Proof of Work là cơ chế đồng thuận đầu tiên được tạo ra trên Blockchain, được áp dụng thành công cho Bitcoin vào năm 2009. Từ đó đến nay, PoW là một trong những cơ chế đồng thuận phổ biến nhất trong hệ sinh thái tiền điện tử. Vậy Proof of Work là gì? Hãy cùng tìm hiểu trong bài viết này nhé.

Proof of work (PoW) là gì?

Proof of Work ̣(PoW) hay còn gọi là Bằng chứng công việc là thuật toán đồng thuận đầu tiên được tạo ra trong mạng Blockchain. Được sử dụng để xác nhận giao dịch và tạo ra các block mới trong chuỗi.

Thuật toán này hay được gọi là “đào” và các Node (các máy tính tham gia vào việc đào) được gọi là “thợ đào”.

Các thợ đào phải sử dụng máy móc để giải quyết các thuật toán vô cùng phức tạp. Ai có càng nhiều máy và máy càng mạnh, công suất càng lớn sẽ giải các thuật toán nhanh hơn và chính xác hơn. Người giải xong các thuật toán nhanh và chính xác nhất sẽ có quyền khai thác block mới, xác nhận các giao dịch trong block đó và nhận về phần thưởng của mạng lưới.

Nguyên lý hoạt động của Proof of Work

Nguyên lý hoạt động của Proof of Work chính là xác nhận bằng chứng làm việc của ai đó đến toàn bộ mạng lưới blockchain, thông qua việc tiêu tốn tài nguyên trong thế giới thực.

Ví dụ: Cơ chế PoW của Bitcoin:

Để blockchain của Bitcoin có thể hoạt động, cần đến sự ra đời liên tục của block mới để chứa các thông tin giao dịch.

Việc này được đảm nhận bởi thành phần gọi là “Thợ đào”. Họ sẽ phải giải đáp các bài toán phức tạp và gửi đáp án đúng đến toàn mạng lưới nhanh nhất.

Để đáp ứng yêu cầu đó, Thợ đào cần sử dụng các thiết bị có sức mạnh tính toán cao, được gọi là “Máy đào”. Để vận hành máy đào cần đến năng lượng điện và hệ thống máy tính quy mô lớn.

Như vậy, bản chất PoW của Bitcoin sẽ đơn giản như sau: Xác nhận bằng chứng công việc (đáp án đúng của bài toán) của Miners đến toàn mạng lưới blockchain của Bitcoin, thông qua việc tiêu tốn tài nguyên trong thế giới thực (máy đào, năng lượng điện và thời gian).

Xem thêm: Cơ chế Proof of Work của Ethereum

Vì sao PoW quan trọng?

Proof of Work giúp tạo ra một môi trường phi tập trung an toàn, PoW khiến cho việc tấn công vào mạng lưới trở nên khó nhằn hơn. Muốn tấn công vào mạng lưới thì phải có hơn 50% sức mạnh máy tính trên khắp thế giới của mạng lưới.

Thuật toán sẽ khiến độ khó được điều chỉnh ở mức độ ổn định. Cho nên nguồn cung ra thị trường sẽ được kiểm soát, từ đó cũng khuyến khích các thợ đào có nhiều cơ hội hơn trong việc đào coin/token.

Proof of Work tạo ra một cơ chế đồng thuận mà ở đó các thợ đào xác nhận giao dịch phải tuân theo để bảo vệ mạng lưới của blockchain nhờ các yếu tố:

PoW cung cấp cho các thợ đào (miner) một động lực để làm việc thông qua việc trả thưởng cho các block mới. Từ đó các thợ đào phải làm việc một cách có trách nhiệm và thực hiện xác minh các giao dịch một cách đúng đắn. Vì nếu sai thì các node khác sẽ thay thế block của họ và các thợ đào đó sẽ không nhận được phần thưởng.
Để có thể thành một thành phần trong mạng lưới, các thợ đào cần một dàn máy tính đủ mạnh và một nguồn năng lượng ổn định để có thể giải quyết các bài toán. Giả sử khi một thợ đào tấn công vào chính mạng lưới đó và thành công thì giá đồng coin của blockchain đó sẽ dump từ đó sẽ gây ảnh hưởng xấu đến cho chính người thợ đó.

Tuy nhiên, chính việc sử dụng các nguồn lực hữu hạn như thời gian, năng lượng, sức mạnh tính toán đã làm hạn chế khả năng mở rộng của PoW.

Ưu điểm và nhược điểm của Proof of Work

Ưu điểm

Đảm bảo sự an toàn của toàn mạng lưới: Với khối lượng công việc phải giải quyết thì việc hack vào một blockchain theo cơ chế Proof of Work là không thể. Khi một hệ thống ngày càng phát triển, số lượng giao dịch ngày càng tăng thì việc tấn công vào mạng lưới sẽ ngày càng khó.
Thúc đẩy đội ngũ thợ đào: Với việc thưởng cho các thợ đào giải quyết block đầu tiên, PoW sẽ khuyến khích các thợ đào làm việc nghiêm túc, nhanh chóng và chính xác.
PoW giúp các thông tin trên Blockchain được cập nhật một cách chính xác, minh bạch và phi tập trung.

Nhược điểm

Không hoàn toàn phi tập trung: Bởi vì phần thưởng chỉ dành cho các thợ đào đầu tiên và các thợ đào khác không có thu nhập nên các thợ đào có xu hướng kết hợp lại với nhau, tạo nên các mining pool để có thể có một sức mạnh đủ lớn để tới đích trước. Việc này sẽ tạo ra một hệ quả khi một mining pool quá lớn trên 50% tổng số máy đào thì việc xác minh giao dịch sẽ không còn phi tập trung nữa và có thể bị thao túng bởi chính mining pool đó gây ra tính không mình bạch cho mạng lưới.
Tốn năng lượng: Với việc một mạng lưới càng phát triển, số lượng giao dịch ngày càng nhiều thì bài toán ngày càng khó giải. Việc càng nhiều năng lượng hơn để giải bài toán đó là một vấn đề nan giải đôi khi năng lượng cung cấp cho máy đào Bitcoin có thể bằng một năng lượng cho một quốc gia nhỏ.

Đây là thuật toán đồng thuận đầu tiên góp phần xây dựng mạng lưới phi tập trung trong blockchain. Tuy nhiên nó vẫn còn khá nhiều nhược điểm khi phát triển tới hiện nay như điện năng tiêu thụ và bộ máy đào đồ sộ. Điều đó đã khiến sự ra đời của một thuận toán đồng thuận cải tiến hơn đó chính là Proof of Stake.

Kết thúc

Như vậy, qua bài viết mọi người đã hiểu thêm về cơ chế Proof of Work cũng như tác dụng của cơ chế đồng thuận này. Tuy còn nhiều nhược điểm nhưng cơ chế PoS vẫn là một cơ chế có thể duy trì hoạt động trong khoảng thời gian sắp tới. Quan điểm của bạn thế nào, hãy bình luận phía dưới để cùng DeFiX thảo luận nhé.