Độ khó là con số cho biết việc tìm một khối Bitcoin khó đến mức nào so với khối dễ nhất có thể. Nó gắn chặt với mục tiêu trong bằng chứng công việc: độ khó càng cao, mục tiêu càng nhỏ, càng phải thử nhiều lần. Cứ sau mỗi 2.016 khối, khoảng hai tuần, mỗi nút tự tính lại độ khó dựa trên thời gian thực tế đã trôi qua, để giữ nhịp trung bình khoảng mười phút một khối, dù tổng sức mạnh tính toán của mạng tăng vọt hay sụt giảm.
Cơ chế tự điều chỉnh này là một trong những chi tiết thiết kế khéo léo nhất của Bitcoin. Bài viết giải thích quy tắc, các giới hạn, mối quan hệ với sức mạnh tính toán, và ý nghĩa với an ninh. Không có nội dung nào ở đây là hướng dẫn đào.
Vì sao cần điều chỉnh độ khó
Nếu độ khó cố định, khi có thêm nhiều máy đào tham gia, khối sẽ được tìm ra nhanh hơn. Lịch phát hành bitcoin sẽ bị đẩy nhanh, và các khối dồn dập làm tăng tỷ lệ tách nhánh.
Ngược lại, nếu nhiều máy đào rời đi, khối sẽ chậm lại, giao dịch phải chờ rất lâu, mạng lưới gần như tê liệt.
Mục tiêu mười phút một khối được chọn như sự cân bằng: đủ dài để khối lan truyền khắp mạng trước khi khối tiếp theo được tìm, giảm tách nhánh; đủ ngắn để giao dịch không chờ quá lâu.
Điều chỉnh độ khó giữ nhịp đó ổn định, và giữ lịch phát hành bám sát kế hoạch bất kể công nghệ phần cứng thay đổi thế nào.
Đây cũng là lý do mua thêm máy đào không làm tăng lượng bitcoin được phát hành; nó chỉ làm tăng độ khó cho mọi người.
Nói cách khác, cuộc cạnh tranh luôn được cân lại sao cho tổng phần thưởng mỗi hai tuần gần như cố định.
Quy tắc điều chỉnh
Sau mỗi 2.016 khối, nút so sánh thời gian thực tế để tạo 2.016 khối đó với thời gian mục tiêu là hai tuần, tức 2.016 nhân mười phút.
Nếu thời gian thực tế ngắn hơn, độ khó tăng tương ứng; nếu dài hơn, độ khó giảm. Ví dụ, nếu 2.016 khối được tạo trong một tuần, độ khó tăng gấp đôi.
Mức điều chỉnh mỗi lần bị giới hạn không quá bốn lần tăng hoặc giảm, để tránh biến động cực đoan do dấu thời gian bất thường.
Thời gian được tính từ dấu thời gian trong tiêu đề khối. Mã nguồn ban đầu có một lỗi nhỏ khiến phép tính lệch một khối, được biết đến từ lâu nhưng không sửa vì cần chia tách cứng, và tác động không đáng kể.
Mọi nút tự tính độ khó, không cần ai thông báo. Khối có độ khó sai so với phép tính sẽ bị từ chối.
Không có cơ quan nào quyết định độ khó; nó là kết quả của một công thức mà ai cũng kiểm tra được.
Độ khó và sức mạnh tính toán
Sức mạnh tính toán của mạng, hay hashrate, là tổng số phép băm mà toàn bộ thợ đào thực hiện mỗi giây. Không ai đo trực tiếp được con số này; người ta ước tính từ độ khó và tốc độ tìm khối.
Độ khó luôn chạy theo sau hashrate. Khi hashrate tăng, khối nhanh hơn trong vài tuần, rồi độ khó tăng lên. Khi hashrate giảm, khối chậm lại cho đến lần điều chỉnh tiếp theo.
Qua nhiều năm, độ khó Bitcoin tăng lên rất nhiều lần, phản ánh sự chuyển dịch từ máy tính cá nhân sang card đồ hoạ, rồi sang máy chuyên dụng ngày càng hiệu quả.
Hashrate cao đồng nghĩa với chi phí tấn công cao. Vì vậy, nhiều người coi hashrate là một chỉ số về mức độ an ninh của mạng lưới.
Tuy vậy, hashrate cao không nói gì về giá cả hay giá trị; những người dùng biểu đồ hashrate để dự đoán giá đang suy diễn.
Hashrate cũng không cho biết sức mạnh tính toán phân bố tập trung hay phân tán, một câu hỏi quan trọng không kém.
Khi độ khó giảm mạnh
Độ khó không chỉ tăng. Có những thời điểm một lượng lớn máy đào phải ngừng hoạt động cùng lúc, ví dụ khi một khu vực tập trung nhiều thợ đào ban hành lệnh cấm, hay khi giá điện thay đổi đột ngột.
Khi đó, hashrate sụt giảm, khối chậm lại, và lần điều chỉnh tiếp theo giảm độ khó đáng kể. Mạng lưới tự thích nghi mà không cần can thiệp.
Những sự kiện như vậy cho thấy tính bền bỉ của thiết kế: dù mất một phần lớn thợ đào, mạng vẫn tiếp tục tạo khối, chỉ chậm hơn trong một thời gian.
Chúng cũng cho thấy rủi ro: trong thời gian chờ điều chỉnh, giao dịch chậm hơn, và nếu sụt giảm cực đoan, khoảng chờ có thể dài.
Có những đề xuất điều chỉnh độ khó thường xuyên hơn, nhưng cộng đồng Bitcoin giữ quy tắc cũ vì tính đơn giản và vì thay đổi cần chia tách cứng.
Một số chuỗi nhỏ dùng thuật toán điều chỉnh mỗi khối, đánh đổi sự đơn giản lấy khả năng phản ứng nhanh.
Độ khó và thời gian thực tế giữa các khối
Ngay cả khi độ khó được điều chỉnh đúng, thời gian giữa hai khối liên tiếp vẫn dao động rất lớn. Do việc tìm khối là quá trình ngẫu nhiên không có trí nhớ, khoảng cách giữa các khối tuân theo phân phối mũ: khoảng cách ngắn rất thường gặp, khoảng cách dài hiếm hơn nhưng vẫn xảy ra.
Trên thực tế, có những khối cách nhau chỉ vài giây, và có những lần phải chờ hơn một giờ. Cả hai đều bình thường, không phải dấu hiệu mạng gặp sự cố.
Điều này có hệ quả cho người dùng: thời gian xác nhận một giao dịch không bao giờ có thể bảo đảm chính xác, kể cả khi trả phí cao. Chỉ có thể nói về khả năng và trung bình.
Nó cũng giải thích vì sao các dịch vụ thường tính thời gian chờ theo số khối thay vì số phút. Sáu xác nhận có thể đến sau ba mươi phút, cũng có thể sau hai giờ.
Hiểu tính ngẫu nhiên này giúp bạn không hoảng khi giao dịch chưa được xác nhận sau mười lăm phút, và không tin những ai hứa xác nhận tức thì trên chuỗi chính.
Những điều cần nhớ về độ khó
Định nghĩa Con số đo mức khó tìm khối so với mức dễ nhất.
Chu kỳ điều chỉnh Sau mỗi 2.016 khối, khoảng hai tuần.
Mục tiêu thời gian Trung bình khoảng mười phút một khối.
Công thức So thời gian thực tế với hai tuần, tăng hoặc giảm tương ứng.
Giới hạn Mỗi lần không điều chỉnh quá bốn lần.
Ai tính Mỗi nút tự tính, khối sai độ khó bị từ chối.
Hashrate Tổng sức mạnh tính toán, được ước tính từ độ khó và tốc độ khối.
Độ trễ Độ khó luôn chạy sau hashrate vài tuần.
Không tăng phát hành Thêm máy đào không làm tăng lượng bitcoin phát hành.
Có thể giảm Khi thợ đào rời đi, độ khó giảm ở lần điều chỉnh sau.
An ninh Hashrate cao đồng nghĩa chi phí tấn công cao.
Không dự đoán giá Hashrate và độ khó không phải chỉ báo giá.
Ý nghĩa với người tìm hiểu
Cơ chế điều chỉnh độ khó là ví dụ đẹp về cách một hệ thống tự cân bằng không cần người điều khiển. Mạng lưới chỉ cần một công thức và dữ liệu mà ai cũng thấy.
Nó cũng giải thích vì sao đào ngày càng là cuộc chơi của phần cứng chuyên dụng và điện rẻ. Mỗi cải tiến hiệu quả của một thợ đào đều nhanh chóng được hấp thụ vào độ khó chung.
Khi ai đó mời đầu tư vào đào với lợi nhuận đều đặn, hãy nhớ rằng độ khó thay đổi hai tuần một lần và luôn có xu hướng ăn mòn lợi thế của từng máy.
Bài viết giải thích cơ chế, không phải lời khuyên tham gia đào hay đầu tư.
Câu hỏi thường gặp
Độ khó đào Bitcoin điều chỉnh bao lâu một lần?
Sau mỗi 2.016 khối, khoảng hai tuần, dựa trên thời gian thực tế so với mục tiêu.
Độ khó tăng tối đa bao nhiêu mỗi lần?
Không quá bốn lần tăng hoặc giảm trong mỗi lần điều chỉnh.
Hashrate là gì?
Là tổng số phép băm toàn mạng thực hiện mỗi giây, ước tính từ độ khó và tốc độ tìm khối.
Thêm máy đào có làm phát hành nhiều bitcoin hơn không?
Không. Độ khó tăng tương ứng, nhịp phát hành vẫn bám lịch.
Hashrate tăng có nghĩa là giá sẽ tăng không?
Không. Hashrate liên quan đến an ninh và chi phí đào, không phải chỉ báo giá.
