Các cơ chế đồng thuận Blockchain khác nhau

Bài viết này sẽ giải thích cách các cơ chế đồng thuận xác định các đặc điểm của blockchain và điều này có ý nghĩa gì với chúng ta - những người nhiệt tình sử dụng công nghệ blockchain.

Blockchain và cơ chế đồng thuận

Dưới đây là tóm tắt nhanh - công nghệ blockchain cho phép mã hóa các bản ghi dữ liệu thành các khối và sau đó xâu chuỗi chúng với nhau để tạo ra một nguồn thông tin xác thực duy nhất theo trình tự thời gian. Điều khiến blockchain trở nên mạnh mẽ là tính chất phi tập trung. Cơ sở dữ liệu dựa trên blockchain có thể truy cập công khai, nhưng không thể sửa đổi nếu không có sự đồng ý của một nhóm những người tham gia mạng, điều này giúp đảm bảo sự tin cậy, bảo mật và minh bạch.

Những người tham gia mạng, còn được gọi là “nút”, là các bên liên quan của mạng phi tập trung, góp phần đảm bảo hoạt động an toàn và phù hợp bằng cách thực hiện xác minh, xác nhận giao dịch, đóng vai trò là trung tâm liên lạc và luôn cảnh giác với mọi thay đổi dữ liệu tiềm ẩn. Một cơ chế đồng thuận được xác định để đảm bảo rằng tất cả các nút hoạt động đồng bộ với nhau, đồng thời đưa ra kế hoạch khuyến khích và bảo mật cụ thể của một mạng.

Bài viết này chỉ tập trung vào các blockchain công khai, vì chúng ta có nhiều khả năng tương tác với chúng hơn khi thực hiện các giao dịch hàng ngày của mình. Hai ví dụ về blockchain công khai là Bitcoin và Ethereum.

Không chỉ PoW và PoS

Bitcoin và Ethereum đã sử dụng cơ chế Bằng chứng công việc (PoW) để điều chỉnh trạng thái của mạng kể từ khi khối đầu tiên được tạo, nhưng Ethereum đang dần chuyển sang Bằng chứng cổ phần (PoS) với phiên bản Ethereum 2.0. Tuy nhiên, Bitcoin sẽ gắn bó với PoW vì mã của nó không bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi cơ chế đồng thuận. Đồng thời, mối quan hệ của Bitcoin với mức tiêu thụ năng lượng sẽ giữ giá trị của nó gắn liền với chi phí thực tế. Các loại đồng thuận blockchain khác ít phổ biến hơn và chủ yếu được áp dụng để phù hợp với các ưu tiên chiến lược của mạng.

Bằng chứng công việc (PoW)

Đúng như tên gọi, kiểu đồng thuận này đòi hỏi một lượng “công việc” gian khổ. Những người tham gia mạng, được gọi là nhà khai thác, được trang bị phần mềm phức tạp và máy tính mạnh mẽ để tìm ra giải pháp cho các vấn đề toán học cực kỳ phức tạp mà qua đó một khối mới, hợp lệ được tạo ra.

Thông thường, độ khó khai thác tỷ lệ thuận với số lượng nhà khai thác, do đó độ khó theo thiết kế sẽ tăng lên khi có nhiều nhà khai thác tham gia mạng. Điều này nghĩa là a) độ bảo mật cao hơn được đảm bảo khi có nhiều nhà khai thác hơn và b) sự công bằng được đảm bảo cho tất cả nhà khai thác.

Các blockchain PoW thực sự phi tập trung về mặt tổ chức và vị trí, vì nhà khai thác sẽ hoạt động ở nơi có giá điện thấp để tối đa hóa lợi nhuận của họ. Vì nguồn điện có sẵn với giá thành thấp ở nhiều nơi trên toàn cầu, hoạt động khai thác được phân bổ trên toàn thế giới.

Bằng chứng cổ phần (PoS)

PoS thân thiện với môi trường hơn PoW và phụ thuộc hoàn toàn vào việc stake tài sản. Để trở thành một “nút” trong mạng PoS, tiền phải được khóa trong một hợp đồng thông minh đặc biệt để có thể nhận được khối mới được tạo. Thuật toán PoS chọn ngẫu nhiên những người đã stake dựa trên số tiền họ chia sẻ trong mạng. Ví dụ: nếu bạn stake số tiền chiếm 10% tổng số tiền được stake, bạn sẽ có 10% cơ hội nhận được khối mới được tạo. Các ưu đãi cũng được phân phối cho những người đã stake theo tỷ lệ giữa cổ phần của họ và tổng số tiền được stake trong mạng. Do đó, cơ chế này là động lực chính tạo ra giá trị cho tiền điện tử PoS.

Ví dụ: Avalanche, Cardano, Algorand.

Bằng chứng cổ phần được ủy quyền (DPoS)

DPoS bổ sung một cải tiến dân chủ cho mô hình PoS có phần tập trung. Dù các nguồn lực kinh tế ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình xác thực trong mạng PoS, những người đã stake có quyền bỏ phiếu cho các nhà tạo khối trong mạng DPoS. Những nhà tạo khối này, còn được gọi là người được ủy quyền/nhân chứng, được bầu dựa trên cổ phần của họ, điều này phản ánh độ tin cậy và đáng tin của họ. Các ưu đãi và hình phạt sẽ được chia sẻ giữa những người đã stake và người được ủy quyền, thúc đẩy quá trình dân chủ hóa hơn trong mạng. Người được ủy quyền thường hoạt động để duy trì trách nhiệm, điều này có thể tăng tốc đáng kể quá trình giao dịch. Ví dụ: EOS, Tron.

Bằng chứng cổ phần được đề cử (NPoS)

NPoS tương tự như DPoS nhưng có quy trình bỏ phiếu phức tạp hơn. Người đã stake, được gọi là người đề cử, chọn một nhóm nhà xác thực bằng cách chỉ định token của họ làm tài sản thế chấp. Những nhà xác thực có nhiều tài sản thế chấp nhất sẽ được giao trách nhiệm tạo các khối mới, nhưng nhóm xác thực cuối cùng có thể khá khác so với các nhóm được đề cử. Điều này đảm bảo rằng mỗi người đề cử đều có cơ hội nhận được phần thưởng và nhà xác thực cũng cần chứng tỏ mình xứng đáng với sự tin tưởng của cộng đồng. Ví dụ: Polkadot, Kusama.

Bằng chứng ủy quyền (PoA)

PoA là một cơ chế đồng thuận khác tập trung nhiều vào nguồn vốn xã hội của trình xác thực nút. Cộng đồng lựa chọn và trao cho những người dùng và đối tác chiến lược đáng tin cậy nhất của dự án, tức là những người dùng có mối quan tâm lâu dài đến sự thành công trong tương lai của mạng, quyền tạo các khối mới. Tất nhiên, đó không phải là tất cả về địa vị xã hội. Những nhà xác thực được phê duyệt này cũng được yêu cầu phải đóng góp tài sản của họ. Ví dụ: VeChain, TomoChain.

Bằng chứng lịch sử (PoH)

Solana là người đầu tiên giới thiệu sự kết hợp giữa PoS và PoH vào năm 2018, hứa hẹn một quy trình xác thực nhanh hơn, hiệu quả hơn và bảo mật hơn. Đồng hồ mật mã được tích hợp vào từng nút trong mạng Solana, theo đó mỗi phần dữ liệu được ghi lại theo thứ tự thời gian có thể xác minh được và có dấu thời gian cụ thể. Thay vì chờ phản hồi từ các nút khác, mỗi trình xác thực có thể quyết định tính hợp lệ của các thông báo khối một cách độc lập, từ đó đẩy nhanh quá trình đồng thuận cho các giao dịch Solana.

Bài viết này đã giới thiệu các cơ chế đồng thuận phổ biến nhất trong không gian blockchain, mỗi cơ chế được sử dụng bởi một số dự án phổ biến. Tất nhiên, đây là danh sách không đầy đủ các cơ chế đồng thuận hiện có và sẽ sớm được tạo ra sau sự phát triển của lĩnh vực blockchain. Dù thiết kế của chúng có khác nhau đến đâu, mục tiêu cuối cùng của cơ chế đồng thuận chỉ đơn giản là duy trì hoạt động hiệu quả của các blockchain. Trong trường hợp đó, sự phát triển thuật toán đồng thuận được kỳ vọng ​​sẽ bảo vệ tính toàn vẹn của dữ liệu bằng tính duy nhất, nhất quán và trung thực.

Chỉ cần tạo tài khoản và bắt đầu khám phá Bitget-Verse đầy ấn tượng ngay hôm nay!