Proof of Authority (PoA) là gì? Cách thức hoạt động của thuật toán PoA

solfi_admin Thứ Tư, 15/12/2021

Proof of Authority là một thuật ngữ đang khá phổ biến trên thị trường crypto hiện nay. Để xác thực các giao dịch trong thị trường crypto, không thể thiếu được những thuật toán đồng thuận như Proof of Work (Bằng chứng công việc) hay Proof of Stake (bằng chứng cổ phần). Tuy nhiên, các thuật toán nêu trên có một vài nhược điểm, đó là lý do tại sao thuật toán Proof of Authority lại xuất hiện.

Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về bằng chứng ủy quyền (Proof of Authority – PoA), ứng dụng, ưu điểm và hạn chế của nó.

1. Proof of Authority (PoA) là gì?

Proof of Authority (PoA), hay còn gọi là Bằng chứng ủy quyền. Thuật ngữ này do nhà đồng sáng lập và cựu CTO của Ethereum, Gavin Wood, đề xuất vào năm 2017. Với PoA, danh tính của cá nhân được coi là tiền đặt cược chứ không phải là giá trị tiền tệ. Nói cách khác, nó là một thuật toán dựa trên danh tiếng, trong đó danh tính của người xác thực trong mạng quyết định liệu anh ta/ cô ta có thể xác thực giao dịch và nhận phần thưởng hay không.

Mô hình Proof of Authority dựa trên số lượng validator có giới hạn, và điều này khiến nó trở thành một mô hình có khả năng mở rộng dễ dàng. Các khối và giao dịch được xác thực bởi những người tham gia đã được phê duyệt, họ đóng vai trò như là những người điều tiết của hệ thống.

Proof of Authority và Proof of Stake

Một số người cho rằng Proof of Authority là một PoS được sửa đổi ở chỗ nó đề cao danh tính của người dùng thay vì số cổ phần của người dùng. Do tính chất phi tập trung của hầu hết các mạng blockchain, đối với một số doanh nghiệp và công ty, PoS không phải lúc nào cũng phù hợp. Trong khi đó, hệ thống PoA có thể là một giải pháp phù hợp hơn cho các mạng blockchain riêng tư vì hiệu suất làm việc của nó cao hơn rất nhiều.

2. Proof of Authority (PoA) giải quyết vấn đề gì?

Từ Proof of Work sang Proof of Stake

Trong bối cảnh Proof of Work đã quá lỗi lời và tốn kém, các thuật toán Proof of Stake nổi lên như một trong những lựa chọn thay thế phổ biến cho PoW.

Điểm mạnh của PoS rất rõ ràng:

• PoS cung cấp động lực tài chính mạnh mẽ hơn cho các validator hoạt động.
• PoS không đòi hỏi nhiều nỗ lực tính toán và thiết bị chuyên dụng.
• PoS còn mở ra cánh cửa cho sharding (phân đoạn), giúp cho mạng blockchain có thể mở rộng hơn trong tương lai.

Anh em có thể tìm hiểu chi tiết về PoW và PoS tại đây.

Với tất cả những lợi thế này, không có gì ngạc nhiên khi nền tảng Blockchain Ethereum 2.0, mạng lưới blockchain phổ biến thứ hai trên thế giới cũng đang trong quá trình chuyển đổi từ Proof of Work sang Proof of Stake. Tuy nhiên, PoS cũng có một nhược điểm đáng kể. Bởi vậy, Proof of Authority cũng đang dần nổi lên như một biện pháp thay thế cả Proof of Stake

Từ Proof of Stake sang Proof of Authority

PoS hoạt động dựa trên giả định rằng những người có token được stake trong mạng sẽ được khuyến khích hành động vì lợi ích của mạng, nếu không, họ có nguy cơ mất phần token của mình.

Tuy nhiên, giả định này không tính đến việc mặc dù có cổ phần giống hệt nhau, có thể có giá trị như nhau từ quan điểm tiền tệ, nhưng những người nắm cổ phẩn lại không giữ định giá y hệt nhau.

Đây là điều mà Proof of Authority hướng tới để cải thiện. Ý tưởng đằng sau thuật toán PoA là thay vì tập trung vào giá trị kinh tế của token, những người tham gia mạng sẽ xác định danh tính của họ.

Validator trong hệ thống PoA là các thực thể được biết đến, họ stake “uy tín” của mình lên hàng đầu để có quyền xác thực các khối. Sự điều chỉnh này loại bỏ sự cần thiết phải xem xét sự chênh lệch tiền tệ giữa những validator và đảm bảo rằng tất cả những người tham gia mạng đều có động lực như nhau để làm việc vì sự thành công của blockchain của họ

3. Ưu điểm và hạn chế của PoA so với PoW, PoS

Ưu điểm

Thuật toán đồng thuận PoW được Bitcoin sử dụng là đáng tin cậy và an toàn nhất cho đến nay, tuy nhiên nó không có khả năng mở rộng. Bitcoin, cũng như các blockchain dựa trên PoW khác, có hiệu suất giao dịch mỗi giây (TPS) hạn chế. Hạn chế này là do Bitcoin dựa trên một mạng lưới phân tán gồm các nút cần đạt được sự đồng thuận và thống nhất về trạng thái hiện tại của blockchain.

Điều này có nghĩa là trước khi một khối giao dịch mới được xác nhận, nó phải được xác minh và chấp thuận bởi hầu hết các nút mạng. Do đó, khía cạnh phân quyền của Bitcoin không chỉ cung cấp một hệ thống kinh tế an toàn và đáng tin cậy mà còn hạn chế tiềm năng sử dụng rộng rãi hơn của nó.

Về số lượng giao dịch mỗi giây, blockchain Proof of Stake thường cho thấy hiệu suất tốt hơn so với Bitcoin. Tuy nhiên, sự khác biệt không mấy ấn tượng, và mạng PoS cũng không giải quyết được vấn đề về khả năng mở rộng.

Một số người nghĩ rằng PoA là một PoS đã được sửa đổi sử dụng danh tính thay vì tiền xu. Do tính chất phi tập trung của hầu hết các mạng chuỗi, PoS không phải lúc nào cũng phù hợp với một số doanh nghiệp và tập đoàn nhất định. Ngược lại, hệ thống Proof of Authority có thể là giải pháp tốt nhất cho các blockchain riêng tư, vì hiệu suất của nó cao hơn đáng kể.

Hạn chế của Proof of Authority

Yêu cầu xác thực danh tính khiến PoA trở nên không thực tế đối với các blockchain công khai như Bitcoin và Ethereum, vốn có hàng trăm hoặc thậm chí hàng nghìn validator node. Đó là lý do tại sao các mạng PoA thường có ít validator node, điều này làm cho chúng ít phi tập trung hơn.

Ngoài ra, các mạng PoA thường chỉ chấp nhận các thực thể có uy tín lâu đời làm người xác nhận của họ, có nghĩa là việc đạt được vai trò đó thường nằm ngoài khả năng của một người bình thường.

PoW, PoS, hoặc PoA đều có những điểm mạnh và điểm yếu riêng. Chúng ta biết rằng sự phi tập trung là tính chất được coi trọng trong cộng đồng tiền điện tử, và PoA là một cơ chế đồng thuận hy sinh tính phi tập trung để đổi lấy hiệu suất cao và khả năng mở rộng.

4. Các điều kiện của cơ chế đồng thuận Proof of Authority

Thuật toán đồng thuận PoA thường dựa vào các điều kiện sau:

• Danh tính hợp lệ và đáng tin cậy: người xác thực cần xác nhận danh tính thực của mình.
• Sự khó khăn để trở thành người xác thực: ứng viên phải sẵn sàng đầu tư tiền và chấp nhận rủi ro với danh tiếng của mình. Một quá trình lựa chọn khó khăn giúp làm giảm rủi ro trong việc lựa chọn những người xác thực đáng ngờ, và khuyến khích sự cam kết lâu dài.
• Tiêu chuẩn để phê duyệt người xác thực: phương thức sử dụng để lựa chọn người xác thực phải công bằng cho mọi ứng viên.
  

Điểm cốt lõi đằng sau cơ chế dựa trên danh tiếng là sự chắc chắn về nhận dạng của người xác thực. Quá trình này không được là một quá trình dễ dàng tuy nhiên cũng không được quá khó khăn. Nó phải có khả năng loại ra những người chơi xấu. Cuối cùng, việc bảo đảm rằng tất cả những người xác thực phải trải qua một quy trình giống nhau bảo đảm tính liêm chính và đáng tin cậy của hệ thống.

5. Blockchain nào đang sử dụng thuật toán PoA?

Proof of Authority cho phép các công ty duy trì tính bảo mật của họ bằng cách tận dụng công nghệ blockchain. Proof of Authority không được sử dụng rộng rãi trong thực tế, mặc dù nó có một trong những mô hình làm việc tiên tiến nhất.

Một số Blockchain đang sử dụng PoA:

xDai từ MakerDAO

Chuỗi xDai, một sidechain (chuỗi phụ) tương thích Ethereum, là một mạng mới được phát triển, được tạo bởi POA Network, sử dụng xDai.

Trên Chuỗi xDai, đồng tiền nền tảng là xDai. Phí giao dịch được cố định bằng Dai, hiệu quả tương đương với USD. Blockchain mới này sẽ thúc đẩy công nghệ mạng POA, nhờ vào thế mạnh của PoA, đảm bảo tốc độ nhanh hơn, có thể mở rộng và tiết kiệm chi phí. Với thời gian tạo khối năm giây, tốc độ giao dịch có thể đạt được 60 tx/s. Mặt khác, với chi phí gas đạt mức thấp nhất là 1 Gwei cho mỗi giao dịch, 500 giao dịch trên chuỗi xDai sẽ có giá chưa đến 1 cent.

ZINC

ZINC đang được phát triển bằng cách sử dụng mạng lưới liên minh Ethereum với cơ chế đồng thuận POA. Điều này cho phép nó có chi phí mạng thấp hơn và giải quyết đưowjc các mối quan tâm về khả năng mở rộng liên quan đến mô hình đồng thuận. Cơ chế Bằng chứng về Thẩm quyền Ethereum Clique cho phép các thành viên cộng đồng chọn các nút quyền có thể ủy quyền giao dịch.

Việc lựa chọn sẽ được thực hiện bởi những người đang đóng góp nhiều nhất cho cộng đồng. Để thêm một nút quyền mới, tất cả các nút quyền hiện tại phải đồng ý. Số lượng khối tối đa mà một nút ủy quyền có thể khai thác có thể được đặt thành một loại biện pháp bảo mật.

Thông qua phương pháp này, mạng có thể giữ bản chất phi tập trung của nó trong khi đảm bảo không có nút nào có quá nhiều quyền hạn để “cho phép” những kẻ tấn công xâm nhập vào mạng. Những người xác nhận mạng sẽ tự quản trị nền tảng do được khuyến khích thông qua một cổ phần trong nền tảng.

Exchange Chains

Exchange Chains là một trong những trường hợp ứng dụng sử dụng Proof of Authority. Các Exchange chains không ưu tiên khả năng phi tập trung, mà họ cần một hệ sinh thái blockchain dễ mở rộng để mở rộng hệ sinh thái của sàn giao dịch & các trường hợp sử dụng cho native token của dự án.

Một trong những PoA blockchain rất thành công đó là Binance Smart Chain. Sau khi ra mắt, BSC đã nhanh chóng thu hút nhiều người dùng, dự án và chứng kiến ​​sự tăng trưởng đáng kể về dữ liệu on-chain của BSC.

Ngoài BSC, chúng ta còn vô số các Exchange chains khác như HECO, OKExChain, Gatechain, Cronos,… Và không ngoại lệ, tất cả chúng đều thuật toán đồng thuận PoA.

Tổng kết

Như vậy, qua bài viết trên, chúng ta đã tìm hiểu về bằng chứng Ủy quyền (Proof of Authority, PoA), sự ưu việt của PoA và những điểm lợi ích cũng như hạn chế của PoA. Anh em nghĩ sao về Proof of Authority? Liệu PoA có thay thế PoS trong thời gian tới? Hãy bình luận ở phía dưới để thảo luận cùng các admin BlockSolFi nhé!