Hướng dẫn cho người mới bắt đầu về cơ chế đồng thuận

Cơ chế đồng thuận là gì?

Cơ chế đồng thuận chuỗi khối là nền tảng của một xã hội phi tập trung mới nổi về Web3, tài chính và quản trị. Tuy nhiên, các kiến trúc sư của thế giới mới này đã tranh luận từ lâu về việc thiết kế các cơ chế này. Và trong nỗ lực tìm kiếm sự cân bằng hoàn hảo giữa khả năng mở rộng, bảo mật và phân cấp, họ đã tạo ra một danh sách tùy chọn không bao giờ kết thúc.

Vì vậy, bất kỳ ai muốn xây dựng hoặc so sánh các chuỗi khối và hệ sinh thái tương ứng của chúng đều phải xem xét kỹ lịch sử đánh đổi. Đây là những gì bạn cần biết để giúp bạn bắt kịp tốc độ.

Takeaways:

• Cơ chế đồng thuận là một hệ thống giao thức được ứng dụng cho phép mạng máy tính phi tập trung đồng ý về trạng thái blockchain. Họ nhằm mục đích cung cấp sự cân bằng về bảo mật, khả năng mở rộng và phân cấp cho mạng.
• Ngành công nghiệp đã giải quyết chủ yếu dựa trên cơ chế đồng thuận bằng chứng công việc (PoW) và bằng chứng cổ phần (PoS).
• Việc người dùng chấp nhận và phát triển ứng dụng xung quanh các chuỗi khối phổ biến nhất đã gây khó khăn cho các cơ chế đồng thuận thay thế nhằm phá vỡ ngành công nghiệp này.
• Nhưng quá trình chuyển đổi gần đây của Ethereum từ PoW sang PoS đã chứng minh rằng sự gián đoạn là có thể xảy ra.

Hướng dẫn này sẽ giải thích cách hoạt động của các cơ chế đồng thuận và những khác biệt quan trọng giữa các loại nổi bật nhất.

Cơ chế đồng thuận hoạt động như thế nào

Để hiểu cách hoạt động của cơ chế đồng thuận, điều quan trọng trước tiên là phải nhận ra rằng mục tiêu cuối cùng là duy trì hồ sơ an toàn và công khai về tất cả các tương tác và giao dịch của những người tham gia mạng. Các nút khai thác hoặc trình xác thực quản lý tất cả các cập nhật và thay đổi đối với bản ghi đó. Trong một hệ thống như vậy, điều quan trọng là phải thiết lập một phương thức đáng tin cậy để đảm bảo rằng không có đối tác nào cố gắng lừa dối những người tham gia khác và họ thêm các giao dịch trung thực vào sổ cái. Ví dụ: người dùng không thể chi tiêu gấp đôi tài sản mà họ sở hữu hoặc thao túng hệ thống để giữ nhiều tiền hơn số tiền họ có ban đầu.

Cơ chế đồng thuận cung cấp tập hợp các giao thức và quy tắc mà sổ cái blockchain sử dụng để bảo vệ chính nó trước các giao dịch độc hại tiềm ẩn như vậy. Trong hầu hết các trường hợp, giao thức đạt được điều này thông qua các thách thức về mật mã và phần thưởng khuyến khích cho phép các nhà lãnh đạo mạng (người khai thác hoặc người xác thực) xác minh tính xác thực của từng giao dịch mà người dùng cố gắng thực hiện. Khi người xác thực đạt được thỏa thuận (đồng thuận) về tính hợp pháp của giao dịch, giao thức sẽ thêm nó vào bản ghi blockchain bất biến.

Cơ chế đồng thuận sử dụng các ưu đãi và phần thưởng, thường là các đồng tiền mới, để khuyến khích các nhà lãnh đạo mạng chỉ đề xuất các giao dịch hợp pháp cho các đồng nghiệp. Điều này gây khó khăn và tốn kém cho bất kỳ ai cố gắng gian lận hệ thống. Trong hầu hết các giao thức, người dùng phải kiểm soát đồng thời hơn 51% sức mạnh tính toán của mạng hoặc thu được một phần đáng kể tiền tệ của mạng cơ bản.

Tại sao có nhiều loại khác nhau?

Các kiến trúc sư blockchain đã thiết kế các loại cơ chế đồng thuận khác nhau cho các trường hợp sử dụng blockchain và điều kiện mạng khác nhau. Họ cũng cung cấp nhiều cách để các dự án giải quyết bộ ba bất khả thi nổi tiếng của blockchain.

Bộ ba bất khả thi đề xuất rằng các hệ thống phân tán chỉ có thể đạt được hai trong ba yêu cầu: khả năng mở rộng, phân cấp và bảo mật. Do đó, blockchain phải thực hiện đánh đổi dựa trên mục tiêu cụ thể của chúng.

Nguồn: Sổ cái

Trong một ví dụ thực tế, bằng chứng công việc (PoW) của Bitcoin thiên về phân cấp và bảo mật, trong khi mô hình bằng chứng cổ phần (PoS) của Ethereum dựa nhiều hơn vào khả năng mở rộng để cung cấp năng lượng cho các ứng dụng phi tập trung (dapps). Tuy nhiên, ví dụ này là một sự đơn giản hóa quá mức, vì cuộc tranh luận về bảo mật và phân cấp giao thức rất phức tạp và nhiều sắc thái.

Đọc thêm: Tại sao Ethereum được phân cấp nhiều hơn sau khi hợp nhất

Hơn nữa, các cơ chế đồng thuận blockchain khác triển khai phiên bản sửa đổi của PoW hoặc PoS tùy thuộc vào mức độ tốc độ, bảo mật hoặc phân cấp mà chúng mong muốn đạt được.

Cơ chế đồng thuận chuỗi khối

Người tạo ra Bitcoin đã giới thiệu với thế giới một cách mới để các đồng nghiệp trên mạng máy tính đạt được sự đồng thuận về trạng thái của sổ cái theo kiểu phi tập trung. Kể từ đó, các nhà công nghệ đã thử nghiệm các mô hình đồng thuận khác, đưa ra những đánh đổi nêu trên.

Bằng chứng công việc (PoW)

Cơ chế đồng thuận nắm tay, Proof of Work được phát minh bởi người tạo ra Bitcoin Satoshi Nakamoto. Các mạng blockchain khác, bao gồm Litecoin và Dogecoin, cũng áp dụng nó. Mô hình này yêu cầu các nhà lãnh đạo mạng được gọi là thợ mỏ sử dụng sức mạnh tính toán để giải một câu đố mật mã cực kỳ phức tạp. Việc trở thành người đầu tiên hoàn thành câu đố và gửi “bằng chứng công việc” này cho các đồng nghiệp khác sẽ đủ điều kiện để người khai thác thêm khối mới vào chuỗi khối và nhận phần thưởng bằng tiền xu liên quan.

Đọc thêm: Bằng chứng công việc là gì?

Tính bảo mật của mô hình PoW nằm ở số lượng lớn sức mạnh tính toán mà các công ty khai thác sử dụng trong cuộc đua không hồi kết để giải quyết bằng chứng công việc sau đây. Với việc một số thợ mỏ hành động vì lợi ích tốt nhất của mạng, chi phí kinh tế để tấn công hệ thống sẽ tăng lên đáng kể đến mức mà một tác nhân độc hại có thể thử cách khác là không thực tế.

PoW biến Bitcoin trở thành mạng máy tính an toàn nhất trên hành tinh. Tuy nhiên, nhiều người có quan niệm sai lầm về việc sử dụng năng lượng của mạng được đề cập trong hướng dẫn chuyên sâu của chúng tôi về chuỗi khối PoW.

Bằng chứng cổ phần (PoS)

Bằng chứng cổ phần xuất hiện vào năm 2012 như một giải pháp thay thế cho PoW của Bitcoin. Mô hình này đã thay thế các công cụ khai thác bằng trình xác thực, yêu cầu các thực thể quan tâm phải đóng góp một phần đáng kể tiền tệ của mạng cơ bản để có quyền đề xuất và thêm các khối mới vào chuỗi khối. Mạng có được tính bảo mật từ việc điều chỉnh các biện pháp khuyến khích, bởi vì việc có một lượng cổ phần đáng kể đương nhiên đòi hỏi những người xác nhận phải hành động một cách thiện chí.

Đọc thêm: Hướng dẫn dành cho nhà đầu tư về Bằng chứng cổ phần

Ethereum trở thành mạng PoS lớn nhất sau sự chuyển đổi lịch sử từ PoW vào năm 2022. Mặc dù tiền PoS chỉ chiếm 29% toàn bộ giá trị thị trường tiền điện tử nhưng cơ chế đồng thuận được sử dụng rộng rãi nhất. Các chuỗi khối phổ biến khác như Chuỗi BNB và Cardano triển khai mô hình này, mặc dù sự đánh đổi về bảo mật được biết đến rộng rãi của nó đã được giải thích trong hướng dẫn bằng chứng cổ phần của Blockworks.

Đọc thêm: Bằng chứng công việc so với Bằng chứng cổ phần

Bằng chứng cổ phần được ủy quyền (DPoS)

Cơ chế đồng thuận bằng chứng cổ phần được ủy quyền (DPoS) là một phiên bản sửa đổi của PoS, thường được coi là dân chủ hơn. Theo mô hình này, người dùng đặt cọc token để bỏ phiếu cho các đại biểu sẽ xác thực các giao dịch trên mạng. Càng nhiều mã thông báo được ủy quyền cho người xác thực, họ càng có cơ hội tạo ra các khối trên mạng và kiếm được phần thưởng mà họ chia sẻ với những người đặt cược. Ví dụ về các mạng blockchain hàng đầu chạy mô hình DPoS bao gồm Solana, Tron, EOS và Tezos.

Bằng chứng về thẩm quyền (PoA)

Bằng chứng về quyền hạn (PoA) là một mô hình đồng thuận, theo đó những người xác thực mạng bao gồm những người tham gia được phê duyệt trước được lựa chọn dựa trên danh tiếng của họ. Nó thường lý tưởng cho các chuỗi khối riêng tư hoặc các trường hợp sử dụng tổ chức cụ thể trong đó chỉ cần một bộ trình xác nhận giới hạn để cập nhật sổ cái. Một số trình xác thực cần thiết cho hệ thống PoA khiến chúng có khả năng mở rộng cao nhưng vẫn tập trung. Sidechain Liquid của Vechain và Blockstream là những ví dụ nổi tiếng nhất về các chuỗi khối công khai sử dụng triển khai PoA.

Bằng chứng hoạt động (PoA)

Bằng chứng hoạt động (PoA) là một mô hình đồng thuận lai triển khai các khía cạnh của PoW và PoS. Quá trình ban đầu bắt đầu bằng việc những người khai thác giải một câu đố mật mã để đề xuất một khối mới, khối này lần lượt được các nhà xác thực ký trước khi nó được thêm vào chuỗi khối. Người khai thác và người xác thực nhận được một phần phần thưởng khối cho những đóng góp của họ cho tính bảo mật của mạng. Decred là ví dụ điển hình nhất về dự án blockchain chạy trên bằng chứng về quyền hạn.

Bằng chứng cháy (PoB)

Cơ chế đồng thuận bằng chứng đốt cháy (PoB) thực hiện một cách tiếp cận mới nhằm giảm yêu cầu năng lượng nặng nề của hệ thống PoW. Theo mô hình được sửa đổi này, những người khai thác đốt một phần số tiền họ nắm giữ để nhận các máy khai thác ảo, cấp cho họ quyền đề xuất và khai thác các khối mới. Các công ty khai thác chuyển tiền đến các địa chỉ có thể sử dụng được và có thể xác minh được và tập trung phát triển các giàn khai thác ảo của họ để tối đa hóa lợi nhuận. Slimcoin, ra mắt vào năm 2014, triển khai mô hình đồng thuận PoB, cũng như chuỗi khối mô-đun Koinos, được ra mắt vào năm 2022.

Bằng chứng về năng lực (PoC)

Bằng chứng về năng lực (PoC) là một mô hình đồng thuận khác nhằm cố gắng giảm nhu cầu năng lượng cao của PoW. Các chuỗi khối sử dụng mô hình này yêu cầu người khai thác sử dụng dung lượng ổ cứng có sẵn trên máy tính của họ để cung cấp giải pháp cho câu đố mật mã ít phức tạp hơn. Câu trả lời cho vấn đề nan giải này được lưu trữ trước khi người dùng trở thành một nút, với dung lượng ổ cứng lớn hơn sẽ tăng cơ hội giành được phần thưởng khối cho người khai thác. Các blockchain thế hệ đầu tiên như Chia, SpaceMint và Storj triển khai mô hình PoC.

Bằng chứng về thời gian đã trôi qua (PoET)

Bằng chứng về thời gian đã trôi qua (PoET) là một thuật toán đồng thuận được phát triển bởi Tập đoàn Intel và chủ yếu được sử dụng bởi các mạng blockchain được cấp phép. Nó thực hiện một mô hình giống như xổ số để chọn người xác nhận cho khối tiếp theo. Việc sử dụng mã bất biến và có thể xác minh công khai sẽ đảm bảo rằng tất cả người tham gia đều có cơ hội được chọn làm người xác thực như nhau. Đáng chú ý, thường không có phần thưởng kinh tế cho người tham gia PoET vì mô hình này chủ yếu được sử dụng cho các tổ chức, tập đoàn. Giải pháp sổ cái phân tán tập trung vào doanh nghiệp Hyperledger Sawtooth triển khai mô hình PoET.

Bằng chứng lịch sử (PoH)

Bằng chứng lịch sử là một mô hình đồng thuận dựa trên thời gian được tiên phong bởi chuỗi khối Solana. Nó giải quyết một lỗ hổng trong hệ thống PoW: tài nguyên được người xác nhận sử dụng để thống nhất về thời gian và thứ tự giao dịch. PoH triển khai chức năng đồng hồ nội bộ dựa trên bằng chứng mật mã để cho phép xử lý giao dịch và xử lý gần như ngay lập tức. Solana là blockchain công khai duy nhất được biết đến sử dụng mô hình đồng thuận này, mặc dù dự án bổ sung nó bằng PoS và các công nghệ khác để đảm bảo khả năng mở rộng.

Điều này có ý nghĩa gì đối với các nhà đầu tư

Các mô hình đồng thuận cung cấp thước đo để đánh giá tiềm năng lâu dài của dự án. Lý tưởng nhất là các mạng khả thi nhất có lộ trình rõ ràng dẫn đến tính bền vững và khả năng mở rộng trong khi vẫn duy trì mức độ phân cấp hợp lý. Mặc dù các mô hình đồng thuận mới hơn có thể xuất hiện, nhưng việc triển khai được áp dụng rộng rãi nhất sẽ tiếp tục đóng một vai trò quan trọng khi ngành tiến tới việc áp dụng chính thống.

Tuyên bố từ chối trách nhiệm:

1. Bài viết này được in lại từ [blockworks]. Mọi bản quyền thuộc về tác giả gốc [JOHN LEE QUIGLEY&JOHN GILBERT]. Nếu có ý kiến phản đối việc tái bản này, vui lòng liên hệ với nhóm Gate Learn , họ sẽ xử lý kịp thời.
2. Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm pháp lý: Các quan điểm và ý kiến trình bày trong bài viết này chỉ là của tác giả và không cấu thành bất kỳ lời khuyên đầu tư nào.
3. Việc dịch bài viết sang các ngôn ngữ khác được thực hiện bởi nhóm Gate Learn. Trừ khi được đề cập, việc sao chép, phân phối hoặc đạo văn các bài viết đã dịch đều bị cấm.