PoW vs PoS – Sự khác biệt giữa Bằng chứng công việc và Cổ phần

PoW là gì?

PoW hoặc bằng chứng công việc là một giao thức đặc biệt nhằm ngăn chặn các cuộc tấn công mạng như DDoS (tấn công từ chối dịch vụ phân tán), có thể sử dụng hết tài nguyên của thân máy tính với sự trợ giúp của nhiều yêu cầu giả mạo. Nó sử dụng một hệ thống đồng thuận phân tán và không cần tin cậy.

PoW triển khai một hệ thống phi tập trung và hoạt động mà không cần một cơ quan trung ương. Cơ chế đồng thuận PoW có thể xác minh các giao dịch mà không cần bên thứ ba. PoW khiến việc chi tiêu gấp đôi trở nên khó khăn bằng cách chứng minh rằng mọi người dùng đã thực hiện một số phép tính. Nhiều dự án blockchain khác đã sao chép bản gốc Bitcoin mã cũng tuân theo mô hình Proof of Work.

PoS là gì?

Proof of stake (PoS) là một loại cơ chế đồng thuận được sử dụng để xác thực các giao dịch trên blockchain. Nó hoạt động bằng cách cho phép chủ sở hữu tiền điện tử đặt cược tiền của họ. Điều này trao cho họ quyền xác minh các khối giao dịch mới trên blockchain và thêm chúng vào mạng.

Mô hình Bằng chứng cổ phần tồn tại như một cơ chế đồng thuận thay thế. Rất ít loại tiền điện tử tuân theo giao thức này thay thế các công cụ khai thác bằng tiền đặt cọc. Thuật toán chọn bất kỳ một trong những người đặt cược này để xuất bản khối tiếp theo. Hai nhà phát triển tên là Scott Nadal và Sunny King đã tạo ra PoS nhận thấy những sai sót trong PoW vào năm 2012. Khả năng mở rộng hạn chế và cần nhiều điện không phải là vấn đề trong mô hình PoS.

Bằng chứng công việc (PoW) so với Bằng chứng cổ phần (PoS)

Bằng chứng làm việc	Bằng chứng cổ phần
PoW hoặc bằng chứng công việc là một giao thức đặc biệt nhằm ngăn chặn các cuộc tấn công mạng như DDoS (tấn công từ chối dịch vụ phân tán).	Bằng chứng cổ phần (PoS) là một loại cơ chế đồng thuận được sử dụng để xác thực các giao dịch trên blockchain.
Bất kỳ hacker nào cũng cần đạt được hơn 50% tổng sức mạnh tính toán để thực hiện cuộc tấn công 51%.	Tin tặc phải sở hữu hơn 50% tổng số tiền điện tử trên cùng một mạng, điều này là không thể.
Xác suất khai thác phụ thuộc vào công việc tính toán được thực hiện.	Hiệu lực của khối mới phụ thuộc vào quy mô cổ phần.
Thợ đào nhận được phần thưởng khi giải được các bài toán mật mã phức tạp.	Người xác nhận không nhận được phần thưởng khối. Thay vào đó, họ chỉ thu phí mạng làm phần thưởng.
Yêu cầu phần cứng khai thác mạnh mẽ và cập nhật.	Yêu cầu đơn vị cấp máy chủ để xử lý hiệu quả.
PoW là cơ chế đồng thuận mật mã ban đầu có nguồn gốc từ rất lâu trước PoS.	PoS có nguồn gốc từ PoW, nhưng nó có một số cải tiến.
Để đạt được khả năng mở rộng cao hơn, tất cả các nút trong một giao dịch đều có liên quan.	Toàn bộ mạng không tham gia vào việc xác minh mọi giao dịch.

Đặt cược là gì?

Số tiền đặt cược được dành riêng và được lưu trữ trong hợp đồng thông minh bởi người xác nhận. Đây được gọi là quá trình đặt cược. Bất kỳ ai có cổ phần lớn hơn có thể được chọn để xác minh giao dịch và tạo khối. Do đó, các khối được giả mạo sẽ được thêm vào chuỗi khối. Tất cả các đồng tiền pos không tuân theo cùng một bộ quy tắc mặc dù khái niệm xác thực là giống nhau. Mỗi người tham gia thị trường trình xác nhận đủ điều kiện đều kiếm được phần thưởng dựa trên quyền sở hữu.

PoS hoạt động như thế nào?

Về lý thuyết, PoS là một giải pháp “lý tưởng” cho các vấn đề mở rộng quy mô trong cơ chế PoW. Ethereum 2.0 sẽ là bằng chứng cổ phần 100%. Do đó, nó sẽ xử lý các giao dịch, giao dịch NFT và thực hiện các giao dịch hợp đồng thông minh. Người ta phải có một hệ thống máy tính mạnh mẽ và một chiếc ví có kích thước vừa đủ. Nó làm tăng cơ hội kiếm được phần thưởng bằng chứng cổ phần của họ.

Mô hình PoS xử lý việc duy trì tính toàn vẹn trong chuỗi khối. Nó cũng đảm bảo rằng người dùng tiền điện tử không thể đúc tiền nếu không kiếm được chúng.

Khái niệm cơ chế đồng thuận PoS dựa trên các bước sau:

Bước 1) Người dùng sở hữu mã thông báo gốc của blockchain sẽ lưu trữ toàn bộ hoặc một phần mã thông báo đó trong nhóm đặt cược một cách an toàn.

Bước 2) Thuật toán giả ngẫu nhiên chọn trình xác thực tiếp theo trong dòng.

Bước 3) Người xác thực được chọn phải đề xuất một khối và số lượng giao dịch trong đó.

Bước 4) Những người tham gia khác có thể phê duyệt và xác minh giao dịch được đề xuất.

Bước 5) Một khối mới được thêm vào blockchain.

Bước 6) Người xác thực được chọn sẽ kiếm được phí giao dịch.

PoW hoạt động như thế nào?

Bằng chứng công việc yêu cầu tính toán máy tính đắt tiền hay nói cách khác là quá trình khai thác. Việc khai thác cần phải được thực hiện để tạo ra các giao dịch không cần tin cậy trên blockchain.

Bước 1) Các giao dịch được biên dịch và gộp lại với nhau dưới dạng một khối.

Bước 2) Sau đó, người khai thác sẽ xác minh các giao dịch trong mỗi khối, kiểm tra xem chúng có hợp pháp hay không.

Bước 3) Sau đó, những người khai thác sẽ giải một câu đố toán học được gọi là bằng chứng về vấn đề công việc để tiếp tục. Tất cả các thợ mỏ đều phải cạnh tranh.

Bước 4) Người khai thác đầu tiên giải quyết được từng vấn đề về khối sẽ được khen thưởng.

Bước 5) Các giao dịch được xác minh sau đó được lưu trữ trên blockchain.

Ưu điểm của PoW

Một số lợi ích/ưu điểm quan trọng của Bằng chứng công việc là:

• Proof-of-Work được phát minh để ngăn chặn các nỗ lực chi tiêu gấp đôi.
• Đây là một trong những cơ chế đồng thuận an toàn nhất.
• Tiền điện tử dựa trên PoW có nhiều sức mạnh khai thác hơn và an toàn hơn.
• Khai thác kiếm được phần thưởng theo mô hình PoW điển hình.
• Bằng chứng về công việc là ngẫu nhiên nhưng công bằng.

Ưu điểm của PoS

Một số lợi ích/ưu điểm quan trọng của Bằng chứng cổ phần là:

• Cơ chế PoS an toàn trước 51% các cuộc tấn công.
• Bằng chứng cổ phần không cần phần cứng đắt tiền để xử lý.
• Giao dịch nhanh hơn và tương đối rẻ tiền.
• Xử lý trong trường hợp PoS không sử dụng nhiều năng lượng.
• Cổ phần đóng vai trò là động lực tài chính trong mô hình PoS.

Nhược điểm của PoW

Một số rủi ro/nhược điểm quan trọng của Proof of Work là:

• Khai thác đòi hỏi phần cứng cực kỳ mạnh mẽ.
• Không phải chăng cho mọi người tham gia thị trường.
• Mức tiêu thụ năng lượng do mức độ tham gia khai thác cực cao là vượt mức bình thường.
• Phần lớn các nhóm khai thác được kiểm soát bởi các thực thể đơn lẻ.
• Mô hình PoW dễ bị tấn công 51%

Nhược điểm của PoS

Một số rủi ro/nhược điểm quan trọng của Proof of Stake là:

• Các mô hình PoS chưa được triển khai trên một blockchain phức tạp.
• Việc nắm quyền kiểm soát mạng rất dễ dàng vì nó phụ thuộc vào vốn.
• PoS bỏ lỡ nhiều lợi ích của PoW, chẳng hạn như phần thưởng khai thác.
• Các mối đe dọa tập trung như chi tiêu gấp đôi có thể thực hiện được.
• PoS có vấn đề về quản trị, nghĩa là người dùng có nhiều token hơn có thể thay đổi các quy tắc của mạng.

Ví dụ về bằng chứng công việc

Mô hình bằng chứng công việc đã tồn tại từ lâu nên chúng ta hãy điểm qua một số ví dụ về PoW.

Email

Ví dụ đầu tiên chúng ta sẽ khám phá là email đính kèm một đoạn văn bản dài. Máy tính thông thường có thể gửi hàng triệu email mỗi ngày, nhưng việc thực hiện các tác vụ khác và nhận được nhiều thư rác có thể ảnh hưởng đến hiệu quả và giảm chi phí xử lý. PoW được sử dụng để giảm chu kỳ xử lý bằng cách cung cấp các vấn đề tính toán phức tạp giúp tăng cường bảo mật.

Tiền điện tử

Một trong những ví dụ nổi tiếng nhất về PoW là khai thác tiền điện tử. Mô hình PoW đảm bảo rằng thợ đào có thẩm quyền trực tiếp trong mạng lưới. Nó cũng ngăn chặn các cuộc tấn công chi tiêu gấp đôi xảy ra. Thợ đào có thu nhập cố định vì PoW bao gồm đủ tiêu đề trong các khối mới.

DDoS

Một ví dụ khác về PoW là di chuyển các cuộc tấn công DDoS gây ra sự bất tiện và gián đoạn. Thuật toán PoW giải quyết các vấn đề toán học phức tạp bằng cách đưa ra giải pháp tập thể. PoW giúp giải quyết các vấn đề theo cách phân tán. Theo cách này, ngay cả một số lượng nhỏ người tham gia cũng có thể giải quyết các vấn đề phức tạp.

Ví dụ về bằng chứng cổ phần

Proof-of-Stake được gọi là cách tốt hơn để giải quyết các vấn đề mật mã. Sau đây là một số loại tiền điện tử sử dụng mô hình PoS nhanh hơn và an toàn hơn PoW.

Tezos:

Mạng phi tập trung của Tezos bao gồm một cơ chế khuyến khích trao thưởng cho người xác nhận. Để duy trì và bảo mật mạng, người xác nhận sẽ nhận được mã thông báo mới được tạo. Cổ phần tăng lên khi những người tham gia mới vào mạng và hoạt động. Hệ thống PoS trong Tezos cũng bảo vệ phần thưởng và dữ liệu blockchain khỏi bị giả mạo.

Ethereum 2.0:

Người đồng sáng lập Ethereum, Vitalik Buterin, đã đề xuất Ethereum Đề xuất cải tiến vào năm 2016. Nó sử dụng phiên bản sửa đổi của thuật toán PoW có tên Sharding. Khái niệm Sharding có thể cải thiện hiệu suất mạng bằng cách nắm giữ nhiều sức mạnh băm hơn. Sharding cũng sẽ tăng số lượng giao dịch trong một khối.

vũ trụ:

Cosmos phổ biến trong việc triển khai mạng PoS để sử dụng rộng rãi (hơn Bitcoin). Bằng cách đảm bảo hàng triệu người dùng, dự án hy vọng sẽ trở thành đồng tiền dựa trên PoS lớn nhất. Đối tượng mục tiêu của nó bao gồm những người không có quyền truy cập vào hệ thống ngân hàng.

Giao dịch được xác minh như thế nào: PoW

Việc hiểu cách xác minh giao dịch hoạt động trong PoW có thể khó khăn nếu không có ví dụ. Chúng ta hãy nhìn vào Bitcoinmô hình của.

Bước 1) Cứ sau khoảng 10 phút, một khối mới sẽ được tạo. Phải mất khoảng thời gian như nhau để xác nhận Bitcoin giao dịch có hiệu lực.

Bước 2) Mỗi khối chứa các giao dịch khác nhau yêu cầu xác minh. Trong một hệ thống phi tập trung, việc xác minh mọi giao dịch trở nên khó khăn và tốn nhiều năng lượng.

Bước 3) Proof-of-Work cung cấp một lượng lớn sức mạnh tính toán để giải quyết thuật toán mật mã. Điều này khiến những người tham gia mạng có ít tài nguyên hơn không thể nhận được phần thưởng tốt hơn.

Bước 4) Khi tất cả các giao dịch trong một khối được xác minh, chúng sẽ được thêm vào chuỗi khối công khai nơi những người dùng khác có thể nhìn thấy chúng.

Giả sử tổng toán học 4+8 sử dụng Proof of Work. Bây giờ chúng ta biết rằng câu trả lời là 12. Nhưng trong mô hình này, ai trả lời trước sẽ giành được phần thưởng khai thác. Hãy tưởng tượng thợ mỏ 1 và thợ mỏ 2 cạnh tranh để giải quyết vấn đề này. Kết quả sẽ như sau;

Thợ mỏ 1

Lần thử 1: 4+8 = 11 *Sai*

Lần thử 2: 4+8 = 9 *Sai*

Lần thử 3: 4+8 = 10 *Sai*

Thợ mỏ 2

Lần thử 1: 4+8 = 13 *Sai*

Lần thử 2: 4+8 = 12 *Đúng*

Lần thử 3: 4+8 = 14 *Sai*

Vì vậy, bạn có thể thấy rằng người khai thác 2 đã đoán đúng câu trả lời trong lần thử thứ 2 để nhận được phần thưởng cho người khai thác. Nhưng trên thực tế, máy tính có thể thực hiện hàng triệu kết hợp mỗi giây.

Tại bất kỳ thời điểm cụ thể nào, nhiều thiết bị phần cứng đang cố gắng giải các phương trình mật mã. Nó gần giống như một cuộc đua để trở thành người đầu tiên về đích và nhận phần thưởng khai thác.

Quá trình này hơi khác một chút trong trường hợp của bất kỳ đồng tiền PoW nào khác ngoài Bitcoin, như mong đợi từ các dự án tiền điện tử thế hệ thứ hai và thậm chí thứ ba được phát triển để khắc phục các vấn đề hiện có trong Bitcoin.

Giao dịch được xác minh như thế nào: PoS

So với mô hình Proof of Work, mô hình Proof of Stake sử dụng các quy trình khác nhau để xác nhận giao dịch và đạt được sự đồng thuận. Mặc dù nó cũng sử dụng thuật toán mã hóa nhưng mục tiêu lại hoàn toàn khác.

Trong trường hợp Bằng chứng cổ phần, việc tạo khối tiếp theo dựa trên số tiền đặt cược của từng cá nhân. Tiền đặt cược dựa trên số lượng xu mà người dùng sở hữu cho chuỗi khối cụ thể mà họ đang cố gắng khai thác.

Về mặt kỹ thuật, những người tham gia không khai thác ở đây mà là "giả mạo", vì không đạt được phần thưởng khối. không giống Bitcoin, tiền điện tử sử dụng PoS sẽ thưởng cho người tham gia bằng cách thưởng cho họ phí giao dịch.

Để bắt đầu quá trình staking, trước tiên người dùng phải gửi tiền vào một ví cụ thể, ví này sẽ đóng băng tiền, cho phép sử dụng để staking mạng. Hầu hết các blockchain PoS đều có yêu cầu về tiền tối thiểu để bắt đầu quá trình staking, bao gồm khoản đầu tư ban đầu đáng kể.

Ví dụ về xác minh PoS

Để giải thích rõ hơn về quy trình PoS, hãy lấy ví dụ về Dash(DASH). Yêu cầu tối thiểu là 1000 DASH, tại một thời điểm (tháng 2017 năm 1.5) sẽ tương đương với XNUMX triệu đô la.

Bước 1) Đầu tiên, bạn phải quyết định số lượng xu bạn muốn đặt cược để tạo ra một số phần thưởng từ PoS.

Bước 2) Tìm hiểu tổng số tiền xu đang lưu hành trong blockchain. Trong ví dụ của chúng tôi, nó có 1000 xu đang lưu hành.

Bước 3) Sau đó, bạn phải mua và đặt cược 100 xu, chiếm 10% số tiền đang lưu hành.

Bước 4) Bây giờ bạn đã sẵn sàng để nhận phần thưởng đặt cược. Theo ví dụ này, bạn có 10% cơ hội giành được mọi phần thưởng trên chuỗi khối (blockchain).

Bằng chứng cổ phần tốt hơn Bằng chứng công việc? Lý do tại sao

Mô hình Proof-of-Work đã trở thành một hệ thống không công bằng, nơi những người tham gia thông thường không có cơ hội nhận được phần thưởng khai thác. Nhưng điều này không đúng với bằng chứng cổ phần, nơi mọi người đều có cơ hội bình đẳng để trở thành người giả mạo và nhận phần thưởng.

Do những ưu điểm nêu trên, Ethereum đang chuẩn bị chuyển đổi sang PoS ở phiên bản 2.0. Việc phát hành ETH 2.0 sẽ diễn ra vào năm tới.

Ethereum các nhà phát triển và cộng đồng luôn ủng hộ một hệ sinh thái phi tập trung và minh bạch. Khi thấy cách tin tặc tiềm năng đang lợi dụng mô hình bằng chứng công việc, rõ ràng là tại sao Ethereum và các dự án tiền điện tử khác đang ưa chuộng cơ chế bằng chứng cổ phần.