Giới thiệu

Bitcoin đã giới thiệu cho thế giới cơ chế đồng thuận đầu tiên vào năm 2009. Điều này mở đầu cho một kỷ nguyên mới, tuy nhiên, việc tiêu thụ năng lượng vượt quá mức gây ra vấn đề, thúc đẩy các nhà phát triển tìm kiếm những giải pháp khả thi hơn cho nhược điểm của cơ chế như Cơ chế Proof of Stake (PoS), Cơ chế Delegated Proof of Stake (DPoS), và một giải pháp mới gọi là cơ chế đồng thuận Proof of Space-Time, kết hợp những điểm mạnh nhất của cơ chế Proof of Space và Proof of Time.

Proof of Space (PoSpace) là gì?

Proof-of-Space là một cơ chế đồng thuận dựa trên bằng chứng, yêu cầu người tham gia chứng minh rằng anh ta đã đặt giữ một lượng không gian lưu trữ quy định và rằng không gian đó được điền dữ liệu được quy định bởi mạng. Điều này có thể được thực hiện thông qua hàm băm để ánh xạ dữ liệu thành đầu ra ngắn gọn được gọi là "Cam kết."

Sau khi được ánh xạ, người tham gia gửi đầu ra ngắn đến mạng để chứng minh không gian lưu trữ đã được đặt trước của họ. Khi mạng nhận được bằng chứng, nó có thể yêu cầu người tham gia một phần dữ liệu liên quan đến cam kết của họ. Người tham gia sẽ cung cấp cam kết này trong một khoảng thời gian nhất định để chứng minh tính trung thực hoặc tính tích cực của họ.

Proof-of-Time (PoT) là gì?

Proof-of-Time (PoT) là một thuật toán đồng thuận phi tập trung mà lựa chọn các người xác nhận theo điểm xếp hạng và cược cố định của họ. Điểm xếp hạng là số được gán cho mỗi người xác nhận bởi thuật toán của mạng để thể hiện mức độ chính xác mà người xác nhận đã xác nhận dữ liệu trước đó. Nó cũng bao gồm phản hồi từ các người xác nhận khác về mối tương tác của họ với người xác nhận.

Một cổ phần cố định, tuy nhiên, là một phương pháp đặt cược mà yêu cầu mỗi người xác nhận phải đặt cược cùng một lượng token bản địa của nền tảng để tham gia quá trình đồng thuận. Mặc dù tương tự, nhưng khác biệt từ cơ chế Proof-of-Stake (PoS) cho phép người xác nhận đặt cược một lượng lớn token của nền tảng để tham gia quá trình đồng thuận.

Với sự đồng thuận Proof-of-Time (PoT), bất kỳ nút nào cũng có thể trở thành trình xác thực nếu nó đặt cược số lượng mã thông báo cần thiết và có điểm xếp hạng tốt. Điều này có thể thực hiện được thông qua Chức năng trì hoãn có thể xác minh (VDF) chọn ngẫu nhiên các trình đề xuất khối, được gọi là bộ chọn thời gian và bộ xác nhận khối, được gọi là các nút thời gian.

Cuối cùng, trong khi tất cả các nút có cùng mức cược token, Chức năng Trễ Xác minh (VDF) ưu tiên các nút có điểm xếp hạng cao hơn để đề xuất hoặc xác nhận các khối.

Proof-of-Space-Time (PoST) là gì?

Cơ chế đồng thuận Proof-of-Space-Time (PoST) là một khái niệm mới kết hợp cả Proof-of-Space (PoSpace) và Proof-of-time (PoT) để tạo ra thuật toán đồng thuận cho phép các thành viên mạng chứng minh họ đã đặt trữ một lượng không gian lưu trữ cụ thể trong một khoảng thời gian nhất định, đồng thời chỉ sử dụng rất ít năng lượng tính toán và điện.

Nó được phát triển để tạo ra các mạng phi tập trung thân thiện với môi trường và có khả năng mở rộng bằng cách sử dụng không gian lưu trữ như một nguồn tài nguyên. Điều này hoàn toàn phản đối phương thức đồng thuận Proof-of-Work (PoW), mà dựa vào việc giải quyết các câu đố mật mã tiêu thụ rất nhiều điện năng và công nghệ tính toán.

Cuối cùng, Bằng chứng Vũ trụ-Thời gian (PoST) có thể điều chỉnh độ khó của bằng chứng bằng cách thay đổi thời gian lưu trữ thay vì tăng yêu cầu tính toán, tăng cường an ninh của mạng mà không cần tiêu thụ nhiều năng lượng. Bằng việc tập trung vào việc lưu trữ, Bằng chứng Vũ trụ-Thời gian (PoST) giảm chi phí hoạt động của mạng, giảm thiểu các tác động tiêu cực đối với môi trường, và tạo ra một mạng phân quyền hơn.

Làm thế nào Proof-of-Space-Time (PoST) hoạt động?

Để tham gia mạng PoST, một nút phải trước tiên tạo một bộ dữ liệu lớn trên ổ đĩa, được biết đến là một “Plot.” Plot được tạo bao gồm các chứng minh mật mã được xây dựng trên các tham số công cộng được biết đến là thách thức. Mạng cập nhật các thách thức thường xuyên để đảm bảo các plot vẫn hoạt động và không chỉ được tạo ra và bị bỏ rơi.

Sau khi nút được tạo, bước tiếp theo là tạo các khối mới trên mạng. Để làm điều này, nút phải gửi bằng chứng cho thấy nó đã lưu trữ mảnh đất trong một khoảng thời gian cụ thể, được gọi là một epoch. Bằng chứng này là một phần của mảnh đất được tạo ra trước đó và phù hợp với thử thách hiện tại của mạng.

Sau khi cung cấp bằng chứng, mạng xác minh nó bằng cách đảm bảo nó khớp với thách thức được đưa ra và các bằng chứng trước đó được gửi bởi cùng một nút. Bằng cách làm như vậy, mạng đảm bảo rằng các nút không thay đổi hoặc xóa các plot của họ trong mỗi epoch.

Cuối cùng, nút có thể cung cấp bằng chứng nhanh nhất và chính xác nhất được cấp quyền sản xuất khối tiếp theo và nhận phần thưởng.

Lợi ích của Proof-of-Space-Time (PoST)

Sự kết hợp giữa lưu trữ và thời gian mang lại cho sự đồng thuận Proof-of-Space-Time một số lợi ích mà rất có ích cho các mạng sử dụng sự đồng thuận và người dùng của mạng. Một số lợi ích này bao gồm:

Hiệu suất chi phí

Mặc dù tin rằng chi phí phụ thuộc rất nhiều vào dung lượng, nhưng thực tế, nó liên quan đến thời gian lưu trữ được sử dụng. Bằng việc cần chứng minh rằng không gian đặt trước không bị can thiệp trong một khoảng thời gian nhất định, PoST đảm bảo việc sử dụng thường xuyên của bộ nhớ, giảm chi phí đáng kể.

Hiệu suất năng lượng

Khác với phương pháp khẳng định công việc, tiêu thụ lượng năng lượng lớn trong quá trình đào, khẳng định Proof of Space-Time tiêu thụ ít năng lượng hơn đáng kể. Nó dựa nhiều hơn vào không gian đĩa và bằng chứng thay vì sức mạnh tính toán và đào.

Phân quyền

Cơ chế Proof-of-Space-Time có thể duy trì tính phân cấp thực sự, khác với cơ chế Proof-of-Stake. Điều này có thể thực hiện được nhờ cơ chế cho phép người dùng tham gia cung cấp không gian lưu trữ thay vì đặt cược số lượng lớn token của mạng, như cơ chế Proof-of-Stake.

Với hệ thống PoST, lưu trữ là một tài nguyên và được sử dụng thay cho các khoản đầu tư tài chính. Điều này đảm bảo rằng mỗi người tham gia có thể tham gia tích cực vào mạng lưới, vì không có nhóm hoặc người tham gia cụ thể nào có thể thống trị các hoạt động của mạng lưới.

Bảo mật

Thuật đồng thuận Proof-of-Space-Time có một hệ thống bảo mật kép đảm bảo chỉ có các nút đáp ứng yêu cầu về Không gian và Thời gian mới có thể tham gia vào mạng lưới. Điều này hạn chế trò chơi bẩn bởi các nút xấu tiềm năng và cắt giảm các cuộc tấn công có thể xảy ra đối với mạng lưới.

Các Blockchain Sử Dụng Thuật Toán Đồng Thuận Chứng Minh Không Gian-Thời Gian

Mặc dù vẫn là một khái niệm mới, một số dự án đã áp dụng Cơ chế Đồng thuận Chứng minh Không gian-Thời gian. Một số dự án này bao gồm:

Mạng Chia

Nguồn:Chia

CửaChia networklà một hệ thống thanh toán De-Fi được tạo ra để giảm chi phí giao dịch và cải thiện hiệu suất của giao dịch mạng. Giao thức sử dụng ngôn ngữ lập trình hợp đồng thông minh riêng gọi là Chialisp, đảm bảo kiểm toán, an toàn và minh bạch. Nó cũng giúp tạo ra các công cụ mật mã mới để nâng cao an ninh của hợp đồng thông minh của nó.

Thay vì sử dụng cơ chế dựa trên mã thông báo hoặc khai thác, mạng Chia dựa vào phần cứng lưu trữ máy tính thông qua cơ chế đồng thuận Proof of Space-Time. Các nông dân mạng được thưởng bằng token Chia bằng cách dành một phần của ổ cứng để lưu trữ dữ liệu ngẫu nhiên được gọi là plots.

Khi được tạo, mạng sẽ tạo ra một thách thức được lấy từ các khối trước đó và gửi đến cho những người nông dân để tìm kiếm trên không gian lưu trữ được đặt trước của họ (plot). Khi thách thức được tìm thấy và mạng đã được cảnh báo, nó sẽ được cung cấp cho một người tham gia được gọi là “Timelord” người sau đó thực hiện các phép tính được lấy từ dữ liệu được cung cấp bởi nông dân.

Với sự đồng thuận Proof of Space-Time, nó có thể cung cấp các dịch vụ như Atomic Swaps, Recoverable Wallets, Authorized Pays, Rate-Limited Wallets, Clawback Escrow và Slow Paper Wallet.

Filecoin

Nguồn: Supra

Filecoin là một mạng dựa trên blockchain được thiết kế cho việc lưu trữ dữ liệu phi tập trung. Nền tảng cho phép người dùng vận hành các nút Lotus thông qua máy tính của họ. Những nút này cung cấp chức năng lưu trữ phi tập trung cho mạng và cho phép người dùng đào ra các token Filecoin thông qua phương pháp Consensus Proof of Space-Time.

Trên Filecoin, sự đồng thuận Proof of Space-Time được sử dụng để chứng minh rằng nhà cung cấp lưu trữ đang liên tục cung cấp lưu trữ như họ tuyên bố. Các thỏa thuận được thực hiện giữa khách hàng và nhà cung cấp lưu trữ để nhà cung cấp lưu trữ cung cấp lưu trữ trong một khoảng thời gian cụ thể từ 180 đến 540 ngày.

Trong các khoảng thời gian quy định, các nhà cung cấp dịch vụ lưu trữ phải liên tục chứng minh rằng dữ liệu mà họ sở hữu là có sẵn và bất biến. Nền tảng này có thời gian chứng minh trong đó mọi khu vực lưu trữ gồm 32 hoặc 64 hợp đồng biểu diễn được xác minh cứ sau 24 giờ.

Mỗi khoảng thời gian chứng minh được chia thành 48 hạn chót 30 phút mỗi hạn chót đều riêng biệt. Không gian lưu trữ sau đó được nhóm thành các phân vùng, luôn được xác minh trong cùng một hạn chót chứng minh.

Proof-of-Space-Time (PoST) so với Cơ chế đồng thuận khác

Bằng cách xây dựng trên sự thống nhất Proof of Space (PoSpace) hiện có và kết hợp nó với sự thống nhất Proof of Time (PoT), Proof-of-Space-Time (PoST) nâng cao tính an toàn và hiệu quả của các mạng. Điều này cung cấp cho sự thống nhất một số lợi thế nhất định so với các cơ chế thống nhất khác như Proof-of-Work (PoW), Proof-of-Stake (PoS) và Proof-of-Capacity.

Proof-of-Work (PoW) Vs Proof-of-Space-Time (PoST)

Chứng minh của công việcLà cơ chế đồng lòng được sử dụng bởi Bitcoin. Nó xác thực và thêm các khối mới bằng cách cho các máy đào giải những phương trình toán học khó khăn. Mặc dù nổi tiếng về tính bảo mật, nó cũng nổi tiếng về việc tiêu thụ năng lượng cao và cần phải có phần cứng tính toán tiên tiến.

Proof-of-Space-Time (PoST), tuy nhiên, là một cơ chế mà tự hào về tính thân thiện với môi trường và tiêu thụ năng lượng thấp của nó. Thay vì tập trung vào tính toán tiên tiến như Proof-of-work (PoW), Proof-of-Space-Time (PoST) dựa vào việc phân bổ lưu trữ của người tham gia trong một khoảng thời gian cụ thể.

Với những tính năng này, Proof-of-Space-Time (PoST) có thể bảo tồn năng lượng hơn và cho phép tạo và xác minh khối song song, tăng tính mở rộng. Cuối cùng, khác với PoW, mà theo thứ tự đến trước được phục vụ và chỉ có sẵn cho người đào tiên tiến với phần cứng tiên tiến, PoST là công bằng và cho phép tất cả các nút tạo khối mà không cần tài nguyên hoặc ảnh hưởng của họ.

Proof-of-Space-Time (PoST) So với Proof-of-Stake (PoS)

Proof-of-Space-Time (PoST) và Chứng minh ngã ba (PoS) cơ chế đồng thuận khẳng định giảm tốc độ tiêu thụ năng lượng nhưng khác nhau về việc tạo và xác nhận khối. Sự đồng thuận PoS tập trung vào số lượng đồng mà người dùng nắm giữ và đặt cược vào mạng, trong khi PoST được thiết kế để thưởng cho người tham gia lưu trữ dữ liệu trên blockchain.

Mặc dù cả hai cơ chế đều thân thiện với môi trường, nhưng sự đồng thuận Proof-of-Stake có thể trở nên tập trung và mất hệ thống không được phép. Điều này là do nền tảng này hoàn toàn phụ thuộc vào mã thông báo của nó, cho phép người dùng có nhiều mã thông báo hơn có nhiều tiếng nói hơn trong quá trình ra quyết định của mạng. Tuy nhiên, với Proof-of-Space-Time, người tham gia đặt cọc không gian lưu trữ mà họ đã sở hữu để tham gia xác thực và tạo khối.

Chứng minh Thời gian Không gian (PoST) so với Chứng minh Sức chứa

Công nghệ Proof-of-Capacity và Proof-of-Space-Time có những đặc điểm tương tự, cả hai cơ chế đều phụ thuộc vào việc sử dụng không gian lưu trữ để xác minh khối. Tuy nhiên, khác với PoST, sự đồng thuận Proof-of-Capacity cho phép các nút trên mạng sử dụng không gian trống trên ổ cứng của họ để đào token của mạng. Nó cho phép người dùng lưu trữ danh sách các giải pháp có thể trên ổ cứng thiết bị của họ trước khi quá trình đào bắt đầu.

Điều này cho phép người dùng có nhiều không gian lưu trữ hơn để lưu trữ nhiều giải pháp khả thi hơn, mang lại cơ hội tốt hơn cho họ để phù hợp với giá trị băm cần thiết, dẫn đến nhiều cơ hội hơn để đào và kiếm phần thưởng.

Kết luận

Cơ chế thống nhất Proof-of-Space-Time đưa đến một kỷ nguyên mới của cơ chế thống nhất blockchain cung cấp bảo mật và sử dụng hiệu quả các nguồn lực khan hiếm. Sự kết hợp của không gian và thời gian cung cấp tính phi tập trung nâng cao, thúc đẩy sự áp dụng rộng rãi hơn cho cơ chế này.