Giải thích bằng chứng về cổ phần được ủy quyền

Thuật toán đồng thuận Bằng chứng cổ phần được ủy quyền (DPoS) được nhiều người coi là phiên bản hiệu quả và dân chủ hơn của cơ chế PoS trước đó.

Cả PoS và DPoS đều được sử dụng thay thế cho thuật toán đồng thuận Proof of Work, vì hệ thống PoW, theo thiết kế, yêu cầu rất nhiều tài nguyên bên ngoài. Thuật toán Proof of Work sử dụng một lượng lớn công việc tính toán để bảo đảm một sổ cái phân tán bất biến, phi tập trung và minh bạch. Ngược lại, PoS và DPoS yêu cầu ít tài nguyên hơn và theo thiết kế, bền vững hơn và thân thiện với môi trường hơn. Để hiểu cách thức hoạt động của Bằng chứng cổ phần được ủy quyền, trước tiên người ta phải nắm được những kiến ​​thức cơ bản về thuật toán Bằng chứng công việc và Bằng chứng cổ phần trước đó.

Bằng chứng công việc (PoW)

Hầu hết các hệ thống tiền điện tử đều chạy trên một sổ cái phân tán được gọi là blockchain và Proof of Work là thuật toán đồng thuận đầu tiên được sử dụng. Nó được triển khai như một thành phần cốt lõi của giao thức Bitcoin, chịu trách nhiệm tạo các khối mới và duy trì mạng lưới an toàn (thông qua quá trình khai thác). Bitcoin được đề xuất như một giải pháp thay thế cho hệ thống tiền tệ toàn cầu truyền thống, vốn tập trung và kém hiệu quả. PoW đã giới thiệu một giao thức đồng thuận khả thi khiến việc chuyển tiền do cơ quan trung ương đứng đầu trở nên không cần thiết. Nó cung cấp các giải pháp thanh toán phi tập trung theo thời gian thực trên mạng kinh tế ngang hàng, loại bỏ nhu cầu về trung gian và giảm chi phí giao dịch tổng thể.

Cùng với các loại nút khác, hệ thống Bằng chứng công việc được duy trì bởi một mạng lưới các nút khai thác, sử dụng phần cứng chuyên dụng (ASIC) để thử và giải quyết các vấn đề mật mã phức tạp. Trung bình cứ 10 phút lại có một khối mới được khai thác. Người khai thác chỉ có thể thêm một khối mới vào chuỗi khối nếu anh ta tìm được giải pháp cho khối đó. Nói cách khác, người khai thác chỉ có thể làm như vậy sau khi hoàn thành bằng chứng công việc, từ đó thưởng cho anh ta những đồng tiền mới được tạo và tất cả phí giao dịch của khối cụ thể đó. Tuy nhiên, điều này phải trả giá đắt vì nó đòi hỏi nhiều năng lượng và những lần thử thất bại. Hơn nữa, phần cứng ASIC khá đắt. 

Ngoài nỗ lực duy trì hệ thống, còn có những câu hỏi còn tồn tại về mức độ có thể áp dụng hệ thống PoW - đặc biệt là liên quan đến khả năng mở rộng (số lượng giao dịch mỗi giây rất hạn chế). Tuy nhiên, chuỗi khối PoW được coi là an toàn và đáng tin cậy nhất và vẫn là tiêu chuẩn cho giải pháp chịu lỗi.

Bằng chứng về cổ phần (PoS)

Thuật toán đồng thuận Proof of Stake là thuật toán thay thế phổ biến nhất cho Proof of Work. Hệ thống PoS được thiết kế để giải quyết một số vấn đề thiếu hiệu quả và mới nổi thường phát sinh trên các chuỗi khối dựa trên PoW. Nó giải quyết cụ thể các chi phí liên quan đến khai thác PoW (mức tiêu thụ điện năng và phần cứng). Về cơ bản, chuỗi khối Proof of Stake được bảo mật theo cách xác định. Không có hoạt động khai thác trong các hệ thống này và việc xác thực các khối mới phụ thuộc vào số lượng tiền được đặt cược. Một người nắm giữ càng nhiều tiền đặt cọc thì cơ hội được chọn làm người xác thực khối càng cao (còn được gọi là thợ đúc hoặc thợ rèn).

Trong khi các hệ thống PoW dựa vào các khoản đầu tư bên ngoài (tiêu thụ điện năng và phần cứng), thì chuỗi khối Proof of Stake được bảo đảm thông qua khoản đầu tư nội bộ (chính là tiền điện tử).

Ngoài ra, hệ thống PoS khiến việc tấn công blockchain trở nên tốn kém hơn, vì một cuộc tấn công thành công sẽ yêu cầu quyền sở hữu ít nhất 51% tổng số tiền hiện có. Các cuộc tấn công thất bại sẽ dẫn đến tổn thất tài chính lớn. Bất chấp những ưu điểm và lập luận thuyết phục ủng hộ PoS, các hệ thống như vậy vẫn đang ở giai đoạn đầu và chưa được thử nghiệm trên quy mô lớn hơn.

Bằng chứng cổ phần được ủy quyền (DPoS)

Thuật toán đồng thuận Bằng chứng cổ phần được ủy quyền (DPoS) được phát triển bởi Daniel Larimer vào năm 2014. Bitshares, Steem, Ark và Lisk là một số dự án tiền điện tử sử dụng thuật toán đồng thuận DPoS.

Chuỗi khối dựa trên DPoS được tính bằng hệ thống bỏ phiếu trong đó các bên liên quan giao công việc của họ cho bên thứ ba. Nói cách khác, họ có thể bỏ phiếu cho một số đại biểu sẽ thay mặt họ bảo mật mạng. Các đại biểu cũng có thể được coi là nhân chứng và họ chịu trách nhiệm đạt được sự đồng thuận trong quá trình tạo và xác nhận các khối mới. Quyền biểu quyết tỷ lệ thuận với số lượng xu mà mỗi người dùng nắm giữ. Hệ thống bỏ phiếu khác nhau tùy theo từng dự án, nhưng nhìn chung, mỗi đại biểu sẽ trình bày một đề xuất riêng khi xin phiếu bầu. Thông thường, phần thưởng mà các đại biểu thu được sẽ được chia theo tỷ lệ cho các cử tri tương ứng của họ.

Do đó, thuật toán DPoS tạo ra một hệ thống bỏ phiếu phụ thuộc trực tiếp vào danh tiếng của các đại biểu. Nếu một nút được bầu hoạt động sai hoặc không hoạt động hiệu quả, nó sẽ nhanh chóng bị trục xuất và thay thế bằng một nút khác.

Liên quan đến hiệu suất, chuỗi khối DPoS có khả năng mở rộng cao hơn, có thể xử lý nhiều giao dịch hơn mỗi giây (TPS), khi so sánh với PoW và PoS.

DPoS và PoS

Trong khi PoS và DPoS giống nhau về mặt cổ phần, DPoS thể hiện một hệ thống bỏ phiếu dân chủ mới, qua đó các nhà sản xuất khối được bầu chọn. Vì hệ thống DPoS được duy trì bởi cử tri nên các đại biểu được thúc đẩy phải trung thực và hiệu quả nếu không họ sẽ bị bỏ phiếu. Ngoài ra, các chuỗi khối DPoS có xu hướng nhanh hơn về mặt giao dịch mỗi giây so với các chuỗi khối PoS.

DPoS và PoW

Khi PoS cố gắng giải quyết các lỗi của PoW, DPoS sẽ hợp lý hóa quy trình sản xuất khối. Vì lý do đó, hệ thống DPoS có khả năng xử lý nhanh chóng số lượng giao dịch blockchain lớn hơn. Hiện tại, DPoS không được sử dụng giống như PoW hoặc PoS. PoW vẫn được coi là thuật toán đồng thuận an toàn nhất và do đó, là nơi diễn ra hầu hết việc chuyển tiền. PoS nhanh hơn PoW và có khả năng có nhiều trường hợp sử dụng hơn. DPoS giới hạn việc sử dụng đặt cược trong việc bầu chọn các nhà sản xuất khối. Việc sản xuất khối thực tế của nó được xác định trước trái ngược với hệ thống dựa trên cạnh tranh của PoW. Mỗi nhân chứng sẽ được lần lượt sản xuất khối. Một số người cho rằng DPoS nên được coi là một hệ thống Proof of Authority. 

DPoS khác biệt đáng kể so với PoW và thậm chí cả PoS. Việc kết hợp quyền biểu quyết của các bên liên quan đóng vai trò như một phương tiện để quyết định và thúc đẩy các đại biểu (hoặc nhân chứng) trung thực và hiệu quả. Tuy nhiên, việc sản xuất khối thực tế khá khác so với các hệ thống PoS và trong hầu hết các trường hợp, nó mang lại hiệu suất cao hơn về số lượng giao dịch mỗi giây.