Cơ chế Proof Of History là gì và nó hoạt động như thế nào?

Các trường hợp sử dụng của công nghệ blockchain đã vượt qua lĩnh vực tiền mã hóa và đã khởi đầu cơ sở cho các ứng dụng phần mềm mới. Khi lượng ứng dụng phi tập trung trên mạng blockchain tiếp tục tăng thì hiệu suất giao dịch qua mạng là một khía cạnh quan trọng của nghiên cứu và phát triển. Cơ chế Proof of History, hay gọi tắt PoH, đã xuất hiện như một trong những giải pháp nổi bật để cải thiện hiệu suất giao dịch. 

Proof of History đã được giới thiệu trên mạng blockchain Solana như một “hàm trễ xác thực” (Verifiable Delay Function) để tích hợp khái niệm thời gian vào các mạng blockchain. Thiết kế đột phá của PoH đã giải thích các góc nhìn mới về việc cải thiện tốc độ giao dịch cùng với việc giới thiệu triển vọng làm việc với các thuật toán đồng thuận khác. Hãy cùng BlockchainWork giới thiệu và thảo luận về tầm quan trọng của PoH đối với hệ sinh thái blockchain trong bài viết dưới đây nhé!

Solana là gì?

Solana là một mạng blockchain layer 1 mà trên đó các nhà phát triển có thể tạo ra các mạng layer 2 khác. Một số ví dụ về mạng layer 1 là Bitcoin và Ethereum. Vì sao bạn cần tìm hiểu về Solana trong một cuộc thảo luận về Proof of History? Vì mạng blockchain Solana đã giới thiệu phương pháp đồng thuận Proof of History kết hợp với cơ chế đồng thuận Proof of Stake và blockchain Solana có nhiều điểm tương đồng với Ethereum, chẳng hạn như khả năng sử dụng cơ sở của mã thông báo gốc, tức là Sol.

Ngoài ra, Solana còn có một máy phân tán để thực hiện các hợp đồng thông minh và tương tác giữa DApps và blockchain. Hơn nữa, Solana đã nổi lên như một đối thủ cạnh tranh nổi bật của Ethereum với những ý tưởng mới, đột phá cho kiến trúc blockchain của mình. Sự cần thiết của việc tìm hiểu về một mạng blockchain sử dụng PoH như Solana thể hiện rõ ở cơ sở của một môi trường toàn diện để phát triển ứng dụng trên chuỗi. Ví dụ như Solana đã giới thiệu hơn 5000 giao thức NFT vào năm 2022.

Định nghĩa Proof of History 

Các chức năng của Solana khiến mọi người tò mò và đặt ra câu hỏi “Proof of History là gì” và cách nó khác biệt so với các cơ chế đồng thuận khác như thế nào. Thuật toán đồng thuận là một đặc điểm cơ bản của các mạng blockchain và tạo sự phân biệt giữa các blockchain khác nhau. PoH là một tính năng mới trong mạng blockchain Solana có thể giúp giảm thiểu chi phí giao dịch và đảm bảo xử lý giao dịch nhanh hơn. Cơ chế đồng thuận này cung cấp một phương pháp mật mã để chứng minh thời gian của các giao dịch cùng với việc xác định các sự kiện trong khung thời gian liên quan.

Cơ chế đồng thuận PoH có thể được triển khai đồng bộ với các phương pháp đồng thuận khác như Proof of Stake (PoS) và Proof of Work (PoW). Trên thực tế, sự đồng thuận của PoH chịu trách nhiệm cải thiện hiệu suất và khả năng của PoS trên mạng Solana. Ngoài ra, PoH cũng đảm bảo an ninh phi tập trung hiệu quả cho các giao thức blockchain.

>> Xem thêm: Solana (SOL) là gì? Vì sao được xem là đối thủ nặng ký của Ethereum?

Cách hoạt động của Proof of History 

Các câu trả lời cho “Proof of History hoạt động như thế nào?” sẽ làm nổi bật mục tiêu chính của cơ chế đồng thuận này. Khi tốc độ giao dịch tăng lên đáng kể, khái niệm về thời gian chuẩn hóa xuất hiện như một nhu cầu bắt buộc. Ví dụ: máy tính và điện thoại thông minh sẽ kiểm tra một đồng hồ trung tâm để kết nối với Internet nhằm đảm bảo độ chính xác của đồng hồ bên trong. Làm thế nào bạn có thể giới thiệu khái niệm về thời gian mà không có đồng hồ trung tâm trong các hệ thống phi tập trung như mạng blockchain? Vấn đề thời gian là khá quan trọng trong trường hợp hệ thống phân tán. 

Các mạng blockchain có thể đạt được quá trình xử lý giao dịch nhanh hơn chỉ bằng cách đo thời gian các giao dịch trong các đơn vị nhỏ. Tại sao bạn cần một cơ chế PoH trong khi bạn đã có những giải pháp như vậy? Hầu hết các blockchain đều có thể lập trình, chẳng hạn như Ethereum, phụ thuộc vào các chương trình bên ngoài để gán dấu thời gian trung bình. 

Dấu thời gian trung bình giúp xác thực các giao dịch theo thứ tự chính xác mà chúng đã được đăng ký trên mạng blockchain. Tuy nhiên, việc sử dụng một nguồn tập trung với dấu thời gian trung bình mâu thuẫn với các nguyên tắc của hệ thống phi tập trung. PoH giải quyết vấn đề bằng cách cho phép tích hợp trực tiếp dấu thời gian trên mạng blockchain. Yếu tố cốt lõi trong sự đồng thuận POH đề cập đến Chức năng trì hoãn có thể xác minh hoặc VDF.

Hàm trễ xác thực (Verifiable Delay Function) là gì?

Hàm trễ xác thực hoặc VDF là điểm nổi bật bắt buộc trong hướng dẫn về PoH được giải thích cho người mới bắt đầu. Các nhà sản xuất khối phải trải qua VDF để truy cập vị trí mong muốn của họ để sản xuất khối. Solana triển khai VDF bằng cách kết hợp dữ liệu trong chuỗi giao dịch theo một cách tiếp cận mới. Các blockchain Solana nối thêm hàm băm của dữ liệu liên quan đến các trạng thái được tạo trước đó để chèn dữ liệu vào chuỗi giao dịch. Quá trình này giúp xuất bản dữ liệu đầu vào, số lượng và trạng thái của giao dịch mà không có bất kỳ phạm vi nào để tạo lại dữ liệu hoặc các phiên bản thay thế. 

Việc kết hợp dữ liệu giúp tạo ra giới hạn thời gian cao hơn và khả năng của PoH để tham chiếu các giá trị băm trước đó cho phép giới hạn thời gian thấp hơn. Một điểm nhấn quan trọng của VDF sẽ đề cập đến việc VDF không đưa ra ước tính thời gian chính xác cho các giao dịch theo trình tự. Ngược lại, nó có thể hiển thị ví dụ chính xác trong quá khứ và tương lai của một sự kiện quan trọng của máy trạng thái toàn cầu khi một giao dịch xảy ra. 

Các nhà sản xuất khối có thể triển khai VDF cục bộ bằng cách tận dụng hàm băm SHA256. Hàm băm cung cấp khả năng tích hợp các chức năng VDF gần như theo thời gian thực và đóng vai trò là tiêu chuẩn chính cho phần lớn các nhà sản xuất chip. Khả năng theo dõi thời gian trên blockchain có thể giúp xác định thời gian khi các sự kiện cụ thể xảy ra trong quá trình kiểm tra.

>> Xem thêm: Sự khác biệt chính giữa Blockchain Layer 1 và Blockchain Layer 2

Hiểu về cách hoạt động của Proof of History

Cách hoạt động của Proof of History khá đơn giản và dễ hiểu. Tuy nhiên, thuật ngữ kỹ thuật có thể gây ra một số thách thức cho người mới bắt đầu làm quen với khái niệm này. Một blockchain Proof of History dựa vào việc tạo ra các dấu thời gian để chứng minh thời điểm một khối được tạo ra trên blockchain.

Ví dụ: một người đến tham dự một cuộc thi tại Thế vận hội và chụp ảnh một sự kiện có thể chứng minh rằng bức ảnh được chụp trong thời gian diễn ra Thế vận hội. Điều này chứng minh rằng bức ảnh đã được chụp trong một khoảng thời gian cụ thể. Đơn giản mà nói, PoH giúp tạo ra một hồ sơ lịch sử các giao dịch chứng minh rằng một sự kiện cụ thể diễn ra vào một thời điểm cụ thể.

Hàm băm SHA256 là một khía cạnh quan trọng trong câu trả lời cho “Làm thế nào để bạn triển khai Proof of History?” và giải thích về PoH. Blockchain Solana sử dụng hàm băm SHA256 để băm tất cả các sự kiện và giao dịch trên blockchain. Hàm này nhận đầu vào và tạo ra một đầu ra duy nhất và không thể đoán trước được. Sau đó, Solana lấy đầu ra giao dịch và sử dụng nó như đầu vào cho băm tiếp theo. 

Bây giờ, chuỗi giao dịch được tích hợp vào đầu ra được băm. Quá trình băm giúp tạo ra một chuỗi giao dịch băm dài và liền mạch. Do đó, bạn có thể có một chuỗi giao dịch minh bạch và có thể kiểm chứng được thêm bởi những người xác thực vào một khối. Không phụ thuộc vào dấu thời gian thông thường, trình xác thực có thể kiểm tra thời gian đã trôi qua trong quá trình băm.

Làm thế nào Proof of History hỗ trợ tính nhất quán cuối cùng?

Phần giới thiệu về “Proof of History là gì?” cũng phải nhấn mạnh những điểm nổi bật như tính nhất quán cuối cùng. PoH là một loại đồng hồ mật mã. Nó hoạt động bằng cách sử dụng dấu thời gian cho các giao dịch có hàm băm có thể hiển thị khi giao dịch được xác thực. Do đó, toàn bộ mạng blockchain có thể chuyển sự chú ý của nó khỏi việc xác minh tuần tự các yêu cầu giao dịch. Ngược lại, PoH hướng sự chú ý vào sự điều hòa trạng thái toàn cầu hiện có của blockchain. 

Tính hiệu quả của thuật toán PoH trong việc hỗ trợ khả năng chịu lỗi trong mạng phụ thuộc vào cơ chế mạnh mẽ để đảm bảo tính nhất quán cuối cùng. Việc đảm bảo tính nhất quán cuối cùng mang lại sự an toàn trước những thay đổi chưa từng có do các phân vùng mạng lớn. Các node sẽ phụ thuộc vào cấu trúc hoặc trạng thái của hệ thống để thực thi lệnh giao dịch. Do đó, các node có thể đóng góp nhiều tài nguyên hơn để xử lý khối hiệu quả cùng với việc đưa các khối được xác thực vào sổ cái phân tán. 

Solana cũng tận dụng cơ chế đồng thuận PoH để đưa ra các biện pháp bảo vệ chống lại các vấn đề về khả năng chịu lỗi của Byzantine. Cách tiếp cận đồng thuận mới tránh được các vấn đề phát sinh do hành vi ác ý của các thành viên nhóm tham gia đồng thuận.

>> Xem thêm: Vai trò của DApps trong Web3

So sánh Proof of History với ví dụ về đường sắt (The Railroad Analogy)

Một điểm nổi bật thú vị khác trong phần giới thiệu về thuật toán Proof of History chỉ ra sự tương tự đường sắt được mô tả bởi blockchain Solana. Ví dụ về đường sắt hoặc ví dụ về PoH chứng minh cách bạn có thể xác minh thông tin nhanh hơn với sự nhận thức về thời gian chính xác của các giao dịch. Ví dụ liên quan đến việc một người gửi một bức thư khẩn cấp trên một chuyến tàu đi từ New York và đến Chicago lúc 5 giờ chiều. Trên đường đi, tàu sẽ dừng ở Philadelphia, Pittsburgh và Cleveland. Xét tầm quan trọng của bức thư, người gửi phải xác minh danh tính của đoàn tàu tại mỗi điểm dừng. 

Trong trường hợp của các blockchain khác, bạn sẽ cần thời gian và nguồn lực đáng kể để xác định tính chính xác của thông tin ở mỗi bước. Ví dụ, nhân viên nhà ga tại điểm dừng cuối cùng phải kiểm tra với đồng nghiệp tại các ga trước đó để kiểm tra xem đó có phải là chuyến tàu chở bức thư hay không. Không có bất kỳ dấu hiệu nào trên bức thư, đoàn tàu là dấu hiệu duy nhất để đảm bảo rằng lá thư đến đích của nó. Tham chiếu đến lịch trình tập trung có thể gây ra sai lệch trong toàn bộ quy trình do thông tin không chính xác, dẫn đến sự chậm trễ.

Câu trả lời cho “Làm thế nào để bạn triển khai cơ chếProof of History? ” trong blockchain Solana chứng minh tính hiệu quả của nó trong việc giải quyết vấn đề tương tự về đường sắt. Trong trường hợp của blockchain Solana, bức thư sẽ nhận được một con tem ở mỗi điểm dừng cùng với thông tin chi tiết về thời gian đến. Khi bức thư đến Cleveland, nó sẽ có tem từ New York, Philadelphia và Pittsburgh. Nhân viên nhà ga ở Cleveland có thể đóng dấu bức thư mà không cần hỏi các nhân viên nhà ga khác. Như bạn có thể nhận thấy, blockchain Solana có thể sử dụng PoH để tiết kiệm một lượng tiền và thời gian đáng kể. 

>> Xem thêm: Hashing trong mật mã học

Solana kết hợp Proof of History với Proof of Stake như thế nào?

Mạng blockchain Solana đòi hỏi một cơ chế đồng thuận khác ngoài cơ chế Proof of History, và Proof of Stake là ứng cử viên phù hợp. Tuy nhiên, trình xác thực trong Solana PoS xác thực các giao dịch cho các khối được ký bởi VDF. VDF lấy đầu vào và tạo đầu ra không thể đoán trước mà không có hoạt động thực tế của chức năng. Bạn có thể hiểu cách Solana kết hợp sự đồng thuận PoH với PoS trong thời gian xác thực khối thấp hơn.

Kết luận 

Phần giới thiệu chi tiết về PoH trong bài viết trên cùng với cách hoạt động của nó đã cung cấp sự rõ ràng về tiềm năng của nó. Đây là một cơ chế đồng thuận sáng tạo có thể biến đổi các chỉ số hiệu suất cho các mạng blockchain layer 1. Sự tăng cường về ứng dụng dựa trên blockchain đòi hỏi các mạng cung cấp hiệu suất xử lý thông qua nhanh hơn để tránh các trễ trong việc xác minh không mong muốn. Cơ chế PoH trên mạng blockchain Solana đã cung cấp một giải pháp đơn giản cho các giao dịch blockchain nhanh hơn và hiệu quả về chi phí.

Nó giúp chứng minh thời điểm chính xác mà một giao dịch đã diễn ra, với tham chiếu đến trạng thái của mạng blockchain. Mạng blockchain Solana sử dụng VDF để tối ưu hóa việc sử dụng thời gian trong mạng lưới blockchain. Lý thuyết về khái niệm cốt lõi của PoH mang lại những lợi ích đáng tin cậy để mở rộng hệ thống blockchain với các trường hợp sử dụng đổi mới. Hãy theo dõi BlockchainWork để tìm hiểu hiểu thêm về Proof of History và các cơ chế đồng thuận khác một cách chi tiết cùng những thông tin hữu ích khác ngay hôm nay!

BlockchainWork biên dịch

Nguồn: 101 Blockchains

• Tìm hiểu thêm về BlockchainWork tại website: https://blockchainwork.net/ 
• Ứng viên nắm bắt cơ hội việc làm tại đây: https://blockchainwork.net/candidate-signup 
• Nhà tuyển dụng kết nối các tài năng trẻ tại đây: https://blockchainwork.net/employer-signup 

>> Có thể bạn quan tâm:

• Layer 1 là gì?
• Web 3.0 có phải là tương lai của Internet không? 
• Cơ chế đồng thuận (consensus mechanism) trong blockchain là gì?