Như các bạn đã biết Blockchain là một công nghệ cốt lõi được phát triển mạnh mẽ, ngoài ra nó còn là nền tảng của nhiều loại tiền mã hóa khác. Một trong các yếu tố giúp phát triển công nghệ này là các thuật toán đồng thuận. Nó như một vũ khí giúp mạng Blockchain tránh được lỗi và hỗ trợ tính bảo mật.
Vậy Thuật toán đồng thuận (Consensus) Blockchain là gì? Các đặc điểm của thuật toán đồng thuận Blockchain? Chúng ta cùng đi vào bài viết sau để tìm hiểu rõ nhé.
Thuật toán đồng thuận Blockchain là gì?
Thuật toán đồng thuật của blockchain là cơ chế đảm bảo các giao dịch được tạo ra trên blockchain là đúng đắn, trung thực và minh bạch. Về bản chất, blockchain bao gồm nhiều node kết hợp lại tạo ra một mạng lưới. Để một giao dịch được ghi lại trên blockchain, nó phải được đồng ý đồng thời bởi tất cả các node trên mạng lưới.
Nếu trong mạng lưới có một block bị thay đổi, dữ liệu này được so sánh với các dữ liệu của các khối khác. Nếu có sự khác biệt thì nó sẽ không cho phép dữ liệu ấy được ghi vào bên trong Blockchain. Đó là cách blockchain được thiết kế để chống lại sự thay đổi dữ liệu.
Thuật toán đồng thuận cũng là một phần không thể thiếu của một blockchain, đóng vai trò cốt lõi giữ các blockchain hoạt động một cách phi tập trung và bảo mật. Ở thời điểm ban đầu, cơ chế đồng thuận Proof of Work của Bitcoin là lựa chọn chính của các developer, tuy nhiên tới thời điểm hiện tại, đã có rất nhiều cơ chế đồng thuận khác nhau. Trong đó, phổ biến nhất là Proof of Stake.
Tại sao một blockchain cần có thuật toán đồng thuận?
Một blockchain luôn phải có thuật toán đồng thuận, tại sao lại như vậy?
Các blockchain cần thuật toán đồng thuận bởi vì đây chính là cơ chế tạo dựng và duy trì sự phi tập trung ngang hàng của mạng lưới. Thay vì một vài cá nhân hay tổ chức kiểm soát toàn bộ hệ thống, blockchain cho phép ai cũng có thể tham gia mạng lưới bằng cách trở thành một node.
Cơ chế đồng thuận cũng là lớp bảo vệ vững chắc của blockchain khỏi việc thay đổi dữ liệu cũng như chống lại các giao dịch gian lận của hacker, nhờ có cơ chế đồng thuận, một giao dịch sẽ luôn được xác thực bởi các node trong mạng lưới một cách ngang hàng.
Nếu các cơ chế đồng thuận luôn ổn định, vững chắc và an toàn, sẽ không có một bên nào có thể khai thác hay tấn công vào blockchain. Càng có nhiều node/validator, blockchain đó càng trở nên bảo mật và phi tập trung. Điều này đồng nghĩa với việc Bitcoin và Ethereum là 2 blockchain an toàn nhất cho tới hiện tại.
Phân biệt thuật toán đồng thuận (Consensus) và giao thức (Protocol)
Thông thường, hai cụm từ thuật toán đồng thuận (Consensus) và giao thức (Protocol) vẫn được sử dụng để bổ trợ cho nhau trong thực tế. Thế nhưng, nghĩa của chúng lại không hoàn toàn giống nhau. Về cơ bản, giao thức có thể hiểu là các luật lệ cơ bản của mạng Blockchain. Còn về thuật toán đồng thuận lại được định nghĩa là cơ chế mà các luật lệ giao thức sẽ được tuân theo.
Blockchain đến nay đã được ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau, hay các hệ thống như tài chính, ngân hàng,… Và dù cho Blockchain có được ứng dụng vào bất kỳ lĩnh vực nào thì nó cũng sẽ được xây dựng dựa trên một protocol. Hệ thống sẽ có cách thức hoạt động dựa trên giao thức được xây dựng. Nói tóm lại, chính vì điều này mà những phần khác của hệ thống hay những ai tham gia vào hệ thống này bắt buộc phải tuân thủ những quy tắc của protocol.
Bên cạnh đó, phải nhờ vào sự góp mặt của thuật toán đồng thuận giúp cho hệ thống được thực hiện theo những bước để đảm bảo làm đúng những luật lệ. Từ đó sẽ đạt được những kết quả mà người tạo lập mong đợi.
Một ví dụ đơn giản có thể dễ dàng hiểu như Bitcoin, Ethereum sẽ là giao thức và thuật toán đồng thuận sẽ là PoW và PoS, khi Blockchain đang thực hiện việc xác nhận sự hợp lệ giữa giao dịch với khối.
Các thuật toán đồng thuận Blockchain phổ biến hiện nay
PoW Bằng chức công việc và PoS bằng chứng cổ phần được xem là 2 thuật toán đồng thuận quan trọng và phổ biến. Và sau đây mình sẽ cung cấp cho các bạn thông tin về 2 loại thuật toán này nhé.
PoW Bằng chứng công việc
Bằng chứng công việc hay Proof of Work (PoW) được xem là thuật đồng thuận được tạo ra đầu tiên trong các loại thuật toán đồng thuận. Giữ một vai trò cốt lõi trong việc giúp thợ mỏ khai thác token. Bằng chứng công việc được ứng dụng lên nhiều coins khác nhau trong đó phải kể đến Bitcoin.
Đối với mỗi vòng đồng thuận chỉ tạo ra một khối mới. Bằng việc giải những thuật toán khó, giao điểm nào nỗ lực băm và đầu tiên giải được sẽ thành công tạo ra một khối mới. Và PoW sẽ giúp để lựa chọn ra giao điểm hợp lệ này. Việc giải đáp các thuật toán vô cùng khó khăn, đồi hỏi người băm phải am hiểu cũng như có đủ về mặt kỹ thuật để đáp ứng thì mới có thể tạo ra khối thành công.
Khi nhận được sự đồng thuận từ những nút phân tán thì các khối giao dịch mới được chấp nhận để bổ sung vào mạng Blockchain. Bằng chứng công việc ở đây nghĩa là hàm băm mà thợ đào đã đưa ra hợp lệ và dùng làm bằng chứng hợp lệ để họ nhận được sự đồng thuận từ các nút phân tán.
Ngoài ra, PoW giúp mạng lưới Blockchain chống lại được những cuộc tấn công lớn, điển hình là cuộc tấn công 51%. Bên cạnh sự đóng góp của phi tập trung thì PoW đóng vai trò khá quan trọng để giúp Blockchain được đảm bảo.
PoS Bằng chứng cổ phần
Tiếp theo bằng chứng công việc, những năm sau cụ thể là năm 2011 Bằng chứng cổ phần hay Proof of Stake (PoS) được ra đời. PoS được xem là một bản thay thế hoàn hảo cho PoW, khi nó có được những ưu điểm nổi bật mới và đánh gục những khuyết điểm trước kia từ PoW.
Thay vì PoW thợ đào được nhận reward phụ thuộc vào khả năng hay công suất giải các thuật toán của họ. Thì đối với PoS, nó sẽ được thay thế bằng tỷ lệ cổ phần tham gia. Nghĩa là, đối với PoS người tham gia có thể lựa chọn giao điểm và việc này tùy thuộc vào tỷ lệ cổ phần của họ. Và các giao điểm này có thêm một ưu điểm là không cần phải điều chỉnh nonce nhiều lần như PoW nữa. Mà đáp án để giải phụ thuộc vào tỷ lệ cổ phần người tham gia đặt.
Người thợ đào được lựa chọn phải thỏa mãn rất nhiều tiêu chí, nhưng nhìn chung tiêu chí lớn nhất là các giá trị mà người thợ đào này mang lại cho cả mạng lưới Blockchain. Cụ thể là các thợ đào phải đặt cọc số tiền của mình vào những giao dịch. Và chính xác là khoản tiền mã hóa của bạn rồi khóa chúng lại. Tiếp theo dựa vào các tiêu chí mà PoS sẽ lựa chọn ra thợ đào phù hợp nhất. Các tiêu chí ở đây có thể là số tiền mà bạn đặt cược có tỷ lệ so với số tiền của cả mạng lưới, hay thời gian khóa của bạn bao lâu,…
Nhưng nhìn chung phần lớn bạn có trở thành thợ đào phù hợp mà PoS lựa chọn hay không phụ thuộc rất lớn về số tỷ lệ mà bạn đặt cược so với cả mạng lưới đấy.
Vì sao Thuật toán đồng thuận lại có ý nghĩa lớn đối với blockchain
Thuật toán đồng thuận không chỉ có ý với mạng Blockchain mà nó còn kéo theo việc tạo ra giá trị cho các đồng tiền mã hóa trong mạng lưới.
Là một hệ thống kinh tế hoạt động dựa trên kỹ thuật số, Blockchain cần có sự thuật toán đồng thuận để đạt được sự đồng thuận giữa các nút phân tán. Ngoài ra, như đã nói thì thuật toán đồng thuận còn giúp mạng Blockchain chống lại những lỗi xảy ra như Byzantine, và đảm bảo tính bảo mật của nó.
Kết luận
Bài viết của DeFiX tới đây là kết thúc. Hi vọng những thông tin này hữu ích với các nhà đầu tư!
Hãy theo dõi DeFiX.Network để cập nhật thêm nhiều thông tin thú vị, mới nhất về thị trường trường tài chính và tiền điện tử nhé.
Hẹn gặp lại các bạn trong các bài chia sẻ, hướng dẫn tiếp theo. Chúc các bạn đầu tư thành công!