Các blockchain sử dụng thuật toán đồng thuận để chọn ai có thể xác minh các giao dịch trên mạng - sự khác biệt giữa hai loại này là gì?

Các thuật toán đồng thuận là các quy trình trong đó các trình xác nhận (còn được gọi là các nút hoặc công cụ khai thác) trong mạng blockchain đồng ý về trạng thái hiện tại của mạng. Điều này chủ yếu đòi hỏi phải đồng ý về việc liệu một giao dịch do trình xác thực gửi có phải là xác thực hay không. Các giao dịch gian lận hoặc không chính xác bị mạng từ chối với giả định rằng tất cả các trình xác thực đang hoạt động công bằng mà không có ý định xấu. Người xác thực được thưởng bằng tiền điện tử để gửi các giao dịch chính xác và xác thực, trong khi các tác nhân độc hại bị phạt tùy thuộc vào giao thức đồng thuận.



Ví dụ: trong các mạng bằng chứng công việc (PoW) như Bitcoin (BTC), người xác thực phải tiêu tốn năng lượng thông qua phần cứng đắt tiền để xác thực giao dịch và nếu thành công, họ sẽ nhận được các mã thông báo mới. Nếu họ hành động ác ý, họ không thu được gì và tổn thất đến từ năng lượng lãng phí được sử dụng để thực hiện giao dịch gian lận hoặc không chính xác.

Trong bằng chứng cổ phần (PoS), người dùng đặt mã thông báo và nhận thêm mã thông báo để gửi các giao dịch xác thực, trong khi mất một phần do gửi các giao dịch sai.



Trong các giao thức bằng chứng thời gian (PoT), nguyên tắc cũng giống như vậy, với người xác thực nhận được các mã thông báo bổ sung để gửi các giao dịch xác thực nhưng lại mất mã thông báo do gửi các giao dịch không chính xác hoặc độc hại.

Mặc dù PoS và PoT có một số điểm tương đồng, nhưng chúng là hai giao thức rất khác nhau.

Proof-of-stake là gì?

PoS là một thuật toán đồng thuận hoạt động bằng cách người dùng đặt mã thông báo của họ làm tài sản thế chấp bằng cách khóa chúng vào một hợp đồng thông minh. Hệ thống hoạt động bằng cách chọn một trình xác thực, còn được gọi là thợ đào hoặc nút, để xử lý một khối giao dịch. Trình xác thực phải xác thực các giao dịch bên trong khối để đảm bảo rằng không có thông tin không chính xác chứa bên trong.



Tiếp theo, trình xác thực gửi khối lên blockchain và nếu khối đã được xác thực chính xác, họ sẽ nhận được các mã thông báo bổ sung làm phần thưởng. Nếu trình xác thực hoạt động theo cách độc hại hoặc lười biếng, thường là bằng cách gửi các giao dịch không chính xác hoặc gian lận, họ sẽ mất một phần mã thông báo mà họ đã đặt cọc.

Người xác thực đặt số lượng mã thông báo cao hơn có nhiều khả năng được chọn để xác minh giao dịch. Đặt một số lượng lớn hơn các mã thông báo cũng kiếm được phần thưởng bổ sung cho trình xác thực vì họ thường kiếm được một tỷ lệ phần trăm cố định dựa trên mạng blockchain. Ví dụ: trên Ethereum 2.0, người xác thực hiện kiếm được 4,2% trên mã thông báo của họ. Người xác thực cũng có nhiều khả năng được chọn hơn nếu họ đã đặt mã thông báo của mình trong một khoảng thời gian dài hơn.



Trở thành trình xác thực trong hệ thống PoS được mở cho tất cả mọi người nhưng rào cản gia nhập cao do tính phổ biến của giao thức, với một số lượng lớn các nút trên các blockchains PoS. Mạng càng có nhiều nút, thì số lượng mã thông báo mà người dùng cần đặt cược càng lớn để trở thành người xác nhận.

Do đó, các nhóm đặt cược, được điều hành bởi các trình xác thực, thường được sử dụng bởi những người dùng tiền điện tử trung bình muốn đặt cược vào mã thông báo của họ. Trong hệ thống này, người dùng gửi mã thông báo của họ vào một nhóm và mã thông báo được đặt bởi người xác thực thay mặt chủ sở hữu mã thông báo. Đổi lại cho điều này, người dùng thường phải trả “phí chung”, là tỷ lệ phần trăm số token họ kiếm được từ việc đặt cược.

Proof-of-time là gì?

Proof-of-time (PoT) là một thuật toán đồng thuận sử dụng hệ thống bỏ phiếu để chọn người xác thực mạng và tập trung vào thời gian người xác thực mạng đã hoạt động trong mạng cũng như danh tiếng của họ. Giao thức được phát triển bởi Analog và dựa trên bằng chứng cổ phần được ủy quyền (dPoS) là một phiên bản sửa đổi của PoS.



Proof-of-time đề cập đến sổ cái của nó như một Chuỗi thời gian và hoạt động bằng cách sử dụng điểm xếp hạng, chức năng trì hoãn có thể xác minh (VDF) và mã thông báo đặt cược để xác định ai được thêm giao dịch mới vào sổ cái. Hệ thống xếp hạng hoạt động bằng cách cho điểm cho những người xác thực mạng dựa trên độ tuổi và hiệu suất trong quá khứ của họ. Người xác thực nhận được điểm số cao hơn vì đáng tin cậy và hoạt động trong mạng trong thời gian dài hơn. Đặt một số lượng lớn hơn các mã thông báo cũng làm cho nhiều khả năng người xác nhận sẽ được chọn.

PoT tương tự như dPoS vì người dùng trên mạng bỏ phiếu để quyết định đại biểu nào có thể xác nhận khối tiếp theo. Tuy nhiên, có một số khác biệt trong quá trình bỏ phiếu, với PoT có nhiều giai đoạn bỏ phiếu. Trong giai đoạn bỏ phiếu đầu tiên, những người xác thực, được gọi là cử tri thời gian, gửi một khối chứa dữ liệu bao gồm các giao dịch sẽ được thêm vào Chuỗi thời gian. Nếu khối được chấp nhận, khối sẽ được xác thực, với tất cả các giao dịch trong khối sẽ được xử lý.



Các đại cử tri theo thời gian được chọn thông qua một quy trình lựa chọn xem xét điểm xếp hạng của đại cử tri và số lượng mã thông báo được đặt cọc. Quy trình sử dụng thông tin này cũng như VDF để chọn ngẫu nhiên một cử tri theo thời gian và chỉ một người có thể được chọn tại một thời điểm.

Những người bầu chọn thời gian cũng chạy một VDF để xác định xem họ có được chọn để thêm một khối mới vào Timechain hay không. Nếu chúng đã được chọn, chúng xác thực khối, tạo bằng chứng VDF và gửi cả hai dữ liệu đến phần còn lại của các nút trong Timechain.



Trong giai đoạn thứ hai, khối và bằng chứng VDF được gửi đến 1.000 cử tri khác để được kiểm tra kỹ lưỡng trước khi được thêm vào Timechain. Nếu hầu hết thời gian cử tri đồng ý chấp nhận giao dịch, nó sẽ được thêm vào Timechain.

Hai giao thức đồng thuận so sánh như thế nào

PoS và PoT có một vài điểm tương đồng. Thứ nhất, cả hai đều yêu cầu người xác thực đặt cọc làm tài sản thế chấp khi xác minh giao dịch, với số tiền đặt cược cao hơn sẽ tăng cơ hội được chọn. Sự khác biệt chính là hệ thống xếp hạng và bỏ phiếu được sử dụng bởi PoT, tiếp theo là xác minh bổ sung bởi 1.000 người xác nhận trước khi giao dịch được gửi đến sổ cái.



PoS là tùy chọn phổ biến và quen thuộc hơn, đang được sử dụng bởi Solana, Polkadot, Cardano và Ethereum 2.0. Khi nói đến lợi thế, cả hai hệ thống đều yêu cầu người dùng đặt cọc thay vì tiêu tốn năng lượng, điều này khiến chúng đều là lựa chọn thay thế tiết kiệm năng lượng cho bằng chứng công việc (PoW). Điều này cũng có thể là một bất lợi vì các tác nhân độc hại có quyền truy cập vào một số lượng lớn tiền về mặt lý thuyết có thể nắm quyền kiểm soát mạng.

Tuy nhiên, đây là một kịch bản khó xảy ra. Ví dụ: để bắt đầu một cuộc tấn công 51%, một kẻ độc hại sẽ cần sở hữu 51% số mã thông báo trong mạng, điều này rất khó xảy ra và cực kỳ rủi ro đối với kẻ tấn công, đặc biệt là với các blockchain phổ biến hơn như Ethereum và Cardano. PoT cũng bổ sung vào lớp bảo mật bằng cách yêu cầu mỗi giao dịch phải được kiểm tra kỹ lưỡng bởi một nghìn người xác nhận với 2/3 trong số họ phải đồng ý về việc liệu giao dịch có nên được thêm vào sổ cái hay không.



Mỗi mạng blockchain có các yêu cầu cụ thể phù hợp với nhu cầu của mạng. Nhiều blockchain dính vào PoW và PoS cho nhu cầu của họ, trong khi các thuật toán bổ sung như PoT, dPoS và bằng chứng lịch sử (được Polkadot sử dụng kết hợp với PoS) phục vụ cho các nhu cầu mà mạng blockchain của họ phải đối mặt.