Bitcoin là người tiên phong trong lĩnh vực Tiền Điện Tử với cơ chế bằng chứng công việc ( Proof Of Work) tuy nhiên cộng đồng tiền mã hóa nhanh chóng nhận ra những yếu điểm và bất lợi của thuật toán POW. Thuật toán đồng thuận với công nghệ tiên tiến hơn bắt đầu xuất hiện và bằng chứng cổ phần (Proof Of Stake) là một trong những lựa chọn hiệu quả nhất hiện có. Vậy Proof Of Stake là gì? Nó hoạt động như thế nào? Ưu và nhược điểm của Proof Of Stake ra sao? Hãy cùng Blog Tiền Số giải đáp những thắc mắc trên qua bài viết dưới đây.
Proof-of-Stake (PoS) Là Gì?
Proof of Stake là một loại cơ chế đồng thuận được sử dụng bởi các mạng blockchain để đạt được sự đồng thuận phân tán. Nó yêu cầu người dùng đặt cược đồng coin của họ để trở thành người xác thực trong mạng. Người xác nhận chịu trách nhiệm tương tự như người khai thác trong Proof of work: sắp xếp các giao dịch và tạo các khối mới để tất cả các nút có thể đồng ý về trạng thái của mạng.
Thuật toán đồng thuận Bằng chứng cổ phần (Proof of Stake) được giới thiệu vào năm 2011 tại diễn đàn Bitcointalk để giải quyết các vấn đề của thuật toán phổ biến nhất khi đó là Proof of Work. Mặc dù cả hai thuật toán có cùng mục tiêu đạt đến sự đồng thuận trong blockchain, nhưng quy trình để đạt được mục tiêu đó của hai thuật toán là khác nhau.
Proof-of-Stake Hoạt Động Thế Nào?
Thuật toán Proof Of Stake sử dụng một quá trình bầu chọn ngẫu nhiên để chọn một node làm người xác thực khối kế tiếp, dựa vào một vài yếu tố bao gồm thời gian nắm giữ cổ phần và lựa chọn node ngẫu nhiên. Để trở thành người xác thực, bạn cần phải stake một khoản tiền vào mạng lưới để làm điều kiện tham gia. Blockchain sẽ lock khoản stake này, và sẽ unlock sau khi node không tham gia validator một thời gian chứ không unlock ngay lập tức. Nếu block hợp lệ và ghi vào chain, thì người xác thực sẽ nhận được một phần thưởng từ phí giao dịch.
Tuy nhiên, để blockchain minh bạch và hoạt động hiệu quả, cần có cơ chế lựa chọn người xác thực phù hợp. 2 cơ chế được sử dụng nhiều nhất là: lựa chọn khối ngẫu nhiên và lựa chọn dựa trên thời gian nắm giữ tài sản.
Lựa Chọn Khối Ngẫu Nhiên
Trong phương thức ” lựa chọn khối ngẫu nhiên”, người xác thực được lựa chọn bằng cách tìm kiếm các node có giá trị băm thấp nhất kết hợp với cổ phần lớn nhất, vì độ lớn của cổ phần được công khai, nên thông thường các node khác có thể dự đoán người được chọn làm xác thực kế tiếp.
Lựa Chọn Dựa Trên Thời Gian Nắm Giữ Tài Sản
Với phương thức này, các node được chọn dựa trên thời gian mà các token của họ đã được lưu giữ làm cổ phần. Thời gian nắm giữ tài sản được tính bằng cách nhân số ngày các xu được giữ làm cổ phần với số lượng các đồng xu đó. Sau khi node đã xác thực được một khối, tuổi đồng xu của họ được đặt lại về 0 và họ phải đợi một khoảng thời gian nhất định để có thể xác khối khác – điều này ngăn chặn việc các node nắm giữ tài sản lớn thống trị blockchain.
Ưu Và Nhược Điểm Của Proof of Stake
Ưu Điểm Của Proof of Stake
– Cơ chế đồng thuận Proof of Stake giúp giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng (tương đối với cơ chế Proof of work).
– Giảm thiểu các cuộc tấn công 51%: một cuộc tấn công 51% được sử dụng để mô tả trường hợp không may có một nhóm hoặc một người đạt được hơn 50% tổng sức mạnh khai thác. Nếu điều đó xảy ra trong một blockchain Proof of Work như Bitcoin, nó sẽ cho phép người đó thực hiện các thay đổi đối với một khối cụ thể. Nếu người này là tội phạm, họ có thể thay đổi khối vì lợi ích của họ.
Tuy nhiên, với cơ chế đồng thuận Proof of Stake, nó sẽ không có nhiều ý nghĩa về tài chính nếu cố gắng thực hiện một cuộc tấn công 51%. Vì để đạt được điều này, kẻ xấu cần phải cổ phần ít nhất 51% tổng số tiền điện tử đang lưu hành. Cách duy nhất họ có thể làm là mua tiền trên thị trường mở. Nếu họ quyết định mua một số lượng đáng kể như thế này, thì giá trị thực của đồng xu sẽ tăng lên theo thời gian . Kết quả là, họ sẽ phải chi tiêu nhiều hơn đáng kể so với số tiền họ có thể thu được từ cuộc tấn công.
– Thoát PoS dễ dàng: bạn chỉ cần mang cổ phần của mình lên sàn giao dịch chứng khoán và bán nó. Trong trường hợp Proof-of-Work, bạn không biết bạn sẽ mất bao lâu để bán thiết bị của mình và ở mức giá nào.
– Khả năng sinh lời trong hệ thống PoS tăng lên nếu người dùng tái đầu tư phần thưởng đã nhận : khả năng sinh lời của họ sẽ tăng lên như một phần của chiến lược dài hạn. Trong Proof-of-Work, kết quả tương tự khó đạt được hơn, vì bạn thường xuyên phải đầu tư vào thiết bị khai thác.
Nhược Điểm Của Proof of Stake
– Việc tập trung vốn vào một mặt có thể dẫn đến việc tập trung hóa mạng lưới . Bên cạnh đó, những người dùng có cổ phần lớn nhất (trên 51%) có thể thao túng mạng lưới, chẳng hạn như hủy giao dịch và áp đặt các quy tắc mới. Đúng, cuộc tấn công này không mang lại lợi nhuận, nhưng vẫn có thể xảy ra.
– Ngoài ra, có vấn đề Nothing-at-Stake (ngăn xếp trống), điều này khiến các hệ thống PoS vốn không ổn định trong mắt nhiều người đam mê tiền điện tử. Kẻ tấn công có thể cố gắng phân nhánh một chuỗi khối, nghĩa là tạo ra một chuỗi thay thế dài hơn bằng cách sử dụng các tài nguyên “không tồn tại”. Hơn nữa, những người khai thác khác có thể hỗ trợ nó, vì họ cũng không sử dụng tài nguyên “chính hãng”. Thông qua fork, kẻ tấn công có thể từ chối một số giao dịch nhất định và thực hiện một cuộc tấn công “lãng phí kép”.
Proof of Stake vs Proof of Work
Mâu thuẫn giữa những người ủng hộ Pow và PoS đã diễn ra trong một thời gian dài, nhưng bản chất của những tranh chấp này mang tính lý thuyết nhiều hơn. Thực tiễn cho thấy vai trò của nhà phát triển trong các vấn đề bảo mật vẫn còn rất cao.
Đồng thời, nhiều người coi việc triển khai phiên bản lai giữa PoW và PoS là giải pháp an toàn nhất. Cách tiếp cận này đã được nhiều nhà phát triển áp dụng – nhiều loại tiền điện tử có giai đoạn PoW khi một loại tiền tệ được phát hành thông qua khai thác cổ điển và giai đoạn PoS, được áp dụng sau khi hoàn thành.
Tuy nhiên, thực tế là các hệ thống PoS sẽ luôn dễ triển khai hơn và nói chung là đáng tin cậy hơn về mặt bảo mật, hầu hết các loại tiền điện tử quan trọng cũng sẽ không từ chối sử dụng PoW.
Bằng Chứng Cổ Phần Được Ủy Quyền (DPoS)
DPoS là một trong những giống của thuật toán đồng thuận Proof-Of-Stake, trong đó các khối được ký bởi các đại diện được bầu. Chủ sở hữu của số dư lớn nhất chọn người đại diện của họ, mỗi người trong số họ nhận được quyền ký các khối trên mạng blockchain. Mỗi đại diện có từ một phần trăm tổng số phiếu bầu trở lên sẽ lọt vào hội đồng. Người đại diện tiếp theo được chọn (trong một vòng tròn) từ “hội đồng quản trị” đã thành lập, người sẽ ký vào khối tiếp theo. Trong trường hợp, vì bất kỳ lý do gì, người đại diện bỏ lỡ lượt ký của mình, anh ta sẽ mất các phiếu bầu được ủy quyền và rời khỏi “hội đồng quản trị”, sau đó ứng cử viên phù hợp nhất tiếp theo được chọn thay thế cho anh ta.
Các ưu điểm chính của thuật toán DPoS là:
– Người nắm giữ số dư có cơ hội để ủy thác phiếu bầu của họ (trong khi không tự chuyển số dư);
– Người nắm giữ số dư có cơ hội nhận thêm thu nhập từ quyền sở hữu của họ;
– Giảm thiểu chi phí hỗ trợ mạng lưới blockchain. Không giống như PoS cổ điển, số lượng “công việc không cần thiết” được giảm bớt khi chọn người bỏ phiếu tiếp theo.
Bằng Chứng Cổ Phần Đã Cho Thuê (LPoS)
LPoS là một sửa đổi khác của thuật toán Proof-of-Stake. Hiện tại, nó chỉ được hỗ trợ bởi nền tảng Waves. Là một phần của thuật toán này, bất kỳ người dùng nào cũng có cơ hội chuyển số dư của mình để cho thuê các nút khai thác và vì vậy, các nút khai thác chia sẻ một phần lợi nhuận với người dùng. Do đó, thuật toán đồng thuận này cho phép bạn kiếm thu nhập từ các hoạt động khai thác mà không cần tự khai thác.
Kết Luận
Mặc dù PoS có một số hạn chế, nhưng cơ chế đồng thuận này đã chứng tỏ là vượt trội so với PoW về hiệu quả năng lượng và tính đơn giản của quá trình khai thác. Cách tổ chức khai thác khuyến khích người dùng giữ tiền và tham gia vào các quy trình diễn ra trên blockchain. PoS chắc chắn là một lựa chọn tuyệt vời cho các thợ đào và các nhà phát triển blockchain cho biết nó chứng tỏ hiệu quả hơn để xác thực giao dịch trong nhiều trường hợp.
