Thuật toán đồng thuận là một nền tảng giải pháp cho phép khách hàng hoặc thiết bị kết hợp vận hành trong một thiết lập phi tập trung. Nó bảo đảm rằng tổng cộng các ảnh hưởng trong chuỗi có khả năng cho phép về một sự thực độc nhất, cho dù nhiều ảnh hưởng trong chuỗi không thành công. Nói cách khác , chuỗi phải có thể chịu lỗi.
Trong một thiết lập tập trung, chỉ có một thực thể độc nhất được cấp quyền đối với chuỗi. Trong đại đa số các tình huống, thực thể này có khả năng thi hành những thay đổi lúc họ muốn – thiếu hẳn một quần thể quản lý rắc rối nào để có được sự thống nhất giữa nhiều quản lý viên.
Tuy nhiên trong một thiết lập phi tập trung, là vì một câu chuyện hoàn toàn khác. Nếu như chúng ta đang làm việc với cơ sở dữ liệu chia nhỏ – làm kiểu gì để mọi người có được thương lượng về những mục được thêm thắt ?
Xử lí được bài toán đồng thuận giữa các thành viên chưa từng biết, không nhất thiết an tâm nhau là một mặt mạnh nhiều nhất của blockchain. Trong thông tin này, mọi người sẽ điều tra các thuật toán nhất trí mấu chốt ra sao đối với hoạt động của tiền ảo và sổ cái chia nhỏ.
Thuật toán đồng thuận và tiền điện tử
Với tiền điện tử, số dôi dư của khách hàng được chép lại trong cơ sở dữ liệu – tức blockchain. Nhiều cá nhân ( hay chuẩn xác hơn là mọi node ) phải giữ vững một phiên bản cơ sở dữ liệu giống y hệt nhau. Nếu không , dữ liệu sẽ bị xung khắc. Từ đó, hệ thống tiền mã hoá sẽ bị phá vỡ vụn.
Mật mã khóa công khai bảo đảm rằng khách hàng chẳng thể chi tiêu của nhau. Tuy nhiên vẫn nên có một nguồn nhân diện độc nhất để các người tham dự hệ thống có khả năng định vị xem tiền đã được chi chưa.
Satoshi nakamoto, người tạo nên bitcoin, đã đề nghị một quần thể proof of work để điều hành hoạt động này. Mọi người sẽ sớm nghiên cứu cách pow công tác – tuy nhiên trước mắt , mọi người sẽ tìm tòi vài ba đặc trưng chung các thuật toán nhất trí hiện sở hữu.
Điểm tương đồng tiên quyết là lúc khách hàng ( trình chân thực ) muốn thêm khối, họ phải stake một trị giá gì đó. Việc stake một trị giá làm cho trình nhân diện có chiều hướng hành vi chân thật. Nếu họ ăn lận, họ sẽ mất những thứ họ đã stake. Những thứ nhiều khả năng stake gồm có nhiều năng lượng toan tính, tiền ảo hoặc kể cả thanh danh.
Vì sao khách hàng lại muốn nguy hiểm nguồn lực của chính họ ? chỉ vì chuyện này cung cấp cho họ khả năng nhận danh hiệu. Phần thưởng thường là tiền điện tử gốc của giao thức và được làm thành từ các khoản phí do khách hàng khác trả , những cơ quan tiền điện tử vừa được tạo hoặc đôi bên.
điều sau cùng mọi người cần là sự rõ ràng. Mọi người cần năng lực nhận ra lúc ai đó đang ăn lận. Tốt nhất là họ phải hao phí khoản tiền phải trả cho để sinh các khối, tuy nhiên lại rẻ như cho để bất cứ ai muốn xác nhận chúng. điều đó cam kết rằng các trình nhân diện được khách hàng liên tục điều tra.
Các loại thuật toán đồng thuận
Proof of Work ( PoW )
Proof of work ( pow ) là ‘tổ tiên’ của các loại thuật toán đồng lòng blockchain. Nó được tiến hành lần đầu trên bitcoin, tuy nhiên định nghĩa này thực tiễn đã ra đời trước đây. Trong proof of work , trình nhân diện ( có tên gọi là thợ đào ) băm thông tin họ muốn thêm cho đến khi họ tạo nên một biện pháp rõ ràng.
Hệ thống băm ( hash ) là một dãy kí tự và số ngẫu nhiên được tạo tác lúc bạn chạy thông tin phê duyệt một hàm băm. Dẫu vậy, nếu bạn chạy lại cùng một thông tin, chúng ta sẻ luôn nhận được cùng một đúc rút. Dẫu vậy, nếu bạn sửa đổi luật đất đai dù chỉ một cụ thể, hệ thống băm của bạn sẽ triệt để khác.
Nhìn vào đầu ra, bạn chẳng thể biết dữ liệu nào đã được đưa vào hàm. Vì vậy, chúng rất có lợi để minh chứng rằng bạn đã nắm được một phần thông tin trước một thời khắc nhất định. Bạn nhiều khả năng mang đến cho ai đó hàm băm của chúng và lúc bạn hé lộ thông tin tiếp theo, người đó nhiều khả năng chạy nó phê duyệt hàm để cam kết đầu ra đồng nhất.
Trong proof of work , giao thức đề ra các căn cứ cho một khối hợp chuẩn. Ví dụ, nó có thể nói chỉ một khối có hệ thống băm mở đầu bằng 00 mới phù hợp. Giải pháp độc nhất để thợ đào tạo nên một thành quả hợp với sự phối hợp là vì đầu vào brute-force. Họ có khả năng đặt điều kiện một tham số trong thông tin của bản thân để làm nên một thành quả khác cho mỗi khi tiên liệu, cho đến khi họ đạt được hệ thống băm thõa đáng.
Với các blockchain lớn , hơi khó để tìm ra hệ thống băm chuẩn xác. để ganh đua với các thợ đào khác , chúng ta sẻ cần một kho chứa toàn bộ các máy móc phần cứng có tài năng chạy hàm băm cực mạnh ( như asic ) để có thể làm nên một khối phù hợp.
Khoản tiền mà bạn stake lúc đào là khoản tiền phải trả cho của các chiếc máy này và lượng điện thiết yếu để chạy chúng. Asic là một trang thiết bị chuyên dùng. Chính vì vậy, ngoài thu thập tiền điện tử, chúng không được áp dụng trong một vài app khác. Phương pháp độc nhất để thu lại khoản đầu tư đầu tiên của bạn là đào tiền điện tử, chuyện này đem đến phần thưởng khá nhiều nếu bạn thêm thành công một khối mới vào blockchain.
Việc mạng xác minh làm rõ rằng bạn đã thật sự tạo đúng khối là điều không cần phải có. Cho dù bạn đã thử hàng ngàn tỷ phối hợp để nhận được hệ thống băm hợp lí, họ chỉ cần chạy thông tin của bạn phê duyệt một hàm 1 lần. Nếu thông tin của bạn làm nên một quần thể băm phù hợp, nó sẽ được đồng ý và chúng ta sẻ nhận được phần thưởng. Nếu không , mạng sẽ không đồng ý nó , và chúng ta sẻ phí phạm thời gian và năng lượng điện mà không thu được gì.
Proof of Stake ( PoS )
Trong những ngày đầu tiên của bitcoin nảy sinh, proof of stake ( pos ) đã được đề nghị như một hướng giải quyết thế chỗ cho proof of work. Trong chuỗi pos, thiếu hẳn định nghĩa về dụng cụ đào, phần cứng chuyên dùng hoặc mức tiêu thụ điện năng lớn. Toàn bộ những gì bạn nên là một chiếc pc bình thường.
Thực tiễn thì không phải toàn bộ. Bạn vẫn cần bỏ ra nhiều thứ hơn.
Trong pos, bạn không trả nợ rất nhiều tài nguyên ngoài ( như điện hoặc phần cứng ) , mà là tài nguyên từ phía trong – tiền điện tử. Các nguyên tắc sự khác nhau với mọi giao thức, nhưng nhìn chung bạn phải có một lượng tiền ít nhất để đáp ứng được điều kiện stake.
Lúc ấy, bạn nên khóa tiền của bản thân trong một chiếc ví ( bạn chẳng thể đi tiền của bản thân lúc đang stake ). Bình thường, chúng ta sẻ đồng thuận với các trình nhân diện khác về những thương vụ nào sẽ di chuyển vào khối kế tiếp. Theo một nghĩa nào đó, bạn đang stake vào một khối có khả năng được chọn và giao thức sẽ lựa chọn duy nhẩt khối.
Nếu khối của bạn được chọn , chúng ta sẻ nhận được một tỷ lệ phí thương vụ, tùy vào lượng tiền bạn stake. Bạn càng khóa nhiều tiền , bạn càng có khả năng kiếm được nhiều tiền hơn. Nhưng giả sử bạn nỗ lực ăn lận bằng phương pháp đề nghị các thương vụ không phù hợp, chúng ta sẻ mất một phần ( hoặc toàn bộ ) phần của cải mình đã stake. Vì lý do đó, chúng ta đang sở hữu một nền tảng giải pháp na ná như pow – hành vi thành thật có khả năng có lợi hơn hành vi không trung thực.
Nhìn chung , thiếu hẳn tiền mới được làm ra để làm phần thưởng dành cho các trình xác nhận. Chính vì thế, đồng tiền gốc của blockchain cần phải ra mắt theo vài ba cách khác. Chuyện này nhiều khả năng được thực hành phê duyệt điều tiết đầu tiên ( có nghĩa là ico hoặc ieo ) hoặc bằng phương pháp khởi chạy giao thức với nền tảng giải pháp pow trước thời điểm thay đổi sang pos.
Cho tới nay, proof of stake thuần khiết chỉ thực thụ được tiến hành với các loại tiền ảo nhỏ. Do vậy, không rõ liệu nó có thể đáp ứng như một hướng giải quyết thay thế có thể thực hiện được cho pow hay không. Về phương diện lý thuyết, nó được cho là là hữu hiệu tuy nhiên thực tiễn có khả năng sẽ rất khác.
Một lúc pos được khai triển trên một hệ thống với rất nhiều trị giá, chuỗi sẽ là một sân chơi của lý thuyết trò chơi và các kích thích thu chi tiền. Bất cứ ai có kinh nghiệm hack chuỗi pos chỉ muốn làm vậy là nếu họ có khả năng thu được ích lợi từ nó – trên cơ sở đó, phương pháp độc nhất để tìm hiểu xem nó có có thể thực hiện được hay không là không qua khâu trung gian lên mạng.
Mọi người sẽ sớm thấy pos được thí nghiệm trên diện rộng – casper sẽ được khai triển như một phần của loạt các gia cố mạng ethereum ( được gọi chung là ethereum 2.0 ).
Tổng kết
Các nền tảng giải pháp để có được sự thống nhất là cực kỳ mấu chốt đối với hoạt động của những hệ thống phi tập trung. Nhiều người tin chắc rằng sự thay đổi cải tiến nhiều nhất trong bitcoin là việc dùng proof of work để đồng ý khách hàng ưng thuận về một tập hợp các event được báo cáo.
Các thuật toán đồng thuận hiện tại không những cải thiện những hệ thống tiền điện tử mà lại là các blockchain đồng ý các đơn vị phát hành chạy code trên một mạng phi tập chung. Chúng hiện tại là nền móng của kỹ thuật blockchain và là một phần không nhỏ lựa chọn năng lực bền vững của các mạng.
Trong số tổng cộng các thuật toán đồng lòng, proof of work vẫn là thuật toán cai trị và phổ thông nhất. Một biện pháp thay thế uy tín và ổn định hơn vẫn chưa được đề nghị. Tuy nhiên, điều này cũng cũng có nghĩa rằng có nhiều tìm hiểu và gia tăng nhằm mục tiêu thay thế pow và chúng ta có khả năng sẽ tận mắt thấy các nền tảng giải pháp mới xuất hiện trong nhiều năm tiếp theo.
