Thuật toán DPoS là gì? Mọi thông tin bạn cần biết về DPoS

Thuật toán bằng chứng ủy quyền cổ phần (DPoS) là cách thức mới để bảo vệ mạng lưới giao dịch của các đồng coin trong môi trường phi tập trung. Phương pháp này được coi có tính ưu việt hơn, thậm chí còn hạn chế được những lổ hổng trước đó Thuật toán bằng chứng công việc (PoW) hay Bằng chứng cổ phần (PoS) phải đối mặt.

1. Khái niệm DPoS

1.1.  Định nghĩa về DPoS

DPoS là viết tắt của cụm từ Delegated Proof of Stake, có nghĩa là Bằng chứng ủy quyền cổ phần. Phương pháp này được phát triển bởi Daniel Larimer với mục đích mang đến một mạng lưới đồng tiền an toàn hơn, hạn chế những ảnh hưởng tiêu cực của cơ chế tập trung.

Trên thực tế, các thuật toán trên DPoS đã và đang cố gắng giải quyết các vấn đề của cả hai hệ thống Proof of Work (POW) của Bitcoin, và hệ thống Proof of Stake (POS) của Peercoin và NXT. Theo như cơ chế đồng thuận của DPoS đòi hỏi các cổ đông phải bỏ phiếu cho “các đại biểu”. Những người này sau đó chịu trách nhiệm xác nhận các giao dịch và duy trì hệ thống blockchain. Chính vì vậy, về mặt hiệu suất, các blockchains DPoS có khả năng mở rộng hơn, có thể xử lý nhiều giao dịch hơn mỗi giây (TPS) so với PoW và PoS.

Thuật toán đồng thuận Bằng chứng cổ phần ủy quyền (DPoS) hiện đang được sử dụng trong một số dự án như: Bitshares, Steem, Ark và Lisk.

1.2.  Nguyên lý hoạt động của thuật toán DPoS

Để hạn chế những lỗ hổng mà PoW hay PoS để lại, cách thức hoạt động của thuật toán bằng chứng ủy quyền cổ phần sử dụng cũng có nhiều điểm khác biệt. Chúng dựa trên hoạt động biểu quyết theo thời gian thực của các đại biểu, những người đã có sức ảnh hưởng ít nhất trên mạng lưới để đạt được sự đồng thuận. Chính bởi điều này, Bằng chứng ủy quyền cổ phẩn có tính dân chủ, công bằng và hiệu quả hơn những thuật toán được sử dụng trên mạnh lưới trước đó.

Theo cơ chế trên, các đại biểu được bình chọn vào vai trò của họ bởi những người giữ token. Quyền biểu quyết mà người giữ token có hay còn được gọi là trọng số biểu quyết, được xác định bởi số lượng token trên nền tảng có trong tài khoản của người đó. Điều quan trọng nhất, đó là lợi ích của mạng lưới được đặt trên hàng đầu. Họ có trách nhiệm giữ cho mạng lưới đó hoạt động trơn tru và an toàn.

Đại biểu không có quyền thay đổi hay có những can thiệp khác đối với bất kỳ một giao dịch nào. Cụ thể, một đại biểu trên mạng lưới có vai trò như sau:

• Đảm bảo các nút (node) của mình luôn hoạt động;

• Thu thập các giao dịch qua mạng lưới thành các khối (block);

• Ký và phát các khối, và xác thực giao dịch;

• Nếu những vấn đề liên quan đến sự đồng thuận phát sinh, thuật toán DPoS cho phép chúng được giải quyết một cách công bằng, dân chủ.

  
  

Để hiểu rõ hơn cơ chế hoạt động của thuật toán DPoS cũng như vai trò cụ thể của người đại biểu trên mạng lưới, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu ví dụ dưới đây:

Giả sử, có một nền tảng blockchain với cộng đồng bao gồm hai trăm nút. Thuật toán Bằng chứng ủy quyền DPoS được thể hiện khi các nút phải bỏ phiếu để chọn hai mươi người đại diện sẽ điều hành mạng lưới. Và điều này cũng có nghĩa chỉ có 20 nút này mới có quyền xác thực các giao dịch cũng trên mạnh lưới đó. Thuật toán DPoS sẽ tạo ra một hệ thống bỏ phiếu phụ thuộc trực tiếp vào danh tiếng của các đại biểu. Nếu một nút được bầu chọn hoạt động sai hoặc không hoạt động hiệu quả, nó sẽ nhanh chóng bị trục xuất và thay thế bằng một nút khác.

Những người sở hữu càng nhiều trọng số sẽ càng có nhiều sức mạnh trong việc quyết định các đại biểu. Càng nhiều người tham gia vào mạng lưới cuộc cạnh tranh tìm kiếm đại biểu càng trở nên khó khăn hơn và các đại biểu cũng sẽ được trả lương cao hơn.

Trong một số phiên bản DPoS, một đại biểu cần thể hiện cam kết bằng cách gửi tiền vào tài khoản bảo mật bị khóa thời gian (tài khoản này có thể bị tịch thu trong trường hợp người đó thực hiện bất kỳ hành vi nguy hiểm nào cho mạng lưới). Phiên bản DPoS này thường được gọi là bằng chứng ủy quyền tiền gửi.

2. Ưu điểm và hạn chế của Bằng chứng ủy quyền cổ phần - DPoS

Các cuộc tranh luận về ưu nhược điểm của các thuật toán đồng thuận, dù mới hay cũ này chưa bao giờ ngừng sôi nổi trên các chuyên trang về blockchain hay tiền kỹ thuật số. Chủ yếu, các nhà phát triển hay nhà đầu tư đặt ra nhiều câu hỏi liên quan đến mức độ hiệu quả, an toàn và hiệu quả nhất trong không gian blockchain.

Ưu điểm

• DPoS mang đến năng suất và hiệu quả hơn. Việc lựa chọn các đại biểu có quyền xác thức, cho phép các giao dịch được xác nhận trong một vài giây, thay vì 10 phút như các giao dịch mà Bitcoin đang sử dụng hiện nay. Ví dụ như tại Lisk, mỗi giao dịch sẽ chỉ mất 10 giây để xác thực.

• DPoS mang đến năng suất và hiệu quả hơn. Việc lựa chọn các đại biểu có quyền xác thức, cho phép các giao dịch được xác nhận trong một vài giây, thay vì 10 phút như các giao dịch mà Bitcoin đang sử dụng hiện nay. Ví dụ như tại Lisk, mỗi giao dịch sẽ chỉ mất 10 giây để xác thực.

• DPoS thể hiện tính dân chủ công bằng hơn trên mạng lưới blockchain khi bên thứ ba - các đại biểu được bầu sẽ là người xác nhận các giao dịch. Họ được khuyến khích để chạy các nút xử lý và xác thực các giao dịch đi qua mạng với phí giao dịch, cũng như các phần thưởng hàng tháng để duy trì mạng. Ví dụ như, tại dự án Lisk đang triển khai, chỉ có thể có một số đại biểu nhất định tại bất kỳ thời điểm nào) và những người được xác định bởi một hệ thống bầu cử cạnh tranh.

• DPoS thúc đẩy sự phi tập trung nhờ vào hệ thống các đại biểu được chọn lựa. Các đại biểu thay thế cho những nhà giao dịch trên sàn xác nhận các giao dịch mà không không thể can thiệp vào các giao dịch đó.

Hạn chế

• Trong một số trường hợp, số lượng đại biểu trên mạng quá lớn, gây nên hạn chế về khả năng mở rộng và tăng trưởng liên tục của mạng, khả năng cân bằng giữa số lượng khối được tạo và khả năng mở rộng trên nền tảng. Mặc dù tình huống này có khả năng xảy ra cực kỳ thấp, nhưng cũng là một điểm thuật toán DPoS có thể sẽ phải đối mặt trong tương lai.

• Việc chọn một số lượng đại biểu nhất định có thể gây ra các tình huống va chạm, ảnh hưởng đến các mối quan hệ tin cậy trong cộng đồng. Thực tế các đại biểu thường xuyên được cộng đồng lựa chọn lại nếu họ thực hiện không tốt, nhưng không phải tại thời điểm xảy ra các va chạm đó. Do vậy đây vẫn là một điểm yếu trong giao thức đồng thuận DPoS.

   
  

Đối với mỗi một thuật toán đang được sử dụng trên các nền tảng blockchain hiện nay, luôn có một một nhóm nhà phát triển chuyên sâu làm việc không mệt mỏi để tạo ra giao thức đồng thuận của tương lai. Công nghệ Blockchain liên tục thay đổi, phát triển và cải thiện bắt đầu từ giao thức đầu tiên được sử dụng như giao thức đồng thuận Proof of Work. Chính vì vậy, các nhà đầu tư hoàn toàn có thể lạc quan rằng những hạn chế của thuật toán mới nhất Delegated Proof of Stake sẽ được cải thiện trong tương lai gần

3. So sánh thuật toán DPoS và PoS

3.1.  Giới thiệu về thuật toán PoS (Proof of Stake)

Proof of Stake (PoS) hay Bằng chứng cổ phẩn là một cấu trúc đồng thuận tương tự như Proof of Work (PoW) – Bằng chứng công việc được sử dụng trên mạng lưới blockchain. Ý tưởng về PoS được trình bày lần đầu tiên tại diễn đàn Bitcointalk vào năm 2011 và được sử dụng lần đầu tiên vào năm 2012 nhờ vào đồng Peercoin.

Về cơ chế hoạt động, Proof of Stake sẽ yêu cầu những người tham gia mạng lưới phải đóng góp một lượng coin nhất định để xác nhận đồng thuận cho khối (block). Khi xác nhận thành công (unlock), phần thưởng của khối sẽ xuất hiện, những người đã đóng góp sẽ được nhận phần thưởng này theo mức độ họ đã đóng góp trước đó. Bất kỳ nhà đầu tư muốn tham gia vào quá trình đặt cổ phần này đều phải sở hữu số lượng coin trong hệ thống blockchain. Sau khi đặt cược (skating) thành công, coin sẽ bị lock (khóa) để làm tài sản thế chấp của mạng lưới.

Proof of Stake được thiết lập nhằm mục đích ngăn chặn các cuộc tấn công bằng cách đặt ra các yêu cầu cao hơn cho các cuộc tấn công và bằng cách hạ thấp ưu đãi một cách đáng kể. 

Thuật toán này được đánh giá có các ưu điểm và nhược điểm như sau:

Ưu điểm

• Chi phí giao dịch thấp. Nếu so sánh với PoW khi phí giao dịch lên tới vài trăm USD, phí giao dịch trên blockchain sử dụng PoS chỉ là vài cent USD;

• Tốc độ giao dịch cao hơn PoW trong vào giây;

• Dễ dàng sinh lời với mức lãi suất ổn định;

• Có tính linh hoạt cao khi các nút được chọn để xử lý các khối tiếp theo không xuất hiện trong thời gian cần, PoS sẽ chọn ra các nút dữ trữ khác để đẩy nhanh tốc độ xử lý cho giao dịch;

• Thân thiện với môi trường. Chi phí năng lượng trong quá trình khai thác và bảo trì các hệ thống phức tạp là điều không xuất hiện khi sử dụng các thuật toán này.

• Khả năng miễn nhiễm với các cuộc tấn công (51%). Thuật toán PoS đặt ra các yêu cầu rất cao cho các cuộc tấn công muốn chiếm đoạt coin. Và điều này khiến cho các cuộc tấn công đối với mạng lưới sử dụng thuật toán này trở nên khó khăn hơn, khi hacker vừa phải giành quyền kiểm soát mạng lưới trước khi muốn chiếm đoạt bất kỳ loại tài sản nào.

Nhược điểm

• Mức lãi không chính xác tuyệt đối;

• Có thể lỗ nếu tỉ giá stake thấp hơn tỉ lệ trượt giá (slippage);

• Mức độ tập trung cao do PoS dựa trên cổ phần tương ứng được người stake nắm giữ. Nếu người nào stake nhiều hơn, ROI tốt hơn, quyền lực hơn, sẽ có ảnh hưởng lớn đến tính phi tập trung của mạng lưới.

3.2.  So sánh thuật toán DPoS và PoS

Kết luận

Dù ra đời được một thời gian khá dài nhưng thuật toán DPoS so với các thuật toán ra đời trước đấy vẫn đang được một số ít đồng coin sử dụng. Thế nhưng với những ưu điểm được phân tích ở trên, tiềm năng mở rộng của thuật toán này trên mạng lưới blockchain trên toàn cầu vẫn còn rất lớn. Hi vọng với những thông trên đây, các bạn đã có thể hiểu hơn về Bằng chứng ủy quyền cổ phần và đã trang bị được những kiến thức cần thiết và sâu sắc về thị trường tiền điện tử hấp dẫn hiện nay.