Cơ chế đồng thuận PoW (Proof of Work) là gì?

Tổng Quan

Chào tất cả các bạn, như chúng ta đã biết Thuật toán đồng thuận (Consensus) là một yếu tố quan trọng của mỗi mạng Blockchain, nó có thể xem là trái tim của Blockchain đó. Các thuật toán đồng thuận đơn giản là những cơ chế được sử dụng trong các hệ thống máy tính phân tán nhằm đạt được thỏa thuận về một giá trị dữ liệu hoặc một trạng thái duy nhất của mạng giữa các máy trong hệ thống. Nhưng có vô vàn những ý tưởng về Consensus, và “Pow” là một trong những thuật toán đó, vậy cơ chế đồng thuận PoW là gì? hãy cùng tìm hiểu về thuật toán này nào.

Cơ chế đồng thuận Pow là gì?

Pow là viết tắt của từ Proof of Work (bằng chứng công việc), đây là thuật toán đồng thuận đầu tiên được đưa vào một Blockchain bởi Satoshi Nakamoto, nhằm tạo ra một thuật toán đồng thuận phi tập trung để giải quyết vấn đề Double-spending (chi tiêu kép).

Quá trình này được biết đến với cách gọi thông thường là “đào” và các Node (nút) trên mạng được gọi là Miners (thợ đào). Proof of Work yêu cầu thợ đào phải giải các bài toán mật mã phức tạp để hợp thức hoá các khối (Block) trong Blockchain và nhận lại phần thưởng dưới dạng Coin mới được phát hành.

Nguyên lý hoạt động của Pow là gì?

Nhìn chung khi thực hiện giao dịch trên Blockchain, nó sẽ được gom vào một Block cùng một số giao dịch khác. Các Thợ đào sẽ sử dụng hệ thống máy đào gồm nhiều máy tính cấu hình mạnh để xác minh giao dịch. Hệ thống sẽ đưa ra một câu đố toán học phức tạp, Thợ đào có nhiệm vụ sử dụng sức mạnh của hệ thống đào để tìm được câu trả lời. Sau khi có câu trả lời hệ thống sẽ thông báo cho các Thợ đào còn lại. Nếu phần lớn các thành viên xác nhận đó là câu trả lời chính xác thì Block mới sẽ được tạo ra và giao dịch được xác nhận.

Sau khi hoàn tất Thợ đào sẽ nhận phần thưởng là phí giao dịch và phần thưởng khối. Tuy nhiên, quá trình này tiêu tốn rất nhiều tài nguyên, thời gian và điện. Khi gặp câu đố quá khó, hệ thống máy tính của các bạn sẽ mất rất nhiều thời gian để tìm được câu trả lời. Từ đó, Block mới không được tạo ra, hệ thống bị tắc nghẽn và giao dịch không thể tiến hành. Ngược lại, khi câu đố quá dễ, hệ thống sẽ dễ dàng bị tấn công, các giao dịch có khả năng bị làm giả cao. Cơ chế đồng thuận Pow sẽ giải quyết vấn đề này bằng việc đưa ra một thuật toán điều chỉnh độ khó, sao cho phù hợp với tốc độ khai thác của Thợ đào. Từ đó, Block mới được sinh ra trong một khoảng thời gian cố định.

Đánh giá ưu nhược điểm của Proof of Work

Ưu điểm

• Thuật toán Pow có khả năng ngăn chặn các cuộc tấn công DDOS và các tác động khác của các phần mềm tiền điện tử của Thợ mỏ.
• Với Pow, các giao dịch hiện có thể được thực hiện trực tiếp từ hai bên mà không cần bên thứ ba kiểm soát giao dịch. Bằng chứng công việc an toàn đảm bảo xác minh giao dịch ở định dạng đồng thuận, điều này khiến cho tin tặc thực tế không thể thao túng dữ liệu trên Blockchain.

Nhược điểm

Chi phí dành cho thực hiện thuật toán Proof of Work là rất lớn. Bởi lẽ với các tính toán phức tạp như vậy, thiết bị máy tính thông thường không thể đảm nhận được, cần bỏ nhiều chi phí cho việc đầu tư thiết bị chuyên dụng, chưa kể đến các loại chi phí quản lý và khai thác các “mỏ”. Các máy tính này cũng tiêu thụ cực nhiều năng lượng, chi phí vì thế được đội lên nhiều hơn.

>> Cơ chế đồng thuận Proof of Stake (PoS) là gì?

Tổng kết

Như vậy là mình đã giới thiệu đến các bạn Proof-of-work và chi tiết cách hoạt động, cũng như mọi vấn đề liên quan đến cơ chế đồng thuận Pow. Các bạn cùng đọc để biết thêm cách hoạt động của nó trong Blockchain, và có thể đặt vấn đề mình là một thợ đào thì mình sẽ làm gì trong trường hợp này nhé.