Thế giới tiền điện tử đã thay đổi rất nhiều kể từ giao dịch Blockchain đầu tiên trên mạng Bitcoin. Ngoài các thuật toán quen thuộc Proof of Work (Bằng chứng Công việc) và Proof of Stake (Bằng chứng Cổ phần), còn có một số thuật toán đồng thuận khác đưa ra các phương thức thay thế để đạt đến sự đồng thuận trong hệ thống Blockchain, một trong số đó chính là PoA – Proof of Authority – thuật toán Bằng chứng Uỷ quyền. Trong bài viết này hãy cùng VF-Ventures tìm hiểu về Proof of Authority là gì nhé!
MỤC LỤC BÀI VIẾT
Bối cảnh ra đời Proof of Authority
Cho đến nay thuật toán đồng thuận PoW do Bitcoin sử dụng là thuật toán đáng tin cậy và bảo mật nhất. Tuy nhiên, khả năng mở rộng mạng của nó lại hạn chế. Các Blockchain dựa trên PoW như Bitcoin có hiệu suất hạn chế do TPS thấp. Sự hạn chế về hiệu suất này là do Bitcoin dựa vào một mạng lưới gồm các node phân tán cần đạt đến sự đồng thuận về các trạng thái hiện tại của blockchain. Điều này có nghĩa là trước khi một Block các giao dịch mới được tạo ra, nó cần được xác thực và phê duyệt bởi đa số các Node trong mạng. Vì vậy, tính chất phi tập trung của Bitcoin không chỉ đem lại một hệ thống kinh tế bảo mật và không cần đến sự tin cậy, mà nó còn hạn chế tiềm năng có thể sử dụng trên quy mô lớn hơn.
Các Blockchain Proof of Stake thường có hiệu suất số giao dịch mỗi giây lớn hơn Bitcoin. Tuy nhiên, sự khác biệt này không quá lớn và các mạng PoS cũng không thực sự giải quyết được bài toán về khả năng mở rộng mạng.
Trong bối cảnh này, thuật toán Proof of Authority hiện đang được sử dụng như một phương thức thay thế hiệu quả vì nó có khả năng thực hiện nhiều giao dịch mỗi giây hơn.
Proof of Authority là gì?
Proof of Authority (PoA) là một thuật toán đồng thuận dựa trên danh tiếng, mang lại giải pháp thực tế và hiệu quả cho các mạng Blockchain (đặc biệt các mạng riêng). Thuật ngữ này do nhà đồng sáng lập và cựu CTO của Ethereum, Gavin Wood, đề xuất vào năm 2017.
Thuật toán đồng thuật PoA đề cao giá trị của danh tính, nghĩa là những người xác thực khối không dựa trên số lượng Coin mà họ nắm giữ mà dựa trên chính danh tiếng của mình. Do vậy, các Blockchain PoA được bảo mật bởi các Node xác thực được lựa chọn tùy ý như là các thực thể đáng tin cậy.
Mô hình Proof of Authority dựa trên một số lượng người xác thực khối có giới hạn, và điều này khiến nó trở thành một mô hình có khả năng mở rộng lớn. Các khối và giao dịch được xác thực bởi những người tham gia đã được phê duyệt, họ đóng vai trò như là những người điều tiết của hệ thống.
Thuật toán đồng thuật PoA có thể được ứng dụng trong nhiều tình huống khác nhau và chúng được coi là một lựa chọn giá trị cho các ứng dụng trong ngành hậu cần. Ví dụ, trong lĩnh vực các chuỗi cung ứng, PoA được coi là một giải pháp hợp lý và hiệu quả.
Mô hình Proof of Authority cho phép các công ty đảm bảo tính bảo mật của mình đồng thời tận dụng được các lợi ích của công nghệ Blockchain. Microsoft Azure là một ví dụ khác sử dụng PoA. Nói một cách ngắn gọn, nền tảng Azure cung cấp giải pháp cho các mạng riêng tư với một hệ thống không cần sử dụng một loại tiền tệ riêng như ‘Gas’, vì hệ thống đó không yêu cầu hoạt động đào.
Một số người cho rằng PoA là một PoS được sửa đổi ở chỗ nó đề cao danh tính của người dùng thay vì số cổ phần của người dùng. Do tính chất phi tập trung của hầu hết các mạng Blockchain, đối với một số doanh nghiệp và công ty, PoS không phải lúc nào cũng phù hợp. Trong khi đó, hệ thống PoA có thể là một giải pháp phù hợp hơn cho các mạng Blockchain riêng tư vì hiệu suất làm việc của nó cao hơn rất nhiều.
Điều kiện thực hiện đồng thuận Proof of Authority
Trình xác thực chạy phần mềm để đưa các giao dịch vào các khối. Quá trình này được tự động hóa và không yêu cầu trình xác nhận phải liên tục theo dõi máy tính của họ. Tuy nhiên, điều này đòi hỏi phải duy trì máy tính (trang quản trị) trong tình trạng tốt. Mặc dù các hệ thống khác nhau có những điều kiện khác nhau, thuật toán đồng thuận PoA thường dựa vào các điều kiện sau:
Danh tính hợp lệ và đáng tin cậy: người xác thực cần xác nhận danh tính thực của mình.
Sự khó khăn để trở thành người xác thực: ứng viên phải sẵn sàng đầu tư tiền và chấp nhận rủi ro với danh tiếng của mình. Một quá trình lựa chọn khó khăn giúp làm giảm rủi ro trong việc lựa chọn những người xác thực đáng ngờ, và khuyến khích sự cam kết lâu dài.
Tiêu chuẩn để phê duyệt người xác thực: phương thức sử dụng để lựa chọn người xác thực phải công bằng cho mọi ứng viên.
Điểm cốt lõi đằng sau cơ chế dựa trên danh tiếng là sự chắc chắn về nhận dạng của người xác thực. Quá trình này không được là một quá trình dễ dàng tuy nhiên cũng không được quá khó khăn. Nó phải có khả năng loại ra những người chơi xấu. Cuối cùng, việc bảo đảm rằng tất cả những người xác thực phải trải qua một quy trình giống nhau bảo đảm tính liêm chính và đáng tin cậy của hệ thống.
PoA Hoạt Động Như Thế Nào?
PoA là một quá trình tự động, người xác nhận không bắt buộc phải liên tục theo dõi máy tính của họ nhưng họ sẽ yêu cầu một thiết bị có khả năng chạy suốt ngày đêm. Người xác nhận phải chạy phần mềm cho phép họ đưa các giao dịch vào khối. Danh tính của trình xác thực luôn được giữ ẩn danh bằng mã hóa và được bảo mật bằng mật mã và chỉ được tiết lộ khi trình xác thực xử lý một giao dịch gian lận hoặc độc hại. Người xác thực được trả một khoản khuyến khích dưới dạng phí giao dịch trong trường hợp công việc xác thực ‘tốt’, tuy nhiên, nếu người xác thực xử lý một giao dịch độc hại hoặc gian lận, nút của anh ta có thể bị xóa và danh tính của người xác thực sẽ bị tiết lộ khiến anh ta bị mất uy tín
Ưu Và Nhược Điểm Của Proof Of Authority
Ưu Điểm
- So với PoW, trong PoA không có yêu cầu sử dụng tài nguyên tính toán để giải quyết các nhiệm vụ toán học phức tạp.
- Thời gian tạo khối trong đồng thuận PoW và PoS khác nhau nhưng thời gian tạo khối trong PoA có thể dự đoán được.
- Các nút mạng được ủy quyền tạo khối theo trình tự vào khoảng thời gian đã định. Điều này làm tăng tốc độ xác thực của giao dịch.
- PoA chỉ cho phép phê duyệt khối không liên tiếp từ bất kỳ trình xác nhận nào trong mạng có nghĩa là nguy cơ thiệt hại nghiêm trọng được giảm thiểu.
Nhược Điểm
Thuật toán PoA được xem là thuật toán đi trước mạng phi tập trung. Bởi vậy có thể nói rằng mô hình thuật toán đồng thuận này chỉ là một nỗ lực để làm cho các hệ thống tập trung trở nên hiệu quả hơn. Mặc dù điều này khiến PoA trở thành một giải pháp hấp dẫn cho các công ty lớn với các nhu cầu về hậu cần, nhưng vẫn có những sự ngần ngại – đặc biệt trong thế giới tiền điện tử. Các hệ thống PoA thật sự đem lại hiệu suất làm việc cao, tuy nhiên người ta vẫn còn nghi ngờ về khả năng biến đổi của hệ thống, khi những vấn đề như kiểm duyệt và đưa vào danh sách cấm có thể dễ dàng thực hiện.
Một sự phê phán khác là bất kỳ ai cũng có thể thấy danh tính của những người xác thực trong hệ thống PoA. Lập luận phản bác phê phán này là chỉ những người chơi danh tiếng có khả năng xác thực này mới tìm cách để nắm giữ vị trí này (như một người tham gia công khai danh tính). Tuy vậy, việc biết danh tính của những người xác thực vẫn có thể tạo cơ hội cho các bên thứ ba khai thác. Ví dụ, nếu một đối thủ muốn gián đoạn mạng dựa trên PoA, họ có thể cố thuyết phục những người xác thực công khai danh tính thực hiện các hành vi gian lận để phá hủy hệ thống từ bên trong).
Tại Sao PoA Vượt Trội So Với PoW, PoS?
Thuật toán đồng thuận PoW được Bitcoin sử dụng là đáng tin cậy và an toàn nhất cho đến nay, tuy nhiên nó không có khả năng mở rộng. Bitcoin, cũng như các Blockchain dựa trên PoW khác, có hiệu suất giao dịch mỗi giây (TPS) hạn chế. Hạn chế này là do Bitcoin dựa trên một mạng lưới phân tán gồm các nút cần đạt được sự đồng thuận và thống nhất về trạng thái hiện tại của Blockchain. Điều này có nghĩa là trước khi một khối giao dịch mới được xác nhận, nó phải được xác minh và chấp thuận bởi hầu hết các nút mạng. Do đó, khía cạnh phân quyền của Bitcoin không chỉ cung cấp một hệ thống kinh tế an toàn và đáng tin cậy mà còn hạn chế tiềm năng sử dụng rộng rãi hơn của nó.
Về số lượng giao dịch mỗi giây, Blockchain Proof of Stake thường cho thấy hiệu suất tốt hơn so với Bitcoin. Tuy nhiên, sự khác biệt không mấy ấn tượng, và mạng PoS cũng không giải quyết được vấn đề về khả năng mở rộng. Một số người nghĩ rằng PoA là một PoS đã được sửa đổi sử dụng danh tính thay vì tiền xu. Do tính chất phi tập trung của hầu hết các mạng chuỗi, PoS không phải lúc nào cũng phù hợp với một số doanh nghiệp và tập đoàn nhất định. Ngược lại, hệ thống PoA có thể đại diện cho giải pháp tốt nhất cho các Blockchain riêng tư, vì hiệu suất của nó cao hơn đáng kể.
Blockchain Nào Đang Sử Dụng PoA?
Proof of Authority cho phép các công ty duy trì tính bảo mật của họ bằng cách tận dụng công nghệ Blockchain. Proof of Authority không được sử dụng rộng rãi trong thực tế, mặc dù nó có một trong những mô hình làm việc tiên tiến nhất. Giao thức này được áp dụng nhiều nhất cho các Blockchain riêng tư vì về cơ bản không có bất đồng nào trong hệ thống.
xDai từ MakerDAO
xDai là một ví dụ về việc sử dụng PoA. Mạng POA là dự án đầu tiên tung ra blockchain nơi đồng tiền nền tảng của chuỗi ổn định so với USD. Chuỗi xDai, một Sidechain (chuỗi phụ) tương thích Ethereum, trong đó Dai là tiền tệ nền tảng của mạng, kết hợp kiến thức về khả năng tương tác và công nghệ của POA Network với Dai của MakerDAO, đồng tiền ổn định (stablecoin) theo USD được bằng thế chấp bằng tiền mã hóa và không cần sự cho phép từ bất cứ bên nào. Chuỗi xDai là một mạng mới được phát triển, được tạo bởi POA Network, sử dụng xDai. xDai là đại diện của Dai trên mạng mới so với tiền tệ gốc. Điều này có nghĩa là tất cả các giao dịch và chi phí gas được thực hiện bằng xDai.
Trên Chuỗi xDai, đồng tiền nền tảng là xDai. Phí giao dịch được cố định bằng Dai, hiệu quả tương đương với USD. Blockchain mới này sẽ thúc đẩy công nghệ Mạng POA, nhờ vào thế mạnh của PoA, đảm bảo nó chạy nhanh, có thể mở rộng và tiết kiệm chi phí. Với thời gian tạo khối năm giây, tốc độ giao dịch là 60 tx / s là có thể đạt được. Mặt khác, với chi phí Gas đạt mức thấp nhất là 1 Gwei cho mỗi giao dịch, 500 giao dịch trên chuỗi xDai sẽ có giá dưới 1 Cent.
ZINC
ZINC sử dụng hệ thống này cho mục đích quảng cáo dựa trên Blockchain, với giải pháp được xây dựng theo mục đích cho phép cải thiện khả năng mở rộng cũng như việc thiếu phí giao dịch. Dự án đang được phát triển bằng cách sử dụng mạng lưới liên minh Ethereum với cơ chế đồng thuận POA. Điều này cho phép nó được hưởng lợi từ chi phí mạng thấp hơn, độ trễ và giải quyết các mối quan tâm về khả năng mở rộng liên quan đến mô hình đồng thuận. Cơ chế Bằng chứng về Thẩm quyền Ethereum Clique cho phép các thành viên cộng đồng chọn các nút quyền có thể ủy quyền giao dịch.
Việc lựa chọn sẽ được thực hiện bởi những người đang đóng góp nhiều nhất cho cộng đồng. Để thêm một nút quyền mới, tất cả các nút quyền hiện tại phải đồng ý. Số lượng khối tối đa mà một nút ủy quyền có thể khai thác có thể được đặt thành một loại biện pháp bảo mật. Thông qua phương pháp này, mạng có thể giữ bản chất phi tập trung của nó trong khi đảm bảo không có nút nào có quá nhiều quyền hạn để phủ nhận những kẻ tấn công xâm nhập vào mạng. Ý tưởng là những người xác nhận mạng sẽ tự quản trị nền tảng do được khuyến khích thông qua một cổ phần trong nền tảng.
Kết luận
PoW, PoS hoặc PoA đều có những điểm mạnh và điểm yếu riêng. Chúng ta biết rằng sự phi tập trung là tính chất được coi trọng trong cộng đồng tiền điện tử và PoA, như một cơ chế đồng thuận, hy sinh tính phi tập trung để đổi lấy hiệu suất cao và khả năng mở rộng. Các tính năng cố hữu của hệ thống PoA hoàn toàn khác biệt so với cách thức các Blockchain đã vận hành cho đến giờ. Tuy vậy, PoA vẫn là một cách tiếp cận thú vị không thể bỏ qua, và được xem như một giải pháp Blockchain mới phù hợp cho các ứng dụng Blockchain riêng tư.
