Nếu như Bitcoin sử dụng thuật toán đồng thuận Proof of Work (pow) để đào Bitcoin và xác thực giao dịch thì Ethereum lại đang dần chuyển từ cơ chế này sang cơ chế Proof of Stake (pos). Theo như Ethereum, POS sẽ mang lại cho họ nhiều lợi ích hơn và sẽ là xu hướng tương lai trong không gian tiền điện tử. 

Xem thêm: là gì?

Vs. – Which Is Better For Consensus?

Vậy thuật toán đồng thuận Proof of Stake là gì mà Ethereum đánh giá cao như thế? Hãy cùng tìm hiểu ngay thôi nào!

Proof of Stake là gì?

Proof of Stake (PoS - Bằng chứng cổ phần) là một thuật toán đồng thuận dành cho mạng blockchain. Bằng cách ký gửi (Stake) một lượng token nhất định một người sẽ trở thành Validator (người xác thực) của Blockchain đó. Khi đó bạn sẽ có quyền xác thực giao dịch trên mạng lưới và được trả thưởng bằng chính đồng token gốc.

Trước khi có PoS các blockchain sử dụng thuật toán Proof of Work (PoW) điển hình là Bitcoin, nhưng qua thời gian đã bộc lộ nhiều hạn chế như tốn kém tài nguyên và năng lượng. Vì thế PoS được nghiên cứu và vào năm 2011, ý tưởng về Proof of Stake lần đầu tiên được trình bày tại diễn đàn Bitcointalk. Một năm sau đó, Peercoin đã trở thành đồng tiền điện tử đầu tiên sử dụng cơ chế Proof of Stake. Hiện tại, đã có hàng trăm đồng coin sử dụng thuật toán Proof of Stake để phát triển và xu hướng ngày càng nhiều hơn.

Một số thuật ngữ liên quan đến Proof of Stake

Node (Masternode)

Node được hiểu là những cá nhân hay tổ chức tham gia xác nhận giao dịch hoặc đóng block của một đồng coin. Dựa trên phương pháp chạy các phần mềm chuyên dụng của đồng coin đó, node đóng vai trò giữ ổn định trong blockchain, xác nhận giao dịch cho người dùng coin.

Validator

Có thể hiểu Validator là người kiểm định. Theo thuật toán POS, không phải tất cả các node đều tham gia đóng block mới. Blockchain sẽ chọn ngẫu nhiên một node để kiểm định và đóng block.

Forge hoặc Mint

Là cụm từ chỉ hoạt động kiểm định và đóng block của Validator. Nó dùng để phân biệt với mine (đào) trong POW.

Stake

Để trở thành một Validator trong Proof of Stake, node phải stake (đặt cọc) một lượng coin nhất định làm điều kiện tham gia. Ý nghĩa của việc này nhằm chứng minh bạn có sở hữu coin.

Lock và Unlock

Số coin đặt cọc của node sẽ được mạng lưới lock. Trong thời gian trở thành validator, số coin stake này không được di chuyển, hay giao dịch được. Nếu không làm validator nữa thì coin mới được unlock.

Cách thức hoạt động của Proof of Stake

Cơ chế PoS xoay quanh khái niệm staking và người xác thực (validator). Nhìn chung, các blockchain PoS bao gồm một mạng lưới người xác thực stake (đóng góp) tiền điện tử của họ để giành quyền xác minh giao dịch mới, cập nhật blockchain và kiếm lợi nhuận từ việc staking.

Cách hoạt động của thuật toán  ()

Mạng lưới chọn người chiến thắng dựa trên số lượng token mà người xác thực stake trong pool và khoảng thời gian họ để token tại đó – hiểu đơn giản là những người đầu tư nhiều và lâu nhất.

Sau khi người chiến thắng xác thực giao dịch mới nhất, những người xác thực khác có thể chứng thực khối đó. Khi đạt được ngưỡng xác nhận nhất định, mạng sẽ cập nhật block mới. Tất cả những người tham gia quy trình đều nhận được phần thưởng bằng token gốc hoặc phí giao dịch dựa trên số lượng token đã stake.

Hai phương thức được sử dụng phổ biến nhất là Lựa chọn block ngẫu nhiên và Lựa chọn tuổi Coin:

  • Lựa chọn block ngẫu nhiên: Người xác thực được lựa chọn bằng cách tìm kiếm các node có giá trị băm thấp nhất kết hợp với cổ phần lớn nhất.
  • Lựa chọn tuổi Coin:  Các node được chọn dựa trên thời gian mà các token của họ đã được lưu giữ làm cổ phần. Tuổi đồng coin được tính bằng cách nhân số ngày các coin được giữ làm cổ phần với số lượng các coin đó.

Ưu điểm của Proofmof Stake

Tiết kiệm năng lượng và tài nguyên

Hệ thống PoS tiết kiệm năng lượng đáng kể so với PoW, không đòi hỏi máy cấu hình cao chỉ với phần cứng có thể là máy tính xách tay bình thường. Phần mềm xác thực cũng không quá phức tạp.

Người xác thực được chọn dựa trên số lượng token mà họ đã stake, thay vì cạnh tranh như các thợ đào. Thời gian để thuật toán PoS chọn người xác thực nhanh hơn đáng kể so với cuộc đua giải mã của PoW, từ đó tăng tốc độ giao dịch.

Lý thuyết là vậy, nhưng tất cả các blockchain - dù có là bằng PoS hay không - đều bị chậm lại bởi quá trình các node đạt được sự đồng thuận, sau khi người xác thực phát block mới đến node.

Dễ tham gia

Người xác thực chỉ cần stake một lần để tham gia. Đôi khi có thể Delegate (ủy quyền) cho Validator, nghĩa là người dùng gửi coin cho Validator để họ có thêm quyền vote, đổi lại người gửi cũng nhận được một phần phần thưởng mà không phải làm gì.

Bảo mật

Để kiểm soát mạng lưới và phê duyệt giao dịch gian lận. Một node phải sở hữu phần lớn cổ phần trong mạng, còn được gọi là tấn công 51%. Điều này sẽ không thực tế vì để giành quyền kiểm soát mạng. Bạn cần phải chiếm hữu được 51%  số lượng tiền đang được lưu hành.

Nhược điểm của Proof-of-stake

Dù nhiều ưu điểm song PoS cũng tồn tại một số nhược điểm sau:

Quy mô chưa lớn

Hệ thống PoS vẫn chưa mở rộng quy mô đến mức như Bitcoin hoặc Ethereum. Vì thế, chưa phi tập trung hoặc an toàn bằng các hệ thống PoW hàng đầu. Song, PoS có thể bắt kịp PoW nhờ khả năng mở rộng, rào cản gia nhập thấp hơn và không cần phần cứng chuyên dụng.

Tình phi tập trung bị giảm dần

Việc tích lũy token của một số người xác nhận có thể đe dọa tính phi tập trung, công bằng. Khi ai đó sở hữu phần lớn token, chẳng hạn như công ty đầu tư mạo hiểm, họ chiếm lợi thế đáng kể và có thể kiểm soát phần lớn mạng.

Một số blockchain đã bắt đầu triển khai các phương pháp để giảm nguy cơ tập trung hóa, như tuổi thọ coin hoặc quy định thời gian stake, để đảm bảo quy mô staking không phải yếu tố duy nhất quyết định sự hình thành block mới và những người xác thực khác có cơ hội chiến thắng.

Bảo mật kém hơn PoW

PoS tạo điều kiện tham gia dễ dàng hơn. Tuy nhiên, đây cũng là con dao hai lưỡi, có thể làm giảm tính bảo mật. Do nhà xác thực trong PoS không phải chi nhiều tiền cho phần cứng và điện năng, những kẻ tấn công sẽ dễ hành động hơn và chỉ mất phí mua token.

Nhưng, chi phí ban đầu để tấn công một mạng PoS lớn không hề nhỏ chút nào. Ví dụ, để kiểm soát Avalanche, bạn phải stake gần 20 tỷ USD. Blockchain càng nổi tiếng, càng có nhiều staker và càng khó tấn công.

Rủi ro cho Staker

  • Khi ủy quyền hoặc làm Validator, thì anh em sẽ được thêm số lượng coin, nhưng sẽ bị giam vốn, hoặc đôi khi bị mất giá coin và số lượng bù vào cũng không đủ hòa vốn.
  • Sẽ có trường hợp unlock cần phải đợi một khoảng thời gian, có thể là 1 tuần, hay 2 tuần,… Điều này sẽ làm anh em trở tay không kịp khi giá coin điều chỉnh. Ví dụ như khi stake FTT token trên sàn FTX nếu unlock cần tốn 2 tuần; LUNA unstake trên Terra Station tốn 15 ngày,…

So sánh Proof of Stake với Proof of Work

Nhìn vào bảng trên anh em có thể thấy được sự so sánh về ưu nhược điểm của hai cơ chế Proof of Stake với Proof of Work.

Tuy nhiên, cần lưu ý là PoW và PoS không phải là các mô hình đồng thuận duy nhất. Về cơ bản thì PoS là sự cải tiến của PoW nên có nhiều điểm khắc phục tối ưu hơn.

Kết luận

Với những ưu điểm vượt trội ở khả năng tiết kiệm năng lượng và tài nguyên khi sử dụng Proof of Stake ngày càng trở nên phổ biến trong thế giới Blockchain. Với việc xác thực block mới khá dễ dàng PoS đã thực sự tạo nên một cuộc cách mạng cho các dự án tiền điện tử mới và giúp họ có nhiều khả năng mở rộng hơn. Tuy nhiên vẫn có những hạn chế về mặt quản trị tính phi tập trung và khả năng sinh lời kém hiệu quả khi giá trị token mang stake bị thả nổi theo giá thị trường.

coinx3 biên tập

Theo dõi Coinx3 trên Google Tin tức ngay!