1. พิสูจน์ว่าทำงาน (PoW)

บิทคอยน์ใช้กลไกความเห็นร่วมที่เรียกพิสูจน์ว่าทำงาน (PoW). กลไกนี้ต้องการให้นักขุดแก้ปัญหาคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนเพื่อตรวจสอบธุรกรรมและสร้างบล็อกใหม่ นักขุดคนแรกที่แก้ปัญหาจะได้เพิ่มบล็อกถัดไปลงในบล็อกเชนและได้รับรางวัลด้วยบิตคอยน์ที่สร้างใหม่และค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรม

2. กระบวนการขุดเหมือง

1. สระว่ายน้ำธุรกรรม:
   • เมื่อผู้ใช้ส่งบิทคอยน์ ธุรกรรมเหล่านี้จะถูกส่งออกไปยังเครือข่ายบิทคอยน์และรวบรวมเข้ากับกองทรัพย์ของธุรกรรมที่ยังไม่ได้รับการยืนยันที่เรียกว่า mempool.

• เมื่อผู้ใช้ส่งบิตคอยน์ ธุรกรรมเหล่านี้จะถูกกระจายไปยังเครือข่ายบิตคอยน์และรวบรวมเข้าไปในกองทัพของธุรกรรมที่ยังไม่ได้รับการยืนยันที่เรียกว่า โมเม้นที่อยู่ในระหว่างการรอยืนยัน.

1. การสร้างบล็อก:
   • นักขุดเลือกธุรกรรมจาก mempool และจัดกลุ่มเข้าไปในบล็อกผู้สมัคร. ทุกบล็อกประกอบด้วยเซ็ตของธุรกรรม อ้างอิงไปยังบล็อกก่อนหน้า (ผ่านค่าแฮชของมัน) และตัวเลขพิเศษที่เรียกว่าnonce.

• นักขุดเลือกธุรกรรมจาก mempool และจัดกลุ่มเป็นบล็อกตัวเลือก ทุกบล็อกมีเซ็ตของธุรกรรม การอ้างอิงไปยังบล็อกก่อนหน้า (ผ่าน hash) และตัวเลขพิเศษที่เรียกว่า นอนซ์.

1. การคำนวณแฮช:
   • นักขุดใช้ฟังก์ชันแฮชเชีย SHA-256 เพื่อสร้างแฮชของหัวบล็อก และแฮชต้องตรงกับเป้าหมายที่ระบุ ซึ่งเป็นตัวเลขที่ต้องน้อยกว่าค่าที่กำหนดไว้โดยเครือข่าย เป้าหมายนี้จะถูกปรับเปลี่ยนทุก 2016 บล็อก (โดยประมาณทุกสองสัปดาห์) เพื่อรักษาเวลาบล็อกประมาณ 10 นาที

• นักขุดใช้ฟังก์ชันแฮชเชี่ยวชา-256 เพื่อสร้างแฮชของส่วนหัวบล็อก แฮชนี้ต้องตรงตามเป้าหมายที่เฉพาะเจาะจง ซึ่งเป็นตัวเลขที่ต้องอยู่ใต้ระดับค่าที่เซ็ตโดยเครือข่าย ประเปป่านี้จะถูกปรับเป้าหมายทุก 2016 บล็อก (โดยประมาณทุกสองสัปดาห์) เพื่อรักษาเวลาบล็อกประมาณ 10 นาที

1. การปรับ Nonce:
   • นักขุดแก้ไข nonce ในหัวบล็อกและคำนวณโฮชอีกครั้งจนกว่าพวกเขาจะพบโฮชที่ตรงกับเป้าหมาย กระบวนการนี้ต้องใช้ความแข็งแรงทางคอมพิวเตอร์และต้องใช้พลังประมวลผลอย่างมาก

• นักขุดปรับค่า nonce ในหัวบล็อกและคำนวณค่าแฮชซ้ำๆ อย่างต่อเนื่องจนกว่าพวกเขาจะพบแฮชที่ตรงกับเป้าหมาย กระบวนการนี้ต้องใช้ความใส่ใจในด้านการคำนวณและต้องการพลังงานประมวลผลที่สำคัญ

1. การตรวจสอบบล็อก:
   • เมื่อนักขุดหาแฮชที่ถูกต้อง พวกเขาจะกระจายบล็อกไปยังเครือข่าย โหนดอื่น ๆ จะตรวจสอบความถูกต้องของบล็อกโดยการตรวจสอบแฮชและธุรกรรมภายในบล็อก หากบล็อกถูกต้อง ก็จะถูกเพิ่มลงในบล็อกเชน

• เมื่อนักขุดหาแฮชที่ถูกต้อง พวกเขาจะกระจายบล็อกไปยังเครือข่าย โหนดอื่น ๆ ตรวจสอบความถูกต้องของบล็อกโดยการตรวจสอบแฮชและธุรกรรมภายในบล็อก หากบล็อกถูกต้อง มันจะถูกเพิ่มลงในบล็อกเชน

1. รางวัล:
   • นักขุดบล็อกที่เพิ่มบล็อกใหม่ลงในบล็อกเชนอย่างสำเร็จจะได้รับเหรียญบิทคอยน์ที่สร้างใหม่ (ปัจจุบันคือ 6.25 BTC ต่อบล็อก) และค่าธรรมเนียมของธุรกรรมที่เกี่ยวข้องกับธุรกรรมในบล็อกนั้น ๆ รางวัลนี้จะถูกแบ่งครึ่งโดยรวมโดยประมาณทุก ๆ สี่ปีในเหตุการณ์ที่เรียกว่าบิทคอยน์ halving.

• นักขุดเหรียญที่สำเร็จในการเพิ่มบล็อกใหม่ลงในบล็อกเชนจะได้รับเหรียญบิทคอยน์เชิงสร้างใหม่ (ปัจจุบันคือ 6.25 BTC ต่อบล็อก) และค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรมที่เกี่ยวข้องกับการทำธุรกรรมในบล็อก รางวัลนี้จะถูกหักล้านๆ หรือลดลงให้เหลือครึ่งหนึ่งโดยประมาณทุก ๆ สี่ปีในเหตุการณ์ที่เรียกว่าบิทคอยน์ halving.

3. ความยากในการทำเหมือง

• กลไกการปรับ: ความยากของปริศนาทางคณิตศาสตร์จะปรับเปลี่ยนทุก 2016 บล็อกเพื่อให้เวลาเฉลี่ยในการค้นพบบล็อกใหม่อยู่รอบ 10 นาที กลไกการปรับเปลี่ยนนี้ทำให้เครือข่ายสามารถรับมือกับการเปลี่ยนแปลงของพลังการทำเหมืองโดยไม่ทำให้เกิดความผันผวนที่สำคัญในเวลาของบล็อก

4. ฮาร์ดแวร์ขุดเหมือง

• ASICs: การขุด Bitcoin ต้องใช้อุปกรณ์พิเศษที่เรียกว่า Application-Specific Integrated Circuits (ASICs) เหล่านี้ออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับการขุดและมีประสิทธิภาพมากกว่าฮาร์ดแวร์ชนิดทั่วไป เช่น CPUs หรือ GPUs

• สระน้ำแร่: นักขุดเหรียญรายบุคคลมักเข้าร่วมพูลขุดเหรียญ ที่นั่นพวกเขารวมกำลังคำนวณของพวกเขาเพื่อเพิ่มโอกาสในการค้นพบบล็อก รางวัลจึงถูกแจกจ่ายให้สมาชิกในพูลตามงานที่พวกเขาช่วยเสริม

5. การบริโภคพลังงาน

• การใช้พลังงานสูง: การขุดบิทคอยน์ โดยทั่วไปมีการใช้พลังงานสูง เนื่องจากความหนาแน่นทางคอมพิวเตอร์ของกระบวนการ สิ่งนี้ได้ทำให้เกิดความกังวลเกี่ยวกับผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจากการขุดบิทคอยน์

• พลังงานหมุนเวียน: บางคนขุดเหมืองกำลังเริ่มใช้พลังงานจากแหล่งที่มีอยู่ที่สามารถลดรอยรั่วคาร์บอนจากการดำเนินงานของพวกเขา

6. แรงจูงใจทางเศรษฐกิจ

• รางวัลบล็อก: การรางวัลบล็อคเป็นสิ่งสำคัญที่สุดสำหรับนักขุด เขาทำให้แน่ใจว่าพวกเขาจะดำเนินการตรวจสอบธุรกรรมและรักษาเครือข่ายต่อไป

• ค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรม: เนื่องจากรางวัลบล็อกลดลงตามเวลา ค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรมก็เป็นแหล่งรายได้ที่สำคัญของนักขุด เพื่อให้แน่ใจว่ามีเวลายืนยันที่เร็วขึ้น ผู้ใช้สามารถรวมค่าธรรมเนียมที่สูงกว่าเข้าไปเพื่อให้การทำธุรกรรมของพวกเขาได้รับการยืนยันที่เร็วขึ้น

7. ความปลอดภัยและความไม่มีส่วนรวม

• ความปลอดภัย: กลไก PoW ทำให้บล็อกเชนมีความปลอดภัยและต้านทานการโจมตี ความพยายามทางคอมพิวเตอร์ที่ต้องการในการเพิ่มบล็อกใหม่ทำให้มันยากมากสำหรับองค์กรเดียวใดที่จะจัดการบล็อกเชน

• การกระจายอำนาจ: การขุดเหมืองกระจายอยู่บนเครือข่ายโลกของโหนด เพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีองค์กรเดียวควบคุมเครือข่าย ความกระจายนี้เป็นคุณสมบัติสำคัญของรูปแบบความปลอดภัยของบิทคอยน์

สรุป

การขุด Bitcoin เป็นกระบวนการที่ซับซ้อนซึ่งเกี่ยวข้องกับการแก้ปริศนาทางคริปโตเกราฟเพื่อยืนยันการทำธุรกรรมและรักษาความปลอดภัยของเครือข่าย มันเป็นส่วนสำคัญของระบบนิเวศ Bitcoin ที่ให้ความสำคัญในความสมบูรณ์และความปลอดภัยของบล็อกเชน ในขณะที่การขุดต้องการพลังการคำนวณและพลังงานที่สำคัญ มันยังให้แรงบันดาลใจทางเศรษฐกิจที่จำเป็นในการรักษาลักษณะทางนิเวศของเครือข่าย