Proof of Stake(PoS)là gì? Vì sao Proof of Stake là phát minh thay đổi không gian tiền điện tử?

Thay vì cơ chế Proof of Work (PoW) như của mạng Bitcoin, phần lớn các blockchain mới ra đời hiện nay đều sử dụng cơ chế đồng thuận Proof of Stake (PoS – Bằng chứng cổ phần). Cơ chế này đã hóa giải được thách thức trong việc mở rộng của blockchain, tuy nhiên, liệu nó có phải là một phát minh hoàn hảo?

Qua bài viết dưới đây, chúng ta sẽ đi nghiên cứu kỹ hơn về cơ chế Proof of Stake để nắm rõ cách phần lớn các blockchain hiện nay hoạt động, đồng thời so sánh nó với cơ chế Proof of Work của Bitcoin để tìm ra những ưu và nhược điểm. Ngoài ra, nếu bạn muốn tham gia vào hoạt động staking để cung cấp bảo mật cho một mạng blockchain qua cơ chế Proof of Stake, đây cũng sẽ là bài viết dành cho bạn.

Proof of Stake (PoS) là một cơ chế đồng thuận được sử dụng nhằm đảm bảo an toàn cho blockchain thông qua việc đặt cọc (stake) một lượng token nhất định vào mạng lưới để tham gia vào hoạt động xác nhận giao dịch và đổi lại là phần thưởng khối (block reward). Proof of Stake đang là cơ chế đồng thuận được sử dụng được nhiều nhất hiện nay trên các blockchain.

Khái niệm Proof of Stake lần đầu tiên được đề cập ở diễn đàn Bitcointalk vào tháng 7/2011 như một cách giúp quá trình xác minh giao dịch hiệu quả hơn so với cơ chế Proof of Work. Sau đó, nhà phát triển blockchain Sunny King đã áp dụng cơ chế này đầu tiên với Peercoin vào năm 2012.

Đến nay, blockchain lớn thứ 2 thế giới là Ethereum đã chuyển từ Proof of Work sang Proof of Stake từ năm tháng 9/2022, ngoài ra, những blockchain khác như Cardano, BNB Chain, Avalanche cũng đều sử dụng cơ chế này từ khi mới ra đời.

Trong Proof of Stake, những bên tham gia xác thực được gọi là “validator”, được chọn để tạo các khối mới nhờ việc nắm giữ token và khóa chúng lại trên blockchain làm tài sản đảm bảo. Khác với Proof of Work, khi các thợ đào phải có sức tính toán lớn để giải các phép toán phức tạp, Proof of Stake thường dựa vào một số tiêu chí sau để lựa chọn validator cho việc ghi nhận các giao dịch. 

☀️ Quy mô token được stake: Validator càng có nhiều token thì cơ hội được chọn càng lớn.

☀️ Độ tuổi token được stake: Thời gian token đó chưa được sử dụng càng lâu thì khả năng nó được chọn cho xác nhận càng cao. Khi số token trong validator được sử dụng để xác nhận cho mỗi khối, tuổi của nó quay trở về 0.

☀️ Lựa chọn ngẫu nhiên: Mặc dù quy trình lựa chọn validator nghiêng về số lượng token mà nó nắm giữ, cơ chế này vẫn áp dụng một số thuật toán lựa chọn ngẫu nhiên để tránh tình trạng quyền lực tập trung. Điều này phụ thuộc vào thuật toán mà những nhà phát triển đặt ra.

Các validator tích cực tham gia vào việc tạo và xác minh khối mới sẽ được thưởng một phần phí giao dịch và phần thưởng khối. Trong một vài trường hợp, nếu các validator xác nhận giao dịch không chính xác hoặc gian lận, họ có thể bị phạt là mất một phần hoặc tất cả số token đang stake trong mạng lưới.

Theo sát hơn 400 thị trường tài chính trên sàn Mitrade

Mặc dù cả hai đều là cơ chế đồng thuận nhằm cung cấp bảo mật cho mạng blockchain nhưng vẫn có những khác biệt nhất định giữa chúng. Để có cái nhìn rõ ràng hơn, chúng ta cùng theo dõi bảng so sánh dưới đây:

(Nguồn: Được tổng hợp bởi Mitrade)

Các blockchain hiện nay phần lớn đều sử dụng cơ chế Proof of Stake trong xác minh giao dịch, tuy nhiên, chúng không giống nhau hoàn toàn mà vẫn có một vài điểm khác biệt căn bản nhằm hướng đến các mục tiêu khác nhau của mạng lưới. Một số biến thể của Proof of Stake có thể kể đến như:

⭐️ Delegated Proof of Stake (DPoS)

Trong kiến trúc DPoS, một số lượng nhất định các validator sẽ được ủy quyền thực hiện công việc xác nhận giao dịch và tạo ra các khối mới. Những người nắm giữ token sẽ có quyền lựa chọn ra các validator này theo cơ chế bỏ phiếu dân chủ. Quá trình bỏ phiếu được thực hiện liên tục và người dùng có thể thay thế các validator không hiệu quả bằng một đơn vị khác vào bất cứ lúc nào. Ví dụ về các blockchain sử dụng DPoS có thể kể đến như TRON và EOS, đều có 18 validator chính làm nhiệm vụ xác nhận giao dịch.

⭐️ Pure Proof of Stake (PPoS)

PPoS là một dạng Proof of Stake được được sử dụng bởi blockchain Algorand. Không giống như nhiều dạng PoS khác, PPoS không có quy định xử phạt hoạt động của validator độc hại hoặc các lỗi bảo mật tiềm ẩn như xác nhận khối trùng lặp. Thay vào đó, PPoS đề ra mức token tối thiểu cần stake thấp để cho những nhà đầu tư nhỏ lẻ cũng có thể tham gia. Ngoài ra, điểm đặc biệt khác của cơ chế này đó là nó được lập trình để chọn ngẫu nhiên bất kỳ validator nào có sẵn để xác nhận các khối mới. 

⭐️ Leased Proof of Stake (LPoS)

Trong cơ chế LPoS, người nắm giữ token có thể cho phép validator mượn tài sản của họ để đóng góp vào hoạt động xác nhận và nhận phần thưởng khối. Validator càng có nhiều token được stake thì càng có cơ hội được chọn cao. Ví dụ cho cơ chế này có thể kể đến blockchain của Waves hoặc Worldcoin.

⭐️ Proof of Authority (PoA)

PoA giúp lựa chọn ra một số validator để xác nhận giao dịch, tuy nhiên, nó không dựa vào việc bỏ phiếu như DPoS mà thay vào đó các validator phải xuất sắc vượt qua được các yêu cầu nghiêm ngặt được đặt ra bởi hệ thống để có thể tham gia vào quá trình xác nhận giao dịch. Ví dụ cho cơ chế này có thể kể đến là VeChain.

⭐️ Nominated Proof of Stake (NPoS)

NPoS được tạo ra nhằm mục đích dân chủ và công bằng hơn so với những cơ chế Proof of Stake khác. Nói một cách đơn giản, nó cho phép những người nắm giữ token đề xuất validator đại diện cho họ trong quá trình xác thực khối. Phần thưởng sẽ được chuyển cho cả validator và những người đề cử. Ví dụ về blockchain sử dụng NPoS là Polkadot.

⭐️ Hybrid Proof of Stake (HPoS) 

Hybrid Proof of Stake là sự kết hợp của cả cơ chế Proof of Work và Proof of Stake nhằm kết hợp được tính bảo mật của Proof of Work với khả năng quản trị và hiệu quả năng lượng của Proof of Stake. Ví dụ về blochain sử dụng HPoS có thể kể đến là Decred.

Mở Tài Khoản Demo Mở Tài Khoản Thật 

• Ưu điểm

✔️Tốc độ xử lý nhanh và khả năng mở rộng lớn

Do các validator được chọn theo thuật toán nên nó nhanh hơn nhiều so với việc sử dụng sức mạnh máy tính để cố gắng giải các thuật toán nhanh nhất. Điều này tạo điều kiện các giao dịch diễn ra nhanh với giá rẻ hơn. Đối với Bitcoin, việc thực hiện một giao dịch có thể khiến bạn phải chờ vài phút hoặc thậm chí nhiều giờ đồng hồ nếu nghẽn mạng. Tuy nhiên, đối với các blockchain sử dụng cơ chế Proof of Stake, việc hoàn tất giao dịch sẽ chỉ mất vài giây.

Tốc độ xử lý giao dịch nhanh với giá rẻ như vậy đồng nghĩa với việc mạng lưới sẽ xử lý được nhiều giao dịch hơn và có thể mở rộng ở quy mô lớn hơn. Đây là điều bắt buộc phải đạt được nếu muốn lập trình nhiều hợp đồng thông minh và triển khai thêm nhiều ứng dụng cho blockchain, để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của người sử dụng. 

✔️Hiệu quả năng lượng

Khi vận hành cơ chế Proof of Work, sức mạnh tính toán của của các hệ thống máy tính chuyên dụng sẽ tiêu tốn rất nhiều năng lượng và là chi phí đáng kể đối với các thợ đào. Trái lại, cơ chế Proof of Stake sẽ tiết kiệm được đáng kể năng lượng nhờ chỉ cần chạy một máy chủ hoặc thậm chí máy tính thông thường để làm công việc xác nhận giao dịch. Ví dụ rõ ràng là Ethereum đã giảm được 99% năng lượng tiêu thụ nhờ chuyển từ cơ chế Proof of Work sang Proof of Stake.

Mức độ tiêu thụ năng lượng của Ethereum đã giảm 99% kể từ khi chuyển sang cơ chế Proof of Stake (Nguồn: Ethereum Energy Consumption)

✔️Tạo điều kiện cho các nhà đầu tư nhỏ lẻ

Việc yêu cầu thiết bị phần cứng đơn giản và chi phí hoạt động thấp đã tạo điều kiện cho nhiều nhà đầu tư nhỏ lẻ với số vốn thấp cũng có thể tham gia để trở thành một validator cho mạng lưới Proof of Stake. Đây có thể được coi là một trong những điểm cộng cho cơ chế này đối với tính phi tập trung và độc lập của mạng lưới. 

• Nhược điểm

⭕ Sự tập trung trong thời gian đầu

Thực tế cho thấy, trong thời gian đầu hình thành các blockchain sử dụng cơ chế Proof of Stake, phần lớn số lượng token đều được nắm giữ bởi đội ngũ phát triển hoặc các nhà đầu tư tổ chức. Điều này làm dấy lên câu hỏi về sự tập trung của quyền lực và có thể khiến toàn bộ hệ thống bị kiểm soát bởi một số lượng nhỏ nhà đầu tư.

⭕ Vấn đề với token

Khi tham gia vào mạng lưới, các validator đều phải khóa token của mình lại trên blockchain làm tài sản đảm bảo. Điều này có nghĩa là token đó sẽ hoàn toàn bị động và không thể sử dụng cho mục đích khác. Việc mở khóa token cũng thường mất tới 1 – 2 tuần tùy vào yêu cầu của mạng lưới. Trong thời gian token bị khóa nếu giá đột ngột giảm mạnh, giá trị tài sản của những người tham gia vì thể cũng giảm theo mà không thể kịp trở tay.

⭕ Một số vấn đề pháp lý

Gần đây, Ủy ban chứng khoán và giao dịch Mỹ (SEC) đã cáo buộc token của một số blockchain sử dụng công nghệ Proof of Stake là chứng khoán. Điều này sẽ tạo áp lực lên giá trị của các đồng tiền điện tử cũng như sự phổ biến của cơ chế Proof of Stake. Ví dụ, hồi tháng 7 – 2023, sàn giao dịch Coinbase đã phải ngừng dịch vụ staking cho nhà đầu tư cá nhân ở một số tiểu bang do nhiều token bị SEC coi là chứng khoán.

֎ Sự phát triển của các Staking Pool quy mô lớn

Staking Pool là một validator của mạng lưới và token trong các staking pool này được nhiều nhà đầu tư đóng góp để cùng trở thành một validator lớn với khả năng được lựa chọn cao hơn. Trên thực tế, các Staking Pool đã xuất hiện từ lâu nhưng với sự phổ biến ngày càng tăng của tiền điện tử, chúng ta có thể kỳ vọng về sự bùng nổ cả về số lượng và quy mô của các Staking Pool trong tương lai.

֎ Derivative Staking (Staking phái sinh)

Khi nhu cầu staking tăng lên thì sự phát triển của các sản phẩm tài chính liên quan đến tài sản được stake cũng dần xuất hiện. Derivative Staking cho phép người dùng stake token của mình vào giao thức và nhận lại được token phái sinh. Token phái sinh này có thể được giao dịch và cung cấp thanh khoản cho các giao thức DeFi như token thông thường. Đây là giải pháp cho một trong những nhược điểm từng đề cập kể trên,  đó là token sẽ hoàn toàn bị động và không có bất kỳ ứng dụng nào khác trong thời gian bị khóa trên blockchain để xác nhận giao dịch. 

֎ Staking chuỗi chéo

Khả năng tương tác đa chuỗi đang dần trở thành hiện thực và là động lực phát triển mới cho thị trường. Việc staking chuỗi chéo có thể nổi lên như một tiêu chuẩn mới trong tương lai, cho phép người dùng stake token của họ trên một blockchain và sử dụng chúng trong một blockchain khác. Điều này sẽ mang lại sự linh hoạt và mở rộng cơ hội cho những người nắm giữ tiền điện tử.

۞ Khóa token vào các Staking Pool

Staking Pool là các validator lớn, nếu không thể trực tiếp trở thành một validator cho mạng lưới, bạn vẫn hoàn toàn có thể chuyển token của mình vào các Staking Pool để gián tiếp tham gia quy trình xác thực giao dịch và hưởng phần thưởng đi kèm.

Sử dụng cách này, người nắm giữ token không cần đầu tư về thiết bị để có thể hưởng lợi từ mạng lưới, tuy nhiên, họ sẽ phải chiết khấu một phần của phần thưởng lại cho các Staking Pool, có thể là từ 10 – 15% lợi nhuận.

۞ Trở thành một validator độc lập

Quá trình trở thành validator thông thường sẽ liên quan đến việc thiết lập thiết bị phần cứng, cài đặt phần mềm và khóa token làm tài sản thế chấp để có quyền xác thực các giao dịch. Cách làm này thường sẽ yêu cầu một khoản đầu tư ban đầu nhất định, tùy thuộc vào yêu cầu của từng blockchain. Dưới đây là một số lưu ý nếu muốn trở thành một validator.

۞ Tìm hiểu kỹ về mạng Blockchain

Người dùng cần có được sự hiểu biết toàn diện về mạng blockchain mà bạn muốn trở thành validator. Các mạng khác nhau có thể có các yêu cầu và cơ chế đồng thuận khác nhau. Ví dụ mạng Ethereum yêu cầu tới 32 ETH, tương đương gần 70.000 USD, ở thời điểm hiện tại để có thể trở thành một validator, tuy nhiên, để so sánh thì mạng Algorand sẽ chỉ yêu cầu 1 ALGO, tương đương giá trị khoảng 0,14 USD.

۞ Thiết lập phần cứng và phần mềm

Đảm bảo rằng phần cứng và phần mềm của bạn đáp ứng các yêu cầu do mạng blockchain để ra. Điều này có thể bao gồm việc có kết nối Internet ổn định, đủ dung lượng lưu trữ và chạy phiên bản phần mềm tương thích. Một số blockchain yêu cầu thiết bị phần cứng khá cao, tuy nhiên, một số lại chỉ yêu cầu một chiếc điệt thoại thông minh là đủ. 

Đội ngũ phát triển của blockchain thông thường đều có hướng dẫn cụ thể về việc cài đặt các phầm mềm và cách kết nối với mạng lưới chung. Do đó, những người quan tâm có thể tìm kiếm các thông tin này một cách vô cùng dễ dàng.

۞ Kết nối cộng đồng

Nếu muốn trở thành một validator có khả năng chiến thắng cao, hãy thu hút thêm nhiều người gửi token vào validator của bạn. Công việc cần làm có thể là tham gia vào các cuộc thảo luận và diễn đàn liên quan đến blockchain. Tương tác với cộng đồng có thể mang lại những hiểu biết sâu sắc, hỗ trợ và cơ hội kết nối có giá trị.

Tóm lại, Proof of Stake là cơ chế đã thay đổi toàn bộ không gian blockchain và tiền điện tử nhờ những ưu điểm về chi phí và khả năng mở rộng vượt trội hơn hẳn so với Proof of Work cũ. Các blockchain hiện nay phần lớn đều sử dụng cơ chế này để xác nhận giao dịch mặc dù có những biến đổi tùy vào từng mục tiêu phát triển. Đây cũng là cơ chế tạo điều kiện tốt cho các nhà đầu tư nhỏ lẻ tham gia đóng góp vào mạng blockchain chung.

Trong tương lai, chúng ta có thể sẽ chứng kiến nhiều sáng kiến trong hoạt động staking nhằm giải quyết các vấn đề mà cơ chế Proof of Stake này đang gặp phải như Deravative staking hoặc Staking chuỗi chéo.