Bản tóm tắt
Bằng chứng công việc (PoW) và Bằng chứng cổ phần (PoS) là hai cơ chế đồng thuận phổ biến nhất và tiền điện tử chính thống sử dụng chúng để đảm bảo an ninh mạng của chính họ.
Bitcoin sử dụng bằng chứng công việc để xác minh giao dịch và đảm bảo an ninh mạng. Ngoài ra, bằng chứng công việc có thể ngăn chặn vấn đề chi tiêu gấp đôi. Tính bảo mật của chuỗi khối được bảo vệ bởi những người tham gia được gọi là "thợ mỏ" cạnh tranh với nhau bằng sức mạnh tính toán để giành quyền xác nhận các khối mới và cập nhật chuỗi khối. Những người khai thác thành công được mạng thưởng bằng Bitcoin. Kể từ tháng 12 năm 2021, những người khai thác sẽ nhận được phần thưởng khối là 6,25 Bitcoin cho mỗi khối Bitcoin được khai thác thành công, cộng với phí giao dịch.
Sự khác biệt chính giữa Proof of Work và Proof of Stake là cách chọn trình xác thực giao dịch khối. Proof of Stake là giải pháp thay thế phổ biến nhất cho Proof of Work và là một cơ chế đồng thuận được thiết kế để cải thiện các hạn chế của Proof of Work, chẳng hạn như khả năng mở rộng và các vấn đề tiêu thụ năng lượng. Những người tham gia bằng chứng cổ phần, được gọi là "người xác nhận", không cần sử dụng các thiết bị phần cứng mạnh mẽ để cạnh tranh để có cơ hội xác minh các khối. Họ chỉ cần đặt cược (khóa) tiền điện tử gốc của blockchain. Sau đó, mạng sẽ chọn người chiến thắng dựa trên số lượng tiền điện tử được đặt cược và thưởng cho người chiến thắng phần trăm phí giao dịch từ các khối mà họ xác minh. Càng đặt cược nhiều token thì cơ hội trở thành người xác thực càng lớn.
Giới thiệu
Để đảm bảo việc trao đổi hồ sơ trong chuỗi khối. Trong số này, cơ chế Proof of Work (PoW) xuất hiện sớm nhất. Cơ chế này được tạo ra bởi Satoshi Nakamoto và được công nhận là một trong những lựa chọn thay thế an toàn nhất. Bằng chứng cổ phần (PoS) đã theo sau và hiện đặc biệt phổ biến trong các dự án altcoin.
Ngoài Bitcoin, Proof of Work còn được sử dụng trong các loại tiền điện tử lớn như Ethereum (ETH) và Litecoin (LTC). Ngược lại, bằng chứng cổ phần được sử dụng cho Binance Coin (BNB), Solana (SOL), Cardano (ADA) và các altcoin khác. Điều đáng chú ý là Ethereum sẽ chuyển từ bằng chứng công việc sang bằng chứng cổ phần vào năm 2022.
Bằng chứng công việc (PoW) là gì và nó hoạt động như thế nào?
Bằng chứng công việc (PoW) là một thuật toán đồng thuận được mạng Bitcoin và nhiều loại tiền điện tử khác sử dụng để ngăn chặn vấn đề chi tiêu gấp đôi. Satoshi Nakamoto đã đề xuất khái niệm này trong sách trắng Bitcoin phát hành năm 2008.
Bằng chứng công việc về cơ bản xác định cách thức chuỗi khối Bitcoin đạt được sự đồng thuận phân tán. Nó xác minh các giao dịch ngang hàng một cách không đáng tin cậy mà không có sự tham gia của bên trung gian thứ ba.
Trong mạng bằng chứng công việc như Bitcoin, các giao dịch được xác minh bởi các thợ mỏ. Họ là những người tham gia vào mạng và sử dụng các nguồn lực quan trọng để đảm bảo mạng hoạt động bình thường và an toàn liên tục. Người khai thác cũng chịu trách nhiệm về các nhiệm vụ như tạo và xác minh các giao dịch khối. Để giành được quyền xác minh khối tiếp theo, thợ mỏ sử dụng phần cứng khai thác chuyên dụng cao để giải các câu đố toán học phức tạp.
Người khai thác đầu tiên giải quyết thành công các vấn đề toán học này sẽ giành được quyền thêm khối vào chuỗi khối và kiếm được phần thưởng được gọi là phần thưởng khối. Phần thưởng khối bao gồm tiền điện tử mới được tạo và phí giao dịch. Tùy thuộc vào điều kiện mạng, số lượng tiền điện tử trong phần thưởng khối cũng sẽ khác nhau. Ví dụ: người khai thác khai thác thành công một khối từ chuỗi khối Bitcoin sẽ nhận được phần thưởng là 6,25 Bitcoin và phí giao dịch cho mỗi khối (kể từ tháng 12 năm 2021). Tuy nhiên, do cơ chế giảm một nửa, cứ sau 210.000 khối (khoảng 4 năm), số lượng Bitcoin mới được tạo ra trên mỗi khối sẽ giảm 50%.
Để tìm hiểu thêm về mô hình Bằng chứng công việc, vui lòng đọc "Bằng chứng công việc (PoW) là gì?" 》.
Bằng chứng cổ phần (PoS) là gì và nó hoạt động như thế nào?
Proof of Stake (PoS) là một thuật toán đồng thuận được ra mắt vào năm 2011. Nó là một giải pháp thay thế cho Proof of Work và nhằm mục đích giải quyết các hạn chế về khả năng mở rộng của Proof of Work. Bằng chứng cổ phần là thuật toán phổ biến thứ hai, được sử dụng bởi các loại tiền điện tử như Binance Coin (BNB), Solana (SOL) và Cardano (ADA).
Trong khi Proof-of-Work và Proof-of-Stake có cùng mục tiêu là đạt được sự đồng thuận trong blockchain, thì Proof-of-Stake sử dụng các phương pháp khác nhau để xác định người xác thực các giao dịch khối. Không có công cụ khai thác nào trong chuỗi khối bằng chứng cổ phần. Những người xác thực bằng chứng cổ phần cạnh tranh để giành quyền xác thực khối dựa trên việc nắm giữ tiền điện tử riêng lẻ của họ, thay vì dựa vào hiệu suất của máy tính.
Người tham gia có thể có được quyền xác minh khối bằng cách khóa một số lượng token nhất định trong hợp đồng thông minh blockchain cụ thể. Quá trình này được gọi là “đặt cược”. Giao thức bằng chứng cổ phần sau đó sẽ chỉ định trình xác thực để xác thực khối tiếp theo. Tùy thuộc vào mạng, quá trình lựa chọn sẽ ngẫu nhiên hoặc được xác định theo số cổ phần nắm giữ (số tiền đặt cược). Những người xác thực được chọn sẽ được thưởng phí giao dịch từ các khối mà họ xác thực. Nói chung, càng đặt nhiều token thì cơ hội được chọn làm người xác thực càng lớn.
Để biết chi tiết, vui lòng đọc "Giải thích chi tiết về Bằng chứng cổ phần (PoS)".
Sự khác biệt giữa Bằng chứng công việc (PoW) và Bằng chứng cổ phần (PoS)
Mặc dù cả hai đều thuộc cơ chế đồng thuận nhằm đảm bảo tính bảo mật của mạng blockchain nhưng vẫn có những khác biệt nhất định giữa hai cơ chế này. Rõ ràng, sự khác biệt chính giữa Proof-of-Work và Proof-of-Stake là cách được chọn để xác minh những người tham gia giao dịch mới. Để các bạn hiểu rõ hơn chúng ta cùng xem bảng sau:
Bằng chứng cổ phần có tốt hơn Bằng chứng công việc không?
Những người ủng hộ Proof-of-Stake tin rằng Proof-of-Stake có lợi thế hơn Proof-of-Work, đặc biệt là về khả năng mở rộng và tốc độ giao dịch. Một số người cho rằng token bằng chứng cổ phần ít gây hại cho môi trường hơn bằng chứng công việc. Ngược lại, nhiều người ủng hộ bằng chứng công việc tin rằng bằng chứng cổ phần, với tư cách là một công nghệ mới hơn, vẫn chưa được xác định về tiềm năng của nó trong an ninh mạng. Mạng bằng chứng công việc yêu cầu sự hỗ trợ của một số lượng lớn tài nguyên như phần cứng khai thác và điện. Do đó, chi phí tấn công sẽ cao hơn. Điều này đặc biệt đúng với Bitcoin, blockchain bằng chứng công việc lớn nhất.
Như đã đề cập trước đó, Ethereum (ETH) sẽ chuyển từ Proof-of-Work sang Proof-of-Stake khi nâng cấp lên Ethereum 2.0. Ethereum 2.0 là bản nâng cấp được chờ đợi từ lâu của mạng Ethereum, được thiết kế để cải thiện hiệu suất mạng và giải quyết các vấn đề về khả năng mở rộng. Sau khi Ethereum triển khai Proof of Stake, tất cả người dùng nắm giữ 32 đồng Ether có thể tham gia đặt cược để trở thành người xác thực và nhận phần thưởng.
Bằng chứng cổ phần có tốt hơn Bằng chứng công việc không? Lý do để loại tiền điện tử lớn thứ hai theo vốn hóa thị trường áp dụng cơ chế đồng thuận mới này là gì?
Rủi ro tập trung
Việc khai thác trong chuỗi khối bằng chứng công việc yêu cầu sử dụng sức mạnh tính toán để liên tục xem xét kỹ lưỡng dữ liệu khối cho đến khi tìm thấy giải pháp hiệu quả. Việc tìm kiếm giải pháp ngày càng khó khăn đối với các loại tiền điện tử chính thống hiện nay. Quá trình tính toán băm toàn diện đòi hỏi phần cứng và điện đắt tiền.
Do đó, một số thợ mỏ thích tập trung tài nguyên khai thác vào các nhóm khai thác để tăng cơ hội nhận được phần thưởng khối. Một số nhóm khai thác lớn đầu tư hàng triệu đô la và kiểm soát hàng chục nghìn phần cứng khai thác mạch tích hợp dành riêng cho ứng dụng (ASIC) để tạo ra nhiều năng lượng băm nhất có thể.
Tính đến tháng 12 năm 2021, 4 nhóm khai thác hàng đầu cùng nhau kiểm soát gần 50% tổng công suất băm của Bitcoin. Khi các nhóm khai thác bị độc quyền, những người đam mê tiền điện tử sẽ rất khó có thể tự mình khai thác các khối.
Vậy việc khai thác phi tập trung như thế nào? Có một điều, không một thực thể nào có toàn quyền kiểm soát việc xác thực mạng. Nếu điều này xảy ra, một cuộc tấn công 51% có thể xảy ra và mạng sẽ mất giá trị. Một số người sẽ lập luận rằng mặc dù hoạt động khai thác vẫn được phân cấp nhưng nó không còn ở mức độ tương tự nữa. Theo một nghĩa nào đó, các nhà sản xuất thiết bị khai thác và năng lượng vẫn kiểm soát huyết mạch của hoạt động khai thác, làm giảm mức độ phân cấp tổng thể của chuỗi khối chứng minh khối lượng công việc.
Cơ chế đồng thuận bằng chứng cổ phần sử dụng một cách tiếp cận khác, thay thế sức mạnh khai thác bằng đặt cược. Cơ chế này hạ thấp các rào cản gia nhập đối với các cá nhân để xác nhận giao dịch, giảm sự phụ thuộc vào vị trí, thiết bị và các yếu tố khác. Đặt cược đơn giản được xác định bởi số lượng token nắm giữ.
Tuy nhiên, hầu hết các mạng bằng chứng cổ phần đều yêu cầu các nút xác thực để bắt đầu xác thực các giao dịch. Việc chạy này có thể tốn kém nhưng không đáng với chi phí của một số máy khai thác. Người dùng ủy thác mã thông báo cho những người xác minh cụ thể, tạo thành một mô hình tương tự như nhóm khai thác. Do đó, mặc dù người dùng thông thường tham gia bằng chứng cổ phần dễ dàng hơn nhưng vẫn dễ bị ảnh hưởng bởi các vấn đề tập trung như nhóm khai thác.
Rủi ro bảo mật
Ngoài rủi ro tập trung hóa, bốn nhóm khai thác hàng đầu còn kiểm soát phần lớn sức mạnh băm của mạng Bitcoin, điều này làm tăng nguy cơ bị tấn công 51%. Cuộc tấn công 51% có nghĩa là một cá nhân hoặc tổ chức độc hại có thể thực hiện một cuộc tấn công bảo mật vào hệ thống blockchain sau khi kiểm soát hơn 50% tổng công suất băm của toàn bộ mạng. Những kẻ tấn công sẽ kiểm soát hoàn toàn thuật toán đồng thuận blockchain và thực hiện các hành động độc hại vì lợi ích cá nhân, chẳng hạn như gây ra vấn đề chi tiêu gấp đôi, từ chối hoặc thay đổi hồ sơ giao dịch hoặc ngăn người khác khai thác. Tuy nhiên, với quy mô của mạng Bitcoin, khả năng xảy ra một cuộc tấn công như vậy là cực kỳ nhỏ.
Để so sánh, nếu ai đó tấn công chuỗi khối bằng chứng cổ phần, họ sẽ cần sở hữu hơn 50% số token trong mạng. Điều này sẽ tạo ra nhu cầu thị trường và giá token tăng lên, đồng thời sẽ tiêu tốn hàng chục tỷ đô la. Ngay cả khi cuộc tấn công 51% được thực hiện thành công, giá trị token mà kẻ tấn công đặt cược sẽ giảm mạnh do mạng bị xâm phạm. Do đó, các loại tiền điện tử sử dụng sự đồng thuận bằng chứng cổ phần, đặc biệt nếu chúng có vốn hóa thị trường lớn, gần như miễn nhiễm với các cuộc tấn công 51%.
Nhược điểm của Bằng chứng cổ phần
Nhiều người cho rằng Proof of Stake là giải pháp thay thế tối ưu cho Proof of Work, nhưng điều đáng chú ý là thuật toán Proof of Stake cũng có những sai sót. Bị ảnh hưởng bởi cơ chế phân phối phần thưởng, người xác nhận đặt cọc càng nhiều tài sản thì họ càng có nhiều cơ hội xác minh khối tiếp theo. Người xác nhận càng tích lũy được nhiều token thì họ càng có thể stake và kiếm được nhiều token hơn, nên nhiều người buộc tội đây là "người giàu trở nên giàu có". Vì các chuỗi khối bằng chứng cổ phần thường chỉ định quyền quản trị cho người xác nhận, nên những người xác thực “giàu hơn” này cũng ảnh hưởng đến quyền biểu quyết của mạng.
Một mối quan tâm khác là những rủi ro bảo mật mà các loại tiền điện tử có vốn hóa thị trường nhỏ hơn phải đối mặt khi sử dụng bằng chứng cổ phần. Như đã đề cập ở trên, các loại tiền điện tử phổ biến hơn như Ethereum hay Binance Coin gần như miễn nhiễm với các cuộc tấn công 51%. Tuy nhiên, những tài sản kỹ thuật số nhỏ hơn với giá trị thấp hơn sẽ dễ bị tấn công hơn. Kẻ tấn công mua đủ số token có thể chiếm thế thượng phong trong cuộc cạnh tranh với những người xác thực khác. Miễn là họ thường xuyên được chọn làm người xác nhận, họ có thể tận dụng hệ thống bằng chứng cổ phần. Sau đó, họ đặt cược lại phần thưởng kiếm được để tăng cơ hội được chọn vào vòng tiếp theo.
Tóm tắt
Bằng chứng công việc và bằng chứng cổ phần đều có vị trí của chúng trong hệ sinh thái tiền điện tử và rất khó để biết giao thức đồng thuận nào hiệu quả hơn. Do lượng khí thải carbon cao trong quá trình khai thác, bằng chứng về khối lượng công việc đã bị chỉ trích, nhưng đây vẫn là một thuật toán bảo mật được công nhận để bảo vệ mạng blockchain. Tuy nhiên, khi Ethereum chuyển từ bằng chứng công việc sang bằng chứng cổ phần, hệ thống bằng chứng cổ phần sẽ thu hút được nhiều dự án mới hơn trong tương lai.