Thuật toán đồng thuận Nakamoto là gì?

Thuật toán đồng thuận Nakamoto là gì?

Thuật toán đồng thuận Nakamoto là gì? – Như tên gọi của nó được tạo ra bởi Satoshi Nakamoto, cũng chính là nhân vật bí ẩn đã tạo ra Bitcoin.

Nó có thể được coi là giải pháp cho Bài toán các vị tướng Byzantine (Byzantine Generals Problem), đây là một bài toán kinh điển trong khoa học máy tính về đường truyền tin cậy, bộ xử lý lỗi trong một hệ phân tán. Trong khía cạnh các thuật toán đồng thuận, vấn đề đặt ra là liệu có thể hình thành sự đồng thuận trong một mạng máy tính gồm các nút (node) độc lập và cả phân tán không? – Thuật toán đồng thuận Nakamoto đã chứng minh rằng thực sự có thể như vậy.

Đồng thuận Nakamoto là một bộ quy tắc xác minh tính xác thực của mạng blockchain, sử dụng kết hợp thuật toán đồng thuận Proof-of-Work (PoW) trên mạng ngang hàng Byzantine Fault Tolerance (BFT). Nói theo cách đơn giản, nó cho phép các máy tính khác nhau sử dụng Bitcoin đáp ứng và giao dịch kỹ thuật số mà không gây ra nhiều gián đoạn.

Trước khi Satoshi tạo ra thuật toán đồng thuận Nakamoto, BFT đã được sử dụng trong các mạng ngang hàng (P2P) để duy trì tính xác thực của chúng cho nhiều dự án liên quan đến mật mã và thậm chí một số dạng tiền kỹ thuật số ban đầu.

Tuy nhiên, có một số vấn đề xảy ra – chỉ trong một hệ thống Byzantine Fault Tolerant, hệ thống bình chọn (vote) cho sự đồng thuận yêu cầu một cuộc bình chọn luân phiên những người đứng đầu. Nếu một người đứng đầu có những hành động gây thiệt hại, họ có thể bị xóa khỏi mạng bằng một cuộc bỏ phiếu từ các nút (node) khác. Trong trường hợp của Bitcoin, việc loại bỏ những người đứng đầu cá nhân thông qua một quy trình bỏ phiếu hay bình chọn sẽ đặt ra một vấn đề lớn ảnh hưởng đến việc mở rộng quy mô của nó.

Tại sao Proof-of-Work lại quan trọng?

Việc Satoshi bổ sung sử dụng BFT trên mạng P2P là thêm ý tưởng về cơ chế đồng thuận Proof-of-Work. Với mục đích tạo ra một mạng phi tập trung hoàn toàn đáng tin cậy.

Cơ chế Proof-of-Work, nói một cách đơn giản nhất, là ý tưởng rằng những người khai thác hỗ trợ mạng (Bitcoin) với nghĩa đen là “công việc”, tức là hỗ trợ bằng sức mạnh tính toán của họ. Nói một cách phức tạp hơn, PoW là khi các node đủ cạnh tranh để khai thác “khối” (“block”) nhanh hơn các node khác – người khai thác nhanh nhất sẽ nhận được phần thưởng. Do đó việc tạo ra Bitcoin mới cũng chính là động lực thúc đẩy để tiếp tục tham gia vào mạng. 

Công nghệ blockchain Proof-of-Work cũng ngăn ngừa khả năng chi tiêu gấp đôi (double spending), vì các khối được đính kèm với một thời gian trên blockchain khiến nó trở nên bất biến. Bên cạnh đó, những chuỗi dài nhất được xem là chuỗi hợp lệ, vì nó được xem là thành quả của sức mạnh tính toán của thợ đào.

Trong đồng thuận Nakamoto, không có quy trình “bình chọn” (“vote”) để lựa chọn khối như trong các mạng chỉ BFT. Thay vào đó, các thợ đào cạnh tranh để giải một câu đố mật mã và người chiến thắng, sau đó các block mới của họ sẽ được chấp nhận là hợp lệ trên toàn bộ mạng lưới thợ đào. Quá trình tính toán khai thác hơi giống như một cuộc xổ số: không thể đoán trước ai sẽ tìm ra giải pháp, có nghĩa là các thợ đào phải luôn trong tư thế sẵn sàng, đầu tư thời gian và tiền bạc vào sự tham gia của họ để xác nhận block tiếp theo.

Một khía cạnh khác của đồng thuận Nakamoto đến từ việc Satoshi đặt giới hạn cứng đối với số lượng Bitcoin – sẽ chỉ có tổng cộng 21 triệu Bitcoin được lưu hành. Điều này tạo ra sự khan hiếm, một lần nữa làm tăng thêm động lực cho các thợ đào tham gia vào mạng lưới.

Sự đồng thuận của Nakamoto ngoài Bitcoin

Ngoài Bitcoin, nếu ta có cái nhìn rộng hơn trong thế giới tiền điện tử thì thuật toán đồng thuận Nakamoto đã tạo ra nền tảng cho cộng đồng blockchain và tiền điện tử tồn tại đến ngày nay. 

Bằng cách giải quyết bài toán Byzantine Generals Problem, Satoshi đã tạo ra một mô hình đồng thuận có thể được sử dụng cho gần như vô hạn các trường hợp không chỉ riêng Bitcoin. Tiềm năng của blockchain đã mở rộng ra các ngành từ ngân hàng, bất động sản, lĩnh vực nghệ thuật và thậm chí là chăm sóc sức khỏe.

Sự đồng thuận của Nakamoto là câu trả lời cho nhiều hơn một thử nghiệm khoa học máy tính đơn thuần: nó đã được chứng minh là cung cấp giá trị thế giới thực.

Kết luận

Qua bài viết, ta đã thấy được tầm quan trọng của thuật toán đồng thuận Nakamoto. Nó được xem là tiền đề tạo ra nền tảng cho cộng đồng blockchain và tiền điện.

Việc nắm những kiến thức sơ khai kể từ những buổi đầu hình thành thế giới tiền điện tử sẽ giúp ích rất nhiều cho những sự lựa chọn của bạn sau này. Cũng như là những quyết định quan trọng trong thế giới tiền điện tử nói riêng.

Nội dung được dịch và biên tập lại từ CoinMarketCap. Trong quá trình dịch không tránh được các sai sót khi biên dịch các thuật ngữ chuyên môn. Bạn có thể đọc bài viết gốc tại đây. Cảm ơn các bạn đã ủng hộ tiendientu.com.

Nếu có bất kỳ câu hỏi và chia sẻ, hãy để lại bình luận bên dưới và đừng ngại tham gia X100 Coin Group để được thảo luận, trao đổi cùng các admin và nhiều member khác nhé!

Đừng quên theo dõi thường xuyên trang tiendientu.com – Nơi cung cấp và cập nhật các thông tin chi tiết liên quan về tiền điện tử nhanh nhất.

Nguồn CoinMarketCap.