Trong thời điểm công nghệ blockchain có những bước phát triển vượt bậc, thuật toán đồng thuận (consensus algorithm) chính là “trái tim” giúp duy trì hoạt động của các hệ thống blockchain. Vậy thuật toán đồng thuận blockchain là gì và nó hoạt động như thế nào? Có những loại thuật toán đồng thuận nào phổ biến hiện nay? Hãy cùng FPT Shop tìm hiểu về chủ đề thú vị này trong bài viết sau đây nhé.

Thuật toán đồng thuận blockchain là gì?

Thuật toán đồng thuận blockchain là tập hợp các quy tắc và cơ chế mà các nút trong mạng lưới blockchain sử dụng để xác nhận và thống nhất về tính hợp lệ của các giao dịch/khối mới. Đây là cơ chế giúp đảm bảo tất cả các nút (nodes) trong mạng đồng ý với trạng thái hiện tại của sổ cái kỹ thuật số (ledger), từ đó đảm bảo tính toàn vẹn và độ tin cậy của dữ liệu trên blockchain. Chính vì vậy, mục đích của thuật toán đồng thuận là để duy trì sự ổn định và an toàn cho hệ thống phân tán blockchain mà không cần đến bất kỳ một cơ quan trung ương nào.

Cơ chế đồng thuận blockchain hoạt động như thế nào?

Cơ chế đồng thuận trong blockchain hoạt động dựa trên nguyên tắc đồng thuận giữa các nút (nodes) trong mạng. Mục tiêu chính là đảm bảo tất cả các nút đồng ý với trạng thái hiện tại của sổ cái (ledger) và xác nhận tính hợp lệ của các giao dịch mới trước khi chúng được thêm vào blockchain. Dưới đây là cách thức hoạt động cụ thể của cơ chế đồng thuận:

• Gửi giao dịch: Khi một giao dịch được tạo ra, nó được gửi đến mạng blockchain.
• Xác nhận giao dịch: Các nút trong mạng (thường là các máy đào (miners) hoặc validate) ghi nhận giao dịch và bắt đầu quá trình xác nhận. Hệ thống sẽ kiểm tra xem giao dịch có hợp lệ không. Ví dụ, người gửi có đủ số dư không, giao dịch có đúng định dạng không…
• Thuật toán đồng thuận: Để đạt được đồng thuận, một thuật toán cụ thể được sử dụng. Mỗi blockchain có thể sử dụng một thuật toán khác nhau. Ví dụ, Bitcoin sử dụng Proof of Work (PoW), trong khi Ethereum đang chuyển từ PoW sang Proof of Stake (PoS).
• Thêm khối vào blockchain: Một khi giao dịch được xác nhận và đồng thuận, khối mới chứa giao dịch đó được thêm vào blockchain. Khối này liên kết với khối trước đó thông qua một chuỗi mã hash, tạo thành một chuỗi liên tục không thể thay đổi.
• Cập nhật và phát tán: Sau khi khối mới được thêm vào, thông tin được cập nhật và phát tán đến tất cả các nút trong mạng. Điều này đảm bảo rằng mọi nút đều có bản sao giống nhau của blockchain, duy trì tính nhất quán và đảm bảo tính minh bạch.

Tại sao cơ chế đồng thuận blockchain lại quan trọng?

Cơ chế đồng thuận trong blockchain đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì sự ổn định, an toàn và tính phi tập trung của mạng blockchain. Dưới đây là lý do tại sao cơ chế đồng thuận lại quan trọng.

Đảm bảo tính toàn vẹn và độ tin cậy của dữ liệu

Cơ chế đồng thuận giúp đảm bảo rằng tất cả các giao dịch và khối được thêm vào blockchain là hợp lệ và không thể thay đổi. Mỗi giao dịch được xác minh độc lập bởi mạng máy tính ngang hàng (P2P) trước khi được thêm vào chuỗi, giúp bảo mật blockchain chống lại hoạt động gian lận.

Ngăn chặn vấn đề Double Spending

Trong môi trường phi tập trung, vấn đề Double Spending (chi tiêu gấp đôi) là một thách thức lớn. Cơ chế đồng thuận giúp ngăn chặn việc một đơn vị tiền tệ kỹ thuật số được chi tiêu nhiều lần, đảm bảo tính xác thực của mỗi giao dịch.

Tạo điều kiện cho sự phi tập trung

Blockchain hoạt động dựa trên nguyên tắc phi tập trung – không có một thực thể duy nhất nào có quyền kiểm soát toàn bộ hệ thống. Cơ chế đồng thuận blockchain giúp đảm bảo rằng mọi quyết định trong mạng được thực hiện thông qua sự đồng thuận của tất cả các nút, không phụ thuộc vào một thực thể trung ương nào cả.

Tăng cường bảo mật

Cơ chế đồng thuận giúp tăng cường bảo mật của blockchain bằng cách yêu cầu sự xác nhận từ nhiều nút trước khi thêm bất kỳ khối nào vào chuỗi. Điều này làm cho việc tấn công vào mạng lưới trở nên khó khăn hơn nhiều, vì kẻ tấn công cần kiểm soát phần lớn hệ thống để thay đổi thông tin trên blockchain.

Duy trì tính minh bạch và công bằng

Cơ chế đồng thuận đảm bảo rằng mọi giao dịch được xử lý một cách công bằng và minh bạch. Mọi người tham gia vào mạng đều có quyền bình đẳng trong việc xác nhận giao dịch, giúp duy trì tính minh bạch và công bằng của hệ thống mạng.

Có những thuật toán đồng thuận blockchain phổ biến nào?

Có nhiều thuật toán đồng thuận blockchain trên thị trường. Dưới đây là một số thuật toán phổ biến nhất:

Proof of Work (PoW)

Đây là thuật toán đồng thuận blockchain đầu tiên ra đời và được sử dụng bởi Bitcoin. Trong PoW, các nút cạnh tranh để giải một bài toán toán học phức tạp. Nút đầu tiên giải quyết được bài toán được quyền thêm khối giao dịch mới vào blockchain và nhận phần thưởng. PoW đảm bảo tính an toàn và phi tập trung nhưng tiêu tốn nhiều năng lượng.

Proof of Stake (PoS)

PoS là một cơ chế đồng thuận thay thế cho PoW, giảm thiểu năng lượng tiêu thụ. Trong PoS, các nút được chọn để xác nhận giao dịch và tạo khối mới dựa trên số lượng tiền ảo họ nắm giữ và đặt cược (stake). Hiện nay, Ethereum đang chuyển từ PoW sang PoS.

Delegated Proof of Stake (DPoS)

DPoS là một biến thể của PoS. Thuật toán đồng thuận blockchain này cho phép người dùng bỏ phiếu cho một số đại diện (delegates) để xác nhận giao dịch và tạo khối. DPoS tăng cường hiệu suất và giảm thời gian xác nhận giao dịch.

Proof of Authority (PoA)

Trong PoA, các nút xác nhận giao dịch được xác định trước và đáng tin cậy. Điều này giúp tăng tốc độ xử lý giao dịch nhưng giảm tính phi tập trung.

Mỗi thuật toán đồng thuận có ưu và nhược điểm riêng, phù hợp với các loại blockchain khác nhau tùy thuộc vào mục tiêu và yêu cầu cụ thể của chúng. Sự lựa chọn thuật toán đồng thuận phù hợp là quan trọng để đảm bảo tính bảo mật, hiệu suất và tính phi tập trung của mạng blockchain.

Tạm kết

Qua bài viết trên, FPT Shop hy vọng bạn đã nắm được những khái niệm cơ bản về thuật toán đồng thuận blockchain là gì và ý nghĩa quan trọng của nó đối với hệ thống blockchain. Các thuật toán phổ biến hiện nay gồm PoW, PoS, DPoS, PBFT… mỗi loại đều có ưu nhược điểm riêng. Vì vậy, bạn hãy nhớ tìm hiểu kỹ về cơ chế đồng thuận blockchain trước khi thực hiện bất kỳ giao dịch nào trên thị trường tiền ảo nhé.

Ngoài ra, nếu bạn đang tìm kiếm một chiếc laptop chính hãng với giá cạnh tranh, hãy truy cập ngay đường link bên dưới nhé.