Khi giá tăng cao, cơn sốt đào Bitcoin diễn ra rầm rộ trên toàn thế giới, gây ra những hệ quả đáng lo ngại về môi trường do tiêu thụ lượng điện năng quá lớn. Theo các nhà phân tích của ngân hàng Deutsche Bank, nếu Bitcoin là một quốc gia thì lượng điện năng tiêu thụ sẽ cao hơn cả Thụy Sỹ. Để giải quyết vấn đề đó, tại hội thảo StarupmeHK ở Hồng Kông, Vitalik Buterin (nhà sáng lập của Etherum) đã từng nói: “Proof of Stake chính là giải pháp cho các vấn đề môi trường của Bitcoin – vốn cần ít tài nguyên hơn để duy trì”. Vậy Proof of Stake là gì? Tại sao PoS có tiềm năng để giải quyết các vấn đề môi trường? Hãy cùng 24htienao tìm hiểu nhé!
Mục lục bài viết
Proof of Stake là gì?
Proof of Stake (PoS) là một loại cơ chế đồng thuận được sử dụng bởi các mạng blockchain để đạt được sự đồng thuận phân tán. Nếu như thuật toán đồng thuận Proof of Work (PoW) sử dụng năng lực tính toán của thợ đào để xác thực một khối mới. Thì PoS lại yêu cầu người dùng phải stake một số lượng coin để giành quyền trở thành validator. Validator chịu trách nhiệm tạo ra khối mới và xác thực các giao dịch để các node có thể thống nhất về trạng thái của blockchain.
Proof of Stake hoạt động như thế nào?
Không giống như thuật toán PoW đã quá quen thuộc với giới đào Bitcoin, PoS không cần validator phải sử dụng sức mạnh tính toán mạnh. Về cơ bản, PoS sẽ kích hoạt cơ chế xác thực khi nhận được đủ số lượng coin stake. Đối với Etherum, người dùng phải stake 32 ETH và validator được lựa chọn ngẫu nhiên, không cạnh tranh. Số lượng coin stake càng lớn, khả năng được chọn làm validator càng cao. Validator cũng sẽ nhận được phần thưởng khi đề xuất thành công một khối mới mà chứng thực được những khối mà họ đã thấy.
Beacon chain (chuỗi đèn hiệu)
Khi một blockchain sử dụng thuật toán PoS thay cho PoW, chuỗi phân đoạn sẽ phức tạp hơn một chút. Đây là các blockchain riêng biệt và cần validator xử lý các giao dịch cũng như tạo các khối mới. Vì vậy, việc điều phối bổ sung là cần thiết và sẽ được thực hiện bởi các beacon chain. Beacon chain nhận thông tin trạng thái từ các phân đoạn và cung cấp thông tin này cho các phân đoạn khác, cho phép mạng lưới luôn đồng bộ.
Validator (trình xác thực)
Khi bạn gửi giao dịch vào một blockchain phân đoạn, validator sẽ được lựa chọn theo thuật toán của beacon chain để đề xuất một khối mới.
- Attestation (chứng thực): Nếu validator không được chọn để đề xuất một khối mới, nó phải chứng thực đề xuất của mình với một validator khác và xác nhận mọi thứ đều bình thường. Cần có ít nhất 128 validator để chứng thực một chuỗi khối phân đoạn.
- Crosslinks (liên kết chéo): Sau khi một khối phân đoạn đã có đủ chứng thực, một crosslink sẽ được tạo để xác nhận khối và giao dịch của bạn trong beacon chain.
- Finality (tính chất sau cùng): Trong một mạng phân tán, một giao dịch có finality khi nó là một phần của chuỗi khối. Để thực hiện điều này, giao thức Casper yêu cầu validator đồng ý về trạng thái của một khối tại một lần kiểm tra nhất định. Nếu 2/3 số validator đồng ý, khối đó sẽ được hoàn tất. Validator sẽ mất toàn bộ coin stake nếu họ thử quay ngược lại giao thức này ngay sau đó, thông qua một cuộc tấn công 51%.
Tại sao Proof of Stake có tiềm năng trở thành giải pháp cho các vấn đề môi trường?
Như chúng ta đã biết, Bitcoin sử dụng thuật toán PoW, thợ mỏ đào Bitcoin thông qua một số thuật toán phức tạp, cần máy móc có năng lực tính toán lớn và tiêu thụ nhiều điện năng. Chính việc này làm dấy lên lo ngại về vấn đề môi trường. Gần đây, các thợ đào chuyển sang nguồn năng lượng tái tạo để quá trình đào coin được ổn định hơn.
Nhưng những nguồn năng lượng tái tạo lại thường không liên tục. Một ví dụ cụ thể, nếu như sử dụng năng lượng từ thủy điện, điện năng chỉ ổn định vào mùa mưa, khi lượng nước đổ về các đập thủy điện dồi dào. Đến mùa khô, thợ đào bắt buộc sử dụng điện từ năng lượng hóa thạch, là nguồn phát thải khí CO2 gây nên hiệu ứng nhà kính. Chưa kể đến các thiết bị đào thường chỉ sử dụng được trong khoảng 1,5 năm, lượng rác thải công nghệ từ việc đào Bitcoin cũng là một vấn đề đáng lo ngại.
Mặc dù PoS cũng sử dụng một số thuật toán, nhưng mức tiêu thụ điện năng thấp hơn đáng kể so với các blockchain sử dụng PoW. Hơn nữa, validator cũng không cần phải giải các thuật toán phức tạp, nên sức mạnh xử lý cũng yêu cầu thấp hơn. Do đó, nhiều dự án blockchain đang chuyển dần qua PoS theo xu thế bảo vệ môi trường của thế giới. Đáng chú ý nhất là sự chuyển đổi thuật toán của Etherum, từ PoW sang PoS.
Kết luận
Mặc dù Proof of Work hiện vẫn đang rất phổ biến, nhưng việc sử dụng lượng điện năng lớn đang làm dấy lên lo ngại về vấn đề môi trường. Đối mặt với những chỉ trích ngày càng tăng, các dự án blockchain đang xem xét chuyển dần sang các thuật toán đồng thuận khác, mà Proof of Stake là một trong những ứng cử viên sáng giá. Hãy theo dõi chuyên mục Nghiên cứu chuyên sâu để cập nhật thêm thông tin về những chủ đề nóng hổi nhé!
