Hiểu sâu hơn về một khái niệm phổ biến – nhưng trong khi đó lại bị hiểu nhầm rộng rãi – trong công nghệ blockchain: thuật toán đồng thuận.
Chuyên gia Take
Cointelegraph đang theo dõi sự phát triển của một chuỗi khối hoàn toàn mới từ khi thành lập đến mạng chính và hơn thế nữa thông qua loạt bài của nó, Inside of the Blockchain Developer’s Brain. Trong các phần trước, Andrew Levine của Koinos Team thảo luận một số thách thức nhóm 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 “cuộc khủng hoảng” đang cản trở 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 một là về bằng chứng công việc, phần hai là về bằng chứng cổ phần và phần ba là về bằng chứng cháy.
Trong bài viết này, tôi muốn tận dụng quan điểm độc đáo của mình để giúp người đọc hiểu sâu hơn về một khái niệm phổ biến trong công nghệ blockchain, nhưng cũng là một khái niệm bị hiểu nhầm một cách đáng tiếc: thuật toán đồng thuận.
Để hiểu sâu sắc về thành phần này của blockchain, một trong những điều tôi luôn muốn làm trong các bài viết này là bắt đầu bằng cách lùi lại một bước và nhìn vào bức tranh toàn cảnh bởi vì thuật toán đồng thuận chỉ là một phần nhỏ của một hệ thống lớn hơn nhiều.
Blockchains là một trò chơi trong đó người chơi cạnh tranh để xác thực các giao dịch bằng cách nhóm chúng thành các khối khớp với các khối giao dịch đang được tạo bởi những người chơi khác. Mật mã được sử dụng để che giấu dữ liệu có thể cho phép những người này gian lận. Một quy trình ngẫu nhiên được sử dụng để phân phối mã thông báo kỹ thuật số cho những người chơi theo quy tắc và tạo ra các khối khớp với các khối do người khác gửi. Sau đó, các khối này được liên kết với nhau để tạo ra một bản ghi có thể xác minh được 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 “fork” vì chuỗi hiện đang chuyển sang hai hướng khác nhau. Điều này hoàn toàn ngược lại với những gì chúng ta muốn xảy ra. Toàn bộ giá trị của một chuỗi khối bắt nguồn từ thực tế là tất cả mọi người đều đồng ý – đã đi đến thống nhất – về những giao dịch xảy ra khi nào. Do đó, các thuật toán đồng thuận nhằm giải quyết các ngã ba.
Sự đổi mới thực sự của Satoshi
Vào cuối ngày, điều đảm bảo rằng mọi người đều cập nhật cơ sở dữ liệu của họ để khớp với nhau là cách họ bị trừng phạt khi không làm như vậy. Các giao thức chứa các quy tắc để sắp xếp các giao dịch một cách hợp lý, nhưng nếu không có hậu quả do vi phạm các quy tắc đó, chúng sẽ vô hiệu. Sự đổi mới thực sự mà Satoshi Nakamoto đưa ra trong sách trắng về Bitcoin (BTC) là việc sử dụng các biện pháp khuyến khích kinh tế một cách thanh lịch.
Satoshi Nakamoto không phát minh ra ý tưởng về “đồng tiền điện tử”. Ông đã tạo ra một hệ thống thanh lịch để kết hợp tiền mã hóa với kinh tế học để tận dụng các đồng tiền điện tử, hiện được gọi là tiền điện tử, sử dụng các biện pháp khuyến khích để giải quyết các vấn đề mà một mình thuật toán không thể giải quyết được. Thiết kế của ông buộc mọi người phải hy sinh tiền để khai thác các khối giao dịch. Mọi người sẽ phải hy sinh số tiền này hết lần này đến lần khác bằng cách chơi theo các quy tắc của hệ thống và cố gắng tổ chức các giao dịch thành các khối để mọi người khác trong mạng chấp nhận. Nếu họ làm điều này đủ lâu, họ sẽ nhận được phần thưởng bằng đơn vị tiền tệ của nền tảng.
Tất nhiên, không có cách nào để blockchain biết rằng tiền đã được sử dụng dưới dạng USD, yên hoặc euro, đó là lý do tại sao anh ta sử dụng proxy dưới dạng công việc vô nghĩa. Anh ấy đã làm cho việc khai thác các khối trở nên khó khăn một cách không cần thiết để bất kỳ ai khai thác thành công một khối nhất thiết phải chi tiền cho phần cứng và năng lượng để chạy phần cứng đó. Vì vậy, mỗi khối được khai thác thành công được hỗ trợ bởi số tiền đã được hy sinh không chỉ vào phần cứng mà còn dựa trên năng lượng cần thiết để chạy phần cứng đó và tạo ra khối đó. Bất cứ khi nào có fork, các thuật toán đồng thuận bằng chứng công việc (PoW) là một hệ thống tự động, theo đó fork được hỗ trợ bởi nhiều công việc nhất là fork “đúng”.
Có liên quan: Evidence-of-stake so với evidence-of-function: Sự khác biệt được giải thích
Điều này có nghĩa là tất cả những người tiếp tục sản xuất khối trong đợt fork đó sẽ tiếp tục kiếm được phần thưởng và tất cả những người tiếp tục sản xuất khối trên đợt fork khác sẽ không kiếm được phần thưởng. Vì những người này đã chi tiền của họ để mua phần cứng và chạy nó để sản xuất các khối, nên hình phạt rất dễ dàng vì họ đã bị trừng phạt bằng tiền. Họ đã tiêu tiền của mình vì vậy nếu họ muốn tiếp tục sản xuất các khối trên dây chuyền sai, điều đó cũng tốt. Họ sẽ không kiếm được bất kỳ phần thưởng nào và họ sẽ không kiếm lại được tiền của mình. Họ sẽ hy sinh số tiền đó mà không có gì. Các khối của họ sẽ không được mạng chấp nhận và họ sẽ không kiếm được bất kỳ mã thông báo nào.
Hệ thống bằng chứng công việc này đảm bảo rằng cách duy nhất một người không muốn chơi theo luật, một tác nhân độc hại, là có được và chạy nhiều phần cứng hơn tất cả những người khác cộng lại, chẳng hạn như bằng cách thực hiện một cuộc tấn công 51%.
Đây là sự sang trọng đằng sau bằng chứng công việc. Hệ thống không thể hoạt động nếu không hy sinh lượng vốn ngày càng tăng. Satoshi đã kết hợp tiền mã hóa và kinh tế học để tạo ra một sổ cái các giao dịch đáng tin cậy đến mức không thể tin được.
Tuy nhiên, có những thuật toán đồng thuận khác nhau hoạt động theo những cách hơi khác nhau. Nổi tiếng nhất trong số đó là bằng chứng cổ phần (PoS), mà tôi sẽ thảo luận trong bài viết tiếp theo của loạt bài này. Sau đó, tôi sẽ thảo luận về thuật toán mà chúng tôi sẽ sử dụng trong Koinos, đây là thuật toán đầu tiên của nó trong một blockchain mục đích chung.
