CertiK Dry Goods Sharing | Giải thích toàn diện và chi tiết về cơ chế bằng chứng công việc (PoW) và cơ chế bằng chứng cổ phần (PoS)

Cơ chế đồng thuận là từ vựng chúng ta thường nghe sau khi hiểu về blockchain.

Nhưng nếu bạn trò chuyện với bạn bè của mình và nói về PoW và PoS, thì bạn bè của bạn có thể như thế này:

Một mặt, với tư cách là một cơ chế đồng thuận cũng có thể đảm bảo tính bảo mật của mạng chuỗi khối và có chức năng xác minh giao dịch, họ có thể sử dụng các giao dịch tuân thủ các quy tắc mạng để cập nhật sổ cái và những người khai thác cũng có thể nhận được phần thưởng khai thác thông qua các cơ chế này. hai cơ chế đồng thuận.

Mặt khác, với tư cách là các cơ chế đồng thuận khác nhau, sẽ hợp lý nếu có hiệu quả và sự đánh đổi của riêng chúng.

Do đó, khi Ethereum có kế hoạch chuyển đổi từ PoW sang PoS và Bitcoin tạo ra mức tiêu thụ năng lượng khác nhau do hai cơ chế, cả hai tranh luận về ưu điểm và nhược điểm của nhau và cuộc tranh luận ngày càng gay gắt.

tiêu đề phụ

chi gấp đôi

Nếu một người phụ nữ kết hôn với một người đàn ông đã có gia đình mà cô ấy không hề hay biết, người đàn ông đó sẽ tung ra một "cuộc tấn công tiêu xài gấp đôi" - giả vờ chưa kết hôn và cưới hai vợ.

Chi tiêu gấp đôi, hay còn gọi là chi tiêu gấp đôi, là một trở ngại lớn đối với mạng lưới tiền kỹ thuật số chức năng.

Đối với thanh toán thực tế thì có câu “thanh toán một tay, giao hàng một tay”, nhưng đối với tiền kỹ thuật số, nếu môi trường mạng không an toàn thì hoàn toàn có thể “giả vờ thanh toán bằng một tay”. , và giao hàng bằng một tay".".

Ví dụ, Zhang San muốn đổi một cây kẹo mút lấy căn hộ của Li Si, nếu không có cơ chế đồng thuận, không ai có thể chứng minh Li Si có đồng ý giao dịch hay không, và không ai có thể chứng minh giao dịch có hoàn thành hay không.

May mắn thay, Adam Back với HashCash, Wei Dai với B-Money, Nick Szabo với Bit Gold -- Các cách tiếp cận khác nhau cho vấn đề này đã được cung cấp.

Sau đó vào năm 2008, Satoshi Nakamoto đã mở rộng những thành tựu trên trong sách trắng Bitcoin và đề xuất một giải pháp thực sự: Proof of Work (PoW). Chỉ trong 12 năm, Bitcoin đã trở thành loại tiền kỹ thuật số hàng đầu, với tài sản lên tới hàng nghìn tỷ đô la. Là công ty nghìn tỷ USD đầu tiên trên thế giới, Apple cũng phải mất 42 năm để đạt được cột mốc này.

tiêu đề phụ

Bằng chứng về công việc (PoW)

PoW rất dễ giải thích, trên thực tế, nó được phân phối theo công việc giống như công việc hàng ngày của chúng ta.

Về mặt toán học, nó yêu cầu những người khai thác hỗ trợ các quyết định của họ về trạng thái của mạng bằng công việc có thể kiểm chứng, do đó tránh được các cập nhật tùy ý và có hại.

tiêu đề phụ

Ưu điểm của PoW

Ưu điểm lớn nhất của PoW là tính bảo mật và nó cũng là cơ sở để phân cấp Bitcoin và các chuỗi PoW khác.

Những người khai thác phải đầu tư tài nguyên thực (dưới dạng phần cứng máy tính và điện, v.v.), vì vậy bất kỳ ai cũng cần có được hơn một nửa sức mạnh tính toán của mạng để thực hiện các cuộc tấn công độc hại (tấn công 51%).

Mặc dù PoW đang dần không thể đáp ứng mọi nhu cầu trước tình trạng cạn kiệt năng lượng ngày càng trầm trọng, nhưng nó vẫn là một trong những cơ chế chính để bảo đảm và an toàn cho các giao dịch hàng nghìn tỷ USD.

Thông qua PoW, mọi người đều có thể khai thác và ngay cả trước khi xuất hiện những người khai thác chuyên nghiệp, mọi người đều có thể khai thác Bitcoin tại nhà.

tiêu đề phụ

Nhược điểm của PoW

Một mặt, PoW thực tế không thể ngăn chặn các cuộc tấn công 51%, nó chỉ làm cho chi phí tấn công rất cao, vì vậy các mạng nhỏ có giá trị băm thấp dần trở thành nạn nhân của các cuộc tấn công như vậy.

Mặt khác, sự thất thoát năng lượng của PoW luôn là lý do khiến nó bị chỉ trích rộng rãi.

Một mỏ vận hành hàng chục nghìn thiết bị khai thác, tiêu thụ rất nhiều năng lượng điện trong thế giới thực. Thế giới hiện tại đã bước vào giai đoạn hài hòa với thiên nhiên và hiệu quả đầu tư ESG (môi trường, xã hội và quản trị) là mối quan tâm hàng đầu của nhiều tổ chức.

Đã có nhiều tiêu đề tuyên bố rằng Bitcoin sử dụng nhiều năng lượng hơn mỗi năm so với toàn bộ đất nước Na Uy tiêu thụ trong một năm.

Tuy nhiên, điều thú vị là đèn Giáng sinh vào tháng 12 ở Hoa Kỳ đôi khi tiêu thụ nhiều điện hơn mức tiêu thụ của các quốc gia như El Salvador và Indonesia trong một năm.

tiêu đề phụ

Bằng chứng cổ phần (PoS)

PoS nổi lên như một cơ chế đồng thuận thay thế cho PoW do cuộc tranh luận về năng lượng ngày càng gay gắt.

PoW quy định rằng những người khai thác không cần phải giữ mã thông báo mà họ khai thác, nhưng PoS yêu cầu mã thông báo phải được giữ và cam kết với mạng khối để nhận phần thưởng dựa trên tổng số tiền. Nghĩa là, bạn càng giữ nhiều mã thông báo và thời gian càng lâu, bạn càng nhận được nhiều phần thưởng.

tiêu đề phụ

Ưu điểm của PoS

Rõ ràng là vấn đề tiêu thụ năng lượng quá mức đã được giải quyết sau khi khai thác không tồn tại.

Do đó, Ethereum đã nhanh chóng thay đổi cơ chế từ PoW sang PoS và ước tính rằng sự thay đổi này sẽ giảm 99% mức tiêu thụ năng lượng mạng của Ethereum.

Công nghệ sharding, là một giải pháp mở rộng giúp tăng đáng kể thông lượng của chuỗi cơ sở Ethereum, cũng cần có sự hỗ trợ của cơ chế PoS.

Đồng thời, một chiếc điện thoại thông minh có thể đáp ứng các yêu cầu của PoS và không yêu cầu phần cứng chuyên nghiệp như PoW, chẳng hạn như ASIC (mạch tích hợp dành riêng cho ứng dụng), sẽ sớm bị loại bỏ và rất đắt đỏ.

tiêu đề phụ

Nhược điểm của PoS

Giống như công cụ khai thác có sức mạnh tính toán cao nhất có thể đóng gói các khối nhanh nhất để nhận phần thưởng, trong PoS, người xác minh có nhiều mã thông báo được cam kết nhất cũng có thể nhận đủ điều kiện xác minh để nhận phần thưởng nhanh nhất. Điều này sẽ dẫn đến "người giàu càng giàu và người nghèo càng nghèo".

Do đó, PoS không thể giải quyết vấn đề tập trung trong mạng PoW.

Khó giải quyết hơn nữa là vấn đề fork.

Cơ chế PoS chắc chắn sẽ dẫn đến những lợi ích không tốn kém, dẫn đến việc phân nhánh diễn ra thường xuyên. Đối với PoW, ngay cả khi một người khai thác đầu tư tất cả sức mạnh tính toán của mình vào chuỗi rẽ nhánh mới, thì những người khai thác mới cũng khó tham gia vì thu nhập của một chuỗi lớn và ổn định sẽ đáng kể hơn và an toàn hơn.

viết ở cuối

viết ở cuối

Cả hai cơ chế đồng thuận thực sự là những cách khả thi để xác minh giao dịch.

Để so sánh, PoW là hoàn hảo trên mạng Bitcoin, nó sử dụng tài nguyên thực để hỗ trợ phát hành Bitcoin thông qua cơ chế đồng thuận toán học, trong khi PoS tiết kiệm hơn và giảm mức tiêu thụ năng lượng.

Là loại tiền kỹ thuật số lớn thứ hai, Ethereum chọn thay đổi từ cơ chế PoW sang cơ chế PoS, đây sẽ là một thử nghiệm lớn đối với cơ chế đồng thuận.

Các mạng chuỗi khối có các kịch bản và mục tiêu ứng dụng khác nhau, vì vậy các hệ thống chuỗi khối khác nhau sử dụng các thuật toán đồng thuận khác nhau để giúp cải thiện hơn nữa lĩnh vực này.

Trong tương lai, có thể xuất hiện một cơ chế đồng thuận mới kết hợp ưu điểm của PoW và PoS, lúc đó blockchain sẽ mở ra một bước nhảy vọt khác.