Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu các kiến thức cơ bản về Proof of Work (PoW). Trước tiên, 200Lab sẽ giải thích chi tiết để bạn hiểu rõ về khái niệm Proof of Work.

Proof of Work (PoW) là gì?

Proof of Work (PoW) dịch ra có nghĩa là bằng chứng công việc. Đây là thuật toán đồng thuận được tạo ra trên Blockchain và khá phổ biến trong thế giới tiền điện tử. Thông thường, quá trình này được gọi là “đào” và các nút trên mạng được gọi là “thợ đào”.

Proof of Work yêu cầu các thợ đào tham gia giải những bài toán phức tạp để hợp thức hoá các block trong blockchain. Từ đó, các thợ đào có thể nhận lại những phần thưởng dưới dạng coin hay token tùy theo mạng lưới.

"Bằng chứng công việc" nghĩa là bạn phải "làm việc" mới có thể nhận thưởng hoặc trả công, bằng cách:

• Sử dụng sức mạnh tính toán của máy tính.
• Tiêu thụ điện năng để giải quyết những bài toán phức tạp. Thợ đào nào có càng nhiều máy, máy lại mạnh, đốt nhiều điện sẽ có khả năng giải thuật toán nhanh hơn, chính xác hơn.
• Tiếp theo, hệ thống sẽ chọn ra đáp án nhanh và tốt nhất. Người đưa ra đáp án này sẽ trở thành Validator (người xác nhận). Vì thế, người đó sẽ có toàn quyền khai thác, xác nhận các giao dịch trong block mới đó.
• Cuối cùng, thợ đào sẽ nhận được phần thưởng giá trị là coin/token.

Video dưới đây sẽ giúp bạn có cái nhìn sâu và rõ ràng hơn về Proof of Work, cách thức nó hoạt động?

Cách hoạt động của Proof-of-work?

Bitcoin là sổ cái chia sẻ có chứa những lịch sử giao dịch Bitcoin đã từng diễn ra. Còn blockchain bao gồm rất nhiều block (khối). Bên trong mỗi khối lưu trữ các giao dịch gần nhất. Bạn có thể tìm hiểu sâu hơn về blockchain qua bài viết dưới đây của 200Lab.

Tìm hiểu toàn tập về Blockchain

Blockchain là một cơ sở dữ liệu phân tán, thông tin được lưu trữ trong các khối .Các khối liên kết lại với nhau bằng các mã hóa và được sắp xếp trình tự theo thời gian. Blockchain được thiết kế để chống lại việc thay đổi của dữ liệu. Do đó, một khi dữ liệu được thêm vào thì sẽ không thay đổi được.

200Lab BlogCỏ Trời

Proof-of-work là phần cần thiết để thêm các block mới vào blockchain Bitcoin. Các block được thêm vào bởi miners (thợ đào) - những người thực hiện proof-of-work. Một khối mới chấp nhận mỗi khi thợ đào đưa ra proof-of-work chiến thắng mới, diễn ra khoảng 10 phút một lần.

Việc tìm ra proof-of-work chiến thắng rất khó. Cách duy nhất để các thợ đào giành được bitcoin là sử dụng các máy tính chuyên nghiệp, đắt tiền. Những thợ đào sẽ kiếm được bitcoin nếu đoán ra phép tính phù hợp. Họ thực hiện càng nhiều phép toán thì càng có nhiều khả năng kiếm được bitcoin.

Vậy các thợ đào thực hiện những phép tính nào? Trong Bitcoin, thợ đào tạo ra cái gọi là "băm", biến đầu vào thành chuỗi ký tự và số ngẫu nhiên.

Mục tiêu của thợ đào là tạo ra hàm băm phù hợp với mục tiêu hiện tại của Bitcoin. Trong một giây, những thợ đào trên khắp thế giới thực hiện hàng nghìn tỷ phép tính như vậy. Vì vậy trung bình mất khoảng 10 phút để đạt được mục tiêu này.

Người thắng cuộc sẽ nhận được một khoảng tiền mã hoá bitcoin. Sau đó, giao thức Bitcoin sẽ tạo ra giá trị mới mà các thợ đào phải băm. Họ lại bắt đầu hành trình tìm kiếm proof-of-work chiến thắng mới.

Đánh giá ưu nhược điểm của Proof of Work

Ưu điểm:

Cạnh tranh về công nghệ và năng lượng tái tạo

Ngày nay, sự cạnh tranh trong việc khai thác Bitcoin trở nên rất khốc liệt. Với mục tiêu cắt giảm chi phí, những công ty đang cố gắng tìm ra cách thức khai thác rẻ nhất, tối ưu nhất và phát triển chip khai thác hiệu quả và nhanh hơn.

Cạnh tranh giữa những nhà sản xuất chip góp phần thúc đẩy sự đột phá về phần cứng máy tính, mang lại lợi ích cho những ngành khác.

Tận dụng nguồn năng lượng dư thừa

Việc khai thác tiền điện tử tạo điều kiện cho một số cộng đồng tận dụng và hưởng lợi ích từ nguồn năng lượng dư thừa, góp phần tạo động lực kinh tế cho vùng.

Tính bảo mật cao

PoW là cách tốt nhất để duy trì sự bảo mật và đồng thuận trong mạng phi tập trung. Lý do là PoW đòi hỏi phí tài nguyên và phần cứng liên tục, thay vì một khoản phí để tham gia như PoS. Giá trị Bitcoin ngày càng tăng lên đã khuyến khích nhiều nhà khai thác tham gia vào mạng lưới, đồng thời tăng sức mạnh và tính bảo mật của nó.

Nhược điểm:

Tiêu thụ nhiều năng lượng

Bitcoin cùng với các blockchain PoW khác, như Ethereum, tiêu thụ năng lượng đáng kể. Điều đó đã trở thành vấn đề khiến nhiều nhà môi trường chỉ trích.

Tuy nhiên, việc tiêu thụ không đồng nghĩa với việc gây ra ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Có nhiều báo cáo, nghiên cứu cho thấy rằng những thợ đào Bitcoin sử dụng những nguồn năng lượng khác nhau trong quá trình khai thác của mình. Theo thống kê ước tính rằng năng lượng tái tạo chiếm khoảng 50%-70% tổng lượng điện năng khai thác.

Rác thải điện tử

Các công cụ dùng để khai thác PoW thường hoạt động hết công suất 24/7. Nhiệt độ cao, độ ẩm và hệ thống thông gió không đủ tại địa điểm khai thác có thể làm giảm tuổi thọ của thiết bị.

Bên cạnh đó, những nhà sản xuất chip ASIC vẫn miệt mài phát triển chip mới, loại bỏ chip cũ, biến chúng thành rác thải điện tử.

Tốc độ chậm và khó mở rộng

Nếu so sánh với PoS, PoW có tốc độ xử lý giao dịch chậm, rất khó để mở rộng và chi phí cao hơn.

Tầm quan trọng của Proof of Work

Proof of Work mang đến sự tin tưởng trong môi trường phi tập trung. Các thợ đào đồng ý cạnh tranh công bằng để tạo ra khối mới và nhận thưởng từ sức lao động của mình. Điều đó có nghĩa là họ ngầm tuân theo quy tắc của hệ thống, thay vì cố gắng thao túng quyền lực.

Ở mỗi block, độ khó của các thuật toán sẽ có sự điều chỉnh. Điều đó giúp đảm bảo các block mới được tạo ra với tốc độ ổn định, giúp duy trì nguồn cung và khuyến khích các thợ đào.

Tuy nhiên, chính các nguồn lực hữu hạn như sức mạnh tính toán, năng lượng, thời gian đã hạn chế khả năng mở rộng của PoW.

Lời kết

Đọc đến đây chắc bạn đã nắm được khái niệm Proof of Work rồi phải không? Tóm gọn lại, POW giúp xác minh giao dịch, tạo thêm khối mới. Để làm được điều đó, các thợ đào phải hoàn thành lượng công việc nhất định.

Bởi vì việc hoạt động tốn rất nhiều năng lượng, hiện tại nhiều đồng coin không còn sử dụng cơ chế PoW nữa. Vì thế nó đã dần bị người kế nhiệm PoS chiếm thị phần.

Vậy PoS là gì? bạn hãy đọc tiếp bài viết "Proof of Stake (PoS) là gì? Sự khác nhau giữa PoS và PoW?" của 200Lab nhé!