Thuật toán đồng thuận giúp các thành viên trong mạng blockchain cùng thống nhất mà không cần bên thứ ba. Ban đầu công nghệ này sử dụng cơ chế PoW, sau đó phát triển thành PoS và nhiều biến thể khác. Delegated Proof of Stake (DPoS) đang được nhiều nền tảng blockchain lựa chọn nhờ cách kết hợp giữa PoS, PoA và mô hình bỏ phiếu dựa trên số lượng token. Vậy DPoS là gì và nó hoạt động như thế nào? Theo dõi bài viết dưới đây để hiểu rõ hơn về bằng chứng cổ phần được uỷ quyền (DPoS).
DPoS là gì?
DPoS là gì? Delegated Proof of Stake là cơ chế đồng thuận được áp dụng rộng rãi trong nhiều blockchain hiện nay. Thuật toán này cho phép người nắm giữ token lựa chọn một nhóm node uy tín để thay họ xác thực giao dịch và vận hành mạng lưới. Đổi lại, họ nhận được phần thưởng tương ứng với lượng token mình đang sở hữu.
Người khởi xướng mô hình này là Daniel Larimer – nhà đồng sáng lập EOS. Delegated Proof of Stake kết hợp đặc điểm của PoS, PoA và cơ chế bỏ phiếu dựa trên lượng token nắm giữ, nhằm đề cao vai trò danh tính và giá trị sở hữu trong mạng lưới. DPoS thường giới hạn 10 đến 100 validator, giúp mạng dễ mở rộng hơn.
Delegated Proof of Stake giải quyết những thách thức nào?
Blockchain trilemma là thách thức mà các nền tảng blockchain phải đối mặt, trong đó có ba yếu tố chính cần cân nhắc. Thông thường, các blockchain không thể tối ưu cả ba yếu tố cùng một lúc mà chỉ có thể chọn hai yếu tố để giải quyết:
- Scalability: Blockchain cần có khả năng xử lý khối lượng giao dịch lớn, vượt qua giới hạn của một node thông thường (Ví dụ: một máy tính cá nhân có khả năng tham gia xác minh giao dịch).
- Decentralization: Mạng blockchain đảm bảo tính phân tán, hoạt động mà không bị phụ thuộc vào một nhóm nhỏ các node hoặc các tác nhân tập trung bất kỳ.
- Security: Blockchain phải đủ mạnh để bảo vệ mạng khỏi các cuộc tấn công, kể cả khi phần lớn các node trong mạng cố gắng can thiệp vào quá trình xác minh (tỷ lệ lý tưởng dưới 50%).
Các blockchain điển hình như Bitcoin hay Litecoin đều sử dụng full nodes để xác minh giao dịch. Qua đó đảm bảo tính phân quyền và bảo mật, nhưng lại gặp khó khăn khi cần mở rộng quy mô.
Ngược lại, các blockchain sử dụng cơ chế đồng thuận Delegated Proof of Stake (DPoS) chủ yếu tập trung vào hai yếu tố: bảo mật và khả năng mở rộng. Những blockchain này chỉ dựa vào 10 đến 100 node để duy trì sự đồng thuận trong mạng lưới. Giả định rằng người dùng tin tưởng các node tham gia xác nhận giao dịch sẽ không gian lận. Tuy sử dụng ít node giúp hệ thống xử lý giao dịch nhanh hơn và an toàn hơn, nhưng tính phân quyền của Blockchain lại giảm đi.
Cơ chế hoạt động của DPoS là gì?
Có nhiều biến thể của phương pháp Proof of Stake được ủy quyền, giúp tăng hiệu quả và khả năng xác thực giao dịch. Tuy PoS và PoW hiện đang được nhiều blockchain sử dụng nhưng PoS ủy quyền (DPoS) đã ra đời để khắc phục những hạn chế mà PoS và PoW gặp phải.
Thuật toán đồng thuận này hoạt động thông qua hệ thống bầu chọn, yêu cầu người dùng chọn các node mạng có khả năng xác nhận các khối giao dịch. Người được chọn thường có danh tiếng tốt trong cộng đồng.Người dùng nắm giữ tối thiểu một đồng coin trong hệ thống DPoS để có quyền bỏ phiếu cho các node mà họ tin tưởng.
Trước khi tham gia vào blockchain, hãy tìm hiểu rõ cơ chế hoạt động của DPoS là gì để có thể đưa ra lựa chọn đúng đắn:
Biểu quyết
Bằng chứng cổ phần được uỷ quyền sử dụng cơ chế bỏ phiếu quan trọng để chọn các nút mạng chịu trách nhiệm xác thực giao dịch. Mặc dù mỗi mạng lưới DPoS có cách thức bỏ phiếu khác nhau nhưng thông thường, người dùng có thể trực tiếp bỏ phiếu hoặc ủy quyền quyền biểu quyết cho người khác.
Những nút mạng mà người dùng lựa chọn sẽ được gọi là nhân chứng. Các nhân chứng này có nhiệm vụ tạo khối mới bằng cách kiểm tra và xác nhận các giao dịch. Nếu tất cả giao dịch trong một khối được kiểm tra thành công, những nhân chứng này sẽ nhận phần thưởng đặc biệt. Sau đó họ có thể chia sẻ phần thưởng đó với những người đã bỏ phiếu bầu chọn mình.
Nếu nhân chứng không xác thực hết các giao dịch đúng hạn, khối đó sẽ bị bỏ qua. Như vậy, không có giao dịch nào được xác minh và nhân chứng sẽ không nhận được phần thưởng. Thông thường, phần thưởng của nhân chứng chưa hoàn thành công việc sẽ được cộng vào phần thưởng của nhân chứng tiếp theo nếu họ xác nhận xong các giao dịch. Khi tình huống này xảy ra, khối đó sẽ bị xem là đã bị đánh cắp.
Nhân chứng
Các nhân chứng có nhiệm vụ bảo vệ và xác nhận thông tin trên blockchain. Dù không cần sở hữu tiền điện tử, nhưng họ phải đạt đủ số phiếu bầu để được chọn làm nhân chứng. Giao dịch chỉ được ghi nhận chính thức vào sổ cái sau khi nhân chứng xác nhận thành công. Tùy theo hệ thống, có thể có từ 21 đến 101 nhân chứng đang hoạt động cùng lúc. Dù nhân chứng có thể ngăn chặn giao dịch chưa hợp lệ, họ không thể sửa đổi nội dung của bất kỳ giao dịch nào.
Quá trình bỏ phiếu cho nhân chứng diễn ra liên tục, nhờ đó cộng đồng có thể thay thế họ bất cứ lúc nào nếu cho rằng có người phù hợp hơn. Khi nhiều người cùng muốn trở thành nhân chứng, ai có uy tín cá nhân tốt thường thường được ủng hộ hơn.
Thời gian giao dịch
Thời gian giao dịch trong cơ chế đồng thuận DPoS (Delegated Proof of Stake) phản ánh tốc độ xác nhận và ghi sổ giao dịch. Nhờ thiết kế ưu tiên hiệu quả, DPoS xử lý giao dịch nhanh hơn so với PoS hay PoW, nhưng tốc độ này vẫn khác nhau tùy từng mạng.
Ví dụ: Mạng TRON sử dụng DPoS và có thể xác nhận giao dịch trong khoảng một phút bằng cách thực hiện 20 lần xác nhận liên tiếp. Trong đó, mỗi lần xảy ra khi một khối mới được thêm vào sau khối trước. Trong khi đó USD Coin trên mạng PoS cần khoảng năm phút để hoàn tất xác minh một giao dịch.
Người được ủy quyền
Trong hệ thống DPoS, người được ủy quyền là những người dùng được cộng đồng bầu chọn để giám sát và tham gia vào quá trình quản trị blockchain. Họ có quyền đề xuất các thay đổi lớn như điều chỉnh kích thước khối hay thay đổi số lượng nhân chứng nhận thù lao khi xác thực giao dịch. Khi ai đó đưa ra đề xuất, toàn bộ mạng lưới sẽ tham gia bỏ phiếu để quyết định có áp dụng thay đổi đó hay không.
Trình xác thực
Trình xác thực khối có nhiệm vụ kiểm tra tính hợp lệ của các khối do các nhân chứng tạo ra, đảm bảo chúng tuân thủ đúng quy tắc đồng thuận của mạng. Khi trở thành trình xác thực, người dùng chỉ cần vận hành phần mềm xác thực và tham gia vào quá trình giám sát tính chính xác của mạng. Không giống như nhân chứng, trình xác thực không được nhận phần thưởng, chỉ đơn giản là phục vụ cộng đồng.
Lợi thế và hạn chế của DPoS là gì?
Dù được đánh giá là hiệu quả hơn so với các cơ chế đồng thuận trước đó, DPoS vẫn có những điểm mạnh và điểm yếu cần chú ý:
Lợi thế:
- Người dùng bầu chọn đại biểu dựa trên uy tín cá nhân và có thể loại bỏ họ nếu hiệu suất làm việc kém hoặc hành vi không phù hợp, nhờ đó thúc đẩy tính minh bạch và trách nhiệm của nhân chứng.
- Cơ chế DPoS giúp đạt đồng thuận nhanh hơn nhờ số lượng đại biểu giới hạn, thường từ 20 đến 100 tùy mạng lưới.
- DPoS không yêu cầu thiết bị phần cứng mạnh, giúp nâng cao khả năng mở rộng.
- Cho phép cử tri chọn đại biểu linh hoạt, tạo động lực cho đại biểu hành xử đúng đắn.
Hạn chế:
- Hệ thống đòi hỏi cộng đồng bầu đại biểu liên tục, nếu không mạng lưới có khả năng đình trệ.
- Một số blockchain DPoS bị đánh giá là kém phi tập trung do số lượng đại biểu giới hạn.
- Nhóm xác thực giao dịch quá nhỏ cũng làm tăng nguy cơ bị tấn công 51%.
Những mạng lưới Blockchain áp dụng cơ chế đồng thuận DPoS
Nhiều mạng blockchain lớn hiện đang ứng dụng bằng chứng cổ phần được uỷ quyền, trong đó nổi bật có EOS, TRON và Cosmos:
EOS
EOS sử dụng thuật ngữ “Nhà sản xuất khối” để chỉ những người được ủy quyền. Sau khi stake EOS, người dùng có thể bỏ phiếu cho tối đa 30 ứng cử viên. Mỗi vòng bỏ phiếu chọn ra 21 người đứng đầu làm nhà sản xuất khối. Để đảm nhận vai trò này, yêu cầu phần cứng tối thiểu là 8GB RAM.
TRON
TRON gọi người được ủy quyền là “Siêu Đại Diện”. Theo đó, người dùng stake TRON có thể bầu 5 ứng cử viên SR mỗi vòng, thời gian bầu cử diễn ra hàng ngày. Cuối cùng, 27 SR có số phiếu cao nhất sẽ được chọn để xác thực giao dịch.
Cosmos
Đối với Cosmos, người dùng bầu chọn ra những “Người Xác Nhận” để xác minh giao dịch. Chỉ khoản khoảng 100 Người Xác Nhận có quyền xác thực các giao dịch trên mạng. Trong tương lai, Cosmos đặt mục tiêu nâng con số này lên 300 nhằm tăng mức độ phân quyền cho hệ thống.
Liệu DPoS có phải là giải pháp hoàn hảo trong Blockchain?
Trong lĩnh vực công nghệ, không tồn tại khái niệm hoàn hảo tuyệt đối. Luôn có ai đó tạo ra giải pháp mới nhanh hơn, hiệu quả hơn hoặc phù hợp hơn. Điều này cũng đúng với các giao thức đồng thuận trên blockchain, mỗi giải pháp đều nhằm khắc phục một vấn đề cụ thể. Tuy nhiên vẫn phát sinh những thách thức mới cho các hệ thống kế tiếp phải giải quyết.
Để cải thiện mức độ đồng thuận trong DPoS, cần chú trọng vào hai yếu tố chính: tối ưu hóa sức mạnh tính toán và tăng cường tính phi tập trung.
Khi số lượng đại biểu giảm đến một mức nhất định, thời gian xử lý giao dịch có thể giảm, nhưng điều này cũng làm giảm khả năng phân cấp của nền tảng. Nếu bất ngờ gia tăng số lượng nhân chứng có khả năng gây ra vấn đề về khả năng mở rộng và sự phát triển của mạng lưới. Do đó, cần tìm phương án cân bằng giữa số lượng khối được tạo ra và khả năng mở rộng của nền tảng.
Mặt khác, nếu giới hạn số lượng đại biểu có thể tạo ra xung đột và tác động xấu đến mối quan hệ trong cộng đồng. Các đại biểu không hoàn thành nhiệm vụ có thể bị thay thế, nhưng không thể đổi người ngay trong giai đoạn bị tấn công.
So sánh DPoS với PoS và PoW
Cơ chế đồng thuận đầu tiên được ứng dụng trong blockchain là Proof of Work (PoW), vốn được Bitcoin sử dụng để xác minh giao dịch và tạo khối mới. Cơ chế này từng được xem là nền tảng vững chắc cho bảo mật mạng lưới. Tuy nhiên, khi quy mô sử dụng mở rộng, những hạn chế về hiệu suất và chi phí vận hành của PoW dần lộ rõ.
Cộng đồng người dùng nhanh chóng nhận ra rằng PoW tiêu tốn lượng lớn tài nguyên trong khi tốc độ xử lý giao dịch lại chưa đáp ứng kỳ vọng cho ứng dụng đại trà. Dù vậy, do thiếu giải pháp thay thế đủ hiệu quả nên nhiều nền tảng vẫn tiếp tục dùng PoW. Trong bối cảnh đó, thị trường cần một cơ chế mới tiết kiệm hơn và linh hoạt hơn. Do đó, Proof of Stake (PoS) đã ra đời như một bước tiến thay thế.
PoS nhanh chóng trở thành lựa chọn thay thế phổ biến cho PoW nhờ khả năng khắc phục hai nhược điểm lớn: chi phí khai thác và tốc độ xác nhận giao dịch. Thay vì phải đầu tư thiết bị phần cứng đắt đỏ và tiêu thụ điện năng cao như trong PoW, người tham gia PoS chỉ cần nắm giữ và khóa một lượng token nhất định để tham gia xác thực giao dịch. Nhờ đó, thời gian tạo khối được rút ngắn và hiệu suất mạng lưới được cải thiện đáng kể.
Tuy nhiên, PoS cũng không hoàn toàn tối ưu. Một số điểm hạn chế trong cơ chế bỏ phiếu và phân phối quyền lực khiến thị trường tiếp tục tìm kiếm mô hình cải tiến hơn. Từ đó, Delegated Proof of Stake (DPoS) được phát triển. Với DPoS, tốc độ xử lý còn được đẩy lên cao hơn khi cơ chế này ủy quyền quyền xác thực cho một nhóm đại diện do cộng đồng bầu chọn. Người dùng chỉ cần tham gia bỏ phiếu, còn việc xác thực được giao cho các đại biểu thay mặt toàn mạng lưới vận hành.
Phân biệt giữa Delegated Proof of Stake (DPoS) và mô hình Masternode
Delegated Proof of Stake thay vì người dùng trực tiếp stake và tự mình vận hành nút mạng, họ có thể ủy quyền lượng token của mình cho một validator tham gia xác thực giao dịch và tạo khối. Điều này cho phép các nhà đầu tư nhỏ lẻ vẫn có cơ hội tham gia vào hệ thống mà không cần trực tiếp đứng ra vận hành masternode hay lo lắng về rủi ro kỹ thuật.
Cách vận hành này giúp giảm thiểu nguy cơ mất mát tài sản nếu validator (hoặc người đứng đầu masternode) rời mạng lưới hay ngừng hoạt động. Tuy nhiên, việc token được ủy quyền có bị khóa lại hay đưa vào các pool bảo mật hay không còn tùy thuộc vào chính sách thiết kế của đội ngũ phát triển dự án.
Trong khi đó, Masternode là một thành phần đóng vai trò như các nút chính trong mạng lưới blockchain, thường yêu cầu người vận hành phải nắm giữ một lượng token cố định để đảm bảo cam kết dài hạn. Các validator trong hệ thống DPoS thực chất cũng là những người vận hành masternode nhưng để trở thành validator, họ cần thu hút được sự tín nhiệm và lượng vote đủ lớn từ cộng đồng người nắm giữ token. Trường hợp nếu validator có đủ lượng token, họ có thể tự vote cho chính mình để giành quyền tham gia xác thực khối.
Sau khi được chọn, validator sẽ khai thác các khối mới và nhận phần thưởng. Tuy nhiên, họ cũng chính là người quyết định mức chia lại phần thưởng cho các delegator. Vì vậy, nếu mức chia thưởng không hấp dẫn, delegator hoàn toàn có thể chuyển sang ủy quyền cho validator khác, tạo nên tính cạnh tranh tự nhiên trong mạng lưới.
Tại thị trường Việt Nam, mô hình masternode đang dần trở nên phổ biến. Nó có nét tương đồng với hình thức staking nhưng khác biệt hoàn toàn với lending. Điểm mà nhiều nhà đầu tư ưa thích ở PoS và DPoS là vừa có thể gia tăng lượng token nắm giữ, vừa kỳ vọng vào việc giá trị token tăng theo thời gian. Dù vậy, không phải dự án nào cũng đảm bảo được điều này, nên cần có sự cân nhắc kỹ trước khi tham gia.
Kết luận
Bài viết trên đã tổng hợp những thông tin cơ bản về Delegated Proof of Stake (DPoS), phân tích các ưu điểm và nhược điểm của thuật toán đồng thuận này. Hy vọng bạn đã hiểu rõ DPoS là gì và ứng dụng của nó trong các chiến lược đầu tư tương lai. Để cập nhật những thông tin mới nhất và các bài viết chuyên sâu về chủ đề blockchain, hãy theo dõi blogtrading nhé.
