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 lớn chấp nhận để bảo mật mạng của họ.
Bằng chứng công việc được sử dụng trong Bitcoin để xác thực các giao dịch và bảo mật mạng. Ngoài những thứ 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. Một người khai thác thành công sẽ được mạng thưởng bằng BTC. Kể từ tháng 12 năm 2021, người khai thác có thể nhận được phần thưởng khối là 6,25 BTC cộng với phí giao dịch khi khai thác thành công khối Bitcoin.
Sự khác biệt chính giữa PoW và PoS là cách họ xác định ai sẽ xác thực một khối giao dịch. Bằng chứng cổ phần là giải pháp thay thế phổ biến nhất cho Bằng chứng công việc. Đó 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 tiêu thụ năng lượng. Trong PoS, người tham gia được gọi là người xác nhận. Họ không cần sử dụng phần cứng mạnh mẽ để cạnh tranh cơ hội xác thực một khối. Thay vào đó, họ cần đặt cọc (khóa) tiền điện tử gốc của chuỗi khối. Sau đó, mạng sẽ chọn người chiến thắng dựa trên số lượng tiền điện tử được đặt cược, người này sẽ được thưởng một phần phí giao dịch từ khối mà họ xác thực. Đặt cược càng nhiều xu thì cơ hội được chọn làm người xác nhận càng cao.
Giới thiệu
Để đảm bảo rằng các giao dịch được ghi trên blockchain là hợp lệ, các mạng này áp dụng các cơ chế đồng thuận khác nhau. Bằng chứng công việc (PoW) là bằng chứng lâu đời nhất. Được tạo bởi Satoshi Nakamoto, nó được nhiều người coi là một trong những lựa chọn thay thế an toàn nhất. Bằng chứng cổ phần (PoS) được tạo ra sau đó, nhưng hiện tại nó đã được thấy trong hầu hết các dự án altcoin.
Ngoài Bitcoin, PoW còn được sử dụng trong các loại tiền điện tử lớn khác như Ethereum (ETH) và Litecoin (LTC). Ngược lại, PoS được sử dụng bởi Binance Coin (BNB), Solana (SOL), Cardano (ADA) và các altcoin khác. Điều đáng chú ý là Ethereum có kế hoạch chuyển 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 giới thiệu trong sách trắng Bitcoin, xuất bản năm 2008.
Về bản chất, 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 một cách không đáng tin cậy mà không cần bên trung gian thứ ba.
Trên mạng PoW giống như mạng Bitcoin, các giao dịch được xác minh bởi các thợ mỏ. Họ là những người tham gia sử dụng một lượng lớn tài nguyên để đảm bảo mạng tiếp tục chạy an toàn và chính xác. 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 cần sử dụng phần cứng khai thác chuyên dụng cao để giải các câu đố toán học phức tạp.
Người khai thác đầu tiên tìm được giải pháp hợp lệ cho những vấn đề toán học này sẽ có 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. Lượng tiền điện tử trong phần thưởng khối thay đổi tùy theo các mạng khác nhau. Ví dụ: trên chuỗi khối Bitcoin, một người khai thác thành công có thể nhận được 6,25 BTC cộng với phí từ mỗi phần thưởng khối (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 tìm hiểu chi tiết hơn về mô hình Bằng chứng công việc, hãy xem phần này 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 giới thiệu vào năm 2011 như một giải pháp thay thế cho Proof of Work. Nó nhằm mục đích khắc phục những hạn chế 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).
Trong khi PoW và PoS có chung mục tiêu là đạt được sự đồng thuận trong blockchain, PoS có 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, việc lựa chọn này có thể được thực hiện ngẫu nhiên hoặc theo tỷ lệ nắm giữ (cổ phần) của họ. Người xác thực được chọn có thể nhận phí giao dịch từ khối mà họ đã xác thực dưới dạng phần thưởng. Thông thường, càng khóa được nhiều xu thì cơ hội được chọn càng cao.
Vui lòng tham khảo Giải thích về Bằng chứng cổ phần (PoS) để biết thêm chi tiết.
Sự khác biệt giữa Bằng chứng công việc và Bằng chứng cổ phần
Mặc dù cả hai đều là 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. 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. Người ta cũng nói rằng tiền PoS ít gây hại cho môi trường hơn so với PoW. Ngược lại, 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 bảo mật mạng. Thực tế là mạng PoW yêu cầu lượng tài nguyên đáng kể (phần cứng khai thác, điện, v.v.) khiến chúng trở nên đắt hơn khi tấn công. Điều này đặc biệt đúng với Bitcoin, với tư cách là chuỗi khối PoW lớn nhất.
Như đã đề cập, Ethereum (ETH) dự kiến sẽ chuyển từ PoW sang PoS trong bản nâng cấp Ethereum 2.0. ETH 2.0 là bản nâng cấp được mong đợi từ lâu của mạng Ethereum nhằm cải thiện hiệu suất và giải quyết vấn đề về khả năng mở rộng của mạng. 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 đang khiến đồng tiền điện tử lớn thứ hai theo vốn hóa thị trường áp dụng cơ chế đồng thuận mới?
Rủi ro tập trung
Trên chuỗi khối Proof of Work, việc khai thác liên quan đến việc sử dụng sức mạnh tính toán để băm dữ liệu của khối cho đến khi tìm thấy giải pháp hợp lệ. Đối với các loại tiền điện tử lớn hiện nay, các giải pháp ngày càng khó tìm hơn và quá trình đoán số lượng băm khổng lồ có thể tốn kém về mặt phần cứng và điện.
Do đó, một số thợ mỏ thích tích lũy tài nguyên khai thác của họ trong các nhóm khai thác để có cơ hội nhận được phần thưởng khối cao hơn. 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.
Tính đến tháng 12 năm 2021, 4 nhóm khai thác hàng đầu cùng nhau kiểm soát khoảng 50% tổng công suất băm Bitcoin. Sự thống trị của các nhóm khai thác khiến cho những cá nhân đam mê tiền điện tử gặp khó khăn hơn trong việc tự mình khai thác một khối.
Nhưng việc khai thác được phân quyền như thế nào? Một mặt, vẫn chưa có một thực thể nào có thể 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 người có thể lập luận rằng mặc dù việc khai thác vẫn được phân cấp nhưng nó không còn được phân cấp nhiều nữa. Một số khu vực nhất định, nhà sản xuất thiết bị khai thác và nhà sản xuất năng lượng vẫn chiếm ưu thế trong hoạt động khai thác và giảm sự phân cấp tổng thể đối với chuỗi khối bằng chứng công việc.
Cơ chế đồng thuận Proof of Stake thực hiện một cách tiếp cận khác và thay thế sức mạnh khai thác bằng việc đặt cược. Cơ chế này hạ thấp các rào cản gia nhập đối với một cá nhân để 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 chạy nút xác thực để bắt đầu xác nhận giao dịch. Hoạt động này có thể tốn kém nhưng không nhiều bằng một số giàn khai thác. Sau đó, người dùng đặt cọc mã thông báo của họ đằng sau một số trình xác thực nhất định, mang lại cho chúng tôi một mô hình tương tự như các nhóm khai thác. Vì vậy, mặc dù Proof of Stake dễ dàng tham gia hơn đối với người dùng bình thường 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, việc bốn nhóm khai thác hàng đầu có 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. Kẻ tấn công có thể ghi đè thuật toán đồng thuận blockchain và thực hiện các hành vi độc hại để thu lợi cho bản thân, chẳng hạn như chi tiêu gấp đôi, từ chối hoặc thay đổi hồ sơ giao dịch hoặc ngăn người khác khai thác. Tuy nhiên, điều này khó có thể xảy ra trên Bitcoin do quy mô mạng lưới của nó.
Ngược lại, nếu ai đó tấn công chuỗi khối PoS, họ sẽ phải sở hữu hơn 50% số tiền trên mạng. Điều này sẽ khiến nhu cầu trên thị trường và giá đồng xu tăng cao, có thể tiêu tốn hàng chục tỷ USD. Ngay cả khi họ thực hiện một cuộc tấn công 51%, giá trị số tiền đặt cọc của họ sẽ giảm mạnh khi mạng bị xâm phạm. Do đó, rất khó có khả năng một cuộc tấn công 51% xảy ra đối với một loại tiền điện tử sử dụng cơ chế đồng thuận PoS, đặc biệt nếu đó là loại tiền điện tử có vốn hóa thị trường lớn.
Hạn chế của Bằng chứng cổ phần
Nhiều người coi Proof of Stake là một giải pháp thay thế tốt hơn cho Proof of Work, nhưng điều đáng chú ý là thuật toán PoS cũng có những thiếu sót. Do cơ chế phân phối phần thưởng, những người xác nhận có nhiều tài sản đặt cược hơn có thể tăng cơ hội xác thực khối tiếp theo. Người xác nhận càng tích lũy được nhiều xu thì họ càng có thể đặt cọc và kiếm được nhiều tiền hơn, điều mà một số người chỉ trích là “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 các trình xác thực.
Một mối quan tâm khác là rủi ro bảo mật đối với tiền điện tử có vốn hóa thị trường nhỏ hơn áp dụng PoS. Như đã đề cập, khó có khả năng xảy ra một cuộc tấn công 51% đối với các loại tiền điện tử phổ biến hơn như ETH hoặc BNB. Tuy nhiên, tài sản kỹ thuật số nhỏ hơn với giá trị thấp hơn sẽ dễ bị tấn công hơn. Những kẻ tấn công có thể có đủ số tiền để đạt được lợi thế trước những người xác nhận khác. Họ có thể khai thác hệ thống PoS bằng cách thường xuyên được chọn làm người xác nhận. Phần thưởng họ kiếm được sau đó có thể được sử dụng để đặt cược thêm và tăng cơ hội được chọn trong vòng tiếp theo.
Bớt tư tưởng
Proof of Work và Proof of Stake đều có vị trí trong hệ sinh thái tiền điện tử và thật khó để nói chắc chắn giao thức đồng thuận nào hoạt động tốt hơn. PoW có thể bị chỉ trích vì tạo ra lượng khí thải carbon cao trong quá trình khai thác, nhưng nó đã chứng tỏ mình là một thuật toán an toàn để bảo vệ mạng blockchain. Tuy nhiên, khi Ethereum chuyển từ PoW sang PoS, hệ thống Proof of Stake có thể được các dự án mới ưa chuộng hơn trong tương lai.
