TL;DR

Bằng chứng công việc (PoW) và Bằng chứng cổ phần (PoS) là các cơ chế đồng thuận phổ biến nhất. Chúng được các loại tiền điện tử chính chấp nhận để bảo vệ và đảm bảo hoạt động của mạng của họ.

Bitcoin sử dụng Proof of Work để xác thực các giao dịch và bảo mật mạng. Ngoài các chức năng khác, PoW ngăn ngừa chi tiêu gấp đôi. Chuỗi khối được bảo mật bởi những người tham gia được gọi là thợ mỏ, những người sử dụng sức mạnh tính toán để cạnh tranh quyền xác nhận các khối mới và cập nhật chuỗi khối. Khi người khai thác xác nhận thành công một khối mới, anh ta sẽ nhận được phần thưởng BTC từ mạng. Kể từ tháng 12 năm 2021, khi khai thác thành công một khối Bitcoin, người khai thác có thể nhận được phần thưởng khối là 6,25 BTC cộng với phí giao dịch.

Sự khác biệt chính giữa PoW và PoS là cách họ xác định ai có thể xác thực một khối giao dịch. Bằng chứng cổ phần là giải pháp thay thế phổ biến nhất cho Bằng chứng công việc. Đây là một cơ chế đồng thuận nhằm cải thiện một số hạn chế của PoW, chẳng hạn như các vấn đề về khả năng mở rộng và mức tiêu thụ năng lượng cao. Trong PoS, người tham gia được gọi là người xác nhận. Họ không cần sử dụng phần cứng có sức mạnh tính toán cao để cạnh tranh cơ hội xác thực một khối. Thay vào đó, họ cần đặt cọc (khóa) các loại tiền điện tử có nguồn gốc từ blockchain. Sau đó, mạng sẽ chọn người chiến thắng dựa trên số lượng tiền điện tử được đặt cược. Người dùng được chọn làm người xác thực sẽ nhận được một phần phí giao dịch cho khối mà họ xác thực. Càng đặt cược nhiều xu, cơ hội được chọn làm người xác nhận càng lớn.

Giới thiệu

Để đảm bảo rằng các giao dịch được ghi trên blockchain là hợp lệ, các mạng áp dụng các cơ chế đồng thuận khác nhau. Bằng chứng công việc (PoW) là cơ chế lâu đời nhất. Được tạo bởi Satoshi Nakamoto, nó được nhiều người coi là một trong những lựa chọn thay thế an toàn nhất. Proof of Stake (PoS) được tạo ra sau này nhưng ngày nay nó được sử dụng trong hầu hết các dự án altcoin.

Ngoài Bitcoin, các loại tiền điện tử lớn khác cũng sử dụng PoW, chẳng hạn như Ethereum (ETH) và Litecoin (LTC). PoS được sử dụng bởi Binance Coin (BNB), Solana (SOL), Cardano (ADA) và các altcoin khác. Điều quan trọng cần nhớ là Ethereum dự định thay đổi cơ chế từ PoW sang PoS vào năm 2022.

Bằng chứng công việc (PoW) là gì và nó hoạt động như thế nào?

Bằng chứng công việc (PoW) là thuật toán đồng thuận được mạng Bitcoin và nhiều loại tiền điện tử khác áp dụng để ngăn chặn chi tiêu gấp đôi. Nó được Satoshi Nakamoto trình bày trong sách trắng Bitcoin, xuất bản năm 2008.

Về cơ bản, PoW xác định cách blockchain Bitcoin đạt được sự đồng thuận phân tán. Nó được sử dụng để xác thực các giao dịch ngang hàng không cần sự tin cậy mà không cần bên thứ ba trung gian.

Trong mạng PoW như Bitcoin, các giao dịch được xác minh bởi các thợ mỏ. Đây là những người tham gia sử dụng một lượng lớn tài nguyên để đảm bảo mạng tiếp tục hoạt động chính xác và an toàn. Trong số các nhiệm vụ khác, người khai thác tạo và xác thực các khối giao dịch. Nhưng để cạnh tranh quyền xác thực khối tiếp theo, họ sử dụng phần cứng khai thác chuyên dụng cao để giải các bài toán phức tạp. 

Người khai thác đầu tiên tìm được giải pháp hợp lệ cho những vấn đề toán học này sẽ giành được quyền thêm khối của họ vào chuỗi khối và nhận được thứ mà chúng tôi gọi là phần thưởng khối. Phần thưởng khối được tạo thành từ tiền điện tử mới được tạo cộng với phí giao dịch. Số lượng tiền điện tử thưởng khối khác nhau trên mỗi mạng. Ví dụ: trên chuỗi khối Bitcoin, một người khai thác thành công sẽ nhận được phần thưởng khối là 6,25 BTC cộng với phí giao dịch (kể từ tháng 12 năm 2021). Tuy nhiên, số lượng BTC mới được tạo ra trên mỗi khối giảm 50% cứ sau 210.000 khối (khoảng bốn năm một lần) do cơ chế được gọi là giảm một nửa.

Nếu bạn muốn biết thêm về mô hình Proof of Work, hãy xem bài viết Proof of Work (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 giới thiệu vào năm 2011 như một giải pháp thay thế cho Proof of Work. Mục tiêu của nó là giải quyết các vấn đề về khả năng mở rộng của mạng PoW. PoS là thuật toán phổ biến thứ hai, được áp dụng bởi các loại tiền điện tử như Binance Coin (BNB), Solana (SOL) và Cardano (ADA).

PoW và PoS có cùng mục tiêu là đạt được sự đồng thuận trên blockchain, nhưng PoS sử dụng một cách khác để xác định ai xác thực một khối giao dịch. Không có công cụ khai thác nào trên chuỗi khối PoS. Thay vì dựa vào các máy tính mạnh mẽ để cạnh tranh quyền xác thực khối, người xác thực PoS dựa vào việc nắm giữ tiền điện tử của họ.

Để đủ điều kiện xác thực một khối, người tham gia cần khóa một lượng tiền nhất định trong một hợp đồng thông minh cụ thể trên blockchain. Quá trình này được gọi là đặt cược. Giao thức PoS sau đó sẽ chỉ định người tham gia xác thực khối tiếp theo. Tùy thuộc vào mạng, lựa chọn này có thể được thực hiện ngẫu nhiên hoặc theo giá trị cổ phần (nắm giữ cổ phần). Người xác thực được chọn có thể nhận phí giao dịch từ khối mà họ đã xác thực làm phần thưởng. Thông thường, càng có nhiều đồng tiền bị khóa thì cơ hội được chọn càng lớn.

Xem bài viết Bằng chứng cổ phần (PoS) để biết thêm chi tiết. 

Sự khác biệt giữa Bằng chứng công việc và Bằng chứng cổ phần

Cả hai đều là cơ chế đồng thuận đảm bảo tính bảo mật và hoạt động của mạng blockchain, nhưng có sự khác biệt giữa chúng. Tất nhiên, sự khác biệt chính là cách PoW và PoS xác định người tham gia nào xác thực các giao dịch mới. Để hiểu rõ hơn chúng ta cùng xem bảng dưới đây:

Bằng chứng cổ phần có tốt hơn Bằng chứng công việc không?

Những người ủng hộ Proof of Stake cho rằng PoS có một số lợi ích so với PoW, đặc biệt là về khả năng mở rộng và tốc độ giao dịch. Họ cũng cho rằng cơ chế PoS ít gây hại cho môi trường hơn PoW. Mặt khác, nhiều người ủng hộ PoW cho rằng PoS, với tư cách là một công nghệ mới hơn, vẫn chưa chứng minh được tiềm năng của nó về mặt an ninh mạng. Thực tế là mạng PoW yêu cầu một lượng tài nguyên đáng kể (phần cứng khai thác, điện, v.v.) khiến việc thực hiện các cuộc tấn công trở nên tốn kém và khó khăn hơn. Điều này đặc biệt đúng với Bitcoin, blockchain PoW lớn nhất.

Như đã đề cập, Ethereum (ETH) dự định thay đổi hệ thống PoW của mình thành PoS với bản cập nhật Ethereum 2.0. ETH 2.0 là bản nâng cấp được chờ đợi từ lâu của mạng Ethereum, dự kiến ​​sẽ cải thiện hiệu suất và giải quyết các vấn đề về khả năng mở rộng. Sau khi triển khai PoS trên Ethereum, bất kỳ ai có ít nhất 32 ETH đều có thể tham gia đặt cược để trở thành người xác thực và nhận phần thưởng. 

PoS có tốt hơn PoW không? Điều gì đã khiến tiền điện tử lớn thứ hai theo vốn hóa thị trường quyết định áp dụng cơ chế đồng thuận mới?

Rủi ro tập trung

Trong chuỗi khối Proof of Work, việc khai thác liên quan đến việc sử dụng sức mạnh tính toán để băm dữ liệu khối cho đến khi tìm thấy giải pháp hợp lệ. Đối với các loại tiền điện tử hàng đầu hiện nay, các giải pháp khai thác ngày càng khó khăn và quá trình đạt được số lượng băm lớn có thể rất tốn kém về phần cứng và điện.

Do đó, một số thợ mỏ thích tích lũy tài nguyên của họ trong 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 nghìn phần cứng khai thác ASIC để tạo ra nhiều năng lượng băm nhất có thể.

Hiện tại, tính đến tháng 12 năm 2021, 4 nhóm khai thác lớn nhất kiểm soát khoảng 50% tổng công suất băm của Bitcoin. Sự thống trị của các nhóm khai thác khiến những người đam mê tiền điện tử cá nhân gặp khó khăn trong việc khai thác. 

Nhưng việc khai thác được phân quyền như thế nào? Một mặt, vẫn chưa có một thực thể duy nhất nào có khả năng kiểm soát các xác nhận trên mạng. Nếu điều này xảy ra, một cuộc tấn công 51% có thể xảy ra và mạng sẽ mất giá trị. Một số ý kiến ​​​​cho rằng mặc dù việc khai thác vẫn được phân cấp nhưng nó không còn có mức độ phân quyền cao nữa. Một số lĩnh vực nhất định như nhà sản xuất thiết bị khai thác và nhà sản xuất năng lượng vẫn chiếm ưu thế trong hoạt động khai thác và làm giảm tính phân cấp tổng thể của chuỗi khối Proof of Work.

Cơ chế đồng thuận Proof of Stake thực hiện một cách tiếp cận khác và thay thế sức mạnh khai thác bằng quy trình đặt cược. Cơ chế này làm giảm các rào cản gia nhập và giúp mọi cá nhân có thể xác nhận giao dịch, giảm sự chú trọng vào vị trí, thiết bị và các yếu tố khác. Tiền đặt cược của bạn chỉ được xác định bởi số lượng token bạn có.

Tuy nhiên, hầu hết các mạng PoS đều yêu cầu bạn khởi chạy nút xác thực để bắt đầu xác nhận giao dịch. Nó có thể là một quá trình tốn kém, nhưng không tốn kém bằng việc duy trì nhiều giàn khai thác. Sau đó, người dùng cung cấp mã thông báo đặt cược của họ cho một số trình xác thực nhất định, theo mô hình tương tự như nhóm khai thác. Do đó, mặc dù Proof of Stake giúp người dùng cá nhân tham gia dễ dàng hơn nhưng nó vẫn dễ gặp phải vấn đề tập trung giống như các nhóm khai thác.

Rủi ro bảo mật

Ngoài rủi ro tập trung hóa, việc bốn nhóm khai thác lớn nhất chiếm phần lớn sức mạnh băm của mạng Bitcoin có thể làm tăng nguy cơ bị tấn công 51%. Cuộc tấn công 51% đề cập đến một cuộc tấn công tiềm tàng nhằm vào tính bảo mật của hệ thống blockchain bởi một tác nhân hoặc tổ chức độc hại có khả năng kiểm soát hơn 50% tổng công suất băm của mạng. Trong trường hợp này, kẻ tấn công có thể thay đổi thuật toán đồng thuận của blockchain và hưởng lợi từ việc chi tiêu gấp đôi, từ chối hoặc thay đổi hồ sơ giao dịch hoặc thậm chí chặn quá trình khai thác của những người khai thác khác. Tuy nhiên, điều này khó có thể xảy ra với Bitcoin do quy mô mạng lưới của nó.

Mặt khác, trong một cuộc tấn công vào chuỗi khối PoS, cần phải sở hữu hơn 50% số tiền trên mạng. Điều này sẽ khiến nhu cầu thị trường và giá tiền tệ tăng lên, có thể gây thiệt hại hàng tỷ đô la. Ngay cả khi một cuộc tấn công 51% xảy ra, giá trị của số tiền đặt cược sẽ giảm đáng kể do mạng bị xâm phạm. Do đó, một cuộc tấn công 51% khó có thể xảy ra với tiền điện tử sử dụng sự đồng thuận PoS, đặc biệt nếu đó là đồng tiền có vốn hóa thị trường lớn.

Các khía cạnh tiêu cực của Proof of Stake

Nhiều người coi Proof of Stake là giải pháp thay thế tốt nhất cho Proof of Work, nhưng điều quan trọng cần lưu ý là thuật toán PoS cũng có những thiếu sót. Do cơ chế phân phối phần thưởng, những người xác thực có nhiều tài sản đặt cược hơn sẽ có cơ hội xác thực khối tiếp theo cao hơn. Người xác thực càng tích lũy được nhiều xu thì họ càng có thể đặt cọc và nhận được nhiều phần thưởng hơn. Nhiều người chỉ trích nó khi cho rằng hệ thống này “làm cho người giàu trở nên giàu hơn”. Những trình xác thực “giàu” hơn này cũng có thể ảnh hưởng đến việc bỏ phiếu trên mạng, vì các chuỗi khối PoS thường cấp quyền quản trị cho những người xác thực.

Một mối quan tâm khác là rủi ro bảo mật đối với các loại tiền điện tử có vốn hóa thị trường nhỏ hơn áp dụng cơ chế PoS. Như đã đề cập, cuộc tấn công 51% khó có thể xảy ra với các loại tiền điện tử phổ biến hơn như ETH hoặc BNB. Tuy nhiên, tài sản kỹ thuật số có giá trị thấp hơn sẽ dễ bị tấn công hơn. Tin tặc có thể kiếm đủ tiền để đạt được lợi thế so với những người xác nhận khác. Kết quả là họ có thể lạm dụng hệ thống PoS và thường được chọn làm người xác nhận. Phần thưởng thu được có thể được sử dụng trong quá trình đặt cược, tăng cơ hội được chọn lại ở vòng tiếp theo.

Cân nhắc cuối cùng

Bằng chứng công việc và Bằng chứng cổ phần là các cơ chế hợp nhất trong hệ sinh thái tiền điện tử. Thật khó để nói giao thức đồng thuận nào hoạt động tốt nhất. PoW có thể bị chỉ trích vì tạo ra lượng khí thải carbon cao trong quá trình khai thác, nhưng nó đã được chứng minh là một thuật toán hiệu quả để đảm bảo tính bảo mật của mạng blockchain. Tuy nhiên, với việc Ethereum nâng cấp từ PoW lên PoS, Proof of Stake có thể trở thành cơ chế được sử dụng nhiều nhất cho các dự án mới trong tương lai.