Cơ chế đồng thuận PoW hoạt động thực sự như thế nào trên blockchain?

Bằng chứng công việc (PoW) vẫn là cơ chế đồng thuận đã hình thành hoạt động của nhiều mạng blockchain. Nhưng điều gì khiến nó trở nên đặc biệt và tại sao các thợ mỏ lại chấp nhận huy động nhiều tài nguyên tính toán đến vậy?

Nguyên tắc cơ bản: giải đố để xác thực

Trong lòng PoW trên blockchain là một logic đơn giản nhưng tinh vi. Các thợ mỏ không cố gắng đoán ngẫu nhiên, họ phải giải quyết những câu đố mật mã cố ý phức tạp. Những vấn đề toán học này đòi hỏi một sức mạnh tính toán đáng kể để được giải quyết, nhưng một khi giải pháp được tìm thấy, bất kỳ nút nào trong mạng cũng có thể xác minh ngay lập tức.

Thợ mỏ đầu tiên giải mã được mã có thể thêm khối giao dịch tiếp theo và nhận phần thưởng của mình. Đây là một mô hình cạnh tranh, nơi chỉ có người nhanh nhất mới thắng. Satoshi Nakamoto, người sáng lập Bitcoin, đã thiết kế hệ thống này chính xác để ngăn chặn những kẻ xấu không chiếm quyền kiểm soát.

Tại sao nó khó bị hack

Sức mạnh thực sự của PoW nằm ở chi phí phòng thủ rất cao của nó. Để thao tác dữ liệu trên blockchain và viết lại lịch sử, một kẻ tấn công phải kiểm soát hơn 50% tổng sức mạnh băm của mạng (cái mà được gọi là hashrate). Đây là “cuộc tấn công 51%” nổi tiếng.

Trong một mạng nhỏ, điều này về lý thuyết là có thể. Nhưng trên Bitcoin hoặc các mạng blockchain lớn khác dựa trên PoW? Nó đã trở nên gần như không thể thực hiện. Tại sao? Bởi vì chi phí điện, thiết bị và thời gian để thuê hoặc sở hữu sức mạnh tính toán này vượt xa lợi ích mà chúng ta có thể thu được. Đây là một rào cản kinh tế rất hiệu quả.

Hệ thống thưởng thúc đẩy cuộc cạnh tranh khai thác

Satoshi Nakamoto không chỉ tạo ra một cơ chế bảo mật, ông còn thiết kế một nền kinh tế. Các thợ mỏ được thưởng theo hai cách: phí giao dịch và bitcoin mới được tạo ra. Đây là điều đã khởi động một bối cảnh cạnh tranh phát triển mạnh mẽ, nơi hàng ngàn người tham gia duy trì mạng lưới một cách phi tập trung.

Cuộc tranh luận về chi phí môi trường

Mặc dù có những lợi thế về bảo mật, nhưng bằng chứng công việc trên blockchain có một cái giá: tiêu thụ năng lượng khổng lồ. Vấn đề này đã thúc đẩy ngành công nghiệp khám phá các lựa chọn thay thế như bằng chứng cổ phần (PoS). Những đồng thuận mới này nhằm cung cấp mức độ bảo mật tương đương trong khi giảm thiểu đáng kể dấu chân sinh thái.

Lựa chọn giữa PoW và PoS không đơn giản: đó là một sự phân định giữa an ninh đã được kiểm chứng qua thời gian và hiệu quả năng lượng. Bitcoin đã quyết định giữ vững chứng minh công việc, trong khi các mạng blockchain khác đã áp dụng hoặc chuyển sang các giải pháp thay thế.