Proof Of Work là gì? Thông tin thuật toán đầu tiên của mạng lưới Blockchain

　　1. Proof Of Work là gì？

　　Proof Of Work là gì Proof Of Work gọi tắt là PoW, là thuật toán đồng thuận đầu tiên xuất hiện trong mạng lưới Blockchain. Thuật ngữ này đã xuất hiện chung với sự xuất hiện của Bitcoin. Phần dưới sẽ giúp bạn hiểu chi tiết hơn về toàn bộ khái niệm của PoW.

　　Proof Of Work (tiếng việt là Bằng chứng công việc, thường được gọi tắt là PoW) là một thuật toán đồng thuận của hầu hết các loại tiền điện tử. Trong Blockchain, thuật toán này được sử dụng để xác nhận các giao dịch và tạo ra các khối mới cho chuỗi. Với PoW, các thợ mỏ hoàn thành việc xác nhận các giao dịch trên mạng và được thưởng. Proof of Work là thuật toán đồng thuận đầu tiên xuất hiện. PoW vẫn là thuật toán được sử dụng hầu hết trên các đồng tiền điện tử. Proof Of Work được Satoshi Nakamoto giới thiệu trên WhitePaper của Bitcoin vào năm 2008. Tuy nhiên, khái niệm và công nghệ về PoW đã có từ trường đó rất lâu. Cơ chế hoạt động Proof Of Work (PoW) Cơ chế hoạt động của PoW tương đối đơn giản. Được hiểu ở đây là ghi lại các giao dịch vào sổ cái và xác nhận những giao dịch đấy.

　　2. Thông tin thuật toán đầu tiên của mạng lưới Blockchain

　　2.1 Cơ chế hoạt động Proof Of Work (PoW)

　　Proof Of Work - Bằng chứng công việc là cơ chế đồng thuận được thiết kế cho Bitcoin bởi người tạo ra nó, Satoshi Nakamoto . Kể từ đó, một mô hình tương tự đã được sử dụng bởi Ethereum , Litecoin , Dogecoin và các loại tiền điện tử khác. Trong mô hình bằng chứng công việc, các thợ đào chạy phần mềm băm trên máy tính của họ, phần mềm này khai thác sức mạnh phần cứng của họ để giải các phương trình toán học phức tạp.Cuối cùng, phép toán là tùy ý: những người khai thác đang làm việc vì lợi ích của nó, để sử dụng tài nguyên máy tính quý giá để đổi lấy một phần thưởng tiềm năng. Đó là một quá trình cố ý khó để ngăn chặn các cuộc tấn công tiềm ẩn trên mạng, nhưng điều đó có nghĩa là các máy tính mạnh hơn sẽ có lợi thế hơn. Từ những ngày đầu của mạng Bitcoin, đã có một cuộc “chạy đua vũ trang” giữa các thợ đào, những người ban đầu sử dụng CPU của máy tính để khai thác Bitcoin, trước khi chuyển sang các cạc đồ họa cao cấp và cuối cùng là phần cứng khai thác ASIC chuyên dụng.

　　“Proof-of-work có đặc tính tốt là nó có thể được chuyển tiếp thông qua những người trung gian không đáng tin cậy.”

　　Satoshi NakamotoNgười dùng bitcoin truyền phát các giao dịch lên blockchain và các thợ đào thu thập chúng trong một khối và cạnh tranh trong bằng chứng công việc để trở thành người đầu tiên giải phương trình thông qua một quy trình được gọi là băm. Người khai thác hoặc nhóm khai thác có khối được chấp nhận sẽ kiếm được Bitcoin như một phần thưởng. Phần thưởng hiện được đặt ở mức 6,25 BTC; ban đầu nó là 50 BTC và giảm một nửa sau mỗi bốn năm. Quá trình này lặp lại sau mỗi 10 phút hoặc lâu hơn, vì các khối mới được viết và Bitcoin mới được đúc và trao thưởng một cách hiệu quả.

　　2.2 Tại sao PoW đối với Blockchain

　　Giữ vững mức độ bảo mật mạng lưới: PoW có tác dụng ngăn chặn những mạng lưới khỏi cuộc tấn công Denial of Service (DoS). PoW đa cài đặt những giới hạn cực cao trên mạng lưới để nếu hackers có ý định tấn công thì chắc chắn phải mất nhiều thời gian để đo lường, tính toán. Bên cạnh đó, có thể hackers sẽ phải trả chi phí rất cao cho cuộc tấn công này.

　　Ít tác động đến khả năng khai thác của thợ đào: Trong hệ thống Blockchain, người có tiền chưa chắc đã là người đào giỏi. Bởi vậy bạn chỉ cần có đủ năng lực, kỹ năng máy tính để giải bài toán là có thể tìm ra Block.

　　Đảm bảo không ai được xâm phạm khoản chi tiêu bản thân không sở hữu: Tại Blockchain người dụng có thể theo dõi và cập nhật số tiền của họ.

　　Ví dụ: Bạn A,B,C có chung cuốn sổ kế toán, sổ thu chi chung. Bất cứ ai khi tiêu tiền đều phải ghi chép đầy đủ số tiền đó. Quá trình ghi chép với số lượng ít người tham gia có vẻ rất đơn giản nhưng trong trường hợp nhiều người cùng lúc (khoảng 100.000 người) liệu như vậy có còn dễ dàng hay không. Trước những vấn đề đó, cơ chế đồng thuận PoW được ra đời.

　　2.3. Proof of work được áp dụng vào đâu？

　　Hầu hết những ứng dụng Blockchain hiện nay đều đang tích hợp sử dụng mô hình PoW. Nhiều cryptocurrency (tiền mã hóa) hiện nay đã ứng dụng PoW và nổi tiếng nhất vẫn phải kể đến là Bitcoin – danh xưng đầu tiên đặt nền móng cho cơ chế đồng thuận này. Hashcash là tên gọi của PoW trong Bitcoin. Bên cạnh Bitcoin còn có Litecoin, Ethereum, Dogecoin hay Monero cũng sử dụng bằng chứng công việc – PoW.

　　2.4 PoW đối với Bitcoin và các loại tiền điện tử khác

　　Như đã giới thiệu trong phần khái niệm thì Bitcoin tiên phong trong việc sử dụng PoW. Và cũng là nổi bật nhất. Hệ thống proof-of-work trên mạng bitcoin có tên gọi là hashcash. Nó cho phép thay đổi độ phức tạp của một bài toán, tăng cường bảo mật.

　　Khi một người khai thác cuối cùng tìm thấy giải pháp phù hợp. Node sẽ phát nó ra toàn bộ mạng cùng một lúc. Sau đó họ nhận tiền điện tử (phần thưởng) được cung cấp bởi PoW.

Tại thời điểm mình viết bài viết này, việc khai thác một block mất 10phút. Mạng bitcoin mang lại cho người khai thác chiến thắng 12,5 bitcoin. Số lượng bitcoin đã giành được một nửa sau mỗi 4 năm hoặc lâu hơn (khái niệm này mọi người nên đọc Halving là gì？ để hiểu).

　　Nền tảng tảng tương tự sử dụng như : Etherum (ETH), Litecoin (LTC), Monero (XMR), Dogecoin(DOGE). Với Bitcoin, kết thúc một quá trình thì Bitcoin mới sẽ được phân phối bởi mạng cho các miner (thợ mỏ) với mỗi block được thưởng.

　　3. Đánh giá ưu, nhược điểm của Proof-of-work

　　Ưu điểm

　　PoW có thể đảm bảo sự an toàn của toàn mạng. Đây là mục đích chính của lý do tại sao nhiều loại tiền điện tử sử dụng PoW. Nếu nhiều node đang cạnh tranh để xác định độ phân giải của vấn đề, thì năng lượng tính toán cần thiết sẽ trở nên cao đến mức chuỗi sẽ trở nên không thể đạt được đối với một hoặc thậm chí một nhóm hacker không quá lớn.

　　Phát hiện những kẻ gửi thư rác (spammers).

　　Nhược điểm

　　Tốn thời gian : Người khai thác phải kiểm tra nhiều giá trị nonce để tìm ra giải pháp phù hợp cho bài toán phải giải để khai thác block, đây là một quá trình tốn thời gian.

　　Tiêu thụ tài nguyên :Cần tiêu thụ lượng năng lượng tính toán cao để tìm ra lời giải cho bài toán khó và phức tạp. Nó dẫn đến sự lãng phí tài nguyên quý giá (tiền bạc, năng lượng, không gian, phần cứng).

　　Nó không phải là một giao dịch tức thời. Bởi vì phải mất một thời gian để khai thác, giao dịch và thêm nó vào blockchain để thực hiện giao dịch