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 vật chứng việc làm. Thuật toán Pow là một phần thiết yếu của quy trình khai thác tiền điện tử. Đây là một quy mô 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 phong cách thiết kế bởi chính Satoshi Nakamoto .PoW nhu yếu những người chiếm hữu những máy tính trong mạng phải giải một bài toán phức tạp để hoàn toàn có thể thêm một block ( khối ) vào chuỗi. Tuy nhiên, không dễ để có câu vấn đáp cho yếu tố 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 giải trí như một bài toán phức tạp. Nó yên cầu rất nhiều nỗ lực đo lường và thống kê để giải. Có 1 số ít yếu tố giúp xử lý 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 Open và những thuật toán yên cầu sức mạnh băm ( hash power ) bổ trợ để xử lý những yếu tố 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 xử lý mất rất nhiều thời hạn cho việc hình thành khối ( block ). Vì thế độ khó không nên quá phức tạp. Vấn đề này làm cho những thanh toán giao dịch bị đọng lại mà không được thực thi và dẫn đến việc làm bị ngưng lại trong một quy trình tiến độ .Thời gian xử lý nhanh hay chậm sẽ ảnh hưởng tác động đến việc tạo block. Và sẽ trở nên không có ý nghĩa nếu như không thao tác đó trong một thời hạn nhất định. Tuy nhiên bạn đặt yếu tố về mặt trái của việc này là : Nếu bài toán quá dễ. Nó làm cho mạng hoàn toàn có thể thuận tiện bị truy vấn với những cuộc tiến công DoS và spam .Đáp án của những yếu tố này cũng nên dễ xác định và kiểm tra. Vì không phải toàn bộ những node trong mạng hoàn toàn có thể nghiên cứu và phân tích nếu thống kê giám sát là đúng chuẩn. Và điều sau cuối nhưng không kém phần quan trọng là sự tin yêu. Bạn sẽ phải tin yêu quyết định hành động những node khác và đây là điểm mà blockchain chứng tỏ tính minh bạch của nó .

Cách triển khai PoW trong Blockchain

PoW trong Blockchain được tiến hành như sau : Các “ miner ” tìm cách giải một bài toán tương quan đến thử thách thống kê giám sát để tạo ra những block mới và khởi đầu xác nhận thanh toán giao dịch .Trước tiên những node phải tìm giải pháp cho yếu tố trải qua sức mạnh giám sát. Điều này có nghĩa là những node có sức mạnh giám sát cao nhất có năng lực tìm ra giải pháp cho yếu tố toán học cao nhất .Sau đó quy trình xác định những thanh toán giao dịch trong block sẽ được thêm vào. Tổ chức những thanh toán giao dịch này theo trình tự thời hạn trong block và thông tin block mới được khai thác cho hàng loạt mạng ( quy trình này không tốn nhiều nguồn năng lượng và thời hạn ). Phần tiêu thụ nguồn năng lượng đang xử lý yếu tố toán học khó khăn vất vả để link block mới với block sau cuối trong blockchain .Bạn sẽ thấy hash của block sau có chứa hash của block trước đó. Việc này làm tăng tính bảo mật thông tin cũng như thiết kế xây dựng một block hợp lệ .

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

Tại sao Proof-of-work thành công trên blockchain

PoW khá thành công xuất sắc vào lúc này vì những 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 ra mắt trong phần khái niệm thì Bitcoin tiên phong trong việc sử dụng PoW. Và cũng là điển hình nổi bật nhất. Hệ thống proof-of-work trên mạng bitcoin có tên gọi là hashcash. Nó được cho phép biến hóa độ phức tạp của một bài toán, tăng cường bảo mật thông tin .Khi một người khai thác ở đầu cuối tìm thấy giải pháp tương thích. Node sẽ phát nó ra hàng loạt mạng cùng một lúc. Sau đó họ nhận tiền điện tử ( phần thưởng ) được cung ứng bởi PoW .Tại thời gian mình viết bài viết này, việc khai thác một block mất 10 phút. Mạng bitcoin mang lại cho người khai thác thắng lợi 12,5 bitcoin. Số lượng bitcoin đã giành được 50% 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 quy trình, Proof-of-work giúp bảo vệ mạng chống khỏi tiến công ô nhiễm. Đảm bảo rằng “ miner ” không hề thêm những block giả vào blockchain. Nếu một người khai thác nỗ lực tiến 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 chính sách đồng thuận duy nhất. Một số loại tiền điện tử sử dụng chính sách khác, Mỗi loại có những ưu và điểm yếu kém riêng, mặc dầu có cùng mục tiêu : Cung cấp cách giải quyết và xử lý và xác định những thanh toán giao dịch, trong khi vẫn giữ bảo đảm an toàn cho mạng .Mục đích của Proof-of-work là cung ứng cho những nhà khai thác một động lực để tương hỗ và bảo mật thông tin mạng bằng cách tạo ra doanh thu để làm điều đó và khiến cho việc nỗ lực hack mạng lưới trở nên bất lợi .

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

Ưu điểm

• PoW hoàn toàn có thể bảo vệ sự bảo đảm an toàn của toàn mạng. Đây là mục tiêu chính của nguyên do tại sao nhiều loại tiền điện tử sử dụng PoW. Nếu nhiều node đang cạnh tranh đối đầu để xác lập độ phân giải của yếu tố, thì nguồn năng lượng giám sát thiết yếu sẽ trở nên cao đến mức chuỗi sẽ trở nên không hề đạt được so với một hoặc thậm chí còn 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 tiến công số lượng lớn. Đây là trường hợp người dùng hoặc một nhóm người dùng trấn áp phần đông sức mạnh khai thác. Những kẻ tiến công có đủ sức mạnh để trấn áp hầu hết những sự kiện trong mạng .Họ hoàn toàn có thể độc quyền tạo những block mới và nhận phần thưởng vì họ hoàn toàn có thể ngăn những thợ mỏ khác hoàn thành xong những block. Và còn có thời cơ đảo ngược tổng thể những thanh toán giao dịch. Một ví dụ nổi bật cho mô hình tiến công này như mạng Bitcoin Gold bị hack 18 triệu USD vào năm 2018. Và còn nhiều vụ khác mang tên “ Tấn công 51 % ” .

Tổng kết

Như vậy là mình đã ra mắt đến đồng đội Proof-of-work và chi tiết cụ thể cách hoạt động giải trí. Cũng như mọi yếu tố tương quan đến PoW. Mọi người cùng đọc để biết thêm cách hoạt động giải trí của nó trong blockchain. Cũng như hoàn toàn có thể đặt yếu tố mình là một thợ đào thì mình sẽ làm gì trong trường hợp này nhé .

5/5 – ( 1 bầu chọn )

Source: https://final-blade.com
Category: Tiền Điện Tử – Tiền Ảo