Thuật toán đồng thuận Blockchain là gì?
Các thuật toán đồng thuận là công nghệ cần thiết để công nghệ sổ cái phân tán (DLT) hoạt động. Thuật toán đồng thuận được sử dụng để kiểm tra dữ liệu được gửi đến sổ đăng ký dữ liệu chính xác nào được lưu và dữ liệu nào nên bỏ qua. Nếu mạng đề cập “không đáng tin cậy” và “không được phép”, thì bất kỳ máy tính nào cũng có thể tham gia mạng và khi vào mạng đó có thể gửi dữ liệu được ghi vào sổ đăng ký. Trong một hệ thống như vậy, các quy tắc duy nhất có thể được áp đặt là các quy tắc của chính giao thức nền tảng. Nếu giao thức được tôn trọng, các nút khác sẽ chấp nhận đầu vào, nếu giao thức không được tôn trọng, các đầu vào này có thể bị bỏ qua.
Chính việc xác định tính hợp lệ của dữ liệu đầu vào là cơ sở cho thuật toán đồng thuận. Nổi tiếng nhất trong số này là thuật toán Proof of Work, thuật toán đồng thuận được sử dụng bởi Bitcoin. Vì Proof of Work khá lãng phí tài nguyên mạng, một số công cụ khác được đề xuất đang trong các giai đoạn phát triển khác nhau, bao gồm như Proof of Stake, Proof of Stake, Proof of Burn, Voting, Virtual Voting và Proof of Stapsed Time,… Tất cả đều làm việc để đạt được kết quả: một thỏa thuận phân tán giữa một mạng lưới các đồng nghiệp.
Do đó, thách thức lớn nhất trong mạng phân tán là làm thế nào để đạt được độ tin cậy, mặc dù thực tế là không thể biết được người dùng cá nhân nào có thể tin cậy được. Để làm được điều này, thuật toán đồng thuận phải có khả năng chống lại cả những tác nhân không đáng tin cậy và độc hại cố gắng chiếm lấy mạng, ngay cả khi những tác nhân này chiếm một phần quan trọng của mạng.
Proof of Work là gì ?
Proof of Work (PoW) là thuật toán đồng thuận blockchain ban đầu được sử dụng trong các dự án như Bitcoin và Ethereum. Đó là một cơ chế cho phép người dùng mạng blockchain đạt được “sự thật” đã được thỏa thuận. Một bằng chứng về công việc cơ bản là câu trả lời cho một vấn đề toán học phức tạp. Cần rất nhiều công việc để tạo nhưng rất dễ dàng để kiểm tra với những người khác.
Bitcoin là blockchain đầu tiên triển khai PoW (được gọi là Hashcash) như một thuật toán đồng thuận. Các thợ đào bitcoin chạy một chương trình máy tính cho phép mỗi thợ đào có cơ hội ngang nhau, tỷ lệ thuận với khả năng tính toán của họ, để tìm ra giải pháp cho khối tiếp theo. Họ cạnh tranh để tìm ra câu trả lời (được gọi là băm) cho các tham số PoW đã cho cho khối này. Hàm băm này là một phản hồi dài 64 ký tự và dựa trên đầu vào cho khối, chẳng hạn như các giao dịch mà nó chứa.
Những người khai thác tìm kiếm hàm băm này bằng cách kết hợp đầu vào với một số ngẫu nhiên được gọi là số nonce cho đến khi ai đó tìm thấy câu trả lời chính xác. Quyết định sau đó được chuyển cho các thợ đào khác và được họ xác minh. Sau khi được xác nhận, nó được thêm vào blockchain bởi các thợ đào khác, những người sau đó sử dụng khối mới này làm đầu vào cho hàm băm cần thiết cho khối chính xác tiếp theo. Chuỗi này tạo thành sổ cái chính của tất cả các giao dịch kể từ khi Bitcoin ra đời.
Do đó, PoW giải quyết vấn đề khi nó đạt được thỏa thuận đa số mà không có bất kỳ cơ quan trung ương nào, bất chấp sự hiện diện của các bên không xác định / có khả năng không đáng tin cậy và mặc dù thực tế là mạng lưới không phải là tức thời.
Mặc dù PoW là một phần không thể thiếu của công nghệ blockchain hiện đại, các nhà phê bình cũng chỉ ra một số vấn đề trong việc triển khai nó. Hai vấn đề cấp bách nhất liên quan đến khả năng tập trung hóa và chất thải mà nó tạo ra.
Sự gia tăng quan tâm đến bitcoin và giá của nó đã dẫn đến nhiều người dùng khai thác nó hơn, do đó đã dẫn đến sự gia tăng sức mạnh tính toán cần thiết. Khai thác bitcoin hiện đang là một ngành công nghiệp trị giá hàng tỷ đô la và tất cả người dùng vẫn có cơ hội khai thác bitcoin như nhau tương ứng với sức mạnh xử lý của họ, thì sự xuất hiện của các hoạt động khai thác Bitcoin quy mô công nghiệp có nghĩa là người bình thường có rất ít cơ hội thành công khai thác .
Proof of Stake (PoS) là gì ?
Proof of Stake (PoS) là một thuật toán đồng thuận thay thế cho Proof of Work (PoW). Không giống như PoW, nơi các giao dịch mới được xác nhận thông qua khai thác trên các máy tính mạnh mẽ, PoS xem người dùng cầm đồ (hoặc “đặt cược”) tài sản hiện có của họ để xác thực các giao dịch mới. Thay vì thiết bị khai thác đắt tiền, người dùng không cần bất kỳ thứ gì khác ngoài một máy tính tiêu chuẩn, kết nối internet và bộ lưu trữ tài sản.
Hệ thống PoS hoạt động bằng cách mời người dùng đóng băng tiền của họ dưới hình thức ký quỹ. Ngay sau khi tiền bị chặn, người dùng có thể bắt đầu kiểm tra các khối giao dịch mới. Sau đó, thuật toán mạng sẽ chọn một trình xác nhận để xử lý khối tiếp theo bằng quy trình bán ngẫu nhiên. Bạn đặt càng nhiều tiền, bạn càng có nhiều khả năng được chọn để kiểm tra khối và do đó sẽ được thưởng tương ứng. Nó có thể tính đến các yếu tố khác, chẳng hạn như thời gian đặt cọc của quỹ xác nhận, bằng cách ngẫu nhiên hóa quy trình. Người xác nhận không trung thực bị trừng phạt bằng việc mất tiền của mình.
Các vấn đề tiềm ẩn về PoS
Thứ nhất, PoS về mặt lý thuyết thì dân chủ hơn (vì nó mang lại cho tất cả người dùng cơ hội bình đẳng để tham gia và tránh các vấn đề về quy mô kinh tế mà PoW mắc phải), nó sẽ gặp phải vấn đề tương tự – các mạng phi tập trung có xu hướng tập trung. Những người nắm giữ lớn nhất sẽ nhận được nhiều phần thưởng nhất và do đó phát triển, tạo ra một vòng luẩn quẩn trong đó những cái lớn ngày càng lớn hơn và những cái nhỏ càng mờ nhạt hơn.
PoS cũng có khả năng dễ bị ảnh hưởng bởi vấn đề “không có gì bị đe dọa”, nơi người xác nhận không có gì để mất bằng cách bỏ phiếu trên nhiều nhánh của mạng. Nhờ đó, trình xác nhận sẽ nhận được cổ phần trong hai chuỗi. Giá trị được nắm giữ bởi các nhánh của Bitcoin và Ethereum, Bitcoin Cash và Ethereum Classic nhấn mạnh động lực cho điều này. Mặc dù một người khai thác trong hệ thống PoW như Bitcoin chỉ có thể cam kết 100% tài nguyên của họ cho một mạng tại một thời điểm, PoS cho phép trình xác nhận dễ dàng xác nhận cả hai chuỗi.