Những thách thức của sự đồng thuận phi tập trung trong blockchain

###Vấn đề của các tướng Byzantine và khả năng chịu lỗi

Kể từ khi ra đời của crypto-monnaies vào năm 2008, blockchain đã trở thành yếu tố trung tâm trong kiến trúc của chúng. Những hệ thống phi tập trung này, được quản lý bởi một mạng lưới phân phối các nút, đã cho phép tạo ra các hệ sinh thái kinh tế không có trung gian. Tuy nhiên, việc đạt được sự đồng thuận trên những mạng lưới phân phối này vẫn là một thách thức lớn.

###Nghịch lý của các tướng quân Byzantine

Vấn đề này, được khái niệm vào năm 1982, minh họa cho khó khăn trong việc giao tiếp trong một nhóm các tướng lĩnh Byzantine đang cố gắng phối hợp một cuộc tấn công. Các tướng lĩnh, phân tán xung quanh một thành phố, phải quyết định tập thể xem có tấn công hay rút lui. Thách thức nằm ở độ tin cậy của việc giao tiếp, các thông điệp có thể bị trì hoãn, mất tích hoặc bị làm giả bởi những kẻ xấu.

Vấn đề này bao gồm ba yêu cầu cơ bản: một quyết định nhị phân giữa tấn công hoặc rút lui, tính không thể đảo ngược của quyết định một khi đã được đưa ra, và sự cần thiết của một thỏa thuận nhất trí với việc thực hiện đồng bộ.

Trong bối cảnh blockchain, mỗi tướng đại diện cho một nút của mạng, và mục tiêu là đạt được sự đồng thuận về trạng thái của hệ thống. Sự thành công đòi hỏi ít nhất hai phần ba số nút trung thực và đáng tin cậy.

###Tolerance đối với lỗi Byzantine (BFT)

BFT là khả năng của một hệ thống hoạt động bất chấp sự hiện diện của các nút bị lỗi hoặc độc hại. Nhiều giải pháp cho vấn đề các tướng quân Byzantine đã dẫn đến các phương pháp khác nhau để đạt được khả năng chịu lỗi trong các blockchain, tạo ra các thuật toán đồng thuận.

###Các thuật toán đồng thuận blockchain

Một thuật toán đồng thuận định nghĩa cơ chế mà một mạng blockchain đạt được sự đồng thuận. Phổ biến nhất là bằng chứng công việc (PoW) và bằng chứng cổ phần (PoS).

Giao thức PoW, mặc dù có trước các loại tiền điện tử, đã được điều chỉnh để tạo ra một hệ thống BFT hiệu quả. Mặc dù có khả năng chịu lỗi không tuyệt đối, PoW đã chứng tỏ là một trong những triển khai an toàn nhất cho các mạng blockchain, nhờ vào quy trình khai thác tốn kém và các kỹ thuật mã hóa cơ bản.

###Ứng dụng vượt ra ngoài blockchain

Các hệ thống BFT tìm thấy ứng dụng trong nhiều lĩnh vực quan trọng như hàng không, vũ trụ và năng lượng hạt nhân. Trong thế giới tiền điện tử, một giao tiếp mạng hiệu quả và cơ chế đồng thuận vững chắc là điều cần thiết cho bất kỳ hệ sinh thái blockchain nào.

Mặc dù các thuật toán hiện tại vẫn còn những hạn chế, đặc biệt là về khả năng mở rộng, các phương pháp PoW và PoS cung cấp những giải pháp thú vị như là các hệ thống BFT. Tiềm năng đổi mới của chúng tiếp tục truyền cảm hứng cho những tiến bộ mới trong lĩnh vực công nghệ phân tán.