Thuật toán đồng thuận trong blockchain là gì?
Blockchain là một trong những đổi mới công nghệ quan trọng nhất trong hai thập kỷ qua. Mạng blockchain là một Loại sổ cái dữ liệu phân tán không thể thay đổi, chỉ có thể thêm vào và được bảo vệ bởi các cơ chế mật mã. Blockchain cho phép một Mạng lưới Người Tham Gia lưu trữ và cập nhật hồ sơ mà không cần dựa vào một cơ quan trung ương, đồng thời bảo toàn tính toàn vẹn của dữ liệu và khả năng Kháng cự lại sự can thiệp.
Để đạt được những đặc tính này, Mạng phải liên tục thống nhất về một phiên bản sổ cái Giao Dịch duy nhất và hợp lệ. Thỏa thuận chung này được gọi là sự đồng thuận, và việc duy trì nó là nền tảng cho sự tin cậy và Bảo mật của bất kỳ hệ thống blockchain nào.
Trong bài viết này, chúng tôi thảo luận về thuật toán đồng thuận là gì, cách nó hoạt động như một phần của quy trình blockchain rộng lớn hơn, cách các Mạng Phi Tập Trung đạt được sự đồng thuận và những thuật toán đồng thuận Phổ Biến nào đang được triển khai Hiện Tại trong ngành.
Những Điểm Chính:
Các thuật toán đồng thuận là rất quan trọng đối với mạng lưới Blockchain. Chúng đảm bảo tất cả các nút mạng đồng ý về một trạng thái sổ cái duy nhất, chống giả mạo, giải quyết các xung đột và ngăn chặn các vấn đề như chi tiêu lặp, qua đó duy trì niềm tin và tính toàn vẹn trong một hệ thống phi tập trung.
Thuật toán đồng thuận là cơ chế đảm bảo tất cả các nút mạng trong một mạng lưới blockchain đồng ý về trạng thái của sổ lệnh phân tán.
Trong số các thuật toán đồng thuận được sử dụng phổ biến nhất là bằng chứng công việc (proof of work), bằng chứng cổ phần (proof of stake), bằng chứng cổ phần ủy quyền (delegated proof of stake), khả năng chịu lỗi Byzantine thực tế (practical Byzantine fault tolerance) và bằng chứng ủy quyền (proof of authority).
Thuật toán đồng thuận là gì?
Mạng lưới blockchain là một hệ thống phi tập trung trong đó nhiều nút mạng duy trì một sổ cái chung về các giao dịch. Mỗi nút mạng là một máy tính (được kết nối với mạng) nắm giữ ít nhất một bản sao một phần của sổ cái, và tham gia vào việc xác thực cũng như chuyển tiếp dữ liệu giao dịch. Các giao dịch được nhóm thành các khối, và mỗi khối mới tham chiếu đến khối trước đó, tạo thành một chuỗi theo trình tự thời gian. Sau khi được thêm vào chuỗi, dữ liệu trong một khối không thể bị thay đổi mà không ảnh hưởng đến mọi khối tiếp theo, điều này làm cho sổ cái trở nên bất biến và có khả năng chống giả mạo.
Để hệ thống này hoạt động đáng tin cậy, tất cả các nút mạng đang tham gia phải đồng ý về trạng thái hiện tại của sổ cái. Vì các nút mạng hoạt động độc lập và có thể nhận dữ liệu vào các thời điểm khác nhau, chúng cần một cơ chế để giải quyết xung đột và đảm bảo rằng mọi nút mạng trung thực đều nhìn thấy và chấp nhận cùng một phiên bản của sổ cái. Đây là lúc thuật toán đồng thuận trở nên thiết yếu.
Thuật toán đồng thuận là quy trình được sử dụng để đạt được sự đồng ý giữa các nút mạng về việc giao dịch nào là hợp lệ và khối nào sẽ được thêm vào sổ cái tiếp theo. Vai trò của nó là đảm bảo rằng tất cả những người tham gia trung thực cùng hội tụ về một phiên bản duy nhất, có thẩm quyền của blockchain, ngay cả khi có sự chậm trễ, lỗi hoặc các tác nhân độc hại. Nếu không có cơ chế đồng thuận hiệu quả, các phần khác nhau của mạng có thể không đồng ý về thứ tự hoặc nội dung giao dịch, dẫn đến các vấn đề như chi tiêu hai lần (double-spending), tính không nhất quán của dữ liệu và mất niềm tin vào tính toàn vẹn của hệ thống.
Quy trình đồng thuận không chỉ đơn giản là quy tắc đa số, và nó phải tính đến khả năng có các nút mạng không trung thực hoặc bị trục trặc — điều này có nghĩa là hệ thống phải mạnh mẽ chống lại sự thao túng, và có khả năng chống lại các thay đổi và các phiên bản xung đột của chuỗi. Thiết kế của một thuật toán đồng thuận ảnh hưởng trực tiếp đến bảo mật, hiệu suất và mức độ phi tập trung của một blockchain. Đó là một trong những thành phần cơ bản nhất của kiến trúc blockchain, và là điều kiện tiên quyết để đảm bảo rằng mạng hoạt động như một hệ thống đáng tin cậy và thống nhất.
Cách thức hoạt động của các thuật toán đồng thuận
Các thuật toán đồng thuận blockchain dựa vào hai quy trình kết nối với nhau để đảm bảo tất cả người tham gia đồng ý về một phiên bản duy nhất của mạng phân tán. Quy trình đầu tiên liên quan đến cách thức thu thập các giao dịch, và một hoặc nhiều nút mạng giành được quyền đề xuất một khối mới chứa các giao dịch đó, trong khi quy trình thứ hai liên quan đến cách khối được đề xuất được chia sẻ trên toàn mạng và được xác nhận bởi các nút mạng khác trước khi nó được thêm vĩnh viễn vào sổ cái.
Trên một blockchain, người dùng liên tục khởi tạo các giao dịch bằng cách gửi chúng đến mạng. Các giao dịch này được phát đến tất cả các nút mạng, được thu thập và lưu trữ tạm thời trong một nhóm các giao dịch chưa được xác nhận. Thay vì thêm ngay lập tức từng giao dịch vào sổ cái, mạng nhóm một loạt các giao dịch thành một khối. Mỗi khối chứa một tập hợp các giao dịch, cùng với dữ liệu meta như tham chiếu đến khối trước đó, thời gian và dữ liệu cụ thể khác của giao thức. Cấu trúc này tạo thành một chuỗi liên tục, vì mỗi khối mới tham chiếu đến khối tiền nhiệm của nó, đảm bảo trật tự thời gian và ngăn chặn sự can thiệp trái phép.
However, nodes cannot add a block to the blockchain at will. The network must determine which node or nodes have the authority to propose the next block. This assignment, which represents the first key process in a consensus algorithm, varies across blockchains. Some systems rely on competitive processes, whereby nodes race to solve a cryptographic puzzle or demonstrate a form of stake or authority to win the right to propose the next block. Others use election or rotation mechanisms. Regardless of the method, the selection process is designed to control block proposals so that conflicting blocks are minimized, and the network can progress in an orderly manner.
The node or (nodes) that win the right to add the next block to the ledger broadcast the proposed block to other nodes for review. This propagation of the preliminarily validated block to the entire network for final confirmation is the second key stage of a consensus algorithm.
Next steps
Sau khi nhận được khối đề xuất, các Nút Mạng trên toàn Mạng bắt đầu một quá trình xác minh. Quá trình này bao gồm nhiều bước kiểm tra để đảm bảo khối tuân thủ các Quy Tắc của giao thức Blockchain. Các Nút Mạng trước tiên xác minh rằng khối đề xuất tham chiếu chính xác đến khối Trước đó trong chuỗi, duy trì tính toàn vẹn tuần tự của sổ cái. Sau đó, họ xác thực từng Giao Dịch có trong khối, xác nhận rằng các chữ ký số là hợp lệ và các đầu Nhập của giao dịch chưa được Trả trong các khối hoặc giao dịch trước đó. Điều này ngăn chặn việc chi tiêu hai lần và duy trì tính nhất quán của sổ cái.
Việc xác minh cũng bao gồm kiểm tra xem Tất Cả các Giao Dịch có tuân thủ các Quy Tắc của giao thức hay không, chẳng hạn như giới hạn kích thước giao dịch, định dạng và các yêu cầu về Phí. Các Nút Mạng kiểm tra siêu dữ liệu của khối đề xuất, bao gồm dấu Thời Gian, để đảm bảo khối không được hình thành bên ngoài các khung Thời Gian cho phép. Ngoài ra, các Nút Mạng xác minh bất kỳ bằng chứng mật mã hoặc chữ ký nào chứng minh tính đủ điều kiện hoặc thẩm quyền của người đề xuất để Gửi khối (như được xác định bởi Cơ Chế Đồng Thuận đang Sử Dụng).
Nếu bất kỳ bước xác minh nào thất bại, các Nút Mạng sẽ từ chối khối được đề xuất. Việc từ chối có nghĩa là khối đó không được thêm vào Blockchain và bị loại bỏ bởi Tất Cả các Nút Mạng trung thực. Việc từ chối này bảo vệ mạng khỏi dữ liệu không hợp lệ và các cuộc tấn công tiềm ẩn. Mạng tiếp tục dựa vào khối được chấp nhận cuối cùng trong khi quá trình đề xuất khối hợp lệ tiếp theo lặp lại.
Nếu khối được đề xuất vượt qua tất cả các kiểm tra xác minh, sự đồng thuận sẽ đạt được. Tất cả các nút mạng trung thực chấp nhận khối đó và thêm nó vĩnh viễn vào bản sao cục bộ của blockchain. Sự thỏa thuận tập thể này đảm bảo rằng blockchain vẫn là một bản ghi duy nhất, nhất quán trên tất cả các nút mạng. Khi khối được thêm vào, các nút mạng chuyển sang thu thập các giao dịch mới và chuẩn bị cho chu kỳ đề xuất khối tiếp theo.
Cách tiếp cận hai bước này — tức là việc hình thành một khối được đề xuất bởi một nút mạng chịu trách nhiệm và việc xác thực thêm khối đó bởi mạng lưới rộng hơn — đại diện cho toàn bộ quá trình đồng thuận của blockchain. Mặc dù các cơ chế cụ thể để lựa chọn và xác minh khác nhau giữa các thuật toán đồng thuận, nhưng khuôn khổ chung này đảm bảo rằng mạng hoạt động đáng tin cậy mà không cần sự kiểm soát tập trung. Nó bảo vệ chống lại lỗi, hành vi độc hại và sự không nhất quán có thể làm suy yếu niềm tin vào hệ thống của blockchain.
Sự thay đổi theo mô-đun
Trong những năm gần đây, các thiết kế blockchain kiểu mô-đun đã trở nên ngày càng Phổ Biến. Blockchain mô-đun, không giống như các đối tác nguyên khối truyền thống, chia các lớp hoạt động chính của chúng thành các thành phần riêng biệt. Thông thường, lớp đồng thuận được xử lý trong một môi trường khác với lớp Quyết Toán và lớp khả dụng dữ liệu (DA). Tính mô-đun như vậy giúp đạt được chức năng tổng thể hiệu quả hơn, nhanh hơn và/hoặc rẻ hơn.
Khả Năng Mở Rộng được cải thiện cũng đã đạt được trong các hệ thống đồng thuận thông qua việc Sử Dụng Proof of History (PoH). PoH là một phương pháp mật mã Tạo ra một bản ghi Sự Kiện có dấu Thời Gian có thể xác minh để chứng minh trình tự chính xác của các Giao Dịch mà không yêu cầu các Nút Mạng phải giao tiếp với nhau.
Những cải tiến gần đây về các Tính Năng Bảo mật và quyền riêng tư cũng đã đạt được thông qua việc Sử Dụng công nghệ zero knowledge (ZK). Các cải tiến đồng thuận ZK tận dụng giao thức xác thực Sử Dụng các bằng chứng toán học để xác minh rằng một lô Giao Dịch là chính xác mà không tiết lộ dữ liệu Cơ sở hoặc yêu cầu các Nút Mạng phải xử lý lại nó.
Các Loại thuật toán đồng thuận trong blockchain
Như đã mô tả ở trên, mọi thuật toán đồng thuận đều thực hiện hai chức năng chính: thứ nhất, chọn nút mạng hoặc nhóm các nút mạng chịu trách nhiệm đề xuất khối tiếp theo; và thứ hai, xác thực khối được đề xuất trên toàn mạng rộng lớn hơn.
Phần thứ hai của quy trình này (xác thực trên toàn mạng) thường khá giống nhau trên hầu hết các blockchain và bao gồm nhiều bước kiểm tra khác nhau, chẳng hạn như xác minh chữ ký giao dịch, đảm bảo liên kết khối chính xác và kiểm tra việc chi tiêu hai lần (double-spending). Tuy nhiên, phần đầu tiên có thể khác biệt đáng kể, tùy thuộc vào thuật toán đồng thuận được sử dụng. Những khác biệt này có tác động lớn đến sự phi tập trung của mạng, mức sử dụng năng lượng, hiệu suất và khả năng dễ bị tấn công.
Ngoài ra, các cải tiến đối với các thuật toán đồng thuận, chẳng hạn như PoH và bằng chứng ZK, đã được một số nền tảng triển khai để đạt được khả năng mở rộng hoặc bảo mật vượt trội. Ví dụ, Solana (SOL) có cơ chế xử lý PoH trong giao thức đồng thuận Proof of Stake (PoS) cốt lõi của nó, một thiết kế cho phép blockchain đạt được một trong những công suất thông lượng cao nhất trong ngành.
Dưới đây là năm trong số các thuật toán đồng thuận phổ biến nhất được sử dụng trong các mạng blockchain ngày nay. Mặc dù có nhiều thuật toán đồng thuận khác đang được sử dụng, nhưng năm thuật toán này được sử dụng bởi phần lớn các mạng phổ biến nhất trong ngành công nghiệp blockchain.
Proof of Work (PoW)
Proof of Work (PoW) là một trong hai thuật toán đồng thuận Phổ Biến nhất, được giới thiệu cùng với Bitcoin (BTC), Blockchain khả thi đầu tiên, ra mắt vào năm 2009. Trong thuật toán đồng thuận PoW, các thợ đào (các Nút Mạng chuyên dụng) cạnh tranh để giải một câu đố toán học phức tạp. Việc giải câu đố đòi hỏi nỗ lực tính toán đáng kể, đó là lý do tại sao nó được gọi là “work” (công việc). Thợ đào đầu tiên giải được câu đố có quyền đề xuất khối Tiếp Theo và kiếm phần thưởng, thường dưới dạng các Coin mới và Phí giao dịch.
PoW được coi là có độ bảo mật Cao vì kẻ tấn công sẽ cần kiểm soát phần lớn sức mạnh tính toán của Mạng để thao túng chuỗi. Đến đầu năm 2026, tổng chi phí tính toán của Bitcoin, được gọi là hashrate, đã đạt mức cao kỷ lục, trung bình hơn 1 zetahash mỗi giây (1 ZH/s). Điều này đã Tăng Lên đáng kể chi phí kinh tế để thực hiện một cuộc tấn công vào Mạng.
Tuy nhiên, sự Bảo mật này đi kèm với chi phí tiêu thụ năng lượng Cao liên quan đến quy trình PoW, điều này mâu thuẫn với sự tập trung toàn cầu ngày càng Tăng Lên vào các tiêu chuẩn bền vững — một lý do chính khiến nhiều Dự Án Blockchain mới không còn áp dụng PoW nữa. Ngoài Bitcoin, PoW cũng được Sử Dụng bởi Litecoin (LTC) và Dogecoin (DOGE), cùng những Altcoin khác.
Proof of Stake (PoS)
Proof of Stake (PoS) là phương thức đồng thuận được Sử Dụng rộng rãi khác bên cạnh PoW. Thay vì Sử Dụng sức mạnh tính toán để cạnh tranh quyền đề xuất khối, PoS chọn người xác thực khối dựa trên số lượng Token họ "Stake" hoặc khóa trên Mạng. Càng nhiều Token được Stake, cơ hội được chọn để đề xuất khối Tiếp Theo càng Cao.
Không giống như PoW, PoS tiết kiệm năng lượng hơn nhiều và thường cho phép xử lý giao dịch nhanh hơn. PoS đã được phổ biến rộng rãi với sự ra mắt của các chuỗi như Cardano (ADA) và Polkadot (DOT), và càng trở nên nổi bật hơn khi Ethereum (ETH) chuyển đổi từ PoW sang PoS vào năm 2022. Mỗi mạng thường có biến thể PoS riêng, với những điều chỉnh nhỏ đối với tiêu chí lựa chọn.
Mặc dù tiết kiệm năng lượng và có hiệu suất tốt hơn so với PoW, PoS cũng có lỗ hổng riêng: thuật toán đồng thuận này có khả năng dẫn đến việc chiếm đoạt mạng bởi một số lượng nhỏ các nút mạng xác thực có số lượng stake token đáng kể. Vấn đề này có thể không rõ ràng trên các chuỗi phi tập trung cao như Ethereum, nhưng nó có thể trở thành một rủi ro thực sự khi sự phi tập trung — được đo lường bằng số lượng người xác thực đang hoạt động trên mạng — bị hạn chế.
Trong những năm gần đây, các giao thức restaking như EigenLayer (EIGEN) đã nổi lên như một sự đổi mới đáng kể trong thế giới của các hệ sinh thái PoS. Restaking cho phép các khoản stake bị khóa trên một chuỗi — thường là một mạng lớn, giàu tài nguyên như Ethereum — được tái sử dụng đồng thời để bảo đảm các cơ chế đồng thuận trên các mạng hoặc dịch vụ blockchain khác, chẳng hạn như cầu nối và oracle.
Bằng chứng cổ phần ủy quyền (DPoS)
Delegated proof of stake (DPoS) là một biến thể đại diện dân chủ hơn của PoS tiêu chuẩn. Trong DPoS, các chủ sở hữu token, bao gồm cả người dùng thông thường, ủy quyền stake của họ cho một nhóm các nút mạng xác thực đáng tin cậy. Các trình xác thực thu hút được nhiều stake ủy quyền cho họ hơn sẽ có cơ hội nhận quyền đề xuất khối tiếp theo cao hơn. Về bản chất, nhóm nút mạng xác thực nhỏ hơn này thay phiên nhau đề xuất và xác thực các khối giao dịch thay mặt cho cộng đồng rộng lớn hơn.
Mô hình này cho phép đồng thuận nhanh hơn và khả năng mở rộng lớn hơn, vì có ít nút mạng tham gia vào việc đề xuất khối tại bất kỳ thời điểm nào. Nó cũng thúc đẩy sự tham gia của người dùng, vì ngay cả những chủ sở hữu token nhỏ cũng có thể ảnh hưởng đến kết quả đồng thuận thông qua việc ủy quyền. Tuy nhiên, những người chỉ trích cho rằng nó có thể làm giảm tính phi tập trung vì nó tập trung quyền lực vào một số ít đại biểu. Ví dụ về các mạng sử dụng DPoS là EOS (EOS) và TRON (TRX).
Practical Byzantine Fault Tolerance (PBFT)
Practical Byzantine Fault Tolerance (PBFT) ban đầu được phát triển cho các hệ thống máy tính phân tán vào những năm 1990 và sau đó được điều chỉnh để sử dụng trong công nghệ blockchain. Nó được thiết kế để hoạt động hiệu quả trong các mạng máy tính phi tập trung với một số lượng người xác thực đã biết hạn chế (thường là các blockchain riêng tư). Trong PBFT, các nút mạng đạt được sự đồng thuận thông qua một chuỗi các vòng bao gồm đề xuất một khối, bỏ phiếu cho nó và đạt được thỏa thuận cuối cùng, miễn là ⅔ số nút mạng đồng ý.
PBFT cung cấp tính hoàn tất giao dịch nhanh chóng và thông lượng cao, khiến nó trở nên hấp dẫn đối với các trường hợp sử dụng của doanh nghiệp. Tuy nhiên, nó không mở rộng tốt với hàng nghìn nút mạng, điều này hạn chế việc sử dụng nó trong các mạng phi tập trung, mở. Các mô hình lấy cảm hứng từ PBFT được sử dụng trong các blockchain như Hyperledger Fabric và Tendermint, trong đó cái sau cung cấp năng lượng cho hệ sinh thái Cosmos (ATOM).
Proof of Authority (PoA)
Proof of Authority (PoA) là một thuật toán đồng thuận trong đó những người đề xuất khối là các thực thể đã được phê duyệt trước và đã xác định danh tính, thường là các công ty hoặc cá nhân có danh tiếng lớn. Thay vì cạnh tranh thông qua sức mạnh tính toán hoặc các Token đã Stake, các trình xác thực được lựa chọn dựa trên danh tính và độ tin cậy của họ.
PoA thường được sử dụng trong các Blockchain cấp phép (permissioned blockchain), nơi tốc độ, hiệu quả và niềm tin dựa trên danh tính quan trọng hơn là tính phi tập trung. Nó cho phép tính hoàn tất nhanh chóng và thông lượng giao dịch Cao, nhưng thường bị chỉ trích là quá Tập Trung. Các Mạng như VeChain (VET) và nhiều chuỗi doanh nghiệp được cấp phép đã triển khai cơ chế đồng thuận PoA.
Bộ Ba Bất Khả Thi Của Blockchain
Kể từ khi ra đời, ngành công nghiệp Blockchain đã phải vật lộn với cái gọi là Bộ Ba Bất Khả Thi Của Blockchain. Thuật ngữ này đề cập đến thực tế là trong ba chỉ số quan trọng — phi tập trung, Bảo mật và Khả Năng Mở Rộng — các Blockchain chỉ có thể cải thiện một hoặc hai chỉ số, thường là phải đánh đổi chỉ số thứ ba. Chưa có thuật toán đồng thuận truyền thống nào có khả năng cải thiện Tất Cả ba yếu tố đồng thời.
Điều này đã dẫn đến sự nghiên cứu và đổi mới đáng kể trong không gian Blockchain để phát triển các giải pháp giải quyết ba thành phần của bộ ba bất khả thi này một cách hiệu quả nhất có thể. Nhiều lựa chọn thay thế bền vững, các công nghệ ngách và cải tiến đồng thuận đã được giới thiệu trong nỗ lực giải quyết bộ ba bất khả thi này.
Các lựa chọn thay thế bền vững và phương pháp tiếp cận ngách
Proof of space (PoSpace) và Proof of spacetime (PoSt) được thiết kế như những lựa chọn thay thế "xanh" và bình đẳng so với phương pháp tiêu tốn tài nguyên của PoW.
Trong PoSpace, một trình xác thực Mạng chứng minh rằng họ đã phân bổ một lượng dung lượng ổ cứng chưa sử dụng cụ thể — thay vì sức mạnh tính toán thô — cho Mạng để xử lý Giao Dịch. Mặc dù PoSpace yêu cầu dung lượng lưu trữ đáng kể, nhưng nó lại nhẹ về chi phí tính toán — ít nhất là so với PoW.
PoSt tiến thêm một bước, yêu cầu bằng chứng rằng không gian được phân bổ bởi trình xác thực tiềm năng vẫn được dành riêng cho Nhiệm Vụ và không thay đổi trong một khoảng Thời Gian liên tục. Cách tiếp cận này nhằm thúc đẩy tính phi tập trung Cao, vì ổ cứng dễ tiếp cận và được phân phối rộng rãi hơn so với các chip khai thác chuyên dụng.
Hai mạng đổi mới đã tích cực triển khai các giải pháp dựa trên PoSpace và PoST. Chia (XCH) đã tiên phong trong phương pháp tiếp cận này nhằm tăng lên theo cấp số nhân mức độ phi tập trung của mình trong khi vẫn giữ chi phí năng lượng ở mức thấp. Trong khi đó, Filecoin (FIL) đã sử dụng nó để bảo mật một thị trường lưu trữ phi tập trung đầy đủ chức năng. Tuy nhiên, bất chấp lời hứa hẹn về mặt lý thuyết của các nền tảng này, việc áp dụng rộng rãi vẫn còn hạn chế.
Các cải tiến đồng thuận hiện đại
Như đã lưu ý trong các phần trước, PoH và bằng chứng ZK là những công nghệ phổ biến nhất được giới thiệu trong những năm gần đây để giải quyết các hạn chế của các thuật toán đồng thuận truyền thống. Ví dụ, bằng cách triển khai PoH trong mô hình đồng thuận chủ yếu dựa trên PoS của mình, Solana đã đạt được thông lượng tối đa là 65.000 giao dịch mỗi giây (TPS). Mặc dù các mạng Layer 2 có Khả Năng Mở Rộng cao với công suất TPS tương tự hoặc thậm chí nhanh hơn đã xuất hiện trong vài năm qua, nhưng các nền tảng này chuyển một số công việc Đang Xử Lý sang môi trường Off-Chain, làm ảnh hưởng đến Bảo mật ở một mức độ nhất định. Xét một cách nghiêm ngặt về các chuỗi Layer 1, Solana vẫn nổi bật là Mạng có Khả Năng Mở Rộng cao nhất, ít nhất là trong số các lựa chọn thay thế Phổ Biến.
Trong khi PoH chủ yếu là về việc tăng Khả Năng Mở Rộng, các bằng chứng ZK lại tỏa sáng trong việc tăng cường Bảo mật, đặc biệt là đối với các chuỗi Layer 2. Chúng tôi đã lưu ý ở trên rằng các chuỗi này ảnh hưởng đến thành phần Bảo mật của Bộ Ba Bất Khả Thi Của Blockchain ở một mức độ nhất định bằng cách chuyển một số yếu tố của quá trình xử lý giao dịch ra Off-Chain. Đồng thời, các chuỗi Layer 2 đã tích cực áp dụng các bằng chứng ZK, bao gồm các mô hình có độ Bảo mật cao như ZK-SNARK và ZK-STARK, để giảm thiểu rủi ro Bảo mật. Và với sự trỗi dậy của các môi trường hợp nhất cho các chuỗi Layer 2, chẳng hạn như AggLayer và Superchain của Optimism, các Mạng Layer 2 này đã củng cố thêm hồ sơ Bảo mật của chúng.
Lựa chọn Cơ Chế Đồng Thuận phù hợp
Bảng dưới đây so sánh các thuật toán đồng thuận chính cùng những điểm mạnh then chốt và trường hợp Sử Dụng của chúng.
Danh mục | Cơ chế | Động lực chính | Thế mạnh chính | Trường hợp Sử Dụng điển hình |
Nền tảng | Proof of Work (PoW) | Sức mạnh tính toán | Bảo mật vô song | Gold kỹ thuật số (Bitcoin) |
Nền tảng | Proof of Stake (PoS) | Vốn đã Stake | Tiết kiệm năng lượng | Trung tâm hệ sinh thái (Ethereum) |
Nền tảng | DPoS / PBFT | Uy tín/phiếu bầu | Tốc độ giao dịch | Doanh nghiệp / Gaming (TRON) |
Cốt lõi | Bằng chứng không gian | Dung lượng lưu trữ | Gia nhập bình đẳng | Lưu trữ bền vững (Chia) |
Cải tiến | Bằng chứng Lịch Sử | Thời Gian mật mã | Tốc độ sắp xếp | Giao dịch Tần Suất Cao (Solana) |
Cải tiến | Xác minh ZK | Chứng minh toán học | Quy mô và quyền riêng tư | ZK Rollups (zkSync) |
Lời kết
Các thuật toán đồng thuận là xương sống của các Mạng Blockchain. Chúng rất quan trọng trong việc đảm bảo rằng Tất Cả Người Tham Gia đồng ý về một phiên bản sổ cái duy nhất, không thể giả mạo. Mặc dù quy trình tổng thể bao gồm cả việc chọn người đề xuất khối và xác thực khối trên toàn Mạng, nhưng chính phương pháp cụ thể để chọn người đề xuất mới thực sự làm nên sự khác biệt của các thuật toán này.
Theo thời gian, điều trở nên nổi bật là các thuật toán đồng thuận nền tảng không thể giải quyết hoàn toàn Bộ Ba Bất Khả Thi Của Blockchain. Để giải quyết vấn đề này, các cải tiến cho các mô hình đồng thuận cốt lõi — chẳng hạn như PoH và bằng chứng ZK — đã được giới thiệu trong những năm gần đây.
Ngày nay, việc đánh giá thiết kế thuật toán đồng thuận không chỉ dừng lại ở việc so sánh tính Bảo mật, tốc độ hoặc tính phi tập trung. Khả năng tương tác đã nổi lên như một yếu tố cân nhắc ngày càng quan trọng. Đó là lý do tại sao nhiều nền tảng blockchain hiện đại, đặc biệt là ở cấp độ Layer 2, đang được xây dựng để đảm bảo giao tiếp liền mạch với các Mạng khác thông qua các giải pháp sáng tạo như AggLayer và Optimism Superchain.
#LearnWithBybit