Tìm hiểu về cơ chế đồng thuận (Consensus Mechanism)? Các cơ chế đồng thuận phổ biến?
Thế giới đang trở nên ngày càng hiện đại, sự phát triển của khoa học đã làm thay đổi căn bản nền sản xuất thế giới. Cách mạng công nghiệp 4.0 xảy ra đã mang đến tác động to lớn cho sự phát triển của khoa học công nghệ tác động lên hệ thống chính trị thế giới, cùng với các công nghệ tự động hóa, trí tuệ nhân tạo. Công nghệ chuỗi khối cũng đã góp phần quan trọng xây dựng nền kinh tế số và được dự đoán sẽ dẫn dắt công nghệ tương lai. Cơ chế đồng thuận có ý nghĩa quan trọng đối với công nghệ chuỗi khối. Chắc hẳn hiện nay vẫn còn nhiều người chưa hiểu rõ về thuật ngữ này.
1. Tìm hiểu về cơ chế đồng thuận (Consensus Mechanism):
Ta hiểu về cơ chế đồng thuận như sau:
Cơ chế đồng thuận được biết đến chính là một trong đặc tính quan trọng ảnh hưởng khả năng mở rộng và tính an toàn của mỗi nền tảng tiền mã hóa. Cơ chế này tồn tại nhằm ngăn chặn vấn đề chi tiêu 2 lần trên Blockchain (double spending). Xét từ góc độ đầu tư, cơ chế đồng thuận là một trong những tiêu chí quan trọng khi lựa chọn bất kỳ đồng tiền mã hóa nào.
Cơ chế đồng thuận trong tiếng Anh là Consensus Mechanism.
Cơ chế đồng thuận là một cơ chế chịu lỗi được sử dụng trong các hệ thống máy tính và chuỗi khối để đạt được thỏa thuận mong muốn về một giá trị dữ liệu hoặc một trạng thái duy nhất của mạng giữa các qui trình phân bổ hoặc hệ thống đa tác nhân. Nó rất hữu ích trong việc lưu trữ hồ sơ so với các cơ chế khác.
Nội dung về Cơ chế đồng thuận:
Trong bất kì hệ thống tập trung nào, ta có thể kể đến như cơ sở dữ liệu chứa thông tin chính về giấy phép lái xe ở một quốc gia, quản trị viên trung tâm có quyền duy trì và cập nhật cơ sở dữ liệu. Các công việc cập nhật như thêm, xóa, cập nhật tên của những người đủ điều kiện cho một số giấy phép nhất định được thực hiện bởi một cơ quan trung ương chịu trách nhiệm duy trì hồ sơ gốc.
Các chuỗi khối công khai hoạt động giống như các hệ thống phân cấp, tự điều chỉnh trên qui mô toàn cầu mà không có bất kì cơ quan ủy quyền nào. Chúng liên quan đến sự đóng góp của hàng trăm ngàn người tham gia, những người làm việc xác minh và xác thực các giao dịch diễn ra trên chuỗi khối và trên các hoạt động khai thác khối.
Trong trạng thái thay đổi linh hoạt của chuỗi khối, các sổ cái được chia sẻ công khai này cần một cơ chế hiệu quả, công bằng, thực tế, thiết thực, đáng tin cậy và an toàn để đảm bảo rằng tất cả các giao dịch diễn ra trên mạng là chính thống và tất cả những người tham gia đồng ý về tình trạng của sổ cái. Nhiệm vụ cực kì quan trọng này được thực hiện bởi cơ chế đồng thuận, là một bộ qui tắc quyết định sự đóng góp của những người tham gia khác nhau trên nền tảng chuỗi khối.
Có nhiều loại thuật toán về cơ chế đồng thuận khác nhau hoạt động trên các nguyên tắc khác nhau.
2. Các cơ chế đồng thuận phổ biến:
2.1 Proof-of-work (PoW) – Minh chứng làm việc:
Khởi tổ của giao thức đồng thuận và đứa con tinh thần của Satoshi Nakamoto, giao thức chứng minh công việc (PoW) liên quan đến những người thợ mỏ giải các câu đố mã hóa phức tạp, mà qua đó họ nhận được phần thưởng dưới dạng đồng coin hoặc đồng token.
Ưu điểm: Là giao thức đầu tiên, Proof-of-work (PoW) đã chứng minh khả năng phục hồi của nó trước các cuộc tấn công nội bộ và bên ngoài.
Nhược điểm: Proof-of-work (PoW) bị chỉ trích vì nhiều lý do. Proof-of-work (PoW) tiêu thụ nhiều năng lượng, với một số ước tính chỉ ra năng lượng mạng Bitcoin tiêu thụ ở cùng cấp độ với 159 quốc gia. Các nhà phê bình của Bitcoin như Andrew Tayo đã chỉ ra rằng phần lớn năng lượng này bị lãng phí, vì chỉ có một thợ mỏ cuối cùng có thể khai thác từng khối (được chấp nhận), bất kể có bao nhiêu người tham gia cuộc đua đến đó trước.
Bitcoin hiện nay chủ yếu được khai thác bằng cách sử dụng ASIC (vi mạch dành riêng cho giải mã thuật toán đào), vì vậy khai thác mỏ bị chi phối bởi các tổ chức lớn như Bitmain, có thể đủ khả năng phần cứng cần thiết để khai thác ở quy mô lớn. Điều này tập trung sức mạnh khai thác vào tay của một số ít, dẫn đến việc một số người trong cộng đồng gọi Bitcoin là một loại tiền tệ tập trung. Mặc dù một số đồng tiền mã hóa như Vertcoin cố gắng duy trì việc chống lại-ASIC bằng các thuật toán thay đổi thường xuyên, nó là một thách thức lớn ở phía trước với các nhà sản xuất ASIC.
Sự chấp nhận: Bitcoin, Litecoin, Zcash và Ethereum Classic, và nhiều đồng tiền mã hóa khác – Proof-of-work (PoW) vẫn là giao thức đồng thuận phổ biến nhất.
2.2. Proof-of-stake (PoS) – Minh chứng cổ phần:
Proof-of-stake (PoS) lần đầu tiên được hình thành như một cách để tránh những vấn đề cố hữu với Proof-of-work (PoW) , chẳng hạn như tiêu thụ năng lượng. Trong mô hình PoS, những người nắm giữ những đồng coin có thể đặt cược chúng vào khả năng khối tiếp theo là chính xác. Nếu có, họ nhận được phần thưởng. Nếu ai đó đặt cược những đồng coin vào một khối mà khối đó có chứa các giao dịch gian lận, họ sẽ bị ‘phạt’ giá trị cổ phần (phần cược) của họ.
Ưu điểm: Proof-of-stake (PoS) tiêu thụ ít năng lượng hơn Proof-of-work (PoW). Proof-of-stake (PoS) cũng tích cực trừng phạt gian lận, ngăn chặn hành vi lừa đảo giữa các người xác nhận.
Nhược điểm: Khi các nút xác nhận không đóng góp sức mạnh tính toán – được gọi là vấn đề “không có cổ phần” – có nguy cơ tăng lên đó là PoS Blockchains có thể thấy nhiều nhánh hơn PoW. Ngoài ra, Proof-of-stake (PoS) ủng hộ những người có nhiều đồng coin nhất, đồng thời thúc đẩy tập quyền vì những người nắm giữ giàu có hơn có thể đặt cược nhiều hơn. Đối với PoS coin NXT, nó đã được chứng minh được rằng làm thế nào một người nắm cổ phần có thể tăng vững chắc số cổ phần của họ đến mức họ sẽ sở hữu hơn 90% số đồng coin.
Sự chấp nhận: Các dự án sử dụng thuật toán PoS thuần túy là Reddcoin, Decred và NavCoin. Các vấn đề với thuật toán PoW là những gì đã khiến Ethereum phải rời khỏi PoW thuần túy và áp dụng Casper (một giao thức hỗn hợp PoW / PoS).
PoW vs. PoS: Do sự thống trị thị trường của Bitcoin và Ethereum, cuộc tranh luận về các giao thức đồng thuận thường dường như tập trung vào PoW và PoS. Trong thực tế, chúng chia sẻ các vấn đề tương tự nhau, theo quan điểm của Jordan Earls, đồng sáng lập và nhà phát triển hàng đầu tại Qtum:
“Sự phân đôi thực sự trong diễn giải của các thuật toán khai thác dường như đến từ tranh luận toàn bộ về sự tập trung và phi tập trung hơn là nên chọn PoS hoặc PoW. Chống lại ASIC đã được chứng minh là như đã nói, chỉ có khả năng kháng cự xảy ra. Khía cạnh này đã giúp khuyến khích việc khai thác tập trung, dẫn đầu một số mạng PoW định kỳ thay đổi thuật toán khai thác của họ để đánh bại điều này. Trong mạng PoS, trường hợp tương tự, trong đó một số mạng chọn cơ chế đồng thuận có giới hạn công nghệ về số lượng người xác nhận hợp lệ, với hy vọng sẽ cung cấp lưu lượng giao dịch lớn hơn.”
2.3 Delegated PoS (dPoS) – PoS được ủy quyền:
PoS được ủy quyền được phát minh bởi Daniel Larimer, đồng sáng lập của Steem và CTO của EOS, cả hai đều sử dụng dPoS. Ở đây, mạng lưới sẽ bầu cho ‘Nhân Chứng’, người đạt được sự đồng thuận để thêm khối tiếp theo. Tương tự như mô hình PoS chuẩn, trọng số biểu quyết của người tham gia mạng được xác định bằng số lượng token (mã thông báo) mạng mà họ nắm giữ.
Ưu điểm: PoS được ủy quyền làm giảm thời gian tạo khối, vì càng ít bên tham gia vào một sự đồng thuận từ đó tăng tốc độ ra quyết định. Bằng cách tránh sử dụng ASIC, nó khuyến khích phân cấp – nhưng với một số cảnh báo, như được nêu ra dưới đây.
Khuyết điểm: Việc sử dụng ‘Nhân Chứng’ có nghĩa là sự phân cấp hoàn toàn không bao giờ đạt được. Xem xét sự khác biệt giữa một nền dân chủ đầy đủ – tất cả các công dân bỏ phiếu cho tất cả các vấn đề – và một nền dân chủ đại diện, nơi các đại biểu được bầu để đại diện cho cử tri.
Vitalik Buterin (người sáng lập Ethereum) đã viết một lời chỉ trích về PoS được ủy quyền, mô tả cách thức giao thức đồng thuận này có thể dẫn đến chế độ phân biệt giai cấp, với các cử tri có ảnh hưởng hình thành các nhóm, chúng có thể kết thúc chung cuộc trong một cuộc tấn công nguy hiểm. Larimer đã phản ứng phòng thủ mạnh mẽ với bài đăng trên blog của riêng ông có tiêu đề “Giới hạn về quản trị kinh tế mật mã”:
“Vitalik đang tìm kiếm một hộp đen kinh tế – mã hóa giả định rằng các chủ thể không thể dựa vào việc bỏ phiếu cho dù qua hình thức cổ phần (phân biệt giai cấp) hoặc bởi cá nhân (dân chủ).”
Larimer kết luận với quan điểm của ông rằng sự đồng thuận là vai trò của mạng lưới, và rằng “mỗi cộng đồng có thể có định nghĩa riêng về “đúng và sai”, chỉ có thể được đo bằng một cuộc thăm dò ý kiến chủ quan của các thành viên cộng đồng”.
