Proof of Stake là gì? Tổng quan về Proof of Stake trong Blockchain

Proof of Stake là một trong những cơ chế đồng thuận nổi tiếng nhất của Blockchain ở hiện tại. Vậy cụ thể Proof of Stake là gì và có những đặc điểm như thế nào? Trong nội dung bài viết này, hãy cùng bePAY tìm hiểu rõ hơn về Proof of Stake và những vấn đề xoay quanh thuật ngữ này. 

Thông tin cơ bản về cơ chế đồng thuận Proof of Stake

Proof of Stake là gì?

Trước hết, hãy cùng trả lời câu hỏi “Proof of Stake là gì?”. Proof of Stake (POS) là một cơ chế đồng thuận của Blockchain, được gọi là giao thức bằng chứng cổ phần. Theo đó, các node (nút mạng) phải stake coin để tham gia xác nhận giao dịch trên khối (block). Ở đây, stake coin hay stake là việc hệ thống sẽ khóa một lượng coin nhất định. Lượng coin này tương tự như phí đặt cọc nếu muốn xác nhận giao dịch. 

Có thể nói POS là giải pháp khắc phục những hạn chế của Proof of Work (POW) được sử dụng trên đồng Cryptocurrency đầu tiên (Bitcoin), nhất là vấn đề năng lượng và đòi hỏi về cấu hình phần cứng của máy đào. Cũng vì lý do này, trong nhiều cuộc tranh luận về Proof of Stake vs Proof of Work, phần đông người dùng đều đánh giá giao thức bằng chứng cổ phần ưu việt hơn.

Proof of Stake là gì?

Ý tưởng về POS được trình bày lần đầu tiên trong buổi diễn đàn “Bitcointalk” năm 2011 và nhanh chóng gây được ấn tượng lớn trong cộng đồng Crypto. Chỉ một năm sau, việc ứng dụng giao thức bằng chứng cổ phần đã được hiện thực hóa với sự xuất hiện của “Proof of Stake coin” đầu tiên mang tên Peercoin (PPC).

Tiếp theo đó, hàng trăm đồng tiền mã hóa khác cũng đã sử dụng cơ chế đồng thuận này, trở thành “Proof of Stake Cryptos” vô cùng tiềm năng. Thậm chí, một vài trong số đó trước đây lựa chọn POW thì nay cũng đã chuyển sang POS, tiêu biểu nhất là ETH trên cơ sở Proof of Stake Ethereum.

Chưa dừng lại, sự bùng nổ của Proof of Stake còn thể hiện qua việc đa dạng hóa những phiên bản mới. Chính xác hơn là tạo ra những thuật toán POS có khả năng tương thích riêng với từng loại Crypto. Ví dụ, Delegated Proof of Stake (DPoS) của đồng EOS, Lisk, Steemit,… hay Proof of Stake Voting (PoSV) của Tomochain (TOMO).

Những thuật ngữ liên quan tới Proof of Stake

Trước khi tìm hiểu về nguyên lý hoạt động của Proof of Stake là gì, chúng ta hãy đến với một số thuật ngữ quan trọng sau:

• Node hay Masternode

Được hiểu là cá nhân hoặc tổ chức tham gia xác nhận giao dịch, đóng khối của một đồng tiền mã hóa. Thông qua việc chạy các phần mềm chuyên dụng của loại Crypto tương ứng, node đóng vai trò đảm bảo sự ổn định trong Blockchain cũng như xác minh tính hợp lý của giao dịch cho người dùng coin.

• Validator

Validator (người kiểm định) là một node đặc biệt, được Blockchain lựa chọn ngẫu nhiên để làm nhiệm vụ kiểm định và đóng block. Vì thế, theo thuật toán POS, không phải tất cả các node đều trở thành validator.

• Forge hoặc Mint

Forge hoặc Mint trong Proof of Stake là gì? Đây là cụm từ chỉ hoạt động kiểm định và đóng block của validator. Hoạt động này giúp phân biệt với mine (đào) trong POW.

• Stake

Khi một node muốn trở thành validator, họ cần stake (đặt cọc) một lượng coin nhất định của mình để làm điều kiện tham gia. Ý nghĩa của việc này là để xác minh bạn đang sở hữu coin.

Stake coin

• Lock và Unlock

Số coin được node đem đi đặt cọc sẽ bị lock (khóa lại) bởi mạng lưới. Đồng nghĩa, bạn không thể gửi, giao dịch hay sử dụng chúng vào bất kỳ mục đích nào khác trong thời gian trở thành validator. Khi kết thúc vai trò validator của mình, số coin này nữa mới được unlock (bẻ khóa).

>> Xem thêm: Staking là gì? Hướng dẫn cách Staking thành công 100% cho người mới

Nguyên lý hoạt động của Proof of Stake

Về nguyên lý hoạt động của thuật toán đồng thuận POS, chúng ta có thể hiểu như sau:

Đầu tiên, mạng lưới Blockchain sẽ lựa chọn ngẫu nhiên một trong tất cả các node (hay masternode) tham gia, “biến” họ trở thành validator – người giữ vai trò kiểm định và đóng block. Điều kiện để làm một validator như đã chia sẻ – cần phải stake lượng tiền mã hóa nhất định vào mạng lưới như cam kết xác minh và trách nhiệm. Blockchain sẽ lock khoản coin được stake này và unlock sau khi node không tham gia vị trí validator trong một thời gian, không unlock ngay lập tức khi kết thúc “chuyển nhượng”.

Ngược lại, việc trở thành một validator cũng có những lợi ích không nhỏ. Cụ thể, nếu block hợp lệ và “người kiểm định” được ghi vào Chuỗi khối, họ sẽ nhận được một phần thưởng từ phí giao dịch mà mình thực hiện.

Nguyên lý hoạt động của Proof of Stake

Rõ ràng, để tạo ra một môi trường Blockchain hiệu quả, minh bạch thì cơ chế lựa chọn validator cũng cần phù hợp. Vậy, các cơ chế tìm ra “người kiểm định” trong Proof of Stake là gì?

• Lựa chọn validator một cách ngẫu nhiên

Thuật toán Proof of Stake sẽ tìm chọn validator làm nhiệm vụ kiểm định block tiếp theo một cách ngẫu nhiên. Điều này được thực hiện thông qua việc sử dụng công thức tìm kiếm Hashrate thấp nhất, kết hợp với khoản đặt cược cao nhất (stake) trong tất cả các node. Khi tài sản được công khai, mỗi node sẽ “tự động” lựa chọn tài khoản được quyền xử lý khối kế tiếp.

• Lựa chọn dựa trên thời gian nắm giữ tài sản của node

Ngoài phương pháp lựa chọn ngẫu nhiên, POS còn kết hợp với việc tìm validator dựa trên tuổi đời của tài sản (coin age) – tính từ lúc tài sản được nắm giữ (hold), để xem xét và đưa ra quyết định cuối cùng. Theo đó, “Proof of Stake coin” phải được nắm giữ trong ít nhất 30 ngày trước khi tham gia “tranh cử” làm validator. Đồng nghĩa, các node nắm giữ nhiều coin với thời gian dài hơn sẽ có khả năng cạnh tranh và chiến thắng cao hơn.

Sau mỗi “nhiệm kỳ”, tuổi đời của tài sản sẽ được cài đặt lại trở về số 0 và nếu muốn tham gia “tái tranh cử” thì phải chờ ít nhất 30 ngày sau. Đặc biệt, POS cũng quy định số ngày tối đa tham gia tranh cử là 90 ngày, giúp tránh xảy ra tình trạng thao túng của những node sở hữu nhiều tài sản trong tay.

Để trở thành Validator cần có thời gian nắm giữ tài sản lâu

Như vậy, sự đồng thuận đạt được bằng cách yêu cầu người dùng đóng góp một lượng coin của họ để làm điều kiện tham gia xác thực các block giao dịch. Bù lại, họ sẽ được thưởng vì đã làm điều đó. Đây là sự khác biệt lớn nhất giữa Proof of Stake vs Proof of Work.

Đánh giá Proof of Stake

Sở hữu những đặc điểm như trên, vậy ưu và nhược điểm của Proof of Stake là gì?

Ưu điểm của Proof of Stake

• Việc sử dụng Proof of Stake có thể giúp tiết kiệm năng lượng hơn đáng kể so với Proof of Work.
• Khả năng bảo mật cao khi “cuộc tấn công 51%”, đồng nghĩa người thực hiện cần chiếm giữ 51% số lượng coin đang được lưu hành, rất khó xảy ra.
• So với đa số cơ chế khác, “Proof of Stake Cryptos” có yêu cầu thấp hơn về chi phí đầu tư, sức mạnh cấu hình của máy đào coin.

Ưu điểm của Proof of Stake

Nhược điểm của Proof of Stake

• POS rất chú trọng vào yếu tố lượng Crypto nắm giữ. Vì thế, những người sở hữu nhiều coin trong một thời gian có lợi thế rất lớn trong việc “gia tăng khoảng cách” với số còn lại.
• Nguy cơ bị lừa đảo, chiếm đoạt coin nếu không lựa chọn chính xác nền tảng staking uy tín.

Tổng quan, cơ chế đồng thuận dựa trên bằng chứng cổ phần được xem là sự nâng cấp đáng kể so với cơ chế đồng thuận dựa trên bằng chứng công việc (Proof of Work). Dẫu vậy, đây chưa phải là giao thức hoàn hảo.

Song, điều đó không đồng nghĩa Proof of Stake khó có thể phát triển. Ngược lại, thực tế đã chứng minh sức ảnh hưởng vô cùng mạnh mẽ của POS đối với Blockchain và thị trường Crypto nói chung. Đặc biệt, nhiều “Proof of Stake coin” thậm chí còn vươn mình, trở thành những lựa chọn hàng đầu của nhà đầu tư như: ETH, SOL,…

So sánh 2 cơ chế đồng thuận “Proof of Stake vs Proof of Work”

Một vấn đề đã được tranh luận rất nhiều, đó là so sánh Proof of Stake vs Proof of Work. Về cơ bản, POS phiên bản cải tiến của POW, nhưng không hoàn toàn thay thế được người tiền nhiệm, cụ thể: 

• Thời gian xử lý giao dịch của POW nhanh hơn

Vì không cần giải các “bài toán” phức tạp do hệ thống yêu cầu như POW nên thời gian xử lý giao dịch qua Proof of Stake nhanh hơn, năng lượng tiêu thị ít hơn. Ví dụ điển hình nhất là khi ta so sánh Proof of Stake Ethereum với Proof of Work Bitcoin, một bên tính bằng giây, bên còn lại tính bằng phút.

• Tính phân quyền và an toàn của POS nhỉnh hơn Proof of Work

Trong khi hệ thống Blockchain dựa vào cơ chế đồng thuận theo bằng chứng công việc, phụ thuộc lớn vào những mining pool (mỏ đào) quy mô, cho thấy tính tập trung ở mức độ nhất định thì POS lại không với sự phi tập trung cao hơn.

So sánh 2 cơ chế Proof of Stake vs Proof of Work

• Proof of Work có khả năng bảo mật tốt hơn

Trên thực tế, Proof of Work có khả năng bảo mật tốt hơn “người đàn em” của mình. Do đó, cho tới thời điểm hiện tại, POW vẫn còn được sử dụng ở nhiều dự án Crypto.

>> Xem thêm: Proof of Work là gì? 4 thông tin quan trọng về Proof of Work

Có thể thấy, Proof of Stake đã và đang thể hiện tiềm năng phát triển vô cùng lớn khi cho phép người dùng khai thác được tối đa giá trị của công nghệ Blockchain. Hy vọng rằng, qua bài chia sẻ trên, bạn đã hiểu Proof of Stake là gì cũng như có cái nhìn đầy đủ hơn về cơ chế đồng thuận này. Đừng quên theo dõi blog của bePAY để cập nhật nhiều thông tin thú vị hơn về thị trường Crypto.

FAQ

Cơ chế đồng thuận Proof of Stake có an toàn không?

Proof of Stake được xem là một trong những cơ chế đồng thuận an toàn nhất hiện nay, thậm chí còn vượt qua cả Proof of Work. Điều này đến từ nhiều yếu tố, trong đó những yếu tố quan trọng nhất là:

• Nhiều node cùng tham gia vào quá trình xác thực giao dịch.
• Cuộc tấn công 51% nghĩa là người thực hiện cần nắm giữ từ 51% lượng coin đang lưu hành rất khó xảy ra.

Tại sao nền tảng Ethereum muốn chuyển sang Proof of Stake?

Việc Ethereum lựa chọn Proof of Stake Ethereum thay cho cơ chế đồng thuận cũ là bởi POS mang lại nhiều ưu điểm và giải pháp tốt hơn cho nền tảng này. Ví dụ như:

• Chi phí và năng lượng được tiết kiệm hơn.
• Khả năng mở rộng cao hơn.
• Tính bảo mật được tối đa hóa hơn.
• …