Proof of Stake (PoS) là gì? Toàn tập về cơ chế đồng thuận Proof of Stake

1. Proof of Stake là gì?

Proof of Stake (PoS - bằng chứng cổ phần) là cơ chế đồng thuận của Blockchain. Bằng cách ký gửi (stake) một loại tài sản nhất định, người dùng có thể trở thành người xác thực (validator) các khối trên chuỗi và kiếm được phần thưởng cho việc xác thực.

Khác với Proof of Work (bằng chứng công việc), người dùng không cần phần cứng, máy đào đắt tiền hoặc tiêu thụ một lượng điện năng lớn. Cơ chế PoS sẽ lựa chọn các cá nhân để tham gia vào quá trình xác nhận (validate) các block dựa trên lượng token mà họ sở hữu. Người nào sở hữu lượng token càng lớn thì khả năng để được chọn để xác nhận (validate) càng cao - do đó mới có tên là Proof of Stake.

2. Ưu điểm của Proof of Stake

• Không yêu cầu phần cứng đặc biệt, cấu hình cao: Hệ thống PoS không yêu cầu sử dụng phần cứng đặc biệt để khai thác và tạo block, bất kỳ ai cũng có thể thiết lập các node trên máy tính hoặc server của riêng mình, điều này giúp người tham gia giảm thiểu chi phí.
• Tiết kiệm năng lượng: So với PoW, PoS yêu cầu ít năng lượng hơn; vì không cần sử dụng các siêu máy tính như PoW để giải quyết các phép toán phức tạp
• Tăng khả năng mở rộng và tốc độ giao dịch: vì việc xác thực có thể được thực hiện bởi bất kỳ ai stake token trong mạng, tạo ra một mạng lưới phi tập trung. Không cần đến các trại khai thác khổng lồ hoặc nơi có nguồn cung năng lượng lớn. Việc thêm nhiều trình xác thực vào mạng rẻ, đơn giản và dễ tiếp cận hơn.

3. Nhược điểm của Proof of Stake

• Thời gian huỷ ký gửi (un-stake) lâu: Một số token sử dụng cơ chế PoS có thời gian un-stake khá dài, từ 1 đến 2 tuần. Điều này làm cho người dùng không kịp phản ứng nếu có biên động của thị trường.
• Khi delegate hoặc làm Validator, người dùng sẽ nhận được phần thưởng là số lượng token dựa theo lãi suất của từng token, điều này sẽ gây ra tình trạng bị giam vốn; hoặc khi thị trường giảm mạnh thì đồng token đó sẽ bị mất giá và số lượng thưởng nhận được sẽ không đủ bù vào khoản tiền lỗ đó.
• Trong cơ chế PoS, tuỳ vào từng dự án sẽ có nhưng người/tổ chức sở hữu nhiều token sẽ có khả năng về quyền kiểm soát lớn hơn so với những người/tổ chức sở hữu ít token. Điều này làm cho Blockchain mất đi tính phi tập trung do quyền quản trị thuộc về một số người/nhóm người nắm giữ nhiều token.
• Rủi ro tấn công 51%: Việc rủi ro bị tấn công 51% trên Proof of Stake dễ dàng hơn đáng kể so với Proof of Work. Nếu giá của một token giảm hoặc blockchain có vốn hóa thị trường thấp, thì về mặt lý thuyết, việc mua hơn 50% số token và kiểm soát mạng lưới có thể rất rẻ.
• Hạn chế đối với người dùng mới: Người dùng mới muốn tham gia vào quá trình xác thực giao dịch và tạo khối mới trên blockchain thường gặp khó khăn vì những người dùng có số lượng token lớn hơn thường được ưu tiên hơn.

4. Cơ chế hoạt động của Proof of Stake

Khác với Proof of Work, Proof of Stake không yêu cầu việc giải quyết các bài toán phức tạp để tạo block mới, mà thay vào đó, PoS sử dụng cơ chế đóng góp token để xác minh giao dịch và tạo block mới trên mạng.

Cơ chế hoạt động của PoS cơ bản sẽ thông qua các bước sau:

• Bước 1: Ký gửi (Stake) token: Người dùng sẽ đóng góp một lượng token nhất định vào trong mạng blockhain để trở thành một node trong quá trình đồng thuận. Việc đóng góp này giúp đảm bảo tính trung thực và cổ phần hoá của các node trong hệ thống.
• Bước 2: Chọn Node: Một số node sẽ được chọn ngẫu nhiên để tham gia vào quá trình đồng thuận. Node này phải đáp ứng một số yêu cầu như đóng góp đủ số lượng token và đáp ứmg các quy định về tính toán và bảo mật để được chọn.
• Bước 3&4: Xác minh giao dịch: Các node sẽ xác minh các giao dịch mới trên mạng lưới. Nếu giao dịch được xác minh đúng, các node sẽ thêm giao dịch này vào khối mới được tạo ra.
• Bước 5: Tạo khối mới: Khi các node đã xác minh và đồng thuận về một giao dịch, khối mới sẽ được tạo ra trên mạng và được thêm vào blockchain.
• Bước 6: Phần thưởng: Các node sẽ nhận được phần thưởng tương ứng với số lượng token mà họ đã đóng góp để đồng thuận và tạo block mới.

Số lượng phần thưởng tỷ lệ thuận với số token mà người dùng nắm giữ. Nghĩa là, người nào nắm lượng token nhiều hơn sẽ kiếm được nhiều phần thưởng hơn. Phần thưởng này có thể đến từ lạm phát token đã được định sẵn trong bảng phân bổ token (token allocation) như Ethereum hoặc đến từ phí giao dịch.

5. So sánh hai cơ chế: Proof of Stake và Proof of Work

Trước hết, cùng tìm hiểu sơ qua về Proof of Work (PoW) là gì?, PoW là bằng chứng công việc, hiểu đơn giản bản chất của cơ chế này là xác nhận tính chính xác trong công việc của các miner (thợ đào) đến toàn mạng lưới blockchain và để xử lý được các thuật toán phức tạp đó thì đòi hỏi các phần cứng đảm bảo đủ sức mạnh tính toán cao (cấu hình lớn) vì vậy sẽ tiêu tốn nhiều tài nguyên về điện thời gian,….

Proof of Stake và Proof of Work khác nhau ở một số điểm cốt lõi như chi phí liên quan và mức độ kiểm soát mà cơ chế áp dụng đối với những người xác thực giao dịch.

Dưới đây là sự khác nhau giữa Proof of Work và Proof of Stake:

Proof of Stake có một số lợi ích so với Proof of Work. Điều đáng chú ý nhất là lượng khí thải carbon nhỏ hơn - vì PoS không cần đến các trang trại đào công suất điện cao, điện năng tiêu thụ chỉ là một phần nhỏ so với PoW.

6. Các biến thể của PoS

Có nhiều biến thể của POS được phát triển để giải quyết các vấn đề khác nhau trong quá trình đồng thuận và tạo block mới trên mạng blockchain. Dưới đây là một số biến thể của POS phổ biến:

• Pure Proof of Stake: Đây là biến thể cơ bản nhất của POS, trong đó các node đóng góp token để tham gia vào quá trình đồng thuận và tạo block mới trên mạng lưới. Node được chọn ngẫu nhiên để tham gia vào quá trình đồng thuận và nhận phần thưởng tương ứng.
• Delegated Proof of Stake: Biến thể này sử dụng cơ chế bỏ phiếu để chọn ra các đại diện tham gia vào quá trình đồng thuận và tạo block mới. Những đại diện được chọn sẽ đóng góp token và nhận phần thưởng cho quá trình đồng thuận. DPOS được sử dụng trong nhiều mạng blockchain phổ biến như BitShares và EOS.
• Leased Proof of Stake: Trong biến thể này, các node có thể cho phép người khác sử dụng token của mình để đóng góp vào mạng và nhận phần thưởng cho quá trình đồng thuận. Điều này giúp đảm bảo tính linh hoạt và khả năng mở rộng của mạng POS.
• Proof of Authority: Proof of Authority (POA) là một biến thể khác của POS, trong đó các node được chọn bởi các tổ chức tin cậy thay vì chọn ngẫu nhiên như trong các biến thể khác của POS. Các node được chọn sẽ được phép đóng góp và tham gia vào quá trình đồng thuận và tạo block mới trên mạng.

7. FAQs

Q1: Các dự án blockchain nào sử dụng PoS?

Ethereum đang chuyển từ PoW sang PoS thông qua nâng cấp Ethereum 2.0. Ngoài ra, nhiều dự án như Casper Ethereum, Cardano, Tezos, và Cosmos cũng sử dụng PoS làm cơ chế đồng thuận.

Q2: PoS có yêu cầu về số lượng token tối thiểu để tham gia không?

Trong một số dự án, có yêu cầu về số lượng token tối thiểu mà người dùng cần phải đặt cược để tham gia vào quá trình đồng thuận PoS. Điều này có thể ảnh hưởng đến tính phân quyền của mạng và có thể tạo ra một ngưỡng tối thiểu cho người dùng mới muốn tham gia.

8. Kết luận

Như vậy, Theblock101 đã cùng bạn tìm hiểu về cơ chế đồng thuận Proof of Stake, hy vọng qua bài viết này, bạn đã có cái nhìn tổng quan hơn về cơ chế Proof of Stake cũng như thu thập được những thông tin hữu ích.

Đọc thêm

Blockchain là gì? Cơ chế hoạt động và ứng dụng của blockchain

Proof of Work (PoW) là gì? Toàn tập về cơ chế đồng thuận Proof of Work

Smart Contract là gì? Ứng dụng của hợp đồng thông minh trong Blockchain