TL；DR

• tiêu đề phụ

• Không phải tất cả các chuỗi khối đều gây ra mức tiêu thụ năng lượng lớn và mọi người thường nghĩ rằng cơ chế đồng thuận là một sự lãng phí tài nguyên thuần túy;

• Các cơ chế đồng thuận chính là Pow và PoS, cả hai đều có lộ trình thực hiện hoàn toàn khác nhau, so với PoW, mức tiêu thụ năng lượng của PoS thường có thể tiết kiệm khoảng 99%, điều này cũng khiến PoS trở thành lựa chọn thân thiện với môi trường hơn;

• Cơ chế PoW đảm bảo an ninh mạng thông qua sức mạnh tính toán (khai thác), nhưng tiêu tốn rất nhiều điện năng;

• Cơ chế PoS duy trì sự ổn định của mạng thông qua cơ chế cam kết và phạt;

• Việc Ethereum chuyển sang đồng thuận PoS sẽ giảm mức tiêu thụ năng lượng hơn 99%;

• Mô hình bảo mật chia sẻ PoS của Polkadot là một giải pháp thay thế hiệu quả hơn cho cơ chế đồng thuận PoW;

Một tính toán sơ bộ cho thấy mức tiêu thụ năng lượng kết hợp của Moonbeam và Polkadot sẽ chỉ sử dụng 0,001% cơ chế đồng thuận PoW của Ethereum

Như hầu hết những người đam mê đều biết, chuỗi khối là một cơ sở dữ liệu được duy trì và chia sẻ giữa nhiều máy tính tạo thành một mạng duy nhất. Để một chuỗi khối hoạt động bình thường, mọi người tương tác với nó phải xem cùng một dữ liệu, nghĩa là mọi máy tính trên mạng phải đồng ý về từng khối trên chuỗi và trạng thái tổng thể của nó. Để đảm bảo có thể đạt được thỏa thuận đồng thuận, chuỗi khối cần có cơ chế đồng thuận.

Có nhiều tranh luận xung quanh các cơ chế đồng thuận này, chủ yếu tập trung vào mức tiêu thụ năng lượng hoặc hiệu quả mà mỗi cơ chế mang lại. Mức tiêu thụ năng lượng này được so sánh với cơ sở dữ liệu vật lý và các công nghệ hiện có khác, nhưng thường không được đưa vào so sánh mà thay vào đó được coi là lãng phí trực tiếp, có tác động tiêu cực đến tính bền vững toàn cầu.

tiêu đề cấp đầu tiên

1

tiêu đề cấp đầu tiên

Khái niệm cơ bản về chuỗi khối và quan niệm sai lầm về năng lượng

Có một quan niệm sai lầm phổ biến về chuỗi khối rằng tất cả các chuỗi khối đều là những nguồn năng lượng khổng lồ có tác động đáng kể đến biến đổi khí hậu. Trên thực tế, tiêu dùng phụ thuộc vào cơ chế đồng thuận. Không phải tất cả các chuỗi khối đều giống nhau và hầu hết chúng đều khá hiệu quả. Ngoài ra, những so sánh này thường quên tính đến các hệ thống đã được thay thế bằng cơ sở dữ liệu phi tập trung và năng lượng bù trừ tiêu thụ.Hai cơ chế đồng thuận phổ biến nhất hiện nay là Proof-of-Work (sau đây gọi là PoW) và Proof-of-Stake (sau đây gọi là PoS). thường xuyên,So với PoW, PoS có thể tiết kiệm khoảng 99% mức tiêu thụ năng lượng, điều này cũng khiến PoS trở thành lựa chọn thân thiện với môi trường hơn.

Tóm lại là:

• Proof of Work và Proof of Stake

• Proof of Work (PoW) và Proof of Stake (PoS) là hai loại cơ chế đồng thuận chính

• tiêu đề phụ

bằng chứng làm việc

bằng chứng làm việc

Cơ chế Proof of Work (PoW) đã được thử nghiệm trong nhiều năm và đã chứng tỏ hiệu quả trong việc cung cấp bảo mật và phân cấp. Proof-of-work có thành tích xuất sắc được coi là cách an toàn nhất để xây dựng và duy trì chuỗi, bằng chứng là trạng thái của chuỗi khối Bitcoin và Ethereum.

Nói chung, bằng chứng công việc hoạt động để làm cho mạng an toàn hơn bằng cách làm cho việc dự đoán ai sẽ tạo khối tiếp theo trở nên khó khăn hơn. Điều đó có nghĩa là, sẽ rất khó để các cá nhân hoặc tổ chức độc hại chèn các khối lừa đảo. Trong Proof of Work, phần lớn năng lượng được sử dụng để chọn ai là tác giả của khối tiếp theo.

Khai thác bảo mật mạng PoW

Quá trình này là khai thác. Cách thức hoạt động của nó là người khai thác luôn phải "làm việc" với tốc độ cao hơn so với kẻ tấn công để cung cấp bảo mật cho chuỗi. Trên thực tế, để vượt trội hơn các tác nhân độc hại, một công cụ khai thác không chỉ phải có phần cứng hiệu quả vì những kẻ tấn công cũng có thể sử dụng nó mà còn phải có sức mạnh tính toán cao hơn, điều này thường dẫn đến mức tiêu thụ năng lượng cao hơn. Cuối cùng, máy tính của người khai thác phải chứng minh rằng nó đã sử dụng nhiều sức mạnh tính toán hơn kẻ tấn công để giải câu đố, do đó đảm bảo tính bảo mật của mạng bằng cách ngăn chặn hành vi nguy hiểm trong mạng.

tiêu đề phụ

bằng chứng cổ phần

Không giống như PoW, Proof of Stake (PoS) thường không yêu cầu các cá nhân cạnh tranh trong việc tích lũy sức mạnh tính toán để tham gia mạng. Thay vào đó, những người tham gia mạng cần thế chấp tài sản làm tài sản thế chấp để có thể xác minh các khối trong chuỗi.

PoW tập trung vào việc làm cho hệ thống khó tham gia, trong khi PoS tập trung vào việc làm cho hệ thống trở nên bất lợi về mặt kinh tế khi tham gia. PoS càng lớn và càng có giá trị thì chi phí tấn công càng cao.

Đặt cược bảo vệ mạng PoS

tiêu đề cấp đầu tiên

2

tiêu đề cấp đầu tiên

Chứng minh hiệu quả của Moonbeam thông qua thiết kế bằng chứng về quyền và lợi ích của Polkadot

Hệ thống PoS của Polkadot sử dụng mô hình bảo mật được chia sẻ, cung cấp cơ chế đồng thuận hiệu quả hơn so với hệ thống PoS chung. Một báo cáo nghiên cứu gần đây từ Messari đã xác nhận rằng mức tiêu thụ năng lượng của Polkadot nhỏ hơn nhiều so với các đối thủ cạnh tranh PoW và PoS khác.

tiêu đề cấp đầu tiên

3

tiêu đề cấp đầu tiên

So sánh tác động đến môi trường

Cả PoW và PoS đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng và tác động của cái trước đối với môi trường thường lớn hơn cuộc tranh luận về việc có nên hỗ trợ cái sau hay không. Điều này đã trở thành một vấn đề lớn hơn khi số lượng người dùng web đã tăng lên trong những năm gần đây.

May mắn thay, khi tác động môi trường của việc khai thác trở thành điểm chỉ trích chính đối với blockchain trong giới học thuật và giới truyền thông, ngày càng có nhiều nhóm mới và cũ bắt đầu dựa vào PoS. Một nhóm như vậy là Ethereum Foundation, hiện đang trong giai đoạn cuối của quá trình chuyển đổi sang PoS và do đó sắp kết thúc cuộc tranh luận quan trọng nhất chống lại chuỗi khối của nó. Quá trình chuyển đổi của nhóm diễn ra vào thời điểm quan trọng, vì mức tiêu thụ năng lượng của sự đồng thuận PoW của Ethereum đã tăng lên đáng kể trong hai năm qua, như thể hiện trong biểu đồ bên dưới.

tiêu đề cấp đầu tiên

4

tiêu đề cấp đầu tiên

• Tác động môi trường của PoW: Ethereum

• Ethereum đang trong quá trình chuyển đổi từ cơ chế đồng thuận PoW sang PoS

• Các ước tính cho thấy mức tiêu thụ PoW hàng năm là khoảng 84,4 TWh và một giao dịch Ethereum tương đương với khoảng 20.000 giờ video trên YouTube

Việc chuyển sang đồng thuận PoS sẽ giảm hơn 99% mức tiêu thụ năng lượng của họ

Digiconomist là một nền tảng để tạo ra các chỉ số về các dự án và xu hướng kỹ thuật số từ góc độ kinh tế. Một chỉ số thường được trích dẫn, cả trong giới học thuật và phương tiện truyền thông, được xuất bản bởi nền tảng, cho thấy Ethereum tiêu thụ khoảng 84,4 TWh mỗi năm (tại thời điểm viết bài). Ngoài ra, nền tảng này cũng ước tính rằng lượng khí thải carbon của một giao dịch Ethereum tương đương với 119,68 kg carbon dioxide, gần tương đương với việc xem 19.947 giờ video trên YouTube hoặc 265.252 giao dịch VISA. Mặc dù những so sánh này dựa trên ước tính, nhưng những con số này phản ánh tác động to lớn của PoW đối với môi trường.

tiêu đề cấp đầu tiên

5

tiêu đề cấp đầu tiên

• Tác động môi trường của PoS: Moonbeam

• Mô hình bảo mật chia sẻ PoS của Polkadot, mà Moonbeam thuộc về, cung cấp một giải pháp thay thế hiệu quả hơn cho cơ chế đồng thuận PoW.

Các tính toán sơ bộ cho thấy Moonbeam và Polkadot cùng nhau sẽ chỉ sử dụng 0,001% cơ chế đồng thuận PoW của Ethereum.

Để so sánh đầy đủ PoW và PoS, chúng ta cần xem xét dữ liệu từ một chuỗi khối đang hoạt động. Với mục đích này, chúng tôi đã tính toán Moonbeam, một chuỗi song song hợp đồng thông minh tương thích với Ethereum trên Polkadot. Do Polkadot cung cấp hệ thống bảo mật chia sẻ chuỗi song song, Moonbeam tiêu thụ ít năng lượng hơn nhiều so với PoS thông thường. Do đó, chúng tôi đã đánh giá quá cao tổng mức tiêu thụ năng lượng của Polkadot và Moonbeam.

Polkadot cung cấp một đề xuất giá trị duy nhất cho các dự án muốn tham gia mạng của nó. Các nhóm có thể thuê các vị trí parachain và kết nối với chuỗi chuyển tiếp Polkadot được bảo vệ bởi trình xác nhận, thay vì tiêu tốn năng lượng và tài nguyên để duy trì một mạng riêng biệt với "thợ đào" của họ. Những người xác thực này cam kết DOT và thực hiện hai chức năng chính: xác minh thông tin được cung cấp bởi những người thu thập chuỗi song song trong khối và tham gia vào cơ chế đồng thuận PoS để tạo ra các khối cho chuỗi chuyển tiếp, do đó cung cấp bảo mật chung cho tất cả những người tham gia trong hệ sinh thái .

Moonbeam, với tư cách là một parachain trên Polkadot, dựa vào chuỗi chuyển tiếp Polkadot để cung cấp bảo mật và có một số người đối chiếu để cho người xác nhận biết mạng được cập nhật như thế nào. Để so sánh tác động môi trường của PoS và PoW, chúng tôi cung cấp các tính toán sau về mức tiêu thụ năng lượng của Polkadot và Moonbeam. Do không có dữ liệu đáng tin cậy về mức tiêu thụ năng lượng trên Polkadot và do các yếu tố khác khiến việc tính toán khá khó khăn nên các ước tính chúng tôi cung cấp không hoàn toàn chính xác và nên được ước tính quá cao.

tiêu đề cấp đầu tiên

6

tiêu đề cấp đầu tiên

Proof of Stake (PoS) thân thiện với môi trường hơn

Dựa trên các lập luận trên, PoS chắc chắn thân thiện với môi trường hơn PoW.

Tiến thêm một bước nữa, nhiều dự án sử dụng PoS đã nỗ lực để làm cho lượng khí thải carbon của họ bằng không. Không chỉ sửa đổi cơ chế đồng thuận để làm cho nó tiết kiệm năng lượng hơn mà còn bù đắp lượng khí thải carbon trong quá khứ bằng cách hỗ trợ các dự án biến đổi khí hậu. Ví dụ: Algorand sử dụng bằng chứng cổ phần thuần túy (PPoS) không chứa bất kỳ hoạt động khai thác nào và hỗ trợ các dự án giải quyết các vấn đề ô nhiễm môi trường. Do đó, nhóm đã thông báo vào tháng 4 năm 2021 rằng chuỗi khối của họ đã đạt mức phát thải carbon bằng không. Một ví dụ khác là Near, công ty đang cố gắng trở thành không có carbon bằng cách sử dụng Bằng chứng cổ phần được ủy quyền (DPoS) và nhóm cũng đang hỗ trợ các dự án bù đắp lượng khí thải carbon.

Các nhà phát triển và người sáng tạo là động lực chính trong việc thúc đẩy các dự án trở nên có ý thức hơn về môi trường. Đặc biệt, những người sáng tạo đã trở nên lo ngại về lượng khí thải carbon của Ethereum do việc khai thác và giao dịch NFT ngày càng tăng trong những năm gần đây. Ví dụ điển hình, một nghệ sĩ người Pháp đã hủy bán tác phẩm nghệ thuật của mình vì anh ta tính toán rằng vài giây để bán 6 tác phẩm nghệ thuật tương đương với mức tiêu thụ điện của xưởng vẽ của anh ta trong hai năm.

Để đối phó với mức tiêu thụ năng lượng và lượng khí thải carbon đáng kinh ngạc này, hơn 3.000 nghệ sĩ đã cùng nhau ủng hộ CleanNFT (NFT được tạo trên PoS). Thực tế là các nhà phát triển và người dùng chuỗi khối không chỉ nhận thức được tác động môi trường của PoW mà còn nỗ lực có ý thức để thúc đẩy công nghệ hướng tới tính trung lập carbon là điều đầy hứa hẹn.