Là loại tiền điện tử phi tập trung đầu tiên, Bitcoin đảm bảo an ninh cho sổ cái thông qua thuật toán đồng thuận Proof of Work (PoW). Trong mạng lưới Bitcoin, các thợ đào sử dụng phần cứng chuyên dụng (như ASIC, FPGA và đôi khi là GPU) để cạnh tranh giải các câu đố mật mã và xác minh các khối mới. Với sự phát triển của hệ sinh thái Bitcoin, độ khó khai thác tiếp tục tăng và tốc độ băm ngày càng cao. Các thợ đào cá nhân, để có được thu nhập ổn định hơn, dần hình thành các nhóm khai thác để tham gia khai thác bằng cách tổng hợp sức mạnh tính toán.
Tuy nhiên, các nhóm khai thác truyền thống đã bộc lộ nhiều vấn đề trong quá trình vận hành. Về phân bổ tài nguyên, phương pháp phân bổ chia sẻ thống nhất được sử dụng đã không xem xét đầy đủ sự khác biệt về phần cứng, hiệu quả năng lượng và điều kiện mạng của thợ mỏ, dẫn đến hiệu quả sử dụng tài nguyên thấp và lãng phí năng lượng nghiêm trọng. Đối với các thợ đào nhỏ, do hiệu suất phần cứng yếu hoặc chi phí điện cao, họ kiếm được lợi nhuận ít ỏi trong các nhóm khai thác lớn, phải đối mặt với rào cản gia nhập cao, cản trở nghiêm trọng sự phát triển phi tập trung của hệ sinh thái khai thác. Đồng thời, cơ chế tính toán phần thưởng của nhiều nhóm khai thác không rõ ràng, thiếu khả năng thích ứng theo thời gian thực và khó đối phó với biến động giá thị trường đột ngột và thay đổi độ khó khai thác, làm suy yếu thêm niềm tin của người tham gia.
AICMP (Hồ bơi khai thác AI-driven Collaborative) được thiết kế để giải quyết những vấn đề này. AICMP sử dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo để phân bổ tài nguyên và ra quyết định dựa trên dữ liệu, thông qua các thiết kế đột phá như phân bổ nhiệm vụ linh hoạt, dự báo mạng và thị trường, phân phối lợi nhuận công bằng và tối ưu hóa học tập củng cố, nhằm cải thiện hiệu quả sử dụng tài nguyên khai thác, đảm bảo lợi tức công bằng cho các nhà khai thác nhỏ, tăng cường khả năng thích ứng của hồ bơi khai thác với biến đổi thị trường, và cung cấp một giải pháp mới cho sự phát triển bền vững của hệ sinh thái khai thác Bitcoin.
1.2.1 Tổng quan về giao thức Bitcoin
Mô hình bảo mật của Bitcoin dựa trên việc giải quyết hàm băm SHA-256 tốn kém về mặt tính toán. Mạng sẽ tự động điều chỉnh độ khó của việc khai thác sau mỗi 2,016 khối (khoảng mỗi 2 tuần) để duy trì khoảng thời gian trung bình là 10 phút để tạo ra một khối mới. Khi một người khai thác tìm thấy một khối hợp lệ (tức là một giá trị băm tính toán nhỏ hơn mục tiêu độ khó), họ sẽ nhận được phần thưởng khối (hiện tại là 3.125 BTC, giảm một nửa khoảng mỗi bốn năm) cũng như tất cả các phí giao dịch được bao gồm trong khối đó. Cơ chế khuyến khích này thúc đẩy người khai thác liên tục nâng cấp hoặc mở rộng phần cứng của họ để cải thiện tính cạnh tranh trong việc khai thác, điều này đã đặc biệt quan trọng kể từ khi Bitcoin ra đời.
1.2.2 Sự tiến hóa và các mô hình thông thường của Pool khai thác
Với sự gia tăng khó khăn của khai thác Bitcoin, các thợ mỏ cá nhân gặp khó khăn trong việc đạt được lợi nhuận ổn định, dẫn đến sự xuất hiện của các Pool khai thác. Các Pool khai thác tăng khả năng tìm thấy khối hợp lệ bằng cách tổng hợp sức mạnh tính toán của nhiều thợ mỏ, do đó đạt được phân phối lợi nhuận thường xuyên hơn. Hiện nay, có vài phương pháp phổ biến để phân phối phần thưởng cho Pool khai thác:
Mặc dù những mô hình thưởng truyền thống này giới thiệu các khái niệm về sự tin cậy và công bằng, trong hoạt động thực tế, chúng thông thường bỏ qua hiệu suất tính toán thực tế, chi phí địa phương và hạn chế phần cứng theo thời gian thực của người khai thác. Đồng thời, thiếu cơ chế điều chỉnh độ khó thích ứng cho mỗi người khai thác dẫn đến hiệu quả sử dụng tài nguyên thấp, và không chú ý đủ đến những thay đổi thị trường ngắn hạn và xu hướng độ khó khai thác.
AICMP áp dụng một hệ thống giao nhiệm vụ được điều khiển bởi trí tuệ nhân tạo, tạo ra độ khó chia sẻ tùy chỉnh cho mỗi người khai thác dựa trên dữ liệu thời gian thực. Các thông số đầu vào quan trọng bao gồm:
Bằng cách phù hợp độ khó chia sẻ với những chỉ số này, AICMP cho phép các máy khai thác ASIC có khả năng xử lý nhiều nhiệm vụ phức tạp hơn, trong khi những thiết bị nhỏ hoặc có hạn chế về năng lượng thực hiện công việc nhẹ hơn. Phân bổ nhiệm vụ linh hoạt này không chỉ cải thiện hiệu quả sử dụng công suất băm tổng hợp, giảm lãng phí năng lượng do nhiệm vụ khai thác nặng, mà còn tối đa hóa tỷ lệ băm hiệu quả của các pool khai thác trong mạng lưới.
Đơn vị phân tích dự đoán của AICMP sử dụng các mô hình học máy, đặc biệt là mạng nơ-ron dự báo chuỗi thời gian (như RNN, LSTM), để thực hiện các dự đoán sau đây:
Hệ thống cũng có thể tích hợp dữ liệu từ bên ngoài, chẳng hạn như xu hướng thị trường tiền điện tử toàn cầu, giá năng lượng địa phương, v.v., để đạt được mô hình hóa chính xác hơn. Qua phương pháp dự đoán này, AICMP có thể điều chỉnh độ khó chia sẻ và phân bổ năng lượng của pool khai thác một cách chủ động để duy trì tính lợi nhuận và sự thích ứng trong quá trình biến động giá hoặc nhảy độ khó.
AICMP khuyến khích các nhà khai thác nhỏ tham gia khai thác thông qua cơ chế phần thưởng có trọng số. Khác với việc phân chia phần thưởng tuyến tính truyền thống dựa trên tỷ lệ hash rate, công thức cho AICMP như sau:
Trong công thức này, mặc dù người khai thác lớn vẫn có thể kiếm được nhiều lợi nhuận hơn do H1 cao hơn, nhưng người khai thác nhỏ có thể nhận được một phần lợi nhuận lớn hơn so với phân phối tuyến tính hoàn toàn. Phương pháp này giúp tăng cường sự phân tán của mạng Bitcoin, duy trì sự tin tưởng giữa các thành viên, khuyến khích sự tham gia rộng rãi và hỗ trợ một cách cơ bản hoạt động an toàn và ổn định của mạng Bitcoin.
AICMP sử dụng các thuật toán học tăng cường (RL) để liên tục tối ưu hóa chiến lược phân bổ của các nhóm khai thác. Bằng cách mô hình hóa môi trường hoạt động của nhóm khai thác (bao gồm trạng thái máy khai thác, dữ liệu đầu vào, độ khó khối và kết quả thưởng) như một quá trình quyết định Markov (MDP), hệ thống huấn luyện một chính sách p để tối đa hóa lợi nhuận dài hạn. Tính lặp lại của học tăng cường làm cho nó đặc biệt phù hợp cho các kịch bản ra quyết định động, tuần tự và có thể thích nghi với điều kiện phần cứng và thị trường thay đổi liên tục theo thời gian.
Lớp điều hòa trí tuệ nhân tạo là trung tâm cốt lõi của AICMP, bao gồm bốn phân mô-đun chính:
Lớp Giao diện Khai thác cung cấp cho các nhà khai thác một loạt các công cụ và bảng điều khiển cho:
Giao diện thân thiện với người dùng rất quan trọng để xây dựng niềm tin và tăng cường tính minh bạch, đặc biệt là đối với người khai thác có thể chưa quen với công nghệ học máy.
Khi pool khai thác thành công một khối, phần thưởng khối và phí giao dịch sẽ được gửi đến địa chỉ coinbase của pool khai thác. Mô-đun phân phối thu nhập chịu trách nhiệm:
Tất cả dữ liệu hoạt động của AICMP (như tần suất khai thác khối, độ chính xác dự đoán, thay đổi hiệu suất của người khai thác, v.v.) sẽ được phản hồi lại cho lớp điều hành trí tuệ nhân tạo. Hệ thống vòng kín này có thể tối ưu hóa liên tục toàn bộ quy trình, điều chỉnh liên tục độ khó chia sẻ, điều chỉnh chỉ số trọng số $\eta$ khi cần thiết và cải tiến mô hình dự đoán cho các chu kỳ tương lai.
AICMP áp dụng nhiều lớp biện pháp bảo mật mạng để ngăn chặn các cuộc tấn công:
Bảo vệ chống DDoS: Sử dụng kiến trúc phân tán, bộ cân bằng tải và cơ chế giới hạn tốc độ để đảm bảo thời gian hoạt động bình thường của pool khai thác trong môi trường độc hại.
Cảnh báo rủi ro: Dự án này có thể có biến động cao hơn và/hoặc rủi ro cao hơn so với các token khác. Vui lòng tự tìm hiểu kỹ lưỡng.
AICMP sử dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo để phân bổ tài nguyên và đưa ra quyết định dựa trên dữ liệu. Nó cải thiện hiệu quả của tài nguyên khai thác, đảm bảo thu nhập hợp lý cho người khai thác quy mô nhỏ, tăng cường tính linh hoạt của pool khai thác đối với sự thay đổi của thị trường, và cung cấp một giải pháp mới cho sự phát triển bền vững của hệ sinh thái khai thác Bitcoin thông qua các thiết kế sáng tạo như phân bổ nhiệm vụ động, dự báo mạng lưới và thị trường, phân phối thu nhập công bằng, và tối ưu hóa học tập củng cố.
Là loại tiền điện tử phi tập trung đầu tiên, Bitcoin đảm bảo an ninh cho sổ cái thông qua thuật toán đồng thuận Proof of Work (PoW). Trong mạng lưới Bitcoin, các thợ đào sử dụng phần cứng chuyên dụng (như ASIC, FPGA và đôi khi là GPU) để cạnh tranh giải các câu đố mật mã và xác minh các khối mới. Với sự phát triển của hệ sinh thái Bitcoin, độ khó khai thác tiếp tục tăng và tốc độ băm ngày càng cao. Các thợ đào cá nhân, để có được thu nhập ổn định hơn, dần hình thành các nhóm khai thác để tham gia khai thác bằng cách tổng hợp sức mạnh tính toán.
Tuy nhiên, các nhóm khai thác truyền thống đã bộc lộ nhiều vấn đề trong quá trình vận hành. Về phân bổ tài nguyên, phương pháp phân bổ chia sẻ thống nhất được sử dụng đã không xem xét đầy đủ sự khác biệt về phần cứng, hiệu quả năng lượng và điều kiện mạng của thợ mỏ, dẫn đến hiệu quả sử dụng tài nguyên thấp và lãng phí năng lượng nghiêm trọng. Đối với các thợ đào nhỏ, do hiệu suất phần cứng yếu hoặc chi phí điện cao, họ kiếm được lợi nhuận ít ỏi trong các nhóm khai thác lớn, phải đối mặt với rào cản gia nhập cao, cản trở nghiêm trọng sự phát triển phi tập trung của hệ sinh thái khai thác. Đồng thời, cơ chế tính toán phần thưởng của nhiều nhóm khai thác không rõ ràng, thiếu khả năng thích ứng theo thời gian thực và khó đối phó với biến động giá thị trường đột ngột và thay đổi độ khó khai thác, làm suy yếu thêm niềm tin của người tham gia.
AICMP (Hồ bơi khai thác AI-driven Collaborative) được thiết kế để giải quyết những vấn đề này. AICMP sử dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo để phân bổ tài nguyên và ra quyết định dựa trên dữ liệu, thông qua các thiết kế đột phá như phân bổ nhiệm vụ linh hoạt, dự báo mạng và thị trường, phân phối lợi nhuận công bằng và tối ưu hóa học tập củng cố, nhằm cải thiện hiệu quả sử dụng tài nguyên khai thác, đảm bảo lợi tức công bằng cho các nhà khai thác nhỏ, tăng cường khả năng thích ứng của hồ bơi khai thác với biến đổi thị trường, và cung cấp một giải pháp mới cho sự phát triển bền vững của hệ sinh thái khai thác Bitcoin.
1.2.1 Tổng quan về giao thức Bitcoin
Mô hình bảo mật của Bitcoin dựa trên việc giải quyết hàm băm SHA-256 tốn kém về mặt tính toán. Mạng sẽ tự động điều chỉnh độ khó của việc khai thác sau mỗi 2,016 khối (khoảng mỗi 2 tuần) để duy trì khoảng thời gian trung bình là 10 phút để tạo ra một khối mới. Khi một người khai thác tìm thấy một khối hợp lệ (tức là một giá trị băm tính toán nhỏ hơn mục tiêu độ khó), họ sẽ nhận được phần thưởng khối (hiện tại là 3.125 BTC, giảm một nửa khoảng mỗi bốn năm) cũng như tất cả các phí giao dịch được bao gồm trong khối đó. Cơ chế khuyến khích này thúc đẩy người khai thác liên tục nâng cấp hoặc mở rộng phần cứng của họ để cải thiện tính cạnh tranh trong việc khai thác, điều này đã đặc biệt quan trọng kể từ khi Bitcoin ra đời.
1.2.2 Sự tiến hóa và các mô hình thông thường của Pool khai thác
Với sự gia tăng khó khăn của khai thác Bitcoin, các thợ mỏ cá nhân gặp khó khăn trong việc đạt được lợi nhuận ổn định, dẫn đến sự xuất hiện của các Pool khai thác. Các Pool khai thác tăng khả năng tìm thấy khối hợp lệ bằng cách tổng hợp sức mạnh tính toán của nhiều thợ mỏ, do đó đạt được phân phối lợi nhuận thường xuyên hơn. Hiện nay, có vài phương pháp phổ biến để phân phối phần thưởng cho Pool khai thác:
Mặc dù những mô hình thưởng truyền thống này giới thiệu các khái niệm về sự tin cậy và công bằng, trong hoạt động thực tế, chúng thông thường bỏ qua hiệu suất tính toán thực tế, chi phí địa phương và hạn chế phần cứng theo thời gian thực của người khai thác. Đồng thời, thiếu cơ chế điều chỉnh độ khó thích ứng cho mỗi người khai thác dẫn đến hiệu quả sử dụng tài nguyên thấp, và không chú ý đủ đến những thay đổi thị trường ngắn hạn và xu hướng độ khó khai thác.
AICMP áp dụng một hệ thống giao nhiệm vụ được điều khiển bởi trí tuệ nhân tạo, tạo ra độ khó chia sẻ tùy chỉnh cho mỗi người khai thác dựa trên dữ liệu thời gian thực. Các thông số đầu vào quan trọng bao gồm:
Bằng cách phù hợp độ khó chia sẻ với những chỉ số này, AICMP cho phép các máy khai thác ASIC có khả năng xử lý nhiều nhiệm vụ phức tạp hơn, trong khi những thiết bị nhỏ hoặc có hạn chế về năng lượng thực hiện công việc nhẹ hơn. Phân bổ nhiệm vụ linh hoạt này không chỉ cải thiện hiệu quả sử dụng công suất băm tổng hợp, giảm lãng phí năng lượng do nhiệm vụ khai thác nặng, mà còn tối đa hóa tỷ lệ băm hiệu quả của các pool khai thác trong mạng lưới.
Đơn vị phân tích dự đoán của AICMP sử dụng các mô hình học máy, đặc biệt là mạng nơ-ron dự báo chuỗi thời gian (như RNN, LSTM), để thực hiện các dự đoán sau đây:
Hệ thống cũng có thể tích hợp dữ liệu từ bên ngoài, chẳng hạn như xu hướng thị trường tiền điện tử toàn cầu, giá năng lượng địa phương, v.v., để đạt được mô hình hóa chính xác hơn. Qua phương pháp dự đoán này, AICMP có thể điều chỉnh độ khó chia sẻ và phân bổ năng lượng của pool khai thác một cách chủ động để duy trì tính lợi nhuận và sự thích ứng trong quá trình biến động giá hoặc nhảy độ khó.
AICMP khuyến khích các nhà khai thác nhỏ tham gia khai thác thông qua cơ chế phần thưởng có trọng số. Khác với việc phân chia phần thưởng tuyến tính truyền thống dựa trên tỷ lệ hash rate, công thức cho AICMP như sau:
Trong công thức này, mặc dù người khai thác lớn vẫn có thể kiếm được nhiều lợi nhuận hơn do H1 cao hơn, nhưng người khai thác nhỏ có thể nhận được một phần lợi nhuận lớn hơn so với phân phối tuyến tính hoàn toàn. Phương pháp này giúp tăng cường sự phân tán của mạng Bitcoin, duy trì sự tin tưởng giữa các thành viên, khuyến khích sự tham gia rộng rãi và hỗ trợ một cách cơ bản hoạt động an toàn và ổn định của mạng Bitcoin.
AICMP sử dụng các thuật toán học tăng cường (RL) để liên tục tối ưu hóa chiến lược phân bổ của các nhóm khai thác. Bằng cách mô hình hóa môi trường hoạt động của nhóm khai thác (bao gồm trạng thái máy khai thác, dữ liệu đầu vào, độ khó khối và kết quả thưởng) như một quá trình quyết định Markov (MDP), hệ thống huấn luyện một chính sách p để tối đa hóa lợi nhuận dài hạn. Tính lặp lại của học tăng cường làm cho nó đặc biệt phù hợp cho các kịch bản ra quyết định động, tuần tự và có thể thích nghi với điều kiện phần cứng và thị trường thay đổi liên tục theo thời gian.
Lớp điều hòa trí tuệ nhân tạo là trung tâm cốt lõi của AICMP, bao gồm bốn phân mô-đun chính:
Lớp Giao diện Khai thác cung cấp cho các nhà khai thác một loạt các công cụ và bảng điều khiển cho:
Giao diện thân thiện với người dùng rất quan trọng để xây dựng niềm tin và tăng cường tính minh bạch, đặc biệt là đối với người khai thác có thể chưa quen với công nghệ học máy.
Khi pool khai thác thành công một khối, phần thưởng khối và phí giao dịch sẽ được gửi đến địa chỉ coinbase của pool khai thác. Mô-đun phân phối thu nhập chịu trách nhiệm:
Tất cả dữ liệu hoạt động của AICMP (như tần suất khai thác khối, độ chính xác dự đoán, thay đổi hiệu suất của người khai thác, v.v.) sẽ được phản hồi lại cho lớp điều hành trí tuệ nhân tạo. Hệ thống vòng kín này có thể tối ưu hóa liên tục toàn bộ quy trình, điều chỉnh liên tục độ khó chia sẻ, điều chỉnh chỉ số trọng số $\eta$ khi cần thiết và cải tiến mô hình dự đoán cho các chu kỳ tương lai.
AICMP áp dụng nhiều lớp biện pháp bảo mật mạng để ngăn chặn các cuộc tấn công:
Bảo vệ chống DDoS: Sử dụng kiến trúc phân tán, bộ cân bằng tải và cơ chế giới hạn tốc độ để đảm bảo thời gian hoạt động bình thường của pool khai thác trong môi trường độc hại.
Cảnh báo rủi ro: Dự án này có thể có biến động cao hơn và/hoặc rủi ro cao hơn so với các token khác. Vui lòng tự tìm hiểu kỹ lưỡng.
AICMP sử dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo để phân bổ tài nguyên và đưa ra quyết định dựa trên dữ liệu. Nó cải thiện hiệu quả của tài nguyên khai thác, đảm bảo thu nhập hợp lý cho người khai thác quy mô nhỏ, tăng cường tính linh hoạt của pool khai thác đối với sự thay đổi của thị trường, và cung cấp một giải pháp mới cho sự phát triển bền vững của hệ sinh thái khai thác Bitcoin thông qua các thiết kế sáng tạo như phân bổ nhiệm vụ động, dự báo mạng lưới và thị trường, phân phối thu nhập công bằng, và tối ưu hóa học tập củng cố.