Vakaxa mời bạn đọc dành chút thời gian để cùng tìm hiểu về Consensus – Thuật toán đồng thuận là gì? Vai trò và một số thuật toán đồng thuận của Blockchain

Công nghệ Blockchain cho phép bạn xây dựng một cơ sở dữ liệu có cấu trúc khối lưu trữ toàn bộ lịch sử thay đổi, nhưng bất cứ khi nào bạn cần tổ chức các mối quan hệ không tin cậy trong môi trường phân tán – không có cách nào khác ngoài thuật toán đồng thuận (cơ chế đồng thuận – Consensus).

Thuật ngữ cơ bản của công nghệ Blockchain

Consensus – Thuật toán đồng thuận là gì? Tại sao cần có cơ chế đồng thuận?

Với tiền mã hóa, các thuật toán đồng thuận được thiết kế để đảm bảo rằng các giao dịch là hợp lệ và được phân phối trên nhiều người tham gia để xác minh tính chính xác và tạo nên khả năng bồi hoàn cho các giao dịch.

Trong hệ thống phi tập trung (decentralized system), điểm mấu chốt là làm thế nào thống nhất được nội dung dữ liệu lưu trữ trên Blockchain. Vì có rất nhiều nút trên hệ thông, không thể nào đảm bảo rằng tất cả các nút sẽ cập nhật, lưu trữ dữ liệu chính xác. Cơ chế đồng thuận ra đời để đảm bảo điều này.

Có thể hiểu cơ chế đồng thuận là “luật chơi” của hệ thống. Bất kì ai tham gia đều phải tuân theo và không thể cố tình chơi sai luật.

Cơ chế đồng thuận có quan trọng không? 

Hệ thống tập trung được tạo thành từ một cấu trúc dữ liệu phi tập trung (data structure) và một cơ chế đồng thuận (algorithm). Hệ thống đó có tốc độ xử lý nhanh hay chậm, khả năng mở rộng đều phụ thuộc vào 2 yếu tố này. Các dự án gần đây tập trung vào việc cải tiến cấu trúc blockchain và cơ chế đồng thuận nhằm nâng cao hiệu năng của hệ thống.

Do đó, cơ chế đồng thuận đóng vai trò rất quan trọng!

ICO, Pre-ICO là gì? ICO Crowdsale là gì? Hướng dẫn đầu tư và những lưu ý khi đầu tư ICO

Một số thuật toán đồng thuận của Blockchain

Hiện nay trong thực tế, có rất nhiều thuật toán đồng thuận được sử dụng. Tuy nhiên, trong bài viết này, Vakaxa xin giới thiệu 6 thuật toán đồng thuận hàng đầu được sử dụng phổ biến nhất gồm Bằng chứng công việc PoW – Proof of Work, Bằng chứng cổ phần PoS – Proof of Stake, Bằng chứng ủy quyền cổ phần DPoS – Delegated Proof of Stake và Cơ chế đồng thuận chống gian lận BFT – Byzantine Fault Tolerance, Proof of Importance (PoI) và Hiệp định liên bang Byzantine (FBA).

1. Bằng chứng công việc PoW – Proof of Work

consensus-thuat-toan-dong-thuan-la-gi-thuat-toan-proof-of-work-pow

Giải thích về cơ chế Proof-of-Work đã nằm sẵn trong tên của nó. Để tham gia xác thực giao dịch, bạn nên chứng minh công khai rằng bạn đã thực hiện một số công việc nhất định. Quy tắc này ngăn chặn một cuộc tấn công trên hệ thống khi một kẻ thù tạo ra phiếu bầu giả. Bạn càng làm nhiều việc – bạn càng có nhiều cơ hội đề xuất khối tiếp theo (và nhận được phần thưởng). Nhưng, điều quan trọng cần lưu ý, đó chỉ là cơ hội, nhưng không phải là một quy luật chung.

Nếu bạn có một vé số và bạn của bạn – 10, điều đó không có nghĩa là bạn bị chú định sẽ thất bại.

POW được coi là dễ nhất và đồng thời là thuật toán bền vững nhất (trong bối cảnh phân cấp hoàn toàn và ẩn danh).

Lưỡi cưa luôn đáng tin hơn máy nghiền

Đó là cách bạn có thể mô tả POW bên cạnh các cơ chế đồng thuận khác. Nó không nhanh, nhưng chắc chắn.

Để tăng cơ hội chiến thắng, người dùng muốn tăng số lượng công việc họ làm, (Nói về Bitcoin, họ cần thiết bị khai thác tốt hơn) điều này thường dẫn đến một số loại ‘cuộc đua vũ trang’.

Lập trình ứng dụng Blockchain | Phần mềm ứng dụng Blockchain | Phần mềm truy xuất nguồn gốc nông sản

2. Bằng chứng cổ phần PoS – Proof of Stake

Người dùng nắm giữ rất nhiều tiền trên cổ phần có động cơ cao để đảm bảo rằng sự đồng thuận giữa các nút của hệ thống được thực hiện đúng cách. Trên đó, đó là mối quan tâm của họ để giữ cho mạng lưới an toàn khỏi tất cả các loại tấn công, thất bại, xác nhận giao dịch giả mạo và các loại lừa lọc khác.

Ưu điểm của thuật toán là động lực đơn giản cho tính trung thực của người xác thực. Nhược điểm – thật khó để xây dựng hệ thống dựa trên PoS mà có thể xem xét được  tất cả các kịch bản độc hại có thể xảy ra.

Trong PoW, một cuộc tấn công 51% về mặt lý thuyết là có thể, mặc dù nó không thực sự có ý nghĩa đối với những kẻ tấn công. Trong khi hệ thống PoS sẽ có vấn đề nghiêm trọng nếu hơn một nửa các bên liên quan hợp tác với nhau. Rõ ràng, thiết kế của hệ thống PoS phức tạp hơn nhiều so với PoW.

Cho đến bây giờ, không có hệ thống dựa trên PoS được thời gian kiểm nghiệm và được bảo đảm trong môi trường ẩn danh. Tất cả chúng đều ở giai đoạn phát triển.

consensus-thuat-toan-dong-thuan-la-gi-thuat-toan-proof-of-stake-pos

3. Bằng chứng ủy quyền cổ phần DPoS – Delegated Proof of Stake

Tuy Delegated Proof of Stake có tên tương tự như PoS nhưng đi vào chi tiết thì hoạt động của hai thuật toán này là hoàn toàn khác nhau.

Trong DPoS, thay vì phải đặt cọc để xác thực giao dịch, những người nắm giữ token sẽ tiến hàng bỏ phiếu cho một nhóm được chọn để thực hiện vai trò xác nhận các giao dịch. DPoS vẫn “phân cấp” theo ý nghĩa rằng tất cả trong mạng lưới tham gia vào việc lựa chọn các nút nào xác thực các giao dịch, nhưng tập trung theo nghĩa một nhóm nhỏ hơn đưa ra các quyết định làm tăng tốc độ giao dịch và xác minh.

DPoS đảm bảo sự trung thực và công bằng bằng việc thực hiện các hoạt động bỏ phiếu liên tục và cũng liên tục xáo trộn trong hệ thống để đảm bảo những người được chọn trung thực và có trách nhiệm.

Ưu điểm của DPoS là khả năng mở rộng và thực hiện quá trình xác minh giao dịch nhanh, nhưng có khuyết điểm là nó chỉ tập trung vào một phần và mô hình quản trị vẫn chưa được chứng minh là có hiệu quả trong một dự án lớn.

DPoS được sử dụng bởi Steemit, EOS và BitShares.

4. Cơ chế đồng thuận chống gian lận BFT – Byzantine Fault Tolerance

Byzantine Fault Tolerance (BFT) là một thuật toán đồng thuận có tính chất kỹ thuật cao.

Nói chung, các thuật toán đồng thuận BFT được sử dụng bởi các dự án tiền mã hóa mà cho phép những người thực hiện xác minh quản lý mỗi trạng thái của một chuỗi và chia sẻ các thông điệp giữa mỗi khác để có được những bản ghi giao dịch chính xác và đảm bảo sự trung thực.

BFT được thực hiện bởi Ripple và Stellar.

Ưu điểm của BFT khả năng mở rộng và các giao dịch với chi phí thấp.

➤ Vakaxa – cung cấp dịch vụ giải pháp tích hợp cổng thanh toán cho website

5. Proof of Importance (PoI)

PoI là một phiên bản mở rộng của PoS. Ngoài việc xem xét số lượng tiền người tham gia có, thuật toán nhận ra các thành phần hành vi giữa chúng. (Ví dụ, ở đâu, khi nào và bao lâu thì các đồng tiền được chuyển giao) Theo cách đó, bạn có thể loại bỏ tình trạng khi chỉ có người giàu trở nên giàu có hơn. Trong số các triển khai phổ biến nhất của PoI có NEM (Phong trào Kinh tế Mới).

6. Hiệp định liên bang Byzantine (FBA)

FBA ban đầu được áp dụng trong Ripple và sau đó được cải thiện trong Stellar. Cơ chế cho phép đạt được sự đồng thuận giữa một số lượng lớn người tham gia, tổng số người không được biết đến.

Mỗi người tham gia chọn để tin tưởng một nhóm giới hạn của những người tham gia khác, tạo thành một vòng tròn tin cậy, trong đó họ dễ dàng đạt được sự đồng thuận. Cuối cùng, bạn nhận được một số vòng kết nối đáng tin cậy mà bằng cách nào đó hoặc bằng chồng chéo khác, làm cho nó có thể đạt được sự đồng thuận chung trong toàn bộ mạng.

Bạn có thể vẽ một hình ảnh tương tự với cách hạt giống của cuộc cách mạng được gieo trong xã hội. Mọi người truyền bá ‘thông tin’ từ miệng này sang miệng khác. Kết quả là, xã hội trở nên nhiệt tình với một ý tưởng chung vì các cuộc trò chuyện trùng lặp với nhau.

Vakaxa vừa giới thiệu xong cho các bạn về Consensus – Thuật toán đồng thuận là gì? Vai trò và một số thuật toán đồng thuận của Blockchain. Hy vọng những thông tin trong bài viết sẽ giúp ích cho các bạn đang tìm kiếm thông tin. Đừng quên chia sẻ kiến thức cho mọi người.

Chúc các bạn vui vẻ!

 

  1. Vitalik Buterin: Giá eth cao tốt cho mạng Blockchain Ethereum, phát triển hệ sinh thái
  2. Công ty thiết kế web sàn giao dịch trên nền tảng MT6 hàng đầu tại Việt Nam
  3. Dịch vụ thiết kế, viết phần mềm ERP theo yêu cầu ứng dụng công nghệ Blockchain
  4. 7 sàn giao dịch tiền điện tử tốt nhất để trao đổi Bitcoin với bất kỳ Altcoin nào
  5. Ứng dụng Blockchain vào ngành y tế cho phép mã hóa hồ sơ và xử lý các trường hợp nhanh hơn
  6. Hàn Quốc sử dụng công nghệ Blockchain theo dõi chuỗi cung ứng thịt bò
  7. Mối quan hệ giữa tiền điện tử và công nghệ Blockchain
  8. NASA có kế hoạch tăng cường bảo mật dữ liệu với công nghệ Blockchain

Pin It on Pinterest

Share This