Pascal Thellman là CMO tại Bounty0x, một dịch vụ đơn giản để kiếm tiền điện tử và là cố vấn tại PolyGrowth, một công ty PR về tiền điện tử.

Khi các mạng bằng chứng (PoS) tập trung vào nỗ lực cạnh tranh với các chuỗi khối bằng chứng (PoW), sự chú ý đáng kể đã được đặt vào các cơ chế xác thực và cơ cấu khuyến khích của họ để duy trì sự đồng thuận hợp lệ.

Đặc biệt, ethereum đã tạo ra các mốc phát triển cho quá trình chuyển đổi sang sự đồng thuận của PoS như là một phần của bản nâng cấp Ser Seratha trong vài năm.

Binance gần đây đã công bố chi tiết về trao đổi 'phi tập trung sắp tới của mình, sẽ dựa vào 11 nút xác thực – tất cả được kiểm soát bởi Binance – để xác nhận các giao dịch trên sàn giao dịch. Công ty đã bị sa thải vì thậm chí đã gọi trao đổi của họ phi tập trung và đã tiến hành phòng thủ.

Các dự án Interchain như Cosmos và Polkadot đang đạt được sức hút giữa những người đề xuất khả năng tương tác và các chuỗi khối đồng thuận tài chính nhanh, sử dụng các mô hình đồng thuận TFTermint BFT và DPoS, tương ứng. Và Cosmos đang chuẩn bị cho sự ra mắt của mạng chính Cosmos Hub. Mặc dù các mạng tiền điện tử PoS cung cấp hiệu quả năng lượng tốt hơn và tính hữu hạn nhanh hơn PoW, nhưng chúng vẫn chưa được chứng minh ở quy mô và có vô số mối lo ngại trong các vectơ tấn công khác nhau và các khuyến khích sai lệch.

Hơn nữa, mặc dù hầu hết các dự án blockchain interchain tập trung vào việc sử dụng trình xác nhận cho sự đồng thuận mạng của họ, những người khác vẫn duy trì sự nhấn mạnh vào việc sử dụng PoW thông qua các cách tiếp cận sắc thái. Block Collider sử dụng một phiên bản tối ưu của Đồng thuận Nakamoto cho một chuỗi các chuỗi khối có thể tương tác mà không cần thay đổi mô hình bảo mật của nó thành PoS hoặc sử dụng các nút xác thực.

PoW là thuật toán đồng thuận bền vững đã được thử nghiệm và chiến đấu mà bitcoin đã khởi động toàn bộ ngành công nghiệp, do đó cần phải đánh giá một số tình huống khó khăn tiềm ẩn với sự khởi đầu nhanh chóng của các mạng tiền điện tử PoS.

Vô số hình thức xác nhận

Các mạng triển khai các cơ chế xác nhận hợp lệ trong sự đồng thuận của chúng sử dụng nhiều tên khác nhau – từ các trung tâm của trung tâm cho đến các tổng thể. Tuy nhiên, tất cả đều sử dụng các mô hình thiết kế tương tự trong đó các trình xác nhận đảm bảo trạng thái hợp lệ của mạng bằng cách xác thực Các khối có tần số tương quan với cổ phần của mã thông báo gốc trong mạng.

Trình xác nhận thay thế vai trò của người khai thác trong mạng blockchain PoW và được khuyến khích hành động trung thực trong hệ thống vì cổ phần của họ bị khóa trong mạng trong khi họ thực hiện nhiệm vụ. Họ được thưởng bằng mã thông báo gốc của mạng vì những nỗ lực xác thực xác thực và cổ phần của họ bị cắt nếu họ hành động ác ý.

Nếu bạn muốn tìm hiểu sâu về cơ chế của các hệ thống xác nhận PoS, Vitalik Buterin cung cấp làm rõ về cơ chế ethereum của CBC Casper (PoS) và triết lý thiết kế ban đầu cho PoS. Tương tự, Cosmos cung cấp một số tài liệu dành cho nhà phát triển hữu ích về cách xác thực interchain của họ hoạt động.

Các cơ chế PoS đặc biệt phức tạp vì chúng đòi hỏi các phương pháp lý thuyết trò chơi tiên tiến và tính bất biến của chúng được diễn giải một cách chủ quan. Nguồn gốc của việc xác thực sổ cái blockchain xuất phát từ sự đảm bảo tính xác thực của tính toàn vẹn của nó, thay vì năng lượng sử dụng thông qua khai thác trong đó vectơ tấn công chính là năng lượng chứ không phải là sự giải thích của con người – một cấu trúc khả năng mở rộng xã hội lý tưởng để giảm thiểu niềm tin.

Ngoài ra, nhiều khung liên kết đòi hỏi khả năng tương thích của các chuỗi khối đang cắm vào mạng. Chẳng hạn, Cosmos yêu cầu các mạng con sử dụng sự đồng thuận về tài chính nhanh, loại trừ khả năng các chuỗi khối PoW kết nối với mạng.

Phân tích chính xác một số cạm bẫy của các mạng xác nhận yêu cầu tập trung vào hai lĩnh vực chính:

  1. Tấn công vectơ
  2. Ưu đãi không đúng

Mối quan tâm hàng đầu của các mạng xác nhận là sự đánh đổi của họ về khả năng mở rộng để bảo mật.

Tiết kiệm chi phí thông qua mạng PoS và khả năng tài chính nhanh hơn giúp quy mô mạng có chi phí tương đương trong tính toàn vẹn mạng dài hạn, đây là một trong những đề xuất giá trị cơ bản của blockchain.

Vectơ tấn công

Các khuyến khích được sắp xếp sai của các mạng xác nhận thường tương ứng trực tiếp với các vectơ tấn công đòi hỏi kỹ thuật phức tạp xung quanh để tránh. Hai trong số các vấn đề tồn tại lâu dài với sự đồng thuận của người xác nhận là các vectơ tấn công của Tấn công tầm xa và Tấn công sữa chua.

Tấn công tầm xa (LRA)

LRA là nơi một bên độc hại có thể mua khóa riêng của số dư mã thông báo lớn đã được sử dụng để xác thực trong quá khứ. Sau đó, nhóm có thể sử dụng số dư này để tạo ra lịch sử thay thế của blockchain từ khi khóa riêng giữ số dư, cho phép họ tự thưởng cho mình phần thưởng tăng dần dựa trên xác thực PoS.

Giải pháp được đề xuất cho vấn đề này là kiểm tra điểm, nhưng việc kiểm tra trạng thái của chuỗi yêu cầu các nút liên tục trực tuyến và đã bị chỉ trích là một giải pháp phức tạp và tập trung. Hơn nữa, các LRA chứng minh rằng về lâu dài, các mạng xác thực PoS không đảm bảo tính hợp lệ của sổ cái – đặc biệt là trong các trạng thái trước đây của blockchain.

Kết quả là các mạng xác nhận không tạo ra một sổ cái vĩnh viễn, bất biến với sự đồng thuận của họ, mà chỉ là một sự đồng thuận tạm thời của người dùng trong một bối cảnh nhất định.

Tấn công sữa chua

Một cuộc tấn công sữa chua là nơi các nhà xác nhận cơ sở đẩy các đồng nghiệp của họ nghi ngờ các đồng nghiệp trung thực bằng cách xuất bản các khối chính hãng và lừa đảo cho các đồng nghiệp. Đồng thời, các nút cơ sở này phối hợp với các đồng nghiệp độc hại khác để làm điều tương tự, làm rối loạn khả năng của các đồng nghiệp trung thực để phân biệt giữa các khối hợp lệ và không hợp lệ.

Các yêu cầu để thực hiện các cuộc tấn công này rất thấp, vì chỉ một phần của trình xác nhận mạng có thể đóng băng mạng một cách hiệu quả, tạo ra các nhánh và khóa sự đồng thuận.

Các vectơ tấn công khác

Một số vectơ tấn công nổi bật khác cho các mạng xác thực PoS bao gồm cuộc tấn công Stake Fake Fake, mài cổ phần và các cuộc tấn công DDOS chống lại các trình xác nhận được yêu cầu duy trì trực tuyến – buộc họ phải mất tiền.

Đặc biệt, cuộc tấn công cổ phần giả cho thấy việc xác thực PoS không hiệu quả trong việc mở rộng quy mô như nhận thức, do chi phí kiểm tra các chuỗi khối PoS cao hơn so với các chuỗi khối PoW. Vectơ tấn công gần đây đã được tiết lộ và sẽ cho phép những kẻ tấn công có số tiền đặt cược tối thiểu để phá vỡ các nút chạy phần mềm mạng.

Ưu đãi không đúng mức

Một trong những mối quan tâm chính với các mạng xác nhận là tiềm năng của họ trong việc bổ sung sự giàu có của tiền điện tử 1 phần trăm, trong đó chỉ những người xác nhận có cổ phần quan trọng mới gặt hái được phần thưởng. Với các bên liên quan giàu có nhất có thể kiểm soát một phần lớn của tổng cung, sự khuyến khích cho các bên liên quan trung bình tham gia xác nhận bị giảm đi.

Các ưu đãi giảm được liên kết chặt chẽ với một trong những cạm bẫy được trích dẫn và cấu hình cao nhất của các mạng xác nhận – sự tham gia thấp của người dùng. Các tác động hạ nguồn của sự tham gia thấp là tập trung mạng, giao dịch trước với các cartel giá và nhiều hậu quả bất lợi hơn.

Độ phức tạp về lý thuyết trò chơi của các mạng xác nhận cũng thường bị chỉ trích. Đối với những người ham học – kỹ sư về lý thuyết trò chơi và các cấu trúc khuyến khích – mọi thứ trong thiết kế đồng thuận PoS trông giống như một cái đinh. Do đó, mô hình trở nên đặc biệt phức tạp và gần giống với việc thiết kế các giải pháp mới cho các vấn đề mà các giải pháp cũ tạo ra một cách hợp lý.

Hơn nữa, các khuyến khích không đúng đắn rút ra từ sự phức tạp tuyệt đối của các hệ thống như vậy. Đặc biệt, không có gì ở Stake Problem, là một trong những mối quan tâm hàng đầu của các mạng xác nhận PoS. Vấn đề Không có gì là Cổ phần là một vấn đề được ghi chép rõ ràng trong các mạng PoS của trình xác nhận hợp lệ nơi sự đồng thuận của PoS không thể giải quyết thỏa đáng vấn đề của hai khối được sản xuất tại thời điểm tương tự.

PoW giải quyết điều này thông qua một cơ chế ngẫu nhiên liên quan đến chuỗi chi tiêu năng lượng hoạt động hiệu quả nhất. Tuy nhiên, PoS chuyển gánh nặng này lên các trình xác nhận, dẫn đến một khối có khả năng có nhiều cổ phần hơn khối kia. Vấn đề trở thành hiện thực khi các nhà xác nhận nhận ra rằng việc đặt cược vào hai chuỗi cạnh tranh là lợi thế đối với họ. Bằng cách sử dụng cổ phần của họ trên cả hai chuỗi, sẽ trở nên khó khăn để phân biệt chuỗi nào là chuỗi hợp lệ.

Các chỉ trích về các giải pháp được đề xuất cho vấn đề Không có gì ở Stake một lần nữa làm nổi bật các lớp trừu tượng cần thiết để làm xáo trộn vấn đề cơ bản của việc đặt cược mà không thực sự giải quyết vấn đề – dẫn đến sự chập chững thiết kế hơn nữa.

Kết luận

Khi các mạng dựa vào trình xác nhận tiếp tục thu hút sự hỗ trợ giữa các nền tảng blockchain thế hệ tiếp theo, nên đặt các thiết kế đồng thuận mới vào bối cảnh thực tế là điều khôn ngoan. PoW là sự đồng thuận phân tán đã được chứng minh duy nhất cho các mạng blockchain. Chỉ có thời gian mới biết được liệu trình xác nhận PoS có chứng minh được các mô hình bền vững cho các chuỗi khối có thể mở rộng hay không, và nhận thức được những thiếu sót của chúng là cách tiếp cận tối ưu trong một biển đổi mới blockchain.

Hình ảnh mạng qua Shutterstock

        



Nguồn bitcoinmagazine