Hiểu biết về Cơ chế đồng thuận Blockchain: PoW, PoS và DPoS

Khi những người mới gia nhập vào không gian blockchain, họ thường cảm thấy choáng ngợp trước sự phong phú của thuật ngữ kỹ thuật và các chữ viết tắt. Nó giống như việc học một ngôn ngữ mới, nơi mà các thuật ngữ không quen thuộc tạo ra cảm giác e ngại.

Với tính chất toàn cầu của công nghệ blockchain, các thuật ngữ kỹ thuật tiếng Anh là không thể tránh khỏi. Hôm nay, hãy cùng giải mã ba cơ chế đồng thuận cơ bản: PoW, PoS và DPoS. 🤔

1. PoW (Bằng chứng công việc): Cơ chế đồng thuận gốc

Proof-of-Work (PoW) có tên gọi từ nguyên tắc cơ bản của nó: phần thưởng tỷ lệ thuận với nỗ lực. Cơ chế này xác thực những đóng góp thông qua công việc tính toán, xác định quyền xác thực khối và phần thưởng dựa trên tài nguyên đã đóng góp.

Quá trình xác minh dựa vào việc máy tính giải quyết các bài toán toán học phức tạp. Hãy nghĩ về nó như một cuộc thi nơi các thí sinh giải cùng một câu đố - ai giải được trước sẽ có quyền xác thực giao dịch ( tạo một khối ) và nhận được tiền điện tử mới được phát hành như một phần thưởng.

Trong mạng lưới Bitcoin, thợ đào đầu tiên giải được câu đố mã hóa sẽ nhận Bitcoin như một phần thưởng cho công việc tính toán của họ.

Lợi ích của PoW:

• Triển khai thuật toán đơn giản
• Ngưỡng bảo mật cao ( tấn công vào mạng yêu cầu tài nguyên tính toán khổng lồ )
• Mô hình bảo mật đã được kiểm tra qua trận chiến với hơn một thập kỷ khả năng chịu đựng đã được chứng minh

Nhược điểm của PoW:

• Cạnh tranh tốn tài nguyên lãng phí điện năng
• Chu kỳ xác nhận dài khiến các giao dịch có lưu lượng cao trở nên khó khăn.
• Các vấn đề về môi trường do tiêu thụ năng lượng lớn

Cơ chế PoW của Bitcoin, chẳng hạn, tiêu tốn hàng tỷ đô la điện mỗi năm, nhận được nhiều chỉ trích đáng kể về tác động môi trường của nó.

Các ứng dụng trong thế giới thực: Bitcoin, Litecoin và Dogecoin là những ví dụ nổi bật về các blockchain sử dụng đồng thuận PoW. Bitcoin vẫn là triển khai an toàn nhất và được áp dụng rộng rãi nhất của cơ chế này.

2. PoS (Bằng Chứng Cổ Phần): Lựa Chọn Tiết Kiệm Năng Lượng

Chứng minh cổ phần (PoS) chọn các validator dựa trên số lượng và thời gian nắm giữ tiền điện tử. Nói một cách đơn giản, người dùng có nhiều token hơn và nắm giữ trong thời gian dài hơn sẽ có xác suất cao hơn được chọn để xác thực giao dịch và tạo ra các khối mới.

Lợi ích của PoS:

• Hiệu suất năng lượng - loại bỏ các cuộc thi tính toán, giảm mạnh tiêu thụ năng lượng
• Ngưỡng tấn công cao - việc sở hữu 51% token đã đặt cọc là rất tốn kém và yêu cầu giữ chúng trong thời gian dài.
• Tạo và xác nhận khối nhanh hơn, cải thiện tổng thể thông lượng và hiệu suất của hệ thống

Nhược điểm của PoS:

• Xu hướng tập trung cổ phần - những người nắm giữ lớn hơn kiếm được phần thưởng tương ứng nhiều hơn, có khả năng dẫn đến sự tập trung.
• Giảm thanh khoản khi người dùng được khuyến khích giữ token để nhận phần thưởng staking thay vì sử dụng chúng trong hệ sinh thái

Ứng dụng thực tế: Ethereum (post-Merge), Cardano, và Solana sử dụng các biến thể của đồng thuận PoS. Việc chuyển đổi của Ethereum từ PoW sang PoS vào năm 2022 đã giảm mức tiêu thụ năng lượng của nó khoảng 99,95%, cho thấy lợi ích môi trường của cơ chế này.

3. DPoS (DeleGated Proof-of-Stake): Mô Hình Đại Diện

DeleGated Proof-of-Stake (DPoS) hoạt động tương tự như một hệ thống bầu cử hội đồng. Những người nắm giữ token bỏ phiếu cho một số lượng hạn chế các deleGates, những người xác thực các giao dịch và tạo khối thay mặt cho họ. Nếu các deleGates được bầu không thực hiện nghĩa vụ của họ khi được lên lịch (thiếu việc tạo khối), mạng lưới có thể bỏ phiếu để loại bỏ họ và thay thế bằng các deleGates mới.

Từ một góc độ nhất định, DPoS đại diện cho một hệ thống bán tập trung hoặc một mô hình "tập trung yếu" cân bằng hiệu quả với sự phi tập trung.

Lợi ích của DPoS:

• Xác thực hiệu quả cao với ít nút hơn, cho phép thông lượng giao dịch cao hơn
• Quản trị dân chủ thông qua cơ chế bỏ phiếu
• Giảm rào cản tham gia cho người dùng trung bình có thể ủy thác cổ phần của họ

Những nhược điểm của DPoS:

• Giảm tính phân quyền khi quyền lực tập trung vào một số ít đại diện được bầu chọn.
• Tiềm năng cho sự thờ ơ của cử tri hoặc việc mua phiếu có thể làm suy yếu an ninh mạng
• Một mức độ kiểm soát tập trung nào đó trong việc sản xuất khối

Ứng dụng trong thế giới thực: EOS, TRON và BitShares triển khai đồng thuận DPoS. Những mạng lưới này thường đạt được lượng giao dịch cao hơn với chi phí của một số phân quyền, khiến chúng phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu hiệu suất cao.

Phân Tích So Sánh 🔍

Mỗi cơ chế đồng thuận đưa ra các đánh đổi khác nhau giữa bảo mật, phi tập trung và khả năng mở rộng:

| Cơ chế | Hiệu quả năng lượng | Phi tập trung | Tốc độ giao dịch | Mô hình bảo mật | |-----------|-------------------|------------------|-------------------|---------------| | PoW | Rất Thấp | Cao | Thấp | Chi Phí Tính Toán | | PoS | Cao | Trung-Cao | Trung-Cao | Cổ phần Kinh tế | | DPoS | Rất Cao | Trung Bình-Thấp | Rất Cao | DeleGated Stake |

Looking Forward 🚩

Ngành công nghiệp blockchain tiếp tục thử nghiệm với nhiều cơ chế đồng thuận khác nhau, mỗi cơ chế đều có những ưu điểm và hạn chế riêng. Không có cơ chế nào vượt trội một cách phổ quát - sự lựa chọn tối ưu phụ thuộc vào các trường hợp sử dụng cụ thể và các ưu tiên.

Khi công nghệ blockchain phát triển, chúng ta có thể mong đợi sự tinh chỉnh liên tục của các cơ chế đồng thuận. Xu hướng đang chuyển sang các giải pháp tiết kiệm năng lượng hơn mà vẫn đảm bảo an ninh trong khi cải thiện khả năng mở rộng - một hướng đi hứa hẹn cho sự phát triển bền vững của ngành.