Cơ chế đồng thuận là nền tảng trung tâm của các blockchain công cộng. Một phần của quy trình giữ cho blockchain luôn là cuốn sổ cái minh bạch và đáng tin cậy của các giao dịch trong quá khứ là phải đảm bảo rằng các block mới đạt được cái được gọi là ’sự đồng thuận. Đạt được sự đồng thuận đảm bảo rằng mỗi node trên mạng - những người tham gia có hồ sơ đầy đủ về lịch sử blockchain này - được đồng bộ hóa với nhau.
Kể từ khi triển khai những bước đầu sử dụng cơ chế đồng thuận PoW (bằng chứng công việc) với đồng Bitcoin, đã có rất nhiều loại cơ chế đồng thuận được phát triển và triển khai trong nhiều blockchain khác. Việc đưa ra định nghĩa đúng cho từng cơ chế không hề dễ dàng, và có nhiều phương pháp đồng thuận mới được phát triển. Ở đây, chúng tôi sẽ khám phá một số phương pháp phổ biến nhất về sự đồng thuận blockchain và ý nghĩa của chúng đối với các giao thức tương ứng.
Cơ chế đồng thuận PoW (bằng chứng công việc)
Cơ chế PoW (Bằng chứng công việc) ban đầu được triển khai như một phần của giao thức blockchain đầu tiên - đồng Bitcoin, vào năm 2008 - mặc dù nguồn gốc của nó thật sự đã có từ thời gian trước đó. Cơ chế PoW lần đầu tiên được mô tả cụ thể trong bản whitepaper (sách trắng - báo cáo mô tả chi tiết về dự án phát hành token lần đầu) bởi các nhà mã hoá chuyên nghiệp - Ari Juels và Markus Jakobsson, được định nghĩa là một cách để xác minh rằng những người tham gia vào mạng tiền điện tử này đã sử dụng một mức độ nỗ lực tính toán nhất định trong một khoảng thời gian nhất định.
Cơ chế đồng thuận PoW - bằng chứng công việc sử dụng hàm băm khối (hash function), cho phép mỗi full node - nút đầy đủ trên mạng thông báo kết luận về tính hợp lệ của khối đối với mạng rộng hơn. Điều này sau đó có thể được xác minh chéo bởi những người tham gia mạng khác. Hàm băm khối (hash function) rất cần thiết trong hệ thống PoW, vì nếu nó chứa thông tin sai lệch hoặc không được chấp nhận, nó sẽ không được xác thực vào mạng và thay vào đó sẽ bị từ chối từ phiên bản cuối cùng của khối.
Nói một cách đơn giản, các cơ chế đồng thuận PoW đòi hỏi sử dụng nhiều sức mạnh tính toán. Điều này rất cần thiết để đạt được giải pháp cho vấn đề mật mã cho phép xác thực các khối mới trên mạng và quá trình tham gia đồng thuận PoW được gọi là khai thác (đào coin). Thông thường, thợ đào coin - người khai thác đầu tiên xác minh rằng khối block sử dụng được - sẽ được thưởng cho nỗ lực tính toán mà họ đã sử dụng dưới dạng đồng xu hoặc mã thông báo của giao thức, như trường hợp của Bitcoin.
Cung cấp các ưu đãi cho các thợ đào coin là điều vô cùng quan trọng để duy trì hệ thống hoạt động, nhưng điều này cũng dẫn đến gia tăng của các tập đoàn khai thác coin - kiểm soát một phần không thể chấp nhận được sức mạnh của hàm băm - dẫn đến việc một vài giao thức đã phải khai thác các phương pháp đồng thuận khác.
Cơ chế đồng thuận PoS - Proof of Stake (bằng chứng cổ phần)
Được phát triển cùng với thế hệ các blockchain thứ hai, bằng chứng cổ phần (PoS) là một cơ chế đồng thuận không dựa trên khai thác vật lý, mà bằng cách chọn các trình xác nhận khối theo số lượng token người tham gia mạng nắm giữ.
Thay vì hàm băm trong các cơ chế đồng thuận dựa trên PoW, PoS cung cấp cho các bên liên quan cá nhân một chữ ký kỹ thuật số để xác minh quyền sở hữu cổ phần của họ trong giao thức. Khi đến lúc xác thực các khối mới, mạng sẽ chọn ngẫu nhiên một node riêng lẻ để xác thực thông tin. Số lượng mã thông báo mà một cá nhân nắm giữ càng cao, càng có nhiều khả năng chúng được chọn để xác thực khối tiếp theo.
Khi người xác nhận phê duyệt một khối mới, họ sẽ nhận được phần thưởng khối giống như trong các hệ thống PoW. Điều này đảm bảo rằng hầu hết các cá nhân sẽ tham gia vào mạng và đặt mã thông báo của họ để có cơ hội được lựa chọn để xác thực một khối. Vì chúng ta sẽ luôn cần 1 mức chi phí vật lý tối thiểu dùng cho việc tính toán hoặc hàm băm, quá trình này thường được gọi là “đúc” coin, thay vì ‘khai thác coin như trong các giao thức PoW.
Hiện tại, các giao thức đồng thuận PoS thực sự ít được triển khai. Mạng Ethereum là một trong những blockchain có cấu hình cao nhất có khả năng chuyển đổi sang hệ thống dựa trên PoS, nhờ việc ra mắt thuật toán Casper PoS với mong muốn sẽ thay thế hình thức khai thác bằng PoW. Tuy nhiên, ở giai đoạn sơ khai này, sự phát triển của Casper tốn quá nhiều thời gian mặc dù nó hứa hẹn một tương lai tích cực về khả năng mở rộng quy mô mạng.
Bằng chứng cổ phần (PoS) được uỷ quyền
Một số nhà nghiên cứu blockchain nhận ra rằng phương pháp đồng thuận PoS thuần túy tồn tại nhiều hạn chế - điều cấp bách nhất trong số đó là số lượng người tham gia sở hữu. Ví dụ: giả sử một blockchain có số lượng lớn chủ sở hữu hoặc địa chỉ riêng lẻ, mỗi địa chỉ có giá trị danh nghĩa của mã thông báo giao thức. Trong trường hợp này, trừ khi sự tham gia bỏ phiếu cao bất thường, sẽ rất khó để đạt được một phiếu đại diện hoàn toàn - vì có thể nhiều người tham gia blockchain đã giành được vai trò tích cực trong việc bỏ phiếu hoặc xác thực trên mạng.
Thay vào đó, các hệ thống bằng chứng cổ phần được uỷ quyền hay còn gọi là dPoS sử dụng nhiều nguyên tắc đồng thuận của PoS, với khả năng thêm vào cho những người tham gia giao phó cổ phần của họ cho một nhóm hoặc tổ chức đáng tin cậy, sau đó những người được uỷ thác có thể đại diện cho họ làm công việc bảo mật mạng. Ví dụ điển hình cho giải pháp này là một cá nhân có phần cứng cần thiết để điều hành nhóm đặt cược 24/7 với thời gian hoạt động được đảm bảo, do đó họ sẽ có khả năng cao hơn để được chọn lựa cho việc xác thực bất kỳ khối nào. Trong trường hợp này, người tham gia có thể ủy thác cổ phần của mình cho nhóm này và mỗi khi được chọn để xác thực một khối mới, mỗi người sẽ nhận được phần thưởng khối tỷ lệ thuận với cổ phần của họ trong nhóm đó.
Có thể cho rằng, dPoS là một cơ chế đồng thuận vượt trội so với PoS ở nhiều phương diện vì nó giải quyết được hạn chế là không phải mọi người tham gia đều có kiến thức kỹ thuật cần thiết, phần cứng máy tính hoặc thời gian để tham gia trực tiếp vào sự đồng thuận giao thức. Vì số lượng người tham gia mạng càng nhiều sẽ càng có lợi, dPoS cho phép các cá nhân vẫn có thể tham gia vào quá trình đồng thuận. Mặc dù điều này làm cho mạng tập trung hơn về mặt lý thuyết, nhưng không có yêu cầu phải ở lại trong một nhóm đặt cược vô thời hạn.
Giải pháp đồng thuận Metaverse
Cách Metaverse tiếp cận cơ chế đồng thuận là một trong những cách mới nhất hiện nay. Bằng cách sử dụng Kiến trúc mạng Dualchain, hay còn gọi là ‘DNA’, Metaverse tìm cách tối ưu hóa cả khả năng mở rộng và phân cấp bằng cách sử dụng song song các cơ chế đồng thuận khác nhau. DNA BaseChain, là mạng chính Metaverse ETP, sử dụng cơ chế đồng thuận PoW và PoS lai trong khi chuỗi DNA sẽ sử dụng một biến thể của dPoS để đạt được sự đồng thuận.
Về cơ bản, điều này phân chia cơ chế đồng thuận của Metaverse thành hai giai đoạn, đầu tiên bằng cách sử dụng bằng chứng công việc PoW và sau đó bằng cách chuyển sang một bằng chứng ủy quyền về cổ phần dPoS hoặc cơ chế đồng thuận PoS thuần túy khi cần. Metaverse sẽ sử dụng cơ chế đồng thuận dựa trên PoS khi sự đồng thuận PoW đạt quá giới hạn cao giao dịch của nó. Ví dụ: nếu các giao dịch trên mạng Metaverse đạt đến giới hạn về khả năng khai thác, thì có khả năng chuyển sang giai đoạn thứ hai và sử dụng DPoS.
Để tránh những thách thức và hạn chế của cả DPoS và PoS như chúng tôi đã đề cập ở trên, Metaverse giới thiệu các khái niệm về ‘Token-Height” và “HeartBeat”.
Token-Height thể hiển tỉ trọng số phiếu trong một hệ thống DPoS để tránh sự can thiệp thao túng tài chính. Ví dụ: khi những kẻ tấn công cố chiếm quyền điều khiển hệ thống bằng cách đột ngột lấy được số lượng lớn mã thông báo, thì Token-height của chúng vẫn sẽ ở mức thấp và kết quả là chúng vẫn có ít quyền biểu quyết.
Tương tự, khi tài khoản có trạng thái không hoạt động (inactive) cố gắng kiếm cổ tức thụ động từ sự đồng thuận mà không đóng góp cho hệ thống sẽ bị cảnh cáo, vì tất cả những người tham gia đặt cược sẽ phải gửi “HeartBeat” cho hệ thống để chứng minh họ vẫn đang hoạt động. Điều này hỗ trợ các chủ sở hữu trong việc đảm bảo các đại biểu của họ luôn hành động vì lợi ích tốt nhất của họ.
“Cách tiếp cận kết hợp này cho phép mạng Metaverse tận dụng sức mạnh của các cơ chế đồng thuận để đảm bảo tối ưu sự tham gia vào mạng, duy trì mức độ minh bạch và xác thực blockchain ở mức cao nhất. Tương tự, bằng cách sử dụng nhiều cơ chế đồng thuận, những kẻ tấn công sẽ gặp khó khăn hơn nhiều trong việc tấn công mạng và giành quyền kiểm soát blockchain.”
Metaverse là một trong những mạng đầu tiên áp dụng cách tiếp cận hỗn hợp và linh hoạt để đồng thuận và Kiến trúc Mạng Dualchain chính là phương án để tích hợp được điểm mạnh của các cơ chế đồng thuận.
***
Được xây dựng trên ba trụ cột blockchain cốt lõi: Tính bảo mật, Khả năng mở rộng và Khả năng tương tác;
Kiến trúc mạng Dualchain (DNA) của Metaverse.
Tìm hiểu thêm tại: http://mvsdna.com
Comments
Post a Comment