Bằng chứng của Sở Hữu

Proof of Stake là gì và hoạt động như thế nào?

Thuật toán đồng thuận thay thế Proof of Stake đã trở thành lựa chọn phổ biến trong thế giới giao dịch và đầu tư tiền điện tử. Thay vì sử dụng công suất tính toán, nó dựa trên việc cược tiền điện tử được cung cấp bởi các thợ xác minh. Cơ chế này giảm đáng kể nhu cầu năng lượng và tăng tính phân tán và an toàn.

Ưu và nhược điểm của Proof of Stake

Mặc dù Proof of Stake hiệu quả trong việc tiết kiệm năng lượng và cung cấp khả năng mở rộng cao, nó có thể không tiện lợi cho người dùng không có tiền điện tử. Ngoài ra, có nguy cơ tấn công 51% trên các blockchain có vốn hóa thấp.

Nguyên tắc hoạt động của Proof of Stake

Trong thuật toán Proof of Stake, việc chọn thợ xác minh được thực hiện dựa trên việc chọn ngẫu nhiên từ một nhóm nút. Tham gia quá trình tạo khối yêu cầu khóa một số tiền nhất định trong cược và sau đó thêm chúng vào mạng. Càng nhiều tiền trong cược, khả năng chọn nút làm thợ xác minh càng cao.

Chọn ngẫu nhiên và chọn dựa trên thời gian cược

Việc chọn thợ xác minh có thể được thực hiện bằng hai cách: chọn ngẫu nhiên một khối hoặc dựa trên thời gian cược. Phương pháp đầu tiên xác định thợ xác minh có giá trị băm nhỏ nhất và tổng số tiền cược lớn nhất, trong khi phương pháp thứ hai phụ thuộc vào thời gian mà tiền đã cược.

Xác minh giao dịch và thưởng cho thợ xác minh

Các thợ xác minh được chọn kiểm tra tính hợp lệ của các giao dịch, ký khối và thêm vào blockchain. Như một phần thưởng, họ nhận phí giao dịch và, có thể, thêm tiền điện tử. Nếu một thợ xác minh không muốn tham gia nữa, phần thưởng và tiền được khóa trong một khoảng thời gian nhất định để kiểm tra bởi hệ thống.

Ưu điểm của Proof of Stake

Proof of Stake (PoS) vượt trội so với Proof of Work (PoW) ở nhiều mặt và được sử dụng rộng rãi trong các blockchain mới. Các lợi ích của nó bao gồm:

1. Linh hoạt: PoS phản ứng linh hoạt với sự thay đổi trong nhu cầu của người dùng và yêu cầu của blockchain, dẫn đến việc tạo ra nhiều biến thể của thuật toán. Cơ chế này phù hợp với một loạt các nhiệm vụ của blockchain.

2. Phân tán: Việc triển khai các nút đã trở nên dễ dàng hơn, và hệ thống khuyến khích người dùng tạo ra chúng. Quá trình ngẫu nhiên hóa và hệ thống khuyến khích làm cho mạng lưới trở nên phân tán hơn. Điều này giảm sự phụ thuộc vào các pool cược và tăng khả năng thành công của việc tạo khối bởi các cá nhân.

3. Tiết kiệm năng lượng: PoS tiết kiệm nhiều năng lượng hơn so với PoW. Hoạt động của cơ chế đồng thuận này đòi hỏi ít năng lượng hơn, vì chi phí tham gia phụ thuộc vào chi phí kinh tế của cược, chứ không phải là các chi phí tính toán để giải quyết các vấn đề phức tạp.

4. Khả năng mở rộng: PoS không đòi hỏi các trang trại khai thác lớn và các chi phí năng lượng lớn để đạt được sự nhất quán. Việc sử dụng nhiều thợ xác minh làm cho mạng lưới dễ mở rộng hơn, truy cập hơn và rẻ hơn.

5. An toàn: Cơ chế cược khuyến khích việc tạo ra các khối đã được xác minh. Trong trường hợp phát hiện gian lận, thợ xác minh sẽ mất một phần của cược và quyền tạo khối. Điều này giảm nguy cơ tấn công 51%, vì để chiếm quyền kiểm soát mạng, cần phải sở hữu hơn một nửa tổng số tiền.

Nhược điểm của Proof of Stake

Mặc dù có nhiều ưu điểm, PoS vẫn có một số nhược điểm:

1. Forks: Trong cơ chế tiêu chuẩn PoS, không có rào cản cho việc đào ở cả hai phía của một nhánh, điều này có thể gây ra vấn đề. Khác với PoW, nơi đào ở cả hai phía đòi hỏi nhiều năng lượng, PoS cho phép người dùng "cược" ở cả hai phía.

2. Khả năng truy cập: Để tham gia vào cược, cần phải có token gốc của blockchain, điều này có thể đòi hỏi các khoản đầu tư đáng kể. Khác với PoW, nơi có thể sử dụng thiết bị đào rẻ tiền hoặc thuê chúng, PoS đòi hỏi sự tồn tại của token gốc.

3. Tấn công 51%: Mặc dù PoW và PoS đều bị tấn công 51%, các blockchain với PoS dễ bị tổn thương hơn. Trong trường hợp vốn hóa thị trường thấp hoặc giá token giảm, kẻ xấu có thể mua hơn 50% token với giá thấp và kiểm soát mạng.

Tóm lại, mặc dù PoS có nhược điểm của riêng mình, nhưng các ưu điểm của nó làm cho nó trở thành sự lựa chọn hấp dẫn cho nhiều blockchain mới.

Các biến thể của Proof of Stake

Proof of Stake rất linh hoạt, cho phép các nhà phát triển điều chỉnh nó để phù hợp với nhu cầu cụ thể của blockchain. Dưới đây là một số biến thể phổ biến nhất:

Delegated Proof of Stake (DPoS)

DPoS cho phép người dùng cược tiền mà không cần trở thành thợ xác minh. Họ hoạt động như đại biểu, cược thông qua một thợ xác minh và nhận một phần thưởng cho mỗi khối. Đối với mỗi đại biểu hỗ trợ một thợ xác minh cụ thể, khả năng chọn của họ cao hơn. Dựa trên các động lực được cung cấp và danh tiếng của thợ xác minh, các đại biểu có thể ra quyết định.

Nominated Proof of Stake (NPoS)

NPoS, được phát triển bởi Polkadot, tương tự như DPoS, nhưng với một sự khác biệt quan trọng: người được đề cử, cược thông qua một thợ xác minh, rủi ro mất tiền trong trường hợp thợ xác minh hành động ác ý. Người được đề cử chọn tối đa 16 thợ xác minh để cược, và mạng phân phối tiền đồng đều giữa họ.

Proof of Staked Authority (PoSA)

NB Smart Chain sử dụng PoSA, kết hợp Proof of Authority và Proof of Stake, cho phép các thợ xác minh tạo khối theo lượt. Một nhóm 21 thợ xác minh hoạt động, được chọn dựa trên số lượng BNB trong cược hoặc được ủy quyền, tham gia vào quá trình tạo khối. Nhóm này được cập nhật hàng ngày, và BNB Chain lưu trữ thông tin tương ứng.

Kết luận

Kể từ khi Bitcoin xuất hiện, các phương pháp thêm khối vào mạng đã thay đổi đáng kể. Proof of Stake đã chứng minh hiệu quả và lợi ích của nó so với Proof of Work. Có thể trong tương lai, Proof of Stake sẽ trở thành cơ chế đồng thuận chính, trong khi Proof of Work chỉ được sử dụng trong một số mạng. Tuy nhiên, bất kể các thay đổi sẽ diễn ra như thế nào, Proof of Stake vẫn sẽ là một phần quan trọng của công nghệ blockchain.