Lịch sử tóm tắt của Proof-of-Stake
Nguồn gốc của Proof-of-Stake rất khiêm tốn. Ý tưởng PoS này vào tháng 7 năm 2011 được đưa ra trong một chuỗi bitcointalk bởi QuantumMechanic hiện được lưu lại như một hiện vật của lịch sử tiền điện tử. Người đăng tải mô tả chi tiết về cơ chế PoS nhưng cố gắng biến điều này thành giải pháp cho các vấn đề của Bitcoin. Câu trả lời cho câu hỏi này của casascius là đáng ngại. Câu trả lời đầu tiên cho thấy tương lai của điều này sẽ được áp dụng cho các loại ứng dụng khác chứ không phải cho Bitcoin , điều này dường như vẫn vậy.
Vào năm 2012, Peercoin được phát triển sử dụng kết hợp các giao thức Proof-of-Work và Proof-of-Stake. Vào năm 2014, Sách trắng Đồng thuận không khai thác đã được phát hành cũng như một giải pháp của Vitalik Buterin cho vấn đề ‘Không có gì ở cổ phần’ của Proof-of-Stake. Cardano và Polkadot cũng như các dự án khác sử dụng Proof-of-Stake đã bắt đầu như một dự án. Vào năm 2019, mạng chính Cosmos đã được ra mắt và các thông tin chi tiết của Ethereum 2.0 đã được hoàn thiện.
Bài viết liên quan
Nhanh chóng chuyển tiếp đến năm 2021 và thế giới tiền điện tử đã trải qua sự quan tâm chưa từng có với Cardano và Polkadot dẫn đầu khoản phí là blockchain Proof-of-Stake lớn nhất đã hoạt động. Với các dự án như Solana , Neo , Algorand , Binance coin và những dự án khác đều áp dụng Proof-of-Stake, thời gian sẽ trả lời liệu Proof-of-Stake có trở thành cơ chế đồng thuận thống trị giữa các dự án tiền điện tử hay không.
Proof-of-Stake là gì?
Bitcoin và một số mạng tiền điện tử khác hoạt động trên cơ chế được gọi là cơ chế đồng thuận Proof-of-Work (PoW) . Trong tiền điện tử, cơ chế đồng thuận là thứ cho phép toàn bộ hệ thống hoạt động với các máy tính hoặc nút riêng lẻ. Họ sử dụng các thuật toán đồng thuận để tìm ra trạng thái đồng thuận hiện tại của mạng. Điều quan trọng là mỗi nút đơn lẻ phải có cùng một bản sao chính xác của chuỗi khối và xác thực các quy tắc giống nhau để ‘đồng thuận’.
Một trong những yếu tố chính của phân quyền là không chịu sự điều chỉnh của bất kỳ cơ quan trung ương nào, vì luật điều chỉnh bất kỳ dự án blockchain nào đều tuân theo toán học và mã. Một giải pháp thay thế cho điều đó là cơ quan tập trung quyết định cách dự án chạy, có thể thực hiện các thay đổi đối với sự đồng thuận và kiểm duyệt hoặc phân biệt đối xử của những người tham gia hệ thống.
Công nghệ chuỗi khối hoạt động như một sổ cái kỹ thuật số mà mọi người đều có thể nhìn thấy. Điều gì để ngăn người dùng khác giả mạo sổ cái kỹ thuật số này? Trong các mạng kế thừa, đây là những gì Proof-of-Work làm. Sử dụng hàm băm, chuỗi dữ liệu dài có độ dài đã đặt, Proof-of-Work đảm bảo rằng blockchain là không thể thay đổi. Mỗi khối, hoặc tập dữ liệu, đã được xác thực thông qua công việc tính toán rộng lớn.
Ngược lại, Proof-of-Stake (PoS) là một cơ chế đồng thuận đa dạng sử dụng các nút xác nhận dựa trên các mã cổ phần. Thay vì sức mạnh tính toán tạo ra các khối trong Proof-of-Work, Proof-of-Stake tạo ra các khối bằng cách dựa vào người xác nhận, là những người dùng đặt cọc. Mỗi trình xác thực được trao một cơ hội ngẫu nhiên để nhận phần thưởng khối.
Tuy nhiên, mặc dù đã trải qua quá trình phát triển tốt, khái niệm PoS vẫn còn mới và chỉ có thời gian mới trả lời được liệu Proof-of-Stake có trở thành cơ chế đồng thuận phổ biến của thời đại mới hay không.
Cách thức hoạt động của Proof-of-Stake
Khai thác trong các giao thức tiền điện tử Proof-of-Work sử dụng sức mạnh tính toán để xác thực các khối. Điều này là để xác minh mạng và đảm bảo rằng các giao dịch là hợp pháp. Nó giúp loại bỏ vấn đề ‘chi tiêu gấp đôi’ trong đó cùng một mã thông báo có thể được sử dụng trong một giao dịch khác. Vì nó yêu cầu công việc tính toán rộng lớn để xác thực một khối duy nhất, điều này cuối cùng sẽ đảm bảo an toàn cho mạng. Nếu một thứ gì đó cần sức mạnh tính toán mạnh mẽ để có được thuật toán, thì việc cố gắng đảo ngược mã đó là một nhiệm vụ to lớn.
Proof-of-Stake cố gắng tái tạo những ý tưởng Proof-of-Work này nhưng thực thi chúng theo cách khác. Trong các giao thức Proof-of-Stake, nó sử dụng một thuật toán đưa ra lựa chọn cho một nút để làm trình xác nhận cho một khối. Chúng được xử lý trong ‘Lựa chọn độ tuổi tiền xu’ hoặc ‘Lựa chọn khối ngẫu nhiên’.
1. Lựa chọn độ tuổi tiền xu
Điều này dễ nắm bắt hơn một chút so với Lựa chọn khối ngẫu nhiên. Coin Age Selection đã được sử dụng bởi Peercoin nói trên , một trong những loại tiền điện tử đầu tiên sử dụng Proof-of-Stake. Nó là một cơ chế xác nhận các khối dựa trên thời hạn của các mã thông báo. Với Peercoin, tối thiểu 30 ngày đối với các mã thông báo chưa được sử dụng phải được giữ lại để một khối được giả mạo và nó được sử dụng để ký một khối. Xác suất đúc khối tối đa đạt được sau 90 ngày để ngăn các cổ phần cũ có quá nhiều sức mạnh.
Mặc dù điều này được sử dụng trong những ý tưởng ban đầu về Proof-of-Stake, nhưng các giao thức mới hơn hiện đang sử dụng Lựa chọn khối ngẫu nhiên cho cơ chế đồng thuận của chúng.
2. Lựa chọn khối ngẫu nhiên
Để có bức tranh rõ hơn về trình xác thực là gì trong Lựa chọn khối ngẫu nhiên, trong Ethereum 2.0 , nút xác nhận là người đã đặt cọc 32 ETH và có một máy tính đang chạy để ‘đúc’ hoặc ‘giả mạo’ các khối. ‘Minting’ là ‘khai thác’ trong Proof-of-Work.
Khi một người khai thác trong hệ thống Proof-of-Work xác thực một khối, người khai thác hoặc nhóm khai thác đó sẽ được trao phần thưởng dưới dạng mã thông báo tiền điện tử như BTC, LTC, ETH, v.v. Trong Proof-of-Stake, trình xác nhận hợp lệ một khối thông qua lựa chọn ‘ngẫu nhiên’. Trong trường hợp của Ethereum 2.0, trình xác thực đang chạy 32 ETH đã đặt cọc đó có cơ hội ngẫu nhiên để xác thực một khối. Cơ hội này tương tự như các nút xác nhận khác trong mạng. Có nhiều ETH hơn không ảnh hưởng đến cơ hội này, không giống như việc có nhiều sức mạnh băm hơn trong hệ thống Proof-of-Work như Bitcoin mang lại cơ hội tốt hơn để nhận được phần thưởng khối. Vì vậy, một tổ chức có thể có nhiều nút để tăng khả năng đúc một khối nhưng mỗi nút có cơ hội ngẫu nhiên giống như bất kỳ nút nào khác.
Mặc dù mỗi giao thức có thể khác nhau trong việc thực thi, nhưng đây là những thành phần cơ bản của giao thức Bằng chứng cổ phần lựa chọn khối ngẫu nhiên.
Những cải tiến tiềm năng của Proof-of-Stake đối với Proof-of-Work
Các cơ chế đồng thuận PoS đáng chú ý là chúng cố gắng giải quyết các vấn đề về khả năng mở rộng và khả năng sử dụng của các cơ chế đồng thuận Proof-of-Work. Đầu tiên, Proof-of-Stake sẽ tiết kiệm một lượng lớn năng lượng điện đáng lẽ được sử dụng để khai thác các khối. Mặc dù hệ thống thoát điện thường bị phương tiện truyền thông thổi phồng quá mức trong Proof-of-Work, nhưng nó vẫn tiêu tốn năng lượng rất lớn để tạo ra một khối mới tồn tại và do đó đảm bảo an toàn cho mạng. Proof-of-Stake chỉ yêu cầu người xác thực có máy tính của riêng họ được thiết lập và chạy hoặc người dùng phải có mã thông báo để đặt cược trong một nhóm.
Proof-of-Stake hứa hẹn sẽ có khả năng mở rộng hơn vì nó có kiến trúc ‘nhẹ hơn’ do không cần nhiều sức mạnh tính toán mà Proof-of-Work cần. Điều này có nghĩa là nhiều quyền lực hơn có thể được phân bổ cho những thứ như tốc độ giao dịch để có nhiều hành động hơn trong mạng mà không bị tắc nghẽn. Điều này sẽ làm cho các dự án blockchain có thể mở rộng hơn vì mạng sẽ nhanh hơn để hỗ trợ nhiều dự án hơn trên hệ sinh thái.
Mặt khác, các hệ thống PoS nảy sinh những lo ngại lớn về việc tập trung nguồn cung, giải quyết xung đột trong trường hợp fork và các đánh đổi bảo mật khác. Bất kể sự cường điệu như thế nào, chúng ta vẫn chưa chứng kiến một hệ thống Proof-of-Stake hoạt động đầy đủ được triển khai trên quy mô lớn và giao thức vốn cao.
Kết luận
Mặc dù hứa hẹn sẽ đưa công nghệ blockchain lên một tầm cao khác, nhưng Proof-of-Stake vẫn đang ở giai đoạn sơ khai. Không có nhiều ví dụ về các ứng dụng phi tập trung rộng rãi hoặc tiền điện tử hoàn toàn dành riêng cho việc sử dụng Proof-of-Stake. Khi nhiều năm thử nghiệm và triển khai thực tế đã trôi qua, chúng tôi có thể xem xét Proof-of-Stake và đề xuất những cải tiến có thể có đối với kiến trúc của từng dự án. Ngay bây giờ, PoS mang theo hy vọng của một đội quân những người đam mê tiền điện tử, những người coi nó như một tia sáng hy vọng cho tương lai của công nghệ blockchain.
