Proof of Stake là gì? Tìm hiểu chi tiết về PoS từ A-Z

Do đặc tính phi tập trung nên tiền điện tử không bị kiểm soát bởi bất kỳ tổ chức tài chính nào. Chính vì thế, để đảm bảo an toàn đòi hỏi phải có một cách xác minh giao dịch hợp lệ. Proof of Stake – Bằng chứng cổ phần chính là cơ chế đồng thuận được nhiều mạng lưới Blockchain sử dụng hiện nay.

Vậy cụ thể, Proof of Stake là gì? Cách thức hoạt động ra sao? Ưu và nhược điểm của PoS như thế nào? Hãy cùng Coin568 tìm hiểu qua bài viết dưới đây nhé.

Proof of Stake là gì?

Proof of Stake – Bằng chứng cổ phần là cơ chế đồng thuận được sử dụng để xác minh giao dịch trên các mạng lưới Blockchain. Chúng duy trì tính bảo mật và hợp pháp của các giao dịch được ghi lại trong các khối.

Với hệ thống này, chủ sở hữu tiền điện tử sẽ khóa đồng coin lại trong một khoảng thời gian cụ thể để trở thành người xác thực. Hệ thống sẽ chọn ngẫu nhiên một người để xác thực giao dịch.

Các khối được xác thực phải trải qua một trình xác thực bằng nhiều bước và khi Validator xác minh rằng khối là chính xác, nó sẽ được hoàn thiện và đóng lại. Người xác thực sẽ được hưởng phí giao dịch. 

Có nhiều thông tin cho rằng Proof of Stake được tạo ra bởi Sunny King và Scott Nadal vào năm 2012 từ mạng Peercoin.

Hiện tại có đến hàng trăm đồng coin đang sử dụng cơ chế đồng thuận này để bảo vệ an toàn cho mạng lưới của mình như: Cardano, Solana, Tezos, Algorand… Đặc biệt có những đồng coin đang sử dụng PoW cũng chuyển sang PoS, điển hình như Ethereum.

Các thuật ngữ liên quan đến PoS

Cũng như PoW, PoA, thì PoS cũng có những thuật ngữ riêng. Để hiểu được cách thức hoạt động của PoS, đòi hỏi nhà đầu tư phải hiểu được những thuật ngữ sau:

• Consensus Mechanism – Cơ chế đồng thuận

Đây là một phương pháp xác thực các mục nhập vào cơ sở dữ liệu phân tán và giữ cho cơ sở dữ liệu an toàn. Với tiền điện tử, cơ sở dữ liệu được gọi là Blockchain – do đó, cơ chế đồng thuận bảo vệ Blockchain.

• Blockchain

Blockchain hay còn gọi là chuỗi khối, đây là một cuốn sổ cái phân tán, một chuỗi khối hoặc đơn vị thông tin kỹ thuật số, được dùng để lưu trữ mọi thông tin giao dịch và đảm bảo cho thông tin đó không bị thay đổi dưới bất kỳ hình thức nào.

• Stake

Stake hay đặt cọc là hành động khóa các đồng tiền mã hóa lại để làm điều kiện tham gia làm các chức năng của mạng lưới Blockchain và nhận phần thưởng.

• Nodes – nút

Đây là các máy chủ trong một chuỗi khối – đơn vị cơ bản nhất của cơ sở hạ tầng Blockchain. Các nút có nhiệm vụ xử lý giao dịch. Một số nút có khả năng thêm các khối giao dịch vào chuỗi, duy trì và phát triển sổ cái Blockchain.

• Validator

Validator được hiểu là người xác thực. Họ có thể là cá nhân hoặc tổ chức được hệ thống lựa chọn ngẫu nhiên để tham gia kiểm định và thêm khối mới vào blockchain. Để trở thành Validator họ sẽ phải stake đồng coin của mình để chứng minh đang sở hữu nó.

• Forge (thợ rèn)

Forge chính là những người được hệ thống chọn để tham gia vào quá trình xác thực. Giống như miner họ cũng làm nhiệm vụ xác minh giao dịch và đóng block mới.

• Lock, unlock

Khi các Validator stake đồng coin nó sẽ bị khóa lại (lock). Khi này số coin dùng đặt cọc sẽ không được giao dịch, rút về hay bất cứ hành động nào khác. Sau khi khối được xác thực thì số coin đã stake sẽ được mở khóa (unlock) và người dùng có thể tự do giao dịch.

Cách thức hoạt động của Proof of Stake

Nếu như PoW miner phải sử dụng các phần cứng để giải các thuật toán thì PoS đơn giản hơn nhiều. Các khối mới sẽ được xác nhận thông qua hành động Stake. Cụ thể cách thức hoạt động của PoS như sau:

• Đầu tiên người tham gia sẽ stake một số đồng coin để tham gia xác thực. Hệ thống sẽ khóa những đồng coin này lại và chọn ngẫu nhiên một node để trở thành validator. Stake càng nhiều coin và nắm giữ càng lâu thì cơ hội được chọn làm trình xác thực càng lớn.
• Sau khi được chọn Validator sẽ làm nhiệm vụ kiểm định và thêm khối mới vào blockchain. Phần thưởng nhận được sẽ là phí giao dịch dựa theo số coin đã stake trước đó.

Cách PoS lựa chọn Node 

Thuật toán Proof of Stake sử dụng quy trình ngẫu nhiên để chọn một “Node – nút” làm trình xác thực của khối tiếp theo. Quy trình này dựa trên sự kết hợp của các yếu tố khác nhau như sau:

• Dựa trên sự ngẫu nhiên

Nếu lựa chọn Node dựa theo số tiền đặt cọc nhiều nhất sẽ đi ngược lại với mục đích ban đầu và những người giàu sẽ có lợi nhiều hơn. Thay vào đó, PoS sử dụng phương thức ngẫu nhiên để chọn người xác thực. Tức là, hệ thống sẽ sử dụng công thức tìm kiếm tỷ lệ băm (hashrate) thấp nhất kết hợp với kích thước của tài sản ròng (stake) để chọn.

• Dựa vào thời gian nắm giữ

Ngoài lựa chọn ngẫu nhiên thì thời gian nắm giữ tài sản cũng được hệ thống ưu tiên khi lựa chọn node. Những tài sản nào được stake đủ 30 ngày trở lên sẽ được ưu tiên. Những tài sản chưa đủ ngày sẽ cạnh tranh vị trí Validator cho block tiếp theo.

Sau mỗi lần được lựa chọn thì thời gian nắm giữ sẽ trở về 0 và người này phải chờ ít nhất 30 ngày nữa mới được tham gia xử lý khối khác. Phương thức lựa chọn này sẽ hạn chế được sự thao túng tài sản của những người có nhiều tài sản.

So sánh PoS và PoW

Cả hai cơ chế PoS và PoW đều có cùng mục tiêu là xác thực giao dịch và thêm khối mới nhưng lại hoạt động theo 2 phương thức khác nhau. Để hiểu hơn về 2 cơ chế này mời bạn tham khảo bảng so sánh dưới đây:

Tiêu chí	PoW	PoS
Sử dụng năng lượng	PoW miner phải sử dụng phần cứng để tham gia khai thác nên sẽ gây tốn kém rất nhiều điện năng	PoS forge chỉ cần stake đồng coin để tham gia xác thực nên sẽ không tốn kém năng lượng.
Xác suất khai thác	Phụ thuộc vào phần cứng khai thác. Máy càng khỏe xác suất giải thuật toán càng nhanh.	Phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: số lượng coin, thời gian nắm giữ và công thức tìm kiếm tỷ lệ băm của hệ thống.
Cách thức hoạt động	Tính hợp lệ của các giao dịch được xác định bằng cách giải các câu đố mật mã.	Tính hợp lệ của các giao dịch được xác định trên cơ sở ‘cổ phần’ trong mạng
Bảo mật	Có thể xảy ra tấn công 51% nếu một thực thể nào đó có thể kiểm soát đủ năng tính toán.	Tin tặc phải sở hữu trên 50% tổng số đồng coin mới có thể hack blockchain. Với những đồng tiền mã hóa giá trị thì điều này rất khó xảy ra.
Phần thưởng nhận được	Phần thưởng được là các đồng tiền mã hóa của blockchain đã xác thực và phụ thuộc vào tỷ lệ băm đã đóng góp	Phần thưởng là phí giao dịch và phụ thuộc vào số lượng coin stake, tỷ lệ lạm phát, thời gian xác nhận….

 

Ưu – Nhược điểm của Proof of Stake

Proof of Stake tuy có thể khắc phục được một số nhược điểm của PoW, nhưng cơ chế này vẫn tồn tại những điểm gây bất lợi. Để giúp bạn đọc hiểu hơn về PoS thì dưới đây chúng tôi sẽ chỉ ra ưu và nhược điểm của cơ chế này:

Ưu điểm:

• Không tốn kém: Không sử dụng phần cứng để khai thác nên xác thực bằng PoS sẽ giúp người dùng tiết kiệm rất nhiều chi phí như điện năng, chi phí bảo dưỡng máy móc, chi phí thuê địa điểm đặt máy….
• Giảm gian lận: Để sở hữu hơn 50% tổng số coin là rất khó khăn. Chính vì thế sử dụng PoS sẽ giúp bảo vệ blockchain trước tin tặc.
• Dễ dàng kiếm lời: Thay vì đầu tư những dàn máy khủng thì bạn chỉ cần stake đồng coin nhàn rỗi của mình lại. Nếu được chọn thì bạn sẽ dễ dàng kiếm được chi phí. Vì vậy, PoS được coi là mỏ vàng cho các Holder.
• Linh hoạt: Nếu trình được chọn không có mặt thì hệ thống sẽ tự động chọn một nút khác để tránh việc xác thực bị gián đoạn.

Nhược điểm:

• Tốn kém điện năng: PoS người dùng cần stake đồng coin và giữ cho máy tính hoạt động 24/24 để xác thực nên sẽ gây tốn kém điện năng. Tuy nhiên, so với PoW sử dụng những dàn máy cấu hình cao thì PoS đỡ tốn kém hơn nhiều.
• Không sử dụng được coin trong thời gian bị khóa: Điều này gây bất lợi nếu nhà đầu tư muốn giao dịch.
• Ảnh hưởng lạm phát: Nếu sau khi stake blockchain bạn chọn bị trượt giá thì nhà đầu tư sẽ bị lỗ. Ngoài ra, đôi khi lãi suất sẽ không đạt được như mức ước tính ban đầu.
• Dễ bị lừa: Nếu bạn chọn dự án không uy tín sẽ bị lừa sạch số coin đã stake.
• Có lợi cho nhà giàu: Mặc dù cơ chế chọn node phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Nhưng trong thực tế nhiều blockchain vẫn ưu tiên những validator có lượng coin stake lớn. Điều này sẽ gây bất lợi cho những người vốn nhỏ.

Giải đáp câu hỏi

1. Proof of Stake có an toàn không?

PoS có thể giúp tiết kiệm tài nguyên, chi phí nhưng hình thức này cũng mang lại nhiều rủi ro đáng kể. Nếu chọn đúng bạn sẽ góp phần xây dựng dự án và nhận về phần thưởng

chi phí nhưng hình thức này cũng mang lại những rủi ro đáng kể. Nếu chọn đúng bạn sẽ góp phần xây dựng dự án và nhận về phần thưởng. Nhưng nếu không may chọn phải dự án lừa đảo thì phần trăm cao số coin bạn stake sẽ bị mất.

2. Các dự án đang sử dụng thuật toán PoS

Dưới đây là các đồng tiền mã hóa sử dụng bằng chứng cổ phần PoS:

• Cardano (ADA)

Cardano là nền tảng blockchain mã nguồn mở và phi tập trung, sử dụng cơ chế đồng thuận Proof of Stake. Để tham gia xác nhận giao dịch trên blockchain Cardano bạn phải stake một lượng coin ADA nhất định.

• Tezos (XTZ):

Tezos là một mạng lưới Blockchain phi tập trung được xây dựng để hỗ trợ thực hiện các giao dịch ngang hàng (P2P). Mạng Tezos được triển khai dưới dạng mô hình bằng chứng cổ phần “lỏng” (Liquid Proof of Stake) cho phép người nắm giữ XTR có quyền tham gia bỏ phiếu về các cập nhật hệ thống.

• Algorand (ALGO):

Algorand là nền tảng blockchain phi tập trung được xây dựng để giải quyết vấn đề tốc độ, bảo mật và tính phi tập trung. Algorand sử dụng Proof of Stake và phân phối phần thưởng trình xác thực cho tất cả những người nắm giữ tiền điện tử ALGO của họ.

• Các đồng coin khác

Ngoài ra, còn có rất nhiều dự án khác sử dụng cơ chế đồng thuận PoS như Celo, Mina, Vega… Đặc biệt Ethereum (ETH) đang có kế hoạch thay thế PoW bằng PoS trong thời gian tới để giải quyết các vấn đề như khả năng mở rộng, tính an toàn, phần thưởng cho miner…

3. Proof of Stake, xử lý gian lận như thế nào?

Nếu validator được chọn thực hiện gian lận cố tình validate block giả mạo. Nếu bị phát hiện thì sẽ bị mất toàn bộ số tiền đã stake. Đánh vào hình phạt kinh tế là điểm then chốt của POS để đảm bảo tính an toàn cho hệ thống.

Kết luận

Như vậy, bài viết trên đây đã giúp bạn hiểu thêm về Proof of Stake là gì? Hy vọng với những chia sẻ của Coin568 sẽ giúp bạn có thêm kiến thức và mở rộng đầu tư vào mạng lưới tiền điện tử một cách an toàn và thông minh.