Bạn có thể thường gặp các thuật ngữ tiền điện tử phức tạp như cơ chế đồng thuận Proof of Work và Proof of Stake. Hệ thống giúp thực hiện các giao dịch an toàn và phát hành token mới được gọi là sự đồng thuận. PoW và PoS là hai cơ chế đồng thuận phổ biến có nhiệm vụ xác thực các giao dịch tiền điện tử và thêm các khối mới vào blockchain. Nếu bạn là một người đam mê tiền điện tử, bạn không thể bỏ qua sự khác biệt giữa cơ chế đồng thuận Proof of Work và Proof of Stake cũng như vai trò của chúng đối với một dự án tiền điện tử.
PoW là cơ chế lâu đời hơn so với PoS. Bitcoin hoạt động dựa trên sự đồng thuận của Proof of Work, trong khi Cardano và Solana sử dụng Proof of Stake. Ethereum đang trong giai đoạn truyền từ Proof of Work sang Proof of Stake. Pos và PoW có sự khác biệt đáng kể. Trong bài viết dưới đây, bạn sẽ hiểu sự khác biệt giữa hai loại và cách chúng được xây dựng để giải quyết các vấn đề spam và gian lận liên quan đến các giao dịch blockchain.
Lịch sử ra đời
Proof of Work
Thuật ngữ Proof of Work được Ari Juels và Markos Jacobsson đưa ra vào năm 1999. Cynthia Dwor và Money Naor ban đầu đưa ra khái niệm PoW vào năm 1992 như một cách để ngăn chặn các cuộc tấn công DoS. Nhưng Markos và Juels đã trình bày một lời giải thích rõ ràng về Proof of Work.
Theo các tác giả, Proof of work là một giao thức sử dụng các nguồn năng lượng cụ thể để giải một câu đố toán học trong một khoảng thời gian giới hạn. Các tác giả không chính thức giới thiệu Proof of Work như một cơ chế đồng thuận. Tuy nhiên, họ chứng minh rằng nó có thể giải quyết các vấn đề về thời gian kỹ thuật số cũng như bảo vệ phần mềm chống lại spam.
Proof of Stake
Năm 2012, Scott Nadal và Sunny King nảy ra ý tưởng về Proof of Stake trong một bài báo do họ viết. Mục tiêu chính của cơ chế mới là khắc phục các vấn đề liên quan đến Proof of Work.
Sunny và Scott đã giới thiệu Proof of Stake trong một loại tiền điện tử có tên Peer Coin (2013). Cùng với PoS, họ giữ PoW song song trong hệ thống. Sau đó, một dự án tiền điện tử khác có tên NXT đã triển khai một dạng Proof of Stake thuần túy. Sau đó vào năm 2014, Pavel đã tạo ra Black coin với một giao thức đơn giản bao gồm tất cả các chức năng của Proof of Stake.
Sự khác biệt giữa Proof of Work và Proof of Stake
Proof of Work
Cơ chế làm việc
Một blockchain bao gồm các giao dịch được sắp xếp theo thứ tự thời gian. Mỗi giao dịch phải được xác minh và thêm vào như một block vào chain. Trong cơ chế đồng thuận PoW, khối ban đầu được mã hóa cứng vào hệ thống. Nó không thể được sửa đổi hoặc thay đổi, và nó không phụ thuộc vào bất kỳ khối nào trước đó. Do đó, khối đầu tiên được đặt tên là block genesis hoặc Block 0. Khối thứ hai được thêm vào chain tham chiếu đến block Genesis. Mỗi khối thành công phụ thuộc vào khối trước đó của nó trong chuỗi.
Trong PoW, các node xác thực các giao dịch bằng cách giải một phương trình toán học phức tạp. Quá trình này được gọi là khai thác. Các nút tham gia được biểu thị là minor và khả năng khai thác phụ thuộc vào khả năng tính toán của các nút tham gia.
Để sản xuất các block mới, các thợ đào sẽ cạnh tranh để giải câu đố. Người tạo ra kết quả chính xác đầu tiên sẽ thêm khối giao dịch đã xác minh vào blockchain. PoW sử dụng mạch tích hợp dành riêng cho ứng dụng (ASICS) để khai thác.
Các câu đố toán học liên quan đến quá trình khai thác là vô cùng phức tạp. Minor ban đầu sẽ gán một chuỗi số giả ngẫu nhiên được gọi là hash (hàm băm). Hàm băm mới sẽ kết hợp với dữ liệu trong block. Kết quả được hợp nhất sẽ chuyển qua một máy tính hàm băm.
Nếu kết quả đầu ra khớp với các điều kiện xác định trước do giao thức đặt ra, thì đó là một băm thành công. Sau khi xác minh hoàn tất, người khai thác sẽ cập nhật giao dịch vào blockchain. Người chiến thắng sẽ được thưởng một lượng token tiền điện tử được xác định trước bởi mạng lưới tương ứng.
Năng lượng tiêu thụ
Proof of Work tiêu tốn năng lượng rất lớn cho các mục đích xác minh. Mặc dù các công nghệ máy tính hiện đại nhất và hệ thống phần mềm hiện được tung hô với mức tiêu thụ năng lượng ít hơn, nhưng nó không hữu ích cho PoW.
Các thợ đào cần gấp đôi năng lượng và chi phí tài chính để tham gia vào quá trình xác minh. Các nghiên cứu tiết lộ rằng mức tiêu thụ năng lượng trung bình hàng năm của Bitcoin là 130 TWh, gần bằng mức tiêu thụ năng lượng hàng năm của một quốc gia cỡ trung bình.
Hệ thống phần thưởng
Phần thưởng của thợ đào trong cơ chế đồng thuận PoW được đặt tên là phần thưởng Block. Thợ đào sẽ nhận được token tiền điện tử hoặc một phần tiền điện tử do dự án đặt ra. Một số dự án tiền điện tử sẽ giảm phần thưởng khai thác theo thời gian. Việc cắt giảm hỗ trợ cân bằng nguồn cung và giúp cơ chế giảm phát.
Thuận lợi
Proof of Work là một cách nghiêm ngặt để xác minh các giao dịch blockchain. Các loại tiền điện tử có giá trị cao như Bitcoin cần một cơ chế bảo mật để xác minh giao dịch. Do sức mạnh xử lý tiên tiến và sự phức tạp của các câu đố toán học, việc tấn công hoặc can thiệp vào quá trình là một thách thức lớn.
Proof of Work đảm bảo an toàn chuỗi khối khỏi các cuộc tấn công và hạn chế các hoạt động độc hại của người dùng.
Bất lợi
Nhược điểm lớn của Proof of Works là nó đòi hỏi một lượng lớn năng lượng trong quá trình này. Hệ thống xử lý một số lượng giao dịch hạn chế, điều này tạo ra các vấn đề về quy mô.
Hành động sai phạm có thể bị phạt. Việc gửi các block không hợp lệ hoặc thông tin không chính xác trong hệ thống sẽ bị phạt. Hình phạt được tính là chi phí chìm của năng lượng, thời gian và sức mạnh tính toán.
Proof of Stake
Cơ chế làm việc
Proof of Stake (Bằng chứng Cổ phần) là giải pháp thay thế phổ biến nhất cho Proof of Work. Cơ chế này cải thiện được một số hạn chế của PoW, đặc biệt là khả năng mở rộng và hạn chế năng lượng tiêu thụ. Với PoS, những người tham gia được gọi là những người xác thực. Họ không cần sử dụng phần cứng mạnh mẽ để tranh giành cơ hội xác thực một khối.
Thay vào đó, họ cần stake (khóa) tiền mã hóa gốc của blockchain. Giao thức PoS sau đó sẽ chỉ định một người tham gia xác thực khối tiếp theo. Tùy thuộc vào mạng lưới, việc lựa chọn này có thể được thực hiện ngẫu nhiên hoặc theo số tiền nắm giữ (stake) của họ. Càng nhiều tiền đặt được stake, cơ hội được chọn làm người xác thực càng cao.
Trong khi PoW và PoS có cùng mục tiêu đạt được sự đồng thuận trên blockchain, PoS có một cách khác để xác định xem ai là người xác thực một khối giao dịch. Không có thợ đào trên blockchain PoS. Thay vì dựa vào các máy tính mạnh mẽ để cạnh tranh quyền xác thực khối, trình xác thực PoS dựa vào tài sản tiền mã hóa mà người tham gia nắm giữ.
Năng lượng tiêu thụ
Proof of Stake không phụ thuộc vào khả năng tính toán và mức tiêu thụ năng lượng để chọn node xác minh giao dịch. Thay vì cạnh tranh, quy trình yêu cầu một cá nhân phát triển một khối mới. Do đó, nó tiêu thụ ít điện hơn cho toàn bộ quá trình.
Hệ thống phần thưởng
Người xác thực trong Proof of Stake được khuyến khích cho quá trình xác nhận thành công khối. Người xác thực có thể nhận được một phần phí giao dịch thu được từ khối mà họ đã xác thực. PoS là phần thưởng cho người đầu tư nhiều nhất vào token tiền điện tử tương ứng, miễn là họ phải xác minh giao dịch một cách chính xác.
Thuận lợi
Giảm tiêu thụ điện là một trong những lợi thế nổi bật của Proof of Stake. Nó đòi hỏi ít năng lượng hơn để tạo ra lượng coin nhất định. Các hợp đồng thông minh và các dự ánDeFi yêu cầu khả năng mở rộng cao hơn và phí gas thấp hơn.
Ethereum, hợp đồng thông minh và nền tảng DeFi phổ biến nhất hiện nay sử dụng cơ chế đồng thuận Proof of Work và có phí gas cao. Để tăng khả năng mở rộng và giảm phí gas, Ethereum đã quyết định chuyển từ PoW sang PoS.
Proof of Stake tận dụng lợi thế của khả năng mở rộng và hiệu quả về năng lượng. Người dùng không cần phải đầu tư quá nhiều máy móc hiện đại để đào coin mà vẫn mang lại hiệu quả.
Bất lợi
Người xác thực chấp nhận thông qua một block kém hoặc một giao dịch chưa hoàn thiện sẽ bị phạt. Một phần token mà họ stake ban đầu sẽ bị khấu trừ. PoS lợi ích hơn cho người dùng giàu có. Xác suất trở thành người xác thực phụ thuộc vào số lượng token mà người dùng stake. Vì vậy, những người sở hữu một lượng lớn token thường sẽ có cơ hội trở thành người xác nhận và nhận phần thưởng.
Kết luận
Proof of Work và Proof of Stake đều có vị trí riêng trong hệ sinh thái tiền mã hóa và thật khó để nói chắc chắn rằng giao thức đồng thuận nào hoạt động tốt hơn. PoW có thể bị chỉ trích vì tạo ra một lượng khí thải carbon lớn trong quá trình khai thác, nhưng nó đã chứng tỏ mình là một thuật toán an toàn để bảo vệ các mạng blockchain. Tuy nhiên, khi Ethereum chuyển từ PoW sang PoS, hệ thống Proof of Stake có thể sẽ được các dự án mới ưa chuộng hơn trong tương lai.
