Thuật toán đồng thuận Proof of Stake (PoS) là gì?

Nhiều năm nay, Ethereum cố gắng chuyển từ Proof of Work sang Proof of Stake. Việc chuyển mình từ Proof of Work sang Proof of Stake cho không chỉ có lợi cho Ethereum mà còn cho nhiều đồng tiền điện tử khác khác.

Tuy nhiên, cũng có khá nhiều bàn tán nhiều về ưu nhược điểm của 2 thuật toán đồng thuận này. Là người mới tìm hiểu về blockchain, khoan chưa nói về ưu nhược điểm vội, trước hết ta cần hiểu cơ bản về 2 phương pháp này, chúng khác nhau như thế nào?

Bạn đang xem: Thuật toán đồng thuận Proof of Stake (PoS) là gì?

Có thể đọc lại bài viết này để review lại 1 chút về cơ chế hoạt động của Blockchain.

Thuật toán Proof of Work hoạt động như thế nào?

Các node tham gia hệ thống blockchain được gọi là các miner (thợ đào) cùng thực hiện tính toán để tìm ra hash cho khối block thoả mãn một điều kiện nhất định (điều kiện càng khó thì khối lượng tính toán càng nhiều). Ai tính toán ra kết quả đầu tiên sẽ là được phần thưởng, là một số lượng coin.

Đó là lý do tại sao cơ chế hoạt động này có tên gọi Proof of Work: Bằng chứng công việc.

Để được nhận phần thưởng, các node phải cố gắng trở thành người hoàn thành tính toán đầu tiên, cũng có nghĩa là cần đẩy nhanh tốc độ và khối lượng tính toán. Dẫn đến khối lượng tính toán của toàn hệ thống tăng, tương ứng với nó là mức độ ngốn năng lượng.

Đó cũng là lý do tại sao bạn thường thấy hình ảnh các công ty đào bitcoin sở hữu các căn phòng rộng đặt hàng trăm hàng nghìn máy đào dài tăm tắp, và thường đặt ở các quốc gia khí hậu lạnh và giá điện rẻ.

Hơn thế nữa, khi khối lượng trung bình của hệ thống tăng, độ khó của điều kiện đặt ra cũng được điều chỉnh tăng. Điều này giúp cho số lượng coin mới không được sinh ra quá nhiều, giúp ổn định số lượng coin của toàn hệ thống.

Độ khó tính toán tăng, mất nhiều thời gian để tính toán hơn, block chain ngày càng trở nên tốn kém về cả thời gian và tiền bạc.

Câu hỏi đặt ra:

Có cần thiết phải tốn kém nhiều thời gian và tiền bạc như vậy chỉ để đóng gói 1 block? Có cách nào nhanh và rẻ hơn không? Và người ta nghĩ đến 1 cơ chế kiểu khác đặt tên là Proof of Stake.

Proof of Stake là gì?

Xem thêm : Chứng nhận xuất xưởng là gì? Tại sao cần giấy chứng nhận xuất xưởng?

Proof of Stake (PoS) được hiểu là Bằng chứng ký gửi hay Bằng chứng cổ phần. Khái niệm Proof of Stake nói rằng một người có thể khai thác hoặc xác nhận các giao dịch khối theo số lượng tiền mà người đó nắm giữ. Điều này có nghĩa là càng nhiều coin hoặc token thuộc sở hữu của một người khai thác, thì càng có nhiều sức mạnh khai thác.

Ý tưởng về Proof of Stake được trình bày lần đầu tiên vào năm 2011 tại diễn đàn Bitcointalk. Vào năm 2012, đồng tiền điện tử đầu tiên sử dụng cơ chế Proof of Stake là Peercoin. Kể từ đó đến nay, đã có hàng trăm đồng coin sử dụng thuật toán Proof of Stake được sinh ra và sử dụng rộng rãi.

Có thể nói, Proof of Stake được xem như một giải pháp thay thế cho cơ chế Proof of Work vốn hiệu quả nhưng đòi hỏi rất nhiều tài nguyên trong việc thực hiện các xử lý.

Proof of Stake hoạt động như thế nào?

Để tìm hiểu cách thức mà Proof of Stake hoạt động, đầu tiên bạn cần nắm một số thuật ngữ liên quan như:

• Node (Người tham gia): Là những người (tổ chức) đăng ký tham gia xác nhận giao dịch, đóng block của một đồng coin và giữ ổn định cho hệ thống.
• Validator (Người kiểm định): Một node được Blockchain chọn ngẫu nhiên (hoặc theo thời gian nắm giữ tài sản) để kiểm định và đóng block.
• Forge hoặc Mint (Kiểm định hay Xác nhận khối): Là cụm từ chỉ hoạt động kiểm định và đóng block của validator. Để phân biệt với mine (đào) trong POW.
• Stake (Đặt cọc): Trong POS, node muốn trở thành validator phải stake (đặt cọc) một lượng coin nhất định để làm điều kiện tham gia.
• Lock và Unlock (Khóa và mở khóa): Số coin được node stake sẽ được mạng lưới lock. Trong thời gian trở thành validator, số coin stake này không thể di chuyển hay giao dịch. Nếu không làm validator nữa thì coin mới được unlock.

Proof Of Stake yêu cầu những người tham gia phải đóng góp một lượng coin để xác nhận đồng thuận cho block. Khi xác nhận thành công (unlock), phần thưởng của block sẽ xuất hiện và được chia cho những người đã đóng góp. Mỗi người tham gia sẽ nhận theo mức họ đã đóng góp trước đó. (Ví dụ góp 1000$, lãi 10% thì sẽ nhận được 100$).

Bất kỳ ai muốn tham gia vào quá trình đặt cổ phần này đều phải sở hữu số lượng coin trong hệ thống blockchain. Sau khi staking (đặt cược) thành công, coin sẽ bị lock (khóa) để làm tài sản thế chấp của mạng lưới.

Tuy nhiên theo thuật toán Proof Of Stake, không đơn thuần là bỏ coin vào và nhận coin mà còn có những quy tắc nhất định. Để nhận được lãi một cách cao nhất và chiếm được block một cách nhanh nhất, bạn cần phải cạnh tranh với các staker khác (bạn có thể tìm hiểu dưới đây).

Phương thức lựa chọn các nút (node) trong Proof of Stake

Trong Proof of Stake, hệ thống phải phải xác định được nút hợp lệ tiếp theo trong bất kì Blockchain nào.

Ví dụ: Nếu Bob bỏ vào tài khoản 10 USD, trong khi đó Jane bỏ vào tài khoản 100 USD. Khả năng cao Jane sẽ được chọn làm người xử lý khối tiếp theo

Nếu việc lựa chọn nút diễn ra theo cách lựa chọn theo số tiền đặt cọc nhiều nhất sẽ dẫn đến việc tập trung hóa, vốn đi ngược lại với quy luật vì thành viên giàu nhất sẽ có lợi thế lâu dài. Thay vào đó, một số phương pháp lựa chọn khác nhau đã được đưa ra.

Dựa trên các nút ngẫu nhiên

Proof of Stake ngẫu nhiên chọn người khai thác đơn vị tiếp theo, bằng cách sử dụng công thức tìm kiếm tỷ lệ băm (jashrate) thấp nhất kết hợp với kích thước của tài sản ròng (stake).

Khi tài sản được công khai, mỗi nút có thể “tự động hóa” lựa chọn tài khoản được quyền xử lý khối tiếp theo.

Dựa trên thời gian nắm giữ tài sản

Proof of Stake còn có thể kết hợp phương pháp lựa chọn ngẫu nhiên với việc xem xét “độ tuổi của tài sản”, con số này thể hiện số ngày từ khi tài sản được đưa vào cho đến nay của từng nút.

Xem thêm : Sóng Elliott là gì? Cách xác định biên độ sóng chuẩn xác nhất

Các tài sản chưa được xem xét trong ít nhất 30 ngày sẽ bắt đầu cạnh tranh vị trí xử lý khối tiếp theo. Bộ tài sản với thời gian chưa được sử dụng lâu hơn sẽ có xác suất lớn hơn để trở thành đơn vị xử lý khối kế tiếp.

Một khi quá trình xử lý hoàn thành, “độ tuổi tài sản” sẽ trở về số 0 và phải chờ ít nhất 30 ngày nữa trước khi được quyền xử lý một khối khác. Ngoài ra, tỉ lệ nút được lựa chọn để xử lý các khối sẽ đạt xác suất cao nhất khi đạt mốc 90 ngày nhằm ngăn chặn lượng lớn các tài sản rất cũ hoặc có giá trị rất lớn khỏi việc thống trị Blockchain.

Quá trình này bảo vệ mạng lưới và dần dần tạo ra các nút mới theo thời gian mà không tốn công suất tính toán đáng kể.

Gian lận trong Proof of Stake

Điều gì xảy ra nếu validator được chọn thực hiện gian lận cố tình validate block giả mạo.

Nếu điều này bị phát hiện (được thông báo lên mạng lưới từ các validator khác), anh ta sẽ bị phạt toàn bộ số tiền trong stake.

Đây cũng là lý do tại sao stake không được hoàn trả ngay sau khi validator từ bỏ quyền tham gia. Tránh trường hợp anh ta validate block giả mạo sau đó từ bỏ quyền luôn để trốn chạy.

Để đảm bảo lợi thu được nhỏ hơn nhiều số tiền bị phạt, stake tối thiểu được quy định của Casper là 1250 ETH (Code trên github ở đây).

Nên hiểu là chỉ có 1 block được chấp nhận và thêm vào chain, tất cả các validator đặt stake cho block bị coi là giả mạo (không được thêm vào chain) cũng sẽ mất toàn bộ stake của họ.

Đánh vào các hình phạt kinh tế là điểm then chốt để đảm bảo tính an toàn của PoS, khiến cho việc tấn công và giả mạo trở nên khó khăn hơn.

Mức độ an toàn của một hệ thống Proof of Stake

Với Proof of Work, rất khó để thực hiện tấn công vào hệ thống, như tấn công 51% sẽ đòi hỏi chi phí về năng lượng tính toán cực lớn mà nhiều khi chi phí để tấn công còn tốn hơn nhiều lần món lợi đem lại.

Với Proof of Stake, việc tấn công cũng không hề dễ dàng. Nếu tấn công thất bại, kể tấn công sẽ bị phạt mất toàn bộ số tiền cược (stake).

Để thực hiện tấn công 51%, kẻ tấn công cần phải có hơn 50% tổng số coin của hệ thống, điều này càng khó có thể xảy ra nếu tổng giá trị thị trường của đồng coin đó cao.

Ưu điểm và nhược điểm của Proof of Stake

Ưu điểm

• Tiết kiệm năng lượng: Khai thác các loại tiền tệ kỹ thuật số trên Proof of Stake có thể tiết kiệm năng lượng hơn gấp nhiều lần so với trên thuật toán Proof of Work vì Proof of Stake không đòi hỏi phần cứng hay lắp đặt quá nhiều.
• Dễ dàng sinh lời: Lãi suất rất ổn định và là mỏ vàng cho các Holder.
• Tính bảo mật cao: Việc tiến hành một cuộc tấn công 51% trong đó một cá nhân hoặc tổ chức nhất định kiểm soát phần lớn phần băm và cố gắng sử dụng nó cho mục đích phi pháp là không khả thì vì sẽ phải mạo hiểm mất toàn bộ số tiền cổ phần nếu như thất bại. Nếu các nút kiểm duyệt cố tình xác nhận các giao dịch phi pháp, họ sẽ bị trừ đi phần lớn số tài sản đang nắm giữ và luôn có các bản Backup
• Tính linh hoạt: Nếu nút được chọn để xử lý khối tiếp theo không có mặt trong một khoảng thời gian xác định, thì Proof of Stake sẽ chọn ra các nút dự trữ khác có sẵn để ngăn việc treo xử lý

Nhược điểm

• Mức lãi không chính xác tuyệt đối: Lúc staking có thể lãi sẽ không đạt được mức đã ước tính ban đầu.
• Có thể lỗ: Nếu tỉ giá Stake thấp hơn tỉ lệ trượt giá của coin thì bạn sẽ lỗ.
• Rủi ro bị scam, lừa đảo: nếu bạn lựa chọn nền tảng staking không uy tín, hoặc lựa chọn coin “rác”.
• Phụ thuộc vào “nhà giàu”: Proof of Stake dựa trên cổ phần tương ứng với nắm giữ. Nghĩa là những người nắm giữ token lớn có ROI tốt hơn là “người giàu”. Đồng thời, họ cũng có quyền lực lớn đe dọa quá trình xác thực phi tập trung của mạng.

Kết luận

Sở hữu nhiều ưu điểm vậy nên Proof of Stake (PoS) chắc chắn sẽ trở thành xu thế trong tương lai tới trong không gian tiền điện tử. Hy vọng bài viết trên đã giúp bạn được phần nào trong việc hiểu Proof of Stake một cách chi tiết nhất và cách kiếm tiền từ nó nhé!

CẢNH BÁO: Đầu tư vào các sản phẩm tài chính tiềm ẩn rất nhiều rủi ro mà có thể không phù hợp với một số nhà đầu tư. Do đó hãy cân nhắc kỹ lưỡng và làm chủ bản thân trước khi đưa ra bất kỳ quyết định nào cấu thành từ những nội dung tham khảo tại 25giay.vn.

Nguồn: https://25giay.vn
Danh mục: Hỏi Đáp