Proof of Stake là gì mà được xem là đối thủ xứng tầm của Proof of Work (PoW)? Ra đời sau PoW, cơ chế đồng thuận PoS nhanh chóng gây chú ý nhờ khả năng tiết kiệm năng lượng và tối ưu chi phí. Bằng cách lựa chọn validator dựa trên lượng token nắm giữ, PoS đã giải quyết nhiều hạn chế của PoW. Tuy nhiên, liệu Proof of Stake (PoS) có thực sự hoàn hảo? Cùng tìm hiểu cách vận hành và những điểm cần lưu ý về Proof of Stake trong bài viết dưới đây!
Proof of Stake là gì?
Bằng chứng cổ phần là gì? Proof of Stake (PoS) là cơ chế thuật toán đồng thuận vận hành ở công nghệ blockchain, người dùng được phép nhận phần thưởng bằng hoạt động xác nhận những khối của hệ thống. Nói đơn giản hơn thì với cơ chế vận hành này, người dùng phải gửi số lượng tài sản theo yêu cầu của nền tảng để trở thành validator (người xác thực) thuộc mạng lưới blockchain đó.
Không giống với cơ chế Proof of Work của Bitcoin, với cơ chế bằng chứng cổ phần thì người dùng sẽ không tốn tiền đầu tư cho phần cứng đắt tiền hay tiêu hao một lượng năng lượng lớn. Bù lại, hệ thống sẽ tiến hành chọn các validator dựa vào số lượng coin đang được họ sở hữu. Khi sở hữu số lượng coin cành lớn thì cơ hội để trở thành người xác nhận khối trên nền tảng sẽ càng cao.
Các Validator thuộc hệ thống sẽ chịu trách nhiệm xác thực những giao dịch ở mạng cũng như cập nhật dữ liệu vào khối. Khi những giao dịch được thông qua, họ sẽ được nhận phần thưởng đến từ sự phát triển của mạng lưới blockchain hay phí giao dịch. Trái lại khi xảy ra lỗi xác thực thì có khả năng họ sẽ mất tất cả số tài sản được ký gửi hay một phần xem như hình phạt.
Proof of Stake được hình thành và phát triển như thế nào?
Sự ra đời của cơ chế đồng thuận bằng chứng cổ phần khởi nguồn từ mong muốn khắc phục các hạn chế mà PoW đang gặp phải, nhất là nhược điểm tiêu hao điện năng quá nhiều và khả năng mở rộng kém. Tuy PoW đã chứng minh được tính an toàn cùng sự ổn định trong việc duy trì sổ cái theo hướng phi tập trung, Bitcoin chính là một minh chứng, tuy nhiên nó lại đòi hỏi về khối lượng tính toán quá lớn. Việc này dẫn đến năng lượng bị tiêu hao khá nhiều, tốc độ xử lý đối với những giao dịch cũng chậm hơn.
Vì vậy mà sự ra đời của Proof-of-Stake giống như biện pháp thay thế, dựa vào ý tưởng về việc sở hữu số lượng lớn toẹn có thể cam kết về động lực cùng khả năng đóng góp cho mạng lưới mà không phải tiến hành những bài toán khó. Cơ chế trên sẽ hạn chế việc tiêu hao năng lượng đồng thời gia tăng tốc độ giải quyết giao dịch.
Năm 2012, Peercoin đã tạo nên dấu ấn lịch sử sâu đậm khi là đồng tiền mã hoá đầu tiên ứng dụng biến thể của PoS, sự tích hợp của hai cơ chế PoW và PoS nhằm khai thác ưu điểm ở mỗi bên. Qua đó nhiều dự án đã lên kế hoạch triển khai cũng như mở rộng những biến thể của PoS, có thể kể đến như Proof of Stake Velocity (PoSV) hay Delegated Proof of Stake (DPoS) với mục tiêu hướng tới sự tối ưu hoá về cân bằng giữa công bằng, bảo mật và hiệu suất mạng.
Một trong các dấu ấn chuyển mình vang dội nhất của Proof of Stake chính là thời điểm Ethereum chuyển từ cơ cấu PoW sang PoS ở bản cập nhật phiên bản Ethereum 2.0. Quy trình này ngoài việc là bước đệm quan trọng đối với việc áp dụng PoS ở quy mô lớn thì nó còn làm nổi bật về khả năng của PoS đối với việc hỗ trợ những hệ thống blockchain có quy lớn cùng phức tạp, song song đó mở rộng tính ứng dụng của blockchain sang nhiều lĩnh vực khác.
Cơ chế hoạt động của Proof-of-Stake là gì?
Vậy phương thức vận hành của Proof-of-Stake là gì? Ở cơ chế bằng chứng cổ phần, người dùng sẽ được nhận phần thưởng thông qua việc xác thực những giao dịch thay vì phải tiến hành khai thác những token mới. Phần thưởng trên tỷ lệ thuận với khối lượng token thuộc sở hữu của người dùng, nghĩa là bất kỳ ai có sở hữu lượng token nhiều hơn thì khả năng sẽ nhận được phần thường nhiều hơn, thúc đẩy họ gia nhập vào xác thực giao dịch.
Phần thưởng có khả năng sẽ từ tình trạng lạm phát token của dự án, được quy định từ đầu về phân bổ token hay không giới hạn. Tuy có nhiều phương thức để thực hiện PoS, nhưng phương thức được sử dụng nhiều nhất hiện tại là DPoS (Bằng chứng cổ phần được uỷ quyền).
Với cơ chế DPoS, người dùng tham gia vào việc bỏ phiếu để chọn ra validator, đây sẽ là nhóm người đảm nhận nhiệm vụ xác minh những giao dịch ghi nó lên blockchain. Tiền thưởng của validator đến từ phí giao dịch nhưng để đủ điều kiện vào vị trí này thì họ cần số lượng token được quy định.
Hệ thống trên được xây dựng với mục đích chống lại sự tập trung của quyền lực, vì những validator do cộng đổng chọn lựa chứ không phải được chỉ định từ một cá nhân. Điều này thể hiện việc người dùng có thể được nhận phần thưởng mà không phải sở hữu số lượng token lớn. Thay vào đó, người dùng có thể uỷ thác lại quyền bầu chọn của họ cho những validator.
Hiện tại, hoạt động staking không còn bị giới hạn ở blockchain mà còn ứng dụng cho những dự án truyền thông để hạn chế nguồn cung được lưu thông cùng áp lực bán. Song song đó, những người chấp nhận cọc token sẽ được nhận thưởng bằng những token của dự án.
Cách thức này tuy đang được ứng dụng khá phổ biến nhưng nó cũng như con dao hai lưỡi mà nhà đầu tư phải chú ý:
- Nếu dự án phát triển ổn định trong khoảng thời gian token được người dùng khoá, đồng thời nó sẽ minh chứng được giá trị của việc bảo vệ token thì khi kết thúc chu kỳ khoá họ không phải đối mặt với áp lực bán.
- Ngược lại, vào khoảng thời gian đó dự án không có bất kỳ tăng trưởng nổi bật gì, người dùng có khả năng phải bán tất cả token kể cả token thưởng, gây thiệt hại nghiêm trọng với dự án.
Các dạng cơ chế Proof of Stake
Cơ chế Proof of Stake (PoS) hiện nay có nhiều biến thể khác nhau, mỗi loại mang lại những đặc điểm và lợi ích riêng biệt. Các dạng khác nhau của PoS không chỉ giúp tối ưu hóa hệ thống mà còn đảm bảo tính linh hoạt, bảo mật và sự phân quyền trong các mạng blockchain. Hãy cùng khám phá các biến thể phổ biến của cơ chế này nhé.
Pure Proof of Stake (PPoS)
Trong mô hình Pure Proof of Stake (PPoS), mọi người đều có cơ hội trở thành validator dựa vào số lượng token mà họ đã stake vào mạng. Mô hình này không yêu cầu tài nguyên tính toán phức tạp, mà cơ hội trở thành validator hoàn toàn phụ thuộc vào số lượng token mà người dùng tham gia vào hệ thống. Điều này giúp hệ thống đồng thuận trở nên dân chủ và công bằng hơn.
Delegated Proof of Stake (DPoS)
Được sáng lập bởi Daniel Larimer vào năm 2014, Delegated Proof of Stake (DPoS) sử dụng hệ thống bầu cử để chọn lựa những node có quyền xác thực khối, hay còn gọi là “Block Producers” hoặc “Witnesses”. Người dùng có thể trực tiếp bầu chọn hoặc ủy quyền cho người khác bầu chọn thay, giúp hệ thống linh hoạt và phân cấp hơn. DPoS mang lại sự kết hợp hoàn hảo giữa sự tham gia của cộng đồng và tính hiệu quả.
Leased Proof of Stake (LPoS)
Ra đời vào năm 2017, Leased Proof of Stake (LPoS) là một bước tiến trong việc khắc phục hạn chế của PoS và DPoS. Với LPoS, những người sở hữu ít token vẫn có thể tham gia vào quá trình đồng thuận bằng cách cho thuê token của mình cho các validator khác, mở rộng cơ hội tham gia và tăng cường sức mạnh của mạng lưới.
Hybrid Proof of Stake (HPoS)
Biến thể Hybrid Proof of Stake (HPoS) kết hợp giữa Proof of Stake và Proof of Work (PoW) để tối ưu hóa bảo mật của hệ thống blockchain. Trong mô hình này, các miner sử dụng PoW để tạo ra khối mới, còn các validator của PoS sẽ thực hiện việc xác minh các khối đó. Điều này giúp tăng cường độ bảo mật và giảm thiểu các rủi ro trong quá trình xác thực.
Proof of Authority (PoA)
Proof of Authority (PoA) là một cơ chế đồng thuận đặc biệt, nơi sự tin cậy không phụ thuộc vào số lượng token mà validator sở hữu, mà dựa vào uy tín và danh tiếng của các validator. Các node trong PoA thường là những tổ chức hoặc cá nhân có tiếng và trách nhiệm của họ là duy trì sự ổn định và bảo mật cho mạng lưới.
Nominated Proof of Stake (NPoS)
Nominated Proof of Stake (NPoS) là một hệ thống lựa chọn validator độc đáo, được phát triển từ kỹ thuật Sequential Phragmen. Trong NPoS, người tham gia mạng chia thành hai nhóm: Validators, những người duy trì cơ sở hạ tầng và bảo mật mạng và Nominators, những người nắm giữ token và bầu chọn các validator để đảm bảo hiệu quả và an toàn cho hệ thống.
Cơ chế PoS có gì khác so với cơ chế PoW?
Vậy điểm tạo nên sự khác biệt giữa cơ chế đồng thuận Proof-of-Work với Proof-of-Stake là gì? Đặc điểm khác biệt rõ ràng và dễ nhận thấy nhất chính là sự đồng thuận của giao dịch. Bảng tóm tắt bên dưới sẽ chỉ ra cho bạn những điểm khác nhau của hai cơ chế này:
| Tiêu chí | Proof of Work (PoW) | Proof of Stake (PoS) |
| Tiêu thụ năng lượng | Tiêu thụ năng lượng cao do yêu cầu tính toán phức tạp. | Tiết kiệm năng lượng, không cần tính toán phức tạp. |
| Chi phí khai thác | Chi phí cao do cần phần cứng mạnh mẽ và điện năng lớn. | Chi phí thấp, chỉ yêu cầu số lượng token đặt cọc. |
| Tốc độ giao dịch | Tốc độ giao dịch chậm, thời gian tạo khối lâu (Ví dụ: Bitcoin mất 10 phút). | Tốc độ giao dịch nhanh hơn, khối mới được tạo nhanh hơn (Ví dụ: Ethereum 2.0 mất khoảng 12 giây). |
| Mức độ phân quyền | Dễ dẫn đến sự tập trung quyền lực vào các tổ chức lớn với sức mạnh tính toán mạnh. | Tăng cường tính phân quyền, vì validator được chọn dựa trên số lượng token đặt cọc. |
| Bảo mật | Đảm bảo bảo mật cao nhờ vào sự cạnh tranh giữa các thợ đào. | Bảo mật tốt, nhưng có thể đối mặt với các mối đe dọa như tấn công 51% nếu một cá nhân kiểm soát quá nhiều token. |
Mỗi cơ chế có những ưu và nhược điểm riêng. PoW mang lại sự bảo mật mạnh mẽ nhưng tiêu tốn nhiều năng lượng và chi phí, trong khi PoS lại tiết kiệm năng lượng và chi phí nhưng có thể đối mặt với vấn đề tập trung quyền lực nếu không được phân phối token một cách công bằng. Tùy vào mục tiêu và yêu cầu của từng hệ thống blockchain, các cơ chế này có thể được lựa chọn phù hợp.
Ưu điểm và hạn chế của cơ chế đồng thuận của PoS là gì?
Mặc dù Proof of Stake (PoS) ngày càng trở thành lựa chọn phổ biến nhờ vào những lợi ích vượt trội, nhưng cũng không thiếu những vấn đề cần cân nhắc. Hãy cùng tìm hiểu kỹ hơn về các ưu điểm và hạn chế của cơ chế đồng thuận proof of stake là gì để hiểu rõ hơn về vai trò và tiềm năng của PoS trong tương lai của blockchain.
Proof of Stake có ưu điểm gì?
Proof of Stake (PoS) là một cơ chế được xây dựng dựa vào các kỹ thuật hiện đại. Vì vậy, nó cũng đem đến nhiều điểm mạnh cho người dùng, cụ thể:
- Dễ dàng tiếp cận: Nhà đầu tư không phải đầu tư cho phần cứng với chi phí đắt đỏ để gia nhập mạng lưới, mỗi máy tính cá nhân hay máy chủ cơ cấu đơn giản là có thể xây dựng những node, làm cho Proof of Stake trở nên tiện lợi và dễ tiếp cận với mọi người hơn.
- Tính phân quyền: Bằng chứng cổ phần thúc đẩy sự phân cấp ở mạng lưới, do hoạt động xác nhận giao dịch không chủ giới hạn ở một nhóm người mà được mở rộng cho bất cứ ai sở hữu token đã stake, qua đó hỗ trợ bảo vệ tính dân chủ trong khi diễn ra đồng thuận.
- Tính năng ủy quyền: Người dùng có thể thực hiện uỷ quyền token của bản thân cho những validator, hỗ trợ họ gia tăng quyền bỏ phiếu mà không phải tham gia trực tiếp vào hoạt động xác thực giao dịch, song song đó vẫn có thể được nhận thưởng.
- Cải thiện về tốc độ giao dịch đồng thời mở rộng quy mô: PoS đem đến sự cải tiến rõ ràng liên quan đến khả năng mở rộng cùng tốc độ giao dịch trong mạng lưới, vì ai đã stake được token đều có khả năng chứng thực những khối, làm cho hệ thống vận hành một cách linh hoạt cùng hiệu quả hơn.
- Thân thiện với môi trường: Proof of Stake tiêu hao năng lượng ít hơn so với PoW, do không phải tiến hành những phép toán phức tạp. Việc này hỗ trợ hạn chế ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường đồng thời hướng đến một lối đi bền vững hơn cho mạng lưới blockchain ở tương lai.
Proof of Stake có hạn chế là gì?
Tương tự như những cơ chế đồng thuận khác, PoS cũng sẽ có những rào cản mà hệ thống cần phải khắc phục:
- Rào cản cho người mới: Các nhà đầu tư vừa tham gia vào thị trường có khả năng sẽ khó khăn đối với việc tham gia vào quá trình xác nhận, do những người sở hữu token nhiều hơn sẽ được ưu tiên hơn, làm cho cơ hội đối với người mới sẽ bị hạn chế.
- Tập trung quyền lực: Ở hệ thống PoS, sự phân bổ của quyền lực không đồng đều, ai sở hữu được số lượng token lớn hơn thì mức độ tác động ở trong hệ thống sẽ cao hơn, tạo nên sự phân cấp ở cấu trúc. Việc này đôi lúc sẽ mâu thuẫn với tính chất phi tập trung vốn là yếu tố cốt lõi của blockchain.
- Nguy cơ kiểm soát: PoS có thể tạo cơ hội cho ai sở hữu lượng token lớn sẽ dễ để trở thành Validator hơn. Việc này sẽ tạo điều kiện cho những 51% attack xâm nhập vào hệ thống khi hacker có thể tác động đến quy trình xác thực giao dịch thông qua việc dùng những node giả mạo cũng như thuyết phục những validator gia nhập vào hành vi bất hợp pháp mà không phải đầu tư nhiều vào tài nguyên.
- Thời gian đợi unstake token dài: Ở một vài hệ thống của PoS, việc rút token chuyển từ stake có khả năng sẽ phải tốn thời gian từ khoảng 1 cho đến 2 tuần, khiến cho tính linh hoạt của những validator đối với việc phản ứng sự biến động của thị trường.
- Khả năng phân tách: Nếu một nhóm số lượng ít người dùng sở hữu khối lượng lớn token thì họ có thể tạo nên một chuỗi mới, kéo theo sự phân tách của mạng lưới đồng thời gây xáo trộn đối với sự ổn định ở hệ thống chính.
Những dự án áp dụng cơ chế bằng chứng cổ phần
Hoạt động khai thác coin thuộc những mạng của blockchain áp dụng cơ chế đồng thuận Proof of Stake (PoS) chẳng hạn như Ethereum 2.0, Polkadot, Binance Coin, Avalanche và Cardano hoàn toàn không giống với hình thức khai thác theo truyền thống của PoW. Để có được bức tranh tổng quan liên quan đến phương thức hoạt động của việc thực hiện khai thác coin ở những mạng này, trader có thể tham khảo thêm ở nội dung tiếp theo của bài viết:
Ethereum 2.0
Kể từ lúc chuyển từ PoW thành PoS, Ethereum 2.0 đã ra mắt với cộng đồng một quy trình staking mới mẻ hoàn toàn. Ở hệ thống trên, người dùng sẽ thực hiện đặt cược số lượng coin ETH nhất định để trở thành validator. Hệ thống sẽ ngẫu nhiên chọn ra những Validator này để chứng thực giao dịch cũng như tạo ra khối mới, họ sẽ nhận lại phần thưởng được phân bổ dựa trên số lượng ETH đã stake được.
Binance Coin (BNB)
Binance Coin (BNB) vận hành ở sàn Binance smart chain đồng thời ứng dụng cơ chế về sự đồng thuận Proof of Staked Authority (PoSA), tích hợp giữa Proof of Authority (PoA) và PoS. Ở hệ thống trên, người dùng có thể thực hiện stake BNb đến một quỹ để giúp những validator đồng thời việc phân phối phần thưởng sẽ dựa vào số lượng BNB đã stake được.
Cardano (ADA)
Cardano ứng dụng một dạng biến thể của PoS có tên là Ouroboros, người sở hữu ADA được phép stake token của họ ở một pool staking hay tự tạo ra và điều hành riêng 1 pool staking của họ. Tương tự như các nền tảng khác, phần thưởng mà người dùng nhận được sẽ dựa vào số lượng ADA stake được cùng hiệu suất sản xuất thêm block mới của pool.
Polkadot (DOT)
Polkadot tiến hành theo cơ chế đồng thuận Nominated Proof of Stake (NPoS), cụ thể là người dùng được quyền chọn trở thành một nominators thông qua việc đặt cược DOT của họ cho những validator được họ trao niềm tin. Các validators trên sẽ tiến hành nhiệm vụ đồng thuận cũng như tạo khối, còn nominators sẽ được nhận phần thưởng sau thành công mà Validator đạt được.
Avalanche (AVAX)
Avalanche ứng dụng một mô hình PoS rất độc đáo, ở đó người dùng được staking AVAX để được trở thành những validators. Điều nổi bật của Avalanche chính là khả năng dùng những subnet, validator được phép tham gia vào những nhóm nhỏ hơn nhằm tìm kiếm được số đồng thuận nhanh chóng hơn đồng thời mở rộng về quy mô của mạng lưới đạt hiệu quả tốt hơn.
Tương lai và tính cách mạng hóa của Proof of Stake (PoS)
Proof of Stake đang nhanh chóng trở thành một phần không thể thiếu trong thế giới tiền điện tử, đặc biệt khi các vấn đề về môi trường và phát triển bền vững ngày càng được chú trọng. So với cơ chế PoW truyền thống, PoS tiêu tốn ít năng lượng hơn rất nhiều, giúp giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường. Chính vì vậy, PoS đang trở thành lựa chọn chính cho nhiều dự án blockchain, với các mạng lưới lớn như Ethereum đã hoàn tất quá trình chuyển đổi sang PoS thông qua sự kiện The Merge.
Với sự chuyển mình này, PoS không chỉ giúp tiết kiệm năng lượng mà còn mang lại khả năng mở rộng và cải thiện tốc độ giao dịch, từ đó tăng hiệu suất cho các mạng lưới blockchain. Cơ chế này khuyến khích người dùng staking token của mình để tham gia vào quá trình xác thực giao dịch, không chỉ nâng cao tính bảo mật mà còn làm giảm thiểu các nguy cơ từ các cuộc tấn công mạng và vấn đề bảo mật.
Tuy nhiên, PoS cũng đặt ra một số thách thức về sự phân cấp và công bằng. Một trong những mối lo ngại chính là quyền lực có thể dồn vào tay những người sở hữu lượng token lớn, dẫn đến sự tập trung trong hệ thống. Vì vậy, các dự án blockchain cần phát triển cơ chế đồng thuận với các biện pháp bảo vệ để đảm bảo tính công bằng, phân quyền và tính bền vững lâu dài cho mạng lưới.
Với sự phát triển mạnh mẽ của PoS, tương lai của tiền điện tử sẽ chứng kiến sự đổi mới không chỉ về mặt kỹ thuật mà còn trong cách các nền tảng blockchain hoạt động và tương tác với người dùng. PoS mang lại tiềm năng lớn để làm cho tiền điện tử trở nên dễ tiếp cận hơn, hiệu quả hơn và thân thiện với môi trường hơn.
Kết luận
Với những thông tin chia sẻ trên, hy vọng các bạn đã hiểu rõ hơn về khái niệm Proof of Stake là gì và cách thức vận hành của cơ chế đồng thuận này. Mặc dù Proof of Stake (PoS) vẫn đang trong quá trình phát triển so với các cơ chế khác, nhưng tiềm năng của nó là rất lớn. Với ưu điểm tiết kiệm năng lượng, dễ tiếp cận và khả năng mở rộng vượt trội, PoS hứa hẹn sẽ đóng vai trò quan trọng giúp tiền điện tử phát triển mạnh mẽ. Truy cập BlogTrading mỗi ngày để cập nhật thêm kiến thức nhé.
