Hiểu về Các Pool Đào Bitcoin: Cách Hoạt Động Đào Hợp Tác

Một nhóm khai thác (mining pool) đại diện cho một hình thức hợp tác trong đó các thợ mỏ kết hợp tài nguyên tính toán của họ để giải các câu đố khối Bitcoin một cách tập thể. Thay vì cạnh tranh riêng lẻ, hàng nghìn thợ mỏ trên toàn thế giới phối hợp nỗ lực thông qua các nhóm này, gom hash power để tăng khả năng tìm ra các khối hợp lệ và nhận phần thưởng. Sau đó, nhóm phân phối số Bitcoin thu được cho các thành viên dựa trên công suất tính toán mà mỗi thợ mỏ đóng góp.

Kinh tế đằng sau việc tham gia nhóm khai thác

Khai thác Bitcoin về cơ bản hoạt động như một quá trình xác suất: các thợ mỏ cạnh tranh để trở thành người đầu tiên tìm ra khối hợp lệ bằng cách thử các tổ hợp nonce khác nhau chống lại độ khó mục tiêu hiện tại của mạng lưới. Cơ chế thử sai này tạo ra sự biến động thu nhập đáng kể cho các thợ mỏ solo. Ngay cả một thợ mỏ kiểm soát 1 phần trăm tổng hash power của mạng cũng không thể đảm bảo tìm ra một khối sau mỗi trăm lần thử. Có ngày họ có thể phát hiện ra ba khối; ngày hôm sau có thể không có gì — một thực tế khiến lợi nhuận không thể dự đoán chính xác.

Một nhóm khai thác giải quyết sự ngẫu nhiên này bằng cách tổng hợp hash power từ các thợ mỏ cá nhân. Khi nỗ lực tính toán kết hợp tạo ra một khối hợp lệ, nhóm phân phối phần thưởng khối theo tỷ lệ hash rate mà mỗi thợ mỏ đã đóng góp. Điều này biến thu nhập không đều, có độ biến động cao thành dòng thu nhập ổn định hơn. Đối với các doanh nghiệp khai thác có chi phí vận hành cố định, đặc biệt là chi phí điện năng, khả năng dự đoán thu nhập trở nên cực kỳ quan trọng. Ngay cả các thợ mỏ lớn với lượng hash power đáng kể cũng thường thích lợi nhuận ổn định của nhóm khai thác hơn là chu kỳ thịnh suy của hoạt động solo.

Cách hoạt động của nhóm khai thác

Cấu trúc của một nhóm khai thác điển hình hoạt động qua một giao thức đơn giản. Người điều hành nhóm duy trì hạ tầng — bao gồm một node Bitcoin đầy đủ mà các ASIC thợ mỏ cá nhân không có — và truyền các nhiệm vụ công việc đến các thợ mỏ kết nối. Những nhiệm vụ này dưới dạng các mẫu khối: các khối Bitcoin đang được xây dựng một phần chờ đợi tính toán proof-of-work.

Các thợ mỏ nhận các mẫu này và bắt đầu thực hiện công việc tính toán, thử các đầu vào khác nhau để tạo ra một hash khối hợp lệ. Khi một thợ mỏ phát hiện ra nghiệm hợp lệ, họ báo cáo lại cho nhóm. Nhóm sau đó phát tán khối hoàn chỉnh này lên mạng Bitcoin, thu thập phần thưởng khối và phân chia cho tất cả các thợ mỏ tham gia.

Nhóm không phân phối phần thưởng dựa trên các khối đã tìm ra, mà dựa trên hash rate đã gửi. Người điều hành thiết lập một ngưỡng độ khó gọi là “share target” — thường được điều chỉnh sao cho các thợ mỏ gửi các share hợp lệ khoảng mỗi năm giây. Mẫu gửi thường xuyên này cho phép nhóm đo lường chính xác đóng góp tính toán của từng thợ mỏ. Một thợ mỏ có hash rate gấp đôi có thể giải được share target gần như gấp đôi và nhận phần thưởng tỷ lệ tương ứng.

Để tạo ra doanh thu, các nhà điều hành nhóm khai thác mua hash power của thợ mỏ với giá chiết khấu — thường từ 97 đến 99 phần trăm giá trị kỳ vọng. Khoản chiết khấu này bù đắp cho nhà điều hành chi phí duy trì hạ tầng, truyền thông mạng và rủi ro vận hành. Công thức tính giá trị kỳ vọng theo tiêu chuẩn của hầu hết các nhóm là: (1 / độ khó mạng × phần thưởng khối + phí giao dịch trung bình 24 giờ). Tiêu chuẩn này tạo ra sự minh bạch về khả năng thu nhập, mặc dù các nhóm riêng lẻ có thể có các biến thể khác nhau.

Lợi nhuận: Khai thác theo nhóm so với hoạt động solo

Câu hỏi về lợi nhuận mang lại câu trả lời phức tạp. Trong một khoảng thời gian cực kỳ dài, các thợ mỏ solo về lý thuyết nên có lợi nhuận tương đương với các thành viên nhóm, vì sự biến động cuối cùng sẽ được cân bằng. Tuy nhiên, “rất dài” có thể thực sự là dài hơn cả tuổi thọ của con người. Một thợ mỏ solo có thể cần hàng thập kỷ để làm mờ đi sự biến động thu nhập của mình, trong khi người tham gia nhóm khai thác có thể hưởng lợi đều đặn hàng tháng.

Ngoài ra, các nhà điều hành nhóm khai thác thường tính phí dịch vụ — thường là khoản chiết khấu 1 đến 3 phần trăm trên giá trị hash rate kỳ vọng. Phí này khiến các thợ mỏ solo có thể đạt lợi nhuận dài hạn cao hơn về lý thuyết, nhưng thực tế lại khác. Hầu hết các thợ mỏ không thể chịu đựng được sự biến động thu nhập mà khai thác solo đòi hỏi. Các doanh nghiệp khai thác cần dòng tiền dự đoán được để thanh toán hóa đơn điện, bảo trì thiết bị và nhân viên vận hành. Ngay cả các thợ mỏ lớn với lượng hash đáng kể cũng không thể mạo hiểm với sự chênh lệch doanh thu - chi phí mà khai thác solo mang lại.

Ngoài yếu tố kinh tế, các nhóm khai thác còn cung cấp lợi thế kỹ thuật. Các nhà điều hành nhóm có kinh nghiệm đã tối ưu hóa cho các khối bị từ chối, khối bị bỏ rơi và cấu hình thợ mỏ không hiệu quả — những vấn đề nhỏ làm giảm lợi nhuận của thợ mỏ solo. Tối ưu hóa ở cấp nhóm giúp giảm thiểu các tổn thất này cho tất cả các thành viên. Khoảng 95 phần trăm ngành khai thác hoạt động qua các nhóm vì những lý do kết hợp này, trong đó Slush Pool là một ngoại lệ nổi bật trong số các nhà khai thác sớm duy trì phương pháp lai.

Lựa chọn nhóm khai thác phù hợp

Việc chọn nhóm khai thác cạnh tranh phù hợp là một thách thức thực sự. Các nhà điều hành cung cấp mức phí khác nhau về thành phần, và lợi nhuận cuối cùng phụ thuộc vào nhiều biến số ngoài tỷ lệ phần trăm đã nêu. Phương pháp thực tế nhất là thử nghiệm nhiều nhóm trong thực tế — khai thác trong vài ngày với các nhà điều hành khác nhau và so sánh lợi nhuận thực tế.

Ngoài các tính toán lợi nhuận cơ bản, các thợ mỏ đánh giá các nhóm dựa trên nhiều yếu tố. Vị trí địa lý ảnh hưởng đến khả năng tiếp cận các quy định pháp luật khác nhau, một yếu tố ngày càng quan trọng khi khai thác Bitcoin đối mặt với các chế độ pháp lý khác nhau trên toàn cầu. Chất lượng giao diện người dùng và các công cụ giám sát có sẵn ảnh hưởng đến hiệu quả vận hành. Một số nhóm cung cấp dịch vụ nâng cao: tùy chỉnh độ khó nâng cao, bảng điều khiển thống kê theo thời gian thực hoặc tích hợp với hệ thống quản lý trang trại khai thác. Nhóm khai thác phù hợp nhất cho một nhà điều hành cụ thể phụ thuộc vào việc cân nhắc các yếu tố này theo ưu tiên cá nhân.

Tập trung nhóm khai thác và hiệu ứng mạng lưới

Kiến trúc nhóm khai thác hiện tại tạo ra một điểm tập trung đáng chú ý: các nhà điều hành nhóm kiểm soát việc tạo mẫu khối và do đó quyết định các giao dịch nào được đưa vào các khối khai thác. Điều này thể hiện sự tập trung quyền lực thực sự so với kịch bản các thợ mỏ tự chọn giao dịch độc lập.

Ảnh hưởng của quyền kiểm soát này vẫn còn mang tính lý thuyết nhưng về mặt thực tế vẫn hạn chế. Một nhà điều hành nhóm có thể cấm các giao dịch cụ thể hoặc cố gắng tấn công phối hợp. Rủi ro này phụ thuộc vào quy mô nhóm, khả năng chuyển đổi giữa các nhóm và các rào cản để tạo ra các nhóm cạnh tranh. Trong lịch sử, khai thác theo nhóm chưa gây ra các vấn đề nghiêm trọng cho mạng Bitcoin, mặc dù một số thành viên cộng đồng lo ngại về sự tập trung nhóm trong các khu vực địa lý nhất định.

Sự tập trung của các nhóm khai thác lớn tại Trung Quốc tạo ra một bề mặt tấn công cấp nhà nước mà một số người ủng hộ Bitcoin xem là vấn đề. Ngược lại, các nhóm khai thác có thể đã mở rộng khả năng khai thác Bitcoin vượt ra ngoài giới hạn của khai thác solo, paradoxically làm tăng tính phân quyền của hệ thống bằng cách thu hút nhiều người tham gia hơn. Đặc điểm này cho thấy phân tích nhóm khai thác cần xem xét đồng thời nhiều tác động cạnh tranh.

Các thiết kế nhóm sáng tạo cố gắng giảm thiểu rủi ro tập trung hóa. Stratum V2, do Braiins phát triển, là một bước tiến quan trọng của giao thức cho phép các thợ mỏ tự xây dựng mẫu khối của riêng họ thay vì thụ động chấp nhận mẫu của nhóm. Thay đổi này phân phối lại quyền chọn giao dịch trở lại cho các thợ mỏ cá nhân. Tuy nhiên, việc áp dụng vẫn chưa rõ ràng, đặc biệt là trong các nhóm Trung Quốc đã thành lập, những nhóm này duy trì các ưu tiên và cam kết hạ tầng khác nhau. Các thiết kế thay thế sử dụng cơ chế đồng thuận phân tán gặp phải các thỏa hiệp riêng và chưa đạt được mức độ phổ biến đáng kể mặc dù có tính kỹ thuật tinh tế.

Nền tảng kỹ thuật: Nhóm khai thác và Giao thức Bitcoin

Các nhóm khai thác tồn tại ngoài chính Giao thức Bitcoin. Các quy tắc đồng thuận của Bitcoin không đề cập đến khai thác có phối hợp; chúng đơn giản yêu cầu proof-of-work hợp lệ đáp ứng độ khó của mạng. Thiết kế ban đầu của Satoshi Nakamoto giả định khai thác solo phân tán, không phải hoạt động tập thể.

Slush Pool, thành lập bởi Marek “Slush” Palatinus năm 2011, đã tiên phong khai thác theo nhóm thực tế và thiết lập mô hình vận hành nền tảng. Các giao thức mà các nhóm khai thác sử dụng đã phát triển đáng kể kể từ đó, mặc dù nhiều nhóm sử dụng các triển khai tiêu chuẩn — đặc biệt là các biến thể của Stratum — đã trở thành tiêu chuẩn ngành gần như phổ biến. Các giao thức này hoạt động độc lập với mã đồng thuận của Bitcoin Core, nhưng sự tiêu chuẩn hóa của chúng khiến chúng có vị trí như một giao thức de facto trong ngành khai thác.

Tham gia nhóm khai thác: Triển khai thực tế

Bắt đầu tham gia nhóm khai thác đòi hỏi rất ít phức tạp. Thợ mỏ cấu hình phần cứng ASIC của mình với các tham số kết nối theo giao thức Stratum của nhóm và thiết lập danh tính worker riêng biệt. Hầu hết các nhà điều hành nhóm cung cấp hướng dẫn kết nối chi tiết trên giao diện quản trị của họ. Khi đã kết nối, thợ mỏ tự động nhận nhiệm vụ và bắt đầu gửi share theo ngưỡng độ khó đã thiết lập.

Các ASIC hiện đại không đủ khả năng chạy node Bitcoin đầy đủ độc lập — do đó hạ tầng của nhóm trở nên thiết yếu. Thợ mỏ kết nối với node đầy đủ của nhóm thay vì vận hành riêng, giúp đơn giản hóa đáng kể yêu cầu phần cứng đồng thời truy cập các cơ hội kiếm tiền phối hợp mà nhóm khai thác mang lại. Tính khả dụng này có lẽ là lý do chính khiến khai thác theo nhóm trở thành phương pháp khai thác phổ biến nhất trong ngành.