Máy đào tiền điện tử: mạng lưới phi tập trung của Gariyan

Thế giới tiền điện tử xem miner là lực lượng điều hành hệ thống. Miner là cá nhân hoặc hệ thống kỹ thuật - khoa học kiểm soát blockchain cũng như bảo mật giá trị. Trong thế giới tài chính truyền thống, ngân hàng và các tổ chức chính phủ giám sát các giao dịch và phát hành tiền mới. Nhưng mô hình tiền điện tử khác biệt - ở đây, miner thực hiện các chức năng này theo cách phi tập trung.

Miner - Đảm bảo an toàn cho blockchain

Hoạt động của miner dựa trên các phép tính vật lý và toán học phức tạp. Miner tìm kiếm, xác định và xác thực tính hợp lệ của từng giao dịch. Đây là nền tảng bảo mật của blockchain - vì miner ngăn chặn các giao dịch giả mạo hoặc bị thao túng. Mỗi đoạn của blockchain (khối) là tập hợp các giao dịch hợp lệ đã được miner ghi nhận.

Chức năng chính của miner là duy trì sự ổn định của mạng lưới. Nếu không có miner, tiền điện tử sẽ trở thành hệ thống hỗn loạn, nơi mọi thông tin quan trọng có thể bị mất. Miner đóng vai trò điều phối trong việc ngăn chặn tình trạng này.

Nhiệm vụ chính của miner: Xác thực giao dịch

Miner thực hiện hàng triệu giao dịch mỗi ngày. Đầu tiên, miner tìm kiếm các giao dịch chưa xác nhận trong bộ nhớ đặc biệt gọi là mempool. Mỗi giao dịch chưa xác nhận đều được xem xét, xử lý.

Miner kết hợp các giao dịch này và tạo ra một gọi là khối ứng viên. Trong quá trình này, miner tạo ra một giao dịch đặc biệt gọi là coinbase transaction. Đây là giao dịch thưởng của miner, trong đó chỉ rõ phần thưởng mà họ nhận được. Giao dịch coinbase thường là giao dịch đầu tiên trong khối, vì miner ưu tiên lợi ích của chính mình.

Cách hoạt động của miner: Quy trình kỹ thuật sâu

Miner sử dụng quá trình tính toán phức tạp. Bước đầu tiên - mã hóa băm của từng giao dịch. Miner tính toán hàm băm của từng giao dịch, sau đó ghép các hàm băm này thành các cặp.

Từ các cặp này, miner tính toán các hàm băm mới, quá trình này lặp lại cho đến khi đạt được một giá trị phù hợp. Giá trị này gọi là root-hash hoặc Merkle root của cây Merkle.

Miner kết hợp root-hash này với hàm băm của khối trước đó. Sau đó, miner thêm vào một số gọi là nonce - số giả ngẫu nhiên thay đổi trong mỗi lần thử. Tất cả các hàm băm của các thành phần này đều được tính toán, tạo ra hàm băm của khối ứng viên.

Tuy nhiên, miner chỉ hợp lệ khi hàm băm này đáp ứng một tiêu chuẩn mục tiêu nhất định, thấp hơn một giá trị nhất định. Đây là kết quả của quá trình tìm kiếm dựa trên nhiều lần thử hàm băm. Miner liên tục thử các nonce khác nhau cho đến khi tìm ra hàm băm hợp lệ.

Thách thức của miner: Đặt cược vào quá khứ quý giá của blockchain

Công việc của miner có thể ví như một thợ săn vàng trong mỏ vàng. Thợ săn vàng dùng khả năng phát hiện vàng để tìm kiếm, còn miner dùng sức mạnh tính toán để tìm hàm băm hợp lệ. Cả hai đều đòi hỏi đầu tư lớn, nhưng phần thưởng lớn đang chờ đợi người chiến thắng.

Mỗi miner thực hiện hoạt động này theo một cấu trúc phân tán, nhằm tối ưu hóa kinh tế. Miner biết rằng một người nào đó sẽ là người chiến thắng, nhưng phần lớn sức mạnh tính toán của họ sẽ giúp trong các trường hợp lớn hơn.

Proof of Work: Bằng chứng khoa học kỹ thuật của miner

Yêu cầu chính của miner để xác nhận khối hợp lệ là bằng chứng về công việc đã thực hiện. Đó chính là Proof of Work (PoW) - Bằng chứng của công việc.

PoW chứng minh rằng miner đã thực sự thực hiện các phép tính máy tính để tìm ra hàm băm hợp lệ. Đây là quá trình kỹ thuật phức tạp, thể hiện rõ ràng quá trình tính toán hợp lệ. Miner không thể gian lận - đó là tiêu tốn thực sự về năng lượng tính toán.

Vàng của miner: Cơ chế thưởng khối

Miner nhận phần thưởng cho mỗi khối mới tạo ra theo cơ chế cạnh tranh. Thưởng khối là một đơn vị do giao thức Bitcoin quy định, mà miner nhận được cho mỗi khối được xác nhận.

Trong quá trình hoạt động, phần thưởng này giảm theo thời gian: cứ sau mỗi 210.000 khối, phần thưởng giảm một nửa. Khoảng 4 năm một lần, phần thưởng ban đầu là 50 BTC, sau đó giảm còn 25 BTC, rồi hiện tại còn 6.25 BTC. Cơ chế này giúp giảm tốc độ phát hành mới của Bitcoin theo thời gian, kiểm soát cung cấp.

Cơ chế này nhằm duy trì sự bền vững của mạng lưới và khuyến khích miner tiếp tục bảo vệ hệ thống. Khi phần thưởng giảm, cạnh tranh trở nên khốc liệt hơn, thúc đẩy các miner tối ưu hóa hoạt động của mình.

Toàn bộ quá trình này trung bình kéo dài khoảng mười phút, sau đó miner xác nhận khối mới lên blockchain và bắt đầu tìm kiếm khối tiếp theo. Hoạt động của miner dựa trên các quy tắc cơ bản của giao thức Bitcoin và thuật toán đồng thuận.

Nói cách khác, miner là người dẫn dắt, tạo ra, xác nhận và bổ sung các khối vào blockchain. Trong các bước này, toàn bộ giá trị của hệ sinh thái tiền điện tử được xây dựng và duy trì.