Sự khác biệt giữa bằng chứng công việc và bằng chứng cổ phần là gì?

Bằng chứng công việc và bằng chứng cổ phần là các hệ thống đồng thuận cho chuỗi khối.

Cả hai cơ chế đều đảm bảo tất cả những người tham gia mạng phi tập trung đều đồng ý về trạng thái của chuỗi khối, bao gồm tính hợp lệ và thứ tự của các giao dịch. Chúng rất quan trọng để duy trì tính toàn vẹn và bất biến của sổ cái mà không cần dựa vào cơ quan trung ương.

Bằng chứng công việc và bằng chứng cổ phần có lẽ là những hệ thống đồng thuận blockchain phổ biến nhất và chúng khác nhau ở những điểm chính.

Tổng quan về cơ chế đồng thuận trong tiền điện tử

Cơ chế đồng thuận cần giải quyết các vấn đề sau:

• Phân cấp: Một trong những nguyên tắc cốt lõi của công nghệ blockchain là phân cấp, có nghĩa là không một thực thể nào có quyền kiểm soát mạng. Cơ chế đồng thuận đảm bảo rằng các quyết định về trạng thái của blockchain được thực hiện chung bởi những người tham gia theo cách phi tập trung.
• Bảo mật: Cơ chế đồng thuận bảo vệ mạng blockchain khỏi các cuộc tấn công độc hại và đảm bảo rằng chỉ những giao dịch hợp lệ mới được ghi lại trên blockchain. Họ đạt được điều này bằng cách yêu cầu người tham gia đạt được thỏa thuận về tính hợp lệ của các giao dịch thông qua một bộ quy tắc hoặc giao thức được xác định trước.
• Chống gian lận: Điều gì ngăn cản ai đó chi tiêu cùng một mã thông báo hai lần? Vấn đề chi tiêu gấp đôi là một thách thức cơ bản trong hệ thống tiền điện tử và blockchain, đặc biệt là trong bối cảnh cơ chế đồng thuận. Nó đề cập đến nguy cơ sử dụng cùng một mã thông báo tiền điện tử nhiều lần, dẫn đến gian lận tiềm ẩn và làm suy yếu tính toàn vẹn của hệ thống. Cơ chế đồng thuận tiền điện tử nhằm giải quyết vấn đề chi tiêu gấp đôi bằng cách đảm bảo rằng tất cả những người tham gia mạng đều đồng ý về tính hợp lệ và thứ tự thời gian của các giao dịch.
• Tính bất biến: Tính bất biến đề cập đến thuộc tính của blockchain khi một giao dịch được ghi lại trên blockchain thì nó không thể bị thay đổi hoặc đảo ngược. Các cơ chế đồng thuận đảm bảo tính bất biến bằng cách yêu cầu một lượng đáng kể nỗ lực tính toán hoặc cổ phần để sửa đổi lịch sử của blockchain, khiến cho việc giả mạo các giao dịch trong quá khứ là không khả thi về mặt kinh tế và kỹ thuật.
• Khả năng mở rộng: Khi mạng blockchain phát triển về quy mô và mức độ sử dụng, chúng cần có khả năng xử lý số lượng giao dịch lớn hơn mỗi giây mà không phải hy sinh tính phân quyền hoặc bảo mật. Cơ chế đồng thuận đóng một vai trò quan trọng trong việc đạt được khả năng mở rộng bằng cách tối ưu hóa quá trình đạt được thỏa thuận giữa những người tham gia mạng trong khi vẫn duy trì tính toàn vẹn của chuỗi khối.
• Tính công bằng: Các cơ chế đồng thuận cố gắng đảm bảo sự công bằng trong mạng blockchain bằng cách cung cấp cơ hội bình đẳng cho những người tham gia đóng góp cho mạng và được khen thưởng cho những nỗ lực của họ. Điều này bao gồm các cơ chế lựa chọn người xác thực hoặc người khai thác theo cách phi tập trung và minh bạch cũng như phân phối phần thưởng một cách công bằng giữa những người tham gia.

Có nhiều loại cơ chế đồng thuận. Ví dụ: bằng chứng về không gian dựa vào việc phân bổ không gian lưu trữ thay vì sức mạnh tính toán và đối với các chuỗi khối được cấp phép, bằng chứng về quyền hạn xác định và ủy quyền cho người xác thực khối bằng cách sử dụng cơ quan trung ương hoặc tập đoàn.

Tuy nhiên, bằng chứng công việc và bằng chứng cổ phần nổi bật là hai hệ thống phổ biến nhất được sử dụng để đạt được sự đồng thuận trên các mạng blockchain công cộng.

Hiểu cơ chế đồng thuận bằng chứng công việc

Cơ chế đồng thuận bằng chứng công việc yêu cầu người tham gia, được gọi là thợ mỏ , nỗ lực tính toán để giải các câu đố về mật mã. Quá trình này hoạt động trên cơ sở cạnh tranh, trong đó người khai thác đầu tiên giải được câu đố được cấp quyền thêm một khối vào chuỗi khối, đây là điều cơ bản để tạo các khối mới và xác thực các giao dịch. Người khai thác thành công sau đó sẽ được thưởng một lượng tiền điện tử nhất định.

Bằng chứng công việc xoay quanh nguyên tắc độ khó của các câu đố mật mã sẽ điều chỉnh để đáp ứng với tổng sức mạnh khai thác của mạng, đảm bảo tốc độ tạo khối và phân phối tiền mới nhất quán. Nói cách khác, câu đố mật mã càng phức tạp thì càng cần nhiều năng lượng để giải nó. Mặc dù bằng chứng công việc đã duy trì thành công tính toàn vẹn và bản chất không đáng tin cậy của mạng blockchain, nhưng nó liên tục phải đối mặt với sự giám sát kỹ lưỡng và thúc đẩy sự đổi mới nhằm tìm kiếm các giải pháp thay thế đồng thuận tiết kiệm năng lượng hơn.

Bằng chứng công việc được thiết kế để có khả năng chống gian lận và tấn công mạng; tuy nhiên, nó đòi hỏi mức tiêu thụ năng lượng đáng kể, làm tăng mối lo ngại về môi trường và dẫn đến các cuộc tranh luận về tính bền vững trong lĩnh vực tiền điện tử. Nhu cầu về phần cứng chuyên dụng để khai thác hiệu quả cũng có thể dẫn đến sự tập trung hóa, vì những người có tài nguyên lớn hơn có thể thống trị quá trình khai thác.
Bằng chứng công việc cũng cung cấp khả năng bảo vệ mạnh mẽ chống lại vấn đề chi tiêu gấp đôi và đảm bảo rằng mỗi giao dịch được xác nhận bởi nhiều bên độc lập trước khi được ghi lại vĩnh viễn trên blockchain.

Hiểu cơ chế đồng thuận bằng chứng cổ phần

Cơ chế đồng thuận bằng chứng cổ phần thể hiện sự thay đổi từ các quy trình khai thác tốn nhiều năng lượng liên quan đến bằng chứng công việc. Nó được thiết kế để giải quyết các mối quan tâm về môi trường và các vấn đề về khả năng mở rộng bằng cách chọn người xác nhận để tạo các khối mới dựa trên số lượng tiền họ nắm giữ và sẵn sàng “đặt cọc” làm tài sản thế chấp.

Trình xác thực trong hệ thống bằng chứng cổ phần được chọn thông qua nhiều phương pháp khác nhau, có thể bao gồm lựa chọn ngẫu nhiên hoặc các tiêu chí khác được xác định bởi giao thức của blockchain. Sau đó, những người xác thực này chịu trách nhiệm xác minh các giao dịch và giả mạo các khối mới, nhận phí giao dịch như một phần thưởng cho những đóng góp của họ cho tính bảo mật của mạng.

Một trong những lợi thế quan trọng của bằng chứng cổ phần là giảm mức tiêu thụ năng lượng, vì nó giúp loại bỏ nhu cầu của người khai thác để giải các câu đố toán học phức tạp. Khi Ethereum chuyển từ hệ thống bằng chứng công việc sang hệ thống đồng thuận bằng chứng cổ phần vào tháng 9 năm 2022, mức tiêu thụ năng lượng ước tính của nó đã giảm 99,5% .

Tuy nhiên, bằng chứng cổ phần đưa ra những cân nhắc mới liên quan đến việc phân phối quyền lực trong mạng. Các nhà phê bình thường chỉ ra rằng bằng chứng cổ phần có thể có lợi cho những người tham gia giàu có hơn, những người có đủ khả năng đặt cược số lượng tiền lớn hơn, có khả năng dẫn đến sự tập trung hóa.

Các hệ thống bằng chứng cổ phần thường nhằm mục đích dân chủ hóa quy trình xác thực bằng cách cho phép nhiều người tham gia hơn tham gia vào việc tạo khối và các cơ chế như chọn tuổi xu và chiến lược trừng phạt như cắt giảm cũng được sử dụng để đảm bảo sự công bằng và ngăn chặn hành vi độc hại trong mạng.

So sánh bằng chứng công việc và bằng chứng cổ phần

Khi đánh giá sự khác biệt giữa bằng chứng công việc và bằng chứng cổ phần, rõ ràng là mỗi cơ chế đều được thiết kế với các ưu tiên và ý nghĩa khác nhau đối với an ninh mạng và tiêu thụ năng lượng.

Bằng chứng công việc, như đã thấy với Bitcoin, dựa vào những người khai thác sử dụng sức mạnh tính toán đáng kể để giải các câu đố về mật mã và xác thực các giao dịch, vốn cung cấp bảo mật mạnh mẽ chống lại gian lận nhưng với chi phí môi trường cao.

Ngược lại, bằng chứng cổ phần nổi lên như một giải pháp thay thế tiết kiệm năng lượng, trong đó người xác thực được chọn dựa trên cổ phần của họ trong mạng, do đó giảm nhu cầu khai thác tốn nhiều năng lượng mà không ảnh hưởng đến bản chất phi tập trung của công nghệ blockchain. Trong mô hình bằng chứng cổ phần, xác suất được chọn để tạo khối tiếp theo thường tỷ lệ thuận với quy mô của cổ phần, điều này làm tăng mối lo ngại về khả năng tập trung hóa nếu các nút giàu hơn chiếm ưu thế trong quá trình xác thực.