Dù Bitcoin, Ethereum là những blockchain trụ cột trong thế giới tiền mã hóa nhưng gặp nhiều vấn đề trong quá trình phát triển như thường xuyên bị tắc nghẽn, phí giao dịch cao và khả năng mở rộng bị hạn chế. Sự xuất hiện của Solana đã mở ra kỷ nguyên mới cho mạng lưới blockchain với sự bảo mật, phi tập trung và quy mô mở rộng. Solana đã trở thành blockchain có hiệu suất giao dịch vượt trội và nhanh nhất trên thế giới. Điều khiến cho Solana trở nên khác biệt củng cố vị thế trong mạng lưới blockchain nằm ở cơ chế đồng thuận PoH. Vậy cơ chế đồng thuận Proof of History(POH) là gì? Cách thức hoạt động ra sao? Hãy cùng Bitreviews khám phá trong bài viết hôm nay nhé!
Cơ chế đồng thuận Proof of History(POH) là gì?
Là thuật toán đồng thuận được Solana phát triển nhằm trật tự và thời gian của các giao dịch diễn ra trên blockchain. Công nghệ này giúp các trình xác thực trên mạng Solana có thể tạo các khối tiếp theo mà không cần sự phối hợp với mạng trước đó dựa vào timestamp và thứ tự của các giao dịch đã nhận được. Trong đó, node đóng vai trò giúp lưu trữ, truyền tải và bảo quản dữ liệu blockchain an toàn. Để một blockchain tồn tại và vận hành thì các node trên mạng đóng một vị trí vô cùng quan trọng. Timestamps hay dấu thời gian rất cần thiết cho blockchain giúp đồng bộ hóa dữ liệu để xác minh tính hợp lệ của các giao dịch.
Nếu như các blockchain trước đó như Bitcoin hay Ethereum đều phải mất thời gian để các node đạt được sự đồng thuận về thứ tự giao dịch. Điều này gây ra độ trễ trong việc xử lý các giao dịch, tăng thêm chi phí vận hành và khả năng mở rộng bị chế. Tuy nhiên với cơ chế PoH của Solana cho phép các Validator Node sắp xếp một số lượng lớn giao dịch vào một block loại bỏ sự rườm rà trong việc xác thực giao dịch. Do đó các Validator Node trên mạng có thể xử lý nhiều giao dịch hơn trong cùng một thời gian.
Trong cơ chế hoạt động Solana, Proof of History (PoH) đóng vai trò quan trọng giúp giảm tải cho các nút mạng trong các quá trình xử lý khối nhờ bổ sung Timestamps vào blockchain. POH giải quyết vấn đề về thời gian trong quá trình xác thực giao dịch khiến cho blockchain hoạt động hiệu quả hơn khi xử lý được nhiều giao dịch mỗi giây với chi phí thấp. Điều này khiến cho Solana trở thành nền tảng blockchain mã nguồn mở có hiệu suất cao có khả năng mở rộng lên đến 700.000 TPS và thời gian tạo block mới 400ms.
Để đạt được sự đồng thuận về thời gian và trình tự các giao dịch diễn ra là một thách thức lớn với Solana. Đặc biệt là khi các node không tin tưởng vào Timestamp nhận được từ các node trong mạng. Tuy nhiên, POH đã giúp Solana giải quyết vấn đề này bằng cách hàm băm SHA256 để thực hiện các giao dịch trên mạng đều được mã hóa. Khi đó, SHA256 sẽ nhận được một đầu vào và tạo duy nhất một đầu ra. Solana sẽ lấy đầu ra của một giao dịch để làm đầu vào cho lần hashing tiếp theo.
Quá trình hashing này tạo ra một chuỗi giao dịch được mã hóa liên tục với thứ tự rõ ràng và có thể xác minh được. Nhờ đó, mạng Solana có thể tin tưởng thứ tự của các giao dịch được tạo ra. Các Validator Node chỉ cần thêm bổ sung các giao dịch vào một block mà không cần quá trình thêm Timestamp thủ công. Vì vậy, Proof of History được tạo ra nhằm đảm bảo tính liên tục về thứ tự giao dịch, tăng tốc độ xử lý và xác minh các giao dịch cũng như giảm độ trễ về thời gian chờ đồng bộ giữa các node trên mạng.
Cách thức hoạt động của cơ chế Proof of History(POH)
Về cơ chế vận hành của thuật toán PoH đó là thiết lập đồng hồ mật mã đánh dấu thời gian cho từng giao dịch diễn ra theo trật tự hợp lệ. Quá trình này sử dụng một hàm trễ có thể xác minh (VDF) với Solana là sử dụng hàm băm SHA-256 tạo ra một chuỗi giao dịch liên tục, sao cho mỗi output là input tiếp theo. Chu kỳ với số lần lặp lại và trạng thái sẽ được ghi lại tạo ra một timestamp độc đáo. POH là bằng chứng ghi lại các giao dịch xảy ra trong lịch sử mà không ai có thể sửa đổi được.
Mỗi validator node trong mạng lưới đều có VDF riêng và khi một giao dịch được gửi đến mạng, các node sẽ bắt đầu chạy VDF của riêng nó. Sau đó, các node sẽ tiếp tục chạy VDF cho đến khi tạo một đầu ra có thể xác minh được. Thực chất, VDF dùng để giải quyết các hàm băm nhằm tạo ra một khối mới nhưng Solana sử dụng các đầu ra lặp lại của SHA256 để đánh dấu thời gian cho phép các node trong mạng xác minh giao dịch nhanh hơn.
Các dữ liệu ghi lại được mã hóa dưới dạng cấu trúc dữ liệu có thể kiểm chứng. Khi mọi thông tin liên quan đều được lưu lại, các dữ liệu input có thể được chèn vào và băm cùng với trạng thái đảm bảo rằng dữ liệu đã được tạo trước lần chèn tiếp theo. Cấu trúc dữ liệu này được đảm bảo cả về thời gian và thứ tự của các giao dịch. Dù chu trình đã ghi lại được tạo trên một lõi CPU duy nhất nhưng kết quả output có thể được xác minh song song.
Dữ liệu có thể được chèn thêm vào chuỗi PoH bằng cách gắn thêm mã hash của dữ liệu của giao dịch tạo ra trước đó. Những dữ liệu input, state, hash hay count đều được công khai. Trong đó dữ liệu input vào Proof of History có thể tham chiếu ngược lại chính nó. Mỗi khối hay giao dịch sẽ mang theo một dấu thời gian được liên kết với chuỗi hàm băm, giá trị đều phụ thuộc vào đầu ra trước đó. Mọi sự thay đổi nào ở khối hoặc giao dịch cũng sẽ ảnh hưởng đến chuỗi băm khiến việc giả mạo trở nên cực kỳ khó khăn.
Khác với PoS hay PoW cần sự đồng thuận của các node trên mạng cùng lúc thì với PoH không cần mọi node đồng thuận cùng lúc. Mỗi node có thể xác minh dấu thời gian dựa trên chuỗi băm mà nó tự chạy hoặc dựa trên chuỗi băm do các node uy tín khác cung cấp. Điều này giúp rút ngắn đáng kể quá trình xác thực giao dịch. Bằng việc cung cấp một cơ chế mạnh mẽ đảm bảo tính nhất quán giúp chống lỗi trong mạng lưới. Các validator có thể tin tưởng vào cấu trúc của hệ thống để xác định thứ tự các giao dịch.
Nhờ cấu trúc và cách thức hoạt động độc đáo nên cơ chế đồng thuận Proof of History(POH) giúp mạng lưới Solana có thể xử lý được khối lượng lớn giao dịch mà vẫn duy trì mức phí thấp. Khi số lượng giao dịch tăng lên thì hệ thống vẫn có thể đáp ứng được mà không gặp phải vấn đề tắc nghẽn mạng. Mỗi giao dịch được gắn dấu thời gian liên kết với chuỗi băm nên bất kỳ sự thay đổi nào cũng dễ dàng bị phát hiện. Không chỉ đóng vai trò quan trọng trong mạng Solana mà PoH còn có nhiều ứng dụng trong các dự án DeFi đến NFT và các ứng dụng Web3 đồng thời cho phép phát triển dApp với trải nghiệm mượt mà hơn.
