Sự phát minh ra Bitcoin đã đánh dấu một khoảnh khắc quan trọng trong lịch sử tài chính. Thông qua cơ chế lưu hành, khai thác phân quyền, Bitcoin có thể đem lại quyền tự do tài chính cho người dùng, đảm bảo rằng không có giao dịch nào có thể bị kiểm duyệt hoặc đảo ngược bởi bên thứ ba.

Hơn nữa, Bitcoin đã đặt việc phát hành tiền tệ vào tay của mọi người chứ không phải là một thực thể tập trung. Điều này đã cho phép Bitcoin phát triển mạnh như một đồng tiền phi chính trị và một nơi lưu trữ giá trị trên toàn cầu, không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngoài do đó không làm giảm giá trị và hiệu quả của nó.

Khai thác không hoàn toàn tốt

Tuy nhiên, thực tế phổ biến với công nghệ là khi một vấn đề được giải quyết, một vấn đề khác sẽ phát sinh từ các giải pháp. Đây là trường hợp xảy ra với việc khai thác Bitcoin, một hoạt động vô hại mà có thể được thực hiện từ bất kỳ máy tính để bàn thông thường nào. Hiện nay, theo dữ liệu từ Global Cryptocurrency Benchmarking Study của Trường Đại học Cambridge, thì đây là một ngành công nghiệp trị giá hàng tỷ USD với mức tiêu thụ ước tính 288 megawatt.

Sự tăng trưởng liên tục của khai thác tiền mã hóa không chỉ ảnh hưởng đến môi trường của chúng ta mà còn làm hại đến chính các loại tiền mã hóa đó bằng cách thúc đẩy sự tập trung và công nghiệp hóa. Người sử dụng thông thường không thể hy vọng trở thành thợ đào nếu không có sự đầu tư lớn, các trang thiết bị và phần cứng chuyên dụng cũng như kiến thức và kinh nghiệm kỹ thuật nhất định.

Nói một cách đơn giản, quy trình phát hành tiền tệ của Bitcoin không còn nằm trong tay của nhiều người mà thay vào đó, nó dành cho một vài người tham gia chủ chốt. Những thợ đào khổng lồ này giữ tất cả các ưu đãi và có tất cả sức mạnh của mạng lưới.

Vậy chúng ta nên làm gì? Khai thác Proof of Work (bằng chứng công việc) được một số người coi là một phần không thể thiếu của hệ sinh thái tiền mã hóa, nó hoạt động như một cơ chế bằng chứng chống Sybil dễ hiểu có thể duy trì mạng lưới như Bitcoin được an toàn. Những người khác sẽ tranh cãi rằng các phương pháp thay thế có thể đạt được kết quả tương tự nếu không nói là tốt hơn mà không cần phải từ bỏ sự bảo mật hoặc phi tập trung trong tiến trình.

Hôm nay, chúng ta sẽ xem xét một số lựa chọn thay thế phổ biến và ít phổ biến nhất đối với việc khai thác tiền tệ số. Một vài cách trong số này có thể giúp làm giảm hoặc kết thúc việc tập trung khai thác Bitcoin và sự tàn phá môi trường theo sau nó. Chúng ta sẽ nói về các nguồn năng lượng thay thế, các cơ chế đồng thuận mới và các triển khai sáng tạo của Proof of Work.

Năng lượng có thể tái tạo

Vào năm 2016, BBC tiết lộ rằng 70% hashrate Bitcoin nằm ở Trung Quốc. Thật không may, đại đa số điện năng trong nước này được sản xuất bằng cách đốt than, dẫn đến một trong những dấu chân carbon lớn nhất trên thế giới. Bất chấp những nỗ lực gần đây của chính phủ Trung Quốc nhằm giảm các dự án năng lượng than, loại "đá đen bẩn thỉu" này vẫn đang được đốt cháy trên khắp đất nước. Từ nồi hơi công nghiệp đến bếp lò gia dụng, than tạo ra hơn 75% điện năng của quốc gia.

Rõ ràng rằng miễn là việc khai thác vẫn có lợi nhuận, nhiều máy tính khai thác sẽ hoạt động và tiêu thụ nhiều năng lượng hơn. Giải pháp dài hạn có thể không nằm ở phương pháp khai thác / phát hành thay thế mà là với chính bản thân nguồn điện năng.

Do yêu cầu về điện năng tiếp tục gia tăng, rất có thể các thợ đào sẽ bắt đầu hướng đến các nguồn năng lượng tái tạo. Ví dụ như HydroMiner là một công ty khai thác tiền mã hóa sử dụng các trạm thủy điện ở vùng Alps để cung cấp năng lượng cho các hoạt động khai thác của nó. Được biết đến như một trong những nguồn năng lượng hiệu quả và sạch sẽ nhất, điện năng được tạo ra từ thủy điện chỉ thải ra khoảng 5-10% lượng khí CO2 do nhiên liệu hóa thạch truyền thống tạo ra.

Bằng cách sử dụng thủy điện, công ty trả ít tiền điện hơn. Trên thực tế, chi phí điện của công ty thực sự thấp hơn 85% so với giá trung bình của châu Âu – tạo ra sự cạnh tranh với Trung Quốc.

Do gió và năng lượng mặt trời không cung cấp năng lượng ổn định nên thủy điện dường như là nguồn năng lượng phù hợp nhất cho việc khai thác tiền tệ số. Thủy điện tạo ra một lượng điện rất lớn mà không cần phải dựa nhiều vào điều kiện khí hậu, luồng không khí và các quy trình khởi động phức tạp. Chi phí vận hành và bảo trì thường thấp vì các quy trình này hầu như đã được tự động hóa hoàn toàn và không đòi hỏi nhiên liệu.

Proof of Stake

Bằng chứng công việc không phải là cách duy nhất để vận hành một đồng tiền số. Một cơ chế đồng thuận thay thế được gọi là Proof of Stake (PoS - Bằng chứng cổ phần) dựa trên một quá trình gọi là "rèn đúc". Mỗi người dùng có thể "đúc" đồng tiền của mình và có cơ hội được lựa chọn để đúc ra một khối và kiếm được nhiều tiền hơn. Những người sở hữu nhiều loại tiền tệ hơn sẽ nhận được nhiều cơ hội để đúc các khối.

Khái niệm này rất đơn giản: bạn sở hữu càng nhiều coin thì kiếm được càng nhiều coin hơn. Tuy nhiên, trong ứng dụng của nó, Proof of Stake phức tạp hơn và có nhiều biến thể.

Mặc dù ý kiến về vấn đề này khác nhau nhưng thật khó để bỏ qua những lợi ích do Proof of Stake cung cấp, điều quan trọng nhất là tiêu thụ năng lượng thấp hơn. PoS cũng cho phép bất cứ ai tham gia vào mạng lưới mà không có bất kỳ phần cứng hoặc kiến thức kỹ thuật đặc biệt nào, với điều kiện là là để ví / nút tiền tệ của họ hoạt động.

Về mặt an ninh, Proof of Stake cũng mang lại một số ưu điểm rõ ràng hơn. Ví dụ, một thợ đào Proof of Work phải đầu tư vào phần cứng để đào coin. Thường thì điều này có nghĩa là anh ta có một sự quan tâm đặc biệt đến sự vững mạnh và thành công của mạng lưới. Tuy nhiên, bối cảnh tiền mã hóa hiện tại cho phép các thợ đào sử dụng thiết bị của họ để tạo ra lợi nhuận từ các coin khác, đặc biệt là khi sử dụng khai thác GPU.

Mặt khác, Proof of Stake yêu cầu người mua phải mua coin để tham gia mạng lưới, đảm bảo rằng quyền khai thác của mình không thể được sử dụng ở nơi khác. Về mặt an ninh, điều này ngăn ngừa các cuộc tấn công nhất định do sự sụp đổ hoặc gián đoạn của tiền mã hóa sẽ dẫn đến thiệt hại đầu tư vào tay các nhân tố độc hại.

Trong thế giới của Proof of Stake, một số sự triển khai khác nhau đã được tạo ra. Ví dụ như nền tảng Waves sử dụng Hệ thống cho thuê Proof of Stake, trong đó các thợ đào có thể "thuê" từ các token đến các nút đầy đủ để tạo ra doanh thu mà không cần phải sở hữu các nút riêng của mình. Cách tiếp cận tương tự được sử dụng bởi tiền mã hóa DPoS, bỏ phiếu cho người ủy thác để tạo ra các khối và bỏ phiếu cho các quyết định quan trọng.

Các hệ thống tương tự như được áp dụng trong các loại tiền mã hóa Proof of Stake cũng có thể được thực hiện thông qua việc sử dụng Hợp đồng Thông minh.

Hợp đồng thông minh

Một giải pháp thay thế khả thi khác là khai thác thông qua việc sử dụng các hợp đồng thông minh cho token dựa trên Ethereum (ERC-20). Hệ thống này rõ ràng là phụ thuộc vào sự an toàn của Ethereum Blockchain hiện tại được cung cấp bởi một mạng lưới rộng rãi các thợ đào Proof of Work. Các kế hoạch trong tương lai sẽ cho phép Ethereum chuyển sang một hệ thống PoS.

Ví dụ như Minereum là một token dựa trên Ethereum sử dụng hệ thống các hợp đồng thông minh để phát hành và phân phối các token mà không cần áp dụng bất kỳ hệ thống "bằng chứng" nào. Thông báo của họ nói rằng:

"Minereum là token Hợp đồng thông minh đầu tiên tự khai thác. Coin được tạo ra với một công thức toán học. "

Mặc dù cực kỳ hấp dẫn, nhưng thực tế nó vẫn phụ thuộc vào tình trạng của Ethereum Blockchain hoạt động trên hệ thống Proof of Work. Tuy nhiên, đây là một bước đáng chú ý hướng đến một ngành công nghiệp khai thác bền vững hơn, nơi token tiện ích có thể có lịch trình phát hành phức tạp mà không phải dùng đến Blockchain độc lập của riêng mình và chi phí năng lượng liên quan.

Delayed Proof of Work

Delayed Proof of Work (DpoW – bằng chứng công việc trì hoãn) là một khái niệm khá mới trong thế giới khai thác tiền mã hóa. DPoW cho phép bất kỳ tiền mã hóa nào trở nên an toàn như Bitcoin mà không cần phải có một mạng lưới rộng lớn các thợ đào bảo vệ nó.

Delayed Proof of Work dựa trên mạng lưới thứ cấp của các nút công chứng để cung cấp cơ chế an ninh được cải thiện này. Các nút công chứng lấy các hash khối từ Blockchain của một loại tiền tệ và chèn chúng vào Bitcoin Blockchain bằng cách thực hiện giao dịch. Đồng thời, các thông tin về các khối trước đó lưu trữ trên Bitcoin Blockchain được liên tục kiểm tra bởi các nút để đảm bảo mạng lưới tiền tệ.

Bằng cách “đánh dấu” các khối từ các thuật toán mã hóa "yếu" vào Bitcoin Blockchain, chúng có thể trở nên kháng cự với các vectơ tấn công công khai trước đó, trong đó một nhân tố độc hại với một lượng lớn hash power có thể phá vỡ mạng lưới bằng cách “viết lại” thông tin trên đó. Bằng cách đánh dấu thời gian các hash khối trên Bitcoin Blockchain, chúng trở nên không thể biến đổi như Bitcoin và cho phép các nút công chứng xác định được sự tấn công.

Mặc dù khai thác trên các chuỗi này xảy ra thông qua Proof of Work nhưng nó được thực hiện thông qua quá trình tạo khối theo yêu cầu. Một khái niệm khác được đề xuất bởi nhà phát triển DPoW "Jl777", việc tạo khối theo yêu cầu đảm bảo rằng các khối chỉ được khai thác khi một giao dịch cần phải được xử lý. Điều này làm giảm sức mạnh tính toán của các thợ đào và yêu cầu lưu trữ cho các nút. Polycryptoblog, người làm việc với Jl777 giải thích:

"Việc tạo khối theo yêu cầu tiết kiệm năng lượng trên Blockchain của chính nó trong khi dPoW làm cho Bitcoin Blockchain sử dụng năng lượng hiệu quả hơn. Khi một giao dịch được phát hiện trong mempool, quá trình khai thác sẽ bắt đầu. Điều này tiết kiệm năng lượng trên nhiều mặt, lõi CPU không hoạt động khi chúng không khai thác, so sánh với proof of stake. Điều này cũng dẫn đến kích cỡ Blockchain nhỏ hơn do thiếu các khối trống được khai thác, dẫn đến thời gian đồng bộ hóa ít hơn và tiết kiệm không gian và điện năng trong quá trình này".

Proof of Work hữu ích

Một số người cho rằng Proof of Work của Bitcoin vẫn còn hữu ích vì nó bảo vệ mạng lưới. Tuy nhiên, khi nói rằng nó hữu ích chúng ta đang nói đến việc nó có thể tái chế được. Nếu chúng ta có thể tận dụng năng lượng đang bị lãng phí với Proof of Work cho các dịch vụ cần tính toán nhiều khác thì chúng ta không còn lãng phí nó nữa.

Đây là một khái niệm đã được khám phá trong quá khứ bởi các dự án như Gridcoin và FoldCoin. Bằng cách thêm một lớp khuyến khích ở dạng tiền mã hóa, những dự án này cho phép người sử dụng "đào" coin trong khi đóng góp vào các mục đích tốt như nghiên cứu y khoa và nghiên cứu khí hậu. Đây có thể được coi là một trong những trường hợp đầu tiên của PoW hữu ích.

Một coin khác sử dụng hệ thống "Công việc Hữu ích", trong đó sức mạnh tính toán được thay thế bằng không gian lưu trữ. Sách trắng của họ đề cập:

"Chúng tôi đề xuất một giao thức đồng thuận công việc hữu ích, trong đó mạng lưới chọn một thợ đào để tạo ra một khối mới (chúng tôi gọi điều này là quyền biểu quyết của thợ đào) tỷ lệ với lưu trữ của họ hiện đang được sử dụng trong mối quan hệ với phần còn lại của mạng lưới. Chúng tôi thiết kế giao thức Filecoin để các thợ đào đầu tư vào lưu trữ hơn là sức mạnh tính toán để song song hóa việc tính toán khai thác. Thợ đào cung cấp lưu trữ và sử dụng lại các tính toán làm bằng chứng cho việc dữ liệu đang được lưu trữ để tham gia vào sự đồng thuận. "

Phần kết luận

Sự thật là chúng ta không thực sự biết tương lai sẽ ra sao. Khi Satoshi Nakamoto viết sách trắng Bitcoin, ông ta không hình dung được các thợ đào ASIC hay các bể đào và chắc chắn ông không hình dung được ngành công nghiệp khai thác 288 megawatt.

Tuy nhiên, nếu nhu cầu nảy sinh sáng chế, các giải pháp liệt kê ở trên cho thấy nhu cầu rõ ràng về một giải pháp thay thế cho định mức hiện tại. Dù đó là các nguồn năng lượng xanh đang được khám phá bởi HydroMiner, một triển khai Proof of Stake hoặc một cái gì đó khác hoàn toàn, có một điều chắc chắn: bối cảnh hiện tại không bền vững.

Nguồn cointelegraph

Dịch Công nghệ tiền ảo

(xin vui lòng tôn trọng người dịch nếu có sử dụng lại bài viết)