Từ PoW đến dBFT: Đánh giá ngắn gọn về các giao thức đồng thuận

0
964

Dẫu cho các cộng đồng blockchaincrypto vẫn thống nhất xung quanh ý thức hệ của blockchain và tiềm năng thay đổi thế giới của nó, vẫn còn một vấn đề được chứng minh là gây chia rẽ như hard fork (phân tách) – các giao thức đồng thuận. Mặc dù bằng chứng làm việc (Proof-of-Work) vẫn là giao thức được lựa chọn cho Bitcoin và nhiều đồng tiền mã hóa khác, các cuộc tranh luận vẫn diễn ra sôi nổi với bằng chứng cổ phần (Proof-of-Stake), cùng với các giao thức đồng thuận mới nổi khác.

Proof-of-work (PoW)

Là khởi đầu của các giao thức đồng thuận và đứa con tinh thần của Satoshi Nakamoto, giao thức chứng minh công việc (PoW) liên quan đến những người thợ mỏ giải các câu đố mã hóa phức tạp, mà qua đó họ nhận được phần thưởng dưới dạng coin.

Ưu điểm

Là giao thức đầu tiên, PoW đã chứng minh được khả năng phục hồi của nó trước các cuộc tấn công nội bộ và bên ngoài.

Nhược điểm

PoW bị chỉ trích vì nhiều lý do. Nó tiêu thụ nhiều năng lượng, với một số ước tính chỉ ra rằng năng lượng mạng lưới Bitcoin tiêu thụ ở 159 quốc gia là cùng cấp độ. Các nhà phê bình Bitcoin như Andrew Tayo đã chỉ ra rằng phần lớn năng lượng này bị lãng phí, vì chỉ có một thợ đào cuối cùng có thể khai thác khối (được chấp nhận), bất kể có bao nhiêu người đến trước.

Bitcoin hiện nay chủ yếu được khai thác bằng cách sử dụng ASIC (vi mạch dành riêng cho giải mã thuật toán đào), vì vậy việc khai thác bị chi phối bởi các tổ chức lớn như Bitmain (có đủ khả năng phần cứng cần thiết để khai thác ở quy mô lớn). Điều này tập trung sức mạnh khai thác vào tay của một số ít, dẫn đến việc một số người trong cộng đồng gọi Bitcoin là một loại tiền tệ tập trung. Mặc dù một số đồng tiền khác như Vertcoin cố gắng duy trì việc chống lại ASIC bằng các thuật toán thay đổi thường xuyên, nó là một thách thức lớn ở phía trước với các nhà sản xuất ASIC.

Sự chấp nhận

Đối với Bitcoin, Litecoin, Zcash, Ethereum Classic và một số đồng tiền mã hóa khác thì PoW vẫn là giao thức đồng thuận phổ biến nhất.

Proof-of-stake (PoS)

PoS lần đầu tiên được hình thành như một cách để khắc phục những vấn đề cố hữu của PoW, chẳng hạn như tiêu thụ năng lượng. Trong mô hình PoS, những người nắm giữ những đồng coin có thể đặt cược chúng vào khả năng khối tiếp theo là chính xác. Nếu có, họ nhận được phần thưởng. Nếu ai đó đặt cược những đồng coin vào một khối mà khối đó có chứa các giao dịch gian lận, họ sẽ bị ‘phạt’ giá trị cổ phần (phần cược) của họ.

Ưu điểm

PoS tiêu thụ ít năng lượng hơn PoW, tích cực trừng phạt gian lận, ngăn chặn hành vi lừa đảo giữa các người xác nhận.

Nhược điểm

Khi các nút xác nhận không đóng góp sức mạnh tính toán – được gọi là vấn đề “nothing-at-stake – có nguy cơ cao là PoS blockchains có thể thấy nhiều nhánh hơn PoW. Ngoài ra, PoS ủng hộ những người có nhiều đồng coin nhất, đồng thời thúc đẩy tập quyền vì những người nắm giữ giàu có hơn có thể đặt cược nhiều hơn. Đối với PoS của coin NXT, nó đã được chứng minh được rằng làm thế nào một người nắm cổ phần có thể tăng vững chắc số cổ phần của họ đến mức họ sẽ sở hữu hơn 90% số đồng coin.

“nothing-at-stake”: mỗi người xác thực đều muốn bỏ phiếu cho hầu hết các fork vì không muốn mất stake trong fork được bỏ phiếu nhiều nhất.

Sự chấp nhận

Các dự án sử dụng thuật toán PoS thuần túy là Reddcoin, DecredNavCoin. Các vấn đề với thuật toán PoW là những gì đã khiến Ethereum phải rời khỏi PoW thuần túy để áp dụng Caspermột hỗn hợp PoW / PoS.

PoW vs PoS

Do sự thống trị trên thị trường của BitcoinEthereum, cuộc tranh luận về các giao thức đồng thuận thường chỉ tập trung vào PoWPoS. Trong thực tế, chúng chia sẻ các vấn đề tương tự nhau, Theo quan điểm của Jordan Earls (đồng sáng lập và nhà phát triển hàng đầu tại Qtum):

Sự phân đôi thực sự trong diễn giải của các thuật toán khai thác dường như đến từ tranh luận về sự tập trung và phi tập trung hơn là nên chọn PoS hay PoW. Chống lại ASIC đã được chứng minh là chỉ có khả năng kháng cự tạm thời. Khía cạnh này đã giúp khuyến khích việc khai thác tập trung, dẫn tới việc một số mạng lưới PoW định kỳ thay đổi thuật toán khai thác của họ để đánh bại điều này. Mạng lưới PoS cũng xảy ra trường hợp tương tự, trong đó một số mạng lưới chọn cơ chế đồng thuận có giới hạn công nghệ về số lượng người xác nhận hợp lệ, với hy vọng sẽ cung cấp lưu lượng giao dịch lớn hơn. 

Tuy nhiên, chúng ta phải nhớ rằng đây không phải là sự phân đôi nghiêm ngặt – PoWPoS không phải là mô hình đồng thuận duy nhất. Vì vậy, một số các tùy chọn khác là gì?

Delegated PoS (dPoS) – PoS được ủy quyền

dPoS được phát minh bởi Daniel Larimer (đồng sáng lập của Steem và cũng là CTO của EOS). Ở đây, mạng lưới sẽ bầu cho ‘các nhân chứng’người đạt được sự đồng thuận để thêm khối tiếp theo. Tương tự như mô hình PoS chuẩn, trọng số biểu quyết của người tham gia mạng được xác định bằng số lượng token (mã thông báo) của mạng lưới mà họ nắm giữ.

Ưu điểm

dPoS làm giảm thời gian tạo khối, vì càng ít bên tham gia vào một sự đồng thuận từ đó tăng tốc độ ra quyết định. Bằng cách tránh sử dụng ASIC, nó khuyến khích phân cấp – nhưng với một số cảnh báo, như được nêu ra dưới đây.

Nhược điểm

Việc sử dụng ‘các nhân chứng’ có nghĩa là sự phi tập trung hoàn toàn không bao giờ đạt được. Hãy so sánh sự khác biệt giữa một nền dân chủ đầy đủ – tất cả các công dân bỏ phiếu cho tất cả các vấn đề – và một nền dân chủ đại diện, nơi các đại biểu được bầu để đại diện cho cử tri.

Vitalik Buterin đã viết một lời chỉ trích về dPOS, mô tả cách thức giao thức đồng thuận này có thể dẫn đến chế độ phân biệt giai cấp, với các cử tri có ảnh hưởng hình thành các nhóm, chúng có thể kết thúc chung cuộc trong một cuộc tấn công nguy hiểm. Larimer đã đáp trả mạnh mẽ với bài đăng trên blog của riêng ông có tiêu đề “Giới hạn về quản trị nền kinh tế mã hóa”:

Vitalik đang tìm kiếm một hộp đen kinh tế mã hóa mà giả định rằng bạn không thể dựa vào việc bỏ phiếu cho dù qua hình thức cổ phần (phân biệt giai cấp) hoặc bởi cá nhân (dân chủ).

Larimer kết luận với quan điểm của ông rằng sự đồng thuận là vai trò của mạng lưới, và rằng “mỗi cộng đồng có thể có định nghĩa riêng về ‘đúng và sai’, chỉ có thể được đo bằng một cuộc thăm dò ý kiến chủ quan của các thành viên cộng đồng”.

Sự chấp nhận

dPoS được sử dụng trong tất cả các dự án của Dan Larimer – cụ thể là BitShares, SteemEOS.

Proof-of-assignment (PoA) – Minh chứng phân công

Tương tự như dPoS, mô hình Minh chứng phân công (PoA) thiết lập một số nút đáng tin cậy trong mạng lưới, nhưng chỉ những nút đó lưu trữ toàn bộ sổ cái. Bằng cách cho phép những người đóng góp mạng lưới khác tham gia mà không cần lưu trữ sổ cái, mô hình PoA cho phép bất kỳ thiết bị nào có hỗ trợ mạng hoạt động trên Internet of Things (IOT) khai thác (đào) các token. Được gọi là ‘khai thác vi mô’, quá trình này cho phép các thiết bị gia dụng kết nối internet đóng góp sức mạnh tính toán của mình vào một mạng lưới blockchain.

Ưu điểm

Bằng cách khai thác sức mạnh tính toán của một mạng lưới máy móc rộng lớn, PoA có thể xử lý tốc độ giao dịch nhanh hơn với mức tiêu thụ năng lượng giảm khá nhiều.

Nhược điểm

PoA vẫn còn trong giai đoạn trứng nước và cần phải chứng minh khả năng phục hồi của nó thông qua các giai đoạn đầu cho đến khi việc áp dụng vào mạng lưới mang lại lợi ích sức kéo.

Sự chấp nhận

PoA được phát triển bởi IOTW (một dự án nhằm đưa bất kỳ thiết bị kết nối internet nào vào mạng lưới blockchain). Fred Leung – người sáng lập đồng thời là CEO của IOTW – giải thích:

Mục tiêu cuối cùng ở đây là tạo ra sự chấp nhận blockchain hàng loạt, đó là mang blockchain vào mỗi hộ gia đình. PoA và khai thác vi mô sẽ cho phép bất kỳ thiết bị kết nối nào khai thác (đào) mà không cần thêm chi phí phần cứng. PoA sử dụng rất ít năng lượng, vì nó không cần tính toán bằng chứng về công việc (PoW). Việc khai thác vi mô, với giao thức chứng kiến, sẽ cho phép ít số lượng sổ cái đáng kể hơn với cùng số nút xác minh.

Delegated Byzantine Fault Tolerance (dBFT)

Cơ chế dBFT được phát triển bởi nhóm NEO để khắc phục vấn đề nổi tiếng Byzantine. Hệ thống bao gồm các nút (nodes), các đại biểu (có thể phê duyệt các khối) và một diễn giả (người đề xuất khối tiếp theo). Các kịch bản khác nhau minh họa làm thế nào giao thức dBFT đủ mạnh để bảo vệ chống lại các tác nhân độc hại trong mạng lưới.

Ưu điểm

Malcolm Lerider – quản lý R & D cao cấp tại NEO – đã nói về giao thức dBFT:

dBFT được phát minh bởi NEO (trước đây gọi là Antshares) và đã được chứng minh là hoạt động tốt. Đó là một thuật toán đồng thuận được phát triển với độ hoàn hảo, có nghĩa là tất cả các giao dịch là 100% hoàn thành sau lần xác nhận đầu tiên. Blockchain không thể phân nhánh với dBFT và các giao dịch chuỗi giá trị cao là không đáng kể và được thực hiện nhanh hơn nhiều. Nó được xây dựng với các tình huống thực tế phù hợp quy định và kinh doanh.

Nhược điểm

Vitalik làm cho điểm 100% tính hợp lý luôn luôn là xác suất, ít nhất là về mặt triết học. Tuy nhiên, blockchain NEO vẫn chưa bị bất kỳ sự thiệt hại của việc thay đổi giao dịch nào mâu thuẫn với tuyên bố của nó, có thể thấy rằng thuật toán của nó cung cấp tính toàn vẹn hoàn hảo.

Sự chấp nhận

dBFT được sử dụng bởi NEO.

Blockchain là một công nghệ mới và vẫn đang cần được phát triển nhiều. Do đó, kết quả tự nhiên là vấn đề giao thức đồng thuận nào ‘đúng’ vẫn đang được tranh luận. Nhiều tiêu chí trong số những cân nhắc quan trọng – chẳng hạn như mức độ phi tập trung – đi đến cốt lõi tinh thần của blockchain như một công nghệ. Ít nhất là bây giờ, không có sự nhất trí về giao thức đồng thuận đúng đắn.

(Theo Cointelegraph.com)

Biên dịch bởi tienmahoa

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here