Proof of Stake là gì? Sự khác nhau giữa POW và POS

Proof of Stake là gì?

Proof of Stake (POS) hay còn gọi Bằng chứng cổ phần là một dạng thuật toán được sử dụng nhằm xác thực các giao dịch cho một nền tảng blockchain. Để tham gia trở thành các Validators - Người xác thực các giao dịch của mạng và nhận về phần thưởng từ phí giao dịch và phần bù lạm phát của tài sản đó, bạn cần phải Stake một lượng tài sản (Coin của blockchain đó).

Nếu mạng lưới phát hiện Validator nào có hành vi gian lận thì họ sẽ bị phạt hoặc thậm chí mất đi một phần tài sản đã stake.

Tổng quan PoS giống như việc bạn ký gửi tài sản vào kho để đổi lấy quyền được tham gia vào khai thác lợi nhuận trong một mạng lưới.

Cách hoạt động của Proof of Stake

Cơ chế POS cho phép người nắm giữ đồng Coin của blockchain đó stake vào hệ thống của blockchain như việc góp vốn để trở thành cổ đông của công ty và trở thành Validator - Một node xác thực trong mạng.

Khi xuất hiện một giao dịch trên mạng, hệ thống sẽ chọn ngẫu nhiên một node để tham gia vào hoạt động giải mã, kiểm tra các giao dịch trong block để phê duyệt đưa dữ liệu về một cuốn sổ cái blockchain và nhận về phần reward.

Trong trường hợp người xác thực gian lận đề xuất thêm block có thông tin không đúng, họ sẽ bị phạt mất một phần hoặc toàn bộ tài sản đang stake.

Ví dụ với Blockchain Cardano:

1. Bất kỳ ai có ADA đều có thể Stake ADA vào “Stake pool” để trở thành một node xác thực cho mạng.
2. Khi một giao dịch xuất hiện, giao thức Ouroboros sẽ chọn ngẫu nhiên ra một node để thực hiện công việc xác thực.
3. Sau khi hoàn tất xác thực, node này sẽ được nhận thù lao là ADA token.

Tầm quan trọng của Proof of Stake (POS)

Tính bảo mật và phân hoá quyền lực

Bảo mật là một trong những mối quan tâm được đặt lên hàng đầu đối với bất kỳ blockchain nào trong thị trường. Một điểm chung giữa POS và POW đó là đều cần sự tham của các Validators để xác thực mạng lưới.

Điều nguy hiểm ở đây là cuộc tấn công 51%, cụ thể hơn nếu người nào kiểm soát được 51% số lượng máy đào (đối với POW) hay 51% tổng số lượng Coin (đối với POS) thì họ gần như chiếm quyền kiểm soát một blockchain đó ⇒ Mất đi tính phi tập trung và có thể gian lận.

Trên lý thuyết là như vậy nhưng thực tế, đối với POS việc kiểm soát 51% tổng cung của 1 loại tài sản sẽ rất khó để thực hiện vì nó tiêu tốn chi phí rất lớn để sở hữu. Bên cạnh đó, khi phát hiện ra gian lận thì người thực hiện cuộc tấn công 51% sẽ bị mất tất cả số tài sản mà họ đã stake.

Như vậy rủi ro mất mát là lớn hơn rất nhiều so với tỷ lệ thành công và giá trị mà họ có thể nhận được khi thực hiện tấn công 51%.

⇒ POS giúp cho blockchain có tính phi tập trung và phân hóa quyền lực tốt hơn.

Tốc độ mở rộng và vấn đề về môi trường

Bên cạnh đó, POS mang lại cho mạng khả năng mở rộng cao hơn (tốc độ giao dịch nhanh và phí gas thấp). Đây là một yếu tố cực kỳ quan trọng để blockchain có thể gia tăng được quy mô người dùng lớn hơn nữa.

Ngoài ra, có thể thấy thế giới đang xuất hiện các hiện tượng biến đổi khí hậu nghiêm trọng và một trong những tác nhân chính đó là việc khai thác thủy điện.

Thử tưởng tượng nếu Crypto phát triển lớn hơn nữa, nhiều người tham gia vào giao dịch cũng đồng nghĩa sẽ có nhiều người tham gia trở thành Validator ⇒ Nhiều điện năng cần tiêu tốn hơn ⇒ Tình trạng thiếu hụt điện ⇒ Quốc gia phải tìm cách tạo ra điện năng nhiều hơn ⇒ Tàn phá môi trường tự nhiên.

Thêm vào đó, giả sử chi phí điện tăng làm ảnh hưởng lớn đến thu nhập của các thợ đào ⇒ Động lực làm node xác thực sẽ giảm đi ⇒ Ảnh hưởng hoạt động của mạng lưới.

Do đó, POS có thể xem một công nghệ góp phần rất quan trọng để đưa Blockchain phát triển lên một bậc cao mới và có thể được ứng dụng rộng rãi hơn trong cuộc sống của con người trong tương lai

Một số dự án sử dụng bằng chứng công việc POS: Solana, Cardano, Terra, Avalanche,...

Ưu & nhược điểm của Proof Of Stake (POS)

Cũng như các sản phẩm khác, hầu hết đều không thể hoàn hảo 100% và với PoS cũng vậy, PoS được sinh ra là để giải quyết những vấn đề của PoW nhưng PoS vẫn tồn tại những nhược điểm song song. Cụ thể PoS có những ưu điểm và nhược điểm như sau:

Ưu điểm:

• Không cần phải có máy cấu hình cao để tham gia làm Validators.
• Do không cần phải có nhiều máy đào (ổ cứng) và không sử dụng điện năng nhiều nên rõ ràng POS thân thiện với môi trường hơn rất nhiều so với các blockchain sử dụng POW vốn tiêu tốn rất nhiều điện năng ⇒ Đây cũng là một trong những lý do chính khiến Trung Quốc đi đến quyết định chấm dứt triệt để hoạt động đào Bitcoin.
• Người dùng có thể gửi Coin của họ cho các Validator để tăng thêm quyền voting và đồng thời người góp Coin cũng được nhận một phần thưởng như lãi suất tiền gửi.

Nhược điểm: 

• Bản chất để trở thành Validator, blockchain sẽ yêu cầu stake một lượng Coin. Nếu phần lợi nhuận nhận được không đủ bù đắp cho phần lạm phát và sụt giảm giá trị trên thị trường ⇒ Dẫn đến lỗ, tốn chi phí cơ hội so với các tài sản khác trong thị trường.
• Nếu dự án kém, tồn tại lỗ hổng về bảo mật ⇒ Lượng stake của bạn sẽ có nguy cơ bị hack mất.
• Thông thường để unlock, các Validator sẽ cần đợi một khoảng thời gian để có thể rút được lượng token đã Stake ⇒ Nếu thị trường biến động xấu hoặc trong trường hợp nào đó anh em cần thanh khoản gấp tài sản thì sẽ không thể. Chẳng hạn như unstake LUNA trên Terra sẽ cần 15 ngày.
• Vì hướng đến tính phi tập trung, phân hóa quyền lực nên những người nắm giữ các đồng Coin của blockchain đó có thể tham gia vào quá trình voting trước các đề xuất phát triển của dự án. Nghe thì rất là công bằng và phân hóa quyền lực nhưng sẽ có mặt trái là nếu một người tích lũy một số lượng lớn Coin hoặc những cá voi liên minh lại thì quyền lực voting đã tập trung nằm trong tay họ.

Tương lai của POS sẽ như thế nào?

Vấn đề hiện tại mà các POW đang gặp phải là tốc độ mở rộng thấp và tiêu tốn nhiều chi phí, tác động lớn đến môi trường.

Như bạn có thể thấy, Ethereum vẫn đang hoạt động theo cơ chế POW. Với số lượng người dùng tăng đến hiện tại đã làm cho mạng Ethereum quá tải và tình trạng nghẽn mạng, phí gas tăng cao dường như xảy ra thường xuyên.

Nếu thị trường Crypto tiếp tục phát triển, tăng quy mô người dùng thì đòi hỏi sẽ cần một blockchain trước tiên phải đáp ứng được xử lý TPS (transaction per second - số giao dịch trong một giây) nhiều nhất có thể.

Các blockchain trong tương lai và đặc biệt là những blockchain cung cấp smart contract, cho phép các nhà phát triển xây dựng các Dapps thì POS có thể sẽ vẫn là một lựa chọn tốt.

Chính vì ưu điểm đang lớn hơn so với những lo ngại về nhược điểm ở hiện tại nên Ethereum đã quyết định tiến đến việc cải tiến sang Ethereum 2.0 - Chuyển đổi từ POW sang POS, cải thiện tốc độ mở rộng của blockchain.

Tuy nhiên, hiện tại POS vẫn đang có những nhược điểm nhất định, chúng ta có thể sẽ có những phiên bản tốt hơn để giúp cho POS hoạt động tối ưu năng suất hơn, công bằng hơn về reward nhận được khi đóng vai trò là Validator, bảo mật và đảm bảo được tính phân quyền hơn,...

Các biến thể hiện tại của Proof of Stake: DPoS, LPoS, BPoS, HPoS,...

Đọc thêm: Proof of Concept (PoC) là gì? Ứng dụng của PoC trong Blockchain

So sánh POS và POW

Với các thông tin trên mình tin chắc rằng anh em đã hiểu được POS là gì và vai trò của nó đối với sự phát triển của Blockchain trong tương lai.

Để có một cái nhìn tổng quan hơn giữa POS và POW, mình sẽ tóm tắt lại những ý quan trọng như sau:

Tìm hiểu thêm: Công nghệ Cross-chain: Giải pháp nâng DeFi lên tầm cao mới