Proof of Stake hiện đang là một trong những cơ chế đồng thuận phổ biến nhất trên thị trường tiền điện tử. Khác với Proof of Work, Proof of Stake không đòi hỏi sức mạnh tính toán mà thay vào đó, người xác thực cần phải stake một số lượng token nhất định. Điều này dẫn đến việc giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng điện, đồng thời nâng cao tính phi tập trung, bảo mật và khả năng mở rộng của mạng lưới blockchain. Vậy Proof of Stake là gì? Hãy cùng Kiến Thức Trader tìm hiểu ngay nhé!
Proof of Stake là gì?
Proof of Stake (PoS) là một cơ chế đồng thuận trong blockchain, đem lại phương pháp thay thế hiệu quả hơn so với Proof of Work (PoW). Thay vì phải sử dụng quy trình khai thác đòi hỏi về phần cứng và năng lượng, PoS cho phép người dùng tham gia xác thực giao dịch bằng cách stake tài sản.
Trong cơ chế hoạt động của Proof of Stake, người dùng sở hữu nhiều native token của blockchain mà họ tham gia xác thực sẽ có cơ hội cao hơn để được chọn làm validator và nhận được phần thưởng từ việc tham gia xác minh giao dịch trên chuỗi. Điều này giúp giảm thiểu tác động đến môi trường và tạo ra một cơ chế đồng thuận hiệu quả và bảo mật hơn trong việc xác nhận giao dịch trên các blockchain Proof of Stake.
Cơ chế PoS giúp giảm thiểu rủi ro về an ninh mạng, vì lợi nhuận từ việc tấn công trở nên ít hơn. Người xác thực khối tiếp theo thường được chọn ngẫu nhiên, với ưu tiên dành cho những người sở hữu lượng tài sản lớn.
Lịch sử phát triển của Proof of Stake là gì?
Lịch sử phát triển của Proof of Stake bắt đầu khi các nhà nghiên cứu nhận ra những hạn chế của cơ chế Proof of Work (PoW), đặc biệt là về mức độ tiêu thụ năng lượng và khả năng mở rộng. Mặc dù PoW đã chứng minh được tính an toàn và ổn định trong việc duy trì sổ cái phi tập trung như trong trường hợp của Bitcoin, nhưng nó lại đòi hỏi một lượng lớn sức mạnh tính toán, dẫn đến tiêu thụ điện năng cao và tốc độ xử lý giao dịch hạn chế.
Proof of Stake được đề xuất như một giải pháp thay thế, với ý tưởng rằng việc sở hữu một lượng lớn token sẽ đủ để chứng minh động cơ và khả năng đóng góp vào mạng lưới mà không cần thiết phải giải các bài toán phức tạp. Cơ chế này được thiết kế để giảm bớt vấn đề tiêu thụ năng lượng và tăng tốc độ xử lý giao dịch.
Năm 2012, Peercoin trở thành đồng tiền điện tử đầu tiên triển khai một biến thể của PoS, kết hợp cả PoW và PoS trong giao thức của mình để tận dụng ưu điểm của cả hai hệ thống. Kể từ đó, nhiều dự án tiền điện tử khác đã áp dụng và tiếp tục phát triển các biến thể của PoS, bao gồm cả các hình thức như Delegated Proof of Stake (DPoS) và Proof of Stake Velocity (PoSV), nhằm tối ưu hóa sự cân bằng giữa tính bảo mật, công bằng và hiệu suất mạng.
Sự chuyển dịch lớn nhất trong lịch sử phát triển của PoS có lẽ là quá trình Ethereum chuyển từ PoW sang PoS thông qua cập nhật Ethereum 2.0. Quá trình này không chỉ đánh dấu một bước tiến lớn trong việc áp dụng PoS ở quy mô lớn mà còn chứng tỏ tiềm năng của PoS trong việc hỗ trợ các hệ thống blockchain lớn, phức tạp và mở rộng khả năng ứng dụng của blockchain vào nhiều lĩnh vực khác nhau.
Proof of Stake hoạt động như thế nào?
Sau khi tìm hiểu Proof of Stake là gì, điều mà các nhà đầu tư quan tâm là cách hoạt động của cơ chế này.
PoS hoạt động theo các bước sau:
- Stake token: Người dùng cần sở hữu đủ số lượng token tối thiểu mà blockchain yêu cầu và stake token vào mạng lưới để trở thành một node trong quá trình đồng thuận. Bước này đảm bảo tính trung thực và tạo sự cổ phần hóa cho các node trong hệ thống.
- Chọn node: Một số node được chọn ngẫu nhiên để tham gia vào quá trình đồng thuận. Các node này phải đáp ứng yêu cầu về sở hữu token và tuân thủ các quy định về tính toán và bảo mật.
- Xác minh giao dịch: Các node xác minh giao dịch mới trên mạng. Khi giao dịch được xác minh chính xác, các node thêm giao dịch này vào block mới được tạo ra.
- Tạo block mới: Sau khi các node đồng thuận về một giao dịch, họ cùng nhau tạo block mới trên mạng. Token mà họ đã stake được sử dụng để tính tỷ lệ chia sẻ phần thưởng cho quá trình đồng thuận và tạo block mới này.
- Cập nhật blockchain: Block mới được tạo ra sẽ được cập nhật vào blockchain và thông báo đến tất cả các node trong hệ thống.
- Phần thưởng: Các node sẽ nhận được phần thưởng tương ứng với số lượng token mà họ đã stake để thực hiện quá trình đồng thuận và tạo block mới.
Các dạng biến thể của Proof of Stake là gì?
Có một loạt các biến thể của Proof of Stake (PoS) đã được thiết kế để giải quyết những vấn đề khác nhau liên quan đến việc xác minh và tạo block trên mạng blockchain. Một số biến thể phổ biến là:
- Pure Proof of Stake (PPoS): Đây là hình thức cơ bản nhất, trong đó các node stake token để xác minh giao dịch và tạo block mới. Các node được chọn ngẫu nhiên để tham gia vào quá trình đồng thuận và được thưởng tương ứng. Ví dụ: Algorand.
- Delegated Proof of Stake (DPoS): DPoS sử dụng cơ chế bỏ phiếu để chọn các đại diện thực hiện đồng thuận và tạo block mới. Những đại diện này stake token và nhận thưởng cho quá trình đồng thuận. Ví dụ: Cosmos, Tron.
- Leased Proof of Stake (LPoS): Ở LPoS, các node có thể cho phép người khác sử dụng token của họ để tham gia vào mạng và nhận phần thưởng. Điều này tăng tính linh hoạt và khả năng mở rộng của mạng PoS. Ví dụ: Worldcoin.
- Proof of Authority (PoA): PoA hoạt động dựa trên việc các node được chọn bởi các tổ chức tin cậy thay vì chọn ngẫu nhiên như trong các biến thể khác của PoS. Ví dụ: BNB Chain.
- Nominated Proof of Stake (NPoS): NPoS giống DPoS nhưng thay vì bầu cử đại diện, người dùng đề cử validator và chúng được chọn dựa trên số lượng đề cử mà họ nhận được. Ví dụ: Polkadot.
- Hybrid Proof of Stake (HPoS): HPoS là sự kết hợp giữa PoS và các cơ chế đồng thuận khác như PoW để tạo ra một hệ thống có tính linh hoạt và đa dạng. Ví dụ: Decred.
Ưu điểm và nhược điểm của Proof of Stake là gì?
1. Ưu điểm
Proof of Stake (PoS) được thiết kế để giảm tắc nghẽn mạng và giải quyết các vấn đề về môi trường xung quanh cơ chế đồng thuận Proof of Work (PoW). Trong PoW, các thợ đào Bitcoin kiếm Bitcoin thông qua việc xác minh giao dịch và khối. Tuy nhiên, họ phải trả chi phí hoạt động như điện và tiền mặt. Điều này khiến cho việc khai thác blockchain PoW tiêu tốn năng lượng đáng kể, có thể bằng cả một số quốc gia nhỏ.
Trong khi đó, PoS cố gắng giải quyết những vấn đề này bằng cách thay thế sức mạnh tính toán bằng tỷ lệ staking token của các nhà đầu tư. Sau đó, mạng lưới sẽ ngẫu nhiên hóa khả năng khai thác của mỗi người tham gia xác thực.
Người xác thực được thưởng bằng native token khi họ xác minh khối một cách đúng đắn, nhưng họ cũng bị phạt nếu xác minh các khối không hợp lệ. Cơ chế này giúp đảm bảo rằng người xác thực hành xử trung thực và mạng lưới luôn an toàn.
Điều này dẫn đến việc giảm tiêu thụ năng lượng, vì thợ đào không thể dựa vào số lượng lớn phần cứng chuyên dụng để có lợi thế. Ví dụ, việc chuyển từ PoW sang PoS của Ethereum đã giảm tiêu thụ năng lượng của blockchain đi 99.84%.
Lợi ích khác của mạng PoS bao gồm tốc độ nhanh hơn và khả năng mở rộng. Mạng PoW chỉ có thể xử lý một số lượng giao dịch hạn chế mỗi giây, dẫn đến tắc nghẽn và phí giao dịch cao. Mạng PoS có thể xử lý nhiều giao dịch hơn mỗi giây và giảm khả năng bị tắc nghẽn.
Cuối cùng, mạng PoS phi tập trung hơn so với mạng PoW. Trong mạng PoW, các thợ đào sở hữu máy tính mạnh nhất sẽ có ảnh hưởng đối với mạng. Trong cơ chế PoS, người xác thực được chọn ngẫu nhiên, làm cho việc kiểm soát mạng trở nên khó khăn đối với bất kỳ cá nhân hoặc nhóm nào.
2. Nhược điểm
Có một số vấn đề và rủi ro liên quan đến hệ thống Proof of Stake (PoS) như:
- Tính phân cấp: Trong hệ thống PoS, người sở hữu nhiều token có quyền kiểm soát hơn so với người sở hữu ít. Điều này tạo ra vấn đề về tính phân cấp trong hệ thống, khiến cho người giàu càng giàu và người nghèo càng nghèo hơn.
- Rủi ro tấn công 51%: Với một lượng lớn token, người dùng có thể trở thành Validator. Nếu họ muốn tấn công hệ thống, họ có thể tạo node giả mạo và tham gia xác minh giao dịch, thực hiện cuộc tấn công 51%, đe dọa tính bảo mật của mạng.
- Thời gian unstake dài: Một số hệ thống PoS có thời gian unstake lâu, từ 1 đến 2 tuần. Điều này làm cho validator không thể thích ứng với biến động thị trường và gây ra rủi ro khi thị trường thay đổi nhanh chóng.
- Nguy cơ chia tách mạng: Nếu một số người dùng kiểm soát mạng quá lớn, họ có thể tạo mạng mới, dẫn đến mất cân bằng cho hệ thống và có thể gây ra sự chia tách mạng.
- Khó cho người dùng mới: Người dùng mới gặp khó khăn khi muốn tham gia quá trình xác minh vì những người dùng có lượng token lớn thường được ưu tiên. Điều này tạo ra một rào cản cho người mới muốn tham gia vào hệ thống.
So sánh Proof of Stake và Proof of Work
| Đặc điểm | Proof of Work | Proof of Stake |
| Cơ chế hoạt động | Sử dụng sức mạnh tính toán để giải quyết các bài toán phức tạp | Sử dụng token để xác minh giao dịch và tạo block mới |
| Năng lượng tiêu thụ | Tiêu tốn nhiều năng lượng | Tiết kiệm năng lượng |
| Tốc độ xử lý | Phụ thuộc vào khả năng tính toán của thợ đào | Nhanh hơn |
| Bảo mật | An toàn, bảo mật cao | Có thể bị tấn công nếu tập trung quyền lực |
| Phân cấp đồng thuận | Có thể dẫn đến sự phân cấp đồng thuận | Đảm bảo tính phân tán của hệ thống |
5 dự án sử dụng cơ chế Proof of Stake
- Ethereum 2.0: Ethereum 2.0 chuyển từ PoW sang PoS và giới thiệu quy trình đặt cược (staking), trong đó người dùng “đặt cược” một lượng ETH nhất định để trở thành validator. Validator được chọn ngẫu nhiên để xác thực giao dịch và tạo khối mới, với phần thưởng phân bổ dựa trên số lượng ETH họ đã stake.
- Binance Coin (BNB): Binance Coin (BNB) chạy trên Binance Smart Chain và sử dụng cơ chế đồng thuận gọi là Proof of Staked Authority (PoSA), kết hợp giữa PoS và Proof of Authority (PoA). Người dùng có thể stake BNB trong một quỹ để ủng hộ các validator và nhận phần thưởng dựa trên số lượng BNB stake.
- Cardano (ADA): Cardano sử dụng biến thể của PoS gọi là Ouroboros, người giữ ADA có thể stake token của họ trong một pool staking hoặc chạy pool staking riêng. Phần thưởng được phân bổ dựa vào số lượng ADA được stake và hiệu suất của pool trong việc sản xuất khối.
- Polkadot (DOT): Polkadot áp dụng cơ chế Nominated Proof of Stake (NPoS), nơi người dùng có thể trở thành nominators bằng cách “đặt cược” DOT của họ cho các validator mà họ tin tưởng. Validator sau đó tham gia vào quá trình đồng thuận và sản xuất khối, trong khi nominators nhận được một phần của phần thưởng.
- Avalanche (AVAX): Avalanche sử dụng hình thức PoS, nơi người dùng có thể stake AVAX để trở thành validator. Avalanche sử dụng các subnet, cho phép các validator tham gia vào các nhóm nhỏ hơn để đạt được đồng thuận nhanh hơn và mở rộng quy mô mạng lưới.
Cách đào coin trong cơ chế Proof of Stake
Trong mỗi mạng này, quy trình đào coin không sử dụng phần cứng để giải các bài toán toán học như trong PoW. Thay vào đó, người dùng đặt cược token của họ, góp phần vào việc duy trì sự an toàn và ổn định của mạng lưới, và được thưởng cho việc tham gia đóng góp này.
Về cơ bản, quy trình đào coin trên các mạng PoS bao gồm các bước sau:
- Mua đồng coin muốn đào: Đầu tiên, bạn cần mua đồng coin mà blockchain sử dụng cơ chế PoS. Bạn có thể mua coin này thông qua các sàn giao dịch tiền điện tử, nơi cung cấp thanh khoản cho nhiều loại token.
- Tải ứng dụng ví và đồng bộ với máy tính: Sau khi đã sở hữu coin, bạn cần tải ví chính thức của đồng coin đó về máy tính. Ví này sẽ lưu trữ coin và cần được đồng bộ hóa với blockchain để cập nhật tất cả các giao dịch mới nhất.
- Stake Coin: Khi ví đã được đồng bộ hoàn toàn, bạn có thể bắt đầu stake coin của mình. Quá trình này có thể đơn giản chỉ là việc giữ ví mở và máy tính hoạt động liên tục. Một số blockchain có thể yêu cầu bạn khóa một lượng coin nhất định trong một khoảng thời gian nhất định để tham gia vào quá trình đồng thuận.
- Coin trưởng thành và tham gia vào việc tạo block: Sau khi coin của bạn đã được stake một khoảng thời gian, chúng sẽ “trưởng thành” và bắt đầu tham gia vào quá trình tạo và xác thực các block mới trên mạng. Sự thành công trong việc tạo block và nhận thưởng sẽ phụ thuộc vào số lượng coin bạn đã stake và các quy tắc cụ thể của blockchain bạn tham gia.
Lưu ý rằng quy trình cụ thể có thể thay đổi tùy thuộc vào từng blockchain và đồng coin cụ thể. Việc đọc kỹ hướng dẫn từ nhà phát triển hoặc cộng đồng của đồng coin mà bạn quan tâm là rất quan trọng để đảm bảo rằng bạn đã thực hiện đúng cách.
Kết luận
Qua bài viết Proof of Stake là gì, có thể thấy PoS đã trở thành một trong những cơ chế đồng thuận phổ biến nhất trong thị trường crypto hiện nay. Thay vì sử dụng sức mạnh tính toán như trong Proof of Work, PoS đề xuất một phương pháp hiệu quả hơn bằng cách yêu cầu người dùng stake một lượng token nhất định để tham gia vào quá trình xác thực giao dịch và tạo block mới trên mạng blockchain.
