Đạt được sự hiểu biết sâu sắc hơn về một khái niệm phổ biến – nhưng bị hiểu lầm rộng rãi – trong công nghệ blockchain: thuật toán đồng thuận.
Chuyên gia lấy
Cointelegraph đang theo dõi sự phát triển của một blockchain hoàn toàn mới từ khi thành lập đến mainnet và hơn thế nữa thông qua loạt bài Within the Blockchain Developer’s Thoughts. Ở những phần trước, Andrew Levine Nhóm Koinos thảo luận Một số thách thức nhóm nghiên cứu đã phải đối mặt kể từ khi xác định các vấn đề chính mà họ dự định giải quyết và vạch ra ba trong số các “cuộc khủng hoảng” đang kìm hãm việc áp dụng blockchain: khả năng nâng cấp, khả năng mở rộng và Quản trị. Loạt bài này tập trung vào thuật toán đồng thuận: Phần 1 là về bằng chứng công việc, Phần 2 là về bằng chứng cổ phần và Phần 3 là về bằng chứng đốt cháy.
Bài viết này là bài thứ hai trong loạt bài của tôi về các thuật toán đồng thuận, trong đó tôi tận dụng quan điểm độc đáo của mình để giúp người đọc hiểu sâu hơn về khái niệm thường bị hiểu lầm này. Trong bài viết đầu tiên trong loạt bài, tôi đã khám phá bằng chứng công việc (thuật toán đồng thuận OG) và, trong bài viết này, tôi sẽ khám phá bằng chứng cổ phần.
Như tôi đã giải thích trong bài viết cuối cùng, từ góc độ lý thuyết trò chơi, blockchain là một trò chơi trong đó người chơi cạnh tranh để Xác nhận các giao dịch bằng cách nhóm chúng thành các khối phù hợp với các khối giao dịch được tạo bởi những người chơi khác. Mật mã được sử dụng để ẩn dữ liệu cho phép những người này gian lận, và sau đó một quy trình ngẫu nhiên được sử dụng để phân phối mã thông báo kỹ thuật số cho những người chơi theo các quy tắc và khối sản xuất phù hợp với các khối do người khác gửi. Các khối này sau đó được xích lại với nhau để tạo ra một bản ghi có thể kiểm chứng của tất cả các giao dịch đã từng được thực hiện trên mạng.
Khi mọi người tạo ra các khối mới với các giao dịch khác nhau trong đó, chúng tôi gọi đây là “ngã ba”, bởi vì chuỗi hiện đang chuyển sang hai hướng khác nhau và điều đảm bảo rằng mọi người cập nhật cơ sở dữ liệu của họ để phù hợp với nhau là cách họ bị trừng phạt khi họ không.
Sự đổi mới thực sự trong Bitcoin (BTC) là tạo ra một hệ thống thanh lịch để kết hợp mật mã với kinh tế học để tận dụng tiền điện tử (bây giờ được gọi là “tiền điện tử”) để sử dụng các ưu đãi để giải quyết các vấn đề mà một mình các thuật toán không thể giải quyết. Mọi người buộc phải thực hiện công việc vô nghĩa để khai thác các khối, nhưng an ninh không bắt nguồn từ hiệu suất công việc, mà là kiến thức rằng công việc này không thể đạt được nếu không có sự hy sinh vốn. Nếu đây không phải là trường hợp, thì sẽ không có thành phần kinh tế nào cho hệ thống.
Công việc là một công việc có thể kiểm chứng Proxy vì vốn hy sinh. Bởi vì mạng không có phương tiện “hiểu” tiền bên ngoài nó, một hệ thống cần được thực hiện để chuyển đổi khuyến khích bên ngoài (tiền tệ fiat) thành một cái gì đó mà mạng có thể hiểu – băm. Một tài khoản càng tạo ra nhiều băm, nó càng phải hy sinh nhiều vốn và càng khuyến khích tạo ra các khối trên ngã ba chính xác.
Vì những người này đã chi tiền để có được phần cứng và chạy nó để sản xuất các khối, hình phạt khuyến khích của họ rất dễ dàng vì họ đã bị trừng phạt! Họ đã tiêu tiền của họ, vì vậy nếu họ muốn tiếp tục sản xuất các khối trên chuỗi sai, điều đó là tốt. Họ sẽ không kiếm được bất kỳ phần thưởng nào và họ sẽ không kiếm lại tiền. Họ sẽ hy sinh số tiền đó mà không vì bất cứ điều gì. Các khối của họ sẽ không được mạng chấp nhận và Họ sẽ không kiếm được bất kỳ token nào.
Hệ thống chứng minh công việc này đảm bảo rằng cách duy nhất một người không muốn chơi theo các quy tắc (hay còn gọi là một tác nhân độc hại) là có được và chạy nhiều phần cứng hơn mọi người khác cộng lại (tức là, gắn một cuộc tấn công 51%). Đây là sự thanh lịch đằng sau bằng chứng công việc. Hệ thống không thể hoạt động mà không hy sinh số vốn ngày càng tăng. Tuy nhiên, bằng chứng cổ phần hoạt động theo một cách cơ bản khác có hậu quả lý thuyết trò chơi quan trọng.
Liên quan: Bằng chứng cổ phần so với bằng chứng công việc: Sự khác biệt được giải thích
Bằng chứng cổ phần
Proof-of-stake (PoS) lần đầu tiên được đề xuất vào năm 2011 bởi thành viên diễn đàn Bitcointalk QuantumMechanic như một sự thay thế ít tốn kém hơn (đối với người khai thác) để chứng minh công việc:
“Tôi tự hỏi liệu khi bitcoin trở nên được phân phối rộng rãi hơn, liệu một sự chuyển đổi từ một hệ thống dựa trên bằng chứng công việc sang bằng chứng về s hay không.Lấy một có thể xảy ra. Điều tôi muốn nói bằng chứng về cổ phần là thay vì ‘bỏ phiếu’ của bạn về lịch sử giao dịch được chấp nhận được cân nhắc bởi phần tài nguyên máy tính bạn mang đến mạng, nó được tính bởi số lượng bitcoin bạn có thể chứng minh bạn sở hữu, sử dụng khóa riêng của bạn.
Thay vì buộc các nhà sản xuất khối phải hy sinh vốn để có được và chạy phần cứng để đạt được khả năng kiếm được phần thưởng khối, trong bằng chứng cổ phần, chủ sở hữu mã thông báo chỉ cần hy sinh thanh khoản vốn của họ để kiếm được phần thưởng khối. Những người đã nắm giữ mã thông báo của một mạng có thể kiếm được nhiều token hơn nếu họ từ bỏ quyền chuyển các token đó trong một khoảng thời gian.
Đây là một ưu đãi hấp dẫn cho những người đã quen với việc hy sinh tiền để mua và chạy phần cứng để kiếm được phần thưởng khối. Bằng chứng công việc là tuyệt vời cho việc khởi động một bu tiền điện tử, một khi giai đoạn đó kết thúc, những người nắm giữ loại tiền tệ có giá trị này thấy mình phải trao đổi thành quả lao động của họ – loại tiền tệ có giá trị đó – cho một loại tiền tệ bên ngoài (thường là tiền tệ fiat mà họ đang cạnh tranh) để mua thiết bị vốn và năng lượng chỉ để duy trì hệ thống của họ.
Liên quan: Evidence-of-stake so với evidence-of-function: Cái nào ‘công bằng hơn’?
Bằng chứng cổ phần là tuyệt vời để cho phép những người này tăng tỷ suất lợi nhuận của họ trong khi cho phép họ duy trì quyền kiểm soát mạng. Vấn đề là nó làm giảm an ninh mạng vì tác nhân độc hại không còn cần phải hy sinh tiền của họ trên một lượng lớn phần cứng và chạy nó để gắn kết một cuộc tấn công. Kẻ tấn công chỉ cần mua 51% tiền tệ cơ bản của nền tảng và đặt cược nó để kiểm soát mạng.
Để ngăn chặn cuộc tấn công này, các hệ thống PoS phải thực hiện các hệ thống bổ sung để “cắt” phần thưởng khối của một người xác nhận đã tạo ra các khối không thể đảo ngược trên chuỗi “mất” (“điều kiện cắt”). Ý tưởng là, nếu ai đó có được 49% nguồn cung token và sử dụng cổ phần đó để tạo ra các khối trên một ngã ba bị mất, họ sẽ mất mã thông báo cổ phần của họ trên chuỗi chính.
Đây là những hệ thống phức tạp được thiết kế để “vuốt lại” phần thưởng khối từ tài khoản người dùng, điều này làm tăng thêm chi phí tính toán của mạng trong khi nêu lên mối quan tâm đạo đức hợp pháp (“Đó có phải là tiền của tôi nếu nó có thể bị cắt giảm không?”). Chúng cũng chỉ hoạt động nếu kẻ tấn công không có được 51% nguồn cung token. Điều này đặc biệt có vấn đề trong một thế giới với các sàn giao dịch tập trung có tính năng đặt cược lưu ký. Điều này có nghĩa là một sàn giao dịch hoàn toàn có thể tự kiểm soát hơn 51% nguồn cung token nhất định mà không phải chịu bất kỳ rủi ro nào, làm cho chi phí của một cuộc tấn công de minimis. Trên thực tế, điều này đã xảy ra trong lịch sử gần đây trên một trong những blockchain được sử dụng nhiều nhất trên thế giới, có lúc trị giá gần 2 tỷ đô la: Steem.
Một lịch sử tuyệt vời của sự kiện đó có thể được tìm thấy ở đây. Các chi tiết quan trọng cho mục đích của chúng tôi, theo tài khoản đó, là các quỹ được nắm giữ bởi ba sàn giao dịch đã được sử dụng thành công để có được 51% quyền kiểm soát một blockchain lớn. Lấy quan điểm từ thiện nhất của tất cả những người tham gia, nó chỉ đơn giản là “chi phí” tất cả các thực thể này rất ít để kiểm soát chuỗi vì họ đã mua cổ phần lớn với chi phí rất thấp. Trên thực tế, các sàn giao dịch tập trung theo nghĩa đen là Trả tiền để tích lũy cổ phần lớn vì mục đích của chúng là hoạt động như những người giám sát tập trung các token.
Liên quan: Làm thế nào saga Steem phơi bày sự nguy hiểm của hồ bơi staking
Thực hiện các điều kiện cắt giảm này không có nghĩa là tầm thường, đó là lý do tại sao rất nhiều dự án chứng minh cổ phần như Solana, bằng cách thừa nhận của chính họ, đã đưa ra với các giải pháp tập trung tại chỗ và tại sao rất nhiều dự án khác (như ETH 2.) đang mất rất nhiều thời gian để thực hiện PoS. Giải pháp điển hình là cung cấp cho một nền tảng một cổ phần đủ lớn để chỉ riêng nó có quyền xác định ai là một diễn viên độc hại và cắt giảm phần thưởng của họ.
Tóm lại, bằng chứng công việc là tốt cho việc phân cấp bootstrapping, nhưng nó không hiệu quả. Bằng chứng cổ phần là tốt cho việc giảm chi phí hoạt động của một mạng lưới phi tập trung liên quan đến bằng chứng công việc, nhưng nó tiếp tục cố thủ các thợ mỏ, đòi hỏi các điều kiện cắt giảm phức tạp và có vấn đề về đạo đức và không ngăn chặn được “các cuộc tấn công trao đổi”.
Những gì tôi sẽ thảo luận trong bài viết tiếp theo của tôi là câu hỏi giả thuyết về việc liệu có một giải pháp “tốt nhất của cả hai thế giới” cung cấp sự phân cấp và bảo mật của bằng chứng công việc với hiệu quả của bằng chứng cổ phần. Vì vậy, hãy theo dõi!
