Tóm tắt
Proof-of-Stake là một giải pháp thay thế phổ biến cho Proof-of-Work. Người xác thực không cần sức mạnh tính toán để xác minh giao dịch mà phải đặt cọc mã thông báo, điều này giúp giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng cần thiết. Bằng chứng cổ phần cũng làm tăng tính phân cấp, bảo mật và khả năng mở rộng.
Tuy nhiên, nếu không có quyền truy cập vào tiền điện tử thì rất khó để có được quyền truy cập vào bằng chứng cổ phần. Nếu bạn chọn một blockchain có vốn hóa thị trường thấp hơn thì cuộc tấn công 51% cũng dễ xảy ra. Bởi vì Proof of Stake rất linh hoạt nên nó cũng có nhiều biến thể phù hợp với các chuỗi khối và trường hợp sử dụng khác nhau.
Bằng chứng cổ phần hiện là lựa chọn phổ biến nhất cho các mạng blockchain. Nhưng vì có quá nhiều biến thể nên việc hiểu các khái niệm cốt lõi có thể khó khăn. Ngày nay bạn khó có thể nhìn thấy nó ở dạng ban đầu. Tuy nhiên, tất cả các loại bằng chứng cổ phần đều có chung một khái niệm cốt lõi. Hiểu được những điểm tương đồng này sẽ giúp bạn đưa ra lựa chọn tốt hơn về việc sử dụng blockchain nào và cách chúng vận hành.
Thuật toán đồng thuận bằng chứng cổ phần được ra mắt thông qua diễn đàn Bitcointalk vào năm 2011 để giải quyết các vấn đề về bằng chứng công việc. Mặc dù cả hai thuật toán đều có cùng mục tiêu là đạt được sự đồng thuận trong blockchain nhưng các quy trình để đạt được mục tiêu của chúng khá khác nhau. Người tham gia không cần cung cấp bằng chứng chuyên sâu về tính toán mà chỉ cần chứng minh rằng họ đã đặt cọc mã thông báo của mình.
Thuật toán bằng chứng cổ phần sử dụng cuộc bầu cử giả ngẫu nhiên để chọn người xác nhận từ một nhóm nút. Hệ thống này tính đến nhiều yếu tố khác nhau, bao gồm tuổi đặt cược (yếu tố ngẫu nhiên) và mức độ giàu có của nút.
Trong hệ thống bằng chứng cổ phần, các khối được "giả mạo" chứ không phải khai thác. Tuy nhiên, thỉnh thoảng bạn vẫn có thể nghe thấy từ "khai thác". Hầu hết các loại tiền điện tử bằng chứng cổ phần đều cung cấp mã thông báo "giả mạo trước" khi khởi chạy để các nút có thể được khởi chạy ngay lập tức.
Người dùng tham gia vào quá trình giả mạo phải khóa một số lượng token nhất định vào mạng làm vốn sở hữu của họ. Quy mô của vốn chủ sở hữu xác định cơ hội chọn một nút làm trình xác thực tiếp theo. Vốn chủ sở hữu càng lớn thì cơ hội càng lớn. Để đảm bảo rằng quy trình này không chỉ ưu tiên các nút giàu nhất trong mạng, một số điểm nhấn đặc biệt sẽ được thêm vào quy trình lựa chọn. Hai phương pháp được sử dụng phổ biến nhất là "Chọn khối ngẫu nhiên" và "Chọn tuổi tiền xu".
Trong phương pháp chọn khối ngẫu nhiên, việc lựa chọn trình xác thực được xác định bằng cách tìm kiếm nút có giá trị băm thấp nhất và kết hợp số tiền đặt cược cao nhất. Vì quy mô cổ phần được công khai nên các nút khác thường có thể dự đoán ai sẽ là người giả mạo tiếp theo.
Phương pháp chọn tuổi tiền tệ sẽ chọn các nút dựa trên thời gian đặt cược của mã thông báo. Tuổi của xu được tính bằng cách nhân số ngày mã thông báo được giữ dưới dạng vốn chủ sở hữu với số lượng mã thông báo được đặt cọc.
Khi một nút giả mạo một khối, tuổi tiền tệ của nó được đặt lại về 0 và nó phải đợi một khoảng thời gian trước khi có thể giả mạo một khối khác. Điều này giúp ngăn chặn các nút có số tiền đặt cược lớn thống trị khu vực. .
Mỗi loại tiền điện tử sử dụng thuật toán bằng chứng cổ phần sẽ cung cấp cho mạng và người dùng những gì được coi là sự kết hợp tốt nhất giữa các quy tắc và phương pháp.
Nếu một nút được chọn để giả mạo khối tiếp theo, nó sẽ kiểm tra xem các giao dịch trong khối này có hợp lệ hay không. Sau đó, nó ký vào khối và thêm nó vào blockchain. Nút này được thưởng bằng phí giao dịch từ khối và trong một số chuỗi khối là mã thông báo.
Nếu một nút không còn muốn trở thành kẻ giả mạo nữa, mạng sẽ xác minh xem nút đó có thêm khối sai vào chuỗi khối hay không. Nếu xác minh chính xác, quyền và lợi ích của nút đó sẽ được giải phóng sau một thời gian về thời gian. Phần thưởng kiếm được.
Hầu hết các blockchain sau Ethereum đều thực hiện cơ chế đồng thuận Proof of Stake. Thông thường, các cơ chế này được sửa đổi để thích ứng với nhu cầu của mạng. Chúng tôi sẽ đề cập đến những thay đổi này sau trong bài viết này. Bản thân Ethereum hiện đang chuyển sang bằng chứng cổ phần với Ethereum 2.0.
Mạng blockchain sử dụng bằng chứng cổ phần hoặc các loại liên quan bao gồm:
1. Chuỗi Binance Coin (BNB)
2. Coin Ancoin (BNB) Chuỗi thông minh
3. Solana
4. Avalanche
6. Polkadot
p>
So với Bằng chứng công việc, Bằng chứng cổ phần có những ưu điểm rõ ràng. Vì lý do này, các blockchain mới hầu như luôn sử dụng bằng chứng cổ phần. Ưu điểm của nó bao gồm:
Khi nhu cầu của người dùng và blockchain thay đổi, bằng chứng cổ phần cũng vậy. Chúng ta có thể thấy rõ điều này từ một số lượng lớn các ứng dụng gỡ lỗi. Cơ chế này rất linh hoạt và có thể dễ dàng thích ứng với hầu hết các trường hợp sử dụng blockchain.
Một số lượng lớn người dùng được khuyến khích chạy các nút vì phương pháp này tiết kiệm chi phí hơn. Quá trình khuyến khích và ngẫu nhiên này làm tăng mức độ phân cấp của mạng. Mặc dù có một nhóm đặt cược nhưng cơ hội để một cá nhân giả mạo thành công một khối dựa trên cơ chế bằng chứng cổ phần sẽ cao hơn nhiều. Nhìn chung, điều này làm giảm nhu cầu về nhóm đặt cược.
So với bằng chứng công việc, bằng chứng cổ phần rất tiết kiệm năng lượng. Chi phí tham gia được xác định bởi chi phí kinh tế của việc đặt cược mã thông báo, chứ không phải chi phí tính toán để giải câu đố. Cơ chế này giúp giảm đáng kể năng lượng cần thiết để chạy cơ chế đồng thuận.
Vì Proof of Stake không dựa vào máy vật lý để tạo ra sự đồng thuận nên nó có khả năng mở rộng cao hơn. Nó không đòi hỏi phải có những mỏ lớn hoặc lượng lớn năng lượng được mua. Việc thêm nhiều trình xác thực hơn vào mạng sẽ rẻ hơn, đơn giản hơn và dễ thực hiện hơn.
Cổ phần đóng vai trò như một động lực kinh tế cho những người xác nhận để họ không xử lý các giao dịch sai. Nếu mạng phát hiện các giao dịch sai, người xác nhận sẽ mất một số quyền và lợi ích cũng như quyền tham gia vào các hoạt động trong tương lai. Do đó, miễn là vốn chủ sở hữu cao hơn phần thưởng, nếu người xác minh cố gắng gian lận, anh ta sẽ mất nhiều mã thông báo hơn phần thưởng mà anh ta nhận được.
Để kiểm soát mạng một cách hiệu quả và phê duyệt các giao dịch sai, các nút phải sở hữu phần lớn cổ phần trong mạng, còn được gọi là cuộc tấn công 51%. Dựa trên giá trị của tiền điện tử, việc giành quyền kiểm soát mạng sẽ yêu cầu phải có được 51% nguồn cung lưu thông, điều này gần như không thể đạt được.
Tuy nhiên, điều này cũng có thể là một bất lợi, như chúng tôi sẽ giải thích bên dưới.
Mặc dù Proof of Stake có nhiều ưu điểm so với Proof of Work, nhưng nó vẫn có một số nhược điểm:
Việc sử dụng cơ chế proof-of-stake tiêu chuẩn không hạn chế việc khai thác cả hai phía của fork. Khi sử dụng bằng chứng công việc, việc khai thác cả hai bên sẽ dẫn đến lãng phí năng lượng. Với bằng chứng cổ phần, chi phí giảm đáng kể, nghĩa là mọi người có thể "đặt cược" vào cả hai phía của ngã ba.
Để bắt đầu đặt cược, bạn cần có nguồn cung cấp mã thông báo gốc của blockchain. Điều này yêu cầu bạn phải mua mã thông báo thông qua sàn giao dịch hoặc các phương tiện khác. Tùy thuộc vào số tiền cần thiết, bạn có thể cần một khoản đầu tư đáng kể để bắt đầu đặt cược một cách hiệu quả.
Với bằng chứng công việc, bạn có thể mua thiết bị khai thác giá rẻ hoặc thậm chí thuê nó. Bằng cách này, bạn có thể tham gia nhóm khai thác và nhanh chóng bắt đầu xác thực và kiếm tiền.
Mặc dù bằng chứng công việc cũng dễ bị tấn công 51% nhưng rõ ràng việc sử dụng bằng chứng cổ phần sẽ dễ dàng hơn. Nếu giá của mã thông báo giảm hoặc vốn hóa thị trường của blockchain thấp, về mặt lý thuyết có thể rẻ hơn khi mua hơn 50% mã thông báo và kiểm soát mạng.
Nếu so sánh hai cơ chế đồng thuận này, chúng ta sẽ thấy rằng Một số khác biệt chính.
Bằng chứng công việc (PoW) | Bằng chứng cổ phần (PoS) | |
Thiết bị cần thiết | Thiết bị khai thác | Số lượng tối thiểu có thể bằng 0 |
Tiêu thụ năng lượng | ||
Tiêu thụ năng lượng p> p> | Cao | Thấp |
Xu hướng | Tập trung hóa | Phi tập trung |
Phương thức xác minh | Bằng chứng tính toán | Cam kết token |
Tuy nhiên, các blockchain khác nhau có cơ chế bằng chứng cổ phần khác nhau. Rất nhiều sự khác biệt phụ thuộc vào cơ chế chính xác được sử dụng.
Bằng chứng cổ phần có khả năng thích ứng cao. Các nhà phát triển có thể điều chỉnh các cơ chế chính xác để phù hợp với các trường hợp sử dụng cụ thể của blockchain. Dưới đây là một số cơ chế phổ biến nhất
Bằng chứng cổ phần được ủy quyền cho phép người dùng đặt cược mã thông báo mà không cần trở thành người xác thực. Trong trường hợp này, họ có thể đặt cọc với người xác thực để chia sẻ phần thưởng khối. Càng có nhiều người ủy quyền đằng sau một người xác thực khả thi thì cơ hội được lựa chọn càng lớn. Người xác thực thường có thể thay đổi số tiền được chia sẻ với người ủy quyền dưới dạng phần thưởng. Danh tiếng của người xác nhận cũng là một yếu tố quan trọng trong sự lựa chọn của người ủy quyền.
Bằng chứng cổ phần được đề cử là một mô hình đồng thuận được phát triển bởi Polkadot. Nó có nhiều điểm tương đồng với Bằng chứng cổ phần được ủy quyền, nhưng có một điểm khác biệt chính. Người đề cử (người ủy quyền) cũng có thể mất cổ phần nếu họ tuân theo người xác thực độc hại trong việc đặt cược.
Người đề cử có thể chọn tối đa 16 người xác nhận và theo dõi họ để cam kết lợi ích của họ. Sau đó, mạng sẽ phân phối cổ phần của họ một cách đồng đều cho những người xác thực đã chọn. Polkadot cũng sử dụng một số phương pháp từ lý thuyết trò chơi và lý thuyết bầu cử để quyết định ai sẽ tạo ra các khối mới.
Chuỗi thông minh Binance Coin (BNB) sử dụng Bằng chứng cổ phần có thẩm quyền để tạo ra sự đồng thuận trong mạng. Cơ chế đồng thuận này kết hợp Proof of Authority và Proof of Stake thành một, cho phép người xác thực thay phiên nhau giả mạo các khối. Một nhóm gồm 21 người xác thực đang hoạt động đủ điều kiện tham gia sẽ được chọn dựa trên số lượng Binance Coin (BNB) được đặt cược bởi những người xác nhận hoặc được ủy quyền đằng sau họ. Việc thu thập này có thể được xác định hàng ngày và việc lựa chọn sẽ được lưu trữ trên chuỗi Binance Coin (BNB).
Cách chúng tôi thêm các khối giao dịch vào mạng kể từ khi Bitcoin có những thay đổi đáng kể đã xảy ra. Giờ đây chúng ta không còn cần phải dựa vào sức mạnh tính toán để tạo ra sự đồng thuận về tiền điện tử nữa. Hệ thống bằng chứng cổ phần có nhiều ưu điểm và lịch sử đã chứng minh rằng bằng chứng cổ phần có hiệu quả. Theo thời gian, Bitcoin dường như là một trong số ít mạng lưới bằng chứng công việc còn sót lại. Hiện tại, có vẻ như Proof of Stake vẫn tiếp tục tồn tại.