Tiền Điện Tử sử dụng thuật toán đồng thuận, là một phương pháp bảo mật chuỗi khối và sổ cái của tiền điện tử. Hàng nghìn loại tiền điện tử hiện có ngày nay sử dụng nhiều thuật toán đồng thuận khác nhau, mỗi thuật toán đều có những ưu và nhược điểm riêng. Anatoly Yakovenko, người sáng lập Solana, đã thiết kế một thuật toán đồng thuận duy nhất cho mạng Solana, được gọi là Proof-of-History.

1. Proof-of-History Là Gì?

Proof-of-History (PoH) là công nghệ giúp các Node xác thực (Validator Nodes) của Solana có thể tạo các block tiếp theo mà không cần phải phối hợp với toàn bộ mạng trước. Vì chúng có thể tin tưởng vào timestamp và thứ tự của các thông báo mà chúng đã nhận được. Trong đó:

• Node là các nút giúp lưu trữ, truyền tải và bảo quản dữ liệu blockchain. Vì vậy về mặt lý thuyết, một blockchain tồn tại trên các node.
• Timestamp là dấu thời gian. Đây là một thuật ngữ được sử dụng trong ngành công nghệ thông tin. Timestamps là một công nghệ rất cần thiết đối trong kiến trúc blockchain, lợi ích chính của công nghệ này là giúp đồng bộ hóa dữ liệu trong quá trình xác minh tính hợp lệ của các giao dịch.

Proof-of-History hoạt động như thế nào ?

Proof-of-History là một chức năng trì hoãn có thể xác minh được tần số cao. Chức năng Verifiable Delay Function (độ trễ có thể xác minh) được yêu cầu một số bước tuần tự cụ thể để đánh giá, nhưng vẫn tạo ra một đầu ra duy nhất có thể được xác minh một cách hiệu quả và công khai.

Tất cả các sự kiện và giao dịch của Solana đều được băm bằng hàm băm SHA256. Sử dụng chức năng này, Solana nhận một đầu vào và tạo ra một đầu ra duy nhất cực kỳ khó đoán. Solana lấy đầu ra của một giao dịch và sử dụng nó làm đầu vào cho lần băm tiếp theo. Chuỗi các giao dịch hiện được tích hợp vào đầu ra băm.

Quá trình băm này tạo ra một chuỗi giao dịch băm dài, không bị gián đoạn. Đặc điểm này tạo ra một chuỗi giao dịch rõ ràng, có thể xác minh được mà trình xác thực thêm vào một khối mà không cần dấu thời gian thông thường. Việc băm cũng cần một thời gian nhất định để hoàn thành, có nghĩa là trình xác thực có thể dễ dàng kiểm tra thời gian đã trôi qua.

Ví Dụ Về Proof-of-History

Chúng tôi có ba giao dịch, A, B và C. Solana thực hiện từng giao dịch này theo thứ tự thông qua giao thức đồng thuận của nó, Proof-of-History. PoH lấy đầu vào của giao dịch và đồng hồ nội bộ đo lường khách quan thứ tự của các giao dịch, vì vậy nó diễn ra như sau:

• PoH (A, tem thời gian 0) -> băm: phiên bản mã hóa của A trên tem thời gian 0
• PoH (B, tem thời gian 1) -> băm: phiên bản mã hóa của B trên tem thời gian 1
• PoH (C, tem thời gian 2) -> băm: phiên bản mã hóa của C trên tem thời gian 2

Vì mọi thứ được cố định trong tem thời gian, điều này cung cấp một thước đo khách quan. Điều này bao gồm thực tế là mỗi giao dịch đã diễn ra, cũng như thứ tự thực hiện mỗi giao dịch. Nếu giao dịch B được nhập vào dấu thời gian 0, toàn bộ chuỗi khối sẽ bị ảnh hưởng.

Do tính bảo mật khách quan này, con người không cần phải tham gia vào quá trình xác nhận. Điều này làm cho việc xác nhận nhanh hơn nhiều lần so với PoW và PoS. Kết quả là Solana đạt được tốc độ giao dịch lên đến 50.000 giao dịch mỗi giây (TPS) trong đó Bitcoin với Proof-of-Work đạt được từ 5 đến 7 TPS và Ethereum với PoS đạt được khoảng 30 TPS. Điều đáng chú ý là Proof-of-Stake của Ethereum nhắm đến TPS cao hơn nhiều và có thể sẽ đạt được điều này trong tương lai.

Để có giải thích trực quan về cách hoạt động của Proof-of-History, chúng tôi khuyên bạn nên xem video này trên Youtube.

2. Hiểu lầm về Proof-of-History (PoH) của Solana

Tên gọi Proof-of-History (PoH) phần nào giống tên của các đồng thuận nổi tiếng như Proof-of-Work (PoW), Proof-of-Stake (PoS). Vì vậy, Proof-of-History (PoH) dễ khiến người dùng hiểu làm nó là một cơ chế đồng thuận blokchain, đặc biệt là khi nó được nhắc cùng với Solana.

Tuy nhiên, PoH không phải là một cơ chế đồng thuận. Thay vào đó, nhiệm vụ chính của PoH cải thiện thời gian xác nhận thứ tự giao dịch, giúp giải quyết vấn đề Timestamp. Thực tế, Blockchain của Solana hoạt động dựa trên sự kết hợp giữa Proof-of-History (PoH) và Proof-of-Stake (PoS):

• PoS cho phép các Validator Node xác minh các giao dịch dựa trên số lượng SOL staking.
• PoH cho phép các giao dịch đó được đánh dấu Timestamp, cho phép quá trình xác minh giao dịch nhanh chóng.

3. Proof-of-History (PoH) giúp Solana giải quyết vấn đề gì?

Như chúng ta đã biết, Solana là nền tảng blockchain mã nguồn mở có hiệu suất cao, với khả năng mở rộng lên đến 700,000 TPS (hiện tại đang hoạt động ở mức 5,000 TPS) và thời gian tạo block mới 400ms (0.4s). Tuy nhiên, để đạt được TPS cao như vậy, một trong những thách thức lớn mà Solana phải đối mặt là sự đồng thuận về thời gian và trình tự các sự kiện/ giao dịch xảy ra khi các node trong mạng không thể tin tưởng vào Timestamp nhận được từ các node trong mạng.

Proof-of-History (PoH) là câu trả lời của Solana cho bài toán trên. Với PoH, tất cả các sự kiện/ giao dịch trên mạng Solana đều được hashing bằng cách sử dụng SHA256 hash function. Hàm này nhận một đầu vào và tạo ra một đầu ra duy nhất cực kỳ khó dự đoán. Solana lấy đầu ra của một giao dịch và sử dụng nó làm đầu vào cho lần hashing tiếp theo.

Quá trình hashing này tạo ra một chuỗi giao dịch được mã hoá liên tục, tạo ra một thứ tự giao dịch rõ ràng, có thể xác minh được. Bằng cách này, mạng Solana có thể tin tưởng thứ tự của các giao dịch được tạo ra. Giờ đây, các Validator Node chỉ cần thêm bổ sung các giao dịch vào một block mà không cần quá trình thêm Timestamp “thủ công” như Bitcoin.

4. Proof-of-History Có Phải Là Sự Đồng Thuận Của Tương Lai?

Proof-of-History có tiềm năng lớn. Nhưng như với bất kỳ thuật toán đồng thuận nào, cũng có những nhược điểm và điều đó cũng áp dụng cho PoH. Nếu bạn muốn tham gia với tư cách là người xác nhận tại Solana, phần cứng của bạn phải đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt (đọc: thông số kỹ thuật). Nếu bạn không đáp ứng các yêu cầu này, bạn sẽ bị loại khỏi sự đồng thuận. Điều này hạn chế đáng kể sự phân quyền của Solana. Bởi vì nhìn vào trình xác thực Proof of Stake, bất kỳ thiết bị máy tính tiêu chuẩn nào cũng sẽ làm được, cho phép mọi người tham gia vào sự đồng thuận, do đó phi tập trung hơn nhiều.

Trong khi tốc độ giao dịch là một lợi thế chính của Solana, chúng cũng là một trở ngại ở một số khía cạnh. Hàng chục nghìn giao dịch tạo ra lượng dữ liệu khổng lồ. 1 giao dịch khoảng 250kb. 50.000 TPS 250kb tương đương với khoảng 40 petabyte dữ liệu mỗi năm. Đó là một lượng lớn dữ liệu và nhiều công ty, chưa nói đến các cá nhân tư nhân, không thể lưu trữ lượng dữ liệu này. Vì vậy cần phải tìm ra giải pháp cho việc này trong tương lai.

5. Tổng kết

Sự đồng thuận về Proof of History cho thấy tiềm năng to lớn. Sự đồng thuận nhanh hơn và tiết kiệm năng lượng hơn nhiều thuật toán khác. Nhờ các dấu thời gian, việc xác thực một khối cũng cực kỳ an toàn, vì thời gian là một. Tất nhiên, Proof-of-History cũng có những mặt hạn chế của nó. Ví dụ: hiện tại, cần rất nhiều sức mạnh tính toán của phần cứng và dung lượng dữ liệu của trình xác thực để chạy Proof of History thành công.

Bất chấp điều đó, PoH đang hoạt động tốt trên thị trường. Các nhà đầu tư đặt niềm tin vào PoH, bằng chứng là giá trị của Solana đã tăng lên đáng kể trong tháng trước và ngày càng có nhiều nhà phát triển xây dựng ứng dụng trên mạng của Solana. Liệu Proof of History có trở thành cơ sở cho nhiều loại tiền tệ khác hay không vẫn còn được xem xét

Mặc dù lịch sử giao dịch của Bitcoin (BTC) được giải trình tự an toàn bằng cách sử dụng bằng chứng công việc (PoW), nhưng nó tiêu thụ rất nhiều điện và số lượng giao dịch mà nó có thể xử lý cùng một lúc bị hạn chế. Kết quả là, các cơ chế đồng thuận mới tập trung vào phương pháp ít tiêu tốn năng lượng hơn đã xuất hiện, trong đó mô hình bằng chứng cổ phần (PoS) là một trong những mô hình nổi bật nhất. Các cơ chế đồng thuận này cho phép các mạng máy tính cộng tác trong khi vẫn bảo mật. Bài viết dưới đây sẽ tìm hiểu sự khác biệt giữa Proof of Work và Proof of Stake là gì?

Mạng lưới chuỗi khối cần giải quyết một số vấn đề để hoạt động hiệu quả. Ví dụ: không có cơ quan trung ương như ngân hàng hoặc FinTechs (ví dụ: PayPal) ở giữa, các mạng lưới tiền điện tử phi tập trung phải đảm bảo rằng không có bên nào trong mạng chi tiêu nhiều lần cùng một khoản tiền.

Tuy nhiên, trong một tổ chức tập trung như ngân hàng, hội đồng quản trị hoặc cơ quan quản lý sẽ kiểm soát các hoạt động đó. Trong khi tiền điện tử dựa trên một cộng đồng, vì vậy blockchain phải đạt được sự đồng thuận để xác minh các giao dịch và khối.

Proof of Work và Proof of Stake là hai cơ chế đồng thuận chính hiện đang được các dự án tài chính phi tập trung (DeFi) sử dụng để mật mã đạt được sự đồng thuận trên các mạng lưới tiền điện tử. Khi Satoshi Nakamoto tạo ra Bitcoin (tiền điện tử đầu tiên), họ cần tìm ra phương tiện để xác minh các giao dịch mà không cần sự tham gia của bên thứ ba. Để đạt được điều này, họ đã sử dụng một cơ chế đồng thuận được gọi là bằng chứng công việc để cho phép các mạng đồng ý về giao dịch nào là hợp lệ.

Ngược lại, bằng chứng cổ phần (PoS) là một phương pháp đồng thuận hiện đại hỗ trợ các dự án DeFi mới hơn và tiền điện tử. Một số dự án bắt đầu với PoS ngay lập tức hoặc đang chuyển sang PoS từ PoW. Tuy nhiên, việc xây dựng mạng đồng thuận PoS ngay lập tức là một vấn đề công nghệ quan trọng và nó không đơn giản như việc sử dụng PoW để đạt được sự đồng thuận của mạng.

Proof of Work (Bằng chứng công việc) là gì?

Proof of Work lần đầu tiên được đề xuất vào năm 1993 để chống lại các email spam trên mạng và các cuộc tấn công từ chối dịch vụ. Khái niệm PoW sau đó đã được phổ biến bởi Satoshi Nakamoto để xác thực các khối mới trong mạng Bitcoin vào năm 2008.

PoW dựa trên năng lực của người dùng mạng để chứng minh rằng một tác vụ tính toán đã được hoàn thành. Để trả lời một phương trình toán học, một số sức mạnh tính toán được gọi là nút được sử dụng và khi phương trình được giải quyết, một khối mới trên chuỗi sẽ được xác nhận. Nút là bất kỳ thiết bị vật lý nào như một máy tính cá nhân có thể nhận, gửi hoặc chuyển tiếp dữ liệu trong mạng các công cụ khác.

Người giải câu trả lời một câu đố toán học nhanh nhất sẽ tạo ra một liên kết mật mã giữa các khối hiện tại và khối trước đó và kiếm được một số tiền điện tử mới được đúc. Quá trình này được gọi là khai thác và người giải được gọi là người khai thác. Nhờ những nỗ lực kết hợp của họ mà một chuỗi khối được giữ an toàn cho tất cả các bên liên quan. Hơn nữa, nhiệm vụ tính toán để giải câu đố này được gọi là bằng chứng công việc.

PoW hoạt động như thế nào?

Blockchain là một hệ thống bao gồm một loạt các khối được sắp xếp theo thứ tự thời gian dựa trên một thứ tự giao dịch được gọi là thứ tự blockchain. Khối Genesis, hoặc khối 0, là khối đầu tiên trong chuỗi khối PoW, được mã hóa cứng vào phần mềm. Khối này, theo định nghĩa, không tham chiếu đến khối trước đó. Các khối tiếp theo được tải lên blockchain luôn tham chiếu trở lại các khối trước đó và chứa một bản sao sổ cái hoàn chỉnh và cập nhật.

Thông qua một cuộc đua cạnh tranh, trong đó một số người tham gia hoặc thợ đào được khuyến khích sử dụng tài nguyên tính toán để gửi các khối hợp pháp phù hợp với quy định của mạng, các thuật toán PoW chọn người có thể sửa đổi sổ cái với các mục mới. Sổ cái theo dõi tất cả các giao dịch và sắp xếp chúng thành các khối liên tiếp để không người dùng nào có thể tiêu tiền của họ hai lần. Để tránh giả mạo, sổ cái được phân phối, cho phép người dùng khác từ chối phiên bản đã thay đổi một cách nhanh chóng.

Hàm băm là một hàm một chiều, có nghĩa là nó chỉ có thể được sử dụng để kiểm tra xem dữ liệu tạo ra hàm băm có khớp với dữ liệu ban đầu hay không.

Sau đó, các nút xác minh các giao dịch, ngăn chặn chi tiêu kép và quyết định xem có nên thêm các khối được đề xuất vào chuỗi hay không. Hành động thanh toán hai lần bằng cùng một loại tiền tệ để đánh lừa người nhận các khoản tiền đó được gọi là chi tiêu gấp đôi. Việc chi tiêu gấp đôi sẽ tàn phá mạng và loại bỏ một trong những tính năng có giá trị nhất của nó: tính bất biến, tính phi tập trung và sự không tin cậy.

Proof of Work khiến việc chi tiêu gấp đôi trở nên vô cùng khó khăn vì việc thay đổi bất kỳ phần nào của chuỗi khối sẽ liên quan đến việc khai thác lại tất cả các khối tiếp theo. Bởi vì máy móc và năng lượng cần thiết để thực hiện các hàm băm là đắt tiền, nó khiến người dùng không thể độc quyền về khả năng xử lý của mạng.

Hơn nữa, để tạo ra sự đồng thuận và đảm bảo tính hợp pháp của các giao dịch được ghi lại trong chuỗi khối, giao thức PoW kết hợp sức mạnh tính toán với mật mã.

Các thợ mỏ cạnh tranh để phát triển câu trả lời chính xác cho các vấn đề toán học trong quá trình băm để tạo ra các khối mới. Hàm băm mật mã (ví dụ: SHA-256) là một loại chữ ký của tệp dữ liệu hoặc văn bản. Đối với một văn bản, SHA-256 cung cấp một chữ ký 256-bit (32-byte) gần như duy nhất.

Khi được kết hợp với dữ liệu trong khối và được xử lý thông qua một hàm băm, hàm băm phải tạo ra một kết quả đáp ứng các yêu cầu đã nêu của giao thức.

Những người khai thác giành được mã băm sau đó sẽ phát nó lên mạng, cho phép những người khai thác khác kiểm tra xem câu trả lời có chính xác hay không. Ví dụ: phần thưởng khối hiện tại để khai thác Bitcoin là 6,25 Bitcoin.

Ưu và nhược điểm của PoW

Trong PoW, các thợ đào phải trả rất nhiều tiền điện để giải các câu đố toán học phức tạp và xử lý một khối trên mạng. Điện được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các máy tạo ra tài sản kỹ thuật số thông qua quá trình xác minh các giao dịch, được gọi là khai thác. Hơn nữa, chi tiêu năng lượng rất quan trọng đối với an ninh của mạng, vì nó cho phép nó lưu giữ hồ sơ chính xác về các giao dịch và tuân thủ một chính sách tiền tệ đáng tin cậy, cụ thể.

Hơn nữa, mạng được giữ an toàn vì việc lừa đảo chuỗi sẽ yêu cầu một tác nhân độc hại chiếm 51% sức mạnh tính toán của mạng. Nếu một blockchain được phân nhánh trong hệ thống bằng chứng công việc, các thợ đào phải chọn chuyển sang mạng blockchain được phân nhánh mới hơn hay tiếp tục hỗ trợ blockchain ban đầu.

Thông qua một động lực kinh tế, các hệ thống bằng chứng công việc tự nhiên ngăn chặn việc bẻ khóa liên tục và thúc giục các thợ đào chọn bên không muốn làm tổn hại đến mạng. Mặt khác, nếu bạn dễ bị tấn công 51% hoặc nếu bạn không phải là người nắm giữ đồng tiền quan trọng nhất cho bất kỳ thuật toán băm có thể hoán đổi cho nhau nào, các cá nhân trên đồng tiền lớn hơn có thể quay phần cứng của họ chống lại bạn và hạ gục bạn, và bạn không còn có thể kiếm được một động lực.

Những đặc điểm này phù hợp với lý thuyết trò chơi, trong đó các thợ đào phải hành động một cách chiến lược để tối ưu hóa lợi nhuận đầu tư của họ. Con người, giống như trạng thái hợp lý có giới hạn, sẽ luôn chọn giải pháp đơn giản nhất. Chuyển sang một chuỗi mới hơn khiến mọi thứ trở nên khó khăn hơn. Do đó, lý thuyết trò chơi giúp những kẻ độc tài tránh được sự tham nhũng trong nội bộ và đưa ra các quyết định hợp lý.

Mặc dù có những ưu điểm trên, PoW có thể khá tốn kém và không hiệu quả về mặt sử dụng tài nguyên. Các thợ mỏ phải đương đầu với nhiều loại chi phí, bao gồm cả những thiết bị mới nhất nhanh chóng bị hao mòn. Khai thác mỏ có xu hướng tạo ra rất nhiều nhiệt và có thể tốn điện cắt cổ, tùy thuộc vào vị trí của người khai thác. Hơn nữa, phí giao dịch của hệ thống tăng cao khi mạng trở nên quá tải.

Proof of Stake (Bằng chứng cổ phần) là gì?

Thay vì thực hiện công việc hữu hình, khái niệm này dựa trên sự tồn tại của một cổ phần có thể xác minh được trong hệ sinh thái.

Nói một cách khác, để xác thực các giao dịch trên mạng tiền điện tử, người dùng chỉ cần chứng minh rằng họ sở hữu một số lượng mã thông báo tiền điện tử cụ thể có nguồn gốc từ chuỗi khối.

Ví dụ: người khai thác A đặt 30 đồng, người khai thác B đặt 50 đồng, người khai thác C đặt 75 đồng và người khai thác D đặt 15 đồng. Người khai thác C sẽ được ưu tiên viết và xác thực khối sau trong trường hợp này. Ngược lại với phần thưởng khối trong bằng chứng công việc, Miner C sẽ thu phí giao dịch, tức là phí mạng.

PoS hoạt động như thế nào?

Khối Genesis là khối ban đầu trong chuỗi khối PoS cũng được mã hóa cứng vào chương trình. Các khối tiếp theo được tải lên blockchain luôn tham chiếu trở lại các khối trước đó và chứa một bản sao sổ cái hoàn chỉnh và cập nhật.

Bất chấp yêu cầu năng lượng cao của các blockchain PoW, các cơ chế đồng thuận mới như bằng chứng cổ phần loại bỏ nhu cầu khai thác.

Hệ thống bằng chứng cổ phần có một số lợi thế so với hệ thống bằng chứng công việc, bao gồm hiệu quả năng lượng cao hơn vì các khối khai thác không sử dụng nhiều năng lượng. Ngoài ra, bạn không cần công nghệ hàng đầu để tạo các khối mới. Bằng chứng cổ phần dẫn đến mạng có nhiều nút hơn.

Nhiều nút hơn trong một mạng lưới giúp phát triển các tiêu chuẩn quản trị nhằm cung cấp khả năng miễn nhiễm mạnh hơn đối với việc tập trung hóa. Trong các hệ thống PoS, điều này có thể thực hiện được nhờ mức độ độc lập phần cứng cao hơn. Do đó, bằng chứng cổ phần thường được coi là thuật toán đồng thuận ít có khả năng dẫn đến tập trung mạng nhất.

Người dùng muốn được xem xét đưa vào quá trình thêm khối vào blockchain PoS phải đặt cọc hoặc khóa một lượng tiền điện tử cụ thể của mạng trong một hợp đồng duy nhất. Tỷ lệ họ được chọn làm nhà sản xuất khối tiếp theo được xác định bởi số lượng tài sản tiền điện tử mà họ đã đặt cọc. Nếu người dùng hành động ác ý, họ có thể mất tiền đặt cọc do hành động của họ. Phần thưởng khối trong PoS đề cập đến phí mạng do blockchain cấp cho người gửi khối hợp lệ, tương tự như cơ chế PoW.

Trong PoS, lựa chọn khối dựa trên quyền sở hữu tiền xu; do đó, các dịch vụ đặt cược được cung cấp bởi các sàn giao dịch, cho phép người dùng thay mặt họ đặt cược tiền điện tử để đổi lấy phần thưởng nhất quán hơn. Nhiều bên liên quan có thể tham gia nhóm đặt cược để tổng hợp tài nguyên máy tính của họ và tối đa hóa cơ hội được thưởng. Nói cách khác, họ tổng hợp sức mạnh đặt cược của mình trong quá trình xác minh và xác thực các khối mới để tối đa hóa cơ hội nhận được phần thưởng khối.

Ưu và nhược điểm của PoS

Vấn đề lãng phí nhiều tài nguyên năng lượng đã được giải quyết trong PoS. Hơn nữa, các hệ thống dựa trên PoS có khả năng mở rộng hơn nhiều so với các hệ thống dựa trên PoW và các giao dịch được phê duyệt nhanh hơn nhiều. Khả năng mở rộng có nghĩa là hệ thống đạt được số giao dịch mỗi giây (TPS) cao hơn so với các hệ thống hiện tại, cụ thể bằng cách thay đổi tham số của hệ thống hoặc thay đổi cơ chế đồng thuận của nó.

Mặt khác, Proof of Stake có những khó khăn riêng. Ví dụ: mạng vẫn chịu sự chi phối của những người nắm giữ mã thông báo quan trọng nhất. Điều này cung cấp nhiều quyền lực hơn cho những người sử dụng sớm và những người có nhiều tiền nhất.

Vì khái niệm này vẫn còn tương đối mới, nên nó có thể có những hạn chế mà cộng đồng tiền điện tử chưa thấy rõ. Mô hình này, không giống như bằng chứng công việc, không có hồ sơ theo dõi về hiệu suất. Hơn nữa, việc phân nhánh không được tự động khuyến khích bởi các hệ thống nhận hàng. Người xác nhận sẽ nhận được bản sao trùng lặp của cổ phần của họ trên chuỗi khối mới được phân nhánh khi một chuỗi khối phân tách

Tình trạng tiến thoái lưỡng nan “không có gì nguy hiểm” xảy ra khi người xác thực ký kết ở cả hai phía của fork, cho phép họ có khả năng chi tiêu gấp đôi số tiền của mình và thu gấp đôi số phí giao dịch khi hoàn vốn.

Proof of Work so với Proof of Stake

Rõ ràng là từ những giải thích trước đây rằng cả hai cơ chế đồng thuận đều có những ưu điểm và nhược điểm. Tất cả đều có cùng mục tiêu thiết yếu như những mục tiêu được liệt kê ở trên, nhưng họ sử dụng các phương pháp khác nhau để đạt được mục tiêu đó.

Sự khác biệt quan trọng giữa các cơ chế đồng thuận khác nhau là cách chúng ủy quyền và khen thưởng xác minh giao dịch. Các khác biệt khác được giải thích trong bảng dưới đây.

Khi nào nên sử dụng PoW hoặc PoS?

Cơ chế đồng thuận rất quan trọng đối với thiết kế phân tán của mạng blockchain vì nó làm giảm sự tập trung của các thực thể chịu trách nhiệm xác thực giao dịch. Để giữ các đặc điểm bất biến, không tin cậy và phân tán của mạng blockchain đòi hỏi một cơ chế đồng thuận hoạt động đầy đủ.

Loại đồng thuận cần thiết tùy thuộc vào nhu cầu của mạng. Ví dụ: cần có bằng chứng công việc để ngăn chặn gian lận, bảo mật và xây dựng lòng tin trong mạng. Người khai thác (hoặc bộ xử lý dữ liệu độc lập) không thể bị đánh lừa về một giao dịch vì có sự bảo vệ được cung cấp bởi PoW. Proof of Work là một phương pháp bảo mật lịch sử giao dịch của tài sản tiền điện tử đồng thời tăng độ khó của việc thay đổi dữ liệu theo thời gian.

Yêu cầu của một nút tham gia chứng minh rằng công việc đã hoàn thành và được gửi đủ điều kiện để thêm các giao dịch mới vào chuỗi khối, bảo vệ mọi hoạt động độc hại.

Nếu có nhiều bản sao của chuỗi khối trên mạng, PoW sẽ giúp xác định bản sao hợp pháp nhất. Cuối cùng, bằng chứng công việc là điều cần thiết để xây dựng đồng hồ phân tán cho phép thợ đào tự do ra vào mạng trong khi duy trì tốc độ hoạt động nhất quán.

Tương tự, hiệu suất và bảo mật mạng là hậu quả đáng kể của việc sử dụng cơ chế dựa trên PoS. PoS được sử dụng khi yêu cầu tốc độ giao dịch cao cho các giao dịch trên chuỗi mỗi giây và thanh toán chuyển mạng thực tế. Hơn nữa, những người xác thực có khả năng sở hữu một lượng đáng kể mã thông báo mạng, điều này khuyến khích họ về mặt tài chính để giữ cho chuỗi an toàn.

Tuy nhiên, có một số nghi ngờ về sức mạnh của bảo mật PoS và PoW trước các mối đe dọa. Do đó, một cơ chế xác thực được gọi là bằng chứng không gian, hoặc (dự án Chia) được tạo ra để xác thực các giao dịch một cách an toàn. Chia sử dụng cơ chế đồng thuận bằng chứng về không gian và thời gian để giải quyết một số vấn đề tập trung gây ra các blockchain PoW và PoS

Proof-of-work và proof-of-stake là hai cơ chế đồng thuận chính hiện đang được các dự án tài chính phi tập trung (DeFi) sử dụng để mật mã đạt được sự đồng thuận trên các mạng tiền điện tử. Khi Satoshi Nakamoto tạo ra Bitcoin (tiền điện tử đầu tiên), họ cần tìm ra phương tiện để xác minh các giao dịch mà không cần sự tham gia của bên thứ ba. Để đạt được điều này, họ đã sử dụng một cơ chế đồng thuận được gọi là bằng chứng công việc để cho phép các mạng đồng ý về giao dịch nào là hợp lệ.

Mặc dù lịch sử giao dịch của Bitcoin (BTC) được giải trình tự an toàn bằng cách sử dụng bằng chứng công việc (Proof-of-Work – PoW), nhưng nó tiêu thụ rất nhiều điện và số lượng giao dịch mà nó có thể xử lý cùng một lúc bị hạn chế. Kết quả là, các cơ chế đồng thuận mới tập trung vào phương pháp ít tiêu tốn năng lượng hơn đã xuất hiện, trong đó mô hình bằng chứng cổ phần (Proof-of-Stake – PoS) là một trong những mô hình nổi bật nhất. Các cơ chế đồng thuận này cho phép các mạng máy tính cộng tác trong khi vẫn bảo mật.

Mạng lưới blockchain cần giải quyết một số vấn đề để hoạt động hiệu quả.

Ví dụ: không có cơ quan trung ương như ngân hàng hoặc FinTechs (ví dụ :PayPal) ở giữa, các mạng lưới tiền điện tử phi tập trung phải đảm bảo rằng không có bên nào trong mạng chi tiêu nhiều lần cùng một khoản tiền. Hơn nữa, cơ chế đồng thuận ngăn không cho mạng bị trật bánh qua một đợt hard fork.

Tuy nhiên, trong một tổ chức tập trung như ngân hàng, hội đồng quản trị hoặc cơ quan quản lý sẽ kiểm soát các hoạt động đó. Trong khi tiền điện tử dựa trên một cộng đồng, vì vậy blockchain phải đạt được sự đồng thuận để xác minh các giao dịch và khối.

Proof-of-work và proof-of-stake là hai cơ chế đồng thuận chính hiện đang được các dự án tài chính phi tập trung (DeFi) sử dụng để mật mã đạt được sự đồng thuận trên các mạng tiền điện tử. Khi Satoshi Nakamoto tạo ra Bitcoin (tiền điện tử đầu tiên), họ cần tìm ra phương tiện để xác minh các giao dịch mà không cần sự tham gia của bên thứ ba. Để đạt được điều này, họ đã sử dụng một cơ chế đồng thuận được gọi là bằng chứng công việc để cho phép các mạng đồng ý về giao dịch nào là hợp lệ.

Ngược lại, bằng chứng cổ phần (Proof-of-Stake – PoS) là một phương pháp đồng thuận hiện đại hỗ trợ các dự án DeFi mới hơn và tiền điện tử. Một số dự án bắt đầu với PoS ngay lập tức hoặc đang chuyển sang PoS từ PoW. Tuy nhiên, việc xây dựng mạng đồng thuận PoS ngay lập tức là một vấn đề công nghệ quan trọng và nó không đơn giản như việc sử dụng PoW để đạt được sự đồng thuận của mạng.

1. Proof-of-Work – PoW là gì ?

Proof-of-work lần đầu tiên được đề xuất vào năm 1993 để chống lại các email spam trên mạng và các cuộc tấn công từ chối dịch vụ. Khái niệm PoW sau đó đã được phổ biến bởi Satoshi Nakamoto để xác thực các khối mới trong mạng Bitcoin vào năm 2008.

PoW dựa trên năng lực của người dùng mạng để chứng minh rằng một tác vụ tính toán đã được hoàn thành. Để trả lời một phương trình toán học, một số sức mạnh tính toán được gọi là nút được sử dụng và khi phương trình được giải quyết, một khối mới trên chuỗi sẽ được xác nhận. Nút là bất kỳ thiết bị vật lý nào như một máy tính cá nhân có thể nhận, gửi hoặc chuyển tiếp dữ liệu trong mạng các công cụ khác.

Người giải câu trả lời một câu đố toán học nhanh nhất sẽ tạo ra một liên kết mật mã giữa các khối hiện tại và khối trước đó và kiếm được một số tiền điện tử mới được đúc. Quá trình này được gọi là khai thác và người giải được gọi là người khai thác. Nhờ những nỗ lực kết hợp của họ mà một blockchain được giữ an toàn cho tất cả các bên liên quan. Hơn nữa, nhiệm vụ tính toán để giải câu đố này được gọi là bằng chứng công việc.

2. PoW hoạt động như thế nào ?

Blockchain là một hệ thống bao gồm một loạt các khối được sắp xếp theo thứ tự thời gian dựa trên một thứ tự giao dịch được gọi là thứ tự blockchain. Khối genesis, hoặc khối 0, là khối đầu tiên trong chuỗi khối PoW, được mã hóa cứng vào phần mềm. Khối này, theo định nghĩa, không tham chiếu đến khối trước đó. Các khối tiếp theo được tải lên blockchain luôn tham chiếu trở lại các khối trước đó và chứa một bản sao sổ cái hoàn chỉnh và cập nhật.

Thông qua một cuộc đua cạnh tranh, trong đó một số người tham gia hoặc thợ đào được khuyến khích sử dụng tài nguyên tính toán để gửi các khối hợp pháp phù hợp với quy định của mạng, các thuật toán PoW chọn người có thể sửa đổi sổ cái với các mục mới. Sổ cái theo dõi tất cả các giao dịch và sắp xếp chúng thành các khối liên tiếp để không người dùng nào có thể tiêu tiền của họ hai lần. Để tránh giả mạo, sổ cái được phân phối, cho phép những người dùng khác từ chối phiên bản đã thay đổi một cách nhanh chóng.

Trên thực tế, người dùng xác định việc giả mạo bằng cách sử dụng hàm băm, là các chuỗi số dài đóng vai trò như bằng chứng công việc. Hàm băm là một hàm một chiều, có nghĩa là nó chỉ có thể được sử dụng để kiểm tra xem dữ liệu tạo ra hàm băm có khớp với dữ liệu ban đầu hay không.

Sau đó, các nút xác minh các giao dịch, ngăn chặn chi tiêu kép và quyết định xem có nên thêm các khối được đề xuất vào chuỗi hay không. Hành động thanh toán hai lần bằng cùng một loại tiền tệ để đánh lừa người nhận các khoản tiền đó được gọi là chi tiêu gấp đôi. Việc chi tiêu gấp đôi sẽ tàn phá mạng lưới và loại bỏ một trong những tính năng có giá trị nhất của nó: tính bất biến, tính phi tập trung và tính không tin cậy.

Proof-of-work khiến việc chi tiêu gấp đôi trở nên vô cùng khó khăn vì việc thay đổi bất kỳ phần nào của chuỗi khối sẽ liên quan đến việc khai thác lại tất cả các khối tiếp theo. Bởi vì máy móc và năng lượng cần thiết để thực hiện các hàm băm là đắt tiền, nó làm cho người dùng không thể độc quyền về khả năng xử lý của mạng.

Hơn nữa, để tạo ra sự đồng thuận và đảm bảo tính hợp pháp của các giao dịch được ghi lại trong chuỗi khối, giao thức PoW kết hợp sức mạnh tính toán với mật mã.

Các thợ mỏ cạnh tranh để phát triển câu trả lời chính xác cho các vấn đề toán học trong quá trình băm để tạo ra các khối mới. Những người khai thác đạt được điều này bằng cách đoán một hàm băm, là một chuỗi các số giả ngẫu nhiên. Hàm băm mật mã (ví dụ: SHA-256) là một loại chữ ký của tệp dữ liệu hoặc văn bản. Đối với một văn bản, SHA-256 cung cấp một chữ ký 256-bit (32-byte) gần như duy nhất.

Khi được kết hợp với dữ liệu trong khối và được xử lý thông qua một hàm băm, hàm băm phải tạo ra một kết quả đáp ứng các yêu cầu đã nêu của giao thức.

Những người khai thác giành được mã băm sau đó sẽ phát nó lên mạng, cho phép những người khai thác khác kiểm tra xem câu trả lời có chính xác hay không. Nếu câu trả lời là chính xác, khối sẽ được thêm vào blockchain và người khai thác sẽ nhận được phần thưởng khối. Ví dụ: phần thưởng khối hiện tại để khai thác Bitcoin là 6,25 Bitcoin.

3. Ưu và nhược điểm của PoW

Trong PoW, các thợ đào phải trả rất nhiều tiền điện để giải các câu đố toán học phức tạp và xử lý một khối trên mạng. Điện được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các máy tạo ra tài sản kỹ thuật số thông qua quá trình xác minh các giao dịch, được gọi là khai thác. Hơn nữa, chi tiêu năng lượng rất quan trọng đối với an ninh của mạng, vì nó cho phép nó lưu giữ hồ sơ chính xác về các giao dịch và tuân thủ một chính sách tiền tệ được chỉ định, đáng tin cậy.

Hơn nữa, mạng được giữ an toàn vì việc lừa đảo chuỗi sẽ yêu cầu một tác nhân độc hại chiếm 51% sức mạnh tính toán của mạng. Nếu một blockchain được phân nhánh trong hệ thống bằng chứng công việc, các thợ đào phải chọn chuyển sang mạng blockchain được phân nhánh mới hơn hay tiếp tục hỗ trợ blockchain ban đầu.

Một người khai thác sẽ phải phân chia tài nguyên tính toán của họ giữa hai bên của fork để hỗ trợ cả hai blockchain. Kết quả là, thông qua một động lực kinh tế, các hệ thống bằng chứng công việc tự nhiên ngăn chặn việc bẻ khóa liên tục và thúc giục các thợ đào chọn bên không muốn làm tổn hại đến mạng. Mặt khác, nếu bạn dễ bị tấn công 51% hoặc nếu bạn không phải là người nắm giữ đồng tiền quan trọng nhất cho bất kỳ thuật toán băm có thể hoán đổi cho nhau nào, các cá nhân trên đồng tiền lớn hơn có thể quay phần cứng của họ chống lại bạn và hạ gục bạn, và bạn không còn có thể kiếm được một động lực.

Những đặc điểm này phù hợp với lý thuyết trò chơi, trong đó các thợ đào phải hành động một cách chiến lược để tối ưu hóa lợi nhuận đầu tư của họ. Con người, giống như trạng thái hợp lý có giới hạn, sẽ luôn chọn giải pháp đơn giản nhất. Chuyển sang một chuỗi mới hơn khiến mọi thứ trở nên khó khăn hơn. Do đó, lý thuyết trò chơi giúp những kẻ độc tài tránh được sự tham nhũng trong nội bộ và đưa ra các quyết định hợp lý.

Mặc dù có những ưu điểm trên, PoW có thể khá tốn kém và không hiệu quả về mặt sử dụng tài nguyên. Các thợ mỏ phải đương đầu với nhiều loại chi phí, bao gồm cả những thiết bị mới nhất nhanh chóng bị hao mòn. Khai thác mỏ có xu hướng tạo ra rất nhiều nhiệt và có thể tốn điện cắt cổ, tùy thuộc vào vị trí của người khai thác. Hơn nữa, phí giao dịch của hệ thống tăng cao khi mạng trở nên quá tải.

4. Proof-of-stake – PoS là gì?

Vào năm 2011, một cách tiếp cận mới đã được đề xuất trên diễn đàn Bitcointalk để giải quyết sự kém hiệu quả của cơ chế đồng thuận PoW và giảm lượng tài nguyên tính toán cần thiết để chạy mạng blockchain. Thay vì thực hiện công việc hữu hình, khái niệm này dựa trên sự tồn tại của một cổ phần có thể xác minh được trong hệ sinh thái.

Nói một cách khác, để xác thực các giao dịch trên mạng tiền điện tử, người dùng chỉ cần chứng minh rằng họ sở hữu một số lượng mã thông báo tiền điện tử cụ thể có nguồn gốc từ chuỗi khối. Loại cơ chế đồng thuận được các mạng blockchain sử dụng để đạt được sự đồng thuận phân tán được gọi là cơ chế đồng thuận bằng chứng cổ phần.

Ví dụ: người khai thác A đặt 30 đồng, người khai thác B đặt 50 đồng, người khai thác C đặt 75 đồng và người khai thác D đặt 15 đồng. Người khai thác C sẽ được ưu tiên viết và xác thực khối sau trong trường hợp này. Ngược lại với phần thưởng khối trong bằng chứng công việc, Miner C sẽ thu phí giao dịch, tức là phí mạng.

5. PoS hoạt động như thế nào?

Khối genesis là khối ban đầu trong chuỗi khối PoS cũng được mã hóa cứng vào chương trình. Các khối tiếp theo được tải lên blockchain luôn tham chiếu trở lại các khối trước đó và chứa một bản sao sổ cái hoàn chỉnh và cập nhật.

Trong mạng PoS, các thợ đào không tranh giành quyền thêm khối. Thay vì được khai thác, các khối thường được gọi là “đúc” hoặc “rèn”.

Các blockchains PoS, không giống như các blockchains PoW, không giới hạn người có thể đề xuất các khối dựa trên việc sử dụng năng lượng. Bất chấp yêu cầu năng lượng cao của các blockchain PoW, các cơ chế đồng thuận mới như bằng chứng cổ phần loại bỏ nhu cầu khai thác.

Hệ thống bằng chứng cổ phần có một số lợi thế so với hệ thống bằng chứng công việc, bao gồm hiệu quả năng lượng cao hơn vì các khối khai thác không sử dụng nhiều năng lượng. Ngoài ra, bạn không cần công nghệ hàng đầu để tạo các khối mới. Bằng chứng cổ phần dẫn đến mạng có nhiều nút hơn.

Nhiều nút hơn trong một mạng lưới giúp phát triển các tiêu chuẩn quản trị nhằm cung cấp khả năng miễn nhiễm mạnh hơn đối với việc tập trung hóa. Trong các hệ thống PoS, điều này có thể thực hiện được nhờ mức độ độc lập phần cứng cao hơn. Do đó, bằng chứng cổ phần thường được coi là thuật toán đồng thuận ít có khả năng dẫn đến tập trung mạng nhất.

Người dùng muốn được xem xét đưa vào quá trình thêm khối vào blockchain PoS phải đặt cọc hoặc khóa một lượng tiền điện tử cụ thể của mạng trong một hợp đồng duy nhất. Tỷ lệ họ được chọn làm nhà sản xuất khối tiếp theo được xác định bởi số lượng tài sản tiền điện tử mà họ đã đặt cọc. Nếu người dùng hành động ác ý, họ có thể mất tiền đặt cọc do hành động của họ.

PoS có thể bao gồm các yếu tố quyết định khác không phải lúc nào cũng mang lại lợi ích cho các nút giàu có nhất, bao gồm khoảng thời gian một nút đã đặt tiền của nó, cũng như ngẫu nhiên hóa thuần túy. Phần thưởng khối trong PoS đề cập đến phí mạng do blockchain cấp cho người gửi khối hợp lệ, tương tự như cơ chế PoW.

Trong PoS, lựa chọn khối dựa trên quyền sở hữu tiền xu; do đó, các dịch vụ đặt cược được cung cấp bởi các sàn giao dịch, cho phép người dùng thay mặt họ đặt cược tiền điện tử để đổi lấy phần thưởng nhất quán hơn. Nhiều bên liên quan có thể tham gia nhóm đặt cược để tổng hợp tài nguyên máy tính của họ và tối đa hóa cơ hội được thưởng. Nói cách khác, họ tổng hợp sức mạnh đặt cược của mình trong quá trình xác minh và xác thực các khối mới để tối đa hóa cơ hội nhận được phần thưởng khối.

6. Ưu và nhược điểm của PoS

Vấn đề lãng phí nhiều tài nguyên năng lượng đã được giải quyết trong PoS. Hơn nữa, các hệ thống dựa trên PoS có khả năng mở rộng hơn nhiều so với các hệ thống dựa trên PoW và các giao dịch được phê duyệt nhanh hơn nhiều. Khả năng mở rộng có nghĩa là hệ thống đạt được số giao dịch mỗi giây (TPS) cao hơn so với các hệ thống hiện tại, cụ thể bằng cách thay đổi tham số của hệ thống hoặc thay đổi cơ chế đồng thuận của nó.

Mạng PoS đạt được khả năng mở rộng bằng cách thiết lập sự đồng thuận trước khi các khối được xây dựng, cho phép xử lý hàng nghìn yêu cầu mỗi giây với độ trễ tăng đột biến dưới mili giây.

Mặt khác, Proof-of-stake có những khó khăn riêng. Ví dụ: mạng vẫn chịu sự chi phối của những người nắm giữ mã thông báo quan trọng nhất. Điều này cung cấp nhiều quyền lực hơn cho những người sử dụng sớm và những người có nhiều tiền nhất.

Vì khái niệm này vẫn còn tương đối mới, nên nó có thể có những hạn chế mà cộng đồng tiền điện tử chưa thấy rõ. Mô hình này, không giống như bằng chứng công việc, không có hồ sơ theo dõi về hiệu suất. Hơn nữa, việc phân nhánh không được tự động khuyến khích bởi các hệ thống nhận hàng. Người xác nhận sẽ nhận được bản sao trùng lặp của cổ phần của họ trên chuỗi khối mới được phân nhánh khi một chuỗi khối phân tách

Tình trạng tiến thoái lưỡng nan “không có gì nguy hiểm” xảy ra khi trình xác thực ký kết ở cả hai phía của fork, cho phép họ có khả năng chi tiêu gấp đôi số tiền của mình và thu gấp đôi số phí giao dịch như một khoản lợi nhuận.

7. Proof-of-work so với Proof-of-stake

Rõ ràng là từ những giải thích trước đây rằng cả hai cơ chế đồng thuận đều có những ưu điểm và nhược điểm. Tất cả đều có cùng mục tiêu thiết yếu như những mục tiêu được liệt kê ở trên, nhưng họ sử dụng các phương pháp khác nhau để đạt được mục tiêu đó.

Sự khác biệt quan trọng giữa các cơ chế đồng thuận khác nhau là cách chúng ủy quyền và khen thưởng xác minh giao dịch. Các khác biệt khác được giải thích trong bảng dưới đây.

8. Khi nào nên sử dụng PoW hoặc PoS?

Cơ chế đồng thuận rất quan trọng đối với thiết kế phân tán của mạng blockchain vì nó làm giảm sự tập trung của các thực thể chịu trách nhiệm xác thực giao dịch. Để giữ các đặc điểm bất biến, không tin cậy và phân tán của mạng blockchain đòi hỏi một cơ chế đồng thuận hoạt động đầy đủ.

Loại đồng thuận cần thiết tùy thuộc vào nhu cầu của mạng. Ví dụ: cần có bằng chứng công việc để ngăn chặn gian lận, bảo mật và xây dựng lòng tin trong mạng. Người khai thác (hoặc bộ xử lý dữ liệu độc lập) không thể bị đánh lừa về một giao dịch vì có sự bảo vệ được cung cấp bởi PoW. Proof-of-work là một phương pháp bảo mật lịch sử giao dịch của tài sản tiền điện tử đồng thời tăng độ khó của việc thay đổi dữ liệu theo thời gian.

Yêu cầu của một nút tham gia chứng minh rằng công việc đã hoàn thành và được gửi đủ điều kiện để thêm các giao dịch mới vào chuỗi khối, bảo vệ mọi hoạt động độc hại.

Nếu có nhiều bản sao của chuỗi khối trên mạng, PoW sẽ giúp xác định bản sao hợp pháp nhất. Cuối cùng, bằng chứng công việc là điều cần thiết để xây dựng đồng hồ phân tán cho phép thợ đào tự do ra vào mạng trong khi duy trì tốc độ hoạt động nhất quán.

Tương tự, hiệu suất và bảo mật mạng là hậu quả đáng kể của việc sử dụng cơ chế dựa trên PoS. PoS được sử dụng khi yêu cầu tốc độ giao dịch cao cho các giao dịch trên chuỗi mỗi giây và thanh toán chuyển mạng thực tế. Hơn nữa, những người xác thực có khả năng sở hữu một lượng đáng kể mã thông báo mạng, điều này khuyến khích họ về mặt tài chính để giữ cho chuỗi an toàn.

Tuy nhiên, có một số nghi ngờ về sức mạnh của bảo mật PoS và PoW trước các mối đe dọa. Do đó, một cơ chế xác thực được gọi là bằng chứng không gian , hoặc (dự án Chia) được tạo ra để xác thực các giao dịch một cách an toàn. Chia sử dụng cơ chế đồng thuận bằng chứng không gian và bằng chứng thời gian để giải quyết một số vấn đề tập trung gây ảnh hưởng đến các blockchains PoW và PoS.

Dự luật MiCA – Markets in Crypto Assets của Liên minh châu Âu đã có một dòng liên quan đến tính bền vững môi trường được bổ sung trở lại, điều này có thể gây ra vấn đề cho các thợ đào Bitcoin trong khu vực. Liên minh châu Âu sẽ bỏ phiếu về việc áp dụng quy định Thị trường trong tài sản tiền điện tử ( MiCA ) vào cuối ngày thứ Hai. Các báo cáo cho thấy lệnh cấm gây tranh cãi đối với mã thông báo bằng chứng công việc ( Proof-of-Work – POW) bao gồm Bitcoin và Ethereum vẫn đang được xem xét, thu hút sự chỉ trích rộng rãi từ cộng đồng tiền điện tử.

EU sẽ bỏ phiếu về dự luật cấm tiền điện tử PoW vào hôm nay – CEO MicroStrategy gọi điều này là “sai lầm nghìn tỷ đô”

Vị thế pháp lý của việc khai thác Bitcoin ở Liên minh Châu Âu phụ thuộc vào kết quả của cuộc bỏ phiếu hôm nay trong Ủy ban Nghị viện Châu Âu về Thị trường Tài sản Tiền điện tử (MiCA).

Một dòng gây tranh cãi liên quan đến “tính bền vững môi trường tối thiểu” của việc khai thác tiền điện tử đã được giới thiệu lại vào hóa đơn sau khi được lấy ra trước đó. Dòng mới sẽ yêu cầu các nhà khai thác blockchain gửi một kế hoạch triển khai chi tiết cách họ sẽ tuân thủ tính bền vững về môi trường. Việc không gửi kế hoạch có thể cấm khai thác hoặc giao dịch tiền xu ở Liên minh Châu Âu.

Mặc dù nó không được nêu cụ thể, nhưng dự luật sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến các chuỗi bằng chứng công việc (PoW). PoW là thuật toán đồng thuận được sử dụng bởi mạng Bitcoin, Ethereum và một số tài sản tiền điện tử khác.

Tuy nhiên, vì Bitcoin (BTC) được phân cấp nên không có kế hoạch triển khai nào có thể được ban hành thay mặt cho nó. Việc không có kế hoạch như vậy có thể đe dọa sự tồn tại của các hoạt động khai thác Bitcoin trên toàn EU.

Theo một báo cáo của Trường Frankfurt vào tháng 11 năm ngoái, tính đến tháng 8 năm 2021, mạng Bitcoin hàng năm yêu cầu 90,86 Terrawatt giờ (Tw / H) năng lượng. Đó là khoảng 0,05% tổng lượng tiêu thụ toàn cầu. Mạng lưới này chỉ chịu trách nhiệm cho khoảng 0,08% tổng lượng khí thải carbon toàn cầu, mặc dù các số liệu này rất khó tính toán chính xác.

Thành viên quốc hội Pháp Pierre Person cảnh báo rằng lệnh cấm khai thác sẽ khiến tài năng và sự đổi mới ra khỏi khu vực. Anh ấy nói trong một tweet hôm thứ Bảy rằng sự cấm đoán Bitcoin và Ether (ETH).

Có liên quan: Hợp nhất và tập trung: Quy định AML mới của Châu Âu sẽ ảnh hưởng như thế nào đến tiền điện tử

Nếu dự luật được thông qua như hiện tại, Ethereum sẽ không tham gia lâu. Mạng dự kiến ​​sẽ hoàn thành “Hợp nhất” Ethereum 2.0 vào một thời điểm nào đó trong năm nay thành mạng bằng chứng cổ phần (Proof-of-Stack – PoS). Tuy nhiên, có thể có nhiều sự phân nhánh nghiêm trọng hơn đối với các thợ đào Bitcoin

Cuộc bỏ phiếu được thiết lập để diễn ra trong một phiên bắt đầu lúc 8:45 AM ET (1:45 PM CET) hôm nay. Lệnh cấm POW đã được đưa vào đề xuất của MiCA vào cuối tuần qua, bất chấp những đảm bảo ban đầu từ báo cáo viên của dự luật, Thành viên Quốc hội Stefan Berger, rằng lệnh cấm sẽ được bãi bỏ.

Cụ thể, các bộ trưởng EU dự kiến ​​sẽ bỏ phiếu thông qua một trong hai phiên bản của dự luật, một phiên bản có lệnh cấm POW và một phiên bản không có. Chi phí năng lượng cao và lượng khí thải carbon của việc khai thác mã thông báo POW là một điểm mấu chốt đối với nghị viện EU.

Việc bỏ phiếu cho dự luật MiCA đã bị hoãn vào tháng trước sau những chỉ trích ban đầu về lệnh cấm POW. Nhưng các nhà lập pháp EU đã nhấn mạnh về tính cấp thiết của quy định tiền điện tử, với lý do lo ngại về việc các thực thể trong danh sách đen sử dụng để lách các lệnh trừng phạt kinh tế.

Lệnh cấm POW bị cộng đồng tiền điện tử lên án.

Các thành viên của cộng đồng tiền điện tử lo ngại về khả năng có lệnh cấm POW. Một số thành viên của Nghị viện châu Âu cũng bày tỏ sự phản đối của họ đối với lệnh cấm.

Chính trị gia người Pháp Pierre Person cho biết động thái này sẽ lên án tương lai của tiền điện tử ở EU và nói rằng nó sẽ làm phức tạp các quy định đối với các không gian đang phát triển như DeFi và NFT.

Thành viên quốc hội Hà Lan Dorien Rookmaker cho biết lệnh cấm POW sẽ khuyến khích việc lách luật và đẩy ngành công nghiệp tiền điện tử ra khỏi châu Âu.

Jean-Marie Mognetti, đồng sáng lập và Giám đốc điều hành tại công ty quản lý tài sản kỹ thuật số CoinShares cho biết động thái này là thiển cận và bỏ qua thực tế rằng phần lớn hoạt động khai thác PoW hiện đang chuyển sang các nguồn điện thân thiện với carbon, chẳng hạn như khí đốt tự nhiên và năng lượng tái tạo. Mognetti cũng chỉ ra rằng những tiến bộ trong công nghệ khai thác đã làm giảm nhu cầu năng lượng của nó.

Proof of Stake (PoS) được giới thiệu vào năm 2011 tại diễn đàn Bitcointalk như một giải pháp cho cơ chế đồng thuận Proof of Work (PoW) của Bitcoin vào lúc đó. PoS đã được chứng minh sẽ là giải pháp tương lai cho PoW khi có khả năng giải quyết hiệu quả các vấn đề Bitcoin đang gặp phải, cụ thể là mức tiêu thụ điện năng quá lớn sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường.

1. Proof of Stake – PoS là gì ?

Proof of Stake là quá trình lựa chọn ngẫu nhiên các ‘Node’ (người xác thực) trong hệ thống để tham gia quá trình xác thực các giao dịch trong khối, ký xác nhận khối và đưa vào chuỗi khối (blockchain).

Các node được lựa chọn được gọi là ‘Validator’. Quá trình lựa chọn sẽ thông qua các yếu tố như: tính ngẫu nhiên, số lượng coin các Node tham gia quá trình đăng ký xác thực và độ tuổi của các Node.

Quá trình lựa chọn:

• Tính ngẫu nhiên của PoS sẽ đảm bảo tính công bằng cho các node tham gia ngược lại với cơ chế đồng thuận PoW – khi các Node có lợi thế về hiệu suất (năng lượng) sẽ có cơ hội cao hơn để xác thực khối. Với PoS các Node được lựa chọn ngẫu nhiên để tham gia xác thực thường là các Node có tỉ lệ hàm băm (hashrate) thấp nhất.
• Số lượng coin các Node nắm giữ cũng là yếu tố quyết định Node có được lựa chọn hay không. Cơ chế PoS buộc người xác thực phải ký gửi một số lượng coin nhất định để đảm bảo tính xác thực ở mức cao nhất và đảm bảo tính cạnh tranh công bằng khi phần thưởng nhận về trong PoS là tất cả phí giao dịch diễn ra khối.
• Độ tuổi coin của Node là khoảng thời gian các Node tham gia ký gửi coin được yêu cầu đến khi có cơ hội được lựa chọn. Độ tuổi được dựa trên công thức nhân số ngày các coin được giữ làm cổ phần với số lượng các coin đó.

Để một Node trở thành Validator thì các dựa trên ba yếu tố trên để đánh giá một node bất kì đóng góp vào quá trình xác thực các giao dịch trong khối và thêm vào chuỗi khối (blockchain).

2. Proof of Stake hoạt động như thế nào ?

Ban đầu người tham gia phải ký gửi một lượng coin vào hệ thống hay được gọi là Mining Pool. Lúc này quá trình lựa chọn và biểu quyết sẽ được diễn ra dựa trên các yếu tố được nhắc ở trên để các Nodes có thể trở thành các Validators.

Công việc của Validator là xác nhận các giao dịch có trong khối, ký xác nhận, thêm khối vào chuỗi khối và cuối cùng là nhận phần thưởng. Phần thưởng ở đây sẽ là các phí giao dịch trong khối đó. Trong trường hợp Validators xác nhận sai hoặc vi phạm hệ thống (hack) sẽ mất toàn bộ số coin đã ký gửi và không thể trở thành Validator trong một khoảng thời gian nhất định. Phần thưởng nhận được thường sẽ ít hơn số lượng coin Validator đó đã ký gửi nhằm đảm bảo tính an toàn cho hệ thống khi bị tấn công, phần lỗ cũng sẽ nhiều hơn lãi nếu vi phạm xác thực.

Phần thưởng sẽ được trao cho các Validator sau khi từ bỏ quyền xác thực trong một khoảng thời gian cụ thể theo quy định trước đó để đề phòng trường hợp xấu là Validator làm giả xác thực và trốn chạy.

Attack 51% trong PoS

Attack 51% là việc nắm giữ số lượng coin chiếm hơn 50% coin trong toàn hệ thống của một tổ chức hoặc cá nhân. Lúc này, tổ chức hoặc cá nhân đó có quyền ghi đè lên cơ chế đồng thuận của mạng lưới và thực hiện các hành vi độc hại với số lượng lớn coin trong hệ thống vì họ có quyền biểu quyết.

Về cơ bản attack 51% là rất khó vì phải trả rất lớn chi phí về năng lượng hay chi phí để sở hữu hơn 50% trên tổng khối lượng coin là rất cao nếu coin đó đang có giá trị hóa cao,

3. Ưu điểm và nhược điểm của Proof of Stake – PoS

Ưu điểm

• Bảo vệ môi trường: PoS không đòi hỏi quá nhiều máy chủ tham gia quá trình khai thác – vốn tiêu thụ nguồn điện năng rất lớn để giải các thuật toán với mục đích đóng một khối.
• Tính bảo mật cao: Khi các điều kiện để tấn công hệ thống là quá khó (phải nắm giữ hơn 50% tổng số lượng coin) và sẽ mất toàn bộ số lượng coin khi tấn công thất bại khiến phần thiệt hại nặng nề hơn phần thưởng đáng lẻ nhận được.
• Phí giao dịch thấp: Do không phải trả cho các thợ đào (PoW) nên chi phí giao dịch được giảm đáng kể.

Nhược điểm:

• Tính phi tập trung: Validator là người nắm giữ nhiều số lượng coin sẽ có tiếng nói có trọng lượng hơn, điều này làm mất đi tính phi tập trung của dự án khi các nhà phát triển dự án phải nghe theo ý của những người nắm giữ số lượng coin lớn.
• Khóa coin/token: Người tham gia quá trình xác thực sẽ phải ký gửi coin của mình trong một khoảng thời gian cố định vào hệ thống và được khóa số lượng coin đó. Điều này có thể gây thiệt hại nếu giá trị của đồng coin giảm nhưng không thể cắt lỗ.

4. Tổng kết

Cơ chế đồng thuận Proof of Stake là một bước tiến lớn trong quá trình giải quyết các vấn đề mà PoW đang gặp phải liên quan đến môi trường, phí giao dịch, và tính công bằng (các thợ đào PoW với máy đào nhanh và mạnh có lợi thế lớn hơn rất nhiều khi tham gia quá trình đào coin và nhận thưởng). Ngày càng có nhiều giải pháp hơn trong việc giải quyết các vấn đề mà các ông lớn Bitcoin hay Ethereum đang gặp phải và hướng đến một môi trường lành mạnh và tươi sáng hơn cho thị trường tiền điện tử.