Cơ chế khiến Bitcoin trở thành một công nghệ đột phá là Proof-of-Work (PoW). Về cơ bản là một giao thức để xác định tính hợp lệ của một giao dịch trên mạng thông qua sự đồng thuận.

Được giới thiệu trong whitepaper Bitcoin, nó cho phép mọi người gửi tiền hoặc giá trị cho nhau qua internet theo cách không yêu cầu người trung gian và gần như không thể gian lận.

PoW là một thuật toán để chứng minh rằng công việc trên mạng đã được thực hiện và được thực hiện thông qua cái được gọi là đào coin, đó là một ý tưởng khó hiểu cho những người mới làm quen với công nghệ blockchain.

Đào coin hay còn gọi là khai thác là rất cần thiết, không chỉ đối với Bitcoin mà còn đối với Ethereum và nhiều mạng blockchain khác.

Với sự phi tập trung được định vị ở trung tâm của công nghệ blockchain, không có cơ quan mạnh mẽ nào xác nhận và ghi lại các giao dịch trên mạng.

Không có người quản lý, giám đốc hoặc điều phối viên để nói điều gì là đúng hay không đúng.

Thay vào đó, blockchain sử dụng các giao thức đồng thuận như PoW, đưa ra một bộ quy tắc cho phép một mạng lưới các thiết bị hoặc đồng nghiệp đi đến thỏa thuận về tính trung thực của giao dịch.

Khai thác là hoàn toàn cần thiết để xác định những gì là thực trong một mạng không phân cấp trong đó tất cả các đồng đẳng hoặc các nút đều bằng nhau.

Những người khai thác không dành thời gian suốt đêm để đi qua các blockchain để tìm kiếm các giao dịch. Là một người khai thác, thực hiện bằng chứng công việc đơn giản có nghĩa là bật máy tính và chạy một chương trình cố gắng trả lời một phương trình toán học phức tạp.

Các chương trình này rất lớn và vận hành chúng đòi hỏi nguồn lực tính toán khổng lồ và thiết bị đắt tiền, chưa kể, lượng điện tiêu tốn một cách đáng kinh ngạc.

Những người khai thác sẵn sàng chạy các chương trình vì họ được thưởng bằng các đồng coin vốn có trong hệ thống hoặc do chính mạng tạo ra. Trong mạng Bitcoin, đây là những Bitcoin. Trong Ethereum, chúng là Ether.

Điều này chỉ chuyển thành tiền mặt, nếu các đồng coin được trao đổi với các loại tiền tệ hoặc người khai thác khác tin rằng chúng sẽ có giá trị trong tương lai.

Do đó, mạng an toàn hơn khi đồng tiền gốc có giá trị cao hơn vì nó tạo ra nhiều động lực hơn cho các nhà khai thác thực hiện công việc duy trì mạng. Quá trình khai thác này cũng là cách hệ thống tạo ra tiền mới.

Cố gắng gian lận hệ thống có chi phí quá lớn. Lượng tài nguyên khổng lồ đã bỏ ra để cố gắng nhận phần thưởng mạng blockchain cũng là những gì phải bỏ ra cho mỗi nỗ lực tấn công mạng. Người ta sẽ không tấn công một mạng lưới để nhận được một thứ mà ít hơn rất nhiều so với chi phí phải bỏ ra.

• Vitalik Buterin: Giá Ethereum cao tốt cho bảo mật, phát triển hệ sinh thái
  

Để gửi Ether từ người này sang người khác, mạng chuyển giao dịch cho những người khai thác và kèm theo một khoản phí.

Những người khai thác sẽ xem xét tất cả các giao dịch đang được thử và chọn những giao dịch nào sẽ được đưa vào khối giao dịch tiếp theo và ưu tiên cho các giao dịch có phí cao nhất được đính kèm.

Người khai thác giải phương trình chứng minh công việc không chỉ nhận được phần thưởng cho việc giải phương trình mà còn là người quyết định khối giao dịch tiếp theo và giữ tất cả các khoản phí.

Không ai biết người khai thác nào sẽ giải phương trình tiếp theo nên gian lận chỉ thực sự hợp lý nếu hơn 51% tất cả những người khai thác đồng ý gian lận. Chúng ta thường gọi là tấn công 51% hay tấn công quá bán.

Để nhận phần thưởng, tất cả các giao dịch phải được xác thực hoặc xác minh bởi tất cả các công cụ khai thác và node khác trong mạng là hợp pháp .

Vì vậy, nếu một người khai thác quyết định đặt một số giao dịch sai trong khối của họ, điều đó không chỉ lãng phí tài nguyên vì họ có thể không được chọn mà với mọi người khác kiểm tra công việc của họ, họ có thể bị từ chối vì bao gồm các giao dịch không hợp lệ.

Nếu được xác nhận và xác minh bởi các công cụ khai thác khác trong mạng, khối thông tin hoặc giao dịch này sẽ được thêm vào chuỗi các khối xuất hiện trước đó, đó là blockchain.

Tính bảo mật và tính toàn vẹn của blockchain thuộc về Math. Các thuật toán phức tạp giữ dữ liệu của bạn an toàn và đảm bảo không có gian lận trên mạng.

PoW dựa trên mật mã, là toán học tiên tiến được sử dụng để gửi, nhận, che giấu và tiết lộ thông tin.

Mật mã học lấy một phần dữ liệu và biến nó thành một phần thông tin không thể mã hóa. Quá trình che giấu này được gọi là mã hóa và được chấp nhận về mặt toán học rằng mã hóa tốt không thể bị phá vỡ hoặc đảo ngược.

Một thành phần cốt lõi và một trong những ý tưởng kỹ thuật quan trọng nhất cần hiểu được sử dụng trong mật mã là khái niệm về hàm một chiều hoặc hàm băm mật mã nếu bạn muốn thực sự có kỹ thuật.

Cụ thể, hàm băm lấy bất kỳ độ dài thông tin nào và tạo ra một chuỗi các chữ cái và số luôn có cùng độ dài bất kể kích thước của đầu vào.

Đầu ra này là một hàm băm. Đây là một hàm một chiều vì nếu bạn chỉ biết hàm băm, sẽ không thể tìm ra thông tin gốc.

Thông tin gốc (Độ dài bất kỳ) => Hàm băm => Hash (Độ dài cố định)

Hash => Hàm Hash> Thông tin gốc

Nếu bạn nhập thông tin chính xác nhiều lần, nó sẽ tạo ra hàm băm chính xác.

Vì vậy, nếu bạn đặt một từ thông qua hàm băm, nó sẽ luôn xuất hiện cùng một chuỗi số và chữ cái, nhưng chỉ thay đổi một chữ cái trong từ sẽ tạo ra một bộ số và chữ cái hoàn toàn khác nhau.

Đầu vào giống nhau sẽ luôn có đầu ra giống nhau. Vì vậy, trong khi chức năng băm rất khó đoán vì bạn sẽ cần hàng triệu năm và một lượng điện năng không thể tưởng tượng được, thì rất dễ để xác minh.

Về cơ bản, cách duy nhất để tìm ra một hàm băm cụ thể là đưa ra các câu trả lời có thể nhanh nhất và thường xuyên nhất có thể thông qua thuật toán với hy vọng cuối cùng tìm ra đầu ra hoặc hàm băm chính xác.

Đó là một quá trình thử và sai và về cơ bản là những gì các thợ mỏ đang làm mọi lúc.

Trong phương trình PoW, các thợ mỏ phải đưa tất cả dữ liệu này thông qua hàm băm để đến một hàm băm cụ thể:

• Thông tin từ tất cả các khối trong quá khứ
• Các giao dịch chưa được xác nhận hiện tại
• Số bí mật (nonce)
  

Các thợ mỏ đang cố gắng đoán số bí mật, được gọi là nonce sẽ dẫn đến hàm băm cụ thể mang lại cho họ phần thưởng khối, phí giao dịch và quyền xác nhận khối giao dịch tiếp theo.

Cách duy nhất để tìm ra nonce này là thử nhiều lần cho đến khi bạn nhận được chính xác. Tất cả điều này xảy ra rất nhanh và tự động bởi các máy tính chạy phần mềm khai thác.

Khi tìm thấy nonce và hash, nó sẽ được phát lên mạng để xác nhận. Các công cụ khai thác và nút khác xác minh rằng tất cả các thông tin có ý nghĩa, và cuối cùng toàn bộ mạng lưới các công cụ khai thác và nút đồng ý rằng các giao dịch trong khối, nonce và băm là hợp lệ.

Mạng xác nhận một khối tại một thời điểm tùy thuộc vào người nhìn thấy nó đầu tiên.

Bởi vì tìm ra nonce chính xác và chạy nó thông qua hàm băm để xem nó có đúng hay không, phụ thuộc vào các lần thử, hiệu quả của các thợ mỏ dựa trên tốc độ của chúng, được gọi là tốc độ băm hoặc sức mạnh khai thác.

Tốc độ băm có nghĩa là máy tính có thể tính toán đầu ra của hàm băm nhanh như thế nào. Nó được đo bằng số lần băm mà máy tính có thể làm trong một giây.

Tốc độ băm càng nhanh, người khai thác càng có nhiều khả năng nhận được phần thưởng trước đối thủ cạnh tranh đơn giản vì họ có thể thực hiện nhiều nỗ lực hơn trong một khoảng thời gian ngắn hơn.

Tỷ lệ băm được đo bằng:

Hz (hertz, 1 Hz) = 1 chu kỳ mỗi giây

MHz (megahertz, 106 Hz) = 1 triệu chu kỳ mỗi giây

GHz (gigahertz, 109 Hz) = 1 tỷ chu kỳ mỗi giây

THz (terahertz, 1012 Hz) = 1 nghìn tỷ chu kỳ mỗi giây

Các khái niệm được đề cập ở trên áp dụng cho cả Bitcoin và Ethereum liên quan đến PoW hoặc khai thác. Đây là một tổng quan chung.

Sự khác biệt giữa Bitcoin và Ethereum hiển nhiên mô tả từ các nội dung trong white paper của chúng:

Bitcoin: Hệ thống tiền điện tử ngang hàng

Ethereum: Một thế hệ tiếp theo của hợp đồng thông minh và nền tảng ứng dụng phi tập trung (Dapp)

Ngoài các mục đích cấp cao khác nhau của các mạng, bản thân các token gốc cũng có các mục đích khác nhau.

Phần thưởng khai thác trong Bitcoin là chính Bitcoin, ban đầu được dự định sẽ được sử dụng làm tiền.

Trong Ethereum, các thợ mỏ được thưởng Ether (ETH), vốn ban đầu được dự định sẽ được sử dụng làm nhiên liệu hoặc chi phí cho việc sử dụng mạng.

Ether ngăn chặn các cuộc tấn công thư rác làm tắc nghẽn toàn bộ mạng và làm chậm nó hoặc thậm chí ngăn chặn hoàn toàn.

Sự khác biệt lớn thứ hai là các giao dịch Ethereum được ghi nhận ở mức độ toàn diện hơn.

Bitcoin chỉ đơn giản là ghi lại các thay đổi trong số dư tài khoản có nghĩa là việc gửi Bitcoin sẽ thay đổi số dư của chính bạn và số dư Bitcoin của người nhận.

Ethereum phải ghi lại các thay đổi trong hợp đồng thông minh và các ứng dụng phi tập trung, nói cách khác, mã và dữ liệu từ toàn bộ chương trình phần mềm phải thay đổi.

Sự khác biệt lớn cuối cùng là một kỹ thuật, trong đó thuật toán Proof-of-Work của Ethereum, khác với Bitcoin, và có nghĩa là có khả năng chống lại phần cứng khai thác chuyên dụng hơn được gọi là ASICS.

ASIC (Application-Specific Integrated Circuit) là các chip máy tính được thiết kế đặc biệt được sử dụng để khai thác một tài sản tiền điện tử như Bitcoin.

Khai thác khó khăn và khả năng được thưởng dựa trên cạnh tranh, có nghĩa là càng có nhiều người khai thác và thiết bị của họ càng mạnh thì càng khó để một người khai thác nhận được phần thưởng.

Mặc dù ban đầu bạn có thể khai thác Bitcoin bằng một máy tính gia đình đơn giản, sự gia tăng cạnh tranh và phổ biến ASIC có nghĩa là việc khai thác Bitcoin bị chi phối bởi một nhóm nhỏ những người có quyền truy cập vào các chip máy tính chuyên dụng này.

Do khả năng khai thác và năng lượng của ASIC tiêu thụ, khai thác Bitcoin tiêu thụ nhiều điện hơn các quốc gia như Áo hoặc Israel.

Thay vì ASIC, việc khai thác trên Ethereum thường được thực hiện với một đơn vị xử lý đồ họa (GPU). GPU chỉ đơn giản là một con chip máy tính thực sự tốt trong việc xử lý hình ảnh.

GPU còn được gọi là card đồ họa hoặc thẻ video và rất phổ biến để kết xuất trò chơi video 3D.

Không giống như ASIC, GPU có thể được sử dụng cho các mục đích khác ngoài khai thác và thường dễ tiếp cận hơn và giá cả phải chăng cho nhiều người hơn.

Cơ sở lý luận thiết kế Ethash nêu rõ:

Sự thân thiện với GPU: Chúng tôi cố gắng làm cho việc khai thác với GPU trở nên dễ dàng nhất có thể.

Ngành khai thác tiền điện tử phần lớn được kiểm soát bởi các nhóm khai thác lớn kết hợp các hoạt động khai thác tiền điện tử từ các địa điểm khác nhau thành một nhóm và sau đó chia sẻ phần thưởng giữa các thành viên.

Bằng cách tập hợp các nguồn lực và phân chia phần thưởng khối, các thợ mỏ có thể tạo ra doanh thu ổn định hơn thay vì chờ đợi để trở thành người khai thác may mắn, điều có thể không bao giờ xảy ra!

Trong Bitcoin, tỷ lệ cược của một máy tính duy nhất giải quyết một trong những vấn đề này là 1 trên 6 nghìn tỷ.

Trong cả Bitcoin và Ethereum, 5 nhóm khai thác hàng đầu kiểm soát hơn 70% thị trường:

Top 5 nhóm khai thác Bitcoin:

Top 5 nhóm khai thác Ethereum:

ASIC và nhóm khai thác làm cho Ethereum phi tập trung hóa ít hơn nhiều so với dự định ban đầu vì chỉ một số ít người có tài nguyên cho ASIC và người khai thác trong nhóm khai thác có thể có khả năng thông đồng với nhau.

Do những lỗ hổng này để một vài nhóm củng cố quá nhiều ảnh hưởng trên mạng, Ethereum được thiết kế với các biện pháp phòng ngừa như thuật toán PoW của nó, cố gắng tạo điều kiện khai thác GPU trong khi hạn chế khai thác ASIC.

Gần đây đã có một cuộc tranh luận về việc có nên thay đổi thuật toán Ethereum của PoW để hạn chế ASIC hơn nữa hay không.

Một trong những kế hoạch đầy tham vọng nhất của Ethereum, được đề cập trong whitepaper ban đầu là mục tiêu là chuyển toàn bộ hệ thống khỏi PoW và chuyển sang một cơ chế đồng thuận được gọi là Proof-of-Stake. Nó nói:

Lưu ý rằng trong tương lai, có khả năng Ethereum sẽ chuyển sang mô hình bằng chứng để bảo mật.

Giao thức Proof-of-Stake (POS) hay còn gọi là bằng chứng cổ phần, tiêu thụ ít điện năng hơn nên tốt hơn cho môi trường và không phải chạy trên các máy có cấu hình mạnh mẽ, đắt tiền nên tốt hơn cho việc phi tâp trung.

Bằng chứng cổ phần là một cơ chế đồng thuận phức tạp dựa trên các cơ chế hoàn toàn khác với PoW.

Với cơ hội thưởng thấp như vậy, sự cạnh tranh của các pool khai thác, cùng với chi phí điện cao và nhu cầu thiết bị khai thác đắt tiền, làm thế nào có ai có thể kiếm tiền từ khai thác?

Câu trả lời là tự nghiên cứu, tiến hành thận trọng và thực hiện một số tính toán trước khi bạn đầu tư bất kỳ khoản tiền nào vào khai thác.

Cách tốt nhất để làm điều này là thông qua các máy tính khai thác Ethereum, trong đó bạn có thể nhập công suất băm và chi phí điện ước tính để dễ dàng so sánh chi phí và lợi ích của việc khai thác Ethereum.

Nguồn : cryptocompare.com

Giá ETH hiện tại cũng rất quan trọng trong các tính toán này.

Chỉ ra con đường nào để khai thác thực sự phụ thuộc vào chính xác mục tiêu của bạn là gì và bạn sẵn sàng đầu tư vào đâu.

Bạn có muốn thử dùng nó để tìm hiểu thêm hay bạn muốn nghiêm túc cố gắng để trở thành một người khai thác có lợi nhuận?

Thông tin bên dưới sẽ phục vụ nhiều hơn một tài liệu tham khảo với các tùy chọn phổ biến nhất so với hướng dẫn cụ thể vì mỗi đường dẫn sẽ khác nhau tùy thuộc vào thiết bị, phần mềm và lựa chọn mục tiêu.

Bạn có muốn thử khai thác Ethereum cho chính mình? Thực hiện theo kế hoạch bốn bước đơn giản này.

Bạn sẽ cần một ví hoặc cụ thể hơn là địa chỉ Ethereum mà bạn có thể kiểm soát và có thể gửi phần thưởng khai thác của mình tới.

Cách đơn giản nhất để tạo địa chỉ hoặc ví mới là sử dụng một dịch vụ như MyCryptohoặc MyEtherWallet.

Để khai thác Ethereum, bạn sẽ cần các thiết bị khác, nhưng GPU là yếu tố quan trọng nhất quyết định thành công khai thác của bạn.

Khi xác định GPU nào sẽ được sử dụng trong khai thác, năng lượng băm và mức tiêu thụ điện là những gì bạn cần xem xét trước hết. GPU mạnh nhất hoặc nhanh nhất sẽ không sinh lãi nếu hút quá nhiều điện.

Radeon và GeForce là các thương hiệu GPU được sử dụng và đánh giá phổ biến nhất để khai thác Ethereum.

Việc chọn chương trình phần mềm khai thác nào sẽ sử dụng sẽ phụ thuộc vào trình độ kỹ thuật của bạn. Có các chương trình tập trung vào dòng lệnh như Claymore’s Dual Miner và Ethminer.

Đối với những người ít thiên về kỹ thuật, có những chương trình khai thác có giao diện người dùng (node) đồ họa đơn giản để giúp bạn khai thác Ether như WinEth và MinerGate.

Ngay cả sau khi thiết lập tất cả các thiết bị và phần mềm của bạn để khai thác Ethereum, rất có thể bạn sẽ muốn tham gia vào một nhóm khai thác vì trong ngành công nghiệp khai thác ngày nay, cơ hội của một người khai thác được thưởng là rất ít.

Tham gia nhóm khai thác có nghĩa là bạn có thể mong đợi một phần thưởng phù hợp cho công sức và năng lượng mà bạn và thiết bị khai thác của bạn chi tiêu.

Các nhóm khai thác Ethereum hàng đầu theo thị phần là:

• EtherMine
• F2Pool
• SparkPool
• Nanopool
  

Sự thống trị của bốn nhóm khai thác này được chứng minh bằng việc bạn có thể truy cập etherscan.io bất cứ lúc nào và một trong bốn nhóm khai thác này gần như chắc chắn sẽ khai thác được vài khối Ethereum cuối cùng.

EtherMine
EtherMine có tỷ lệ băm pool là 37,5 TH / s và phí 1%

F2Pool
F2Pool có tỷ lệ băm pool là 18,75 TH / s và phí là 3%.

SparkPool
SparkPool có tỷ lệ băm pool là 32,36 TH / s và phí là 1%.

NanoPool
NanoPool có tỷ lệ băm pool là 18,13 Gh / s và phí là 1%.

Trong khai thác trên nền tảng đám mây, về cơ bản, bạn đang trả tiền cho ai đó hoặc một tổ chức lớn đã đầu tư vào thiết bị và địa điểm khai thác, để mua một số năng lượng băm của họ và chia sẻ lợi nhuận của họ.

Các công ty khai thác trên nền tảng đám mây này thường thiết lập các trang trại khai thác, về cơ bản là các kho chứa hàng ngàn ASIC và GPU chỉ được sử dụng để khai thác các tài sản tiền điện tử như Ethereum hoặc Bitcoin.

Trong khai thác trên nền tảng đám mây, về cơ bản, bạn đang thuê một phần của khả năng khai thác trang trại khai thác để khai thác tài sản tiền điện tử để đổi lấy một khoản phí.

Khai thác trên nền tảng đám mây tương tự như đầu tư vào hoặc mua cổ phần của một mỏ khoáng sản mà bạn cung cấp một số vốn và người khác thực hiện khai thác vật lý thực tế.

Genesis Mining là một trong những dịch vụ khai thác trên nền tảng đám mây nổi tiếng và lâu đời nhất được thành lập vào năm 2013. Chúng rất phổ biến và tuyên bố đã có hơn 2 triệu người dùng. Hợp đồng khai thác đám mây Ethereum của họ hiện đang được bán hết.

HashFlare là một trong những hoạt động khai thác trên nền tảng đám mây lớn nhất trên thị trường và được thành lập vào năm 2015.

Giống như Genesis Mining, họ cũng rất nổi tiếng, tuyên bố đã cung cấp dịch vụ của họ cho hơn 2,5 triệu người dùng.

Do mối đe dọa của các nhóm khai thác tập trung, phát triển các thiết bị khai thác tiên tiến và mức tiêu thụ năng lượng lớn cần thiết cho Proof-of-Work, ngay từ đầu, Ethereum đã lên kế hoạch chuyển sang cơ chế đồng thuận có tên Proof-of-Stake.

Trang Khai thác Ethereum GitHub tuyên bố:

Trở thành một nhà khai thác Ethereum không được khuyến khích. Ethereum sẽ chuyển sang bằng chứng cổ phần, khiến việc khai thác Ethereum trở nên lỗi thời.

Thay vì dựa vào tính toán hoặc điện để bảo mật mạng, cơ chế Proof-of-Stake sẽ cho phép bất cứ ai nắm giữ một lượng Ether tối thiểu và sở hữu một máy tính để trở thành một người xác nhận và kiếm lãi bằng cách khóa Ether của họ trong mạng.

Phương pháp này sẽ bảo mật mạng và xác thực các giao dịch, nhưng theo cách khác với PoW hoặc khai thác. Về cơ bản, bạn bật bất kỳ máy tính nào, bất kể khả năng tính toán của nó, khóa một số Ether trong hệ thống trong một khoảng thời gian nhất định và điều đó khiến bạn quan tâm đến Ether.

Đó cũng sẽ là cách Ether mới được tạo ra trong tương lai. Vì PoW hoặc khai thác đã quá cạnh tranh và tốn kém, nên có thể có lợi hơn khi dành thời gian và sức lực của bạn để mua Ether và chờ đợi để đóng góp chúng khi mạng thay đổi thành Proof-of-Stake.

Vấn đề với việc chờ đợi là không có ngày chắc chắn được lên lịch để chuyển đổi Ethereum, sang Proof-of-Stake và lịch trình này luôn có thể thay đổi hoặc bị trì hoãn.

Cho dù bạn chọn tùy chọn nào, chỉ cần nhớ rằng lợi nhuận khai thác sẽ thay đổi theo thời gian. Sẽ có lúc tốt, và xấu. Vì vậy, hãy chắc chắn rằng bạn đã sẵn sàng và tận hưởng niềm vui khai thác Ether quý giá đó!

• Plasma Ethereum là gì?
• Bitmex là gì ? Cách đăng ký sàn Bitmex
• DAI là gì ?