Proof of Work (PoW) là gì? Cơ chế hoạt động của PoW

Proof of Work là gì? Đây là một dạng thuật ngữ crypto mà bạn cũng nên tìm hiểu. Bởi cụm từ này thường xuyên xuất hiện trên các ứng dụng của Blockchain. Không quá khó để có thể định nghĩa được khái niệm về Proof of Work một cách dễ hiểu trong bài viết này. Hãy cùng BHO Network khám phá và cập nhập những thông tin cần thiết về thuật ngữ Proof of Work.

1. Proof of Work là gì?

Proof of Work là cơ chế đồng thuận được tạo ra trên blockchain hoạt động thông qua các thợ đào để xác thực giao dịch và phổ biến trong thị trường crypto. Quá trình này thường được gọi là “đào” còn các nút trên mạng chính là “thợ đào”.

POW yêu cầu các thợ đào cần phải tham gia giải những bài toán phức tạp nhằm hợp thức hoá các block trong blockchain. Sau đó, các thợ đào sẽ được nhận lại những phần thưởng dưới dạng coin/ token tùy theo mạng lưới.

PoW được biết đến là một thuật toán đồng thuận trên blockchain

2. Proof of Work ra đời như thế nào?

Định nghĩa trên đã làm sáng tỏ về Proof of Work là gì? Tuy nhiên thuật ngữ này ra đời như thế nào? Hoạt động ra làm sao, có lẽ phần này sẽ phân tích một cách chi tiết để bạn có thể hiểu rõ hơn về Proof of Work.

Có thể nói PoW ra đời từ một gợi ý, ý tưởng mới phác họa trong bài luận của hai nhà khoa học nổi tiếng là Cynthia Dwork và Moni Naor. Đây là một bài luận nói về giải pháp để chống lại công cuộc Spam Email và một số dịch vụ khác như DoS hay DDoS. Bài luận này được trình bày vào năm 1997 bởi Adam Back.

Nhưng đến năm 2004 PoW mới được đưa vào dự án chính thức và áp dụng vào thị trường Crypto giống như một giải pháp bảo mật thông tin với cơ chế Reusable Proof of Work. Và sau 5 năm PoW mới chính thức được đưa vào sử dụng với vai trò là thuật toán đồng thuận.

PoW được xem như một dự án giúp người dùng bảo mật thông tin

3. Người sáng lập Proof of Work là ai?

Một số người vẫn hiểu nhầm về nguồn gốc ra đời của PoW là do một người Nhật Bản là Satoshi Nakamoto đưa vào sử dụng đầu tiên là người phát minh ra ý tưởng này. Tuy nhiên, có thể nói một cách chính xác là 2 nhà khoa học nổi tiếng viết trong bài luận về Pricing via Processing or Combatting Junk Mail. Và với sự kết hợp với Hal Finney là nhà hoạt động mã học thiết kế nên.

Proof of work được xây dựng trên ý tưởng bài luận từ 2 nhà khoa học nổi tiếng

4. Proof of Work áp dụng trên Blockchain như thế nào?

Để PoW có thể hoạt động trên Blockchain hiệu quả, đội ngũ phải tạo ra một khối mới cho phép lưu trữ các thông tin giao dịch. Những người đóng vai trò là các Miner sẽ thực hiện quá trình giải mã các bài toán phức tạp trên hệ thống một cách nhanh nhất để gửi cho toàn bộ hệ thống.

Thế nhưng để thực hiện tốt vai trò của mình, các Miner cần nhờ đến sự giúp đỡ của thủ thuật tính toán cao, được gọi tắt là “máy đào”. Chung quy lại, để Proof of work có thể áp dụng trên Blockchain bạn phải cung cấp dữ liệu đồng nhất với hệ thống và tiêu tốn nhiều tài nguyên. Chẳng hạn như thời gian, công cụ đào và năng lượng điện.

PoW áp dụng trên Blockchain để tạo ra Block giúp lưu trữ thông tin

5. Nguyên lý hoạt động của Proof of Work

Proof of Work hoạt động khi các giao dịch trên Blockchain thực hiện mua bán, trao đổi. Khi đó, PoW sẽ được tổng hợp cùng các giao dịch khác lại thành một khối. Sau đó, hệ thống sẽ ra lệnh cho máy đào điều hành quá trình trên nhiều máy tính chất lượng cao hỗ trợ xác minh giao dịch.

Trong quá trình giao dịch thực hiện, một số thuật toán phức tạp sẽ bắt đầu hiện ra. Nhiệm vụ của máy đào là đưa ra câu trả lời nhanh nhất cùng lúc đó thông báo cho tất cả các thợ đào kết quả.

Tuy nhiên, tất cả các thành viên thực hiện phải xác nhận câu trả lời, từ đó một khối Block mới tự động được tạo nên và các giao dịch sẽ được xác minh. Cuối cùng, các thợ đào sẽ nhận được phần thưởng của mình sau khi hoàn thành xong công việc. Thường thì các phần thưởng sẽ liên quan đến phí giao dịch hay Token.

Quá trình hoạt động của PoW khi tiếp nhận một thuật toán mới

Xem thêm: Dữ liệu On-chain là gì? Tầm quan trọng của dữ liệu On-chain

6. Cách triển khai PoW trong Blockchain

Để Proof of Work có thể hoạt động thuận tiện trong hệ thống Blockchain, nhà phân phối phải triển khai PoW một cách hiệu quả. Dưới đây là phương pháp triển khai PoW được đánh giá cao.

6.1 Tìm giải pháp cho vấn đề

Cũng giống như một bài toán thay vì bạn tìm lời giải cho bài toán đó, thì các Miner phải tìm giải pháp để giải đáp các thuật toán. Có nghĩa là khi tiếp nhận vấn đề, các thợ đào phải liên kết tạo ra sức mạnh để tìm ra lời giải cho những thuật toán phức tạp.

PoW giúp người dùng xác minh giao dịch thông qua các thuật toán đồng thuận

6.2 Xác minh các giao dịch trong block

Khi đã tìm được giải pháp cho những bài toán phức tạp, các thợ đào sẽ truyền tin cho nhau để xác minh giao dịch. Quá trình giao dịch này tiêu tốn khá nhiều thời gian, năng lượng điện. Nhưng lại giúp các block cũ liên kết với block mới để xác minh giao dịch. Vì vậy, bạn có thể thấy các hash của các block cũ hiển thị trong Block mới.

Các thợ đào xử lý các thuật toán để đưa ra kết quả chính xác cho người dùng

7. Tại sao Proof of work thành công trên Blockchain

Từ khi thâm nhập vào Blockchain, PoW đã tạo nên một hiệu ứng hoàn toàn tốt và đã ứng dụng trên Blockchain thành công. Bởi vì:

• Proof of work mang lại giải pháp xử lý các thuật toán phức tạp. Nhờ đó, giảm sự gian lận của các giao dịch trong quá trình xác minh.
• Nền tảng này giúp các node liên kết với nhau tạo thành một khối, chỉ cần một sàn giao dịch tạo ra một khối mới, các sàn khác dễ dàng xử lý quá trình giao dịch.

PoW có thể xử lý những thuật toán phức tạp và giảm gian lận trong giao dịch

8. PoW đối với token và các loại tiền mã hóa khác

Bitcoin là một trong những thị trường áp dụng thuật toán PoW đầu tiên và đạt được kết quả hơn mong đợi. Và từ đó giúp PoW trở nên phổ biến hơn trên thị trường tiền mã hóa với đa dạng nền tảng. Khi áp dụng hệ thống xử lý này trên mạng lưới Bitcoin thì PoW có tên gọi khác là Hashcash.

Sau khi hoàn thành nhiệm vụ trên mạng lưới Bitcoin, thì các thợ đào sẽ được nhận phần thưởng cho mình. Hiện nay, nhiều nền tảng đã sử dụng PoW như: ETH (Ethereum), LTC (Litecoin), XMR (Monero), DOGE (Dogecoin).

Một số token đang sử dụng Proof of Work

9. So sánh Proof of Work và Proof of Stake

Proof of Work và Proof of Stake là dạng thuật toán đồng thuận trong Blockchain. Ngày nay Proof of Stake đã được sử dụngphổ biến hơn.

Nếu như PoW phải có sự góp sức của các Miner để tìm ra lời giải cho thuật toán, thì Proof of Stake sẽ sử dụng trình xác nhận cho block. Proof of Stake có một vài lợi ích hơn so với Proof of Work.

Điểm đặc biệt nhất là lượng khí thải carbon nhỏ hơn, vì Proof of Stake không cần đến các Mining Farm có công suất điện cao, điện năng tiêu thụ chỉ chiếm một phần nhỏ so với Proof of Work. Thế nhưng so với nền tảng này, PoW vẫn được người sử dụng tin tưởng hơn nhờ tính bảo mật cao.

Phân biệt giữa PoW và PoS

10. Tầm quan trọng của Proof of Work

Có lẽ phần nào bạn cũng hiểu được thuật ngữ “Proof of Work là gì?” hay nguyên lý hoạt động như thế nào, ra làm sao? Thế nhưng, bạn có biết được tầm quan trọng của PoW đến với thị trường tiền mã hóa không.

Đúng như tên gọi của nó, PoW tạo ra một cơ chế đồng thuận ở đó người dùng xác nhận giao dịch cần phải thực hiện theo để bảo vệ mạng lưới của blockchain nhờ các yếu tố:

Thông qua việc trả thưởng cho các block mới Proof of Work cung cấp cho các miner (thợ đào) động lực để làm việc. Chính bởi đó, các miner phải làm việc có trách nhiệm và thực thi xác minh các giao dịch chính xác. Vì nếu làm sai thì các node khác sẽ thay thế block của họ và các miner sẽ không nhận được phần thưởng.

Nếu muốn trở thành một thành phần trong mạng lưới, các miner cần đến một dàn máy tính đủ mạnh và có nguồn năng lượng ổn định để giải quyết được các bài toán. Chẳng hạn như, khi một miner tấn công vào chính mạng lưới đó và thành công thì giá các token của blockchain đó sẽ dump và gây ảnh hưởng xấu cho chính miner đó.

PoW khiến blockchain trở thành một mạng lưới an toàn hơn, đây là nơi các người dùng có thể giao dịch P2P mà không cần phải qua bên trung gian. Việc xác minh sẽ được đưa cho tất cả những người trên mạng lưới thực hiện, không yêu cầu bất cứ sức mạnh về quyền lực hay tài chính nào, mỗi người đều có thể trở thành miner.

Proof of Work cũng làm cho việc tấn công vào mạng lưới trở nên khó khăn hơn. Bởi nếu ai đó muốn tấn công vào mạng lưới thì cần phải có hơn 50% sức mạnh máy tính trên khắp thế giới của mạng lưới, đây là một cái giá quá “khủng”.

PoW tạo điều kiện cho các thợ đào môi trường cạnh tranh và phát triển

11. Một số dự án làm theo cơ chế đồng thuận Proof of Work

Như đã nhắc sơ lược phần trên, ngoài thị trường Bitcoin đang sử dụng cơ chế đồng thuận Proof of Work. Thì một số nền tảng khác cũng đang ứng dụng cơ chế này vào hệ thống giao dịch.

Ethereum đã áp dụng PoW vào trong hệ thống của mình với sự thành công của Smart Contract. Từ đó, Ethereum đã là loại Token có giá trị sau Bitcoin và ngày càng phát triển. Và một số nền tảng khác như LTC, DOGE, XMR cũng đang dần áp dụng cơ chế đồng thuận này vào thị trường.

BTC và ETH là hai sàn giao dịch hiện đang áp dụng dự án PoW

12. Ưu điểm của Proof of Work

Để có thể trở thành cơ chế có tính ứng dụng khá cao trên thị trường Blockchain, PoW mang lại những ưu điểm sau:

12.1 Đảm bảo sự an toàn của toàn mạng lưới

Khi PoW trở nên phổ biến và được sử dụng rộng rãi thì số lượng giao dịch ngày càng tăng. Tuy nhiên, khi số lượng giao dịch tăng đồng nghĩa với việc tạo ra một Block mới ngày càng nhiều. Chính vì vậy, việc xâm nhập lấy cắp thông tin là điều không thể xảy ra.

12.2 Thúc đẩy đội ngũ thợ đào

Như bạn cũng biết, việc giải quyết các thuật toán cao cấp với nhiều giao dịch trên hệ thống, đồng nghĩa với khối lượng công việc ngày càng cao. Thế nhưng không thể làm khó được Proof of Work, bởi đội ngũ thợ đào chuyên nghiệp, làm việc dựa trên tinh thần cạnh tranh.

Hơn nữa, khi các thợ đào càng làm việc với năng suất cao thì phần thưởng cũng tương xứng với sự nỗ lực của thợ. Tạo nên động lực cho thợ đào làm việc với hiệu suất nhanh hơn, độ chính xác cao hơn.

PoW thúc đẩy các thợ đào làm việc năng suất và xử lý giao dịch nhanh hơn

12.3 Thúc đẩy thông tin trên Blockchain

Khi ứng dụng PoW vào hệ thống Blockchain giúp cho các thông tin được cập nhập chi tiết, minh bạch và chính xác hơn.

PoW mang đến thông tin chi tiết và chính xác hơn trên thị trường Blockchain

Xem thêm: ATH (All time high) là gì? Các lưu ý khi gặp ATH

13. Nhược điểm của Proof of Work

Bên cạnh những ưu điểm mà Proof of Work mang lại thì ứng dụng này cũng có một vài nhược điểm sau:

13.1 Tốc độ xử lý chậm

Mỗi khối Block chứa số lượng giao dịch nhất định và chờ được xử lý tạo một Block mới. Hơn nữa, mỗi lần xử lý cần khoảng 10 phút để xác nhận giao dịch. Vì vậy, khi lượng giao dịch ngày càng nhiều đồng nghĩa với việc thời gian xác nhận giao dịch sẽ bị chậm.

Khối lượng giao dịch càng lớn đòi hỏi PoW xác minh thuật toán ngày càng nhiều

13.2 Không hoàn toàn phi tập trung

Vì Proof of Work chỉ sử dụng phần thưởng dành cho người đào mỏ lấy được lời giải đầu tiên. Vì vậy tạo ra sự phản kháng của các thợ đào mỏ khác liên kết với nhau tạo thành các mining pool để dành được phần thưởng. Vì vậy, khi các nhóm này xuất hiện ngày càng nhiều thì mức độ phi tập trung không còn được áp dụng trên hệ thống.

13.3 Tốn nguồn năng lượng

Với một bài toán càng phức tạp thì thời gian cũng như năng lượng cung cấp cho máy đào ngày càng nhiều hơn. Vì vậy, số lượng giao dịch tăng đồng nghĩa với nhiên liệu tiêu tốn cho PoW càng nhiều.

Tổng hợp ưu và nhược điểm của dự án để đưa ra cái nhìn nhận chính xác về PoW

14. Tương lai của Proof of Work

Tuy Proof of Work cũng có một số nhược điểm, thế nhưng tính ứng dụng của hệ thống này khá cao trên thị trường. Bên cạnh những nhược điểm của PoW thì hệ thống này mang lại nhiều ưu điểm mà nhiều cơ chế đồng thuận khác chưa làm được. Ngoài ra, nhờ chi phí cho nhiên liệu cao giúp giá trị token trên thị trường được nâng cao.

PoW tốn năng lượng và đang dần được thay thế

Những bài viết liên quan:

• Venture Capital là gì? Những điều cần biết về Venture Capital
• Rug Pull là gì? Cách nhận biết và phòng tránh Rug Pull

Có thể nói ứng dụng Proof of Work là một giải pháp để xử lý các giao dịch trên hệ thống an toàn và bảo mật cao. Trong quá trình tìm hiểu nếu có bất cứ thắc mắc nào muốn giải đáp thì có thể liên hệ với BHO Network để nhận tư vấn miễn phí nhé.