Pool khai thác PPLNS: Cấu trúc thanh toán nâng cao trong Khai thác tiền điện tử

Hiểu biết về các nguyên tắc cơ bản của Khai thác Tiền điện tử

Khai thác phục vụ như là nền tảng để bảo đảm các mạng blockchain Proof of Work. Thông qua việc tính toán các băm với các thuộc tính cụ thể, các thợ mỏ bảo vệ tập thể các mạng tiền điện tử mà không cần quản trị tập trung.

Khi Bitcoin ra mắt vào năm 2009, máy tính cá nhân tiêu chuẩn có thể cạnh tranh hiệu quả để nhận phần thưởng khối do độ khó khai thác tối thiểu và tỷ lệ băm mạng. Bất kỳ người dùng máy tính nào cũng có thể tham gia vào việc tính toán băm cho khối tiếp theo và có khả năng thêm các khối mới vào chuỗi khối bằng cách sử dụng thiết bị thông thường.

Tự nhiên, các thiết bị có khả năng thực hiện nhiều phép toán băm hơn mỗi giây đã phát hiện ra nhiều khối hơn. Thực tế này đã kích hoạt một sự tiến hóa đáng kể trong hệ sinh thái khai thác, với các người tham gia liên tục nâng cấp tài nguyên tính toán của họ để giành lợi thế cạnh tranh.

Sau khi thử nghiệm với các loại phần cứng khác nhau (CPU, GPU, FPGA), các thợ mỏ Bitcoin cuối cùng đã tập trung vào ASIC (Mạch tích hợp chuyên dụng ). Những thiết bị chuyên dụng này được thiết kế riêng biệt cho các hoạt động khai thác thay vì các tác vụ máy tính tổng quát. ASIC thực hiện một chức năng chuyên biệt duy nhất—tính toán băm—với hiệu suất phi thường, khiến cho các tùy chọn thiết bị thay thế trở nên phần lớn lỗi thời cho các hoạt động khai thác Bitcoin nghiêm túc.

Khai thác Pool Fundamentals

Thiết bị khai thác ưu việt chỉ đại diện cho một phần của phương trình để khai thác tiền điện tử thành công. Ngay cả với nhiều ASIC hiệu suất cao, các thợ đào cá nhân vẫn chỉ là những người tham gia nhỏ trong mạng lưới khổng lồ các thợ đào Bitcoin trên toàn thế giới. Xác suất khai thác thành công một khối độc lập vẫn giữ mức tối thiểu về mặt thống kê, bất chấp những khoản đầu tư lớn vào phần cứng và điện.

Bản chất không thể đoán trước của việc khám phá khối khiến việc khai thác đơn lẻ trở nên không chắc chắn về tài chính—bạn không thể xác định chính xác khi nào hoặc nếu bạn sẽ nhận được phần thưởng khối. Đối với các thợ mỏ đang tìm kiếm nguồn thu nhập ổn định, việc tham gia một nhóm khai thác đại diện cho cách tiếp cận thực tiễn nhất.

Hãy xem xét kịch bản này: Bạn và chín thợ khai thác khác mỗi người kiểm soát 0,1% tổng sức mạnh băm của mạng. Điều này mang lại cho bạn xác suất trung bình là 1:1000 để tìm thấy một khối. Với khoảng 144 khối được sản xuất hàng ngày, bạn có thể thống kê tìm thấy một khối mỗi tuần. Tùy thuộc vào tình hình tài chính, khoản đầu tư phần cứng và chi phí hoạt động của bạn, phương pháp khai thác đơn lẻ này có thể là chấp nhận được.

Tuy nhiên, khi doanh thu khai thác không đủ để bù đắp chi phí hoạt động, việc kết hợp tài nguyên trở nên có lợi. Bằng cách kết hợp sức mạnh hash với chín thợ mỏ khác, nhóm của bạn sẽ kiểm soát 1% tỷ lệ hash của mạng—thống kê tìm được một khối trong mỗi trăm, tương đương với 1-2 khối mỗi ngày. Phần thưởng khối sẽ được phân phối theo tỷ lệ giữa tất cả các thành viên trong pool dựa trên sức mạnh hash mà họ đã đóng góp.

Mô hình hợp tác này xác định chức năng cốt lõi của các nhóm khai thác, đã trở thành phổ biến trong ngành công nghiệp bằng cách cung cấp các dòng doanh thu có thể dự đoán hơn cho các thành viên.

Cấu trúc hoạt động của Pool Khai thác

Hầu hết các bể khai thác chỉ định một điều phối viên chịu trách nhiệm tổ chức các hoạt động khai thác. Điều phối viên này đảm bảo rằng các thợ mỏ sử dụng các giá trị nonce khác nhau để tránh sự dư thừa tính toán khi cố gắng tạo ra các khối. Thêm vào đó, họ quản lý việc phân phối phần thưởng và thanh toán cho các thành viên. Các phương pháp tính toán khác nhau xác định cách phân bổ phần thưởng dựa trên sự đóng góp của từng thợ mỏ vào bể.

Mô Hình Hồ Bơi Khai Thác Pay-Per-Share (PPS)

Một sơ đồ thanh toán phổ biến trong các bể khai thác là Pay-Per-Share (PPS). Dưới mô hình này, các thành viên nhận được khoản thanh toán cố định cho mỗi "chia sẻ" đã nộp, bất kể bể khai thác có thành công khai thác một khối hay không.

Một cổ phần đại diện cho một phép tính băm thể hiện đóng góp công việc của một thợ mỏ. Mặc dù không nhất thiết phải đáp ứng các yêu cầu độ khó của mạng lưới để phát hiện khối thực tế, những cổ phần này xác minh sự tham gia tích cực của thợ mỏ và đóng góp tính toán của họ cho nhóm. Khoản thanh toán cho mỗi cổ phần có vẻ như là không đáng kể nhưng tích lũy một cách có ý nghĩa theo thời gian.

Mô hình PPS cung cấp thu nhập dự đoán được độc lập với việc khám phá khối, với các nhà điều hành pool gánh chịu rủi ro tài chính liên quan đến biến động khai thác. Để bù đắp cho rủi ro này, các nhà điều hành thường tính phí bổ sung—hoặc trực tiếp từ người dùng hoặc dưới dạng phần trăm từ phần thưởng khối.

Pay-Per-Last-N-Shares (PPLNS) Mô hình Khai thác

Mô hình Pay-Per-Last-N-Shares (PPLNS) đại diện cho một hệ thống phân phối phần thưởng tinh vi khác. Không giống như PPS, cấu trúc PPLNS chỉ thưởng cho các thợ mỏ khi bể khai thác thành công khai thác một khối. Khi phát hiện khối, hệ thống phân tích N cổ phần đã nộp cuối cùng ( trong đó N thay đổi theo cấu hình bể ).

Phép tính phần thưởng PPLNS tuân theo một công thức đơn giản: khoản thanh toán của bạn bằng số cổ phần bạn đã nộp chia cho N, nhân với phần thưởng khối ( trừ đi phí của nhà điều hành ). Ví dụ, với phần thưởng khối 12.5 BTC và phí nhà điều hành 20%, các người tham gia sẽ nhận tổng cộng 10 BTC. Nếu N bằng 1.000.000 và bạn đã đóng góp 50.000 cổ phần, bạn sẽ nhận được 5% phần thưởng của thợ mỏ ( 0.5 BTC ).

Mặc dù có nhiều biến thể của các kế hoạch thanh toán này tồn tại trong các pool khai thác khác nhau, PPS và PPLNS vẫn giữ vai trò tiêu chuẩn trong ngành. Mặc dù cuộc thảo luận của chúng tôi chủ yếu tập trung vào Bitcoin, hầu hết các tiền điện tử Proof of Work phổ biến—bao gồm Zcash, Monero, Grin và Ravencoin—vận hành các pool khai thác với cấu trúc thanh toán tương tự.

PPLNS so với các Phương Thức Thanh Toán Khác: So Sánh Kỹ Thuật

Mô hình PPLNS cung cấp những lợi thế rõ ràng so với các kế hoạch thanh toán khác. Khác với PPS, cung cấp thu nhập ổn định nhưng có thể thấp hơn, PPLNS thưởng cho các thợ đào dựa trên những đóng góp gần đây của họ trong một khoảng thời gian hoặc số lượng cổ phần nhất định. Điều này tạo ra một hệ thống mà các thợ đào liên tục được hưởng lợi trong những "thời kỳ may mắn" khi pool tìm thấy nhiều khối liên tiếp.

Sự phân biệt kỹ thuật nằm ở cách mà các cổ phần được tính. PPLNS chỉ xem xét N cổ phần gần đây nhất trước khi khám phá khối, tạo ra một "cửa sổ" các đóng góp công việc hợp lệ. Điều này thưởng cho các thợ mỏ trung thành, những người duy trì đóng góp sức mạnh băm ổn định cho pool, trong khi có thể gây bất lợi cho những thợ mỏ gián đoạn, những người có thể bỏ lỡ cơ hội thưởng nếu họ không đang khai thác khi các khối được khám phá.

Đối với những thợ mỏ đánh giá các cấu trúc thanh toán trong pool khác nhau, PPLNS thường cung cấp phần thưởng tiềm năng cao hơn với sự biến động tăng, làm cho nó phù hợp cho những ai có thể chịu đựng một số dao động trong thu nhập hàng ngày để đổi lấy lợi nhuận trung bình cao hơn theo thời gian.

Khai thác Pools và Phi tập trung mạng lưới

Một câu hỏi quan trọng nổi lên khi xem xét cấu trúc của các bể khai thác: Liệu việc củng cố sức mạnh băm trong các bể có đe dọa sức mạnh cơ bản của Bitcoin—tính phi tập trung của nó? Những rủi ro tiềm ẩn nào xảy ra nếu một thực thể duy nhất kiểm soát phần lớn sức mạnh băm của mạng?

Những lo ngại này là hợp lý. Nếu bất kỳ thực thể nào tích lũy 51% tỷ lệ băm của mạng, họ có thể lý thuyết thực hiện một cuộc tấn công 51%—có khả năng kiểm duyệt các giao dịch hoặc thậm chí đảo ngược các khoản thanh toán gần đây. Một cuộc tấn công như vậy có thể gây thiệt hại nghiêm trọng đến tính toàn vẹn và giá trị của hệ sinh thái tiền điện tử.

Các nhóm khai thác có tăng nguy cơ của các cuộc tấn công như vậy không? Mặc dù về mặt kỹ thuật là có thể, nhưng những xem xét thực tiễn khiến kịch bản này khó xảy ra. Ngay cả khi bốn nhóm khai thác hàng đầu lý thuyết có thể hợp tác để kiểm soát mạng lưới, hành động như vậy sẽ tự hủy hoại về mặt kinh tế. Bất kỳ cuộc tấn công thành công nào cũng có khả năng kích hoạt một sự sụt giảm giá tiền điện tử đáng kể, làm giảm giá trị tài sản của những kẻ tấn công.

Hơn nữa, các bể khai thác không nhất thiết phải sở hữu thiết bị khai thác mà họ điều phối. Các thợ mỏ có thể nhanh chóng chuyển hướng sức mạnh băm của họ đến các bể thay thế nếu họ quan sát thấy sự tập trung đáng lo ngại đang phát triển. Cả thợ mỏ và các nhà điều hành bể đều chia sẻ động lực kinh tế để duy trì một hệ sinh thái phi tập trung, vì lợi nhuận tài chính của họ phụ thuộc vào sự an toàn và giá trị tiếp tục của mạng.

Các sự kiện lịch sử, trong đó các pool phát triển đến kích thước có thể gây lo ngại, thường dẫn đến các nỗ lực giảm sức mạnh băm tự nguyện từ cả các nhà điều hành pool và người tham gia. Hành vi tự điều chỉnh này thể hiện những động lực phù hợp giúp bảo vệ an ninh mạng.

Sự phát triển của kinh tế hồ khai thác

Các bể khai thác đã thay đổi cơ bản kinh tế khai thác tiền điện tử kể từ khi chúng ra đời. Chúng cung cấp cơ sở hạ tầng thiết yếu cho các thợ mỏ tìm kiếm các dòng thu nhập có thể dự đoán, với nhiều kế hoạch thanh toán khác nhau phù hợp với các sở thích rủi ro và chiến lược hoạt động khác nhau.

Trong khi phi tập trung tuyệt đối vẫn là lý tưởng lý thuyết cho việc khai thác Bitcoin, hệ sinh thái hiện tại có thể được mô tả chính xác hơn là "đủ phi tập trung" để duy trì sự an toàn. Sự tập trung của sức mạnh băm đặt ra các rủi ro tiềm tàng, nhưng các động lực kinh tế tự nhiên không khuyến khích những hành động có thể làm suy yếu tính toàn vẹn của hệ thống.

Quản trị tối thượng của Bitcoin không chỉ giới hạn ở các thợ đào mà còn bao gồm cả hệ sinh thái rộng lớn hơn của người dùng, các nhà điều hành nút và các thành viên thị trường. Mô hình đa bên này cung cấp các lớp bảo mật bổ sung ngoài việc phân phối khai thác thuần túy, giúp đảm bảo rằng mạng lưới tiếp tục hoạt động theo các nguyên tắc sáng lập của nó bất chấp sự phát triển của kinh tế khai thác.