Trong thị trường crypto, có rất nhiều loại thuật toán đồng thuận được sử dụng bởi các dự án blockchain khác nhau. Mỗi loại thuật toán có những ưu và nhược điểm riêng, phù hợp với mục tiêu và đặc điểm của từng dự án.
Trong bài viết này, hãy cùng Gianguyengroup tìm hiểu về những loại thuật toán đồng thuận blockchain phổ biến nhất trong thị trường crypto hiện nay.
Thuật Toán Đồng Thuận Blockchain là gì?
Blockchain là một công nghệ cho phép lưu trữ và truyền tải dữ liệu một cách an toàn, minh bạch và không thể thay đổi. Để đảm bảo tính nhất quán và đồng bộ của dữ liệu trên các node (máy tính) trong mạng lưới blockchain, cần có một cơ chế để các node có thể đồng thuận với nhau về trạng thái của hệ thống. Cơ chế này được gọi là thuật toán đồng thuận (consensus algorithm).
Thuật toán đồng thuận có vai trò quan trọng trong việc duy trì sự hoạt động và bảo mật của blockchain. Nó giúp ngăn chặn các vấn đề như giao dịch kép (double-spending), tấn công 51% (51% attack) hay sự thay đổi dữ liệu bởi các bên gian lận. Ngoài ra, thuật toán đồng thuận còn ảnh hưởng đến hiệu năng, khả năng mở rộng và tiêu thụ năng lượng của blockchain.
Danh sách Những Loại Thuật Toán Đồng Thuận Blockchain
Proof of Work (PoW)
Proof of Work (PoW) là loại thuật toán đồng thuận đầu tiên được sử dụng bởi Bitcoin – đồng tiền mã hóa đầu tiên trên thế giới. PoW còn được gọi là bằng chứng công việc, bởi vì nó yêu cầu các node phải thực hiện các phép tính toán phức tạp để tạo ra các khối mới và xác thực các giao dịch. Các node tham gia vào quá trình này được gọi là các máy đào (miner), và sẽ được nhận phần thưởng là tiền mã hóa khi tạo ra được một khối hợp lệ.
Ưu điểm của PoW là nó đảm bảo tính an toàn và minh bạch của blockchain, bởi vì việc thay đổi dữ liệu trên blockchain yêu cầu phải có sức mạnh tính toán lớn hơn hơn 50% của toàn mạng. Điều này là rất khó xảy ra, bởi vì chi phí để tấn công một blockchain sử dụng PoW là rất cao. Ngoài ra, PoW còn tạo ra sự cạnh tranh công bằng giữa các máy đào, bởi vì khả năng tạo ra khối mới chỉ phụ thuộc vào sức mạnh tính toán của từng máy.
Nhược điểm của PoW là nó tiêu tốn rất nhiều năng lượng và tài nguyên để duy trì hoạt động của blockchain. Theo ước tính, lượng điện năng tiêu thụ của Bitcoin hiện nay là khoảng 121 TWh/năm, tương đương với lượng điện năng tiêu thụ của Argentina. Ngoài ra, PoW còn gặp phải vấn đề về khả năng mở rộng, bởi vì nó giới hạn kích thước và tần suất của các khối, dẫn đến thời gian xác nhận giao dịch chậm và phí giao dịch cao.
Các dự án blockchain sử dụng PoW bao gồm: Bitcoin, Ethereum (hiện tại), Litecoin, Dogecoin, Monero…
Proof of Stake (PoS)
Proof of Stake (PoS) là loại thuật toán đồng thuận được đưa ra như một giải pháp thay thế cho PoW, nhằm giải quyết các vấn đề về tiêu thụ năng lượng và khả năng mở rộng của PoW. PoS còn được gọi là bằng chứng cổ phần, bởi vì nó yêu cầu các node phải cầm giữ (stake) một lượng tiền mã hóa nhất định để có thể tham gia vào quá trình tạo ra và xác thực các khối mới. Các node tham gia vào quá trình này được gọi là các người duy trì mạng (validator), và sẽ được nhận phần thưởng là tiền mã hóa từ các khoản phí giao dịch.
Ưu điểm của PoS là nó tiết kiệm năng lượng và tài nguyên hơn PoW rất nhiều, bởi vì việc tạo ra và xác thực các khối mới không phụ thuộc vào sức mạnh tính toán, mà chỉ phụ thuộc vào số lượng tiền mã hóa được stake. Điều này giúp giảm thiểu chi phí duy trì hoạt động của blockchain, cũng như giảm thiểu nguy cơ tập trung quyền lực của các tổ chức lớn sở hữu nhiều thiết bị đào. Ngoài ra, PoS còn có khả năng mở rộng cao hơn PoW, bởi vì nó cho phép tăng kích thước và tần suất của các khối, dẫn đến thời gian xác nhận giao dịch nhanh và phí giao dịch thấp hơn.
Nhược điểm của PoS là nó có thể gặp phải vấn đề về an ninh và minh bạch, bởi vì việc stake tiền mã hóa có thể tạo ra sự thiên vị cho những người giàu có hơn. Nếu một người hoặc một nhóm người sở hữu quá nhiều tiền mã hóa, họ có thể kiểm soát được quyền tạo ra và xác thực các khối mới, và có thể lợi dụng điều đó để thay đổi dữ liệu trên blockchain theo ý muốn. Điều này làm giảm tính phi tập trung và minh bạch của blockchain.
Các dự án blockchain sử dụng PoS bao gồm: Ethereum (tương lai), Cardano, KardiaChain, Solana, Nano…
Delegated Proof of Stake (DPoS)
Delegated Proof of Stake (DPoS) là một biến thể của PoS, được thiết kế để cải thiện hiệu suất và minh bạch của PoS. DPoS còn được gọi là bằng chứng cổ phần ủy quyền, bởi vì nó cho phép các node stake tiền mã hóa để bầu chọn cho một số node đặc biệt được gọi là các đại diện (delegate) hoặc các nhà sản xuất khối (block producer). Các node này sẽ có trách nhiệm tạo ra và xác thực các khối mới. Số lượng các node này được giới hạn, và có thể thay đổi theo kết quả bầu chọn của cộng đồng.
Ưu điểm của DPoS là nó cải thiện hiệu suất và khả năng mở rộng của PoS, bởi vì nó giảm bớt số lượng các node tham gia vào quá trình đồng thuận, và tăng tốc độ tạo ra và xác thực các khối mới. Điều này giúp giảm thời gian xác nhận giao dịch và phí giao dịch, cũng như tăng khả năng xử lý giao dịch của blockchain. Ngoài ra, DPoS còn tăng cường minh bạch và dân chủ của blockchain, bởi vì nó cho phép cộng đồng có quyền lựa chọn và kiểm soát các node đại diện, và có thể thay thế chúng nếu họ không làm việc hiệu quả hoặc gian lận.
Nhược điểm của DPoS là nó có thể gặp phải vấn đề về an ninh và phi tập trung, bởi vì việc giới hạn số lượng các node đại diện có thể tạo ra sự tập trung quyền lực cho một số ít node, và làm giảm sự đa dạng và phân tán của mạng. Điều này có thể làm giảm tính an toàn và minh bạch của blockchain, nếu các node đại diện bị chi phối hoặc tấn công bởi một bên thứ ba. Ngoài ra, DPoS còn phụ thuộc vào sự tham gia và tham gia của cộng đồng trong việc bầu chọn và giám sát các node đại diện, nếu không sẽ dẫn đến sự thiếu minh bạch và công bằng.
Các dự án blockchain sử dụng DPoS bao gồm: EOS, TRON, BitShares, Steem…
Proof of Authority (PoA)
Proof of Authority (PoA) là loại thuật toán đồng thuận được thiết kế để áp dụng cho các blockchain riêng tư hoặc công khai có quyền (permissioned). PoA còn được gọi là bằng chứng quyền hạn, bởi vì nó yêu cầu các node phải được xác minh danh tính và uy tín của mình để có thể tham gia vào quá trình tạo ra và xác thực các khối mới. Các node này được gọi là các người duy trì mạng (validator), và sẽ được nhận phần thưởng là tiền mã hóa từ các khoản phí giao dịch.
Ưu điểm của PoA là nó có hiệu suất cao và khả năng mở rộng cao, bởi vì nó không yêu cầu các node phải tiêu tốn năng lượng hoặc stake tiền mã hóa để tham gia vào quá trình đồng thuận. Điều này giúp giảm chi phí duy trì hoạt động của blockchain, cũng như tăng tốc độ tạo ra và xác thực các khối mới. Ngoài ra, PoA còn đảm bảo tính an toàn và minh bạch của blockchain, bởi vì việc xác minh danh tính và uy tín của các node validator làm giảm nguy cơ gian lận hoặc tấn công.
Nhược điểm của PoA là nó có tính phi tập trung thấp hơn các loại thuật toán khác, bởi vì nó chỉ cho phép một số node được ủy quyền tham gia vào quá trình đồng thuận, và không cho phép cộng đồng có quyền lựa chọn hoặc kiểm soát các node này. Điều này có thể làm giảm sự đa dạng và phân tán của mạng, cũng như tăng nguy cơ tập trung quyền lực cho một số ít node.
Các dự án blockchain sử dụng PoA bao gồm: VeChain, xDai, POA Network…
Kết luận
Trên đây là những loại thuật toán đồng thuận blockchain phổ biến nhất trong thị trường crypto hiện nay. Mỗi loại thuật toán có những ưu và nhược điểm riêng, phù hợp với mục tiêu và đặc điểm của từng dự án blockchain. Việc hiểu rõ về các loại thuật toán đồng thuận sẽ giúp bạn có cái nhìn tổng quan và sâu sắc hơn về công nghệ blockchain, cũng như đánh giá được tiềm năng và khả năng cạnh tranh của các dự án crypto.
Gianguyengroup hi vọng bài viết này hữu ích với bạn!