Cơ chế đồng thuận cho người mới bắt đầu: Cách các blockchain đạt được sự đồng thuận
Cơ chế đồng thuận là gì? Tìm hiểu những kiến thức cơ bản về PoW, PoS và đồng thuận phân tán, đồng thời hiểu cách các nút blockchain xác thực giao dịch và duy trì trạng thái mạng chung.
Cơ chế đồng thuận là tập hợp các quy tắc cốt lõi điều phối trạng thái của một mạng blockchain phân tán. Không có cơ sở dữ liệu trung tâm quyết định giao dịch và khối có hợp lệ hay không, các nút độc lập phải tuân theo các quy tắc chung để xác minh dữ liệu, chọn khối hợp lệ và dần dần đồng thuận trên cùng một chuỗi. PoW và PoS là hai trong số các cơ chế liên quan đến đồng thuận phổ biến nhất, lần lượt sử dụng chi phí tính toán và tài sản đặt cọc để tạo ra bảo mật kinh tế. Hiểu về cơ chế đồng thuận cũng giúp giải thích việc xác thực nút, sản xuất khối, phân nhánh và bảo mật blockchain.
Cơ chế đồng thuận là gì?
Cơ chế đồng thuận blockchain giúp giải quyết một vấn đề cơ bản: làm thế nào để nhiều thành viên mạng độc lập có thể đồng thuận trên cùng một sổ cái hợp lệ?
Cơ sở dữ liệu truyền thống thường dựa vào một máy chủ trung tâm có quyền quyết định cuối cùng đối với việc cập nhật dữ liệu. Ngược lại, blockchain công khai có thể bao gồm số lượng lớn các nút phân bố khắp thế giới. Các nút này phải tuân theo cùng một giao thức để xác định giao dịch nào hợp lệ, khối nào có thể được thêm vào chuỗi và nên theo chuỗi nào khi tồn tại nhiều khối ứng viên.
Do đó, cơ chế đồng thuận không chỉ đơn thuần là một thuật toán quyết định “ai tạo ra khối tiếp theo”. Đó là một hệ thống rộng hơn bao gồm các giao thức, cơ chế khuyến khích và quy tắc.
Tài liệu chính thức của Ethereum cũng giải thích rằng cơ chế đồng thuận bao gồm các giao thức, cơ chế khuyến khích và ý tưởng cho phép các nút đồng thuận về trạng thái của blockchain. Cụ thể hơn, PoW và PoS cũng đóng vai trò trong việc chống Sybil và lựa chọn người đề xuất khối.
Đây là điểm khởi đầu quan trọng để hiểu về đồng thuận phân tán. Đồng thuận không có nghĩa là mọi nút phải thấy chính xác cùng một dữ liệu tại mọi giây. Thay vào đó, nó cho phép mạng cuối cùng đồng thuận về một lịch sử chung hợp lệ theo các quy tắc chung.
PoW sử dụng chi phí tính toán để bảo mật mạng như thế nào?
PoW là viết tắt của Proof of Work.
Bitcoin là một trong những ví dụ nổi tiếng nhất về PoW. Các thợ đào liên tục băm tiêu đề khối ứng viên để cố gắng tìm ra kết quả thỏa mãn mục tiêu hiện tại của mạng. Khi tìm được kết quả hợp lệ, thợ đào có thể phát sóng khối ứng viên, trong khi các nút khác xác minh độc lập liệu khối và các giao dịch của nó có tuân theo các quy tắc giao thức hay không.
Sách trắng Bitcoin sử dụng chuỗi proof-of-work dựa trên băm này như một cơ chế then chốt để giải quyết vấn đề chi tiêu kép và duy trì lịch sử giao dịch.
Ý tưởng bảo mật đằng sau PoW là việc gây ảnh hưởng đến lịch sử blockchain đòi hỏi nguồn lực kinh tế thực, bao gồm sức mạnh tính toán, phần cứng và năng lượng.
Tuy nhiên, không chính xác khi nói rằng “PoW luôn là bảo mật nhất” hoặc chỉ thợ đào quyết định giao dịch có hợp lệ hay không. Thợ đào xây dựng các khối ứng viên, trong khi các nút khác xác thực độc lập chúng theo các quy tắc đồng thuận.
PoW cũng đi kèm với các chi phí thực tế, bao gồm mức tiêu thụ năng lượng đáng kể và yêu cầu phần cứng chuyên dụng. Những đánh đổi này đã thúc đẩy sự phát triển của các thiết kế thay thế như PoS.
PoS sử dụng đặt cọc để tạo ra bảo mật kinh tế như thế nào?
PoS là viết tắt của Proof of Stake.
Không giống như khai thác Bitcoin, PoS không yêu cầu người xác thực cạnh tranh thông qua công việc tính toán quy mô lớn. Thay vào đó, người tham gia khóa một lượng nhất định tài sản gốc của mạng làm tài sản thế chấp kinh tế. Sau đó, người xác thực tham gia đề xuất và xác thực khối theo các quy tắc giao thức, trong khi một số hình thức hành vi độc hại nhất định có thể dẫn đến hình phạt đối với tài sản đặt cọc của họ.
Ethereum đã sử dụng PoS từ năm 2022. Trong hệ thống Ethereum hiện tại, người xác thực tham gia xác thực khối, trong khi giao thức chọn một người đề xuất khối cho mỗi slot. Những người xác thực khác sử dụng chứng thực để bày tỏ quan điểm của họ về trạng thái mạng. Một số vi phạm nhất định có thể dẫn đến hình phạt đặt cọc.
Điều này không có nghĩa là “ai stake nhiều nhất sẽ tự động có nhiều quyền sản xuất block nhất.” Các quy tắc chính xác cho việc đề xuất block, bỏ phiếu và phần thưởng phụ thuộc vào thiết kế của giao thức.
Một khác biệt lớn với PoS là chi phí bảo mật mạng chuyển từ tính toán liên tục sang vốn được stake và các hình phạt kinh tế. PoS nói chung sử dụng ít năng lượng hơn nhiều, mặc dù sự tập trung của validator, tính đa dạng của client và sự tập trung hóa dịch vụ staking vẫn là những yếu tố quan trọng cần cân nhắc.
Có những thiết kế đồng thuận nào khác ngoài PoW và PoS?
Các blockchain khác nhau có thể sử dụng các cơ chế đồng thuận hoặc chống Sybil khác nhau, bao gồm PoA, DPoS và các thiết kế khác. Những hệ thống này thường có những đánh đổi khác nhau giữa yêu cầu tham gia, hiệu suất, bảo mật và quản trị.
Vì lý do này, một blockchain không nên chỉ được đánh giá dựa trên việc nó sử dụng PoW hay PoS. Điều quan trọng nữa là phải xem xét sự phân bố của validator hoặc miner, yêu cầu về node, quy tắc chọn chuỗi, cơ chế finality và cách mạng lưới phản ứng với các cuộc tấn công hoặc thất bại.
Ví dụ, tài liệu về đồng thuận của Ethereum phân biệt PoS với cơ chế đồng thuận rộng hơn, bao gồm cả quy tắc chọn fork, phần thưởng và hình phạt, và finality.
Khi sự phân biệt này đã rõ ràng, mục đích thực sự của đồng thuận trở nên dễ hiểu hơn: khi nhiều bên tham gia độc lập duy trì cùng một mạng lưới, các cơ chế đồng thuận giúp nâng cao chi phí cho hành vi không trung thực và cho phép mạng lưới tiếp tục hội tụ về một lịch sử hợp lệ, được chia sẻ.
Câu hỏi thường gặp
Cơ chế đồng thuận blockchain là gì?
Cơ chế đồng thuận là một tập hợp các giao thức và khuyến khích cho phép các node phân tán xác thực block, giải quyết bất đồng và hình thành quan điểm chung về trạng thái mạng lưới.PoW là gì?
PoW, hay Proof of Work, sử dụng công việc tính toán và chi phí kinh tế như một phần của việc sản xuất block. Bitcoin là một trong những mạng PoW được biết đến rộng rãi nhất.PoS là gì?
PoS, hay Proof of Stake, cho phép validator tham gia vào việc đề xuất và xác thực block bằng cách stake tài sản, với các hình phạt kinh tế tiềm ẩn đối với một số vi phạm nhất định.PoS có luôn nhanh hơn PoW không?
Không nhất thiết. Hiệu suất mạng cũng phụ thuộc vào tham số block, kiến trúc thực thi, thiết kế mạng và các giải pháp mở rộng.Tại sao blockchain cần cơ chế đồng thuận?
Bởi vì không có một máy chủ trung tâm duy nhất quyết định trạng thái sổ cái, các node phân tán cần các quy tắc chung để xác định giao dịch hợp lệ, block hợp lệ và lịch sử mạng lưới được chấp nhận.
Nắm vững kiến thức cơ bản là bước đầu tiên. Theo dõi MGBX Academy để cập nhật thêm tài nguyên giáo dục về tiền mã hóa và các cơ hội trên thị trường.
Quy trình giao dịch trên MGBX:
Đăng ký tài khoản giao dịch và hoàn tất các bước xác minh danh tính cần thiết;
Nạp tiền và chọn loại giao dịch phù hợp;
Trên trang giao dịch của tài sản, nhập số tiền hoặc số lượng bạn muốn mua;
Xác nhận lệnh, hoàn tất giao dịch và kiểm tra xem số dư tài sản đã được cập nhật chính xác hay chưa.
Đọc thêm:
Blockchain là gì? Cách hoạt động và các khái niệm cốt lõi được giải thích
Fork chuỗi khối là gì? Giải thích Soft Fork và Hard Fork
