PoA là gì? Tất tần tật thông tin cần biết về PoA

Với những người đã nghiên cứu nhiều về blockchain và lĩnh vực tiền điện tử thì PoW và PoS là những cơ chế đồng thuận quá quen thuộc rồi. Tuy nhiên chúng còn tồn tại những nhược điểm khiến các nhà nghiên cứu đã cải tiến và tạo ra những cơ chế ưu việt mới. Và PoA là một trong số đó. Nó được biết đến với khả năng mở rộng mạnh mẽ và hiệu suất cao. Vậy PoA là gì? PoA hoạt động như thế nào? Hãy cùng Cafe des Epices tìm hiểu trong bài viết này nhé!

PoA là gì?

PoA là viết tắt của Proof of Authority (Bằng chứng ủy quyền), là một thuật toán đồng thuận dựa trên danh tiếng của người tham gia. Do đó nó mang đến một giải pháp thực tế và hiệu quả cho các mạng blockchain, đặc biệt là các private blockchain (blockchain riêng tư).

Trong thuật toán PoA, những người xác thực khối và giao dịch – validator được hệ thống chọn lựa không dựa trên mức mạnh tính toán hay số lượng coin nắm giữ, mà hoàn toàn dựa trên danh tiếng của họ. Nhờ vậy, các blockchain PoA được bảo mật bởi các node xác thực đáng tin cậy.

Proof of Authority lần đầu tiên được nhắc đến năm 2017 bởi Gavin Wood – ông là nhà đồng sáng lập của các mạng blockchain đình đám Ethereum, Polkadot. Thuật toán PoA có thể được ứng dụng trong nhiều tình huống khác nhau và được coi là một lựa chọn giá trị trong một số ngành như hậu cần. logistic… 

PoA giải quyết vấn đề gì?

Thị trường tiền điện tử đã thay đổi rất nhiều kể từ khi mạng Bitcoin có những giao dịch blockchain đầu tiên. Từ đó đến nay đã có nhiều cơ chế đồng thuận được ra đời, trong đó tiêu biết nhất là Proof of Work (PoW) và Proof of Stake (PoS). Tuy vậy cả hai thuật toán này vẫn có những hạn chế nhất định.

1. Những vấn đề của Proof of Work

Thuật toán đồng thuận PoW được sử dụng ở Bitcoin vẫn là thuật toán đáng tin cậy và bảo mật nhất. Tuy nhiên nó cũng có những hạn chế như:

• Khả năng mở rộng thấp: Mạng lưới Blockchain PoW như Bitcoin gồm rất nhiều các node phân tán. Mỗi giao dịch trên mạng cần phải được xác thực và phê duyệt bởi đa số các node. Điều này khiến tốc độ giao dịch thấp và hạn chế khả năng mở rộng. 
• Hiệu suất bị hạn chế: Hiệu suất trên mạng PoW khá hạn chế do số lượng giao dịch mỗi giây (TPS) thấp.
• Tiêu tốn tài nguyên: Hệ thống PoW tiêu tốn rất nhiều tài nguyên từ phần cứng, phần mềm cho đến năng lượng. Theo thống kê, lượng điện tiêu thụ cho các ứng dụng đào coin trên mạng PoW tương đương với nhu cầu sử dụng điện của 20 quốc gia nhỏ. 

2. Những vấn đề của Proof of Stake

Các blockchain PoS đã phần nào giải quyết được vấn đề phi tập trung, tính bảo mật và khả năng mở rộng. Hệ thống PoS cũng thường có hiệu suất số giao dịch mỗi giây (TPS) lớn hơn. Song với các Blockchain PoS đã triển khai vẫn chỉ đạt được khả năng mở rộng trung bình và tốc độ giao dịch vẫn còn thấp. 

Ngoài ra, mạng PoS cũng gặp phải một số vấn đề như dễ bị tấn công 51% hơn và quyền xác thực mạng được “thiên vị” về những người nắm giữ nhiều token hơn.

3. Giải pháp của Proof of Authority

Trong bối cảnh này, cơ chế Proof of Authority đã ra đời và được sử dụng như một phương thức thay thế hiệu quả. Nó đã giúp giải quyết được 4 vấn đề cơ bản đó là:

• Hạn chế mức tiêu thụ năng lượng: Thuật toán PoA không yêu cầu nhiều sức mạnh tính toán chuyên dụng như PoW.
• Khả năng bảo mật vượt trội: Để trở thành validator, các node cần xác minh danh tính và tạo dựng danh tiếng của mình trên mạng. Điều này giúp loại bỏ gần như hoàn toàn những thành phần xấu có ý đồ phá hoại hệ thống, đồng thời giúp kết quả xác thực chính xác, công bằng.
• Hiệu suất cao và khả năng mở rộng dễ dàng: Để xác thực giao dịch và thêm block mới vào mạng, hệ thống sẽ lựa chọn ngẫu nhiên một node đủ điều kiện trở thành validator dựa trên sự đồng thuận của các node khác. Với số lượng validator giới hạn nhưng chất lượng, PoA là mô hình đồng thuận có hiệu suất cao, tốc độ nhanh chóng và khả năng mở rộng lớn.
• Cơ chế phần thưởng công bằng: Phần thưởng luôn là động lực quan trọng nhất để thúc đẩy các node tham gia xác minh khối trên mạng. Trong hệ thống PoA, các Validator được lựa chọn dựa trên danh tính và danh tiếng. Họ sẽ nhận được phần thưởng như nhau dù cho số tiền nắm giữ có chênh lệch như thế nào. Nhờ vậy, cơ chế này sẽ thu hút những cá nhân/tổ chức ưu tú và trung thực tham gia xây dựng mạng lưới.

Cách thức hoạt động của Proof of Authority

Mô hình Proof of Authority dựa trên một số lượng validator (trình xác thực) giới hạn, và điều này khiến nó trở thành một mô hbình có khả năng mở rộng cao. Các khối và giao dịch được xác thực bởi những người tham gia đã được phê duyệt, họ đóng vai trò như những người điều tiết của hệ thống.

Các validator có những điều kiện và quyền hạn như nhau, bao gồm cơ hội tạo khối mới và nhận được phần thưởng tương tự nhau. Cách thức hoạt động của PoA về cơ bản như sau:

• Đầu tiên, mạng lưới sẽ chọn ngẫu nhiên một validator để xác thực giao dịch và tạo khối mới. Validator này phụ thuộc vào hệ thống bỏ phiếu của các validator được ủy quyền trước đó. Node có danh tiếng càng cao càng dễ được lựa chọn. 
• Sau đó, các validator sẽ xác thực giao dịch trên blockchain.
• Sau khi xác thực thành công, validator sẽ nhận phần thưởng được trích từ phí giao dịch. Ngược lại, nếu validator không thể đảm bảo các giao dịch được diễn ra suôn sẻ hoặc gây hại cho mạng lưới thì danh tiếng của họ sẽ bị đánh giá danh tiếng thấp. Đồng thời, hệ thống sẽ loại bỏ vĩnh viễn quyền xác thực giao dịch của họ.

So sánh PoA với PoW và PoS

Để nắm rõ hơn những điểm ưu việt của PoA, chúng ta hãy cùng so sánh nó với các thuật toán đồng thuận đàn anh PoW và PoS.

Ưu và nhược điểm của PoA

Mặc dù có nhiều ưu điểm những PoA cũng có những hạn chế như được trình bày dưới đây.

Ưu điểm:

• Giảm thiểu khả năng bị tấn công do các validator sẽ được chọn lựa kỹ càng với độ tin cậy cao. 
• Tốc độ xử lý giao dịch nhanh chóng. Một khối mới được tạo ra chỉ mất 5 giây với chi phí cực thấp.
• Mạng lưới có thể mở rộng theo chiều ngang, tạo khả năng kết hợp với nhiều blockchain khác.
• Mô hình hoạt động tự động và tiết kiệm năng lượng do không yêu cầu các thiết bị (máy đào chuyên dụng) để giải các bài phép toán phức tạp.

Nhược điểm:

• Làm giảm khả năng phi tập trung của blockchain vì số lượng validator tham gia bị giới hạn. Điều này khiến PoA ít được sử dụng trong lĩnh vực tiền điện tử vốn cần mạng lưới phân tán cao.
• Phù hợp với các private blockchain hơn là public blockchain.
• Chưa thể ngăn chặn hoàn toàn những tác nhân gây hại cho hệ thống dù hoạt động dựa trên danh tính của validator. Ngoài ra, do danh tính của validator được công khai trên mạng lưới nên có thể xảy ra khả năng một số validator bị bên thứ ba khai thác, thao túng. 
• Khó trở thành người xác thực hơn. Các mạng PoA thường chỉ chấp nhận những người đã hoạt động lâu năm và có uy tín làm người xác thực. Điều này gây khó khăn với những người bình thường muốn trở thành người xác thực để nhận thưởng. 

Các blockchain sử dụng thuật toán PoA

Với những ưu điểm như trên, thuật toán đồng thuận PoA đang được sử dụng trong nhiều mạng lưới để tận dụng những ưu điểm vượt trội của nó. Tuy nhiên do tính phi tập trung hạn chế nên PoA thường tập trung ở các mảng như giao dịch, hậu cần (Ví dụ chuỗi cung ứng). Đây là những mảng chuyên chú trọng vào hệ sinh thái có khả năng mở rộng với hiệu suất và tốc độ giao dịch cao. 

Chúng ta có thể kể tên một số mạng Blockchain tiêu biểu sử dụng PoA như Binance Smart Chain, PoA blockchain, Vechain, OKExChain, HECO, Cronos, Gatechain… Trong đó: 

• Binance Smart Chain: Đây là một trong những blockchain thành công nhất với thuật toán PoA. Sau khi ra mắt, blockchain này đã nhanh chóng thu hút sự quan tâm của rất nhiều nhà đầu tư và quỹ hỗ trợ. Bên cạnh đó, BSC có cơ chế chuỗi chéo (cross-chain) giúp đẩy mạnh khả năng tương tác DeFi hỗ trợ khởi tạo nhiều dự án.
• Vechain: Đây là một public blockchain cấp doanh nghiệp với khả năng quản lý thông tin một cách minh bạch, tập trung vào lĩnh vực quản lý chuỗi cung ứng, logistic… 
• HECO: Là nền tảng blockchain đầu tiên trên Huobi Open Platform. Nó là một public chain phi tập trung sử dụng cơ chế PoA với các ưu điểm chính là hiệu suất cao và tiết kiệm chi phí giao dịch. Nó cũng cho phép lập trình smart contract và hỗ trợ các giao dịch với hiệu suất ấn tượng.

Kết luận

Sự ra đời của cơ chế PoA đã giúp khắc phục vấn đề về hiệu suất, khả năng mở rộng và tiêu thụ năng lượng ở các thuật toán đồng thuận trước đó. Tuy nhiên để đạt được điều này, PoA đã đánh mất khả năng phi tập trung, vốn là một đặc điểm quan trọng của blockchain. Thực tế, PoA đã mở ra những cách tiếp cận mới và được sử dụng thay thế cho PoW và PoS trong nhiều trường hợp, đặc biệt nó rất phù hợp với các private blockchain. 

Hy vọng qua bài viết trên đã giúp bạn đọc nắm được PoA là gì cùng những kiến thức cần thiết liên quan đến cơ chế đồng thuận ưu việt này. 

>>>> Có thể bạn quan tâm: 

IDO là gì? Hướng dẫn cách mua IDO an toàn, uy tín