Các thuật toán đồng thuận blockchain và các biến thể của chúng

Bài viết này được viết dành cho những người mới bắt đầu tìm hiểu về thế giới crypto. Chúng tôi muốn giúp bạn một chút. Như bạn có thể đã đoán, bài viết này sẽ nói về blockchain consensus algorithms.

Trên thị trường blockchain, có rất nhiều consensus algorithms cho phép chúng ta chọn node phù hợp nhất để ký block tiếp theo. Một số trong đó rất nổi tiếng và được sử dụng thường xuyên, chẳng hạn như PoW algorithm, và một số khác thì chỉ đang cố gắng giành chỗ đứng.

What are the consensus algorithms?

Hầu hết các loại tiền mã hóa đều có một blockchain, được kiểm soát bởi một cơ chế xây dựng đồng thuận. Mục tiêu của consensus algorithm này là ghi thông tin vào blockchain, cũng như đảm bảo hoạt động an toàn và hiệu quả của mạng lưới tiền mã hóa.

Dữ liệu giao dịch trong tiền mã hóa được ghi vào blockchain và sau đó không thể thay đổi. Một cơ chế đồng thuận xác minh tính hợp lệ của các giao dịch này. Điểm đặc biệt của nguyên tắc này là việc xác nhận thông tin từ mỗi giao dịch phải được cung cấp bởi 51% người tham gia trong mạng lưới. Thuật toán đồng thuận phải được xây dựng theo cách đảm bảo hoạt động ổn định của mạng lưới.

Dưới đây là những разновидности phổ biến nhất của blockchain consensus algorithms.

Proof-of-Work (PoW)

Nhờ Bitcoin, thuật toán đồng thuận PoW là cách xác nhận giao dịch nổi tiếng nhất. Ý tưởng chính là các node của mạng blockchain, trong quá trình xác nhận giao dịch, thực hiện công việc tính toán phức tạp, kết quả của nó có thể được các node khác trong mạng kiểm tra một cách dễ dàng và nhanh chóng.

Node đầu tiên hoàn thành đầy đủ tất cả các phép tính cần thiết sẽ nhận phần thưởng từ mạng blockchain. Tất cả các node đều cạnh tranh với nhau (tăng năng lực tài nguyên tính toán) để trở thành node nhận được phần thưởng.

Disadvantages of the PoW consensus algorithm:

• Chi phí năng lượng vô nghĩa
• Số lượng lớn node thực hiện tính toán, nhưng trên thực tế, chỉ có một node (node đầu tiên) thực hiện công việc thành công và nhận phần thưởng. Đây là lý do chính để tạo ra các thuật toán đồng thuận mới.

Proof-of-Stake (PoS)

PoS là một trong những thuật toán đồng thuận phổ biến nhất trong các mạng blockchain. Trong thuật toán này, người tạo block tiếp theo trong blockchain sẽ chọn một node có số dư lớn hơn — số lượng tài sản, chẳng hạn như coin trong tiền mã hóa. Đối với việc tạo block, node đó không nhận phần thưởng. Phần thưởng được trả cho giao dịch.

Các tùy chọn lựa chọn node có thể có:

• chọn ngẫu nhiên từ các node “giàu” nhất;
• chọn ngẫu nhiên từ các node lâu đời nhất.

Disadvantages of the PoW consensus algorithm:

• Động lực tập trung tài sản, điều này có thể dẫn đến việc mạng lưới bị tập trung hóa.

Delegated Proof-of-Stake (DPoS)

DPoS là một biến thể của thuật toán đồng thuận Proof-Of-Stake, trong đó các block được ký bởi các đại diện được chọn. Chủ sở hữu số dư lớn nhất sẽ chọn đại diện của họ, mỗi người trong số họ có quyền ký các block trong mạng blockchain. Mỗi đại diện có một hoặc nhiều phần trăm tổng số phiếu sẽ vào Hội đồng. Từ “Board of Directors” được hình thành sẽ chọn (theo vòng) đại diện tiếp theo, người sẽ ký block tiếp theo. Trong trường hợp vì bất kỳ lý do gì mà đại diện bỏ lỡ lượt ký của mình, người đó sẽ bị tước các phiếu được ủy quyền và rời khỏi “Board of Directors”, sau đó ứng viên phù hợp nhất tiếp theo sẽ được chọn thay thế.

Chủ sở hữu số dư ủy quyền phiếu bầu hoàn toàn không mất quyền kiểm soát đối với chúng vì bất cứ lúc nào cũng có thể withdraw chúng từ đại diện.

Leased Proof-of-Stake (LPoS)

LPoS là một biến thể khác của thuật toán Proof-of-Stake. Nó chỉ được hỗ trợ bởi nền tảng Waves. Trong khuôn khổ thuật toán này, bất kỳ người dùng nào cũng có khả năng cho thuê số dư của mình cho các node mining, và các node mining này – chia sẻ một phần lợi nhuận với người dùng. Thuật toán đồng thuận này cho phép bạn có thu nhập từ hoạt động mining mà không cần tự mình mining.

Proof-of-Importance (PoI)

PoI là thuật toán đồng thuận được nền tảng blockchain NEM sử dụng. Mức độ quan trọng của mỗi người dùng trong mạng NEM được xác định bởi số tiền mà họ có trên số dư và số lượng giao dịch được thực hiện từ/đến wallet của họ. Khác với PoS phổ biến hơn, vốn chỉ tính đến số dư tài sản khả dụng của người dùng, PoI tính đến cả số tiền và mức độ hoạt động của người dùng trong mạng blockchain. Cách tiếp cận này không chỉ khuyến khích người dùng hodl tài sản, mà còn sử dụng chúng một cách tích cực.

Proof-of-Authority (PoAuthority)

Thuật toán đồng thuận PoA khác biệt với các thuật toán khác vì nó hoàn toàn không cần mining, như trong các trường hợp PoW hoặc PoS. Trong một mạng blockchain dựa trên PoA, tất cả giao dịch và block đều được xác minh thông qua các tài khoản đã được phê duyệt (validators). Việc thực hiện giao dịch và tạo block diễn ra tự động bằng sức mạnh tính toán của validator.

The negative point of using the PoA consensus algorithm:

•  Như đã rõ từ mô tả –  các nhân vật then chốt là validators, điều này dẫn đến sự tập trung hóa. Có lẽ trong một số trường hợp, ở các mạng riêng và với sự hỗ trợ của các tài khoản hoàn toàn (trong mức độ có thể) đáng tin cậy, điều này là hợp lý.