Pow Là Gì

 - 

Các thuật toán đồng thuận Proof-of-Work và Proof-of-Stake trong tiền điện tử: bản chất, nguyên tắc, so sánh, triển vọng. Hậu quả của việc chuyển đổi từ PoW sang PoS của Ethereum

Một trong những cập nhật được mong đợi nhất của Ethereum trong giai đoạn 2018-2019 là phần cuối Serenity, sẽ dẫn đến thay đổi thuật toán đồng thuận từ Proof-of-Work sang Proof-of-Stake. Đối với người đào coin, điều này có nghĩa là sự kết thúc của cách khai thác cổ điển (proof of work) và chuyển sang nhận lãi khi sở hữu coin (proof of stake). Không có câu trả lời dứt khoát rằng việc này là tốt hay xấu. Mặc dù thuật toán PoS được coi là thú vị hơn theo quan điểm kỹ thuật, nó vẫn có thể dẫn đến vấn đề tập trung hóa và giá cả. PoW và PoS là gì: bản chất, sự khác biệt, ưu điểm và nhược điểm - bạn sẽ tìm thấy câu trả lời trong bài đánh giá này.

Bạn đang xem: Pow là gì

PoW hay PoS: tổng quan ngắn gọn về các thuật toán đồng thuận

Vào mùa xuân năm 2017, các nhà phát triển Ethereum đã tiết lộ một số chi tiết về giao thức Casper trong tương lai. Việc phát hành phần đầu tiên diễn ra vào tháng 11 năm 2017. Một trong những thay đổi chính được đề xuất cho giao thức là sự chuyển đổi từ thuật toán đồng thuận Proof-of-Work sang Proof-of-Stake. Điều này thích hợp nhất cho những người tham gia khai thác. Mặc dù phần thứ hai của giao thức có thể lại bị hoãn, chúng ta cần hiểu sự khác biệt giữa các thuật toán này và những thay đổi mà người đào coin nên mong đợi. Nhưng trước khi làm điều này, chúng ta hãy thảo luận về các thuật toán đồng thuận và phân loại chúng.

Thuật toán đồng thuận là gì

Trong các mạng dựa trên blockchain, có hai loại thông báo được truyền đi: giao dịch (chuyển tiền) và các khối bao gồm các giao dịch này. Để thực hiện giao dịch, người dùng không cần người tham gia hệ thống khác đồng ý mà chỉ cần biết khóa (mật khẩu xác định chủ sở hữu của ví) là đủ. Các khối, với thứ tự cần có sự đồng thuận trong nhật ký giao dịch để xác nhận, là một chủ đề khác. Vấn đề với mạng là có thể gửi lại giao dịch đồng thời giữa các nút.

Sau đây là ví dụ về tình huống chi tiêu kép: John muốn gửi 1 bitcoin, nhưng ông lại gửi nó cùng lúc cho cả Alexander và Kelly. Nếu Alexander và Kelly không phối hợp các giao dịch này với nhau (tức là họ không biết có sự chuyển tiền đồng thời), thì sẽ xảy ra sự cố mạng. Đây là lý do tại sao tất cả những người tham gia mạng phải phối hợp nhật ký giao dịch để làm cho các hoạt động của Oleg thành công và giao dịch thứ hai sẽ được ghi nhận là không chính xác.

Bản chất của vấn đề rất rõ ràng, nhưng cách giải quyết về mặt kỹ thuật là một việc khó khăn.

*

Đồng thuận Byzantine

Đồng thuận Byzantine là một định nghĩa thường gặp về nhiệm vụ tương tác giữa nhiều người tham gia mạng với nhau, được đặt ở xa và nhận nhiệm vụ từ một trung tâm duy nhất. Trong trường hợp này, một số người tham gia mạng, bao gồm cả chính trung tâm, đều có thể là kẻ xâm nhập. Nói cách khác, thuật toán giao thức Byzantine phải cung cấp liên lạc giữa những người tham gia mạng từ xa và loại bỏ các giao dịch gian lận, tức là đảm bảo an toàn giao dịch.

Ý tưởng về đồng thuận Byzantine xuất hiện vào những năm 80 trong thế kỷ trước. Nó diễn ra như sau (bạn cần phải tưởng tượng một chút). Byzantium vào đêm trước trận chiến. Ví dụ: quân đội của Đế quốc đông La mã gồm 4 quân đoàn đóng cách xa nhau. Vào một thời điểm nhất định, mỗi vị tướng của từng quân đoàn sẽ nhận lệnh từ trung tâm hướng dẫn để tấn công hoặc rút lui. Tình hình diễn tiến như sau:

Nếu tất cả các quân đoàn đều tấn công - họ thắng;Nếu tất cả các quân đoàn rút lui - họ bảo toàn quân số (kết quả cũng thành công);Nếu một số quân đoàn tấn công và một số thì rút lui - quân đội sẽ bại trận.

Nhiệm vụ đã rõ ràng, nhưng ai có thể đảm bảo rằng sẽ không có tướng nào phản bội và đưa ra mệnh lệnh khác? Ai có thể đảm bảo rằng chính tổng tư lệnh không phản bội và gửi những mệnh lệnh khác nhau cho các tướng? Kết luận: các tướng phải trao đổi thông tin với nhau để loại bỏ dữ liệu sai lệch. Chính xác hơn, họ phải trao đổi thông tin về số lượng quân trong quân đoàn trung thành với Byzantium và suy ra số lượng quân phản bội trong quân đoàn. Giả sử số lượng tướng là N, thì số lượng kẻ phản bội là N-1.

Nguyên tắc đồng thuận là: thông qua trao đổi thông tin, tất cả các vị tướng trung thành sẽ đưa ra quyết định như nhau, loại bỏ được dữ liệu từ vị tướng phản bội. Trở lại ví dụ. Nguyên tắc trao đổi thông tin như sau:

● mỗi tướng gửi thông tin số lượng quân trong quân đoàn của mình cho ba vị tướng còn lại. Kẻ phản bội gửi thông tin số quân khác nhau cho các tướng còn lại để gây nhiễu thông tin. Điều này tương tự như tospam, các cuộc tấn công DDoS và giao dịch giả trong tiền điện tử;

● mỗi tướng tạo ra một khối nêu rõ tất cả bốn con số nhận được, nêu chính xác người gửi và gửi khối thông tin này cho các tướng còn lại;

● Kết quả là, mỗi tướng sẽ nhận được 4 khối cho biết số lượng quân trong mỗi quân đoàn. Ba vị tướng sẽ có các con số giống nhau trong cả ba khối và chỉ có một khối khác biệt.

Vì vậy, các tướng trung thành đạt được sự nhất trí, loại trừ ý kiến ​​của kẻ phản bội. Ví dụ đã được đơn giản hóa, nhưng nó thể hiện rõ cách thức người tham gia mạng đạt đến một giải pháp duy nhất bằng cách loại trừ dữ liệu giả.

Đồng thuận Proof-of-Work

*

Đồng thuận Byzantine có một vấn đề nghiêm trọng - các tướng biết người gửi thông tin là ai. Nghĩa là không có sự ẩn danh, điều này rất cần thiết trong tiền điện tử. Vào những năm 1990, một phiên bản của thuật toán đồng thuận bảo toàn tính ẩn danh đã được đề xuất. Chúng ta sẽ không đi sâu vào nó ngay bây giờ, nhưng thực tế là tất cả các tính toán (phân tích thông tin được truyền cho nhau trên mạng) đều được thực hiện bởi máy tính. Để tham gia mạng, mỗi người dùng phải thực hiện một tác vụ cụ thể (thực hiện một phép tính mà một con người không thể thực hiện, nhưng máy tính thì có thể), để chứng minh rằng mình chính là người dùng thực.

Bản thân thuật toán Proof-of-Work là các phép tính mà máy tính tiến hành tại thời điểm khai thác bằng cách đồng thời chặn các chuỗi giả và tìm các giao dịch chính xác.

Xem thêm: Savant Là Gì Tạo Nên Một Người Tự Kỷ Là "Savant?" What Is An Autistic Savant

Các đặc tính của Proof-of-Work:

sự đồng thuận giải quyết vấn đề chính của mạng ẩn danh - tấn công Sybilla. Đây là tình huống kẻ tấn công cố gắng bao vây nút của nạn nhân, giành quyền truy cập vào tất cả các nút gần đó. Sau khi tiếp quản các kênh đầu vào và đầu ra thông tin, họ truyền dữ liệu sai lệch cho nạn nhân. Trong BTC được xây dựng trên thuật toán PoW, khả năng này được trung hòa do nút của nạn nhân chọn ngẫu nhiên các nút khác, ngoại trừ tùy chọn bao vây nạn nhân;bằng chứng không thể được chuyển sang các khối khác, tức là không thể đánh cắp nó từ nhau (bằng chứng là kết quả của các phép tính sử dụng năng lượng);không thể có được trước bằng chứng. Trong mỗi khối mới sẽ có một liên kết đến khối trước đó, do đó có thể tính toán từng bằng chứng mới chỉ khi khối mới xuất hiện;PoW đảm bảo phân phối phần thưởng công bằng cho một khối phù hợp với công suất máy tính. Nếu công suất (hashrate) là 5% mạng, thì người đào coin sẽ tạo ra 5% khối với quy trình tính toán và nhận 5% phần thưởng;nguồn lực thực sự (điện) được sử dụng để có được bằng chứng, do đó người đào coin phải có biện pháp khích lệ để bằng cách nào đó gây ảnh hưởng đến các nút và truyền thông tin sai lệch - có nguy cơ mất tiền đầu tư.

Đồng thuận Proof-of-Stake

*

Càng nhiều người đào coin xuất hiện trong mạng và càng có nhiều loại tiền điện tử, thì càng cần nhiều năng lượng cho các hoạt động tính toán. Tuy nhiên, các tính toán này không có lợi ích gì ngoại trừ có thể đảm bảo tính bảo mật và ẩn danh của mạng. Nỗ lực đưa năng lượng đi đúng hướng xảy ra ở giai đoạn đầu của Ripple, trong đó người đào coin thực hiện các tính toán cần thiết cho các lĩnh vực khoa học khác nhau (y học, robot, v.v.) và vì điều này họ đã nhận được phần thưởng từ các nhà phát triển. Nhưng điều này đã không xảy ra.

Vấn đề thứ hai của của đào coin là phát thải không giới hạn. Nếu Bitcoin có hạn chế này (và việc khai thác BTC đã trở nên ít sinh lãi hơn khi phần thưởng cho mỗi khối giảm xuống), thì một số đồng tiền (ví dụ Ethereum) không có hạn chế. Và phát thải không hạn chế đều có nhiều khấu hao.

Thuật toán đồng thuận Proof-of-Stake phủ nhận khái niệm phát xạ. Nếu trong thuật toán trước đó, người đào coin phải chứng minh sự hiện diện của họ trong hệ thống bằng cách tính toán, thì ở đây người vị thành niên có thể sở hữu tiền điện tử, tức là cổ phần trong hệ thống chung có tính lãi. Đào coin thông thường được thay thế bởi lãi suất.

Các thuật toán chứng minh khác

Hầu hết các loại tiền điện tử hiện có đều sử dụng thuật toán Đồng thuận PoW và PoS. Các coin dựa trên PoS được coi là tiên tiến hơn về mặt kỹ thuật. Tuy nhiên, có những cơ chế bảo vệ dữ liệu khác, mặc dù rất giống với PoW và PoS, với những đặc thù riêng:

● Proof-of-Activity – sự cộng hưởng độc đáo giữa PoW và PoS;

● Proof-of-Stake ủy quyền là một dạng tương tự PoS, nhưng có các yếu tố ủy thác bình chọn. Mỗi người tham gia hệ thống bình chọn cho một nhân chứng để bảo vệ mạng máy tính của họ. Tác động đối với việc bình chọn được xác định bởi số lượng token của một người (càng nhiều token, ảnh hưởng trên mạng càng lớn). Thuật toán này được sử dụng bởi EOS, Lisk, BitShares;

●Proof-of-Burn. Mô hình trong đó người đào coin gửi coin đến một địa chỉ mà từ đó không thể rút một cách đáng tin cậy (đốt coin). Do đó, người đào coin có cơ hội khai thác vĩnh cửu, quyền khai thác được rút thăm giữa những người sở hữu coin bị đốt;

● Proof-of-Capacity. Một mô hình dựa trên ý tưởng phổ biến "dung lượng đĩa là tài nguyên". Để tham gia quá trình khai thác, bạn cần cung cấp một phần dung lượng đĩa của máy tính;

● Proof-of-Storage. Một phiên bản tương tự của thuật toán trước với một sự khác biệt nhỏ: dung lượng được phân bổ thuộc bộ lưu trữ đám mây được chia sẻ.

Logic của các thuật toán này rất khó để giải thích. Sau hết, mục đích của thuật toán là cung cấp bảo mật mạng tối đa với mức tiêu thụ năng lượng tối thiểu, ở đó PoS khá thành công. Các loại thuật toán khác trông giống như những nỗ lực để đưa ra một cái gì đó mới và độc đáo, nhưng có thể không hiệu quả. Các thuật toán này cũng đứng sau PoW và PoS về độ trưởng thành.

Hậu quả của việc chuyển đổi Ethereum từ PoW sang PoS

*

Bây giờ hãy quay lại câu hỏi đã bắt đầu bài đánh giá này: người đào coin có thể mong đợi gì từ những thay đổi sắp tới? Vẫn chưa có kế hoạch chuyển đổi chính xác và quá trình chuyển đổi vẫn đang bị hoãn lại. Theo kế hoạch, sự khởi đầu của quá trình chuyển đổi được lên kế hoạch cho giai đoạn thứ 4 của Metropolis (Serenity). Quá trình chuyển đổi sẽ diễn ra suôn sẻ: 1/100 giao dịch đầu tiên sẽ được kiểm tra theo thuật toán PoS, sau đó số lượng của chúng sẽ tăng lên.

Bản thân người đào coin chưa hiểu hết hậu quả của việc chuyển đổi Ethereum sang thuật toán PoS. Những chỉ trích đối với thuật toán liên quan đến việc định giá tiền điện tử. Nếu, theo thuật toán Proof-of-Work, chi phí tối thiểu của một coin là năng lượng tiêu tốn để sản xuất ra nó, thì với Proof-of-Stake, giá của coin được xác định bởi các nhà đầu cơ. Nếu dự án không thú vị, giá coin sẽ giảm về 0. Mặt khác, nhiều coin hơn được chuyển đến ICO ngay lập tức với thuật toán PoS.

Câu hỏi vẫn còn liên quan đến số tiền hoa hồng cho quyền sở hữu coin và khả năng so sánh của nó với lợi nhuận của các công cụ khác. Có ý kiến ​​cho rằng lợi nhuận sẽ không cao, và do đó mức độ phổ biến của Ethereum có thể bị ảnh hưởng do rủi ro cao. Về vấn đề này, Ethereum Classic có triển vọng tốt hơn.

Những thay đổi có thể xảy ra:

● Drawdown giá trị. Thực tế cho thấy các thay đổi như vậy không dẫn đến tăng giá. Ngược lại, người đào coin mất dần sự quan tâm đến coin này, sau đó xảy ra tình trạng drawdown;

● Thay đổi đối tượng khai thác. Việc khai thác Ethereum đã kết thúc. Và để tiếp tục sử dụng năng lực của mình, bạn sẽ phải chọn một coin khác hoặc cố gắng tham gia một dự án tiền điện tử có trả phí thuê năng lực tính toán (ví dụ: Golem);

● Thay đổi sự liên kết của các lực lượng. Proof-of-stake có thể dẫn đến việc các nhà đầu tư lớn thu thập hầu hết các loại tiền điện tử, điều này phá hủy hiệu quả lợi thế của sự phân cấp.

Đến nay, khái niệm về sự chuyển đổi sang PoS đặt ra nhiều câu hỏi hơn là câu trả lời. Các nhà phân tích đồng ý rằng việc chuyển đổi Ethereum sang một thuật toán mới (đọc thêm ở đây) sẽ có tác động tích cực, nhưng không ai có thể dự đoán được hậu quả chính xác. Tiền điện tử là một công cụ mới và tất cả những gì chúng ta có thể làm là tích lũy kinh nghiệm một cách vất vả.

Xem thêm: Chụp Xạ Hình Xương Là Gì Không? Có Nguy Hiểm Không

P.S. Bạn có thích bài viết của tôi? Chia sẻ nó trong các mạng xã hội: đó sẽ là lời cảm ơn tốt nhất của bạn ":)

Hãy hỏi tôi những câu hỏi và bình luận dưới đây. Tôi sẽ vui mừng trả lời câu hỏi của bạn và đưa ra những lời giải thích cần thiết.