Proof of work là gì

Đánh giá của các nhà môi giới tùy chọn nhị phân tốt nhất:
  • Binarium
    Binarium

    Các nhà môi giới tùy chọn nhị phân tốt nhất! Đào tạo miễn phí và tài khoản demo!
    Đăng ký tiền thưởng!

  • Binomo
    Binomo

    Vị trí thứ 2 trong bảng xếp hạng!

Proof of Work [PoW] là gì? Chi tiết về cách hoạt động

Proof-of-work là gì?

Proof of work ̣(PoW) là thuật toán đồng thuận đầu tiên được tạo ra trong mạng Blockchain. Được sử dụng để xác nhận giao dịch và sản xuất các block mới trong chuỗi.

Hay còn gọi là bằng chứng công việc. Thuật toán Pow là một phần thiết yếu của quá trình khai thác tiền điện tử. Đây là một mô hình đồng thuận cơ bản của Bitcoin và Bitcoin chính là tiền điện tử đã tiên phong trong việc sử dụng PoW. Theo đó, nó được thiết kế bởi chính Satoshi Nakamoto.

PoW yêu cầu những người sở hữu các máy tính trong mạng phải giải một bài toán phức tạp để có thể thêm một block (khối) vào chuỗi.Tuy nhiên, không dễ để có câu trả lời cho vấn đề toán học.

Một sổ cái phi tập trung tập hợp tất cả các giao dịch thành các block trong một mạng. Giải quyết vấn đề này được gọi là khai thác/đào (minning) và “miner” (thợ đào) chính là các node tham gia cạnh tranh với nhau để xác thực các giao dịch và nhận phần thưởng trong tiền điện tử.

Bài toán phức tạp trong blockchain là gì?

Cách giải quyết bài toán

Proof-of-Work hoạt động như một bài toán phức tạp. Nó đòi hỏi rất nhiều nỗ lực tính toán để giải. Có một số yếu tố giúp giải quyết bài toán này, đó là:

  • Hash Function (hàm băm): Thuật ngữ các bạn nghe cũng nhiều đúng không. Trong hàm băm giá trị đầu ra đã được biết đến và bạn cần xác định giá trị đầu vào.
  • Integer Factorization (Phân tích nhân tử số nguyên): Phân tách một số thành một tích của các số nguyên nhỏ hơn. Được sử dụng để làm cho hệ thống mã hóa public-key an toàn hơn.
  • Guided tour puzzle protocol (giao thức hướng dẫn giải bài toán ): Trong trường hợp máy chủ (server) nghi ngờ một cuộc tấn công DoS. Nó yêu cầu tính toán lại các hàm băm, cho một số node theo một thứ tự cụ thể. Trường hợp này, có thể gọi là “Cách tìm chuỗi tương đương của chuỗi giá trị hàm băm”.

Với sự tăng trưởng của chuỗi, vô số trở ngại xuất hiện và các thuật toán đòi hỏi sức mạnh băm (hash power) bổ sung để giải quyết các vấn đề này. Nên đáp án của bài toán PoW này chính là “hàm băm” hay “hash”.

Lí do cần đến sự phức tạp

Các bài toán khó giải quyết mất rất nhiều thời gian cho việc hình thành khối (block). Vì thế độ khó không nên quá phức tạp. Vấn đề này làm cho các giao dịch bị đọng lại mà không được thực hiện và dẫn đến công việc bị ngưng lại trong một quy trình.

Thời gian giải quyết nhanh hay chậm sẽ ảnh hưởng đến việc tạo block. Và sẽ trở nên vô nghĩa nếu như không làm việc đó trong một thời gian nhất định. Tuy nhiên bạn đặt vấn đề về mặt trái của việc này là: Nếu bài toán quá dễ. Nó làm cho mạng có thể dễ dàng bị truy cập với các cuộc tấn công DoS và spam.

Đáp án của những vấn đề này cũng nên dễ xác minh và kiểm tra. Vì không phải tất cả các node trong mạng có thể phân tích nếu tính toán là chính xác.Và điều cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng là sự tin tưởng. Bạn sẽ phải tin tưởng quyết định các node khác và đây là điểm mà blockchain chứng minh tính minh bạch của nó.

Đánh giá của các nhà môi giới tùy chọn nhị phân tốt nhất:
  • Binarium
    Binarium

    Các nhà môi giới tùy chọn nhị phân tốt nhất! Đào tạo miễn phí và tài khoản demo!
    Đăng ký tiền thưởng!

  • Binomo
    Binomo

    Vị trí thứ 2 trong bảng xếp hạng!

Cách triển khai PoW trong Blockchain

PoW trong Blockchain được triển khai như sau: Các “miner” tìm cách giải một bài toán liên quan đến thử thách tính toán để tạo ra các block mới và bắt đầu xác nhận giao dịch.

Trước tiên các node phải tìm giải pháp cho vấn đề thông qua sức mạnh tính toán. Điều này có nghĩa là những node có sức mạnh tính toán cao nhất có khả năng tìm ra giải pháp cho vấn đề toán học cao nhất.

Sau đó quá trình xác minh các giao dịch trong block sẽ được thêm vào. Tổ chức các giao dịch này theo trình tự thời gian trong block và thông báo block mới được khai thác cho toàn bộ mạng (quá trình này không tốn nhiều năng lượng và thời gian). Phần tiêu thụ năng lượng đang giải quyết vấn đề toán học khó khăn để liên kết block mới với block cuối cùng trong blockchain.

Bạn sẽ thấy hash của block sau có chứa hash của block trước đó. Việc này làm tăng tính bảo mật cũng như xây dựng một block hợp lệ.

Đối mới các “miner” (thợ mỏ) sau khi giải được bài toán do máy chủ (network sever) đề ra. Các node trên mạng sẽ xác nhận đáp án được gửi lên và cuối cùng nhận thưởng:

Tại sao Proof-of-work thành công trên blockchain

PoW khá thành công vào lúc này vì các lí do như sau:

  • Thứ nhất để có được giải pháp cho vấn đề toán học là khá khó khăn. Do đó, các node cần phải dành thời gian trong các tính toán phức tạp. Nguồn cung cấp cho sức mạnh tính toán khá chặt chẽ và điều này có nghĩa là rất ít người có thể truy cập nó.Đây cũng là lý do đằng sau sự bất khả thi của việc các node gian lận trong các giao dịch.
  • Thứ hai PoW thành công vì khi một node tạo ra một block, các node khác có thể dễ dàng xác minh quá trình dẫn đến giải pháp cho bài toán.

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.

Tại sao phải sử dụng PoW?

Trong quá trình, Proof-of-work giúp bảo vệ mạng chống khỏi tấn công độc hại. Đảm bảo rằng “miner” không thể thêm các block giả vào blockchain. Nếu một người khai thác cố gắng tấn công mạng. Họ sẽ cần sử dụng nhiều tài nguyên cũng như lực lượng máy tính. Nhưng họ sẽ không nhận được phần thưởng (Bitcoin mới được phát hành) mà những miner chân chính đã làm.

Đây không phải là cơ chế đồng thuận duy nhất . Một số loại tiền điện tử sử dụng cơ chế khác, Mỗi loại có những ưu và nhược điểm riêng, mặc dù có cùng mục đích: Cung cấp cách xử lý và xác minh các giao dịch, trong khi vẫn giữ an toàn cho mạng.

Mục đích của Proof-of-work là cung cấp cho các nhà khai thác một động lực để hỗ trợ và bảo mật mạng bằng cách tạo ra lợi nhuận để làm điều đó và khiến cho việc cố gắng hack mạng lưới trở nên bất lợi.

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.

Tấn công 51%

Có thể gọi là tấn công số lượng lớn. Đây là trường hợp người dùng hoặc một nhóm người dùng kiểm soát phần lớn sức mạnh khai thác.Những kẻ tấn công có đủ sức mạnh để kiểm soát hầu hết các sự kiện trong mạng.

Họ có thể độc quyền tạo các block mới và nhận phần thưởng vì họ có thể ngăn các thợ mỏ khác hoàn thành các block. Và còn có cơ hội đảo ngược tất cả các giao dịch. Một ví dụ điển hình cho loại hình tấn công này như mạng Bitcoin Gold bị hack 18triệu USD vào năm 2020. Và còn nhiều vụ khác mang tên “Tấn công 51%”.

Tổng kết

Như vậy là mình đã giới thiệu đến anh em Proof-of-work và chi tiết cách hoạt động. Cũng như mọi vấn đề liên quan đến PoW. Mọi người cùng đọc để biết thêm cách hoạt động của nó trong blockchain. Cũng như có thể đặt vấn đề mình là một thợ đào thì mình sẽ làm gì trong trường hợp này nhé.

Kỹ thuật Blockchain: Proof of Work là gì?

Bitcoin Vietnam News 06/05/2020 Để lại bình luận

Việc tạo ra giao thức Proof of Work (PoW), tạm dịch là bằng chứng làm việc để đạt được sự đồng thuận giữa các thiết bị trên một mạng phân tán được cho thuộc về công của người sáng lập Bitcoin. Satoshi Nakamoto đã đặt nền tảng cho blockchain bằng việc tạo ra giao thức PoW. Vậy Proof of Work là gì, cùng tìm hiểu trong kỹ thuật Blockchain này nhé.

Proof of Work là gì?

Proof-of-Work (PoW) – Bằng chứng về công việc (viết tắt là PoW) là một giao thức đồng thuận được giới thiệu bởi Bitcoin và được sử dụng rộng rãi bởi nhiều tiền điện tử khác. Quá trình này được biết đến với cách gọi thông thường là “đào” và các nút trên mạng được gọi là “thợ mỏ”.

PoW xuất hiện dưới dạng một câu trả lời cho một vấn đề toán học, một vấn đề đòi hỏi phải có công việc đáng kể để đạt được. Nhưng khi có câu trả lời đúng rồi thì việc xác minh rất dễ dàng và nhanh chóng.

Blockchain của PoW

Giải quyết PoW như là quá trình ngẫu nhiên với xác suất thành công thấp trong đó xảy ra một số lượng lớn các lỗi. Bitcoin sử dụng hàm “Hashcash” làm bằng chứng về thực hiện công việc.

Một ý nghĩa về EZ Flash IV của ý tưởng là sử dụng Hashcash như phương pháp ngăn chặn thư rác bằng cách yêu cầu nội dung PoW cho bức thư.

Người dùng Email thông thường sẽ có thể dễ dàng giải quyết PoW của họ do thực tế điều này không đòi hỏi nhiều tài nguyên, nhưng người dùng cố gắng gửi spam sẽ phải đối mặt với việc phải gửi PoW cho hàng triệu bức thư.

Nguyên tắc hoạt động của PoW

Hàm Hashcash được sử dụng trong Bitcoin để tạo các khối. Một PoW được giải quyết gắn liền với nội dung của khối là điều cần thiết để mạng chấp nhận khối PoW đó.

Độ khó của nhiệm vụ này là rất chênh lệch trong việc kiểm soát tần số phát hiện khối mới. Hệ thống được lập trình theo cách mà một khối mới được tìm thấy trung bình cứ 10 phút một lần.

Do quá trình tìm kiếm khối mới tốn khá nhiều tài nguyên và ngẫu nhiên, không thể dự đoán chắc chắn rằng người dùng đào Bitcoin (Miner) nào sẽ giải quyết chính xác vấn đề và tìm một khối mới.

Để hệ thống chấp nhận khối, giá trị băm phải thấp hơn mục tiêu được đặt hiện tại. Bằng cách đó, có thể xác thực rằng một số công việc đã được tiến hành để tìm ra các khối.

Mỗi khối chứa phần băm của khối trước đó tạo thành một chuỗi. Thay đổi một khối là không thể, chỉ khả thi khi tạo một khối mới ở cùng độ cao sẽ chứa giá trị băm của khối trước đó trong chính nó.

Việc thực hiện quy trình đòi hỏi hoàn thành công việc tìm kiếm tất cả các khối trước đó. Khó khăn của công việc này là những rào chắn bảo vệ Blockchain khỏi các truy cập không rõ ràng và các cuộc tấn công lam gia tăng chi phí lên đến gấp 2 lần.

Ưu điểm của PoW

Ưu điểm chính của PoW là bảo vệ khỏi các cuộc tấn công Ddos và ảnh hưởng của các phần tiền điện tử thuộc sở hữu của thợ mỏ trong khả năng giải nén.

PoW áp đặt một số hạn chế nhất định đối với hành động của những người tham gia, bởi vì các chức năng đòi hỏi quyền hạn đáng kể.

Cho dù bạn có bao nhiêu tiền trong ví của mình, quan trọng là phải có khả năng tính toán lớn hơn để giải quyết vấn đề và hình thành các khối mới. Điều đó có nghĩa là những người nắm giữ vốn lớn không thể đưa ra quyết định cho toàn bộ mạng lưới.

Nhược điểm của PoW

Các nhược điểm chính của PoW như: chi phí rất lớn, tính toán không cần thiết và tỷ lệ “tấn công lên đến 51%”.

Đối với các tính toán phức tạp đòi hỏi phần cứng máy tính chuyên dụng và đắt tiền. Chi phí phát triển trở nên không thể quản lý, và khai thác mỏ sẽ chỉ phù hợp cho các nhóm thợ mỏ lớn.

Ngoài ra, các máy tính chuyên dụng tiêu thụ rất nhiều năng lượng, làm tăng chi phí. Hậu quả của việc này là sự gia tăng dần dần sự tập trung của hệ thống. Đây là những gì xảy ra trong trường hợp với Bitcoin.

Các thợ mỏ thực hiện công việc tạo ra các khối, đồng thời tiêu thụ một lượng lớn năng lượng. Các tính toán mà thợ mỏ thực hiện đối với PoW hoàn toàn vô dụng. Các thợ mỏ muốn đảm bảo an toàn trực tuyến, nhưng kết quả đầu ra không thể sử dụng trong kinh doanh hoặc nghiên cứu.

Kết luận

Mặc dù có một số thành tích, PoW được coi là một giao thức đồng thuận thiếu sót, đặc biệt khi xem xét lượng năng lượng được tiêu thụ khi chạy giao thức. Ví dụ, nó đã được báo cáo rằng một giao dịch Bitcoin duy nhất, bằng cách sử dụng PoW, có thể tiêu thụ nhiều điện năng như một hộ gia đình trung bình của Hà Lan trong hai tuần.

Kết quả là, đã có một sự dịch chuyển đến các giao thức đồng thuận tiến bộ hơn như giao thức đồng thuận Delegated Proof of Stake.

Đánh giá của các nhà môi giới tùy chọn nhị phân tốt nhất:
  • Binarium
    Binarium

    Các nhà môi giới tùy chọn nhị phân tốt nhất! Đào tạo miễn phí và tài khoản demo!
    Đăng ký tiền thưởng!

  • Binomo
    Binomo

    Vị trí thứ 2 trong bảng xếp hạng!

Làm thế nào để kiếm tiền trực tuyến
Trả lời

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: