Hôm nay, chúng ta sẽ đi sâu vào cỗ máy cốt lõi của khai thác— thuật toán khai thác. Thuật toán khai thác là gì? Tại sao Bitcoin, Dogecoin và Litecoin khai thác theo những cách khác nhau như vậy? Làm thế nào để người mới bắt đầu có thể chọn đúng thuật toán khai thác phù hợp với nhu cầu của mình? Bài viết này sẽ giải thích những bí mật của "cơn sốt vàng kỹ thuật số" một cách dễ hiểu, hướng dẫn bạn từ những bước cơ bản nhất vào thế giới thuật toán!
01Thuật toán khai thác là gì? "Mã toán học" của blockchain
Thuật toán khai thác là quy tắc cốt lõi của mạng lưới crypto, một tập hợp các hướng dẫn toán học phức tạp hướng dẫn thợ đào xác minh giao dịch, tạo khối mới và duy trì bảo mật blockchain. Nói một cách đơn giản, nó giống như một "bài toán siêu cấp" đòi hỏi tỷ lệ băm để giải. Thợ đào giải thành công bài toán sẽ được thưởng bằng crypto(chẳng hạn như Bitcoin hoặc Dogecoin).
> Ẩn dụ về cuộc sống hàng ngày
Hãy tưởng tượng thuật toán khai thác như một ổ khóa và phần cứng của thợ đào là chìa khóa. Khóa của Bitcoin(thuật toán băm mật crypto SHA-256) đòi hỏi một chìa khóa chuyên dụng siêu mạnh (một máy đào ASIC). Các thuật toán khác nhau sẽ quyết định công cụ bạn cần, chi phí và số lượng "vàng" bạn có thể kiếm được.
> Ứng dụng cốt lõi của thuật toán
Xác minh giao dịch: Đảm bảo rằng mỗi giao dịch đều hợp pháp và ngăn chặn Chi tiêu hai lần(chi tiêu cùng một số tiền lần).
Tạo khối: Đóng gói các giao dịch thành các khối và thêm chúng vào sổ cái blockchain.
Cơ chế thưởng: Thợ đào giải thành công câu đố sẽ nhận được tiền mới và phí giao dịch.
Bảo mật mạng: Độ phức tạp của thuật toán khiến chi phí tấn công mạng cực kỳ cao, đảm bảo phi tập trung.
02 Tại sao lại có nhiều thuật toán khai thác khác nhau?
Kể từ khi Bitcoin ra đời vào năm 2009, crypto đã phát triển nhanh chóng, tạo ra nhiều thuật toán khai thác khác nhau. Tại sao lại có nhiều thuật toán như vậy? Có ba lý do chính:
Khả năng tương thích phần cứng: Các thuật toán khác nhau có yêu cầu phần cứng khác nhau. Ví dụ, SHA-256 phù hợp với máy đào ASIC, trong khi Scrypt và Ethash phù hợp hơn với GPU hoặc CPU, giúp giảm rào cản tiếp cận cho người dùng thông thường.
Phi tập trung và bảo mật: Thiết kế thuật toán ảnh hưởng đến mức độ tập trung tỷ lệ băm. Các thuật toán chống ASIC (như Scrypt) khuyến khích nhiều người tham gia hơn và ngăn chặn một số ít các trang trại khai thác lớn độc quyền mạng lưới.
Tính độc đáo của dự án: Các thuật toán mới có thể giúp các dự án nổi bật. Ví dụ, thuật toán Scrypt được Dogecoin và Litecoin sử dụng giúp cải thiện bảo mật mạng thông qua khai thác hợp nhất, thu hút nhiều thợ đào hơn.
03 Phân tích các thuật toán khai thác chính thống: Bitcoin, Dogecoin, v.v.
Hiện nay, crypto sử dụng nhiều thuật toán khai thác khác nhau, mỗi thuật toán có yêu cầu phần cứng và trải nghiệm khai thác riêng. Dưới đây là thông tin về bốn thuật toán phổ biến, tập trung vào SHA-256 của Bitcoin và Scrypt của Dogecoin/Litecoin, cùng với tổng quan ngắn gọn về các thuật toán khác.
1 SHA-256: "Siêu khó" của Bitcoin
> Giới thiệu
SHA-256 (Thuật toán băm an toàn 256-bit) là thuật toán Bằng chứng công việc (PoW) được Bitcoin sử dụng và được Cơ quan An ninh Quốc gia Hoa Kỳ (NSA) thiết kế. Thuật toán này yêu cầu thợ đào tính toán giá trị băm 256-bit và tìm ra kết quả đáp ứng yêu cầu về độ khó (bắt đầu bằng nhiều số 0).
> Tính năng
Yêu cầu tỷ lệ băm cao: Tỷ lệ băm toàn mạng vào năm 2025 sẽ đạt khoảng 859,01 EH/giây (85,9 nghìn tỷ phép băm mỗi lần).
Phần cứng chuyên dụng: Cần có máy đào ASIC (thiết bị được thiết kế riêng cho SHA-256).
Thời gian chặn: khoảng 10 phút
> Tiền tệ áp dụng
Bitcoin(BTC)
Bitcoin Cash(BCH)
> Ưu điểm và nhược điểm
Ưu điểm: Cực kỳ an toàn, với chi phí tấn công cao; Bitcoin được thị trường công nhận rộng rãi và có giá trị tương đối ổn định trong dài hạn.
Nhược điểm: Máy đào ASIC đắt tiền và tiêu tốn nhiều năng lượng
> Phù hợp với mọi người
Thợ đào chuyên nghiệp lớn hoặc các trang trại đào lớn với giá điện rẻ.
2 Scrypt: Thuật toán "dành cho người mới bắt đầu" dành cho Dogecoin và Litecoin
> Giới thiệu
Scrypt là một thuật toán sử dụng nhiều bộ nhớ, ban đầu được thiết kế để chống ASIC. Nó cần lượng lớn để thực hiện các phép băm, giúp giảm sự phụ thuộc vào tỷ lệ băm.
> Tính năng
Yêu cầu bộ nhớ cao: So với SHA-256, Scrypt dựa vào bộ nhớ nhiều hơn là tỷ lệ băm thuần túy.
Thời gian khối nhanh: khoảng 2,5 phút đối với Litecoin và khoảng 1 phút đối với Dogecoin.
Khai thác kết hợp: Dogecoin có thể khai thác đồng thời với Litecoin để tăng lợi nhuận.
> Tiền tệ áp dụng
Litecoin (LTC)
Dogecoin (DOGE)
> Ưu điểm và nhược điểm
Ưu điểm: Rào cản gia nhập thấp, chỉ cần GPU là có thể tham gia; tạo khối nhanh và lợi nhuận thường xuyên; khai thác hợp nhất làm tăng lợi nhuận.
Nhược điểm: ASIC đang dần tham gia vào khai thác Scrypt, giảm khả năng cạnh tranh của GPU; giá tiền điện tử rất biến động.
> Phù hợp với mọi người
Người mới bắt đầu có ngân sách hạn hẹp hoặc những người muốn thử Dogecoin/Litecoin.
3. Ethash: “Thiên đường GPU” của Ethereum
> Giới thiệu
Ethash là thuật toán PoW được Ethereum Classic (ETC) sử dụng. Thuật toán này được thiết kế để sử dụng nhiều bộ nhớ và chống ASIC, đồng thời yêu cầu băm một tập dữ liệu động (DAG, khoảng 6GB).
> Tính năng
Phụ thuộc vào bộ nhớ: Kích thước DAG tăng trưởng theo thời gian, đạt khoảng 6-8 GB vào năm 2025.
Phần cứng: GPU là phổ biến nhất, ASIC kém hiệu quả hơn.
Thời gian chặn: khoảng 15 giây.
> Tiền tệ áp dụng
Ethereum Classic (ETC)
> Ưu điểm và nhược điểm
Ưu điểm: Chống ASIC, phù hợp để khai thác bằng GPU; phi tập trung cao.
Nhược điểm: Lợi nhuận thấp hơn, yêu cầu GPU hiệu suất cao; tăng trưởng của DAG làm tăng yêu cầu về phần cứng.
> Phù hợp với mọi người
Người chơi có card đồ họa hiệu suất cao muốn thử khai thác không phải Bitcoin .
4 Giới thiệu về các thuật toán khác
Equihash ( Zcash): Tốn nhiều bộ nhớ, chống ASIC, phù hợp để khai thác bằng GPU và tập trung vào quyền riêng tư.
RandomX (Monero): Thân thiện với CPU, chống ASIC, khuyến khích sự tham gia từ các máy tính thông thường và duy trì phi tập trung.
X11 (Dash): kết hợp 11 hàm băm, tiết kiệm năng lượng và an toàn, hỗ trợ GPU và ASIC chuyên dụng.
Biểu đồ: So sánh các thuật toán khai thác chính thống
04Xu hướng tương lai của thuật toán khai thác
Sự phát triển của các thuật toán khai thác không chỉ bị hạn chế bởi tiến bộ công nghệ mà còn bị thúc đẩy bởi chi phí năng lượng, chính sách môi trường và khái niệm phi tập trung . Trong bối cảnh việc triển khai năng lực tỷ lệ băm toàn cầu đang được đẩy nhanh, công nghệ sản xuất chip lặp đi lặp lại và hệ sinh thái blockchain đa dạng, các xu hướng tương lai khai thác có thể sẽ diễn ra theo các hình thức sau:
> Thuật toán hiệu quả hơn và khả năng thích ứng phần cứng
Khi sản xuất chip bước vào kỷ nguyên công nghệ 3nm và thậm chí 2nm, các thuật toán khai thác trong tương lai sẽ ưu tiên hiệu suất phần cứng và hiệu quả năng lượng. Các thuật toán mới có thể giảm thiểu các phép tính dư thừa mà không ảnh hưởng đến bảo mật, cải thiện tỷ lệ băm trên mỗi watt, kéo dài vòng đời phần cứng và giảm khấu hao thiết bị.
> Thiết kế chống ASIC và tối ưu hóa phân phối tỷ lệ băm
Để ngăn chặn tình trạng tập trung quá mức tỷ lệ băm tại các trang trại khai thác lớn, nhiều dự án có thể áp dụng các thuật toán thân thiện với CPU hoặc GPU. Ví dụ, thuật toán RandomX của Monero có thể tận dụng tối đa bộ nhớ đệm và tập lệnh của các bộ xử lý đa năng, gần như loại bỏ hoàn toàn các ưu điểm của ASIC.
Các thuật toán động (chẳng hạn như điều chỉnh định kì các hàm băm hoặc yêu cầu bộ nhớ) cũng có thể xuất hiện trong tương lai để hạn chế tính khả thi về mặt kinh tế của việc phát triển ASIC, do đó cho phép thợ đào riêng lẻ tham gia trong thời gian dài hơn.
> Mục tiêu khai thác xanh và trung hòa carbon
Đến năm 2024, khoảng 54% tỷ lệ băm Bitcoin của thế giới sẽ sử dụng năng lượng tái tạo (nguồn dữ liệu: Hội đồng khai thác Bitcoin), nhưng mức tiêu thụ năng lượng vẫn bị thế giới bên ngoài chỉ trích.
Thuật toán mới có thể phù hợp hơn với nguồn năng lượng không liên tục (như năng lượng gió và năng lượng mặt trời) và khi kết hợp với hệ thống lập lịch thông minh, thuật toán này sẽ tự động tăng tỷ lệ băm khi năng lượng tái tạo đủ và giảm tải trong thời gian ngoài giờ cao điểm, do đó giảm lượng khí thải carbon và giảm hóa đơn tiền điện.
> Sự cân bằng giữa PoW và PoS
Ethereum đã hoàn tất quá trình "sáp nhập" và chuyển sang PoS vào tháng 9 năm 2022, với mức tiêu thụ điện năng hàng năm giảm hơn 99,95%, thu hút sự chú ý của một số dự án sang PoS.
Tuy nhiên, PoW vẫn có những ưu điểm riêng về bảo mật, tính không cần tin cậy và khả năng chống kiểm duyệt. Do đó, các mô hình đồng thuận lai (như PoW+PoS hoặc PoW+PoA) có thể xuất hiện trong tương lai để cân bằng giữa phi tập trung và hiệu quả năng lượng.
05 Chọn đúng mật khẩu "cơn sốt vàng kỹ thuật số"
Thuật toán khai thác là mã toán học của thế giới crypto , quyết định ngưỡng, chi phí và lợi nhuận của khai thác . Các thuật toán khác nhau có yêu cầu khác nhau về tỷ lệ băm, mức tiêu thụ năng lượng và hiệu suất phần cứng, từ đó ảnh hưởng đến lợi nhuận khai thác.
Thuật toán SHA-256 của Bitcoin thu hút thợ đào chuyên nghiệp nhờ tính bảo mật cao và lợi nhuận cao, nhưng lại đòi hỏi máy đào ASIC đắt tiền và giá điện thấp, khiến thợ đào vừa và nhỏ khó gia nhập thị trường. Thuật toán Scrypt được Dogecoin và Litecoin sử dụng mang đến cơ hội "đào vàng" dễ dàng cho người mới bắt đầu, cho phép họ bắt đầu với GPU. Các thuật toán như Ethash và RandomX được thiết kế để chống ASIC, giúp thu hút nhiều người tham gia hơn và thúc đẩy phi tập trung.
Cho dù là thử thách "siêu câu đố" của Bitcoin hay thử nghiệm "sự giàu có meme" của Dogecoin, hiểu thuật toán khai thác là bước đầu tiên để thành công.
Nhấn để tìm hiểu về các vị trí tuyển dụng BlockBeats của BlockBeats
Chào mừng bạn tham gia cộng đồng chính thức BlockBeats :
Nhóm Telegram: https://t.me/theblockbeats
Nhóm Telegram: https://t.me/BlockBeats_App
Tài khoản Twitter chính thức: https://twitter.com/BlockBeatsAsia
