Proof of Stake (PoS) là một thuật toán đồng thuận phổ biến đang từ từ thay thế Proof of Work (PoW). Thay vì cần nguồn năng lượng dồi dào tính toán để xác nhận giao dịch người xác thực phải stake tiền điện tử của mình. Proof of Stake cũng điều chỉnh tính phi tập trung, bảo mật và có thể mở rộng.
Tuy vậy, Proof of Stake nhiều khả năng khó tiếp cận hơn nếu khách hàng không có tiền điện tử. Một cuộc tấn công 51% cũng có khả năng dễ dàng diễn ra với các blockchain có vốn hóa thị trường thấp.
Cho tới thời điểm này, Proof of Stake đã là nền tảng đồng thuận phổ biến nhất cho các mạng blockchain hiện tại. Tuy nhiên với đông đảo biến thể, sẽ hơi khó để nắm bắt các khái niệm trọng tâm của chúng nhưng tất cả các loại Proof of Stake đều chia sẽ các khái niệm cốt lõi chính.
Proof of Stake là gì?
Proof of Stake đã được giới thiệu trên diễn đàn bitcointalk vào nằm 2011. Ban đầu, nó được đề xuất như một biện pháp cho các vấn đề của Proof of Work. Mặc dù cả 2 đều có chung mục tiêu là có được sự đồng thuận trong Blockchain tuy nhiên quá trình thực hiện lại hoàn toàn khác nhau. Thay vì cần cung cấp bằng chứng tính toán chuyên sâu, người tham gia chỉ cần chứng minh rằng họ đã stake tiền điện tử.
Proof of Stake hoạt động ra sao?
Quá trình PoS ảnh hưởng bởi hai phần khác nhau của làm việc. Đầu tiên, một nút mạng kiểm định phải đặt token với nền blockchain thành một dạng cổ phần. Token có thể sẽ bị đóng thêm một thời gian. Cổ phần nhiều hơn sẽ gia tăng lợi nhuận nếu nút mạng được chọn nhằm tạo thêm khối.
Cũng phải hiểu rằng nút mạng cổ phần cao hơn được lựa chọn là khi PoS được sử dụng. Điều này hạn chế người kiểm định tham gia mạnh vào cuộc game hơn sẽ tránh cho bạn không thành công về kinh doanh nếu hoạt động khác.
Phần thứ hai của PoS ảnh hưởng việc chọn ngẫu nhiên người kiểm định tạo được khối (block) . Có vài một cách để chọn người kiểm định, Bao gồm:
- Trường hợp Sử dụng Coin Age tính thời gian khi nút mạng người kiểm định đã stake coin, tương ứng với số lượng coin đã stake. Thấp khi nút mạng được chọn bởi người kiểm định và coin-age của khối sẽ trả về 0. Ngoài ra đối với nút mạng người kiểm định phải chờ đợi một khoảng thời gian đến khi được tạo khối khác.
- Chọn khối ngẫu nhiên nhằm cho thấy người kiểm định có cổ phần cao nhất cùng giá hash thấp nhất. Cũng nên lưu ý việc nhiều người gia nhập mạng lưới còn có thể biết cổ phần được người kiểm định nút mạng đưa vô.
Khi một nút mạng được chọn, người kiểm định nút mạng chứng thực thoả thuận bên trong khối và kèm theo ký khối. Sẽ người kiểm định nút mạng khác biết khối giao dịch có đúng không. Nếu đa số người kiểm định công nhận khối, khối có thể sẽ thành một phần của blockchain. Khi đó, người kiểm định nút mạng được chọn sẽ có được giá trao đổi hoặc một phần thưởng.
Tuy nhiên, sẽ có một khối bị cho là sai (lỗi) nếu như nhiều người kiểm định khác công nhận khối. Cũng khi đó, người kiểm định được chọn hy sinh một phần stake rồi tiến trình sẽ bắt đầu trở lại. Hệ quả là người tạo khối sẽ bị nghiêm cấm tạo bất kì khối mới (sản xuất) trong tương lai.
Ưu và nhược điểm của Proof of Stake
Ưu điểm PoS
Tiết kiệm năng lượng: Mô hình PoS thống nhất sử dụng nút của người kiểm định nhằm tạo một khối thay vì PoW, khi nhiều thợ đào tham gia sẽ giải quyết vấn đề trên khối. Vì vậy, PoS ít điện năng hơn.
Không tốn phí thiết bị đầu vào cho người khởi tạo (Thợ đào): Giao thức PoS không cần người kiểm định và có năng lực phần cứng mạnh mẽ chứ không giống PoW. Việc không cần phần cứng mạnh mẽ làm người sử dụng PoS đơn giản hơn nhiều.
Có thể mở rộng nhanh hơn: Blockchain dùng giao thức PoS cho phép xây dựng nhiều hệ thống để tăng cường năng lực của họ, chẳng hạn như chia khối. Sẽ giúp hệ thống blockchain tăng hiệu năng và trở nên linh hoạt. Phân phần giúp blockchain cải thiện tốc độ tạo khối.
Nhược Điểm PoS
Vấn đề Nothing in stake: Người kiểm định (thợ đào) không cần bất cứ thiết bị nào khi tạo lập và thực hiện tạo khối theo hướng gia tăng số lượng token stake của họ lên. Trong các chuỗi phụ, người kiểm định muốn gia tăng giá trị của bản thân thông qua việc tạo khối trên nhiều nhánh khác nhau của blockchain và đây được xem là một vấn đề ‘ Nothing in stake ’. Do vậy, blockchain áp dụng giao thức PoS không cần có quy định riêng hay giải pháp bảo mật nhằm chống lại vấn đề trên.
Ưu tiên số lượng stake lớn: PoS chỉ ưu tiên số stake của người kiểm định. Stake lớn hơn đặt người kiểm định ở vị thế cao hơn và thường lựa chọn nhiều hơn các nút mạng đắt nhất để tạo nên một vấn đề trong thứ tự xếp hạng.
Tấn công 51%: Mặc dù Proof of Work cũng thường chịu tấn công 51%, tuy nhiên so sánh với bitcoin để tiến hành việc tương tự trên blockchain Proof of Stake đơn giản hơn một chút. Nếu giá cả của một token suy giảm trên blockchain có vốn hoá càng thấp, do đó về mặt pháp lý, việc mua hơn 50% tổng số token nhằm khống chế nó sẽ trở nên đơn giản.
So sánh Proof of Work và Proof of Stake
Có những điểm khác biệt cốt lõi khi mọi người so sánh hai cơ chế đồng thuận này.
Proof of Work (PoW) | Proof of Stake (PoS) | |
Thiết bị cần thiết | Thiết bị đào | Số tiền tối thiểu hoặc không cần tiền |
Tiêu thụ năng lượng | Cao | Thấp |
Xu hướng | Tập trung hóa | Tính phi tập trung |
Phương pháp xác thực | Bằng chứng tính toán | Stake tiền mã hóa |
Dẫu vậy, có nhiều nền tảng giải pháp Proof of Stake sự khác nhau trên các blockchain. Mỗi nền tảng giải pháp có khả năng có thêm các đặc trưng riêng.
Một số biến thể của cơ chế đồng thuận Proof of Stake
Proof of Stake có mức độ tuỳ chọn cao. Mỗi người có thể sửa đổi cơ chế này ứng với những tình huống sử dụng cụ thể của blockchain. Dưới đây là những “biến thể” hay thấy nhất của cơ chế này khác
Delegated Proof of Stake (DPoS)
Delegated Proof of Stake (Bằng cổ phần được uỷ quyền) giúp người chơi stake làm tiền mã hoá mà không cần thiết sử dụng một trình xác thực. .Trong trường hợp ngược lại, người ta có thể stake vào trình xác thực nhằm tìm kiếm được thưởng khối.
Có những người uỷ quyền góp đằng sau một trình xác thực tốt, thì cơ may được lựa chọn của bạn cũng nhiều. Thông thường, những trình xác thực có thể tăng khoản phí chia với người uỷ quyền nhằm tạo ra giá trị. Công nhận của trình xác thực cũng là một vai trò thiết yếu cho nhiều người uỷ quyền.
Nominated Proof of Stake (NPoS)
Nominated Proof of Stake (Các cổ phần được đề cử) là một cơ chế đồng thuận được thành lập tại Polkadot. Cũng có vài sự giống với Delegated Proof of Stake, mặc dù vânx có một phần khác biệt nhỏ. Nếu một người đề cử (người uỷ quyền) stake chọn một trình xác thực khác, ông cũng có thể bán cổ phần của công ty.
Với người được đề cử có thể dùng tất cả 16 trình xác thực của stake. Khi hoàn thành, hệ thống sẽ phân chia đều cổ phần của công ty theo từng trình xác thực đã chọn lựa. Polkadot cũng sử dụng những lối tiếp cận như toán học cùng thuyết chính trị khi lựa chọn ai sẽ tạo ra một khối mới.
Proof of Staked Authority (PoSA)
BNB Smart Chain sử dụng Proof of Staked Authority sẽ tạo ra sự đồng thuận của nhóm. Cơ chế đồng thuận này hợp nhất Proof of Authority vào Proof of Stake, để nhiều trình xác thực thay phiên nhau thành những khối. Một đội có 21 trình xác thực đang làm việc đảm bảo tiêu chuẩn tham dự và được lựa chọn theo tổng số BNB do nhóm stake hay đã uỷ quyền với mạng. Điều tương tự được đánh dấu theo thời gian nơi BNB Chain lưu giữ các lựa chọn.
Tổng kết
Cách thức con người tạo các phiên thanh toán trên những hệ thống blockchain đã biến đổi nhiều tính từ khi Bitcoin xuất hiện. Giờ đây, con người không còn cần thiết phải căn cứ trên sức mạnh máy tính mới tìm được sự đồng thuận tiền mật mã. Mặc dù Proof of Stake có những lợi thế và lịch sử đã chỉ rõ các Proof of Stake đang làm việc rất tốt. Theo lịch sử, vẻ như Bitcoin sẽ là một trong số những dự án Proof of Work đang hoạt động. Nhưng giờ vẻ ngoài Proof of Stake sẽ càng ngày càng giành lợi thế.
