phụ thuộc vào một chòm sao các yếu tố liên kết với nhau: chi phí thiết bị, mức tiêu thụ điện, sự biến động của giá và những thay đổi kỹ thuật của mạng.

Hãy lùi lại một bước để nắm bắt bản chất của quá trình.

Cơ sở của việc khai thác tiền điện tử: Tại sao nó tồn tại?

Việc khai thác tiền điện tử thực hiện đồng thời hai chức năng quan trọng. Một mặt, nó xác thực và ghi lại các giao dịch trên sổ cái phi tập trung, đó là blockchain. Mặt khác, nó tạo ra các đơn vị tiền tệ kỹ thuật số mới, nhưng phải tuân thủ các quy tắc được mã hóa không thể thay đổi trong giao thức.

Thoạt nhìn, điều này có thể giống như việc tạo ra tiền một cách vô hạn. Nhưng không phải vậy. Khác với một ngân hàng trung ương, giao thức blockchain quy định chặt chẽ việc tạo ra này theo các tham số toán học cố định. Không ai có thể phá vỡ những quy tắc này mà không làm hỏng niềm tin của mạng lưới.

Các người tham gia thực hiện công việc xác thực này – những thợ mỏ – sử dụng sức mạnh tính toán của họ để giải quyết các vấn đề toán học phức tạp. Người nào tìm ra giải pháp trước tiên sẽ có quyền thêm khối giao dịch tiếp theo vào chuỗi và nhận lại các đồng tiền điện tử mới cùng với phí giao dịch.

Cơ chế chi tiết của việc khai thác

Các bước cơ bản để thực hiện một cuộc khai thác thành công

Khi bạn gửi hoặc nhận một loại tiền điện tử, giao dịch của bạn sẽ đầu tiên vào một không gian chờ gọi là pool bộ nhớ (mempool). Đây là nơi mà các thợ mỏ sẽ tìm kiếm nó.

Quá trình diễn ra theo bốn giai đoạn khác nhau :

Giai đoạn đầu tiên: lắp ráp và băm

Thợ mỏ thu thập các giao dịch chưa được xác nhận từ mempool và nhóm chúng lại thành một khối ứng cử viên. Trước khi có thể xác nhận, mỗi giao dịch đều trải qua một hàm băm mã hóa tạo ra một dấu vết duy nhất - một chuỗi phức tạp của các chữ số và chữ cái phục vụ như một định danh không thể đảo ngược. Thợ mỏ cũng bao gồm một giao dịch đặc biệt gọi là giao dịch coinbase, qua đó anh ta tự trao cho mình phần thưởng của khối - đó là cách mà các loại tiền điện tử mới được sinh ra.

Giai đoạn hai: xây dựng cây Merkle

Các dấu vết băm sau đó được tổ chức theo cách phân cấp trong cái gọi là cây Merkle ( hoặc cây băm ). Cấu trúc này hoạt động dựa trên nguyên tắc lồng ghép tiến bộ: các băm được ghép đôi và sau đó băm lại với nhau, tạo ra các băm mới, mà lại được ghép đôi và băm lại, cho đến khi có được một băm gốc duy nhất. Băm gốc này về cơ bản đại diện cho tất cả các giao dịch của khối trong một dấu vết nén duy nhất.

Giai đoạn ba: tìm kiếm băm khối hợp lệ

Đây là nơi công việc “đào” thực sự bắt đầu. Tiêu đề của khối kết hợp ba yếu tố: hàm băm gốc mà chúng tôi vừa tạo, hàm băm của khối trước đó ( tạo ra một liên kết không thể thay đổi trong chuỗi ), và một số tùy ý được gọi là nonce.

Thợ mỏ nộp ba yếu tố này vào một hàm băm. Mục tiêu: đạt được một kết quả (băm khối) nhỏ hơn một giá trị mục tiêu được xác định trước bởi giao thức. Ví dụ, đối với Bitcoin, hàm băm hợp lệ này phải bắt đầu bằng một số lượng cụ thể các số không.

Vì hai yếu tố đầu tiên không thể bị thay đổi, thợ mỏ phải thay đổi nonce hàng nghìn, triệu hoặc tỷ lần cho đến khi tìm ra một tổ hợp tạo ra một hàm băm hợp lệ. Về cơ bản, đây là công việc thử nghiệm quy mô lớn – từ đó yêu cầu sức mạnh tính toán lớn.

Giai đoạn bốn: phân phối và xác minh

Một khi băm hợp lệ được tìm thấy, thợ mỏ phát tán khối hoàn chỉnh của mình trên mạng. Các nút xác thực khác xem xét khối này để kiểm tra tính xác thực của nó. Nếu đạt được sự đồng thuận, khối sẽ trở thành vĩnh viễn trong blockchain, tất cả các thợ mỏ từ bỏ khối ứng cử viên hiện tại của họ và cuộc đua bắt đầu lại cho khối tiếp theo.

Khi hai thợ mỏ tìm thấy một giải pháp đồng thời

Trong những trường hợp hiếm hoi mà hai thợ mỏ xác thực một khối đồng thời, mạng tạm thời bị chia tách. Mỗi nhóm nút bắt đầu xử lý khối tiếp theo dựa trên khối mà họ nhận được đầu tiên. Tình huống này tạo ra hai chuỗi song song cạnh tranh cho đến khi một khối mới được khai thác.

Khi khối tiếp theo được thêm vào một trong hai phiên bản, phiên bản đó trở thành phiên bản chính thức. Khối còn lại, được gọi là khối mồ côi hoặc lỗi thời, bị mạng từ chối. Các thợ mỏ đã đặt cược vào phiên bản sai chỉ quay trở lại khai thác chuỗi chiến thắng. Không có dữ liệu nào bị mất; đây là một cơ chế tự điều chỉnh vốn có của hệ thống.

Điều chỉnh động độ khó

Để duy trì một nhịp độ đều đặn trong việc tạo ra các khối bất kể số lượng thợ mỏ hoạt động, giao thức liên tục điều chỉnh mức độ khó của bài toán toán học.

Đây là cách nó hoạt động:

Khi các thợ mỏ mới gia nhập mạng, tổng công suất tính toán tăng lên. Nếu không có sự can thiệp, điều này sẽ làm tăng tốc độ tạo ra các khối. Giao thức phát hiện sự gia tăng này và nâng cao tiêu chuẩn – làm cho các bài toán trở nên khó hơn, yêu cầu nhiều tính toán hơn trước khi tìm ra một giải pháp hợp lệ.

Ngược lại, nếu các thợ mỏ ngắt kết nối hoặc ngừng hoạt động, sức mạnh tính toán sẽ giảm. Giao thức sẽ giảm độ khó để bù đắp, tạm thời tạo điều kiện thuận lợi cho việc khai thác. Những điều chỉnh này giữ cho khoảng thời gian giữa các khối (, chẳng hạn như trung bình mười phút cho Bitcoin), bất kể sự thay đổi của sức mạnh băm trên mạng.

Các phương pháp khác nhau trong khai thác tiền điện tử

Khai thác CPU: kỷ nguyên đã qua

Khi Bitcoin ra mắt, bất kỳ máy tính xách tay nào cũng có thể khai thác. Các bộ xử lý trung tâm (CPU) đủ để thực hiện các chức năng băm cần thiết cho mô hình bằng chứng công việc. Rào cản gia nhập là rất thấp.

Nhưng khi ngày càng nhiều người tham gia vào mạng và độ khó tăng lên theo cấp số nhân, việc khai thác CPU đã trở nên không khả thi về mặt kinh tế. Ngày nay, việc sử dụng một đơn vị xử lý trung tâm đơn giản để khai thác Bitcoin hoặc bất kỳ mạng PoW nào là một sự lãng phí điện năng đảm bảo. Phương pháp này đã thuộc về lịch sử.

Khai thác GPU: sự linh hoạt với giá trung bình

Các bộ xử lý đồ họa (GPU) đã trở thành công cụ ưu tiên tiếp theo của các thợ đào. Được thiết kế để xử lý nhiều phép toán song song, chúng cung cấp tỷ lệ sức mạnh/chi phí tốt hơn so với CPU. Các GPU vẫn tương đối dễ tiếp cận và có thể được chuyển hướng sang các mục đích khác – trò chơi điện tử, tính toán khoa học – nếu việc đào trở nên không có lợi.

Tuy nhiên, GPU chỉ nổi bật trên một số altcoin sử dụng các thuật toán cụ thể. Đối với Bitcoin, hiệu quả của chúng đã chứng tỏ là không đủ trước sự chuyên môn hóa của phần cứng tiếp theo.

Khai thác ASIC: đỉnh cao của hiệu suất

Một mạch tích hợp cụ thể cho ứng dụng (ASIC) được thiết kế cho một và chỉ một nhiệm vụ. Trong lĩnh vực tiền điện tử, đây là những máy hoàn toàn dành riêng cho việc khai thác Bitcoin hoặc các loại tiền điện tử khác sử dụng các thuật toán đặc biệt.

Các ASIC hiện đang thống trị việc khai thác PoW vì một lý do đơn giản: chúng cung cấp hiệu quả năng lượng không thể so sánh được. Nhưng sức mạnh này có giá của nó. Một ASIC cao cấp duy nhất có giá lên tới hàng nghìn euro. Thậm chí tồi tệ hơn, những tiến bộ công nghệ khiến các mẫu cũ nhanh chóng trở nên lỗi thời. Một ASIC từ hai hoặc ba năm trước có thể khó khăn lắm mới đủ để trang trải chi phí điện. Để duy trì tính cạnh tranh, các thợ mỏ ASIC phải đầu tư lớn và thường xuyên, điều này khiến loại hình khai thác này chỉ dành cho những ai có vốn lớn.

Các pool khai thác: hợp tác để tồn tại

Xác suất một thợ mỏ cá nhân phát hiện khối hợp lệ tiếp theo là cực kỳ thấp – gần như bằng không đối với phần lớn. Một thợ mỏ đơn lẻ có thể phải chờ hàng năm trước khi nhận được phần thưởng.

Các pool khai thác giải quyết vấn đề này bằng cách tập hợp sức mạnh tính toán của hàng ngàn người tham gia. Khi pool phát hiện một khối hợp lệ, phần thưởng được chia sẻ công bằng giữa tất cả các nhà đóng góp dựa trên tỷ lệ công việc mà họ đã cung cấp.

Sự sắp xếp này mang lại nhiều lợi ích: thu nhập đều đặn và dự đoán được, chi phí vật liệu được phân bổ giữa nhiều người tham gia. Tuy nhiên, sự tập trung khai thác trong một vài pool khổng lồ đã dấy lên những lo ngại hợp lý về sự phi tập trung và rủi ro lý thuyết của một cuộc tấn công 51% vào mạng.

Khai thác đám mây: lời hứa và những cạm bẫy

Dành cho những ai không muốn đầu tư vào thiết bị đắt tiền, khai thác đám mây có vẻ hấp dẫn. Bạn chỉ cần thuê sức mạnh tính toán của một bên thứ ba quản lý cơ sở hạ tầng thay cho bạn. Bạn nhận được một phần lợi nhuận mà không phải chịu chi phí lắp đặt và bảo trì.

Đối tác? Gian lận, nhà cung cấp không đáng tin cậy và lợi nhuận giảm sút. Nếu bạn chọn khai thác đám mây, hãy chỉ chọn những nhà cung cấp đã được thiết lập có uy tín vững chắc trong hệ sinh thái. Đừng bao giờ tin vào những lời hứa về lợi nhuận khổng lồ – chúng thường ẩn chứa một kế hoạch Ponzi.

Bitcoin : trường hợp điển hình của việc khai thác tiền điện tử

Bitcoin đại diện cho hình mẫu của việc khai thác bằng chứng công việc (PoW). Cơ chế đồng thuận này, được phát minh bởi Satoshi Nakamoto và được mô tả trong tài liệu trắng năm 2008, xác định cách mà một mạng lưới phân tán đạt được sự đồng thuận tập thể mà không cần cơ quan trung ương.

PoW hoạt động thông qua một hệ thống khuyến khích kinh tế: đầu tư mạnh mẽ vào điện và sức mạnh tính toán làm cho một cuộc tấn công độc hại trở nên tốn kém và không thực tế. Các giao dịch được phân loại, nhóm lại thành các khối bởi các thợ mỏ đang cạnh tranh để giải quyết các câu đố mã hóa, sau đó được truyền tới blockchain sau khi được xác thực.

Phần thưởng Bitcoin cho việc khai thác một khối ban đầu là 50 BTC. Mỗi 210.000 khối ( khoảng mỗi bốn năm ), con số này bị chia đôi trong một sự kiện gọi là halving. Vào tháng 12 năm 2024, việc phát hiện một khối Bitcoin sẽ mang lại phần thưởng là 3,125 BTC, cộng thêm các phí giao dịch được bao gồm trong khối này.

Cơ chế giảm dần này đảm bảo rằng sẽ không có Bitcoin mới nào được tạo ra sau năm 2140, tạo ra một nguồn cung siêu cố định trái ngược với sự mất giá của các loại tiền tệ fiat truyền thống.

Độ sinh lời : vấn đề thực sự

Có, việc khai thác có thể tạo ra thu nhập. Không, điều đó không được đảm bảo và chắc chắn không dễ dàng.

Nhiều yếu tố quyết định đến khả năng sinh lợi:

Sự biến động của giá

Khi giá trị bằng euro hoặc đô la của các đồng tiền điện tử tăng lên, phần thưởng khai thác của bạn có giá trị hơn. Ngược lại, sự giảm giá có thể biến một hoạt động có lãi thành một lỗ hổng tài chính.

Hiệu quả của thiết bị

Một ASIC hiện đại tiêu thụ ít điện năng hơn mỗi terahash so với thế hệ trước. Nhưng những ASIC mạnh mẽ thì tốn kém. Các thợ mỏ phải cân nhắc kỹ lưỡng: một khoản đầu tư 5.000 euro vào một máy móc hiệu quả có tạo ra đủ doanh thu để biện minh cho chi phí, tính đến tuổi thọ dự kiến của thiết bị?

Giá điện

Đó thường là yếu tố quyết định. Ở những vùng mà điện có giá 0,30 € mỗi kWh, nhiều hoạt động khai thác là không có lãi. Ở những khu vực có điện rẻ (thủy điện ở Iceland, năng lượng địa nhiệt tại Hydro-Québec), các thợ mỏ có thể duy trì tính cạnh tranh.

Sự lỗi thời của thiết bị

Các thế hệ ASIC mới thường xuyên xuất hiện. ASIC của bạn, từng hiệu suất cao, dần trở nên kém hiệu quả hơn so với các mẫu mới. Nếu bạn không có khả năng nâng cấp, bạn sẽ bị loại khỏi thị trường.

Các thay đổi trong giao thức

Một halving Bitcoin ngay lập tức giảm phần thưởng khối. Các blockchain khác có thể hoàn toàn từ bỏ PoW. Ethereum là ví dụ nổi tiếng: vào tháng 9 năm 2022, nó đã hoàn toàn chuyển sang chứng minh cổ phần (PoS), khiến cho việc khai thác GPU và ASIC trên Ethereum ngay lập tức trở nên không cần thiết. Hàng nghìn thợ mỏ đã thấy khoản đầu tư của họ trở thành giấy trọng lượng chết chỉ trong một đêm.

Tóm lại

Trước khi bắt đầu, hãy tiến hành một phân tích chi phí-lợi ích nghiêm túc. Thử nghiệm nhiều công cụ tính lợi nhuận trực tuyến khác nhau. Đánh giá các kịch bản bi quan cũng như lạc quan. Hãy xem xét rằng giá có thể giảm 50% dễ dàng như chúng có thể tăng. Nếu sau khi suy nghĩ, bạn quyết định tiếp tục, hãy tự mình thực hiện nghiên cứu sâu sắc (DYOR) và chấp nhận các rủi ro tiềm ẩn trong khoản đầu tư này.

Kết luận

Việc khai thác tiền điện tử vẫn là một thành phần quan trọng của các mạng blockchain PoW như Bitcoin. Nó bảo mật mạng lưới, xác thực các giao dịch và, theo quy tắc của giao thức, dần dần đưa các đơn vị tiền tệ mới vào lưu thông.

Đây là một quy trình hấp dẫn về mặt kỹ thuật, nhưng lại đòi hỏi rất nhiều về tài chính. Phần thưởng khối và phí giao dịch thực sự mang lại tiềm năng thu nhập. Nhưng những khoản lợi nhuận này bị xói mòn bởi phí điện, khấu hao thiết bị, và sự không chắc chắn vốn có của các thị trường tiền điện tử.

Lợi nhuận từ việc khai thác tiền điện tử do đó không hề được đảm bảo và thay đổi rất nhiều tùy thuộc vào điều kiện địa phương, thời điểm được chọn và loại thiết bị sử dụng. Hãy tiến hành với chủ nghĩa thực dụng và sự tỉnh táo.