Điều gì hoạt động và điều gì không: Cuộc chiến mới nổi giữa Proof-of-Work và Proof-of-Stake

Nếu bạn là một người đam mê tiền điện tử, chắc hẳn bạn đã nghe nói về bằng chứng công việc và bằng chứng cổ phần là hai cơ chế đồng thuận được sử dụng để xác thực các giao dịch tiền điện tử và thực sự tạo ra tiền điện tử mới. Tất cả các mạng blockchain phi tập trung đều yêu cầu trình xác thực chứng minh sự tồn tại của chúng trên mạng và hai phương pháp này là cách mà trình xác nhận có thể chứng minh sự hiện diện của chúng.

Cơ chế đồng thuận đầu tiên từng được sử dụng bởi một blockchain là bằng chứng công việc và nó nằm trên chuỗi khối Bitcoin. Tuy nhiên, hai năm sau, Peercoin đã giới thiệu một blockchain sử dụng Proof of Stake. Tại thời điểm đó, đó là một ý tưởng mới lạ và nhiều người, đặc biệt là những người theo chủ nghĩa tối đa Bitcoin, dự kiến nó sẽ thất bại . Điều thú vị là nó chỉ trở nên phổ biến kể từ đó.

Ngày nay, bằng chứng cổ phần như một cơ chế đồng thuận đã phổ biến đến mức ngay cả các mạng như Ethereum cũng chuyển sang nó. Và không khó để hiểu tại sao. Cơ chế này có một số lợi ích khá tuyệt vời khiến nó thậm chí còn hấp dẫn hơn cả bằng chứng công việc. Nhưng đó có phải là toàn bộ câu chuyện? Có phải bằng chứng cổ phần chỉ là một cơ chế tốt hơn bằng chứng công việc? Hay có điều gì khác mà chúng ta cần biết?

Bằng chứng làm việc

Nó rất dễ dàng để nghĩ về bằng chứng làm việc chỉ về mặt đồng thuận blockchain, nhưng không phải vậy. Nó là một khái niệm khá rộng có thể được áp dụng cho bất kỳ hệ thống tính toán phức tạp đáng kể nào. Về bản chất, nó là một hình thức bằng chứng trong đó một bên chứng minh cho những người khác, hoặc một hệ thống, rằng một mức độ nỗ lực tính toán nhất định đã được sử dụng. Ergo, đó là một cách để chứng minh rằng công việc đã được thực hiện.

Trong tiền điện tử, các cơ chế bằng chứng công việc có dạng các vấn đề toán học khó khăn mà chỉ có thể được giải quyết bằng sức mạnh tính toán. Trong nhiều trường hợp, các vấn đề toán học bắt đầu khá dễ dàng, nhưng theo thời gian nó ngày càng khó hơn.

Mặc dù phải mất rất nhiều công sức để câu tục ngữ chứng minh rằng công việc đã được hoàn thành, nhưng những người xác minh của hệ thống thường tốn rất nhiều công sức để xác nhận công việc. Ý tưởng về bằng chứng công việc giống như trở lại năm 1993 khi nó được phát minh bởi Moni Naor và Cynthia Dwork như một cách để ngăn chặn các cuộc tấn công từ chối dịch vụ và thư rác. Tên được đặt ra sau đó nhiều vào năm 1999 bởi Markus Jakobsson .

Proof-of-work là một cách rất hữu ích để xác minh các giao dịch vì nó yêu cầu người xác minh phải có da trong trò chơi. Bằng cách làm cho việc đúc tiền hoặc xác thực giao dịch tốn kém, nó đảm bảo rằng chỉ những bên quan tâm đến hệ thống mới có thể tham gia chơi. Tuy nhiên, điều quan trọng là phải hiểu rằng quan điểm của thuật toán bằng chứng công việc không phải là để chứng minh rằng một số câu đố nhất định đã được giải. Đó chỉ đơn thuần là phương tiện. Mục đích của các thuật toán này là không khuyến khích việc thao tác dữ liệu bằng cách làm cho dữ liệu không khả thi do yêu cầu năng lượng cao.

Bằng chứng cổ phần

Không giống như bằng chứng công việc có lịch sử bên ngoài chuỗi khối, bằng chứng cổ phần dựa trên công nghệ blockchain nhiều hơn. Giống như bằng chứng công việc, bằng chứng cổ phần cũng là một cách xác minh các giao dịch trên blockchain. Nhưng thay vì yêu cầu bằng chứng về công việc tính toán đã thực hiện, các hệ thống bằng chứng cổ phần yêu cầu bằng chứng về các mã thông báo đã đặt cọc. Nghĩa là, trình xác thực chỉ có thể hoạt động trên chuỗi bằng cách chứng minh rằng họ có một số lượng mã thông báo gốc của chuỗi được đặt cọc.

Điều này đảm bảo rằng những kẻ tấn công tiềm năng của chuỗi phải có một phần lớn các mã thông báo để thực hiện bất kỳ tác động quan trọng nào. Tất nhiên, điều này có nghĩa là các tin tặc tiềm năng sẽ phải chịu tổn thất đáng kể nếu họ xác thực các giao dịch sai lệch. Điều đó cũng có nghĩa là những người xác nhận có động cơ để giữ các mã thông báo, do đó tạo ra một nguồn dự trữ mạnh mẽ cho blockchain và ổn định giá cả.

Proof-of-Work so với Proof-of-Stake

Cả hai cơ chế đồng thuận đều có những lợi ích của chúng và chúng cũng có những nhược điểm của chúng. Ngày nay, rất nhiều blockchain sử dụng bằng chứng công việc, nhưng đó có thể chỉ là do cơ chế này là cơ chế phổ biến và được thử nghiệm đầu tiên. Thực tế là bản thân giao thức đã tồn tại từ những năm 90 khiến nó, ít nhất là về mặt lịch sử, đáng tin cậy hơn so với bằng chứng cổ phần.

Một điều mà bằng chứng công việc có hơn bằng chứng cổ phần là nó phi tập trung hơn rất nhiều. Đối với những người theo chủ nghĩa tối đa tiền điện tử, hệ thống càng phi tập trung thì càng an toàn và càng tốt cho nó. Vì tính năng Proof-of-work đòi hỏi nhiều máy tính và hệ thống trên toàn mạng hơn để xem xét một khối, nên nó cũng yêu cầu sử dụng nhiều năng lượng hơn. Thực tế là hệ thống chạy trên máy tính nặng có nghĩa là chúng rất tốn kém để chạy và có thể được có hại cho môi trường. Thực tế là các mạng này cũng rất lớn có nghĩa là chúng Chậm hơn và có thể không thể mở rộng quy mô cho các dApp đòi hỏi nhiều tốc độ.

Proof-of-stake gần như là phản nghĩa của Proof-of-work xét về các ưu điểm của nó. Đối với một, bằng chứng cổ phần không đòi hỏi nhiều năng lượng vì hệ thống không sử dụng hết sức mạnh tính toán. Điều này cũng có nghĩa là nó sẽ tốt hơn cho môi trường về lâu dài khi nó sử dụng ít năng lượng hơn. Vì nó không nhất thiết phải là một mạng lớn, chuỗi bằng chứng cổ phần cũng nhanh hơn chuỗi bằng chứng công việc.

Thật thú vị, ngoài việc là một cách để xác thực các giao dịch trên blockchain, việc đặt cược tự nó có rất nhiều lợi ích ngoài việc xác thực blockchain. Ngay cả khi bạn đặt cược với các công ty bên thứ ba, bạn vẫn có thể kiếm được phần thưởng thường xuyên bằng cách chỉ sở hữu tiền điện tử và không bán nó. Thật ngạc nhiên, một số nhà sản xuất bên thứ ba thích Ankr cung cấp một cái gì đó được gọi là đặt cược lỏng, nơi bạn cũng có thể chi tiêu các mã thông báo của mình thông qua một công cụ phái sinh trong khi nó được đặt cược. Ngoài việc là một cách để xác thực các giao dịch trên blockchain, việc đặt cược cũng có thể là một cách để kiếm được lợi nhuận tiền điện tử dễ dàng. Nó tương đương với việc tích lũy lãi suất trên tài khoản tiết kiệm nhưng với lãi suất cao hơn.

Nhưng tất cả những điều này đều phải trả giá. Vì nó thường không được phân cấp, nên nó có thể không chống giả mạo như chuỗi bằng chứng công việc. Bây giờ, điều này không có nghĩa là cơ chế này không an toàn. Nó chỉ có nghĩa là việc hack hệ thống bằng chứng công việc khó hơn rất nhiều so với việc hack hệ thống bằng chứng cổ phần.

Khi chúng ta đi sâu vào xương của nó, cả hai hệ thống đều khá giống nhau. Đối với một, cả hai đều gây ra hậu quả kinh tế nghiêm trọng cho những người làm gián đoạn hệ thống mạng. Với tính năng Proof-of-work, những kẻ làm gián đoạn sẽ phải tiêu tốn một lượng năng lượng và tài nguyên đáng kinh ngạc về hóa đơn năng lượng và phần cứng để phá vỡ mạng thành công. Với bằng chứng cổ phần, những kẻ phá rối sẽ có nguy cơ mất giá trị của các mã thông báo của họ khi họ xác thực các giao dịch sai. Nếu họ hành động chống lại lợi ích của mạng và xác minh một khối giao dịch xấu, thì các mã thông báo đã đặt cọc của họ sẽ bị cắt.

Sự khác biệt giữa cả hai cơ chế đồng thuận có thể được mô tả trong một câu; dễ dàng và bảo mật. Proof-of-stake dễ dàng hơn rất nhiều đối với người xác nhận và dễ dàng hơn rất nhiều trong môi trường, nhưng bằng chứng công việc có thể an toàn hơn một chút.