Bằng chứng công việc (PoW) là gì?

Bằng chứng công việc (PoW) là một cơ chế đồng thuận được các mạng lưới blockchain sử dụng để đạt được sự đồng thuận phân tán. Đây là cơ chế đồng thuận ban đầu, lần đầu tiên được sử dụng bởi Bitcoin vào năm 2009. Trong PoW, các thành viên mạng, gọi là thợ đào, cạnh tranh để giải một câu đố đòi hỏi tính toán phức tạp. Thợ đào đầu tiên giải được câu đố sẽ được quyền thêm một khối giao dịch mới vào blockchain và được thưởng bằng tiền điện tử mới khai thác.

Sử dụng ứng dụng Bitcoin.com Wallet đa chuỗi, được tin tưởng bởi hàng triệu người để mua, bán, giao dịch và quản lý Bitcoin cùng các loại tiền điện tử phổ biến nhất một cách an toàn và dễ dàng.

Cách hoạt động của Bằng chứng Công việc (PoW)

Quá trình của PoW có thể được chia thành các bước sau:

1. Phát sóng giao dịch: Khi người dùng bắt đầu một giao dịch trên một blockchain PoW, giao dịch sẽ được gửi đến mạng lưới các nút.
2. Gộp giao dịch: Các nút thu thập các giao dịch này vào một bể, thường được gọi là 'mempool' (bể nhớ).
3. Tạo khối: Thợ mỏ chọn giao dịch từ mempool và nhóm chúng thành một 'khối'. Sau đó, họ thêm một tiêu đề vào khối, bao gồm một dấu thời gian, một hash của khối trước đó và một nonce.
4. Lặp lại Nonce và Hashing: Nonce là một số ngẫu nhiên mà thợ mỏ liên tục thay đổi và kết hợp với dữ liệu tiêu đề khối để tạo ra một hash. Mục tiêu là tìm một nonce mà khi hashed với tiêu đề khối, tạo ra một hash đáp ứng mục tiêu độ khó của mạng.
5. Mục tiêu độ khó: Mục tiêu độ khó là một cách để đo lường độ khó khi tìm một hash hợp lệ. Nó được thay đổi định kỳ để đảm bảo rằng các khối được khai thác ở một tốc độ tương đối nhất quán, thường là mỗi 10 phút đối với Bitcoin.
6. Giải pháp Bằng chứng Công việc: Khi một thợ mỏ tìm thấy một nonce tạo ra một hash đáp ứng mục tiêu độ khó, họ đã giải quyết được câu đố PoW.
7. Phát sóng khối: Thợ mỏ gửi khối đã giải quyết cho mạng.
8. Xác thực và Thêm khối: Các nút khác kiểm tra tính hợp lệ của khối, đảm bảo rằng tất cả các giao dịch được cho phép và giải pháp PoW là chính xác. Nếu hợp lệ, khối được thêm vào blockchain.
9. Phân phối phần thưởng: Thợ mỏ đã khai thác thành công khối sẽ nhận được phần thưởng dưới dạng tiền điện tử mới và phí giao dịch từ các giao dịch được bao gồm trong khối.

Khai thác Bitcoin là một phần cơ bản của mạng lưới, nhưng còn nhiều hơn thế nữa. Bắt đầu với những điều cơ bản trong Khai thác Bitcoin là gì?, sau đó đi sâu hơn vào thợ mỏ blockchain làm gì và cách khai thác hợp nhất cho phép thợ mỏ bảo mật nhiều blockchain cùng lúc. Nếu bạn quan tâm đến việc tự khai thác, hãy tìm hiểu cách khai thác Bitcoin tại nhà - và đừng quên kiểm tra cách báo cáo thu nhập từ khai thác của bạn cho mục đích thuế.

Tại sao Bằng chứng Công việc quan trọng?

PoW rất quan trọng để giữ cho mạng lưới blockchain dựa trên PoW an toàn và đáng tin cậy. Nó thực hiện điều này thông qua:

• Phi tập trung: Bằng cách phân tán quá trình khai thác trên một mạng lưới thợ mỏ, PoW ngăn chặn bất kỳ cá nhân hoặc nhóm nào kiểm soát blockchain.
• Bảo mật: Sức mạnh tính toán cần thiết để khai thác làm cho việc thay đổi blockchain hoặc chi tiêu hai lần tiền tệ trở nên rất khó khăn và đắt đỏ cho các tác nhân xấu.
• Không cần tin cậy: PoW có nghĩa là bạn không cần phải tin tưởng vào một cơ quan trung ương vì hệ thống dựa trên các bằng chứng toán học và công việc có thể được kiểm tra.

Ưu điểm của Bằng chứng Công việc (PoW)

Bằng chứng Công việc (PoW) đã là nền tảng của bảo mật blockchain trong hơn một thập kỷ, đặc biệt là đối với Bitcoin. Sức mạnh và khả năng chống tấn công của nó đã làm cho nó trở thành một cách đáng tin cậy để đạt được sự đồng thuận, mặc dù nó tiêu thụ nhiều năng lượng. Dưới đây là một số điểm mạnh chính của PoW:

1. Bảo mật: Sức mạnh của PoW nằm ở công việc tính toán cần thiết để khai thác các khối. Điều này làm cho việc tấn công hoặc chi tiêu tiền tệ hai lần trở nên rất khó khăn và đắt đỏ. Để thay đổi các giao dịch trước đó, một kẻ tấn công sẽ cần kiểm soát phần lớn sức mạnh hashing của mạng (tấn công 51%), điều này quá đắt và gần như không thể đối với các blockchain đã được thiết lập như Bitcoin.
2. Phi tập trung: PoW giúp duy trì phi tập trung bằng cách cho phép bất kỳ ai có đủ sức mạnh tính toán tham gia khai thác. Sự tham gia mở này giúp ngăn chặn bất kỳ cá nhân hoặc nhóm nào kiểm soát mạng. Tìm hiểu thêm về phi tập trung trong Quản trị Bitcoin là gì?
3. Minh bạch: Quá trình PoW là mở và có thể kiểm tra. Bất kỳ ai cũng có thể kiểm tra công việc đã được thực hiện bởi các thợ mỏ và xem liệu các giao dịch trên blockchain có hợp lệ hay không.
4. Công bằng: Cơ hội của một thợ mỏ tìm thấy một khối hợp lệ phụ thuộc vào lượng sức mạnh hashing họ có. Điều này có nghĩa là các thợ mỏ đầu tư nhiều tài nguyên hơn có cơ hội lớn hơn để nhận được phần thưởng, tạo ra một hệ thống công bằng và cạnh tranh.

Nhược điểm của Bằng chứng Công việc (PoW)

Mặc dù PoW đã được chứng minh là một cách mạnh mẽ để đạt được sự đồng thuận, nhưng nó cũng có một số nhược điểm đã khiến mọi người tìm kiếm các cách khác. Dưới đây là một số nhược điểm chính của PoW:

1. Tiêu thụ năng lượng: PoW tiêu thụ nhiều năng lượng vì nó yêu cầu các thợ mỏ sử dụng nhiều sức mạnh tính toán, đồng nghĩa với việc tiêu thụ nhiều điện năng. Điều này đã gây ra lo ngại về tác động của blockchain PoW đối với môi trường, đặc biệt khi mạng lưới ngày càng lớn hơn và nhiều thợ mỏ tham gia. Tìm hiểu thêm trong Bitcoin ảnh hưởng đến môi trường như thế nào?
2. Khả năng mở rộng: Các blockchain PoW có thể chỉ xử lý được một số lượng giao dịch hạn chế mỗi giây. Điều này có thể gây ra chậm trễ mạng và tăng phí giao dịch khi có nhu cầu cao.
3. Rủi ro tập trung hóa: Mặc dù PoW dự kiến duy trì phi tập trung, trong thực tế, khai thác có thể trở nên tập trung hóa khi các mỏ khai thác lớn với nhiều tài nguyên bắt đầu kiểm soát mạng. Sự tập trung sức mạnh hashing này có thể làm yếu đi tính phi tập trung của blockchain.
4. Chi phí phần cứng: Khai thác PoW cần phần cứng đặc biệt, như ASIC (Application-Specific Integrated Circuits), có thể đắt đỏ để mua và duy trì. Rào cản cao này có thể giới hạn ai có thể tham gia khai thác và có thể dẫn đến tăng tập trung hóa.

Bằng chứng Công việc so với Bằng chứng Cổ phần

Bằng chứng Cổ phần (PoS) là một cách tiếp cận khác để đạt được sự đồng thuận nhằm giải quyết một số vấn đề liên quan đến PoW. Trong PoS, các người xác thực được chọn để đề xuất các khối mới dựa trên lượng tiền điện tử họ sở hữu và sẵn sàng 'đặt cược' làm tài sản thế chấp. Nó sử dụng ít năng lượng hơn đáng kể so với PoW.

Đọc thêm: Bằng chứng Cổ phần là gì?