Proof-of-Work (PoW) là một thuật toán đồng thuận được sử dụng bởi nhiều mạng blockchain, bao gồm Bitcoin và Ethereum, để xác nhận các giao dịch và tạo mới các khối. Đây là một thành phần quan trọng của sự an toàn và phi tập trung của các mạng này, và việc hiểu cách nó hoạt động là rất quan trọng đối với bất kỳ ai quan tâm đến thế giới blockchain.

Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá chi tiết về Proof-of-Work, những lợi ích và hạn chế của nó, và cách nó so sánh với các thuật toán đồng thuận khác. Khi kết thúc bài viết này, bạn sẽ có một hiểu biết toàn diện về PoW, giúp bạn đưa ra các quyết định thông minh về đầu tư và phát triển blockchain.

Thuật ngữ “Consensus Algorithm” là gì?

Trước khi đi vào Proof-of-Work, hãy tóm tắt ngắn gọn về thuật ngữ “consensus algorithm” là gì. Một consensus algorithm là một cơ chế cho phép một mạng phân tán các nút đồng ý với trạng thái của mạng. Trong bối cảnh blockchain, thuật toán đồng thuận được sử dụng để xác nhận các giao dịch và tạo khối mới.

Trong một hệ thống tập trung, một cơ quan trung tâm, chẳng hạn như chính phủ hoặc công ty, xác nhận các giao dịch và duy trì tính toàn vẹn của mạng. Trong khi đó, trong một hệ thống phi tập trung như blockchain, không có cơ quan trung tâm và các nút của mạng phải làm việc cùng nhau để duy trì tính toàn vẹn của mạng.

Các mạng blockchain khác sử dụng các thuật toán đồng thuận khác nhau, chẳng hạn như Proof-of-Stake (PoS), Delegated Proof-of-Stake (DPoS) và Practical Byzantine Fault Tolerance (PBFT). Trong bài viết này, chúng ta sẽ tập trung vào Proof-of-Work, là thuật toán đồng thuận được sử dụng bởi Bitcoin và Ethereum.

Proof-of-Work (PoW) hoạt động như thế nào?

Trong Proof-of-Work, các nút mạng, còn được gọi là miner, cạnh tranh để giải quyết một vấn đề toán học phức tạp, được gọi là mã băm mật mã. Miner đầu tiên giải quyết vấn đề và phát tán giải pháp cho mạng, mà các nút khác có thể xác minh dễ dàng. Nếu giải pháp là chính xác, khối sẽ được thêm vào blockchain và miner sẽ được thưởng với một số lượng tiền điện tử nhất định.

Mã băm mật mã mà các miner phải giải quyết là duy nhất cho mỗi khối và chứa mã băm của khối trước đó, tạo ra một chuỗi các khối liên tục, vì vậy được gọi là blockchain. Mã băm mật mã cũng không thể đảo ngược, có nghĩa là một khi một khối được thêm vào blockchain, nó không thể bị sửa đổi hoặc xóa bỏ, làm cho blockchain bất biến và an toàn.

Độ phức tạp của mã băm mật mã được điều chỉnh tùy thuộc vào tổng lực tính toán của tất cả các nút trong mạng, được gọi là tỷ lệ mã băm của mạng. Độ khó của vấn đề được điều chỉnh tự động mỗi 2016 khối trong Bitcoin, hoặc khoảng hai tuần, để duy trì thời gian khối không đổi là 10 phút.

Các lợi ích của Proof-of-Work

Một trong những lợi ích chính của Proof-of-Work là tính bảo mật của nó. Lực tính toán cần thiết để giải quyết mã băm mật mã làm cho việc kiểm soát mạng hoặc gian lận gấp đôi tiền điện tử trở nên gần như bất khả thi đối với một miner đơn lẻ. Để làm được điều này, kẻ tấn công sẽ cần kiểm soát hơn 51% tỷ lệ mã băm của mạng, được biết đến như là tấn công 51%. Điều này sẽ yêu cầu một lượng lực tính toán và tài nguyên khổng lồ, làm cho nó không khả thi về mặt kinh tế.

Một lợi ích khác của Proof-of-Work là tính phi tập trung của nó. Vì bất kỳ nút nào cũng có thể trở thành miner và tham gia vào mạng, không có cơ quan trung tâm nào kiểm soát mạng. Điều này làm cho mạng chống lại sự kiểm duyệt và can thiệp của chính phủ, làm cho nó lý tưởng cho các giao dịch yêu cầu sự riêng tư và an toàn.

Nhược điểm của Proof-of-Work

Mặc dù có những lợi ích, Proof-of-Work cũng có những hạn chế của nó. Một trong những hạn chế của Proof-of-Work là tính khả năng mở rộng của nó. Khi mạng lớn hơn, lực tính toán cần thiết để giải quyết mã băm mật mã cũng tăng lên, làm cho việc xử lý các giao dịch chậm hơn và tốn kém hơn. Điều này có thể dẫn đến thời gian xác nhận dài và phí giao dịch cao, làm cho mạng ít hấp dẫn hơn đối với người dùng.

Hơn nữa, lượng năng lượng tiêu thụ và lực tính toán cần thiết cho Proof-of-Work làm cho nó ít dễ tiếp cận với các miner nhỏ và cá nhân. Khi mạng lớn hơn, sự cạnh tranh giữa các miner cũng tăng lên, làm cho việc kiếm được phần thưởng khó khăn hơn đối với những miner nhỏ. Điều này có thể dẫn đến tập trung, trong đó một vài nhóm miner lớn kiểm soát phần lớn lực tính toán của mạng, làm cho mạng ít phi tập trung và an toàn hơn.

So sánh với các thuật toán đồng thuận khác

Proof-of-Work không phải là thuật toán đồng thuận duy nhất được sử dụng trong các mạng blockchain. Các thuật toán khác, chẳng hạn như Proof-of-Stake (PoS), Delegated Proof-of-Stake (DPoS) và Practical Byzantine Fault Tolerance (PBFT), cũng được sử dụng trong các mạng khác nhau. Mỗi thuật toán có những ưu điểm và hạn chế riêng, và sự lựa chọn thuật toán phụ thuộc vào nhu cầu cụ thể của mạng.

Proof-of-Stake, ví dụ, là một phương thức thay thế cho Proof-of-Work, trong đó các validator được lựa chọn dựa trên số lượng tiền điện tử mà họ nắm giữ, thay vì lực tính toán của họ. Điều này giảm sự tiêu thụ năng lượng và làm cho mạng dễ tiếp cận hơn đối với các validator nhỏ. Tuy nhiên, nó cũng đưa ra các thách thức mới, chẳng hạn như vấn đề “nothing at stake”, trong đó validator có thể bỏ phiếu cho nhiều fork của blockchain mà không gánh chịu bất kỳ chi phí nào.

Delegated Proof-of-Stake là một phương thức trong đó các chủ sở hữu token bầu ra các đại diện để kiểm soát mạng. Điều này giảm thiểu số lượng validator và tăng tốc độ xử lý giao dịch, nhưng cũng có thể dẫn đến sự tập trung của quyền kiểm soát mạng vào một số người.

Practical Byzantine Fault Tolerance là một thuật toán đồng thuận được sử dụng trong các mạng tập trung. Nó cho phép các nút trong mạng đồng thuận với trạng thái của mạng, ngay cả khi một số nút trong mạng bị tấn công hoặc không hoạt động. Thuật toán này tốt cho các mạng tập trung nhưng không phù hợp cho các mạng phi tập trung.

Kết luận

Proof-of-Work là một thuật toán đồng thuận quan trọng được sử dụng trong nhiều mạng blockchain, bao gồm Bitcoin và Ethereum. Nó giúp duy trì tính an toàn và phi tập trung của mạng, nhưng cũng có những hạn chế, chẳng hạn như tính khả năng mở rộng và độ tiêu thụ năng lượng cao.

Việc hiểu rõ về Proof-of-Work (PoW) và các thuật toán đồng thuận khác sẽ giúp chúng ta đưa ra quyết định thông minh về đầu tư và phát triển blockchain. Tuy nhiên, chúng ta cũng cần hiểu rõ rằng không có thuật toán đồng thuận nào là hoàn hảo, và việc lựa chọn thuật toán phụ thuộc vào nhu cầu cụ thể của mạng.

Cảm ơn bạn đã ghé thăm website https://mrbitcoin.info/ hi vọng những kiến thức Mr Bitcoin chia sẻ sẽ giúp ích bạn trong thời đại công nghệ này.

Hãy ghé thăm kênh youtube của Mr Bitcoin để cập nhật những thông tin thị trường Bitcoin mới nhất nhé: youtube.com/@MrBitCoin2022