Nhiều blockchain ngày nay sử dụng các thuật toán nổi tiếng như Proof of Work (PoW) và Proof of Stake (PoS). Tuy nhiên, tất cả các thuật toán này đều có nhược điểm là tốc độ xử lý giao dịch chậm. Thuật toán Proof of Authority (PoA) đã trở thành một giải pháp thay thế trong nhiều trường hợp do khả năng thực hiện các giao dịch nhanh mỗi giây. Để có đánh giá nhanh chóng và toàn diện về thuật toán đồng thuận này, hãy khám phá PoA là gì, điểm mạnh và điểm yếu của nó cùng với DK Tech.
Mục Lục
Proof of Authority (PoA) là gì?
PoA là gì? PoA viết tắt của Proof of Authority hoặc Proof of Authorization, là một thuật toán đồng thuận dựa trên danh tiếng cung cấp giải pháp thiết thực và hiệu quả cho blockchain. Thuật ngữ này được đặt ra vào năm 2017 bởi người đồng sáng lập Ethereum và cựu CTO Gavin Wood.
Proof of Authority là một biến thể của cơ chế đồng thuận Proof of Stake, trong đó thuật toán đánh giá danh tính và danh tiếng của người tham gia thay vì giá trị của mã thông báo mà họ nắm giữ.
Mô hình Proof-of-Authority dựa trên một số lượng hạn chế các trình xác thực, khiến nó trở thành một mô hình có thể mở rộng dễ dàng. Các khối và giao dịch được xác thực bởi những người tham gia được ủy quyền đóng vai trò là người điều hành hệ thống.
Proof of Authority giải quyết vấn đề gì?
Trước khi PoA ra đời, đã có rất nhiều thuật toán trong thế giới tiền điện tử, chẳng hạn như PoW và PoS. Mỗi thuật toán đều có những ưu điểm riêng nhưng cũng có những nhược điểm nhất định.
Thuật toán PoW (Proof of Work)
PoW đảm bảo tính phi tập trung khi hàng trăm hoặc hàng nghìn máy tính tham gia xác thực giao dịch. Tính bảo mật của thuật toán PoW cũng tương đối cao. Tuy nhiên, thuật toán này có những nhược điểm sau:
- Vẫn dễ bị tấn công: 51% khả năng bị tấn công.
- Tốc độ giao dịch chậm, phí giao dịch cao: Blockchain dựa trên một mạng lưới các nút phân tán. Trước khi một giao dịch mới có thể được thêm vào một khối, giao dịch đó phải được xác minh, đồng thuận và chấp thuận bởi phần lớn các nút. Cứ như thể mọi người trong công ty đều làm cùng một công việc. Do đó, PoW đảm bảo tính phi tập trung và tính bảo mật cao, nhưng hiếm khi mang lại khả năng mở rộng tốt. Chi phí giao dịch cũng rất cao do số lượng giao dịch mỗi giây (TPS) thấp.
- Tiêu hao năng lượng: Các thuật toán PoW yêu cầu rất nhiều tính toán và thiết bị đặc biệt. Để trở thành người xác thực giao dịch, người khai thác phải sở hữu một máy khai thác chuyên dụng. Tỷ lệ băm càng cao, bạn càng có nhiều khả năng trở thành người xác minh giao dịch.
Thuật toán PoS (Proof of Stake)
Ra đời sau PoW, PoS đảm bảo tính phi tập trung, tính bảo mật cao và không tiêu tốn năng lượng. Tốc độ giao dịch của PoS nhanh hơn PoW. PoS mở ra cơ hội cho sharding, hứa hẹn khả năng mở rộng cho các mạng blockchain. PoS cũng cung cấp các ưu đãi tài chính mạnh mẽ hơn để chạy trình xác thực.
Tuy nhiên, PoS vẫn có những nhược điểm nhất định: B. Vẫn dễ bị tấn công 51%, tốc độ giao dịch PoS còn thấp, khả năng mở rộng mạng ở mức trung bình. Đặc biệt, nhược điểm chính của PoS là nó làm giảm động lực của những người xác thực tham gia bảo vệ mạng lưới của các validator:
- Mạng PoS có hàng nghìn nút tham gia trên khắp thế giới. Để trở thành người xác thực, bạn phải đặt cược một số lượng mã thông báo mạng nhất định. Những người đặt nhiều mã thông báo hơn có nhiều khả năng tham gia xác thực giao dịch và thêm các khối mới.
- Khi một khối mới xuất hiện, hệ thống sẽ “ngẫu nhiên” chọn nút nào sẽ đặt cọc tiền của hệ thống và tham gia vào quá trình giao dịch. Cơ chế này đảm bảo một chuỗi khối phi tập trung, bảo mật cao nhưng vô hình, “tập trung” quyền xác thực các giao dịch trong tay một số lượng nhỏ các nút “giàu có”. Điều này làm giảm động lực cho các nút trong mạng tham gia bảo vệ mạng.
Thuật toán PoA
Sự ra đời của PoA đánh dấu sự tái phát triển của các thuật toán blockchain. PoA đã giúp giải quyết bốn vấn đề chính mà PoW và PoS trước đây phải đối mặt.
- Tiêu thụ năng lượng tiết kiệm chi phí: PoA không yêu cầu nhiều nỗ lực tính toán hoặc thiết bị đặc biệt như PoW.
- Bảo mật tuyệt đối: Nếu bạn muốn trở thành người xác thực giao dịch, người xác thực của bạn cần xác minh danh tính của bạn và tạo dựng danh tiếng tốt trên mạng. Điều này giúp loại bỏ hoàn toàn các nút bị lỗi gây nhiễu hệ thống và làm chậm giao dịch. Cơ chế này cũng giúp đảm bảo kết quả xác minh là hợp lệ, công bằng và không bị soi mói.
- Tốc độ giao dịch nhanh, khả năng mở rộng lớn: Khi một khối mới được hình thành, hệ thống sẽ chọn ngẫu nhiên các nút để tham gia xác thực giao dịch và thêm khối vào mạng dựa trên sự đồng thuận của các nút khác. PoA hoạt động với một số trình xác thực hạn chế. Do đó, PoA là một mô hình có tốc độ giao dịch rất nhanh và khả năng mở rộng tốt.
- Cung cấp các ưu đãi tài chính mạnh mẽ hơn cho validator đang hoạt động: Không giống như mô hình PoS, PoA không cần xem xét sự khác biệt về tiền tệ giữa các trình xác nhận. Điều này đảm bảo rằng tất cả mọi người tham gia vào việc xác thực mạng đều có động lực như nhau để hướng tới thành công của mạng và bản thân họ. Ngoài ra, sau khi tham gia xác thực giao dịch, người xác thực sẽ nhận được mã thông báo chuỗi khối như một phần thưởng. Vì vậy, họ càng có động lực tham gia.
Xem thêm: Thiết Kế Website Blockchain Uy Tín, An Toàn, Bảo Mật
Ưu – nhược điểm của PoA
Mỗi thuật toán đồng thuận đều có điểm mạnh và điểm yếu và PoA cũng không ngoại lệ. Dưới đây là những ưu và nhược điểm của PoA:
Ưu điểm:
- Tốc độ giao dịch nhanh và khả năng mở rộng mạng lớn: Mỗi khối mới được tạo trung bình trong 5 giây.
- Chi phí giao dịch thấp: Do tốc độ xử lý giao dịch nhanh, PoA có chi phí giao dịch thấp hơn so với các thuật toán khác.
- Không cần tính toán hoặc thiết bị đặc biệt: Do đó, PoA là một giải pháp tiết kiệm năng lượng hơn để duy trì và vận hành mạng so với các thuật toán khác.
- Bảo mật cao: Những người tham gia xác nhận giao dịch phải trải qua giai đoạn xác minh danh tính và sử dụng các số liệu để đánh giá mức độ tin cậy của họ. Do đó, thuật toán PoA loại bỏ hoàn toàn các cuộc tấn công.
Nhược điểm:
- Mất khả năng phi tập trung: Tính phi tập trung của mạng PoA rất thấp vì có rất ít validator node.
- Validator dễ bị thao túng: ID trình xác thực được xuất bản trên mạng. Do đó, một số trình xác thực có thể bị các bên thứ ba lạm dụng và thao túng. Ví dụ: Những kẻ tấn công muốn phá hoại mạng có thể khai thác điểm yếu này trong thuật toán PoA để lừa các kiểm toán viên công thực hiện hành vi gian lận. Điều này sẽ phá hủy hệ thống của bạn từ bên trong.
- Tính phân cấp thấp: Chỉ một số nhóm người nhất định mới có quyền xác minh các khối.
- Không có khả năng là một trình xác nhận: Mạng PoA thường chỉ chấp nhận những người có uy tín lâu năm làm người xác thực giao dịch. Do đó, rất khó để những người bình thường trở thành giám khảo mạng.
Như bạn có thể thấy, thuật toán PoA là lựa chọn tốt nhất cho các công ty muốn đảm bảo an ninh trong khi tận hưởng những lợi ích của công nghệ chuỗi khối như chuỗi cung ứng và hậu cần. Thuật toán PoA này ít tập trung hơn và phi tập trung hơn, đó là lý do tại sao nhiều nhà đầu tư ngần ngại áp dụng nó vào không gian tiền điện tử. Vì lý do này, PoA hiếm khi được sử dụng cho các chuỗi khối dành riêng cho DeFi, GamFi.
Các Blockchain đang sử dụng cơ chế PoA
Do các tính năng nổi bật trên, PoA được sử dụng trong nhiều chuỗi khối như PoA Blockchain, Binace Smart Chain, Vechain, OKExChain, HECO, Cronos, Gatechain. Vì thế:
- PoA blockchain: Đây là một mạng công cộng được xây dựng trên chuỗi khối Ethereum.
- Binace Smart Chain: Đây là một trong những chuỗi khối PoA mạnh mẽ và thành công nhất. Kể từ khi ra mắt, Binance Smart Chain đã thu hút rất nhiều người dùng. Dữ liệu trên chuỗi của BSC cũng đang có sự tăng trưởng vượt bậc. Veckett:
- Vechain là một chuỗi khối công khai dành cho doanh nghiệp. Chuỗi khối này chuyên về quản lý thông tin kinh doanh minh bạch, tập trung vào quản lý chuỗi cung ứng và hậu cần.
