Trong công nghệ blockchain, độ khó khai thác là mức độ xác định mức độ khó khăn của người khai thác về sức mạnh băm để tìm một chữ ký băm đủ điều kiện cho khối của họ (một khối giao dịch cần một hàm băm đủ điều kiện để được xác minh và thêm vào chuỗi khối).
Trên Blockchain Bitcoin, các thợ đào cố gắng tìm một hàm băm đủ điều kiện bằng cách băm các số ngẫu nhiên. Bài viết này sẽ cho bạn hiểu rõ hơn về điều này. Hãy tập trung các bạn nhé.
Khai thác hay còn gọi là Hashing
Nếu bạn đã đọc bài viết số 2 trong seri bài viết về công nghệ blockchain này, bạn sẽ biết rằng một khối giao dịch sẽ chỉ được phần còn lại của mạng chấp nhận nếu nó có chữ ký (băm) đáp ứng các yêu cầu nhất định (ví dụ như Bitcoin, chữ ký cần bắt đầu bằng một số số 0 nhất định).
Để tìm ra chữ ký này, các thợ đào đang sử dụng sức mạnh tính toán (sức mạnh băm) để thử trên các số ngẫu nhiên cho đến khi họ tìm thấy một số dẫn đến một số đầu ra đáp ứng các yêu cầu. Tìm một đầu ra chỉ bắt đầu bằng một số 0 dễ dàng hơn nhiều so với việc tìm một số đầu ra bắt đầu bằng năm số 0 liên tiếp là hiển nhiên. Quá trình này gọi là khai thác hay Hashing.
Chữ ký đủ điều kiện (băm)
Số lượng các số 0 mà một chữ ký yêu cầu bắt đầu bằng liên tiếp sẽ xác định mức độ khó khăn của các thợ đào (bao nhiêu sức mạnh băm hoặc chi phí thời gian trung bình mất đi) để tìm thấy nó. Đây chính là độ khó trong khai thác . Yêu cầu càng nhiều số 0, càng khó tìm được chữ ký đủ điều kiện (độ khó cao hơn). Vậy điều gì quyết định độ khó trong khai thác?
Điều gì quyết định độ khó khai thác?
Độ khó khai thác được điều chỉnh tự động trên mạng lưới hai tuần một lần dựa trên tốc độ sản xuất khối. Khi càng nhiều thợ đào tham gia vào mạng lưới để khai thác Bitcoin, tổng sức mạnh băm sẽ tăng lên và do đó có thể giả định rằng toàn bộ mạng sẽ tìm thấy các chữ ký đủ điều kiện nhanh hơn, có nghĩa là họ sẽ thêm các khối vào blockchain nhanh hơn.
Chúng ta cùng nghiên cứu một ví dụ: Giả sử rằng tất cả các thợ đào trong có cùng sức mạnh tính toán (tỷ lệ băm). Trung bình, thợ đào phải mất 1 giờ để tìm một băm đủ điều kiện. Một người khai thác tìm thấy 1 hàm băm đủ điều kiện mỗi giờ, nhưng mười thợ đào tìm thấy 10 hàm băm đủ điều kiện mỗi giờ. Tốc độ sản xuất khối cho 1 người khai thác là 1 khối mỗi giờ, nhưng đối với mười người khai thác là 10 khối mỗi giờ, nhanh hơn nhiều!
Độ khó khai thác trên blockchain Bitcoin được điều chỉnh hai tuần một lần để tổng sức mạnh băm trên mạng trung bình tạo ra 1 khối mỗi 10 phút . Nếu nhiều thợ đào tham gia vào chuỗi khối Bitcoin và sức mạnh băm tích lũy tăng lên, thì tốc độ sản xuất khối có thể tăng từ 1 khối mỗi 10 phút lên 1 khối mỗi 9 phút. Sau một thời gian, điều này cũng sẽ kích hoạt độ khó khai thác tăng lên, do đó ngay cả với sức mạnh băm bổ sung này, tốc độ sản xuất khối sẽ duy trì tốc độ ổn định là 1 khối mỗi 10 phút.
Điều tương tự cũng áp dụng cho trường hợp ngược lại, khi các thợ đào ngừng khai thác trên blockchain và tỷ lệ băm tích lũy giảm xuống, độ khó khai thác cũng sẽ giảm xuống. Câu hỏi tiếp theo đó là: tại sao lại làm ra 1 khối là mỗi 10 phút?
Tại sao chỉ tạo ra sau một khối mỗi mười phút ?
Đây là một câu hỏi khá thú vị và hay. Cá nhân tôi đã phải mất rất nhiều thời gian để tìm ra điều này, và rõ ràng tôi không phải là người duy nhất có câu hỏi này.
Nhưng tại sao độ khó khai thác lại tăng lên? Điều này đòi hỏi nhiều điện hơn để xử lý cùng một lượng giao dịch. Tại sao không chỉ giảm độ khó khai thác và tăng tốc độ sản xuất khối? Điều này cũng có nghĩa là các giao dịch Bitcoin được xử lý nhanh hơn nhiều.
Một blockchain ước tính sẽ cần 10 phút để truyền phát khối mới nhất đến tất cả các nút trên toàn cầu, để blockchain luôn đồng bộ hóa đúng cách. Nếu các khối được tạo ra với tốc độ nhanh hơn 10 phút, một số nút ở phía ở xa có thể là bên kia của địa cầu có thể không bắt kịp đủ nhanh với dữ liệu giao dịch và điều này có thể khiến các nút không còn được căn chỉnh chính xác, dẫn đến các “khối không”. Những “khối không” này về cơ bản là điều mà một blockchain phải tránh càng nhiều càng tốt để giữ an toàn. Đây là câu trả lời khá đơn giản nhưng ý nghĩa của việc này thực sự không hề đơn giản chút chút nào.
Độ khó của khối
Tóm lại, độ khó của khối dựa trên tổng công suất băm của mạng lưới và được điều chỉnh hai tuần một lần để duy trì tốc độ tạo khối ổn định là 1 khối mỗi 10 phút. Điều này cho phép mạng có thời gian để đồng bộ hóa và cập nhật sổ cái blockchain trên toàn cầu và nó rất quan trọng để duy trì bảo mật (các “khối không” làm giảm tỷ lệ bảo mật của mạng vì chúng có thể trở nên không hợp lệ ngay cả khi chúng đã được xác thực).
Càng nhiều thợ mỏ tham gia vào mạng lưới, càng có nhiều sức mạnh tính toán tích lũy được sử dụng để tìm các chữ ký đủ điều kiện và các khối nhanh hơn được thêm vào blockchain nếu độ khó không thay đổi.
Do đó, khó khăn sẽ tăng lên khi công suất băm tăng lên và khó khăn giảm xuống khi công suất băm giảm xuống. Như bạn có thể thấy hình bên dưới, sức mạnh băm tích lũy (tốc độ băm) hiện ở mức 51 tỷ GH / s. Tỷ lệ băm càng cao, độ khó của khối càng cao.
Như bạn có thể thấy, khối 100 (hồi năm 2009) chỉ yêu cầu một chữ ký bắt đầu bằng tám số 0 liên tiếp, trong khi khối cuối cùng (khối 542865) cần một chữ ký bắt đầu bằng ít nhất 18 số 0 liên tiếp.
Số lượng các số 0 là những gì phản ánh mức độ khó khăn. Việc tìm kiếm một đầu ra có quá nhiều số 0 liên tiếp đòi hỏi nhiều thời gian hơn hoặc nhiều sức mạnh băm hơn và ngày nay nó cao hơn rất nhiều vì có nhiều hơn sức mạnh băm (nhiều người khai thác hơn) được sử dụng cho chuỗi khối Bitcoin.
Như bạn có thể thấy, sức mạnh băm tích lũy trên chuỗi khối Bitcoin vào năm 2018 gấp nhiều lần so với trước đây vào năm 2009. Biểu đồ dưới đây cho thấy độ khó khai thác Bitcoin ngày càng tăng cho đến tháng 3 năm 2018, nhưng nó đã giảm kể từ tháng 10 năm 2018 khi các thợ đào buộc phải ngừng khai thác vì chi phí hoạt động của họ bắt đầu vượt quá lợi nhuận khai thác do giá Bitcoin đang giảm nhanh.
Điều gì sẽ xảy ra nếu kích thước khối tăng lên?
Đây là một chủ đề hay và đã là một chủ đề được thảo luận rộng rãi. Nếu kích thước khối tăng lên, bất kể độ khó như thế nào, sẽ có nhiều giao dịch phù hợp hơn với một khối, nghĩa là sẽ có nhiều giao dịch được xử lý trong một khung thời gian nhất định.
Mặc dù điều này nghe có vẻ là một giải pháp, nhưng nó thực sự không phải vậy. Có một số lập luận phản đối việc tăng kích thước khối, một trong số đó là thời gian truyền giữa các nút lâu hơn sẽ dẫn đến tỷ lệ bảo mật sẽ giảm xuống.
Về cơ bản, đó là sự đánh đổi giữa khả năng mở rộng và bảo mật , và nó sẽ chỉ là một giải pháp khắc phục tạm thời với cái giá phải trả là tính toàn vẹn của mạng.
Hy vọng rằng bài viết này thực hữu ích giúp bạn hiểu rõ về blockchain. Bạn có thể tiếp tục tự tìm hiểu mở rộng hơn về blockchain với các bài viết sau:
Beginner 1: 7 bước giúp bạn hiểu rõ Blockchain hoạt động như thế nào
Beginner 2: Cách khai thác hoạt động và cách xử lý các giao dịch trên blockchain
Beginner 3: Tấn công 51% là gì? Cách thức nó hoạt động ra sao?
Beginner 4: Nodes và masternode
Beginner 5: Độ khó trong khai thác và thời gian để thực hiện một khối (blocktime)
Theo: goodaudience
GTA Ventures
