Tiền Điện Tử sử dụng thuật toán đồng thuận, là một phương pháp bảo mật chuỗi khối và sổ cái của tiền điện tử. Hàng nghìn loại tiền điện tử hiện có ngày nay sử dụng nhiều thuật toán đồng thuận khác nhau, mỗi thuật toán đều có những ưu và nhược điểm riêng. Anatoly Yakovenko, người sáng lập Solana, đã thiết kế một thuật toán đồng thuận duy nhất cho mạng Solana, được gọi là Proof of History.
Solana Là Gì?
Solana là blockchain không được phép hoạt động hiệu quả nhất trên thế giới. Một mạng lưới gồm 200 nút vật lý riêng biệt hỗ trợ thông lượng duy trì hơn 50.000 giao dịch mỗi giây khi chạy với GPU. Để đạt được hiệu suất như vậy đòi hỏi nó phải thực hiện một số tối ưu hóa, công nghệ mới và kết quả là một bước đột phá về năng lực mạng báo hiệu một giai đoạn mới trong phát triển blockchain.
Có 8 cải tiến quan trọng giúp mạng Solana trở nên khả thi:
- Proof of History (POH) – đồng hồ trước sự đồng thuận;
- Tower BFT – phiên bản PBFT được tối ưu hóa PoH;
- Turbine – một giao thức lan truyền khối;
- Gulf Stream – Giao thức chuyển tiếp giao dịch không cần Mempool;
- Sealevel – Thời gian chạy các hợp đồng thông minh song song;
- Pipelining – Đơn vị xử lý giao dịch để tối ưu hóa xác thực
- Cloudbreak – Cơ sở dữ liệu tài khoản mở rộng theo chiều ngang; và
- Replicators – Cửa hàng sổ cái phân tán
Một trong những vấn đề khó khăn nhất trong hệ thống phân tán là thỏa thuận về thời gian. Trên thực tế, một số người cho rằng tính năng quan trọng nhất của thuật toán Proof of Work của Bitcoin là hoạt động như một đồng hồ phi tập trung cho hệ thống. Tại Solana, chúng tôi tin rằng Proof of History cung cấp giải pháp này và chúng tôi đã xây dựng một blockchain dựa trên nó.
Proof of History Là Gì?
Proof of History là một chức năng trì hoãn có thể xác minh được tần số cao. Chức năng Verifiable Delay Function (độ trễ có thể xác minh) được yêu cầu một số bước tuần tự cụ thể để đánh giá, nhưng vẫn tạo ra một đầu ra duy nhất có thể được xác minh một cách hiệu quả và công khai.
Tất cả các sự kiện và giao dịch của Solana đều được băm bằng hàm băm SHA256. Sử dụng chức năng này, Solana nhận một đầu vào và tạo ra một đầu ra duy nhất cực kỳ khó đoán. Solana lấy đầu ra của một giao dịch và sử dụng nó làm đầu vào cho lần băm tiếp theo. Chuỗi các giao dịch hiện được tích hợp vào đầu ra băm.
Quá trình băm này tạo ra một chuỗi giao dịch băm dài, không bị gián đoạn. Đặc điểm này tạo ra một chuỗi giao dịch rõ ràng, có thể xác minh được mà trình xác thực thêm vào một khối mà không cần dấu thời gian thông thường. Việc băm cũng cần một thời gian nhất định để hoàn thành, có nghĩa là trình xác thực có thể dễ dàng kiểm tra thời gian đã trôi qua.
Ví Dụ Về Proof of History
Chúng tôi có ba giao dịch, A, B và C. Solana thực hiện từng giao dịch này theo thứ tự thông qua giao thức đồng thuận của nó, Proof-of-History. PoH lấy đầu vào của giao dịch và đồng hồ nội bộ đo lường khách quan thứ tự của các giao dịch, vì vậy nó diễn ra như sau:
PoH (A, tem thời gian 0) -> băm: phiên bản mã hóa của A trên tem thời gian 0
PoH (B, tem thời gian 1) -> băm: phiên bản mã hóa của B trên tem thời gian 1
PoH (C, tem thời gian 2) -> băm: phiên bản mã hóa của C trên tem thời gian 2
Vì mọi thứ được cố định trong tem thời gian, điều này cung cấp một thước đo khách quan. Điều này bao gồm thực tế là mỗi giao dịch đã diễn ra, cũng như thứ tự thực hiện mỗi giao dịch. Nếu giao dịch B được nhập vào dấu thời gian 0, toàn bộ chuỗi khối sẽ bị ảnh hưởng.
Do tính bảo mật khách quan này, con người không cần phải tham gia vào quá trình xác nhận. Điều này làm cho việc xác nhận nhanh hơn nhiều lần so với PoW và PoS. Kết quả là Solana đạt được tốc độ giao dịch lên đến 50.000 giao dịch mỗi giây (TPS) trong đó Bitcoin với Proof-of-Work đạt được từ 5 đến 7 TPS và Ethereum với PoS đạt được khoảng 30 TPS. Điều đáng chú ý là Proof-of-Stake của Ethereum nhắm đến TPS cao hơn nhiều và có thể sẽ đạt được điều này trong tương lai.
Proof of History Có Phải Là Sự Đồng Thuận Của Tương Lai?
Proof of History có tiềm năng lớn. Nhưng như với bất kỳ thuật toán đồng thuận nào, cũng có những nhược điểm và điều đó cũng áp dụng cho PoH. Nếu bạn muốn tham gia với tư cách là người xác nhận tại Solana, phần cứng của bạn phải đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt (đọc: thông số kỹ thuật). Nếu bạn không đáp ứng các yêu cầu này, bạn sẽ bị loại khỏi sự đồng thuận. Điều này hạn chế đáng kể sự phân quyền của Solana. Bởi vì nhìn vào trình xác thực Proof of Stake, bất kỳ thiết bị máy tính tiêu chuẩn nào cũng sẽ làm được, cho phép mọi người tham gia vào sự đồng thuận, do đó phi tập trung hơn nhiều.
Trong khi tốc độ giao dịch là một lợi thế chính của Solana, chúng cũng là một trở ngại ở một số khía cạnh. Hàng chục nghìn giao dịch tạo ra lượng dữ liệu khổng lồ. 1 giao dịch khoảng 250kb. 50.000 TPS 250kb tương đương với khoảng 40 petabyte dữ liệu mỗi năm. Đó là một lượng lớn dữ liệu và nhiều công ty, chưa nói đến các cá nhân tư nhân, không thể lưu trữ lượng dữ liệu này. Vì vậy cần phải tìm ra giải pháp cho việc này trong tương lai.
Phần Kết Luận
Sự đồng thuận về Proof of History cho thấy tiềm năng to lớn. Sự đồng thuận nhanh hơn và tiết kiệm năng lượng hơn nhiều thuật toán khác. Nhờ các dấu thời gian, việc xác thực một khối cũng cực kỳ an toàn, vì thời gian là một. Tất nhiên, Proof of History cũng có những mặt hạn chế của nó. Ví dụ: hiện tại, cần rất nhiều sức mạnh tính toán của phần cứng và dung lượng dữ liệu của trình xác thực để chạy Proof of History thành công.
Bất chấp điều đó, PoH đang hoạt động tốt trên thị trường. Các nhà đầu tư đặt niềm tin vào PoH, bằng chứng là giá trị của Solana đã tăng lên đáng kể trong tháng trước và ngày càng có nhiều nhà phát triển xây dựng ứng dụng trên mạng của Solana. Liệu Proof of History có trở thành cơ sở cho nhiều loại tiền tệ khác hay không vẫn còn được xem xét.
