GIẢI THÍCH: BẰNG CHỨNG CÔNG VIỆC (POW) TRONG BLOCKCHAIN LÀ GÌ?
Blockchain thường được nhìn nhận thông qua lăng kính của Đồng thuận Nakamoto của Bitcoin. Nhưng để biết Proof of Work là gì, điều cần thiết là phải xem xét kỹ việc triển khai PoW bền vững.
Proof of Work (thường được viết tắt là PoW) là một thuật toán đồng thuận được sử dụng để ngăn chặn cuộc tấn công 51% hoặc chi tiêu gấp đôi. Tiền điện tử như Bitcoin đang sử dụng sự đồng thuận PoW để xác nhận các giao dịch và tạo ra các khối mới được thêm vào chuỗi. Với PoW, các thợ đào cạnh tranh để hoàn thành các giao dịch trên mạng để đổi lấy phần thưởng cho tốc độ và độ chính xác của họ.
Các bài học chính rút ra:
- Hiểu khái niệm về Proof of Work và cách nó được sử dụng để bảo mật mạng blockchain.
- Tìm ra những vấn đề toán học mà các thợ mỏ đang thực sự giải quyết là gì và những tính toán này đóng góp tác động như thế nào đến toàn xã hội.
- Tìm hiểu những người tham gia vào quá trình khai thác bằng cách sử dụng đồng thuận Bằng chứng Công việc.
- Biết được loại tiền điện tử nào vẫn dựa trên Proof of Work và lý do tại sao Ethereum chọn hard fork lên Ethereum 2.0.
- Có được một cái nhìn tổng thể về lý do tại sao sự đồng thuận của Proof of Stake lại an toàn và công bằng hơn Proof of Work.
BẰNG CHỨNG CÔNG VIỆC ĐƯỢC ÁP DỤNG TRÊN BLOCKCHAIN NHƯ THẾ NÀO?
Thuật toán đồng thuận Proof-of-Work của blockchain là cơ chế đồng thuận lâu đời nhất và là thuật toán phổ biến nhất. Tất nhiên, có nhiều lý do có thể đã góp phần vào sự phổ biến của nó. Nhưng lý do chính cho danh tiếng của nó là khả năng thúc đẩy tính trung thực trong hệ sinh thái phi tập trung. Mặc dù có thể có các thuật toán khác, PoW vẫn bền vững để đạt được mục tiêu Khả năng chịu lỗi Byzantine (BFT).
Để hiểu đầy đủ về nội dung của BFT, đó là một hệ thống có khả năng chịu đựng những thất bại liên quan đến Vấn đề của các vị tướng Byzantine. Điều đó có nghĩa là một mạng có thể tránh được các tình huống trong đó một số nút (hoặc thợ đào) cố gắng hành động chống lại sự đồng thuận. Với sự trợ giúp của các đặc tính BFT, thuật toán PoW hoạt động theo cách để các nút có thể xác nhận một khối trong mạng bằng cách giải quyết một vấn đề toán học phức tạp.
Trong khi người đầu tiên đưa ra giải pháp cho vấn đề toán học nhận được sự đồng thuận cho phép chọn một khối để thêm vào chuỗi khối. Là một cuộc trao đổi, nút thành công sẽ nhận được các mã thông báo như một phần thưởng. Ví dụ: trong mạng Bitcoin, phần thưởng là BTC.
Cuối cùng, sự đồng thuận PoW tạo ra một nền kinh tế khép kín tương đối lành mạnh và minh bạch. Chủ yếu là để khuyến khích người dùng tiếp tục duy trì hệ sinh thái.
NHỮNG VẤN ĐỀ TOÁN HỌC NÀO LIÊN QUAN ĐẾN POW?
Những vấn đề toán học phức tạp này đề cập đến một loạt các phức tạp số học không phổ biến. Trên hết, những vấn đề này đòi hỏi nhiều sức mạnh tính toán để giải quyết.
Nó bao gồm từ các vấn đề chung của Byzantine đến hàm băm phức tạp. Ví dụ:
- Một hàm băm bao gồm một quá trình để tạo ra một đầu ra ngẫu nhiên có độ dài cụ thể thông qua một đầu vào. Trong khi hàm băm là một giá trị số (hoặc mục tiêu) quyết định ai là người khai thác chính xác khối.
- Giải thừa số nguyên bao gồm việc phân rã một số tổng hợp thành các số nguyên nhỏ hơn kết hợp với các giới hạn số nguyên tố và phép nhân.
- Nó phục vụ như một giao thức câu đố dự phòng để bảo mật mạng trong một cuộc tấn công DoS yêu cầu một thứ tự xác định. Thay vì giải quyết một chức năng, việc tìm kiếm nguyên nhân gốc rễ nhiều hơn.
Vì vậy, đối với mỗi lần xác nhận thành công một khối, một phần thưởng được trao để bù đắp cho nỗ lực. Tuy nhiên, khả năng mở rộng và bảo mật là thách thức chính khi mạng phát triển. Và sức mạnh băm phát triển song song với sự phức tạp của các câu đố. Do đó, Proof of Stake đã được giới thiệu để chống lại những sai sót mà Proof of Work đang sở hữu.
AI ĐÃ SÁNG LẬP PoW?
Sự đồng thuận PoW được thành lập trước khi phát minh ra mạng Bitcoin. Thuật toán PoW được giới thiệu vào năm 1993, nơi Moni Naor và Cynthia Dwork đã xuất bản một bài báo để ngăn chặn các cuộc tấn công DoS. Bài báo chủ yếu thảo luận về tiềm năng của thuật toán để ngăn chặn gian lận và tính bền vững của nó trong dài hạn.
Và trước khi Satoshi Nakamoto nổi tiếng nói về thuật toán PoW trong chuỗi khối Bitcoin, nhà khoa học máy tính và nhà hoạt động mật mã Hal Finney (Harold Thomas Finney II) đã giới thiệu một hệ thống khác gọi là RPoW, Bằng chứng công việc có thể tái sử dụng vào năm 2004. Hệ thống hoạt động bằng cách nhận hoặc mã thông báo Proof of Work dựa trên Hashcash không thể thay thế. Đổi lại, đã tạo một mã thông báo có chữ ký RSA sau đó có thể được chuyển từ người này sang người khác.
Một ví dụ ban đầu khác về thuật toán Proof of Work là Adam Back’s HashCash. Nó yêu cầu người gửi thực hiện một lượng nhỏ máy tính trước khi gửi email. Do đó, người nhận có thể giảm thiểu thư rác.
POW LIÊN QUAN ĐẾN ĐỒNG THUẬN NAKAMOTO CỦA BITCOIN NHƯ THẾ NÀO?
PoW sử dụng một mô hình trong đó các nút giải một câu đố toán học để tạo ra khối tiếp theo được thêm vào mạng. Các nhà lãnh đạo khối, tạo ra khối tiếp theo, được chọn theo định dạng giống như xổ số tương ứng trực tiếp với sức mạnh tính toán (tức là hàm băm) của họ đối với quy trình. Có hai người tham gia chính trong mô hình đồng thuận PoW: người khai thác và người vận hành nút đầy đủ.
Thợ mỏ (Miners)
Các nút tham gia vào quá trình tính toán được gọi là thợ đào và quá trình giải quyết vấn đề được gọi là khai thác. Cộng đồng thợ mỏ được yêu cầu thực hiện công việc quan trọng để giải quyết từng vấn đề liên tiếp. PoW giúp dễ dàng sau khi một nút tạo một khối để những người khác xác minh quy trình dẫn đến giải pháp.
Điểm giao (Nodes)
Các nút cần dành thời gian cho các tính toán rườm rà. Do đó, quá trình này tiêu thụ một lượng điện năng khổng lồ, gây bất lợi cho môi trường. Các nút phi tập trung trong mạng phải xác minh tiền điện tử của blockchain được “khai thác” để nhận phần thưởng bằng cách sử dụng cơ chế Proof-of-Work của từng thợ đào.
Trình xác thực (Validators)
Dựa trên các bằng chứng mật mã và quy tắc đồng thuận của Bitcoin, các nhà khai thác nút đầy đủ đóng vai trò là người xác thực cuối cùng về trạng thái của mạng. Các máy khách full node cũng có thể là thợ đào và từ chối các khối và giao dịch không hợp lệ trên mạng. Phải mất trung bình 40 và 60 phút để người xác thực phê duyệt các giao dịch trong mạng blockchain theo cơ chế đồng thuận Proof of Work.
POW AN TOÀN NHƯ THẾ NÀO?
Thuật toán Proof of Work rất an toàn vì nó có thể chịu được BFT. Ngoài ra, cách nó hoạt động làm cho nó an toàn hơn. Bên cạnh đó, băm của mỗi khối chứa hàm băm của khối trước đó; điều này làm tăng tính bảo mật và ngăn chặn bất kỳ vi phạm khối nào trên blockchain bằng chứng công việc.
Để thay đổi một khối, người khai thác cần tạo một khối mới với cùng một khối trước đó. Trong đó, nó đòi hỏi phải tái tạo tất cả những người kế thừa và làm lại công việc mà họ đang nắm giữ. Do đó, blockchain có thể tránh được việc giả mạo bảo mật.
ƯU VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA POW
Ưu điểm
- Tránh xa các cuộc tấn công DDoS.
- Công bằng và minh bạch.
- Tác động của một phần thấp của tiền điện tử do người khai thác nắm giữ trong một giới hạn.
- Khuyến khích công chúng quan tâm đến việc duy trì một mạng lưới lành mạnh.
Nhược điểm
- Tốn kém để mua các phần máy tính của thiết bị chuyên nghiệp, thiết bị ngoại vi và năng lượng điện.
- Chúng là những câu đố có độ phức tạp cao, không có giá trị gia tăng trong giáo dục hoặc các nhiệm vụ hàng ngày mà chỉ hữu ích để xác nhận một khối.
- Nó làm cho blockchain trở nên tập trung hơn so với phi tập trung.
- Hoạt động khai thác sẽ mất dần do phần thưởng không còn hấp dẫn.
NHỮNG ĐỒNG TIỀN NÀO ĐANG SỬ DỤNG BẰNG CHỨNG CÔNG VIỆC?
Bitcoin vẫn là đồng tiền phổ biến nhất sử dụng đồng thuận PoW. Tuy nhiên, có rất nhiều đồng tiền khác sử dụng thuật toán này. Mặc dù trước giai đoạn giảm một nửa, Bitcoin vẫn có lãi. Nhưng nhiều thợ đào hiện đang tìm kiếm một giải pháp thay thế, vì việc khai thác một khối ngày càng đắt đỏ và khó khăn hơn.
Đương nhiên, mọi người bắt đầu hỏi đâu là loại tiền điện tử tốt nhất để khai thác. Dưới đây là những phát hiện của chúng tôi:
Litecoin: Tương tự như Bitcoin, Litecoin cũng có tính năng SegWit, trong đó giới hạn kích thước khối tăng lên bằng cách xóa dữ liệu khỏi mạng. Điều khiến Litecoin khác biệt với Bitcoin là thời gian giao dịch nhanh như chớp với chi phí thấp hơn nhiều.
DASH: Nó tự hào về các giao dịch nhanh hơn và riêng tư hơn trong không gian tiền điện tử. Các giao dịch tức thời đóng vai trò là một điểm cộng cho các thợ đào đầu tư thời gian của họ vào DASH.
Monero: Đây là một altcoin phổ biến khác sử dụng sự đồng thuận PoW. Là một loại tiền điện tử mã nguồn mở, Monero tập trung vào khả năng thay thế, quyền riêng tư, tính minh bạch và phân cấp thông qua một sổ cái công khai.
Bitcoin Cash: là một loại tiền thay thế phụ từ hard fork của mạng Bitcoin. Mặc dù nó sử dụng PoW, có vẻ là một sự đồng thuận an toàn, nhưng Bitcoin cash là một trong những nạn nhân bị thiệt hại nặng nề của cuộc tấn công 51%.
ZCash: Nó nhằm mục đích cung cấp quyền riêng tư thông qua ẩn danh, không giống như bất kỳ loại tiền điện tử nào. Mạng Zcash sử dụng các hàm băm Proof-of-Work SHA-256 giống như Bitcoin.
Ethereum Classic: Mặc dù Ethereum 2.0 đang chuyển sang PoS. Ethereum Classic vẫn đang sử dụng đồng thuận PoW để bảo mật mạng của nó. Tuy nhiên, vì nó chỉ là một chuỗi thiểu số, Ethereum Classic dễ bị tấn công hơn 51% và gây ra tình trạng chi tiêu gấp đôi số tiền.
PROOF OF STAKE CÓ TỐT HƠN PROOF OF WORK KHÔNG?
Ngày càng có nhiều cuộc tranh luận ủng hộ Proof of Stake (PoS) trong không gian tiền điện tử trong những năm gần đây. Khi so sánh PoS và PoW, nhiều chuyên gia tin rằng PoS chắc chắn tốt hơn PoW. Và một trong những lập luận chính chống lại PoW là nó đòi hỏi nhiều khả năng tính toán, rất tiêu tốn năng lượng và ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường. Lấy Bitcoin làm ví dụ; lượng năng lượng trung bình cần thiết để duy trì mạng Bitcoin nhiều hơn lượng năng lượng mà toàn bộ quốc gia Thụy Sĩ sử dụng.
Bên cạnh đó, sự đồng thuận PoW có nguy cơ tập trung cao. Sự đồng thuận này đã được xem xét kỹ lưỡng về khả năng hiệu suất thấp và khả năng mở rộng để thực hiện giao dịch trên chuỗi.
Nói chung, thuật toán PoS cũng mang lại lợi ích kinh tế tốt hơn (cổ tức) cho người dùng, cho phép họ chạy một nút chính hoặc đặt tiền vào một nền tảng để đặt cược và mã chủ. Nó công bằng hơn và bền vững hơn về lâu dài.
ĐIỂM MẤU CHỐT
Là cơ chế đồng thuận ban đầu, PoW đại diện cho sự kết hợp của các ưu đãi lý thuyết trò chơi, điện toán phân tán, đồng thuận xã hội, kinh tế thị trường và các bằng chứng mật mã. Nó đã tạo ra công nghệ blockchain, cho phép các mạng hoạt động với sự đồng thuận phân tán, bền vững và an toàn.
Liệu có nhiều blockchains hơn sẽ chuyển đến PoS trong tương lai hay không? PoW đánh dấu một sự đổi mới đáng kể trong thiết kế lý thuyết trò chơi và tính toán.
* Tuyên bố từ chối trách nhiệm: Bài viết này dành cho và chỉ được sử dụng cho mục đích tham khảo. Không có thông tin nào được cung cấp thông qua Bybit cấu thành lời khuyên hoặc khuyến nghị rằng bất kỳ chiến lược đầu tư hoặc giao dịch nào phù hợp với bất kỳ người nào cụ thể. Những dự báo này dựa trên xu hướng ngành, hoàn cảnh liên quan đến khách hàng và các yếu tố khác, đồng thời chúng liên quan đến rủi ro, biến số và sự không chắc chắn. Không có đảm bảo nào được trình bày hoặc ngụ ý về tính chính xác của các dự báo, dự báo hoặc tuyên bố tiên đoán cụ thể có trong tài liệu này. Người sử dụng bài viết này đồng ý rằng Bybit không chịu trách nhiệm về bất kỳ quyết định đầu tư nào của bạn. Vui lòng tìm kiếm lời khuyên chuyên nghiệp trước khi giao dịch.
Đường link: https://learn.bybit.com/blockchain/what-is-proof-of-work-in-blockchain/
