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

Proof of Authority là gì? Thuật toán PoA dùng để giải quyết những vấn đề gì trong Blockchain? Đây là những câu hỏi mà nhiều người trong Metaverse sẽ nghĩ đến ngay khi nghe đến PoA. Hôm nay, hãy cùng đọc bài viết sau của BHO Network để biết chi tiết nhé!

1. Proof of Authority (PoA) là gì?

PoA (Proof of Authority) nghĩa là bằng chứng ủy quyền, một thuật toán đồng thuận dựa trên danh tiếng, mang tới cho Blockchain một giải pháp thực tế và hiệu quả hơn.

Thuật ngữ trong crypto Proof of Authority là một biến thể khác của cơ chế đồng thuận POS (Proof of Stake) trong đó thuật toán đề cao giá trị của danh tính và danh tiếng của những người tham gia vào hơn là giá trị Token mà họ đang nắm giữ.

Mô hình PoA dựa trên số lượng Validator có giới hạn và khiến cho mô hình này có khả năng mở rộng dễ dàng. Những người tham gia phê duyệt các khối và xác thực các giao dịch, họ đóng vai trò là những người điều tiết của hệ thống.

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

Trước khi xuất hiện thuật toán PoA, đã có rất nhiều thuật toán khác trong thế giới DeFi tiêu biểu là PoW và PoS. Mỗi thuật toán đều có ưu nhược khác nhau.

2.1 Thuật toán PoW (Proof of Work)

Thuật toán PoW đảm bảo tính phi tập trung khi có hàng trăm, hàng nghìn máy tính tham gia xác thực giao dịch. Tính bảo mật của PoW tương đối cao. Tuy nhiên, thuật toán này vẫn tồn tại một số nhược điểm:

• Vẫn có khả năng bị tấn công: Thuật toán có khả năng bị tấn công là 51%.
• Tốc độ giao dịch chậm, phí giao dịch cao: Blockchain dựa vào một mạng lưới gồm nhiều Node phân tán. Khi một giao dịch mới trước khi được thêm vào Block thì cần phải có được sự xác thực, đồng thuận và phê duyệt của đa số các Node. Điều này làm cho thuật toán PoW vẫn đảm bảo tính phi tập trung và độ bảo mật cao, nhưng lại rất khó mang lại khả năng mở rộng lớn. Vì số lượng giao dịch trong mỗi giây (TPS) thấp nên kéo theo chi phí giao dịch cao.
• Tiêu tốn năng lượng: Mỗi Thuật toán PoW yêu cầu rất nhiều nỗ lực tính toán và thiết bị chuyên dụng.

2.2 Thuật toán PoS (Proof of Stake)

Thuật toán PoS ra đời sau PoW cho mục đích đảm bảo được tính phi tập trung, tính bảo mật cao và tiêu tốn nhiều năng lượng. Pos có tốc độ giao dịch cao hơn PoW.

Thuật toán này mở ra cánh cửa cho Sharding (phân đoạn) và khả năng mở rộng cho mạng Blockchain.

Tuy nhiên, PoS còn tồn động một số nhược điểm như có khả năng bị tấn công lên đến 51%, Pos có tốc độ giao dịch vẫn thấp và khả năng mở rộng mạng trên trung bình. Hơn nữa, nhược điểm lớn nhất của PoS là làm giảm động lực tham gia bảo vệ mạng lưới của các Validator.

2.3 Thuật toán PoA (Proof of Authority)

Proof of Authority (PoA) giải quyết vấn đề gì? Chúng ta phải biết rằng sự ra đời của thuật toán PoA đã đánh dấu một bước phát triển trong Blockchain.

PoA giúp giải quyết bốn nhưng vấn đề mà PoW và PoS đang phải đối mặt là:

• Năng lượng sử dụng không tốn kém: PoA không yêu cầu nhiều nỗ lực tính toán và thiết bị như PoW.
• Độ bảo mật tuyệt đối: Nếu muốn thành người xác thực giao dịch, các Validator cần phải xây dựng danh tiếng và xác minh danh tính trên mạng lưới. Cơ chế này giúp đảm bảo các kết quả xác thực là hợp lệ, không chịu sự chi phối của bất kỳ bên nào.
• Tốc độ giao dịch nhanh, khả năng mở rộng lớn: Khi một Block mới hình thành, thì hệ thống sẽ lựa chọn ngẫu nhiên một Node để tham gia xác thực giao dịch và bắt đầu thêm Block này vào mạng trên sự đồng thuận của các Node khác.
• Cung cấp động lực tài chính mạnh mẽ hơn cho các validator hoạt động: Mô hình PoA không cần phải quan tâm chênh lệch tiền tệ giữa những Validator. Điều này giúp cho những người tham gia xác thực mạng đều có động lực làm việc.

Xem thêm: Cloud Mining là gì? Tìm hiểu kiến thức cơ bản về Cloud Mining từ A-Z

3. Cơ chế hoạt động của Proof of Authority

Proof of Authority có giới hạn số lượng các Validator, vì vậy thuật toán giúp cho các Blockchain có khả năng mở rộng cao hơn. Các Block và giao dịch được kiểm duyệt bởi các Validator đáng tin cậy hơn trước vì PoA sở hữu các Node đã được xác thực danh tính.

Nhiệm vụ của các Validator là chạy ứng dụng để tiếp nhận các yêu cầu giao dịch vào Block. Nhưng vì PoA là mô hình tự động hoàn toàn, nên không cần các Validator phải liên tục theo dõi máy tính để cập nhật. Tuy nhiên, máy tính và trang Web quản trị luôn phải duy trì trong trạng thái hoạt động.

Các Validator có điều kiện và quyền hạn giống nhau. Có nghĩa là họ có cơ hội tạo ra Block mới và nhận số phần thưởng như nhau. PoA có cách thức hoạt động như sau:

• Đầu tiên, hệ thống sẽ chọn ngẫu nhiên một Validator để nhận xác thực giao dịch và tạo khối mới trên nền tảng Blockchain. Validator này sẽ phải phụ thuộc vào hệ thống bỏ phiếu của các Validator được ủy quyền trước đó.
• Sau đó mỗi Validator sẽ xác thực giao đang dịch diễn ra trong blockchain, khi xác thực thành công họ sẽ nhận được phần thưởng trích từ phí giao dịch.
• Mặt khác, nếu một Validator không thể đảm bảo các giao dịch diễn ra suôn sẻ trong hệ thống hoặc gây hại cho mạng lưới thì danh tiếng của họ sẽ lập tức bị đánh giá thấp. Đồng thời, hệ thống sẽ tước đi vĩnh viễn quyền xác thực của họ.

4. Ưu và nhược điểm của Proof Of Authority

Mỗi thuật toán đồng thuận đều sẽ tồn tại ưu điểm và cả nhược điểm. Thuật toán PoA cũng không ngoại lệ. Dưới đây là một số ưu, nhược điểm của PoA được BHO Network tổng hợp.

4.1 Ưu điểm

• Tốc độ giao dịch nhanh và khả năng mở rộng mạng lớn: Mỗi khối mới tạo ra trong khoảng thời gian là 5 giây.
• Chi phí giao dịch thấp: PoA nhờ vào tốc độ xử lý giao dịch nhanh mà có chi phí giao dịch thấp hơn các thuật toán khác.
• Không yêu cầu nỗ lực tính toán và thiết bị chuyên dụng: Do đó, PoA là giải pháp tiết kiệm năng lượng duy trì và vận hành mạng hơn những thuật toán khác.
• Tính bảo mật cao: Người tham gia xác nhận giao dịch đều phải trải qua những giai đoạn thẩm định danh tính và dùng thước đo đánh giá mức độ tin cậy. Do đó, thuật toán PoA sẽ loại bỏ hoàn toàn các cuộc tấn công.

4.2 Nhược điểm

• Mất đi khả năng phi tập trung: Vì có rất ít Validator Node nên mạng lưới PoA có tính phi tập trung rất thấp.
• Validator dễ bị thao túng: Danh tính các Validator được công khai trên mạng lưới. Vì vậy có khả năng một số Validator bị bên thứ ba khai thác, thao túng là điều hoàn toàn có thể xảy ra.
• Tính phân cấp thấp: Chỉ có một nhóm người nhất định nắm quyền xác thực khối.
• Khả năng trở thành người xác thực không cao: Mạng PoA thường chỉ chấp nhận cho những người đã có uy tín lâu năm làm người xác nhận giao dịch. Vì vậy, những người mới vào khó có thể trở thành người xác thực của mạng lưới.

Xem thêm: Mining Pool là gì? Cách hoạt động của Mining Pool

5. Các Blockchain sử dụng thuật toán PoA

PoA cho phép các công ty có thể duy trì tính bảo mật bằng cách tận dụng công nghệ Blockchain. Các Blockchain riêng tư thường sử dụng giao thức này nhiều nhất cho các.

5.1 xDai từ MakerDAO

xDai là ví dụ về việc sử dụng giao thức PoA. Mạng POA là dự án đầu tiên tung ra Blockchain nơi Token nền tảng của chuỗi ổn định sẽ được so với USD. Chuỗi xDai, là một chuỗi phụ tương thích với Ethereum, trong đó Dai được sử dụng là tiền tệ nền tảng của mạng.

Chuỗi xDai là một mạng mới còn đang được phát triển, được tạo ra bởi POA Network. xDai là đại diện của Dai trên mạng so với tiền tệ gốc. Tất cả các giao dịch và chi phí Gas sẽ được thực hiện bằng xDai.

5.2 ZINC

ZINC sử dụng hệ thống PoA cho mục đích quảng cáo dựa trên Blockchain, với giải pháp được xây dựng với mục đích cho phép cải thiện khả năng mở rộng cũng như việc thiếu phí khi giao dịch. Dự án còn đang được phát triển bằng việc sử dụng mạng lưới liên minh Ethereum với cơ chế đồng thuận PoA.

Cho phép hệ thống được hưởng lợi từ mạng chi phí thấp hơn, độ trễ và giải quyết các mối quan tâm liên quan đến khả năng mở rộng mô hình đồng thuận. Hệ thống với cơ chế bằng chứng về thẩm quyền Ethereum Clique cho phép các thành viên cộng đồng có thể ủy quyền giao dịch bằng cách chọn các nút quyền.

6. Tại sao PoA vượt trội so với PoW, PoS?

Điều giúp cho PoA vượt trội hơn so với hai thuật toán PoW và PoS. Bởi vì, thuật toán đồng thuận PoW được Bitcoin không có khả năng mở rộng mặc dù được xem là đáng tin cậy. Bitcoin, cũng như các Blockchain dựa trên PoW đều sẽ có hiệu suất giao dịch mỗi giây (TPS) rất hạn chế.

Điều này xảy ra là do Bitcoin khi muốn có một khối giao dịch mới được xác nhận, thì phải được xác minh và đồng thuận bởi hầu hết các Node mạng.

Mặc dù số lượng giao dịch mỗi giây, Blockchain PoS thường cho thấy hiệu suất tốt hơn nhiều so với Bitcoin. Nhưng sự khác biệt ấy lại không mấy ấn tượng, mạng PoS cũng không giải quyết được vấn đề về khả năng mở rộng.

Ngược lại, hệ thống PoA có thể được xem là giải pháp tốt nhất cho các Blockchain cá nhân vì có hiệu suất cao hơn đáng kể.

Những bài viết liên quan:

• IPFS là gì? Chi tiết về tiềm năng của IPFS trong Blockchain
• Move to Earn là gì? Chi tiết xu hướng mới DeFi

Hi vọng qua bài viết của BHO Network các bạn đã hiểu được Proof of Authority là gì kèm lý do tại sao PoA là thuật toán hiệu quả hơn so với PoS và PoW. Nếu bạn còn thắc mắc hay có câu hỏi thì hãy liên hệ với chúng tôi cũng như theo dõi những bài viết tiếp theo nhé!