ý chính
Bằng chứng công việc (PoW) là một cơ chế đồng thuận được thiết kế để ngăn chặn chi tiêu gấp đôi trong các hệ thống thanh toán kỹ thuật số.
Bằng chứng công việc (PoW) là một phần quan trọng của quy trình khai thác, bao gồm việc thêm các khối giao dịch mới vào chuỗi khối và tạo ra các đơn vị tiền điện tử mới.
Bitcoin và nhiều loại tiền điện tử khác sử dụng Bằng chứng công việc (PoW) như một cách để bảo mật mạng và dữ liệu blockchain của họ.
phần giới thiệu
Nói tóm lại, Proof of Work (PoW) là một cơ chế được thiết kế để ngăn chặn chi tiêu gấp đôi trong các hệ thống thanh toán kỹ thuật số Bitcoin và nhiều loại tiền điện tử khác sử dụng Proof of Work (PoW) như một cách để bảo mật mạng blockchain và dữ liệu của nó. Các cơ chế này thường được gọi là thuật toán đồng thuận hoặc cơ chế đồng thuận vì chúng liên quan đến nhiều bên đạt được sự đồng thuận mà không cần phải tin tưởng lẫn nhau.
Proof of Work là thuật toán đồng thuận đầu tiên xuất hiện và vẫn là một trong những thuật toán quan trọng nhất cùng với Proof of Stake (PoS), như được Satoshi Nakamoto giới thiệu trong Sổ tay kỹ thuật Bitcoin năm 2008, nhưng bản thân công nghệ này đã được phát minh từ rất lâu trước đó. ngày đó.
Thuật toán HashCash của Adam Back là một ví dụ ban đầu về thuật toán Proof of Work (PoW) tiền điện tử, trong đó người nhận có thể hạn chế thư rác bằng cách yêu cầu một lượng nhỏ tính toán từ người gửi trước khi gửi email. nhưng chi phí sẽ cao hơn đối với những người gửi email hàng loạt.
Chi tiêu gấp đôi là gì?
Chi tiêu gấp đôi xảy ra khi cùng một số tiền được chi tiêu nhiều lần. Thuật ngữ này thường được sử dụng riêng trong bối cảnh tiền kỹ thuật số – xét cho cùng, sẽ khó có thể chi tiêu cùng một loại tiền mặt hai lần.
Khi bạn trả tiền cho một tách cà phê, bạn đưa tiền cho nhân viên thu ngân, người sẽ cất tiền vào ngăn đựng tiền, vì vậy bạn không thể đến một quán cà phê ven đường khác và trả cùng một tờ tiền để lấy một tách cà phê. Nhưng trong hệ thống tiền kỹ thuật số, có khả năng làm được điều đó.
Bạn có thể đã sao chép một tệp vào máy tính của mình trước khi sử dụng lệnh sao chép và dán và thật dễ dàng để gửi cùng một tệp qua email cho hàng chục người. Vì tiền kỹ thuật số chỉ là dữ liệu nên bạn sẽ cần ngăn mọi người chi tiêu gấp đôi, tức là sao chép và chi tiêu cùng một đơn vị ở những nơi khác nhau và hệ thống thanh toán kỹ thuật số không ngăn chặn được việc chi tiêu gấp đôi sẽ sụp đổ trong thời gian ngắn.
Để biết thêm thông tin chi tiết về chi tiêu gấp đôi, bạn có thể đọc phần giải thích về chi tiêu gấp đôi.
Tại sao Bằng chứng công việc (PoW) lại quan trọng?
Nếu bạn đã đọc bài viết của chúng tôi về công nghệ blockchain, bạn sẽ biết rằng người dùng tiền kỹ thuật số liên tục phát sóng các giao dịch trên mạng, tuy nhiên, những giao dịch này không được coi là hợp lệ ngay lập tức, chỉ sau khi chúng được xác nhận và thêm vào blockchain.
Ví dụ: chuỗi khối Bitcoin hoạt động như một cơ sở dữ liệu công khai (hồ sơ công khai) về các giao dịch mà mọi người dùng đều có thể xem. Hãy hình dung nó như thế này: Bạn và ba người bạn của mình có một cuốn sổ để theo dõi các giao dịch Bitcoin của mình và bất cứ khi nào một trong hai người muốn chuyển giá trị, bạn sẽ viết nó ra như sau:
Alice trả cho Bob 5 BTC, Bob trả cho Carol 2 BTC, v.v.
Tuy nhiên, mỗi khi bạn thực hiện một giao dịch, bạn phải tham khảo giao dịch cho biết số tiền đến từ đâu, vì vậy, nếu Bob trả cho Carol 2 BTC thì các mục thực sự sẽ là:
Bob trả cho Carol 2 BTC từ giao dịch được thực hiện trước đó với Alice.
Vì vậy, chúng tôi có cách để theo dõi nguồn đơn vị BTC, vì vậy nếu Bob cố gắng thực hiện một giao dịch khác bằng chính 2 BTC mà anh ấy đã gửi cho Carol, mọi người sẽ biết về điều đó ngay lập tức và nhóm sẽ không cho phép giao dịch này được thêm vào cuốn sổ vì số tiền đó đã được chi tiêu.
Điều này có thể hiệu quả trong các nhóm nhỏ nơi mọi người đều biết nhau vì họ thống nhất về việc bạn bè nào sẽ thêm giao dịch vào sổ ghi chép. Nhưng sẽ như thế nào với một nhóm 10.000 người đăng ký? Việc viết nhật ký sẽ không hiệu quả vì không ai tin tưởng người lạ làm việc đó.
Đây là lúc cơ chế Proof of Work (PoW) phát huy tác dụng. Nó đảm bảo rằng người dùng không tiêu số tiền mà họ không có quyền chi tiêu. Bằng cách sử dụng lý thuyết trò chơi với mật mã, thuật toán Proof of Work (PoW) cho phép bất kỳ ai. để cập nhật blockchain theo quy tắc của hệ thống.
Bằng chứng công việc (PoW) hoạt động như thế nào?
Hãy tưởng tượng rằng sổ ghi chép của chúng tôi trong ví dụ trên là một blockchain, nhưng chúng tôi không thêm từng giao dịch một – chúng tôi thu thập tất cả chúng cùng một lúc thành các khối, thông báo các giao dịch lên mạng và sau đó người dùng tạo các khối sẽ hợp nhất chúng thành một ứng cử viên khối và các giao dịch sẽ chỉ có hiệu lực khi chúng được chuyển đổi. Khối được chỉ định được chuyển đổi thành khối được xác nhận, có nghĩa là nó đã được thêm vào chuỗi khối.
Quá trình kiểm tra các giao dịch và thêm các khối mới được gọi là khai thác, đây là một quá trình tốn kém và khó khăn nhưng cũng rất bổ ích. Phần thưởng khối được trao từ phí giao dịch do người dùng thanh toán và bitcoin mới do giao thức tạo ra.
Cơ chế Bằng chứng công việc (PoW) yêu cầu người khai thác (người dùng tạo khối) sử dụng một số tài nguyên của riêng họ như điện và sức mạnh tính toán để băm dữ liệu khối ứng viên cho đến khi tìm thấy giải pháp cho câu đố.
Băm dữ liệu khối đề cập đến việc chuyển nó qua hàm băm để tạo ra giá trị băm khối. Băm khối hoạt động giống như một “dấu vân tay” – nó thể hiện danh tính của dữ liệu đầu vào của bạn và mỗi khối có một giá trị băm duy nhất.
Nói cách khác, người khai thác phải kiểm tra và thu thập các giao dịch đang chờ xử lý, sắp xếp chúng thành khối ứng cử viên và chuyển dữ liệu khối thông qua hàm băm để tạo ra giá trị băm chính xác. nó phát nó lên mạng, thêm khối vào chuỗi khối và thu thập phần thưởng khai thác.
Khi người khai thác phát khối được chỉ định và hàm băm lên mạng, những người tham gia mạng khác sẽ lặp lại hàm băm để xác minh rằng đầu ra thực sự hợp lệ.
Mặc dù phải mất vô số lần thử băm để tìm ra giá trị băm chính xác, nhưng mọi người đều dễ dàng xác minh rằng giá trị băm được tạo ra là chính xác, họ chỉ cần cung cấp cùng một đầu vào (dữ liệu khối) thông qua hàm băm và kiểm tra sự trùng khớp. kết quả.
Đối với một thư mục làm việc, bạn phải cung cấp dữ liệu có hàm băm đáp ứng các điều kiện cụ thể. Nhưng bạn không biết làm thế nào để làm điều đó. Tùy chọn duy nhất bạn còn lại là chuyển dữ liệu của mình qua hàm băm và kiểm tra xem nó có khớp với các điều kiện hay không. Nếu chúng không khớp, bạn sẽ phải thay đổi dữ liệu của mình theo tỷ lệ để có được giá trị băm khác. Thay đổi một chữ cái trong dữ liệu của bạn sẽ nhận được một kết quả khác, vì vậy không có cách nào để dự đoán kết quả đầu ra.
Kết quả là, nếu bạn muốn tạo một khối, bạn đang chơi một trò chơi đoán. Thông thường, bạn sẽ lấy tất cả thông tin về các giao dịch bạn muốn thêm và một số dữ liệu quan trọng khác, sau đó băm chúng lại với nhau, nhưng vì tập dữ liệu sẽ không thay đổi, bạn sẽ cần thêm một biến. Nếu không, bạn sẽ nhận được giá trị băm giống như đầu ra. Chúng tôi gọi thông tin biến này là mã riêng, là số mà bạn sẽ thay đổi trong mỗi lần thử để nhận được giá trị băm khác nhau mỗi lần.
Nói tóm lại, khai thác là quá trình thu thập dữ liệu blockchain và băm nó bằng mã riêng cho đến khi bạn tìm thấy giá trị băm cụ thể. Nếu bạn tìm thấy giá trị băm đáp ứng các điều kiện được chỉ định trong giao thức, bạn sẽ có quyền phát khối mới trên mạng. Tại thời điểm này, những người tham gia mạng khác cập nhật chuỗi khối của họ để thêm khối mới.
Đối với các loại tiền điện tử lớn hiện nay, các điều kiện cực kỳ khó đáp ứng. Tốc độ băm trên mạng càng cao thì càng khó tìm được giá trị băm chính xác. Điều này được thực hiện để đảm bảo rằng các khối không được tìm thấy nhanh chóng.
Như bạn có thể tưởng tượng, việc đoán một số lượng lớn giá trị băm có thể rất tốn kém cho máy tính của bạn. Vì bạn sẽ lãng phí chu trình tính toán và điện năng. Nhưng giao thức sẽ thưởng cho bạn một loại tiền kỹ thuật số nếu bạn tìm thấy giá trị băm chính xác.
Chúng tôi sẽ tóm tắt những gì chúng tôi biết cho đến nay:
Việc khai thác rất khó khăn và tốn kém nhưng nó mang lại sự bảo mật cho mạng.
Những người khai thác thành công trong việc tạo ra một khối lành mạnh sẽ nhận được phần thưởng bằng tiền điện tử và phí giao dịch mới được phát hành.
Việc tạo giá trị băm chính xác cần có thời gian nhưng những người dùng khác có thể dễ dàng xác minh tính hợp lệ của nó bằng cách lặp lại quy trình băm.
Nó có vẻ tốt cho đến nay. Nhưng nếu bạn muốn gian lận thì sao? Điều gì sẽ ngăn bạn đưa một loạt giao dịch gian lận vào một khối và tạo ra giá trị băm hợp lệ?
Ở đây nói đến vai trò của mã hóa khóa công khai. Chúng tôi sẽ không thảo luận chi tiết về chủ đề này trong bài viết này, nhưng bạn có thể tham khảo Mã hóa khóa công khai là gì? Để có cái nhìn toàn diện. Nói tóm lại, có một số thủ thuật tiền điện tử tuyệt vời cho phép bất kỳ người dùng nào kiểm tra xem một người có quyền chuyển số tiền họ đang cố gắng chi tiêu hay không.
Khi bạn tạo một giao dịch, bạn ký vào đó và bất kỳ ai trên mạng đều có thể so sánh chữ ký của bạn với khóa chung của bạn, xác minh rằng chúng khớp với nhau và cũng sẽ kiểm tra khả năng chi tiêu của bạn và đảm bảo rằng tổng đầu vào của bạn cao hơn tổng số tiền đầu vào của bạn. tổng sản lượng (nghĩa là bạn không chi tiêu nhiều hơn số tiền bạn có).
Mạng sẽ tự động từ chối bất kỳ khối nào chứa giao dịch không hợp lệ. Cố gắng gian lận sẽ phải trả giá đắt cho bạn. Bạn sẽ lãng phí tài nguyên của mình mà không nhận được bất kỳ phần thưởng nào.
Đây là điểm hấp dẫn của Bằng chứng công việc (PoW): nó làm cho việc gian lận trở nên tốn kém và hành động chính trực mang lại lợi nhuận. Bất kỳ người khai thác tận tâm nào cũng tìm kiếm lợi tức đầu tư của mình, vì vậy anh ta phải hành động theo cách có nhiều khả năng đảm bảo doanh thu nhất.
Bằng chứng công việc (PoW) so với Bằng chứng cổ phần (PoS)
Có nhiều thuật toán đồng thuận bên cạnh Proof of Work (PoW), trong đó nổi tiếng nhất là Proof of Stake (PoS). Khái niệm này có từ năm 2011 và đã được triển khai trong Ethereum và nhiều giao thức khác.
Trong hệ thống bằng chứng cổ phần, người khai thác được thay thế bằng người xác nhận. Không có hoạt động khai thác liên quan và không có sự cạnh tranh để đoán giá trị băm. Thay vào đó, người dùng được chọn ngẫu nhiên – nếu được chọn, họ phải đề xuất (hoặc “biểu mẫu”) một khối. Nếu khối đúng, họ sẽ nhận được phần thưởng bao gồm phí từ các giao dịch của khối.
Tuy nhiên, không thể chọn người dùng - đúng hơn, giao thức chọn người dùng dựa trên một số yếu tố. Để đủ điều kiện, người tham gia phải đặt trước một lượng cổ phần, là số tiền được xác định trước bằng tiền bản địa của blockchain. Hạn ngạch đóng vai trò như một biện pháp bảo vệ: giống như bị cáo phải trả một số tiền lớn để ngăn họ bỏ qua phiên tòa, kiểm toán viên dành một hạn mức để ngăn chặn gian lận. Nếu họ cố gắng gian lận, số tiền đặt cược của họ sẽ bị mất (hoặc một phần số tiền đó sẽ bị cắt).
Thư mục liên kết cổ phần mang lại nhiều lợi ích hơn thư mục làm việc. Điểm đáng chú ý nhất trong số những ưu điểm này là lượng khí thải carbon nhỏ – vì không cần đến các trang trại khai thác năng lượng cao trong PSI, vì lượng điện tiêu thụ chỉ chiếm một phần nhỏ so với lượng tiêu thụ của cơ chế PSI.
Tuy nhiên, Proof of Stake (PoS) không có danh tiếng và uy tín như Proof of Work (PoW), và mặc dù có thể coi là lãng phí, nhưng việc khai thác là thuật toán đồng thuận duy nhất đã được chứng minh trong thực tế trong hơn một thập kỷ, với Cơ chế Proof of Stake đóng góp cho PoW của Bitcoin đã đảm bảo các giao dịch trị giá hàng nghìn tỷ đô la kể từ khi ra mắt và việc lưu trữ phải trải qua quá trình thử nghiệm dài hạn thích hợp để đảm bảo rằng PoS có thể cạnh tranh với PoS về các tính năng bảo mật.
Suy nghĩ kết luận
Bằng chứng hành động là giải pháp ban đầu cho vấn đề chi tiêu gấp đôi và đã được chứng minh là đáng tin cậy và an toàn. Bitcoin đã chứng minh rằng chúng ta không cần chính quyền trung ương ngăn chặn việc tiêu tiền hai lần. Với việc sử dụng thông minh mật mã, hàm băm và lý thuyết trò chơi, người dùng có thể đồng ý về trạng thái của cơ sở dữ liệu tài chính trong môi trường phi tập trung.
Những bài viết liên quan
Khai thác tiền kỹ thuật số là gì? Cơ chế hoạt động của nó là gì?
Mật mã khóa công khai là gì?
Thuật toán đồng thuận trong blockchain là gì?
Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm: Nội dung này được cung cấp cho bạn “nguyên trạng” chỉ nhằm mục đích thông tin chung và giáo dục mà không có bất kỳ tuyên bố hay bảo đảm nào dưới bất kỳ hình thức nào. Nó không nên được hiểu là lời khuyên về tài chính, pháp lý hoặc tư vấn khác, cũng không nhằm mục đích khuyến nghị mua bất kỳ sản phẩm hoặc dịch vụ cụ thể nào. Bạn phải nhờ đến sự trợ giúp của các chuyên gia tư vấn chuyên ngành để được tư vấn. Nếu bài viết được cung cấp bởi bên thứ ba, xin lưu ý rằng quan điểm được đưa ra là của bên thứ ba đó và không nhất thiết phản ánh quan điểm của Binance Academy. Vui lòng đọc tuyên bố từ chối trách nhiệm đầy đủ của chúng tôi ở đây để biết thêm chi tiết. Tài sản kỹ thuật số có thể chịu biến động về giá, giá trị khoản đầu tư của bạn có thể tăng hoặc giảm và bạn có thể không lấy lại được số tiền đã đầu tư. Bạn hoàn toàn chịu trách nhiệm về các quyết định đầu tư của mình và Binance Academy không chịu trách nhiệm về bất kỳ tổn thất nào bạn có thể phải gánh chịu. Bài viết này không nên được hiểu là lời khuyên về tài chính, pháp lý hoặc chuyên môn. Để biết thêm thông tin, vui lòng xem Điều khoản sử dụng và Cảnh báo rủi ro của chúng tôi.
