Từ thời điểm đồng Bitcoin tăng giá, người ta bắt đầu tìm hiểu sâu hơn về việc đào Bitcoin – 1 trong những phương thức để sở hữu đồng tiền này ngoài việc mua bán nó. Vậy đào Bitcoin hoạt động ra sao? Những thuật toán đào Bitcoin phổ biến là gì?
1. Thuật toán đào Bitcoin là gì?
Thuật toán đào Bitcoin là những thuật toán có chức năng thực hiện việc đào/khai thác tiền điện tử. Những thuật toán khai thác này thường là những hàm băm cực kỳ phức tạp và thợ đào có thể dựa vào chúng để điều chỉnh những cấp độ khai thác khác nhau.
Khi những thợ đào thực hiện thành công những công việc tính toán dựa trên những thuật toán này, họ nhận được một phần tiền trích từ đồng bitcoin được đào như một phần thưởng. Và vì lượng bitcoin ngày càng trở nên khan hiếm, nên thuật toán cũng trở nên khó và phức tạp hơn rất nhiều.
Mỗi loại thuật toán khác nhau sẽ có những đặc điểm và yếu tố tiềm năng khác nhau.
2. Thuật toán đào Bitcoin trở nên khó dần?
Cứ sau mỗi 2016 khối Bitcoin, đều đặn 2 tuần một lần, đồng tiền này sẽ reset lại mức độ khó cho việc giải một khối Bitcoin thêm 7,3%.
Thực tế, độ khó này tăng đã đột biến khá nhiều lần, điều đó đối với các thợ đào không đáng báo động. Tuy nhiên con số đo lường độ khó này đã có sự gia tăng đầu tiên khá đáng kể tại thời điểm có lệnh cấm khai thác tiền điện tử của Trung Quốc. Lúc này, nhiều thợ đào Bitcoin ở Trung Quốc rục rịch tìm những nơi khác để tiếp tục công việc của mình.
Khi Trung Quốc quyết định loại bỏ tất cả thợ đào Bitcoin, người ta ước tính rằng hơn một nửa lực tính toán tại các khối bitcoin hoàn toàn “chìm trong bóng tối”. Những thợ đào bitcoin ở nơi khác trên những nơi khác đã nhận ra điều đó. Bởi vì ít người đào hơn, họ có ít sức mạnh tính toán hơn, và điều này đồng nghĩa với việc tất cả sẽ mất nhiều thời gian hơn so với bình thường để có thể xác minh được các giao dịch, cũng như thực hiện khai thác những bitcoin mới.
Chính vì vậy, thuật toán bitcoin đã được ghi nhận rằng nó tự điều chỉnh chính mình (về độ lệch) khi so với tiêu chuẩn. Chính thức vào tháng 7/2021, toàn bộ mạng lưới đã phải chứng kiến một điều chưa từng có: mức độ khó của thuật toán giảm 28%. Và đột nhiên, việc khai thác bitcoin mới dễ dàng hơn rất nhiều. Những nhóm đào bitcoin trên thế giới cũng đã quay trở lại ở nhiều nơi, và hoàn toàn có khả năng giải quyết hầu hết những khối giao dịch khoảng mười phút trên trung bình.
3. Những thuật toán đào Bitcoin phổ biến:
3.1. SHA-256:
Kể từ ngày Bitcoin ra đời, SHA-256 “tự hào” trở thành thuật toán đào Bitcoin đầu tiên được sử dụng để khai thác, ứng dụng mạnh mẽ với công nghệ blockchain. SHA-256 là một hàm băm có lực mạnh, phục vụ nhiều tính năng khác nhau trong Bitcoin, cũng như những loại tiền điện tử khác hiện có. SHA-256 được đánh giá là cực kỳ đa nhiệm vì nó có thể vừa đảm bảo việc nhận dạng từng khối, dữ liệu blockchain và cả địa chỉ băm, vừa ghi lại những bằng chứng về trong khai thác.
SHA-256 được ra đời bởi NSA – Cơ quan An ninh Quốc gia và xuất bản đồng thời bởi Viện NIST vào thời điểm năm 2001. Đây được xem là hàm băm phổ biến và được biết đến cũng như sử dụng rộng rãi bậc nhất trong lĩnh vực khai thác tiền điện tử trên thế giới. SHA-256 rất an toàn và có thể được khai thác bằng CPU. Chính vì vậy, nó đã được mở rộng, đồng thời được áp dụng trong những dự án blockchain trên toàn thế giới, và nổi bật nhất là Bitcoin và Bitcoin Cashthe Namecoin.
Tính tới hiện tại, việc cho khai thác SHA-256 yêu cầu tập trung khai thác với công suất lớn nhất tính trên toàn bộ blockchain.
3.2. Ethash:
Ethash là một thuật toán đào Bitcoin chứa đựng sự kết hợp của những thuật toán khai thác khác nhau. Về phương thức hoạt động, Ethash dựa vào hàm băm Keccak o SHA-3 để làm mẫu. Ngoài ra, Ethash cũng kết hợp với phiên bản của 2 hàm băm Hashimoto và Dagger, đó là lí do thời điểm ban đầu, người ta đặt tên cho Ethash bây giờ là Dagger-Hashimoto. Qua thời gian, Ethash đã được cải tiến với nhiều thay đổi. Chính vì vậy, cách triển khai hiện tại của Ethash đã khác xa thời điểm ra đời ban đầu.
Đối với đồng Ethereum , Ethash đã được thiết kế cho việc làm thuật toán khai thác cho mạng lưới. Nổi bật nhất, Ethash có thể sử dụng những thiết bị ASIC để tạo ra khả năng ngăn chặn việc khai thác, đồng thời Ethash cũng sử dụng cấu trúc thực hiện DAG – là một dạng đồ thị hướng dẫn được quay vòng. Đây là kết quả của việc khai thác GPU, đồng thời tránh tập trung hóa Ethash.
Có thể nói, Ethash là một thuật toán sử dụng phổ biến trong thời gian này. Hàng loạt những dự án nổi bật dùng đến Ethash có thể kể đến là Ethereum, Ethereum Classic, WhaleCoin Musicoin, Expanse.
3.3. Scrypt:
Thuật toán Scrypt thực hiện chức năng bảo mật. Cụ thể, Scrypt sẽ dựa vào mật khẩu có trong nhiều loại tiền điện tử, từ đó bảo vệ hệ thống của người dùng khỏi những cuộc tấn công và xâm nhập nguy hiểm. Khi tham gia hệ thống, người dùng sẽ thực hiện chức năng này duy nhất một lần, và không cần tốn thời gian cho việc này. Trong trường hợp có một cuộc tấn công dữ dội xảy ra, thuật toán Scrypt bắt đầu tiến hành tạo ra những chuỗi số fake ngẫu nhiên.
Chính vì vậy, nó sẽ khiến những hackers phải sử dụng một lượng RAM lớn thực thi việc xâm nhập. Đó là lí do tất cả những vụ hack vào hệ thống có sử dụng thuật toán Scrypt đều mất rất nhiều thời gian và tốn kém. Tất cả tính năng tuyệt vời này khiến cho Scrypt trở nên cực kỳ lý tưởng để ngăn chặn việc khai thác ASIC.
Thuật toán này được tạo ra bởi Colin Percival – một trong những người phát triển và hoàn thiện nên Tarsnap – một dịch vụ lưu trữ đám mây. Ông đã tạo dựng Scrypt với mong muốn tích hợp được Scrypt vào Tarsnap để cung cấp đến người dùng tính năng bảo mật tốt nhất. Và Scrypt đã được sử dụng trong những đồng tiền điện tử như Litecoin, Dogecoin.
3.4. X11:
X11 là thuật toán bao gồm một nhóm chứa 11 hàm băm không giống nhau. 11 hàm băm này đều có vai trò là những thuật toán khai thác. Chính vì vậy, X11 chính là một thuật toán khai thác có độ an toàn cao nhất còn tồn tại. Người ta thiết kế X11 với tính năng thân thiện cho CPU và GPU khai thác, đồng thời có khả năng ngăn chặn lại việc khai thác ASIC một cách mạnh mẽ. Chưa hết, nó giúp người dùng có thể giảm thiểu chi phí tiêu thụ điện, cũng như đạt được hiệu suất khai thác CPU và GPU đáng kinh ngạc. Chính vì vậy, X11 được các thợ đào dùng ASIC rất ưu ái vì nó là một biện pháp tích lũy duy trì hiệu quả cho công việc của họ.
Lời kết:
Những thuật toán đào Bitcoin và được sử dụng trong Blockchain thường có những độ khó nhất định, song nó luôn mang lại những lợi ích cơ bản, ví dụ như giúp quá trình bảo mật trở nên kiên cố hơn, hoặc nâng cao hiệu suất khai thác cho những thợ đào. Việc hiểu rõ những thuật toán này sẽ giúp thợ đào hiểu rõ bản chất của công việc đào Bitcoin này, và có thể đem đến những khả năng khai thác Bitcoin hiệu quả.
