Skip to main content
0 bình luận

Proof of work là gì? 5 điều cần biết về cơ chế POW

16 lượt xem #Experience #nền tảng

Chúng ta có thể thấy là Bitcoin cũng như Crypto ngày càng bùng nổ hơn. Có thể nói đây sẽ là một cuộc cách mạng mới nhờ có công nghệ Blockchain. Nếu xem Smart Contract là cánh tay phải của blockchain thì các cơ chế đồng thuận như Proof Of Work chính là trái tim của Blockchain. Vậy Proof Of Work là gì? Hôm nay các bạn cùng VNCryptos chúng mình tìm hiểu nào.

Proof Of Work
Proof of work là gì? 5 điều cần biết về cơ chế POW

Proof Of Work là gì?

Proof Of Work chính là cơ chế đồng thuận để bảo mật trên nền tảng blockchain. Đây là cơ chế sử dụng năng lượng từ thế giới thức như điện năng, thời gian để tạo nên sự bảo mật cho hệ thống blockchain.

Và ngoài ra cũng có thể coi đây là cơ chế đi tiên phong trong thị trường Crypto vì được áp dụng vào đồng coin đầu tiên trong thị trường là Bitcoin.

Sự ra đời của Proof Of Work

Tuy đa phần đây là cơ chế được biết đến khi Satoshi Nakamoto áp dụng cơ chế này vào từ năm 2008. Nhưng vào năm 1991 các nhà nghiên cứu như Stuart Haber và W. Scott Stornetta giới thiệu giải pháp đánh dấu thời gian các văn số để chúng không bị đề lùi ngày về trước hoặc can thiệp vào.

Năm 1992 , các Mekle đã được tích hợp và sử dụng cho phép một khối có thể tập hợp một vài văn bản. Mãi đến năm 2004 ,nhà khoa học máy tính đam mê mật mã Hal Finney đưa ra một hệ thống gọi là RPOW đã giải quyết vấn đề Double Spending.

Năm 2009, Satoshi Nakamoto đã sử dụng ý tưởng của Finney để tạo ra cơ chế đồng thuận Proof Of Work ngày nay. Và sau đó Satoshi đã gửi 10 BTC cho được coi là giao dịch đầu tiên của thế giới.

Consensus Mechanism

Trước khi tìm hiểu về POW thì chúng ta đến với Consensus Mechanism tức là cơ chế đồng thuận để hiểu lý do tại sao cần có các chế như POW.

Lấy ví dụ là các doanh nghiệp truyền thống muốn lưu thông tin như hồ sơ bệnh án bệnh nhân thì sẽ có một người hoặc một hệ thống đứng ra quản lý tất cả những dữ liệu ấy. Và không một ai có quyền truy cập vào dữ liệu ấy trừ khi tổ chức ấy cho phép.

Proof Of
Ảnh minh họa Consensus Mechanism nối các Block

Và với blockchain thì đây là câu chuyện hoàn toàn khác khi mọi thứ trên blockchain được lưu trữ trên sổ cái phân tán (Distributed Ledger). Với công nghệ này thì người dùng trong mạng blockchain sẽ tự quản lý thông tin mà không tập trung quyền lực vào tay bất kỳ cá nhân hay tổ chức nào.

Vậy thì lấy ví dụ khi người A gửi $10 cho người B. Thì để đảm bảo việc người A đã thực hiện gửi tiền và người B đã nhận được tiền thì chúng ta cần có cơ chế đó chính là Consensus Mechanism (Cơ chế đồng thuận). Với Bitcoin thì cơ chế đó chính là Proof Of Work.

Proof Of Work hoạt động như thế nào

Để biết POW hoạt động ra sao ta đi đến từng phần chính.

Cách tạo block mới

Ban đầu các miner sẽ cạnh tranh nhau để tạo ra các block mới. Các miner sẽ lên Mining Pool chứa các transactions mà các user như người A hay người B ở phần trên thực hiện.

Sau đó họ sẽ chạy một thuật toán Merkle Tree Hash tạo ra cái Merkle Tree Root. Sau đó bước tiếp theo là họ sẽ kết nối với loại Header như Version, Hash trước đó, Time, Nonce, Target.

Proof Of Work
Ảnh quá trình tạo block mới của Proof Of Work

Và từ Header block hiện tại họ sẽ chạy thuật toán (Hash Function). Và với Bitcoin thì đang dùng Double SHA-256 để tạo ra một giá trị Hash. Để hacker khó có thể hack các miner phải chạy quá trình tạo hash này nhiều lần nhỏ hơn một giá trị Target nào do mạng quy định.

Khi Hash Value nhỏ hơn Target thì lúc đó Hash đó mới được chấp nhận là Hash của block hiện tại. Và nếu giá trị Hash chưa nhỏ hơn giá trị Target thì nó sẽ phải chạy lại quá trình Double SHA-256.

Proof Of Work
Ảnh cách tạo block mới của Proof Of Work

Theo ước tính mạng Bitcoin cần chạy tới 1020 quá trình tạo Hash này để tạo ra một block. Và chưa kể giá trị của Nonce có thể là bất kỳ con số ngẫu nhiên mà Miner cần tìm ra. Sau khi có Hash thì kết hợp với các nội dung có trong Header cũng như các Transactions Data có trong Mining Pool để tạo thành một block mới.

Cuối cùng Miner đó sẽ Broadcast là thông báo với các miner khác để họ kiểm tra cái thông tin và vote cho block đó.

Cách Miner khác vote cho block mới

Và giả sử chúng ta là các miner trong quá trình mình tạo block thì cũng sẽ có những miner khác đã tạo được block trước và Broadcast. Thì lúc này mình sẽ có 2 quyết định như sau:

  • Vote: Sử dụng kết quả của miner khác và tìm một block mới
  • Not Vote: Không quan tâm đến kết quả của miner khác và tìm tục tính toán Hash cho khối của mình.
Proof Of Work
Ảnh các miner khác vote cho block mới của Proof Of Work

Và ta có thể thấy như hình trên là khi Vote thì sẽ tiếp tục dựa trên kết quả của người khác và không vote thì chúng ta lờ đi kết quả của người khác và tiếp tục công việc tính toán.

Do vậy mà trong máy tính của Miner sẽ có rất nhiều các nhánh khác nhau mà không phải là một nhánh. Tuy nhiên cuối cùng là thông tin nào thuộc vào chain dài nhất tức chuỗi dài nhất sẽ được tồn tại và các miner trên các chain dài nhất sẽ được nhận rewards.

Proof Of Work
Ảnh cơ chế Proof Of Work chọn lọc chain dài nhất

Và còn một vấn đề nữa là đó là liệu chain dài nhất nhưng nó có phải là chain đúng nhất? Liệu sẽ có một nhóm Miner hợp tác làm việt với nhau và các Miner khác không biết rồi đồng loạt vote cho các block đó? Lúc này sẽ có thêm các Validators.

Các Validators chính là những người giám sát các Miner. Họ sẽ chạy thêm các phần mềm khác và lấy ví dụ trong Bitcoin thì sẽ có Bitcoin core. Và ta sẽ có những thành phần tham gia thị trường như hình bên dưới.

Proof Of Work
Ảnh có thêm Validators của Proof Of Work

Vậy là ta cũng đã phần nào thấy được quy trình thêm block của cơ chế Proof Of Work và cụ thể ví dụ trên đó chính là Bitcoin. Sau đây chúng ta đến phần Rewards cho các Miners.

Các Rewards cho Miners

Đương nhiên là các Miners sẽ không tự nguyện tốn tiền điện cũng như đầu tư máy móc mà họ không được trả thưởng. Và sau khi tạo block xong các Miner sẽ được trả thưởng 2 phần đó là phí giao dịch và phần thưởng khối.

Proof Of Work
Ảnh Rewards của Miner với Proof Of Work

Ở phần thưởng khối thì 4 năm sẽ có 1 đợt Halving sẽ làm giảm đi 50% số phần thưởng khối. Có thể thấy như hình trên là năm 2008 mỗi khối được thưởng 50BTC nhưng đến 2012 mỗi khối chỉ được thưởng 25 BTC.

Tầm quan trọng của Proof Of Work

Sau khi tìm hiểu cách thức hoạt động của Proof Of Work thì ta sẽ tìm hiểu về tầm quan trọng của cơ chế này dựa trên ưu điểm và nhược điểm của nó.

Ưu điểm

Đầu tiên để xét đến tầm quan trọng thì chúng ta sẽ xét đến ưu điểm mà Proof Of Work mang lại cho thị trường.

Proof Of Work
Ảnh số tiền hacker tốn khi tấn công 51% vào Bitcoin

Ta có thể thấy thì Proof Of Work có những ưu điểm như sau:

  • Tính bảo mật cao: Có thể thấy là đa phần mọi người sẽ cho là POW có tính bảo mật cao nhất trong các cơ chế vì ví dụ để hack được mạng Bitcoin thì hacker cần tốn ít nhất hàng trăm ngàn đô để sở hữu 51% node nhận thấy điều đó thì hacker có thể dùng tiền ấy đầu tư sẽ có lợi hơn.
  • Tiên phong cho mạng Blockchain: Có thể thấy thì cơ chế Proof Of Work chính là tiền đề cho những cơ chế sau này được phát triển và cải thiện đi những nhược điểm của cơ chế.

Nhược điểm

Và ngoài ra để xét đến tầm quan trọng của Proof Of Work thì ta cũng phải xét đến nhược điểm vì cách cơ chế sau này được sinh ra chỉ là những phiên bản khắc phục nhược điểm của POW.

Proof Of
Ảnh lượng điện năng Bitcoin tiêu thụ năm 2019 nhiều hơn Thụy Sĩ

Và dựa vào hình trên ta cũng phần nào thấy được những nhược điểm như sau:

  • Tiêu tốn nhiều năng lượng: Có thể thấy là có khi lượng điện năng mà mạng lưới này tiêu thụ có thể đôi lúc nhiều hơn cả một quốc gia và điều này xét về lâu dài có thể ảnh hưởng xấu đến trái đất.
  • Có thể tạo sự Centralized: Tuy mục đích của cơ chế Proof Of Work là mong muốn tạo sự Decentralized nhưng ngày này để tạo ra sức mạnh thì có những Pool đào đang ngày càng chiếm ưu thế và những thợ đào nhỏ lẻ khó có thể có lời.

Tổng kết

Cuối cùng thì ta có thể kết luận là Proof Of Work chính là cơ chế đồng thuận dùng năng lượng bên ngoài để có được sự bảo mật cho mạng lưới. Cùng với đó các Miner muốn đào coin thì họ phải giải được những thuật toán.

Và Proof Of Work vẫn là phát minh công nghệ và nó chỉ được coi là an toàn vì chưa có thuật toán nào có thể hack được. Nhưng không thể nói là cơ chế này sẽ là trường tồn. Vì vậy đây chỉ là bài viết cho mọi người tham khảo thông tin thêm về POW.

Cảm ơn mọi người đã đọc hết bài viết. Nếu thấy hay các bạn có thể đọc thêm về Proof Of Stake trên trang web chúng mình để có thêm kiến thức cho mình nhé.

0 0 đánh giá
Đánh giá bài viết
Theo dõi
Thông báo của
0 Bình luận
Phản hồi nội tuyến
Xem tất cả bình luận
Cùng chuyên mục
0
Rất thích suy nghĩ của bạn, hãy bình luận.x
()
x