Quy trình Xác thực trong Blockchain: Hướng dẫn Toàn diện cho Các Định dạng

Vai Trò Cơ Bản Của Các Người Xác Thực Trong Blockchain

Các validator có trách nhiệm thêm các khối mới và xác minh các giao dịch trong các khối được đề xuất, do đó đóng vai trò thiết yếu trong việc vận hành blockchain.

Một trình xác thực đóng vai trò quan trọng trong việc xác thực giao dịch trong các cơ chế đồng thuận blockchain như bằng chứng cổ phần (PoS) và bằng chứng quyền lực (PoA). Công việc của họ là xác minh rằng các giao dịch mới tuân thủ các quy tắc của mạng và đảm bảo rằng người gửi có đủ quỹ để hoàn thành giao dịch.

Các validator cũng đảm bảo an ninh cho blockchain bằng cách giám sát liên tục các hoạt động độc hại, chẳng hạn như chi tiêu gấp đôi. Thuật ngữ "chi tiêu gấp đôi" ám chỉ việc sử dụng cùng một đơn vị tiền điện tử hai lần. Các blockchain ngăn chặn vấn đề này bằng cách kết nối sổ cái mở với các thuật toán mật mã.

Để bù đắp cho công việc của họ, các trình xác thực nhận thanh toán bằng tiền điện tử gốc của blockchain tương ứng. Ví dụ, các trình xác thực trên blockchain Solana nhận thanh toán bằng SOL.

Cách hoạt động của các Validator trong Hệ thống PoS

Các validator PoS kiểm tra xem các giao dịch trong khối được đề xuất có hợp lệ hay không, thêm khối vào blockchain và duy trì các bản ghi cập nhật của sổ kế toán. Nhờ vào sự đóng góp của họ, họ nhận được phần thưởng bằng tiền điện tử gốc.

Trong các blockchain dựa trên PoS, các validator đóng vai trò ba chức năng chính: khách hàng xác thực, nhà điều hành nút và số lượng tham gia. Một khách hàng xác thực là một ứng dụng phần mềm duy trì và sử dụng các khóa riêng để xác minh trạng thái của blockchain. Nhà điều hành nút là một cá nhân hoặc thực thể chạy và quản lý phần mềm và phần cứng của khách hàng xác thực. Số lượng tham gia đề cập đến tiền điện tử được gửi làm bảo đảm bởi một cá nhân hoặc thực thể để trở thành validator.

Một trình xác thực được chọn ngẫu nhiên từ tổng nhóm đề xuất một khối. Trình xác thực này chuẩn bị khối và truyền đạt nó đến toàn bộ mạng. Cộng đồng các trình xác thực phê duyệt các giao dịch được đề xuất trong khối. Quan trọng là chỉ có các giao dịch đã được xác minh mới đạt được sự hoàn tất.

Trên blockchain Ethereum, tổng số các validator được chia thành nhiều tập hợp con để xử lý nhiều khối đồng thời và tăng tốc độ xác thực giao dịch. Chức năng của các validator đồng thuận về trạng thái của blockchain được gọi là đồng thuận.

Cũng có các blockchain sử dụng cơ chế đồng thuận chứng minh cổ phần (DPoS), nơi người dùng trong mạng bỏ phiếu để chọn các đại biểu xác thực khối tiếp theo. So với PoS, DPoS cung cấp một hệ thống quản trị được cấu trúc tốt hơn và sự đồng thuận nhanh hơn, vì nó giảm số lượng người xác thực mà không làm giảm tính phi tập trung. Các đại biểu phân phối phần thưởng kiếm được cho người dùng đã chọn họ.

Hoạt động của các Validator trong Hệ thống PoA

Trong các blockchain PoA, một nhóm các validator được chọn bởi danh tính của họ phê duyệt các giao dịch và tạo ra khối mới.

Một cơ chế đồng thuận PoA bao gồm một nhóm nhỏ các validator được chọn trước có nhiệm vụ tạo ra các khối mới và duy trì tính xác thực của mạng. Hệ thống này hoạt động tốt trong các blockchain riêng tư hoặc doanh nghiệp nơi mà các cá nhân hoặc thực thể đáng tin cậy được chọn làm validator và việc phi tập trung không phải là ưu tiên.

Để tham gia vào một mạng PoA với tư cách là một người xác thực, thường cần có một danh tính chính thức trên blockchain, một mối quan hệ với tổ chức chủ nhà và không có tiền án. Sau khi gia nhập, họ được giao trách nhiệm xác thực giao dịch và thêm các khối vào blockchain.

Trong các mạng PoS, các validator chạy phần mềm chuyên dụng để quản lý giao dịch và tạo khối. Các validator thường được chọn dựa trên sự tham gia của họ để đề xuất các khối. Trong một số hệ thống, một validator được chọn làm "nút lãnh đạo" cho mỗi khối và chịu trách nhiệm đề xuất nó đến mạng.

Lãnh đạo này được xác thực bởi các trình xác thực khác thông qua sự đồng thuận, đảm bảo tính hợp lệ của khối trước khi thêm nó vào chuỗi khối. Các tiêu chí và quy trình để chọn nút lãnh đạo này có thể khác nhau đáng kể giữa các triển khai PoS khác nhau.

Nếu một nút xác thực phê duyệt một giao dịch độc hại hoặc gian lận, nó có thể bị xử phạt bằng cách bị loại khỏi danh sách các nút xác thực trong một khoảng thời gian nhất định hoặc thậm chí bị cấm vĩnh viễn.

Sự khác biệt giữa Thợ mỏ và Người xác thực

Trong các blockchain PoW như Bitcoin, các thợ mỏ xác thực và thêm giao dịch thông qua việc khai thác, trong khi các nút khác hoạt động như những người xác thực kiểm tra giao dịch và khối mà không đóng góp vào quá trình khai thác. Mặt khác, các nhà xác thực trong các hệ thống dựa trên sự tham gia phê duyệt giao dịch và tạo ra các khối dựa trên sự tham gia của họ, mà không cần tính toán cường độ cao.

Cả thợ mỏ và người xác thực đều đảm bảo tính chính xác của các giao dịch và thêm các khối vào blockchain. Tuy nhiên, trách nhiệm và cách thức hoạt động của họ khác nhau tùy thuộc vào loại blockchain mà họ hoạt động.

Trong các hệ thống PoW, các thợ mỏ giải các câu đố toán học phức tạp để thêm các khối. Trong quá trình này, họ xác thực các giao dịch bằng cách đưa chúng vào các khối mà họ khai thác. Việc giải các câu đố này đòi hỏi một sức mạnh tính toán khổng lồ trong khi cạnh tranh với các thợ mỏ khác. Thợ mỏ giải quyết vấn đề trước tiên có thể thêm khối của mình vào blockchain và nhận được phần thưởng là tiền điện tử bản địa hoặc phí giao dịch.

Các validator có nhiệm vụ xác thực giao dịch trên các blockchain PoS và PoA. Trên các blockchain PoS như Ethereum, họ được chọn dựa trên số lượng coin mà họ đã gửi làm đảm bảo. Ngược lại, trên các blockchain PoA, họ được chọn dựa trên uy tín và danh tính của mình. Hệ thống thưởng cho các validator vì đã xác nhận giao dịch và duy trì hành vi trung thực.

Quy trình để Vận hành một Nút Xác thực

Bắt đầu hoạt động như một nút xác thực bao gồm một quy trình sáu bước. Bao gồm chọn một blockchain, cấu hình phần cứng, cài đặt phần mềm, tham gia như một xác thực viên, theo dõi nút và quản lý phần thưởng.

Để vận hành một nút xác thực một cách hiệu quả, cần thực hiện các bước sau:

Chọn một blockchain

Bước đầu tiên là chọn một blockchain, tốt nhất là một blockchain có khối lượng giao dịch cao và nhu cầu về các validator.

Cấu hình phần cứng

Để vận hành nút, các validator sẽ cần một thiết bị với đủ RAM, dung lượng lưu trữ và sức mạnh xử lý. Mỗi blockchain có các thông số kỹ thuật riêng về yêu cầu phần cứng.

Cài đặt phần mềm

Người xác thực phải cài đặt và cấu hình phần mềm cho blockchain đã chọn. Tất cả các blockchain sử dụng các chương trình xác thực khác nhau. Việc giữ cho phần mềm được cập nhật và sử dụng mật khẩu mạnh để bảo vệ các nút xác thực khỏi những nỗ lực hack là rất quan trọng.

Tham gia làm validator

Các blockchain PoS yêu cầu người dùng gửi số lượng tiền điện tử cần thiết và tham gia vào mạng như một validator. Ngược lại, trong các blockchain PoA, cần có bằng chứng danh tính để tham gia. Một số blockchain yêu cầu các validator tham gia vào một nhóm xác thực cụ thể.

Giám sát nút

Các trình xác thực phải liên tục giám sát nút của họ để đảm bảo hoạt động tốt và khắc phục bất kỳ vấn đề nào có thể phát sinh.

Quản lý phần thưởng

Các blockchain trả cho các validator dưới dạng tiền điện tử. Các validator phải hiểu rõ cấu trúc thưởng và quy trình để yêu cầu chúng.

Xu Hướng Nổi Bật và Đổi Mới trong Xác Thực Blockchain

Nhu cầu về các giải pháp an toàn, có khả năng mở rộng và thực tiễn hơn đang thúc đẩy sự phát triển và tiến bộ đáng kể trong xác thực blockchain.

Một xu hướng quan trọng là sự phát triển của các phương pháp đồng thuận vượt ra ngoài các mô hình truyền thống PoW và PoS. Các giao thức như proof of burn (PoB), PoA và proof of space (PoSpace) cung cấp các phương pháp xác thực đặc trưng tập trung vào sự tham gia của người dùng, an ninh và hiệu quả năng lượng.

Một đổi mới khác là việc sử dụng các bằng chứng không biết, cải thiện bảo mật và quyền riêng tư cho phép các xác thực viên xác nhận giao dịch mà không tiết lộ dữ liệu cơ sở. Ngoài ra, các giải pháp tương tác đang được phát triển để tạo điều kiện cho việc giao tiếp và chuyển giá trị giữa các nền tảng blockchain khác nhau, thúc đẩy một hệ sinh thái blockchain tích hợp và hiệu quả hơn.

Những tiến bộ này đã khai mạc một kỷ nguyên mới của công nghệ blockchain, khiến cho các blockchain trở nên có thể áp dụng rộng rãi hơn, dễ tiếp cận hơn và bền vững hơn trong nhiều ngành công nghiệp.