Pure Proof of Stake (PPoS) là gì? Tìm hiểu ‘Bằng chứng cổ phần thuần túy’ trên Algorand

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ giải thích cơ chế đồng thuận Bằng chứng cổ phần thuần túy – Pure Proof of Stake (PPoS) trên Algorand Blockchain đòi hỏi gì và việc lựa chọn trình xác thực và quy trình xác thực diễn ra như thế nào. Chúng tôi cũng sẽ trình bày ngắn gọn những ưu và nhược điểm của nó.

Bằng chứng cổ phần thuần túy – Pure Proof of Stake (PPoS) có nghĩa là gì?

Nói tóm lại, Bằng chứng cổ phần thuần túy – Pure Proof of Stake (PPoS) là Cơ chế đồng thuận (Consensus Mechanism) không được phép dành riêng cho Algorand Blockchain, đảm bảo sự tham gia đầy đủ, cùng với bảo vệ blockchain và tốc độ truyền tốt, trong một mạng lưới thực sự phi tập trung.

Điều làm cho giao thức này trở thành một biến thể của Bằng chứng cổ phần Proof of Stake là người xác thực không chỉ được chọn để tham gia dựa trên tính nhất quán của số tiền mà họ sở hữu – tức là số ALGO mà họ sở hữu – mà còn thông qua lựa chọn ngẫu nhiên, bất kể họ có bao nhiêu coins riêng.

Lựa chọn tự động của họ dựa trên một Hàm ngẫu nhiên có thể xác minh được (VRF – Verifiable Random Function). VRF hoạt động tương tự như xổ số có trọng số; thực tế, mỗi ALGO trong tài khoản của người tham gia sẽ nhận được vé số của riêng mình.

Người xác nhận (Validators) được chọn như thế nào?

Trong Algorand, mọi nhà đầu tư sở hữu ALGO đều có thể tham gia vào giao thức đồng thuận. Để giảm mức độ tiếp xúc, người dùng không sử dụng cái gọi là khóa chi tiêu của họ (tức là một loại khóa riêng mà họ sử dụng để chi tiêu tiền cổ phần của mình) để có sự đồng thuận.

Thay vào đó, bất kỳ ai muốn tham gia với tư cách là người xác thực trong giao thức sẽ tạo và đăng ký khóa tham gia. Với khóa này, họ có thể tham gia đề xuất và bỏ phiếu cho các khối. Việc sử dụng các khóa tham gia như vậy đảm bảo sự an toàn cho tiền điện tử của người dùng, ngay cả khi nút tham gia bị xâm phạm.

Mỗi khối trong Algorand bao gồm cái gọi là hạt giống lựa chọn (selection seed), là ngẫu nhiên và không thể đoán trước, nó sẽ xác định và quyết định người dùng nào nên tham gia với tư cách là người xác nhận trong vòng tiếp theo của giao thức đồng thuận.

Khi khối mới được thêm vào Blockchain, tất cả người dùng sẽ thấy hạt giống lựa chọn này. Mỗi người dùng đã đề xuất mình với tư cách là người xác nhận có thể bí mật kiểm tra xem họ có được chọn tham gia hay không bằng cách đánh giá VRF, với sự trợ giúp của khóa tham gia mà họ có và dựa trên hạt giống lựa chọn đó.

Nhu cầu tính toán là tối thiểu, vì vậy ngay cả một thiết bị có tài nguyên hạn chế cũng có thể làm được điều này. Do đó, tính toán VRF tạo ra kết quả giả ngẫu nhiên, với bằng chứng mật mã (cryptographic proof) mà bất kỳ ai cũng có thể sử dụng để xác minh kết quả. Bằng cách giữ hoặc gửi bằng chứng này, người dùng có thể chứng minh bất cứ lúc nào rằng họ thực sự đã được chọn để tham gia vào cơ chế đồng thuận.

Bỏ phiếu (Voting) hoạt động như thế nào?

Cơ chế đồng thuận này yêu cầu ba bước: đề xuất, xác nhận và ghi một khối vào blockchain:

1. Đề xuất khối (Block Proposal) là quá trình thông qua đó các ứng viên hợp lệ được chọn.

Đầu tiên, mỗi nút phân tích các tài khoản mà nó quản lý và sử dụng chức năng Algorand VRF, xác định tài khoản nào đang trực tuyến và sẵn sàng tham gia, gửi thông tin đến các nút còn lại trên mạng.

Do đó, mỗi nút nhận được các đề xuất khối từ phần còn lại của các nút trên mạng, cùng với một đầu ra VRF, điều này chứng minh rằng các đề xuất đó là hợp lệ.

2. Bỏ phiếu mềm (Soft Vote)

Ở đây, mỗi nút sẽ chạy VRF, phân tích xem một tài khoản có được chọn để tham gia vào ủy ban bỏ phiếu mềm hay không. Nếu lựa chọn được xác nhận, tài khoản đó sẽ nhận được bình chọn có trọng số theo số ALGO mà tài khoản đó nắm giữ.

Các đề xuất được lọc dựa trên thời gian chờ VRF thấp nhất, với mỗi nút xác định một tùy chọn duy nhất và gửi nó tới các nút khác, cùng với bằng chứng VRF.

Khi đã đạt được túc số cho phiếu mềm, quy trình chuyển sang giai đoạn bỏ phiếu xác nhận.

3. Chứng nhận Bỏ phiếu (Certify Vote)

Ở giai đoạn này, một ủy ban mới được chọn để xác minh đề xuất khối là kết quả của cuộc bỏ phiếu mềm. Nếu không có sai lệch nào được xác định, chẳng hạn như bội chi (overspending) và chi tiêu gấp đôi (double-spending), thì khối được coi là hợp lệ và do đó ủy ban xác nhận nó như vậy. Việc lựa chọn các tài khoản cụ thể cho một nút hiện đang được tiếp tục, chính xác là để đạt được chứng nhận cuối cùng này.

Các phiếu bầu này được thu thập và xác nhận bởi mỗi nút cho đến khi đạt đến số đại biểu, do đó kích hoạt kết thúc một vòng và yêu cầu nút tạo chứng chỉ cho khối mới và ghi nó vào sổ cái. Sau đó, một vòng mới sẽ được bắt đầu và quá trình sẽ bắt đầu lại từ đầu.

Ưu điểm của Bằng chứng cổ phần thuần túy – Pure Proof of Stake (PPoS) là gì?

• Tốc độ truyền

Dựa trên Cơ chế đồng thuận này, các khối được hoàn tất trong vài giây, quá trình chuyển Algorand tương tự như quá trình chuyển của các mạng thanh toán lớn. Đó là lý do tại sao Algorand là Blockchain đầu tiên hứa hẹn giao dịch hoàn thiện ngay lập tức và loại trừ rủi ro Hard Fork.

Tốc độ cao cũng do thực tế là nếu một nút đề xuất một khối sai hoặc các hành động độc hại được xác định, chủ sở hữu của cổ phần có vấn đề sẽ không bị phạt. Điều này xảy ra chính xác để tránh sự gián đoạn hoạt động của mạng khi một sáng kiến ​​như vậy được xác định và do đó, để tránh hoàn toàn một kết quả tiêu cực.

• Mức độ phi tập trung nâng cao và ẩn danh của người tham gia

Một khía cạnh của Proof of Stake liên tục đặt ra câu hỏi là thực tế là, trong khi giải quyết vấn đề về khả năng mở rộng, nó có khả năng khiến những người đặt một số lượng lớn mã thông báo trở thành độc quyền, do đó gây nguy hiểm cho bản chất phi tập trung của mạng.

Có vẻ như Pure Proof of Stake (PPoS) tiếp cận tình thế tiến thoái lưỡng nan theo một cách đồng đều. Sự khác biệt sẽ là ban đầu nó chọn các trình xác thực một cách ngẫu nhiên chứ không chỉ theo số lượng mã thông báo được đặt cọc (staking). Do đó, tất cả người dùng của blockchain có thể được chọn vào một thời điểm nào đó để tham gia vào quá trình xác thực, điều này đảm bảo tính bảo mật và mức độ phân quyền cao hơn.

Đồng thời, chỉ những người được đề xuất mới có thể kiểm tra xem chúng đã được chọn hay chưa, điều này không khuyến khích các cuộc tấn công hoặc hoạt động của những người và thực thể độc hại. Do đó, đối thủ có thể biết ai có trọng lượng trong việc tạo ra khối tiếp theo chỉ sau khi người dùng được chọn đã tham gia vào giao thức đồng thuận, bất kỳ cuộc tấn công nào trên mạng do đó không được khuyến khích.

• Tiêu thụ điện năng thấp và yêu cầu phần cứng tối thiểu

Các hoạt động liên quan đến Hàm ngẫu nhiên có thể xác minh VRF (Verifiable Random Function) không yêu cầu lượng lớn năng lượng, cũng như không yêu cầu phần cứng rất phức tạp để có thể thực hiện được. Nói cách khác, trình xác thực cho Bằng chứng cổ phần thuần túy – Pure Proof of Stake (PPoS) không phải đầu tư tài nguyên đáng kể để tham gia vào mạng.

Nhược điểm của Bằng chứng Cổ phần thuần túy – Pure Proof of Stake (PPoS) là gì?

Ngoài sự độc quyền, một số lượng lớn mã thông báo được đặt cọc có thể tạo ra, mà PPoS giải quyết, Cơ chế đồng thuận này có khá nhiều nhược điểm giống như PoS cổ điển.

Phần thưởng đặt cược không được khuyến khích lắm, ngoại trừ như một dạng thu nhập thụ động và liên quan đến số lượng lớn mã thông báo đã đặt cược.

Blockchain có thể chịu đựng một số lượng người dùng độc hại tùy ý, miễn là những người dùng trung thực (những người tuân theo hướng dẫn của giao thức) nắm giữ hơn 2/3 tổng số cổ phần của hệ thống.

Trên Algorand, số lượng mã thông báo cổ phần (stake token) của một nút đã đề xuất một khối có vấn đề sẽ không giảm để ngăn cản sự tham gia trong tương lai.

Thay vào đó, mạng ngay lập tức chuyển sang chế độ khôi phục và quá trình tiếp tục. Trong khi điều này đảm bảo tốc độ tăng lên, nó bị cộng đồng chỉ trích vì không trừng phạt những người tham gia ác ý.

Kết luận về Bằng chứng Cổ phần thuần túy – Pure Proof of Stake (PPoS)

Cơ chế đồng thuận Bằng chứng cổ phần thuần túy – Pure Proof of Stake (PPoS) là một biến thể của Bằng chứng cổ phần – Proof of Stake (PoS), trong đó các trình xác thực của một khối mới không chỉ được chọn dựa trên số lượng mã thông báo mà họ đã đặt cược mà còn ngẫu nhiên, thông qua Hàm ngẫu nhiên có thể xác minh (VRF).

Cơ chế này chọn các nhà lãnh đạo khối một cách ngẫu nhiên, giữ bí mật trạng thái của trình xác nhận cho đến khi các giao dịch được xác nhận là đúng.

Algorand là Blockchain đã tạo ra và sử dụng Cơ chế đồng thuận này.

Bất kỳ người dùng nào sở hữu ALGO, bất kể số lượng mã thông báo mà họ có, đều có thể trở thành người xác thực, được chọn dựa trên Hàm ngẫu nhiên có thể xác minh.

Nút đề xuất một khối có vấn đề mới không bị phạt. Thay vào đó, mạng chuyển sang chế độ khôi phục, cho phép nó tránh gian lận và tấn công, cũng như đảm bảo tốc độ truyền cao.

Theo: cryptorobin

Khuyến cáo: Thông tin trên bài viết này chỉ mang tính tham khảo, không có bất kỳ lời khuyên nào về mua bán, đầu tư. Bạn hãy tự nghiên cứu trước khi thực hiện bất kỳ hình thức đầu tư nào.

Nội dung đề xuất