Bài toán các thợ đào Bitcoin phải giải để có được Bitcoin là gì?


Bitcoin – đồng tiền kỹ thuật số nổi tiếng và phổ biến nhất, chính là phần thưởng cho những miner đã chinh phục được bài toán để đào thành công một block mới. Vậy chính xác thì bài toán các thợ đào Bitcoin phải giải là gì?

Tính khan hiếm chính là một trong số những nguyên nhân quan trọng khiến những người chơi tiền kỹ thuật số yêu thích Bitcoin. Đặc tính này được quy định bằng cách thông qua thuật toán bitcoin, làm cho nguồn cung đồng tiền này bị giới hạn ở mức 21 triệu, song song đó theo thời gian, số bitcoin thưởng cho mỗi block mới được đào (mining) thành công giảm dần. Theo dự kiến, năm 2140 sẽ là mốc thời gian mà đồng Bitcoin cuối cùng được khai thác.

Hiện nay, tuy khái niệm đào Bitcoin đã không còn quá xa lạ nhưng không phải ai cũng hiểu được chính xác những thợ đào Bitcoin phải giải bài toán như thế nào để đào được một block mới. Việc hiểu cặn kẽ các vấn đề kỹ thuật của công nghệ khai thác Bitcoin sẽ giúp những người tham gia thị trường tiền điện tử hiểu rõ hơn về đồng tiền này, từ đó sẽ tự nhận định được liệu Bitcoin, hoặc các loại coin khác, có xứng đáng và đủ tiềm năng để được săn lùng như một tài sản bền vĩnh hay không.

Theo quy định của thuật toán Bitcoin, mỗi block mới phát sinh trong một khoảng thời gian sẽ chứa đựng:
  • Thông tin về các giao dịch mới phát sinh trong khoảng thời gian đó
  • Thông tin được mã hóa một chiều của các giao dịch trong block liền trước nó trong blockchain
  • Một tham số để giải bài toán.
Trước hết, thông tin về các giao dịch mới phát sinh trong một khoảng thời gian được gói vào trong một block. Sau đó thông tin này được mã hóa bằng thuật toán SHA-256 (Secure Hash Algorithm). Đây là thuật toán mã hóa bất cứ dữ liệu nào thành một kết quả dài 256 bit, tức 64 ký tự bao gồm chữ và số. Ví dụ, cụm từ ‘U23 Việt Nam lập kỳ tích lọt vào trận chung kết U23 Châu Á’ sau khi mã hóa bởi thuật toán SHA – 256 sẽ được kết quả là ‘f6679d7151d85fc4ea1ac4047ae4cdba7a2ed836652672c8f2178f695f45cef9’.

Kết quả này sau đó tiếp tục được ghép với kết quả mã hóa của một giao dịch khác kế tiếp bằng thuật toán SHA-256 (double hashing) cho tới khi còn hai kết quả hashing của các giao dịch trong block này sau khi mã hóa. Quá trình này tạo thành một cây nhị phân gọi là Merkle Tree.

Tới đây, hai kết quả này được ghép lại và mã hóa để tạo thành một kết quả hashing sau cùng. Kết quả hashing sau cùng này gọi là Gốc (Merkle Root).

Merkle Root

Kết quả hashing sau cùng này được ghép cùng các thông tin khác trong block, bao gồm:
  • Kết quả hashing của block trước đó
  • Nhãn thời gian ghi chép việc khởi tạo block
  • Tham số chạy Nounce là biến chạy ngẫu nhiên có vai trò đặc biệt quan trọng. Các thông số này tiếp tục được mã hóa để tạo ra kết quả hashing cuối cùng của block mới khởi tạo đó.
Kết quả hashing cuối cùng này sẽ có dạng chuỗi ký tự 256 bit (64 ký tự), chẳng hạn có dạng ‘0000641727781545e50c0235823c9ae0785d419499cc5a5dcdff2332a53f0f7f’.

Thuật toán Bitcoin quy định, một block mới chỉ có thể được khởi tạo khi thợ đào Bitcoin tìm được kết quả hashing cuối cùng này nhỏ hơn giá trị mục tiêu (Target Value) đang được duy trì trong hệ thống blockchain. Chẳng hạn, với Target value mà hệ thống đang duy trì là ‘00007bbd6491304360d142bd5f32610214937c263b0bc6c44b3ac04574b62d4c’, thì kết quả hashing ở trên được coi là hợp lệ, bởi vì các ký tự đầu ‘00006’ nhỏ hơn ‘00007’ của Target Value.

Sau đó, kết quả này sẽ được chuyển tới các block khác trong mạng lưới ngay lập tức để xác nhận. Chỉ khi có trên 50% số block trong blockchain xác nhận kết quả, lúc này một block mới chính thức được tạo thành.

Nếu kết quả chưa hợp lệ, tham số động Nounce sẽ được thay đổi ngẫu nhiên cho tới khi có một thợ đào tìm được tham số thỏa mãn tiêu chí hệ thống đặt ra, đó là kết quả hashing nhỏ hơn Target Value của hệ thống. Khi đó block mới sẽ được tạo thành, và miner khai thác thành công block đó sẽ được thưởng một số lượng Bitcoin nhất định.

Như vậy, ‘bài toán’ mà các miner phải giải chính là việc tìm ra tham số Nounce thỏa mãn tiêu chí của hệ thống. Khi số lượng miner càng lớn, hệ thống sẽ tự động điều chỉnh Target Value thấp xuống để đảm bảo thời gian để tạo thêm một block mới duy trì ở khoảng 10 phút.


Quá trình Proof of work

Quá trình tìm kiếm tham số Nounce ngẫu nhiên này gọi là ‘Proof of Work’ (Bằng chứng công việc), đòi hỏi dùng rất nhiều điện năng để duy trì năng lực tính toán của hệ thống, khiến Bitcoin được xem là có giá trị, bởi việc tìm kiếm thêm các đồng Bitcoin mới sẽ ngày càng tốn kém nguồn lực điện năng.

Toàn bộ quá trình những người tham gia mạng lưới cùng tìm kiếm tham số Nounce để tạo ra kết quả hashing hợp lệ này nhằm xác nhận việc tạo thành các block mới, hay chính là việc xác nhận các giao dịch mới, được gọi là mining. Như vậy, toàn bộ lượng điện năng khổng lồ mà các miner đang tiêu thụ được sử dụng để chạy các phép toán ngẫu nhiên, một việc không có nhiều ý nghĩa.

Một số người chỉ trích việc này làm tiêu tốn nguồn lực của quốc gia. Giáo sư John Quiggin thuộc Đại học Queensland đã tính ra rằng, cứ nửa giờ, mạng lưới Bitcoin sử dụng một lượng điện năng gần tương đương với lượng điện các hộ gia đình bình thường tại Mỹ dùng trong một năm, với giả định các hộ gia đình bình thường tại Mỹ tiêu thụ điện năng từ 10.000 tới 12.000 kWh/năm. Tức là, lượng điện năng này tương đương với lượng điện cần thiết để tạo ra 4 Bitcoin, với mức giá hiện tại ở khoảng hơn 8.000 USD/Bitcoin.

Một số người khác cho rằng, đặc tính tiêu tốn nguồn lực này khiến cho Bitcoin thực sự là một tài sản có giá trị, bởi việc tạo ra đồng tiền mật mã này yêu cầu tốn kém chi phí.

Với những người giao dịch Bitcoin thông thường, việc hiểu được cơ chế kỹ thuật tạo ra đồng Bitcoin sẽ phần nào giúp nhận thức đầy đủ hơn về đồng tiền này. Qua đó, mỗi người sẽ có đánh giá khách quan về việc Bitcoin thực sự có giá trị hay không.
DMCA.com Protection Status
Mystown author image
| | | | | | | | |

NHÓM TÁC GIẢ MYSTOWN

"Bí mật là những gì chúng ta trao cho người khác nhờ giữ hộ"

Mọi thứ đều chứa đựng điều bí ẩn, thậm chí cả bóng tối và sự câm lặng, tôi học được rằng cho dù tôi ở trạng thái nào, tôi cũng có thể yên bình.

- Chúng tôi không đi ngược lại quy luật của tự nhiên
- Chúng tôi không làm trái lẽ sống của xã hội
- Chúng tôi không tiếp tay cho cái sai
- Chúng tôi cung cấp những SỰ THẬT bị che giấu

Bình luận

  • MysTown Beta Version II | Copyright © 2017