Proof of Authority (PoA) là gì? Những ưu & Nhược điểm của thuật toán PoA

1 Tháng Tư, 2023 admin Kiến thức 0

Proof of Authority (PoA) là gì?

Proof of Authority (PoA) là một thuật ngữ trong blockchain, nó là một thuật ngữ đề cập đến một phương pháp xác minh giao dịch trong blockchain. PoA là một hệ thống đồng thuận được sử dụng để xác minh các giao dịch trên một blockchain. Trong một hệ thống PoA, các giao dịch được xác minh bởi một số các thợ mỏ, được gọi là các nút xác thực, mà đã được phê duyệt bởi các tổ chức hoặc cá nhân có uy tín trong cộng đồng blockchain. Những người này có trách nhiệm cho việc xác minh các giao dịch và tạo ra các khối mới trong chuỗi. PoA thường được sử dụng trong các mạng blockchain riêng tư, nơi các thợ mỏ được chọn bởi các tổ chức hoặc các bên liên quan để đảm bảo tính bảo mật của mạng. PoA cũng có thể được sử dụng trong mạng blockchain công cộng, nhưng thường ít phổ biến hơn so với Proof of Work (PoW) hoặc Proof of Stake (PoS).

Lịch sử hình thành Proof of Authority (PoA

Proof of Authority (PoA) được giới thiệu lần đầu vào năm 2017 bởi các nhà phát triển Ethereum Gavin Wood, Jeffrey Wilcke và Vitalik Buterin. Giao thức này được thiết kế nhằm giải quyết những vấn đề của giao thức Proof of Work (PoW) và Proof of Stake (PoS) truyền thống.

Với PoW, việc xác nhận các giao dịch và tạo khối mới đòi hỏi các máy tính phải giải các bài toán toán học phức tạp, gây tốn kém năng lượng và thời gian. Còn với PoS, các node trong mạng được yêu cầu cọc một số tiền để đảm bảo tính đáng tin cậy, tuy nhiên việc cố định số tiền cố định này có thể gây ra vấn đề về tính phi tập trung trong hệ thống.

PoA được thiết kế để giảm thiểu những vấn đề này bằng cách sử dụng một số lượng các node được ủy quyền để xác nhận các giao dịch và tạo khối mới. Các authorities này được xác định trước và có trách nhiệm duy trì tính an toàn và bảo mật của hệ thống.

PoA được sử dụng rộng rãi trong các blockchain như Kovan (một mạng thử nghiệm của Ethereum) và xDai (một blockchain phụ của Ethereum), và được coi là một trong những giao thức đồng thuận tiên tiến nhất hiện nay.

Proof of Authority (PoA) hoạt động như thế nào?

Proof of Authority (PoA) hoạt động như sau:

  1. Đầu tiên, một số lượng các node được ủy quyền, được gọi là “authorities”, được xác định trước. Các authorities này có trách nhiệm tạo khối mới và xác nhận các giao dịch trong hệ thống.
  2. Khi một giao dịch được tạo ra, nó được phát đến một số lượng các authorities để xác nhận. Nếu đa số các authorities đồng ý với giao dịch này, nó sẽ được xác nhận và được thêm vào blockchain.
  3. Khi các authorities tạo khối mới, họ sẽ phải xác nhận các giao dịch trước đó và tạo khối mới chứa các giao dịch đã được xác nhận. Sau đó, khối mới này được gửi đến các node khác trong hệ thống để được xác nhận và lưu trữ.
  4. Các authorities cần phải duy trì tính đáng tin cậy và bảo mật trong hệ thống. Nếu một authority bị tấn công hoặc thất bại trong việc xác nhận các giao dịch, nó sẽ bị loại bỏ khỏi danh sách các authorities được ủy quyền, và một authority mới sẽ được bổ nhiệm để thay thế.

Với PoA, việc xác nhận khối mới nhanh hơn và tốn ít năng lượng hơn so với giao thức Proof of Work (PoW) truyền thống. Tuy nhiên, PoA yêu cầu sự tin tưởng giữa các authorities, vì vậy nó thường được sử dụng trong các mạng riêng tư và quy mô nhỏ hơn.

Các thành phần của hệ thống Proof of Authority (PoA)

Các thành phần của hệ thống Proof of Authority (PoA) bao gồm:

  1. Authorities: Đây là các node được ủy quyền trong mạng, có trách nhiệm xác nhận các giao dịch và tạo khối mới. Số lượng authorities thường khá ít và được xác định trước để giảm thiểu tính tập trung trong hệ thống.
  2. Consensus engine: Đây là phần mềm đồng thuận được cài đặt trên các authorities để giúp họ xác định khối mới và các giao dịch cần được xác nhận.
  3. Blockchain: Đây là cơ chế lưu trữ dữ liệu, được sử dụng để lưu trữ tất cả các giao dịch và khối mới đã được xác nhận bởi các authorities. Blockchain được phát triển dựa trên nền tảng Ethereum và sử dụng các smart contract để quản lý các giao dịch và các hoạt động trong hệ thống.
  4. Network: Đây là mạng lưới các node và authorities được kết nối với nhau để thực hiện các giao dịch và trao đổi thông tin. Mạng lưới được xây dựng dựa trên giao thức TCP/IP và được đảm bảo an toàn bằng cách sử dụng các thuật toán mã hóa.
  5. Client software: Đây là phần mềm được cài đặt trên các node để kết nối với mạng lưới và thực hiện các hoạt động trong hệ thống. Các client software này được thiết kế để làm việc với các authorities để tạo và xác nhận khối mới và các giao dịch.

Những vấn đề mà Proof of Authority (PoA) muốn giải quyết?

Proof of Authority (PoA) muốn giải quyết một số vấn đề của giao thức Proof of Work (PoW), bao gồm:

  • Tốc độ xác nhận giao dịch: Với PoW, việc xác nhận các giao dịch có thể mất nhiều thời gian, đặc biệt là khi mạng lưới đang bận rộn hoặc có quá nhiều giao dịch chờ xác nhận. PoA sử dụng các authorities để xác nhận các giao dịch, giúp tăng tốc độ xác nhận và giảm thiểu thời gian chờ đợi.
  • Tính tập trung: Với PoW, các máy đào có thể tập trung vào việc khai thác một loại tiền điện tử cụ thể, gây ra sự tập trung trong mạng lưới. PoA giảm thiểu tính tập trung bằng cách chỉ ủy quyền cho một số lượng ít các authorities, giúp đảm bảo tính phân tán trong mạng lưới.
  • Tiêu thụ năng lượng: Việc khai thác các đồng tiền ảo theo giao thức PoW tốn rất nhiều năng lượng. Với PoA, việc tạo khối mới được thực hiện bởi các authorities thông qua phần mềm đồng thuận, giúp tiết kiệm năng lượng hơn so với PoW.
  • Chi phí khai thác: Vì việc khai thác theo PoW tốn nhiều năng lượng, các máy đào cần phải tiêu tốn một khoản chi phí lớn để duy trì hoạt động. PoA giảm thiểu chi phí này bằng cách loại bỏ việc khai thác và thay thế bằng việc ủy quyền cho các authorities xác nhận các giao dịch và tạo khối mới.

Những ưu & Nhược điểm của Proof of Authority (PoA)?

Ưu điểm:

Proof of Authority (PoA) có một số ưu điểm sau đây:

  1. Tốc độ xác nhận nhanh: Với PoA, việc xác nhận các giao dịch được thực hiện nhanh hơn so với PoW hoặc Proof of Stake (PoS), giúp giảm thiểu thời gian chờ đợi và tăng trải nghiệm người dùng.
  2. Tiết kiệm năng lượng: PoA tiết kiệm năng lượng hơn so với PoW vì việc tạo khối mới được thực hiện thông qua phần mềm đồng thuận của các authorities, giảm thiểu việc tiêu tốn năng lượng để khai thác đồng tiền ảo.
  3. Chi phí thấp: Vì PoA loại bỏ việc khai thác, chi phí duy trì mạng lưới thấp hơn so với PoW. Ngoài ra, PoA cũng giảm thiểu chi phí giao dịch, vì không cần phải trả phí cho các miners như trong PoW.
  4. Tính phân tán: PoA đảm bảo tính phân tán trong mạng lưới bằng cách chỉ ủy quyền cho một số lượng ít các authorities, giúp giảm thiểu tính tập trung và tăng tính phân tán trong mạng lưới.
  5. An toàn: PoA đảm bảo tính an toàn của mạng lưới bằng cách sử dụng các thuật toán mã hóa để đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu và ngăn chặn các cuộc tấn công.
  6. Dễ triển khai: PoA có thể được triển khai dễ dàng vì không cần đầu tư vào các thiết bị đắt tiền như trong PoW. Thêm vào đó, PoA cũng không yêu cầu các thuật toán phức tạp để xác định tính hợp lệ của các khối mới như trong PoW hoặc PoS.

Nhược điểm:

Proof of Authority (PoA) cũng có một số nhược điểm như sau:

  1. Tính tập trung: Mặc dù PoA đảm bảo tính phân tán trong mạng lưới bằng cách chỉ ủy quyền cho một số ít các authorities, tuy nhiên, điều này vẫn đồng nghĩa với sự tập trung quyền lực và kiểm soát đối với một số lượng nhỏ các entities, có thể làm giảm tính an toàn và tính minh bạch trong mạng lưới.
  2. Độ tin cậy: PoA phụ thuộc vào độ tin cậy của các authorities. Nếu các authorities bị xâm phạm hoặc không đáp ứng, mạng lưới có thể bị gián đoạn và gây ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của dữ liệu.
  3. Độ ổn định: PoA có thể gặp phải vấn đề về ổn định nếu một số authorities bị lỗi hoặc đóng cửa do các vấn đề kỹ thuật hoặc tài chính, đặc biệt nếu số lượng authorities quá nhỏ.
  4. Sự ảnh hưởng của sự cộng tác: PoA yêu cầu các authorities phải cộng tác với nhau để thực hiện việc tạo khối và duy trì mạng lưới, điều này đòi hỏi sự phối hợp tốt giữa các entities, cũng như đòi hỏi các authorities phải có sự chịu trách nhiệm cao với nhiệm vụ của mình.
  5. Thiếu tính linh hoạt: PoA không phù hợp với các ứng dụng có tính linh hoạt cao, đặc biệt là trong các trường hợp cần thay đổi quy tắc của mạng lưới.

So sánh giữa PoA với PoW và PoS

PoA, PoW và PoS là ba thuật toán khác nhau được sử dụng để xác nhận các giao dịch và tạo khối trong blockchain. Dưới đây là một số so sánh giữa ba thuật toán này:

  1. Tính tập trung: PoW yêu cầu sự cạnh tranh giữa các miner để tạo khối, dẫn đến việc tập trung phần lớn năng lực tính toán trong một số ít đơn vị hoạt động. PoS yêu cầu các validator đặt cược tiền để xác nhận các giao dịch, dẫn đến tập trung các token ở một số ít các tài khoản giàu có. PoA ủy quyền quyền kiểm soát mạng lưới cho một số ít các authorities, có thể dẫn đến tính tập trung quyền lực trong mạng lưới.
  2. Tốc độ giao dịch: PoW có thể yêu cầu rất nhiều thời gian để tạo khối mới, trong khi PoS và PoA có thể tạo khối mới nhanh hơn. Tuy nhiên, việc tạo khối nhanh hơn có thể ảnh hưởng đến tính bảo mật của mạng lưới.
  3. Độ tin cậy: PoW và PoS đều phụ thuộc vào sự đóng góp và đáp ứng của các miner và validator. Nếu các đơn vị này bị lỗi hoặc bị tấn công, thì mạng lưới có thể bị gián đoạn. PoA phụ thuộc vào sự tin cậy của các authorities, điều này có thể làm giảm độ tin cậy của mạng lưới.
  4. Động lực: PoW thúc đẩy các miner tham gia vào mạng lưới bằng việc đưa ra phần thưởng tiền tệ. PoS thúc đẩy các validator tham gia bằng cách đưa ra phần thưởng dưới dạng token. PoA không cần phải có động lực tài chính như PoW hoặc PoS, thay vào đó, nó đưa ra động lực xã hội để các authorities tham gia vào mạng lưới.
  5. Tính tiêu thụ năng lượng: PoW tiêu tốn rất nhiều năng lượng điện để tạo khối mới, dẫn đến tình trạng lãng phí tài nguyên. PoS và PoA tiêu thụ ít năng lượng hơn so với PoW, do đó tiết kiệm tài nguyên hơn.

Cách đào coin PoA như thế nào?

Vì PoA không yêu cầu việc tạo khối thông qua quá trình đào, nên không có hoạt động đào coin truyền thống như các mạng lưới sử dụng PoW. Thay vào đó, các authorities được chọn trước đã được phân quyền để tạo khối và xác minh các giao dịch trên mạng lưới PoA. Điều này đảm bảo tính bảo mật và tốc độ xử lý giao dịch cao hơn so với các mạng lưới sử dụng PoW.

Để tham gia vào mạng lưới PoA, người dùng có thể trở thành một authority hoặc validator bằng cách đáp ứng các yêu cầu của mạng lưới. Thông thường, những yêu cầu này bao gồm phải có một số lượng token của mạng lưới hoặc phải được chấp thuận bởi các authority hiện tại.

Khi đã trở thành một authority hoặc validator trên mạng lưới PoA, người dùng có thể giúp tạo khối mới và xác minh các giao dịch trên mạng lưới. Các authority và validator sẽ nhận được phần thưởng token như là một động lực để giữ cho họ tiếp tục tham gia vào mạng lưới.

Những dự án sử dụng thuật toán Proof of Authority (PoA)

Proof of Authority (PoA) được sử dụng trong một số dự án blockchain như:

  1. Ethereum Kovan Testnet: Kovan là một mạng lưới thử nghiệm trên Ethereum và được sử dụng để phát triển và kiểm thử các ứng dụng trên Ethereum.
  2. xDai: xDai là một mạng lưới sidechain của Ethereum, được sử dụng để xử lý các giao dịch nhanh và có phí thấp.
  3. POA Network: POA Network là một blockchain độc lập, sử dụng PoA để tạo khối và xác minh các giao dịch trên mạng lưới.
  4. Callisto Network: Callisto Network là một blockchain độc lập, sử dụng PoA để tạo khối và xác minh các giao dịch trên mạng lưới. Nó được thiết kế để tăng cường bảo mật và an toàn cho các dự án trên Ethereum.
  5. Energy Web Chain: Energy Web Chain là một blockchain độc lập, được thiết kế để hỗ trợ các ứng dụng trong ngành năng lượng. Nó sử dụng PoA để tạo khối và xác minh các giao dịch trên mạng lưới.

Hãy bình luận đầu tiên

Để lại một phản hồi

Thư điện tử của bạn sẽ không được hiện thị công khai.


*