Mạng blockchain được phân quyền mà không có cơ quan trung ương hoặc quy định. Việc xác minh và xác thực giao dịch được bảo đảm một cách không thể tranh cãi, vậy làm thế nào điều này có thể xảy ra? Đó là sự hiện diện của thuật toán đồng thuận.

Một thuật toán đồng thuận là một phần cốt lõi của mạng blockchain vì nó là giao thức thông qua đó tất cả các đồng đẳng và nút tham gia của mạng blockchain đạt được một thỏa thuận chung (sự đồng thuận) về trạng thái hiện tại của sổ cái phân tán. Thuật toán đồng thuận được xây dựng để đảm bảo rằng tất cả các đại lý hoặc bên liên quan trong hệ thống phân cấp có thể đồng ý về một sự thật duy nhất và xem xét các vấn đề khác nhau. Thuật toán đồng thuận đảm bảo hệ thống có khả năng chịu lỗi và đáng tin cậy.

Blockchain Consensus Algorithm là gì?

Thuật toán đồng thuận là một bộ quy tắc điều chỉnh cách các nút tham gia tương tác và tham gia vào hệ sinh thái blockchain. Nó cho phép mạng blockchain và tất cả các giao thức được xây dựng trên nó đạt được độ tin cậy và đảm bảo sự tin cậy cao giữa các nút tham gia.

Blockchain Thuật toán đồng thuận là cơ chế thông minh đảm bảo và cho phép người dùng hoặc máy móc phối hợp trong một sắp xếp phân tán. Thuật toán đồng thuận là trung tâm của các hoạt động của mạng blockchain.

Trong một cài đặt phi tập trung như mạng lưới blockchain, có khả năng có nhiều nút tham gia và các bên liên quan có thể có quan điểm khác nhau. Làm thế nào chúng ta đạt được một thỏa thuận và đảm bảo rằng mỗi nút tham gia hỗ trợ đầy đủ sắp xếp? Đó là thuật toán đồng thuận cung cấp một thỏa thuận chung trong ngữ cảnh này.

Mạng blockchain có các máy chủ, nút mạng, máy đào và các bên liên quan khác được phân bố ở các vị trí khác nhau. Tất cả những bên này phải đạt được một nhận thức chung và xác minh rằng giao dịch hoặc khối là chính xác trước khi xác nhận. Thuật toán đồng thuận giúp tạo ra những thỏa thuận chung này, từ đó làm cho mạng trở nên đáng tin cậy và an toàn. Có một số mục tiêu mà thuật toán đồng thuận được thiết kế để đạt được trong mạng blockchain.

Cách Thuật toán đồng thuận của Blockchain hoạt động như thế nào?

Mạng lưới Blockchain mạnh mẽ và phi tập trung. Không có hạn chế về những gì các nhà phát triển có thể xây dựng trên nó, và mỗi nhà phát triển đều có quyền tự do lựa chọn thuật toán đồng thuận mà họ muốn triển khai trong giao thức của họ.
Các thuật toán đồng thuận đáng chú ý mà bạn có thể triển khai và cách họ hoạt động là:

Chứng minh công việc (PoW)

The Chứng minh công việcThuật toán đồng thuận là cơ chế đồng thuận lâu đời và nổi tiếng nhất của mạng blockchain. Trong Proof of Work, các nút tham gia sử dụng khai thác để xác minh giao dịch và tạo khối mới, và họ được gọi là thợ đào.

Cơ chế Nhận thức chung Chứng minh công việc yêu cầu các thợ đào giải những câu đố toán học phức tạp bằng cách sử dụng sức mạnh tính toán toàn diện. Các phương pháp đào mỏ được sử dụng trong thuật toán đồng thuận này bao gồm đào bằng GPU, đào bằng CPU, đào bằng ASIC và đào bằng FPGA.

Các giao thức Blockchain sử dụng thuật toán đồng thuận Proof of Work bao gồm Bitcoin, Litecoin, Primecoin, Zcash, Monero, v.v.

Chứng minh cổ phần (PoS)

The Chứng minh sở hữucơ chế được coi là một trong những thuật toán đồng thuận tốt nhất và thân thiện với môi trường nhất. Thuật toán đồng thuận Proof of Stake hoạt động bằng cách sử dụng những người xác nhận thay vì người đào, và các nút đóng góp là những người xác nhận có thể tạo ra các khối mới trên tất cả mọi người. Thuật toán đồng thuận PoS tiết kiệm năng lượng và giảm thời gian để xác nhận giao dịch hoặc tạo các khối mới. Cơ chế Proof of Stake được gửi và cho thuê có thể triển khai trên blockchain.

Chứng minh vốn có một số biến thể, được sử dụng dựa trên mục tiêu của một blockchain cụ thể. Một trong những biến thể được sử dụng nhiều nhất là DeleGate.iod Proof of Stake (DPoS), trong đó chủ sở hữu token bỏ phiếu cho một nhóm nhỏ người dùng, được biết đến với tên gọi là “deleGate.ios,” có trách nhiệm tạo khối mới và duy trì tính toàn vẹn của blockchain. Các deleGate.ios được chọn dựa trên số phiếu bầu họ nhận được, và họ thường có một lượng cổ phần lớn trong mạng lưới.
Một trong những lợi ích chính của DPoS là tính mở rộng của nó, vì nó cho phép xử lý một lượng lớn giao dịch mỗi giây, cũng như tiêu thụ năng lượng tương đối thấp. Điều này khiến cho DPoS trở thành lựa chọn phổ biến cho các dự án có ý định thực hiện giao dịch một cách nhanh chóng.

Các giao protocal Blockchain như Dash, Peercoin, Pivx, Reddcoin, và Ethereum 2.0 sử dụng thuật toán Proof of Stake.

Chứng thực của Sức mạnh (PoA)

Cơ chế Chứng thực Quyền lực được sử dụng trong các mạng blockchain phụ thuộc vào các “người xác thực” được chấp thuận trước để tạo khối mới và duy trì tính toàn vẹn của mạng. Các người xác thực thường được chọn dựa trên uy tín, danh tính hoặc chuyên môn của họ. Trong các mạng PoA, mỗi người xác thực được gán một danh tính duy nhất, và họ lần lượt tạo khối mới và thêm chúng vào blockchain. Điều này giúp đảm bảo rằng mạng lưới tương đối nhanh và hiệu quả, vì các người xác thực không cần tranh giành với nhau để tạo khối mới.

Thuật toán PoA là một giải pháp hiệu quả cho chuỗi cung ứng vì nó cho phép các công ty duy trì sự riêng tư và đạt được lợi ích của Blockchain đồng thời.

Các giao thức Blockchain sử dụng thuật toán đồng thuận Proof of Authority bao gồm VeChain và BNB Chain

Ưu điểm của Thuật toán đồng thuận Proof of Work

Những lợi ích đáng chú ý của thuật toán đồng thuận Proof of Work là:

• Mức độ bảo mật cao: thuật toán Proof of work đảm bảo rằng giao thức blockchain được bảo mật cao. Việc vượt qua tường lửa bảo mật và đe dọa mạng chuỗi khối thông qua cơ chế PoW là khá khó khăn.

• Phương pháp giao dịch phi tập trung: xử lý giao dịch được phân tán trong cơ chế Proof of Work. Người dùng có thể hoạt động mà không cần có mối quan hệ trước đó hoặc xây dựng sự tin tưởng vào nhau; mục tiêu chính của họ là dự án đang xử lý. Thỏa thuận thống nhất giữa tất cả các bên liên quan sẽ đảm bảo rằng việc xác minh là chính xác và trạng thái của sổ cái công cộng được cập nhật.

• Phần thưởng Crypto: các giao thức blockchain sử dụng cơ chế chứng minh công việc thưởng cho người đào với mã thông báo tiền điện tử. Sau khi đào các khối mới hoặc xác minh giao dịch thành công, người đào được quyền nhận phần thưởng tiền điện tử.

Nhược điểm của Thuật toán đồng thuận Proof of Work

Một số nhược điểm của thuật toán đồng thuận Proof of Work bao gồm:

• Sử dụng năng lượng cao: thuật toán đồng thuận Proof of Work liên quan đến việc giải các thuật toán tính toán tốn năng lượng cao. Các hoạt động đào coin tiêu tốn nhiều năng lượng.

• Giao dịch chậm và tắc nghẽn: cơ chế PoW mất thời gian để xác minh giao dịch. Đa số thời điểm, giao dịch sẽ tích tụ đợi được xác nhận. Cơ chế PoW mất nhiều thời gian hơn bình thường để xác minh tính hợp lệ của giao dịch.

Ưu điểm của Thuật toán đồng thuận Proof of Stake

Các lợi ích đáng chú ý của thuật toán Proof of Consensus là:

• Hiệu quả năng lượng: các người xác thực khối trong Chứng minh cổ phần không tham gia giải quyết thuật toán tính toán hoặc câu đố. Do đó, quá trình xác thực và gửi cược tiêu tốn ít năng lượng hơn.

• Tính mở rộng: các giao thức blockchain triển khai thuật toán đồng thuận Proof of stake có khả năng mở rộng hơn và dễ sử dụng hơn. Nó cũng cho phép các kỹ thuật mở rộng như sharding.

Nhược điểm của Thuật toán đồng thuận Proof of Stake

Một số điểm yếu của thuật toán Nhận thức chung dựa trên chứng minh sở hữu bao gồm:

• Độ phức tạp hệ thống: thuật toán đồng thuận Proof of Stake có một số hệ thống phức tạp. Ví dụ, việc chọn người xác thực khối là phức tạp.

• Phân phối ban đầu: trở thành một validator trong PoS đòi hỏi bạn phải có một số token nhất định. Nếu bạn không đáp ứng yêu cầu phân phối ban đầu, bạn sẽ không đủ điều kiện.

Ưu điểm của Thuật toán đồng thuận Chứng thực quyền lực

Những lợi ích đáng chú ý của thuật toán đồng thuận Proof of Authority là:

• Tăng cường bảo mật:Vì các nhà xác minh là các danh tính đã biết, mạng ít dễ bị tấn công từ các bên xấu ẩn danh.

• Yêu cầu sức mạnh tính toán giảm: PoA yêu cầu ít công suất tính toán hơn so với các thuật toán đồng thuận khác, điều này có thể giúp giảm chi phí và tiêu thụ năng lượng.

• Nhanh hơn và hiệu quả hơn:PoA cho phép tạo khối nhanh hơn và hiệu quả hơn, vì các nhà xác thực không cần phải cạnh tranh với nhau.

Nhược điểm của Thuật toán Đồng thuận Proof of Authority

Một số điểm hạn chế của thuật toán đồng thuận chứng nhận quyền lực bao gồm:

• Tính trung ương:Các validator thường được chọn bởi một tổ chức hoặc nhóm trung ương, điều này có thể dẫn đến sự tập trung quyền lực vào một số người hoặc thực thể nhỏ. Điều này có thể khiến mạng trở nên dễ bị kiểm duyệt hoặc thao túng hơn.

• Anonimity hạn chế:Khi các người xác nhận được biết đến là những danh tính, mạng có thể ít riêng tư và ẩn danh hơn so với các mạng blockchain khác.

• Điểm hỏng duy nhất:Nếu một trong những máy chủ xác thực bị ngừng hoạt động hoặc bị xâm nhập, nó có thể tạo ra một chướng ngại vật trong mạng và ngăn cản các giao dịch được xác nhận.

Kết luận

Thuật toán đồng thuận là điều quan trọng đối với hoạt động của blockchain và cung cấp các quy trình và qui tắc để đảm bảo rằng tất cả các nút tham gia, người đào và các bên liên quan đạt được một thỏa thuận chung. Những thỏa thuận này có thể xác nhận giao dịch, tạo các khối mới, hoặc triển khai một cập nhật quan trọng.

Ngoài các cơ chế đồng thuận Proof of Work và Proof of Stake, còn có một số cơ chế khác mà bạn có thể triển khai tùy thuộc vào sở thích của các nhà phát triển và các trường hợp sử dụng giao thức của bạn. Chúng bao gồm Proof of Capacity, Proof of Importance, Byzantine Fault Tolerance, v.v.

Do đó, việc chọn cơ chế nhận thức chung phù hợp nhất cho dự án blockchain là điều khuyến nghị để giúp loại bỏ những rắc rối được đề cập ở trên.