Thuật toán đồng thuận (Consensus) Blockchain

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 (Consensus) Blockchain? Chúng ta cùng đi vào bài viết sau để tìm hiểu rõ nhé.

Thuật toán đồng thuận (Consensus) Blockchain là gì?

Đối với cấu trúc truyền thống, nhờ có các cơ quan trung ương mà mà sự đồng thuận không phải là vấn đề cần được giải quyết thường xuyên. Nhưng đối với blockchain là một hệ thống phân tán thì ngược lại. Từng giao điểm đóng vai trò vừa là máy chủ và cũng là nơi lưu trữ data dữ liệu. Chính vì thế, giao điểm này cần phải trao đổi data cùng với các giao điểm khác để tạo ra sự đồng thuận. Điều này dẫn đến các thuật toán đồng thuận blockchain ra đời. 

Thuật toán đồng thuận (Consensus) Blockchain được hiểu là cơ chế giúp cho các nút phân tán, tất cả đều đạt đến sự đồng thuận trong hệ thống.

Thuật toán đồng thuận hoạt động như thế nào

Đối với thị trường tập trung, mọi vấn đề đều được xử lý và thông tin được tập trung bởi một cơ quan hay còn gọi là cơ quan trung ương. Thế nhưng đối với Blockchain, đây là một hệ thống phi tập trung, nó phổ rộng khắp các nơi thế giới. Blockchain quy tụ nhiều người tham gia trên cả thế giới và đặc biệt không có sự quản lý của bất kỳ cơ quan trung ương nào cả.

Và để thay thế, Blockchain tồn tại những người đóng vai trò xác minh các giao dịch và thợ mỏ tạo ra các khối mới trên mạng lưới. Để việc diễn ra một cách minh bạch, chính xác và thuyết phục. Thuật toán đồng thuận ra đời. Nó giúp các hoạt động diễn ra một cách an toàn và chính xác hơn. 

Consensus giúp việc xác minh các giao dịch diễn ra chính xác

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 loại thuật toán đồng thuận (Consensus) Blockchain 

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.

Proof of Work là cơ chế đồng thuận ra đời đầu tiên

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.

Proof of Stake ra đời sau PoW

Trả lời cho câu hỏi: Vì sao Thuật toán đồng thuận lại có ý nghĩa lớn đối với

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 

Thuật toán đồng thuận (Consensus) Blockchain giữ một vai trò quan trọng và quyết định đối với công nghệ Blockchain. Nó tạo ra giá trị vững chắc cũng như đảm bảo tính bảo mật của mạng lưới. Qua bài viết này chắc hẳn bạn cũng đã có cái nhìn bao quát về thuật toán đồng thuận (Consensus) Blockchain, cũng như trả lời được các câu hỏi đặt ra ở đầu bài. Rất mong bài viết này thực sự hữu ích với bạn. Chúc bạn luôn thành công và hẹn gặp lại trong bài viết tiếp theo.