PoW Vs. PoS: So sánh giữa hai thuật toán đồng thuận trong chuỗi khối

Bitcoin và Ether, hai loại tiền điện tử nổi tiếng nhất, hiện đang sử dụng thuật toán đồng thuận bằng chứng công việc (PoW). Tuy nhiên, Ethereum có một kế hoạch chuyển đổi sang thuật toán bằng chứng cổ phần (PoS). Đây sẽ là một thay đổi đáng kể và cộng đồng tiền điện tử đang sôi nổi tranh luận về POW so với POS, ví dụ: cung cấp bảo mật cao hơn và sẽ tốt hơn về lâu dài.

“Tại sao thuật toán đồng thuận lại quan trọng?”

Trước khi tham gia vào cuộc tranh luận POW và PoS, điều quan trọng là phải hiểu tại sao thuật toán đồng thuận lại quan trọng trong blockchain. Hai cơ sở trung tâm của blockchain là phân cấp và bản ghi bất biến, và cơ chế đồng thuận cung cấp cho những.

Blockchain là một mạng phi tập trung, nơi các máy tính trên mạng, được gọi là ‘nút’, duy trì cơ sở dữ liệu phân tán theo cách thức được chia sẻ. Bất kỳ ai cũng có thể tham gia vào một chuỗi khối không cần quyền và mỗi nút đều có hồ sơ đầy đủ của tất cả các giao dịch trong một chuỗi khối. Một cách hiệu quả, mỗi nút là một sổ cái của tất cả các giao dịch, do đó blockchain còn được gọi là ‘công nghệ sổ cái phân tán‘ (DLT).

Các giao dịch được nhóm thành các bản ghi khối, còn được gọi là ‘khối’. Các khối được liên kết thông qua một chương trình giao thức định trước. Cách duy nhất để cập nhật một chuỗi khối là thêm một khối mới vì không khối hiện có nào có thể được sửa đổi hoặc xóa. Bất kỳ nút nào cũng có thể thêm một khối mới mà không cần sự can thiệp của bất kỳ cơ quan tập trung nào.

Vì mọi nút đều có thể thêm một khối mới, nên việc duy trì thứ tự giao dịch chính xác là rất quan trọng đối với tính toàn vẹn của dữ liệu. Nếu một nút có thể thêm một khối với các giao dịch mà phần còn lại của cộng đồng không đồng ý, thì khối mới sẽ không được đa số coi là hợp lệ. Nếu nút đã thêm khối mới vẫn tồn tại với nó, bằng cách tạo các khối mới hơn trên đó, trong khi tiếp tục bỏ qua các tiêu chuẩn của cộng đồng, thì phần còn lại của cộng đồng sẽ bị buộc phải chia tách mạng để họ có thể sử dụng trạng thái của mạng trước khi có tranh chấp và tiếp tục làm việc với mạng đó. Điều này đòi hỏi một ‘hard fork’ và việc thường xuyên xảy ra các đợt chia tách như vậy là không tốt cho sự ổn định của blockchain. Cần có một cơ chế đồng thuận để ngăn chặn những.

Ngoài ra, một nút độc hại có thể chế ngự mạng bằng các cuộc tấn công ‘từ chối dịch vụ phân tán’ (DDoS) và tạo các giao dịch giả, ví dụ: ‘Chi tiêu gấp đôi’. tức là chi tiêu cùng một mã thông báo tiền điện tử hai lần. Cần có cơ chế đồng thuận để xác thực từng giao dịch.

Trong khi có một số thuật toán đồng thuận, POW là thuật toán phổ biến nhất và được hầu hết các blockchain công khai sử dụng. So sánh, PoS là mới.

“Thuật toán POW là gì?”

Khái niệm về thuật toán POW được Cynthia Dwork và Moni Naor công bố lần đầu tiên trong một bài báo năm 1993 và thuật ngữ này được Markus Jakobsson đặt ra vào năm 1999. Mạng bitcoin, được phát minh bởi Satoshi Nakamoto, là cách triển khai nổi tiếng nhất của POW, và chúng tôi ‘ Tôi sẽ sử dụng các ví dụ từ nó để xây dựng chi tiết về POW.

Trong chuỗi khối Bitcoin, các giao dịch được nhóm vào một nhóm bộ nhớ, được gọi là ‘mempool’ và một khối được tạo sau mỗi 10 phút. Để được đưa vào khối tiếp theo, mọi giao dịch trong mempool cần được xác minh bởi ‘thợ đào’, tức là người dùng xác minh giao dịch và sử dụng phần mềm được thiết kế đặc biệt và phần cứng chuyên dụng cho công việc của họ.

Quá trình xác minh giao dịch, còn được gọi là ‘khai thác’, yêu cầu các thợ đào phải giải một câu đố mật mã. Đó là một quá trình cạnh tranh vì người khai thác thành công nhận được một phần tiền điện tử được tạo ra như một phần của giao dịch.

Người dùng Bitcoin đã yêu cầu giao dịch cung cấp dữ liệu giao dịch cho người khai thác và đó là phần dễ dàng. Tuy nhiên, người khai thác cũng cần biết hàm băm mật mã của khối được ghi cuối cùng. Hàm băm của khối được ghi cuối cùng là tham chiếu đến khối đó và phải được tham chiếu đến khi khối mới được tạo, để duy trì tính tôn nghiêm của chuỗi. Đó là phần khó khăn.


Băm mật mã của khối được ghi lại cuối cùng không được biết bởi bất kỳ người khai thác nào và họ phải thử hết số này đến số khác ở tốc độ cao để tìm ra điều đó. Không có kỹ năng nào liên quan đến việc này, chỉ cần sức mạnh tính toán cao của vũ phu. Người khai thác giải câu đố toán học khổng lồ này đã thông báo nó lên mạng. Tất cả những người khai thác khác đều có thể thấy bằng chứng về số lượng khổng lồ, là gốc rễ của tên gọi ‘bằng chứng công việc’. Người khai thác thành công tạo khối mới, nơi các giao dịch từ mempool hiện được ghi lại.

Câu đố mật mã không đối xứng, tức là nó hơi khó đối với những người khai thác, nhưng rất dễ dàng để xem bằng chứng trên mạng. Theo thời gian, câu đố trở nên quá dễ và thời gian tạo khối có xu hướng giảm xuống dưới 10 phút. Do đó, câu đố được cập nhật 14 ngày một lần và khó hơn. Bằng cách này, câu đố tiếp tục trở nên phức tạp hơn và sức mạnh tính toán cần thiết để giải nó phải tăng lên.

Để thực hiện một cuộc tấn công DDoS nhằm chiếm phần lớn, tức là 51% sức mạnh tính toán trong một mạng như vậy là chi phí thấp. Tin tặc tiềm năng có khả năng tiêu nhiều tiền hơn số tiền mà anh ta có thể kiếm được bằng cách tấn công mạng chẳng hạn. POW làm cho mạng blockchain rất an toàn.

Tuy nhiên, tính bảo mật cao như vậy đi kèm với chi phí cao. Ví dụ:

  • Yêu cầu năng lượng của việc khai thác Bitcoin rất cao, đến mức vào thời điểm năm 2018 kết thúc, các hoạt động khai thác Bitcoin ở Iceland sẽ tiêu thụ nhiều năng lượng hơn mà toàn bộ năng lượng tiêu thụ trong nước của đất nước! Sự căng thẳng về môi trường đang gây ra một sự công khai bất lợi cho Bitcoin. Hóa đơn năng lượng cao như vậy được thanh toán bằng tiền tệ fiat, điều này sẽ có tác động domino đẩy giá Bitcoin
  • Việc liên tục nâng cấp sức mạnh tính toán và các nguồn cung cấp năng lượng không phải là điều dễ dàng đối với những người khai thác cá nhân và việc khai thác Bitcoin đang ngày càng trở nên tập trung với các nhà khai thác có tổ chức đang chạy các giàn khai thác khổng lồ, để có quy mô kinh tế tốt hơn. Tập trung gián tiếp như vậy đi ngược lại tiền đề cơ bản của phân quyền trong blockchain.
  • ‘Cryptojacking’, tức là những kẻ tấn công mạng chiếm đoạt máy tính của người dùng không nghi ngờ để khai thác tiền điện tử, là trở thành ngày càng phổ biến vì những người khai thác vô đạo đức đang sử dụng các phương tiện phi đạo đức để cải thiện cơ hội thành công của họ trong môi trường giảm “lợi tức đầu tư” (RoI). Thường xuyên vá phần mềm và hệ điều hành (OS) có thể giúp bảo vệ chống lại Cryptojacking.

“PoS khác biệt như thế nào?”

Một mạng blockchain với thuật toán PoS có các nút cụ thể với trách nhiệm xác thực giao dịch. Các nút này đặt cược các mã thông báo tiền điện tử của họ và được gọi là ‘stakers’. Điều này có nghĩa là ‘da trong trò chơi’, không giống như mạng Bitcoin, nơi các thợ đào thậm chí có thể không sở hữu bất kỳ Bitcoin nào, chưa nói đến việc đặt Bitcoin của họ để xác thực giao dịch.

Số tiền đặt cược càng cao và thời gian đặt cược càng dài, thì khả năng người đặt cược sẽ có nhiều cơ hội xác thực giao dịch càng cao. Tất cả các mã thông báo tiền điện tử đã được tạo trước đó, không có đồng xu mới nào để đúc và phần thưởng cho người khai thác là phí giao dịch. Danh tiếng càng cao, tiềm năng kiếm tiền càng lớn đối với người đặt cọc.

Vì không có câu đố mật mã phức tạp nào để giải nên thuật toán PoS yêu cầu ít năng lượng hơn. Quá trình xác thực giao dịch được gọi là ‘giả mạo’ và vì tất cả các nút không cần tham gia vào quá trình xác thực, mạng có khả năng mở rộng cao hơn.

Loại bỏ sự tham gia của toàn bộ mạng vào quá trình xác thực giao dịch cho phép triển khai một giải pháp mở rộng quy mô khác được gọi là ‘sharding’. Đó là một khái niệm được lấy từ quản lý cơ sở dữ liệu, trong đó các phần ngang của cơ sở dữ liệu được lưu trữ trong các phiên bản máy chủ riêng biệt, do đó cải thiện hiệu quả. Trong blockchain, một nhóm các nút sẽ duy trì một phần theo chiều ngang của blockchain, sẽ có trình phân bố của riêng họ và cho phép mạng có khả năng mở rộng tốt hơn.

Có những cạm bẫy của PoS và các chuyên gia đang xây dựng các giải pháp. Ví dụ:

  • Một người chơi độc hại có thể mua một số lượng rất lớn các mã thông báo tiền điện tử, trở thành kẻ đánh cắp và chế ngự tất cả những kẻ lừa đảo khác. Tuy nhiên, nền kinh tế thị trường bảo vệ chống lại những động thái như vậy, vì làn sóng mua lớn đột ngột như vậy sẽ đẩy giá của đồng tiền lên đáng kể, do đó, hacker sẽ không thể thuyết phục được..
  • Kẻ lừa đảo có thể lừa đảo và xác thực các giao dịch độc hại. Nhóm dự án Ethereum đang làm việc trên giao thức ‘Casper’ mới của họ như một phần trong kế hoạch chuyển đổi sang PoS và giao thức mới sẽ đảm bảo rằng các nhà phân phối như vậy sẽ mất tiền của họ và bị cấm đặt cược trong tương lai.

POW so với PoS: cái nào sẽ sở hữu tương lai?

Mặc dù POW chắc chắn cung cấp khả năng bảo mật phi tập trung tốt hơn cho mạng blockchain và đã được thử nghiệm rộng rãi trong nhiều dự án tiền điện tử, nhưng chi phí năng lượng lớn và áp lực môi trường từ việc khai thác các loại tiền kỹ thuật số không được hỗ trợ bởi bất kỳ tài sản hữu hình nào đang thu hút nhiều phương tiện truyền thông tiêu cực. Ảnh hưởng của mối quan tâm như vậy đã được nhìn thấy, ví dụ: Trung Quốc chính thức là sự cấm đoán Khai thác bitcoin.

Mặc dù PoS tương đối mới, nhưng việc áp dụng đã bắt đầu tăng lên, ví dụ: tiền điện tử nổi tiếngDASH đã sử dụng nó. Nếu các hạn ngạch của PoS có thể đảm bảo với cộng đồng tiền điện tử rộng lớn hơn về khả năng của thuật toán để bảo vệ mạng một cách đầy đủ, thì điều đó có thể làm nghiêng quy mô có lợi cho nó. Nếu dự án Ethereum có uy tín cao thể hiện sự chuyển đổi thành công sang PoS, thì đó sẽ là một sự thúc đẩy lớn cho thuật toán. Vài tháng tới sẽ cho biết thuật toán nào sẽ trở thành thuật toán mang tiêu chuẩn.

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me
Like this post? Please share to your friends:
Adblock
detector
map