Proof of Stake [PoS] là gì? Tổng hợp kiến thức về Proof of Stake

Đồng Bitcoin mặc dù đứng đầu thị trường về giá trị nhưng nó lại xếp vào nhóm các đồng tiền điện tử tiêu tốn năng lượng nhất. Bởi hiện nay BTC vẫn vận hành theo thuật toán Proof of Work. Nhận thấy rõ nhược điểm này nên trong những năm gần đây, mạng Ethereum đã dần chuyển đổi sang thuật toán Proof of Stake [PoS]. Vậy chính xác Proof of Stake là gì? Thuật toán này có ưu điểm gì so với Proof of Work?

Thuật ngữ cần biết khi tìm hiểu về Proof of Stake

Node là một cá nhân hoặc tổ chức tham gia xác nhận giao dịch, tạo khối cho đồng coin

Để có thể hiểu chính xác nhất về Proof of Stake chính xác là gì, bạn cần tìm hiểu một vài thuật ngữ ngữ liên quan đến thuật toán này này.

Node – Masternode: Có thể là một cá nhân hoặc tổ chức tham gia xác nhận giao dịch, tạo khối cho đồng coin. Thông qua việc sử dụng phần mềm chuyên dụng để khai thác đồng coin nào đó, các node giữ nhiệm vụ duy trì hoạt động, tính ổn định cho toàn mạng Blockchain (xác nhận và lưu giao dịch vào sổ cái Blockchain).
Validator: Thuật ngữ Validator có thể hiểu là người chuyên thực hiện kiểm định. Theo cơ chế vận hành của Proof of Stake, không phải node nào cũng tham gia vào quá trình tạo khối. Mà thay vào đó, Blockchain sẽ tiến hành lựa chọn các node theo hướng ngẫu nhiên để kiểm định và cho tạo khối.
Forge hoặc Mint: Quá trình kiểm định và chọn xem node nào chỉ được quyền tham gia tạo khối. Thuật ngữ này dùng để phân biệt với mine (đào) thường sử dụng trong thuật toán Proof of Stake.
Stake: Có nghĩa là đặt cược. Theo cơ chế vận hành của thuật toán PoS, để trở thành một validator đòi hỏi người tham gia phải không đặt cọc một lượng coin tối thiểu nào đó theo quy định của hệ thống. Việc này cho biết bạn có sở hữu coin để tham gia vào quá trình xác thực.
Lock và Unlock: Chỉ số coin đã được các node đặt cọc vào hệ thống. Khi còn giữ vai trò là một Validator, số coin này không thể di chuyển đến bất kỳ đâu, chúng như một tài sản đặt cọc “nằm chết”. Chỉ khi nào không còn là Validator, coin mới bắt đầu được mở khóa Unlock.

Proof of Stake [PoS] là gì?

Proof of Stake hiểu đơn giản là một cơ chế xác thực hay thuật toán đồng thuận của công nghệ lưu trữ dữ liệu Blockchain. Nói cách khác, PoS giống như bằng chứng ký gửi hoặc bằng chứng cổ phần. Theo đó, các node cần phải tiến hành đặt cọc coin nếu muốn tham gia vào quá trình xác thực trên Block. Có nghĩa node cần gửi coin đến nhằm thực hiện xác minh danh tính của chính nó.

Proof of Work [PoS] là gì?

Ở thuật toán đồng thuận Proof of Work, đội ngũ thợ đào cần phải xác thực giao dịch đồng thời tạo khối. Việc này thực hiện thông qua công việc tính toán các phương trình sức mạnh của hệ thống máy tính kiểu cấu hình cao. Thế nhưng yếu điểm lớn nhất của PoW lại nằm ở vị trí mức tiêu tốn năng lượng.

Vậy nên từ năm 2011, trên diễn đàn Bitcointalk, ý tưởng về thuật toán Proof of Stake đã bắt đầu được đem ra thảo luận. Và chỉ chưa đầy 1 năm sau đó, người ta đã ứng dụng thuật toán này để tạo ra đồng tiền điện tử mang tên Peercoin. Kể từ đó đến nay đã có hàng trăm dự án tiền điện tử xây dựng cơ chế vận hành theo thuật toán Proof of Stake.

Cơ chế vận hành của Proof of Stake

Đối với mô hình áp dụng PoS, người dùng nếu muốn tham gia xác nhận đồng thuận khối phải đóng góp hay chính xác là đặt cọc coin. Nếu quá trình Unlock diễn ra thành công, các node sẽ nhận được phần thưởng tương ứng với công thức đóng góp. Chẳng hạn như đóng góp 100 USD với lãi suất 10%, mức thưởng mà bạn nhận về sẽ tương đương 10 USD.

PoS vận hành theo cơ chế đặt cọc coin để tham gia xác thực giao dịch

Như vậy bất kỳ đối tượng nào nếu muốn tham gia vào quá trình xác nhận đất của quân đều phải sở hữu số lượng coin nhất định trong mạng Blockchain đó. Khi đã tiến hành đặt cược thành công, coin lập tức bị khóa giống như việc bạn thế chấp tài sản tại ngân hàng.

Thuật toán Proof of Stake khích lệ những người tham gia thực hiện xác thực phần thưởng khối tương đương một khoản thanh toán theo dạng phí chi trả cho giao dịch. Ừ chỉ hoạt động này có vài trái ngược với hệ thống áp dụng PoW.

Để Blockchain có thực sự minh bạch, mọi hoạt động diễn ra trơn tru sẽ cần phải thực hiện cơ chế chọn lọc Validator chuyên nghiệp. Quy trình này sẽ diễn ra theo 2 bước cơ bản.

Bước 1: Chọn lọc các node một cách ngẫu nhiên

Ở bước đầu tiên, PoS sẽ thực hiện chọn Validator để tiến hành kiểm định khối block theo hướng ngẫu nhiên. Quy trình này thực hiện thông qua việc ứng dụng công thức Hashrate ở mức nhỏ nhất và xác định tài khoản đặt cược cao nhất.

Các node sẽ bắt đầu được tự động lựa chọn khi tài sản cược chính thức công khai. Khi đó, mỗi node đã được chọn lựa và bắt đầu bước vào giai đoạn xử lý khối block tiếp theo.

Bước 2: Lựa chọn node dựa theo thời gian nắm vững tài sản

Bên cạnh việc lựa chọn theo cách ngẫu nhiên, PoS còn kết hợp lựa chọn theo thời gian nắm giữ tài sản. Đây là số liệu cho biết thời gian tài sản được các node đưa vào cho đến thời điểm xem xét.

Việc lựa chọn node tham gia còn dựa trên cả tiêu chí thời gian nắm giữ tài sản

Những tài sản chưa trải qua quá trình xem xét tối thiểu 30 ngày đã có thể bắt đầu cạnh tranh cho vị trí kiểm định Validator cho block kế tiếp. Những nhóm tài sản có thời gian nắm giữ lâu hơn sẽ có khả năng cao hơn trong cuộc cạnh tranh vào vị trí của Validator.

Cứ sau mỗi lần lựa chọn như vậy, thời gian nắm giữ tài sản đã được thiết lập lại trở về mức số 0. Có nghĩa tài sản lại phải tiếp tục chờ đợi trong 30 ngày tiếp theo để tiếp tục tranh cử vào vị trí xử lý block kế tiếp.

Số ngày chờ xét duyệt có thể lên đến 90 ngày. Nhờ vậy, các node sẽ không thể lợi dụng để tích trữ quá nhiều tài sản nhằm thao túng quá trình cạnh tranh vị trí Validator.

Cách kiếm tiền từ những đồng coin khai thác theo thuật toán PoS

Phần lớn những dự án tiền điện tử ra đời sau Bitcoin đều cố gắng áp dụng PoS trong cơ chế vận hành. Ngay cả mạng Ethereum trong những năm gần đây cũng đã tích cực chuyển từ PoW sang PoS. Sẽ có nhiều cách để bạn kiếm tiền từ các đồng coin khai thác theo thuật toán PoS.

Kiếm tiền theo hướng chủ động

Với những cách thức kiếm tiền này, bạn sẽ hoàn toàn chủ động trong nguồn cung không cần phải dựa vào sàn giao dịch.

Đào coin PoS đơn giản hơn so với coin PoW

Tiến hành đào coin

Nếu muốn đào các loại tiền điện tử ứng dụng thuật toán PoS, bạn cần chuẩn bị hệ thống máy tính có kết nối internet tốc độ cao. Bên cạnh đó là một số phần mềm chuyên dụng cho việc đào coin. Nếu so với mining coin theo cơ chế PoW thì quá trình mining coin PoS không yêu cầu đầu tư phần cứng quá khủng, năng lượng tiêu thụ cũng tiết kiệm hơn nhiều.

Giao dịch trading

Đối với các loại coin PoS, khi nhận thấy hiệu suất trading cao hơn so với mức lãi suất đặt cọc stake, bạn nên lựa chọn trade. Thế nhưng, trading mặc dù có thể đem về lợi nhuận cao nhưng rủi ro đi kèm cũng không ít.

Nếu là người “yếu tim”, không thích mạo hiểm, tốt nhất bạn nên chọn hold hoặc staking để thu lãi. Nếu trade theo kiểu lướt sóng đòi hỏi bạn phải liên tục cập nhật tin tức thị trường, có kỹ năng phân tích diễn biến thị trường trong thời gian ngắn.

Kiếm tiền theo cách thụ động

Với hình thức kiếm tiền thụ động, trader chỉ cần gửi coin vào một nền tảng hỗ trợ đặt cọc. Mặc dù coin nằm yên một chỗ nhưng bạn vẫn có lãi thu về hàng tháng.

Đặt cọc coin trên sàn giao dịch thu lợi nhuận

Đặt cọc coin trên ví chính chủ

Một số loại tiền điện tử phát triển trên các ví riêng phù hợp để chủ sở hữu nắm giữ, giao dịch. Bên cạnh đó, ứng dụng ví riêng của những loại coin PoS thường tích hợp thêm cả chức năng đặt cọc Staking. Khi tải ví xuống và tiến hành giữ coin, bạn sẽ có thể nhận ngay tiền cược.

Đặt cọc coin trên sàn giao dịch

Rất nhiều sàn Crypto hiện nay có xu hướng bổ sung nền tảng Staking. Từ đó, người dùng sẽ dễ dàng kiếm thêm thu nhập một cách thụ động thông qua việc đặt cọc coin ngay trên ví sàn.

Ưu điểm của phương thức này nằm ở chỗ người chơi có thể nhanh chóng giao dịch coin khi nhận thấy thị trường có biến động. Khi đó, bạn không cần phải mất thời gian gửi tiền từ ví cá nhân vào ví sàn.

Giao dịch coin trên ví hoặc nền tảng Staking

Lãi suất đặt cọc coin trên sàn giao dịch thường không cao lắm. Vì vậy để tối ưu lợi nhuận, bạn cần lựa chọn tham gia vào những nền tảng cho phép đặt cọc uy tín.

Vì sao Proof of Stake lại vượt trội hơn so với Proof of Work?

Sự ra đời của PoS đã phần nào giải quyết nhược điểm còn tồn tại ở PoW. Không tự nhiên mà hầu hết dự án tiền điện tử sau này đều ứng dụng PoS thay vì thuật toán quen thuộc PoW.

Tính phi tập trung

Với Proof of Work, người dùng cần đặc biệt đầu tư cho phần cứng nếu muốn giành lợi thế trong quá trình khai thác. Hệ quả dẫn đến việc nhiều tổ chức đào coin chuyên nghiệp đua nhau đầu tư dàn thiết bị khủng tiêu tốn năng lượng. Ngoài ra, các nhóm khai thác này còn khuyến khích thành viên tham gia đóng góp tài nguyên để nâng cao hiệu quả khai thác.

PoS phá vỡ thế độc quyền trong khai thác coin

Theo như một thống kê gần đây đã cho thấy các nhóm khai thác hoạt động hiệu quả nhất chủ yếu tập trung ở Trung Quốc. Theo đó, những nhóm này kiểm soát trên 50% tổng thị phần đào coin trên toàn cầu.

Đó thực sự là một hệ thống hoạt động thiếu cân bằng. Vì khi đó, người bình thường rất khó có cơ hội nhận được phần thưởng khai thác. Mảng đào coin PoW dường như đang bị thống trị bởi những nhóm khai thác lớn.

Với thuật toán Proof of Stake kiểu thống trị trên sẽ không còn tồn tại. Lợi ích được phân bổ đều cho mọi thành viên tham gia vào mạng lưới. Nếu muốn tham gia xác thực giao dịch, người chơi cần đóng cổ phần và nhận thưởng theo công sức họ đóng góp. Mức tiêu thụ điện năng cũng giảm xuống rõ rệt số PoW.

Tiêu thụ điện năng thấp hơn

Các mạng Blockchain như Bitcoin hiện vẫn tiêu thụ một lượng điện năng cực lớn. Theo một nghiên cứu mới đây đã cho biết, tổng lượng điện năng để duy trì hoạt động của mạng Bitcoin nhiều hơn điện năng tiêu thụ điện năng tại hơn 159 quốc gia.

Mạng Blockchain vận hành PoS tiêu tốn ít năng lượng hơn so với PoW

Sự tiêu tốn năng lượng không chỉ ảnh hưởng đến môi trường chung mà còn kéo chậm lại tốc độ phát triển của tiền điện tử. Với Proof of Stake, đội ngũ khai thác không cần đầu tư cho dàn thiết bị phần cứng quá quy mô, điện năng tiêu thụ cũng thấp hơn hẳn.

Ngăn chặn hiệu quả cuộc tấn công 51%

Thuật ngữ “cuộc tấn công 51%” dùng để chỉ trường hợp không may khi một nhóm hacker nào đó chiếm được trên 50% sức mạnh khai thác. Nếu tình huống đó xảy ra trong mạng Bitcoin hay bất kỳ mạng PoW nào khác, nhóm gian lận sẽ có thể thay đổi cơ cấu hệ thống. Chẳng hạn như thực hiện thay đổi khối theo hướng có lợi cho bên gian lận.

PoS hạn chế tối đa các cuộc tấn công 51%

Minh chứng gần đây nhất phải kể đến cuộc tấn công 51% nhằm vào chuỗi khối Verge, hacker khi đó đã lấy đi 35 triệu XVG. Con số này tương đương giá trị 1.75 triệu USD thời điểm xảy ra vụ tấn công.

Nếu như thuật toán đồng thuận PoS, các cuộc tấn công như vậy sẽ không có ý nghĩa gì. Bởi khi đó bên gian lận phải chiếm được ít nhất 51% số tiền lưu hành trên thị trường. Mà nếu muốn làm vậy thì cách duy nhất là mua lại số tiền đó.

Thực tế rất khó để xuất hiện một nhóm hacker đủ khả năng mua một lượng tiền lớn như vậy. Khi vào với một lượng tiền lớn giá trị của chúng chắc chắn tăng nhanh. Nếu số thành viên còn lại của mạng lưới phát hiện ra điều này, kế hoạch của bên gian lận coi như thất bại.

Nhược điểm còn tồn tại của Proof of Stake

Lãi suất khi tham gia Staking coin PoS nhiều lúc không hoàn toàn chính xác

Mặc dù đã khắc phục một tài liệu điểm của PoW nhưng PoS vẫn chưa thực sự hoàn hảo như nhiều người vẫn lầm tưởng.

Lãi suất không hoàn toàn chính xác: Nếu đã từng tham gia Staking, bạn dễ thấy rằng mức lãi suất không phải lúc nào cũng giống như ban đầu. Thường là thấp hơn, lợi nhuận không cao như kỳ vọng.
Vẫn phải đối mặt với nguy cơ thua lỗ: Khi tỷ giá đặt cọc Stake thấp hơn so với mức trượt giá, người chơi khi đó sẽ phải chịu lỗ.
Rủi ro lừa đảo: Nếu như lựa chọn phải nền tảng Staking thiếu thông tin, làm ăn không uy tín, người chơi rất có thể phải đối mặt với nguy cơ lừa đảo. Hoặc đơn giản việc đầu tư nhầm vào dự án “coin rác” cũng khiến trader thiệt hại.

Nếu khắc phục tốt 3 yếu điểm trên, PoS sẽ thực sự trở nên hoàn hảo, thúc đẩy tốc độ phát triển của toàn bộ thị trường tiền điện tử toàn cầu.

Giải đáp các câu hỏi liên quan đến Proof of Stake

Trong phần cuối cùng của bài viết, Dũng sẽ giải đáp một vài câu hỏi liên quan đến thuật toán Proof of Stake [PoS].

Theo lý thuyết mạng Bitcoin có thể chuyển đổi sang Proof of Work

Vì sao mạng Ethereum lại quyết định chuyển sang PoS?

Trả lời: Trong phiên bản cập nhật Ethereum 2.0, bạn Blockchain này đã chuyển sang cơ chế vận hành PoS. Trước đó, mạng lưới này cũng đã rục rịch ứng dụng PoS thay thế cho PoW. Tuy nhiên ở phiên bản 2.0 này, nền tảng sẽ có sự hoàn thiện hơn. Có 3 lý do chính thúc đẩy đội ngũ phát triển mạng Ethereum quyết định ứng dụng Proof of Stake.

Giảm chi phí vận hành: Với PoS, thợ đào coin không cần thiết phải đầu tư chi phí quá lớn cho phần cứng. Đồng thời, phí Gas trên Ethereum sẽ giảm xuống khi hệ thống không còn bị quá tải.
Giải quyết vấn đề mở rộng: Ứng dụng PoS giúp mạng Ethereum phần nào giải quyết hiệu quả hơn vấn đề mở rộng. Khi toàn bộ mạng lưới vận hành trơn tru, nguy cơ xảy ra các cuộc hard fork không còn là mối lo quá lớn.
Cải thiện khả năng bảo mật: Nếu áp dụng PoS, mạnh Ethereum không còn phải lo lắng về các cuộc tấn công 51%. Vì khi đó sẽ chẳng có nhóm hacker nào đủ mạnh mua lại trên 50% lượng tiền lưu hành.

Mạng Bitcoin Blockchain có thể chuyển sang PoS không?

Trả lời: Một vài tranh luận đã nổ ra về vấn đề mạng Bitcoin có thể chuyển đổi sang PoS hay không. Nếu chuyển đổi sang thuật toán Proof of Stake, Bitcoin chắc chắn phải đối mặt với không ít thách thức kỹ thuật. Mặt khác, quá trình này còn gây bất lợi cho đội ngũ những người đang dồn tâm sức vào mạng Bitcoin.

Xét về mặt lý thuyết, Bitcoin hoàn toàn có thể chuyển đổi sang PoS. Ngay cả công ty mối giới tiền điện tử Bitcoin Suisse tại Thụy Sĩ cũng cho rằng sớm muộn BTC sẽ phải áp dụng cơ chế PoS. Tuy nhiên tương lai đó vẫn còn khá xa.

Quy trình xác định gian lận trong PoS diễn ra như thế nào?

Trả lời: Khi một Validator cố tình tạo ra gian lận, Validator sẽ mất toàn bộ số tiền đã đặt cọc. Đây là lý do tại sao tiền Stake chỉ được trả lại khi Validator không còn tham gia vào mạng lưới. Việc này phần tránh được tình trạng Validator giả mạo, hoạt động nửa vốn sau đó chối bỏ nhiệm vụ.

Tổng kết

Thuật toán Proof of Stake [PoS] ngay từ khi ra đời đã cho thấy ưu việt rõ rệt của mình so với Proof of Work. PoS giúp đơn giản hóa quá trình mining coin bởi không quá chú trọng đến phần cứng. Thuật toán này sẽ hạn chế gần như triệt để các cuộc tấn công 51%, hệ thống vận hành an toàn và tiết kiệm năng lượng, thân thiện hơn với môi trường.

Trong tương lai phần lớn các dự án tiền điện tử mới đều có xu hướng áp dụng Proof of Work [PoS]. Ngay cả mạng cũng sớm nhận ra ưu điểm của thuật toán này, trong bản cập nhật Ethereum 2.0 người dùng đã có thể trải nghiệm mạng lưới toàn diện hơn.