khai thác CPU

Khai thác CPU là một trong những phương pháp khai thác xuất hiện sớm nhất trong lĩnh vực tiền mã hóa, nghĩa là sử dụng bộ vi xử lý trung tâm (CPU) của máy tính để tham gia xác thực giao dịch và tạo khối trên mạng blockchain để nhận phần thưởng tiền mã hóa. Vào giai đoạn đầu của Bitcoin (2009-2010), khai thác bằng CPU của máy tính cá nhân thông thường rất hiệu quả. Tuy nhiên, khi độ khó mạng tăng và thiết bị khai thác chuyên dụng xuất hiện, hiệu quả của khai thác CPU với các loại tiền mã hóa lớn đã giảm mạnh, dù phương pháp này vẫn phù hợp với một số đồng tiền mã hóa mới thiết kế để chống ASIC.

Bối cảnh: Nguồn gốc của khai thác CPU

Khai thác CPU gắn liền với sự ra đời của Bitcoin. Tháng 1 năm 2009, Satoshi Nakamoto đã khai thác khối khởi nguyên của Bitcoin bằng CPU máy tính thông thường. Thời điểm đó, việc khai thác chủ yếu do người đam mê và thành viên cộng đồng crypto tiên phong thực hiện, chỉ cần chạy phần mềm Bitcoin client là có thể tham gia đồng thuận mạng và nhận phần thưởng Bitcoin.

Các đặc điểm của khai thác CPU thời kỳ đầu:

1. Rào cản gia nhập thấp: máy tính cá nhân thông thường có thể tham gia mà không cần thiết bị chuyên dụng
2. Lợi nhuận cao: Bitcoin giai đoạn đầu có độ khó thấp và tỷ lệ phần thưởng cao
3. Mức độ phi tập trung lớn: người dùng phổ thông có thể tham gia bình đẳng vào quá trình khai thác
4. Tiêu thụ năng lượng tương đối thấp: thấp hơn nhiều so với thiết bị khai thác hiện đại

Tuy nhiên, khi giá Bitcoin tăng và mức độ cạnh tranh ngày càng khốc liệt, công nghệ khai thác chuyển từ CPU sang GPU (Graphics Processing Unit), FPGA (Field-Programmable Gate Array), và cuối cùng là thiết bị ASIC (Application-Specific Integrated Circuit), khiến khai thác CPU không còn hiệu quả kinh tế với Bitcoin và các loại tiền mã hóa chủ chốt khác.

Cơ chế hoạt động: Khai thác CPU vận hành như thế nào

Nguyên lý hoạt động chính của khai thác CPU là giải các bài toán mật mã thông qua tính toán hàm băm, gồm các bước:

1. Phần mềm khai thác thu thập giao dịch chưa xác nhận từ mạng blockchain và đóng gói thành khối ứng viên
2. CPU xử lý các thuật toán khai thác (như SHA-256, Scrypt, RandomX,...) để tìm giá trị băm đáp ứng độ khó yêu cầu
3. Quá trình khai thác chủ yếu là tính toán giá trị băm của phần đầu khối, liên tục thay đổi giá trị nonce
4. Khi tìm được giá trị băm phù hợp với yêu cầu độ khó của mạng, thợ đào có thể phát đi khối mới và nhận phần thưởng khối

Ưu và nhược điểm của khai thác CPU:

• Ưu điểm:

  1. Rào cản tham gia thấp, hầu như ai cũng có thể tiếp cận
  2. Thiết bị dễ trang bị, không cần mua phần cứng chuyên dụng
  3. Phù hợp với các đồng tiền mã hóa mới sử dụng thuật toán ưu tiên CPU

• Nhược điểm:

  1. Tốc độ xử lý thấp, kém hiệu quả so với thiết bị đào chuyên dụng
  2. Tỷ lệ lợi nhuận trên điện năng thấp
  3. Không còn sinh lời ở các loại tiền mã hóa chủ đạo

Triển vọng tương lai: Xu hướng phát triển của khai thác CPU

Dù khai thác CPU đã không còn cạnh tranh trong Bitcoin và các đồng tiền mã hóa lớn, phương thức này vẫn tiếp tục phát triển và giữ vai trò nhất định ở một số lĩnh vực:

1. Sự xuất hiện của các thuật toán chống ASIC: Nhằm duy trì tính phi tập trung, một số dự án tiền mã hóa áp dụng thuật toán đặc biệt, như RandomX của Monero, ưu tiên CPU và hạn chế phần cứng chuyên dụng.

2. Giai đoạn đầu của các dự án mới: Nhiều đồng tiền mã hóa mới cho phép và khuyến khích khai thác CPU trong giai đoạn phát triển ban đầu để thu hút sự tham gia rộng rãi và phân phối token công bằng.

3. Khai thác kết hợp mục đích thực tiễn: Một số dự án thử nghiệm mô hình "bằng chứng công việc hữu ích", cho phép CPU vừa khai thác vừa thực hiện các phép tính phục vụ nghiên cứu khoa học hoặc huấn luyện trí tuệ nhân tạo.

4. Khai thác tiết kiệm điện, khai thác trên thiết bị di động: Nhờ tiến bộ công nghệ chip, trong tương lai có thể xuất hiện các giải pháp tối ưu cho môi trường hạn chế năng lượng.

Tuy nhiên, khai thác CPU sẽ tiếp tục đóng vai trò nhỏ trong các hoạt động khai thác chủ đạo, nhưng vẫn giữ giá trị lịch sử và kỹ thuật như một hình thức tham gia blockchain, đồng thời là lựa chọn khai thác cho một số loại tiền mã hóa nhất định.

Khai thác CPU đánh dấu điểm khởi đầu cho tinh thần phi tập trung của tiền mã hóa. Dù thực tiễn trong khai thác chủ đạo đã giảm sút, rào cản gia nhập thấp vẫn giúp người mới dễ tiếp cận công nghệ blockchain. Ngoài ra, nỗ lực chống tập trung ASIC cũng mang lại sức sống mới cho khai thác CPU ở một số dự án crypto. Khi công nghệ blockchain tiếp tục phát triển, vai trò của khai thác CPU có thể còn thay đổi, nhưng vị trí lịch sử của nó trong việc hiện thực hóa tầm nhìn phi tập trung của Satoshi Nakamoto sẽ luôn không thể thay thế.