PoA là gì? Ứng dụng của thuật toán Proof of Authority

Proof of Authority được xem là một thuật ngữ quen thuộc trong thế giới công nghệ, tuy nhiên không phải ai cũng thật sự hiểu về nó. Trong bài viết này sẽ làm nổi bật những điều cơ bản về Proof of Authority và những ứng dụng thực tiễn của thuật toán đồng thuận này trong công nghệ blockchain.

1. Proof of Authority là gì?

Proof of Authority gọi tắt PoA (Bằng chứng ủy quyền) là một thuật toán đồng thuận mới dựa trên danh tính cung cấp một giải pháp thiết thực, hiệu suất cao và khả năng chịu lỗi tốt nhất cho cả blockchain riêng tư và blockchain công khai. PoA được sáng lập bởi Gavin Wood - nhà sáng lập Polkadot và Kusama vào năm 2017. Trong các nền tảng công nghệ blockchain, các cơ chế đồng thuận có thể được chia thành không được phép (Bitcoin, Ethereum) và được phép (Apla, Ethereum Private)

Thuật toán đồng thuận Proof of Authority sử dụng giá trị của danh tính và danh tiếng của những người tham gia vào mạng lưới, chứ không dựa trên giá trị token mà họ sở hữu. Chính vì thế, các blockchain sử dụng thuật toán PoA sẽ được bảo vệ bởi các node xác thực có mức độ tin cậy cao, có khả năng xử lý nhiều giao dịch hơn thông qua cơ chế đặc trưng của riêng nó.

Tóm lại, PoA liên quan đến “các tài khoản được phê duyệt” đảm bảo tính “toàn vẹn” của “nút quyền hạn”. Hiện nay, PoA được xem là giải pháp thay thế hoàn hảo cho các thuật toán khác.

2. Cơ chế hoạt động của Proof of Authority

Trên thực tế, cơ chế hoạt động của PoA là hoàn toàn tự động và các trình xác thực (validator) đảm nhận những vai trò, nhiệm vụ cốt lõi khởi chạy phần mềm để chuyển tiếp các yêu cầu giao dịch vào các block. Nhưng vì mô hình PoA hoàn toàn tự động, do đó các trình xác thực không cần phải liên tục theo dõi máy tính của họ. Thế nhưng, nó đòi hỏi phải duy trì máy tính và trang web quản trị luôn trong trạng thái hoạt động.

Chính vì thế, thuật toán PoA sẽ ít tốn năng lượng và xử lý nhanh hơn hơn các thuật toán đồng thuận khác, như PoW hay PoS. Nguyên lý hoạt động nó được mô tả như sau:

• Đầu tiên, hệ thống sẽ chọn ngẫu nhiên một validator để xác thực giao dịch và tạo khối mới cho nền tảng blockchain. Validator này sẽ phụ thuộc vào hệ thống bỏ phiếu của validator được ủy quyền trước đó.
• Tiếp đến, các validator sẽ xác thực các giao dịch diễn ra trong blockchain, sau khi xác thực thành công họ sẽ nhận phần thưởng được trích từ phí giao dịch.

Ngoài ra, PoA yêu cầu phải đáp ứng ba điều kiện bắt buộc:

• Nhận dạng chính thức trên chuỗi cho người xác thực (Validator).
• Đáp ứng đủ điều kiện dựa trên các tiêu chí nhất định, không giới hạn liên kết với tổ chức có danh tiếng tốt.
• Tuân thủ các quy trình cần thiết đã được xác định để tạo ra các block và xác thực trên hệ thống mạng.

3. Ưu và nhược điểm của Proof of Authority

Ưu điểm:

• Không yêu cầu phần cứng hiệu suất cao. So với đồng thuận PoW, đồng thuận PoA không yêu cầu các nút sử dụng tài nguyên tính toán để giải quyết các nhiệm vụ toán học phức tạp.
• Khoảng thời gian mà các khối mới được tạo có thể dự đoán được. Đối với đồng thuận PoW và PoS, thời gian này khác nhau.
• Tỷ lệ giao dịch cao. Các khối được tạo theo một trình tự vào khoảng thời gian được chỉ định bởi các nút mạng được ủy quyền. Điều này làm tăng tốc độ xác thực các giao dịch.
• Khả năng chịu đựng các nút bị xâm nhập và độc hại, miễn là 51% các nút không bị xâm phạm. Apla thực hiện cơ chế cấm đối với các nút và các phương tiện thu hồi quyền tạo khối.

Nhược điểm:

• Yêu cầu về danh tính khiến PoA trở nên không thực tế đối với các blockchain công khai như Bitcoin và Ethereum, điều này làm cho chúng ít phi tập trung hơn vì số lượng validator tham gia bị giới hạn.
• PoA thích hợp với blockchain riêng tư hơn blockchain công khai.
• Chưa thể đảm bảo an toàn tuyệt đối những tác nhân gây hại cho hệ thống

4. Ứng dụng của thuật toán Proof of Authority

Thuật toán đồng thuận PoA có thể được ứng dụng trong nhiều tình huống khác nhau và được coi là lựa chọn tuyệt vời hỗ trợ các chuỗi cung ứng. Nó cho phép các công ty duy trì quyền riêng tư tuyệt đối của họ dựa trên việc tận dụng các lợi ích của công nghệ blockchain.

Với thuật toán PoA là thay vì tập trung vào giá trị kinh tế của token, những người tham gia mạng sẽ xác định danh tính của họ. Validator trong hệ thống PoA là các thực thể được biết đến. Họ stake “uy tín” của mình lên hàng đầu để có quyền xác thực các khối.

Microsoft Azure là một ví dụ điển hình về triển khai áp dụng cơ chế đồng thuận PoA. Nền tảng Azure cung cấp các giải pháp cho các mạng riêng, với hệ thống không yêu cầu tiền tệ bản địa như ether ‘gas’ trên Ethereum, vì không cần phải khai thác “đào sâu”.

Bên cạnh đó, Binance Smart Chain cũng là một trong những PoA blockchain rất thành công. Sau khi ra mắt, BSC đã nhanh chóng thu hút được nhiều người dùng, tạo nên một cơn sốt trong khoảng thời gian ra mắt, dự án mang đến con số ấn tượng về tốc độ tăng trưởng đáng kể về dữ liệu on-chain của BSC. Ngoài ra, còn có vô số các Exchange chains khác như HECO, OKExchain, Gatechain, Cronos,..

Kết luận

Như vậy bài viết đã cung cấp những kiến thức tổng quan nhất về Proof of Authority và ưu - nhược điểm cũng như ứng dụng của nó đối với đời sống thực tiễn. Tóm lại, thuật toán đồng thuận Proof of Authority không những cung cấp tốc độ xử lý giao dịch nhanh hơn các thuật toán PoW và PoS mà còn mang lại khả năng mở rộng cao.