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 Proof of Work (PoW)

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

1. Phát sóng giao dịch: Khi người dùng bắt đầu một giao dịch trên blockchain PoW, giao dịch được gửi tới mạng lưới các nút.
2. Tập hợp giao dịch: Các nút tập hợp các giao dịch này vào một bể, thường được gọi là 'mempool' (bể nhớ).
3. Tạo khối: Các thợ mỏ chọn giao dịch từ mempool và nhóm chúng thành một 'khối'. Sau đó, họ thêm một tiêu đề vào khối, bao gồm thời gian, một hàm băm của khối trước đó, và một nonce.
4. Lặp lại nonce và băm: Nonce là một số ngẫu nhiên mà các thợ mỏ liên tục thay đổi và kết hợp với dữ liệu tiêu đề khối để tạo ra một hàm băm. Mục tiêu là tìm một nonce sao cho khi băm với tiêu đề khối, tạo ra một hàm băm đạt được mục tiêu độ khó của mạng.
5. Mục tiêu độ khó: Mục tiêu độ khó là cách đo lường độ khó để tìm một hàm băm hợp lệ. Nó được thay đổi định kỳ để đảm bảo các khối được khai thác ở mức độ nhất quán, thường là mỗi 10 phút đối với Bitcoin.
6. Giải pháp Proof-of-Work: Khi một thợ mỏ tìm thấy một nonce tạo ra một hàm băm đạt được mục tiêu độ khó, họ đã giải quyết được câu đố PoW.
7. Phát sóng khối: Thợ mỏ gửi khối đã giải quyết đến 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 đều được phép và giải pháp PoW là đúng. Nếu hợp lệ, khối được thêm vào blockchain.
9. Phân phối phần thưởng: Thợ mỏ khai thác thành công khối nhận được phần thưởng dưới dạng tiền điện tử mới tạo và phí giao dịch từ các giao dịch được đưa vào khối.

Tại sao Proof of Work quan trọng?

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

• Phi tập trung: Bằng cách phân tán quá trình khai thác qua 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 cho khai thác khiến cho việc thay đổi blockchain hoặc chi tiêu kép trở nên rất khó khăn và tốn kém đối với các kẻ xấu.
• Không cần tin tưởng: PoW có nghĩa là bạn không cần 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 Proof of Work (PoW)

Proof of Work (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 lại các cuộc tấn công của nó đã làm cho nó trở thành một phương pháp đáng tin cậy để đạt được sự đồng thuận, mặc dù nó sử dụng nhiều năng lượng. Dưới đây là một số ưu điểm 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 khiến cho việc can thiệp vào blockchain hoặc chi tiêu kép trở nên rất khó và tốn kém cho các kẻ tấn công. Để thay đổi các giao dịch trước đó, một kẻ tấn công cần kiểm soát phần lớn sức mạnh băm của mạng (một cuộc tấn công 51%), điều này quá tốn kém và gần như không thể cho các blockchain đã được thiết lập như Bitcoin.
2. Phi tập trung: PoW giúp duy trì tính phi tập trung bằng cách cho phép bất kỳ ai có đủ sức mạnh tính toán tham gia vào việc khai thác. Sự tham gia mở này giúp ngăn chặn bất kỳ cá nhân hoặc nhóm nào kiểm soát mạng.
3. Minh bạch: Quá trình PoW là mở và có thể kiểm tra. Bất cứ ai cũng có thể kiểm tra công việc do các thợ mỏ thực hiện và nếu các giao dịch trên blockchain là hợp lệ.
4. Công bằng: Cơ hội của một thợ mỏ tìm thấy một khối hợp lệ phụ thuộc vào lượng sức mạnh băm mà họ có. Điều này có nghĩa là các thợ mỏ đầu tư nhiều tài nguyên hơn có cơ hội nhận được phần thưởng cao hơn, tạo ra một hệ thống công bằng và cạnh tranh.

Nhược điểm của Proof of Work (PoW)

Mặc dù PoW đã được chứng minh là một cách mạnh mẽ để đạt được sự đồng thuận, nó cũng có một số nhược điểm dẫn đến việc tìm kiếm các cách khác để thực hiện. Dưới đây là một số nhược điểm chính của PoW:

1. Tiêu thụ năng lượng: PoW sử dụng rất nhiều năng lượng vì nó yêu cầu thợ mỏ sử dụng nhiều sức mạnh tính toán, đồng nghĩa với việc tiêu thụ nhiều điện. Điều này đã làm dấy lên lo ngại về cách mà các blockchain PoW ảnh hưởng đến môi trường, đặc biệt khi mạng lưới lớn hơn và nhiều thợ mỏ tham gia hơn.
2. Khả năng mở rộng: Các blockchain PoW chỉ có thể xử lý một số lượng giao dịch nhất định mỗi giây. Điều này có thể gây ra tình trạng chậm trễ và tăng phí giao dịch khi có nhiều nhu cầu.
3. Rủi ro tập trung hóa: Mặc dù PoW được cho là giữ tính phi tập trung, trên thực tế, việc khai thác có thể trở nên tập trung khi các pool khai thác lớn với nhiều tài nguyên bắt đầu kiểm soát mạng. Sự tập trung của sức mạnh băm này có thể làm suy yếu tính phi tập trung của blockchain.
4. Chi phí phần cứng: Khai thác PoW cần phần cứng đặc biệt, như ASICs (Mạch tích hợp ứng dụng cụ thể), có thể đắt đỏ để mua và duy trì. Rào cản cao này có thể hạn chế ai có thể tham gia vào việc khai thác và có thể dẫn đến sự tập trung hóa hơn nữa.

Proof of Work vs. Proof of Stake

Proof of Stake (PoS) là một cách khác để đạt được sự đồng thuận, cố gắng giải quyết một số vấn đề liên quan đến PoW. Trong PoS, các nhà xác thực được chọn để đề xuất các khối mới dựa trên lượng tiền điện tử họ sở hữu và sẵn sàng 'đặt cọc' làm tài sản thế chấp. Nó sử dụng ít năng lượng hơn nhiều so với PoW.