Ouroboros Praos và Peras, chúng là gì?
Ngày 15 tháng 11 năm 2024
Vào ngày 13 tháng 10 năm 2024, Input Output đã giới thiệu Ouroboros Peras, một bản nâng cấp của Ouroboros Praos, nhằm giải quyết vấn đề về thời gian hoàn tất giao dịch, đó là khoảng thời gian cần thiết để một giao dịch được xác nhận đầy đủ mà không có bất kỳ rủi ro nào bị đảo ngược.
Vậy Ouroboros là gì? Đây thực sự là giao thức bằng chứng cổ phần an toàn đầu tiên được chứng minh là an toàn và là giao thức Blockchain đầu tiên được xây dựng dựa trên nghiên cứu được đánh giá khoa học. Nó kết hợp công nghệ tiên tiến và các cơ chế đã được xác minh với những hiểu biết sâu sắc về tâm lý học hành vi và triết lý kinh tế để đảm bảo rằng các Blockchain dựa vào nó đều an toàn và bền vững. Kết quả? Một giao thức đảm bảo tính bảo mật đồng thời cho phép các mạng không cần phải được cho phép toàn cầu sử dụng năng lượng tối thiểu. Cardano là người đầu tiên triển khai tính năng này.
Cốt lõi của Ouroboros là ý tưởng về sự vô tận, nhấn mạnh nhu cầu phát triển mạng lưới toàn cầu một cách bền vững và có đạo đức, tạo ra nhiều cơ hội hơn đồng thời bảo tồn tài nguyên. Ouroboros khuyến khích tạo ra các mạng phân tán, không cần phải được cho phép có thể hỗ trợ bền vững cho các thị trường mới, giúp thị trường trở nên an toàn hơn, có thể mở rộng và tiết kiệm năng lượng hơn các giải pháp trước đây.
Ouroboros xử lý các khối giao dịch bằng cách chia chuỗi thành các epoch rồi thành các slot thời gian, với người đứng đầu slot được chọn cho mỗi slot để thêm khối mới. Để đề phòng sự thao túng, các nhà lãnh đạo slot mới này coi các khối gần đây là tạm thời, nghĩa là chỉ chuỗi trước một số khối tạm thời nhất định này được coi là đã hoàn tất. Phương pháp này, được gọi là độ trễ thanh toán, giúp giữ an toàn cho sổ cái giữa những người tham gia.
Bằng cách kết hợp công nghệ tiên tiến với những hiểu biết mang tính triết học, Ouroboros khám phá cách xã hội hành xử để đạt được sự cân bằng, được hướng dẫn bởi lý thuyết trò chơi, giữa lợi ích cá nhân và tập thể. Hệ thống khuyến khích của nó phần thưởng sự tham gia trung thực và ngăn cản hành vi không trung thực, đặt nền tảng vững chắc và bền vững cho các mạng được cho phép lâu dài, được coi là cơ sở hạ tầng của tương lai.
Ouroboros Praos.
Ouroboros Praos là một bài viết được xuất bản vào tháng 4 năm 2023 bởi Bernardo David, Peter Gazi, Aggelos Kiayias và Alexander Russell. Nó giới thiệu một giao thức Blockchain bằng chứng cổ phần đột phá nhằm bảo vệ chống lại các cuộc tấn công thích ứng hoàn toàn trong môi trường bán đồng bộ. Điều này có nghĩa là những kẻ tấn công có thể nhắm mục tiêu vào bất kỳ người tham gia nào trong nhóm các bên liên quan luôn thay đổi vào bất kỳ lúc nào, miễn là phần lớn trong số họ vẫn trung thực. Giao thức này cũng giải quyết các tình huống trong đó kẻ tấn công có thể trì hoãn việc gửi tin nhắn mà người tham gia không biết họ sẽ phải đợi bao lâu.
Để đạt được mức độ bảo mật cao này, các tác giả đã phát triển một loại chữ ký số an toàn độc đáo và một chức năng ngẫu nhiên mới có thể xác minh mà vẫn không thể đoán trước được, ngay cả khi khóa được tạo theo cách không an toàn. Bằng chứng bảo mật của họ sử dụng một khuôn khổ toàn diện để phân tích các Blockchain bán đồng bộ, có thể có giá trị theo đúng nghĩa của nó. Nhìn chung, Praos chứng minh rằng giao thức này an toàn dựa trên các giả định về mật mã tiêu chuẩn trong mô hình oracle ngẫu nhiên.
Là bản nâng cấp của Ouroboros Classic, Praos tăng cường cả tính bảo mật và khả năng mở rộng. Trong khi cả hai phiên bản đều tổ chức các giao dịch thành các chuỗi slot được nhóm thành các epoch, Praos hoạt động theo cách bán đồng bộ, giúp bảo vệ hiệu quả hơn trước những kẻ tấn công thích ứng.
Praos giải quyết hai mối đe dọa chính: một mối đe dọa mà đối thủ có thể trì hoãn tin nhắn từ những người tham gia trung thực ngoài một slot duy nhất và mối đe dọa khác là họ có thể gửi tin nhắn tùy ý cho người tham gia bất kỳ lúc nào. Để chống lại những mối đe dọa này, Praos sử dụng lựa chọn người đứng đầu riêng và chữ ký phát triển khóa, giúp cải thiện tính ngẫu nhiên và khiến kẻ tấn công khó dự đoán người đứng đầu slot tiếp theo. Tính không thể đoán trước này rất quan trọng để ngăn chặn các cuộc tấn công có chủ đích, như DDoS (từ chối dịch vụ phân tán).
Ngoài ra, Praos được thiết kế để xử lý sự chậm trễ trong việc gửi tin nhắn và sự sai sót dần dần của người tham gia theo thời gian. Tính linh hoạt này rất cần thiết để duy trì bảo mật mạng toàn cầu, miễn là phần lớn stake vẫn trung thực.
Ouroboros Peras.
Ouroboros Peras là bản nâng cấp của giao thức Ouroboros Praos, bổ sung lớp biểu quyết để tăng tốc độ hoàn tất giao dịch. Giao thức mới này được thiết kế để bảo mật thích ứng, cho phép tham gia năng động và có các tính năng tự phục hồi. Hệ thống bỏ phiếu mang lại “sự thúc đẩy” cho các khối có đủ phiếu bầu, điều này thực sự làm giảm khả năng các khối đó và các khối tiền nhiệm của chúng bị hủy bỏ.
Có thể giải quyết nhanh chóng ngay cả khi đối thủ nắm giữ tới 1/4 số stake và nó sẽ giữ được sự an toàn đó nếu đối thủ kiểm soát nhiều hơn thế. Nếu kẻ tấn công chặn số đại biểu bỏ phiếu, giao thức sẽ chuyển sang “giai đoạn hạ nhiệt” và hoạt động rất giống Praos. Giai đoạn này kéo dài cho đến khi chuỗi lành lại và đạt chất lượng tốt, trạng thái bình thường.
Với cài đặt phù hợp, các khối thường có thể được đánh dấu là đã giải quyết hoặc có nguy cơ bị khôi phục chỉ sau hai phút. Tính năng giải quyết nhanh chóng này rất hữu ích cho những thứ như Partnerchain và cầu nối, trong đó việc xác nhận nhanh về trạng thái giao dịch là điều quan trọng. Để triển khai giao thức này, bạn cần có lớp phân tán phiếu bầu, chứng để thu thập phiếu bầu và một chỉnh sửa nhỏ đối với nội dung khối.
Giờ đây, mặc dù Hydra giúp xử lý giao dịch nhanh chóng trên lớp 2, nhưng nó cùng với Mithril không giải quyết được hoàn toàn các vấn đề về thông lượng và độ trễ trên mạng chính Cardano. Để khắc phục những sự cố này, họ đã phát triển các phiên bản mới của giao thức Ouroboros: Peras và Leios. Peras tập trung vào việc tăng tốc độ thanh toán giao dịch, đảm bảo chúng được ghi lại và hoàn tất nhanh hơn, trong khi Leios tập trung vào việc tận dụng tốt nhất băng thông mạng có sẵn. Cùng với nhau, các giao thức này được thiết lập để cải thiện nghiêm túc trải nghiệm người dùng bằng cách cho phép nhiều giao dịch được xử lý và giải quyết nhanh chóng trên Blockchain, cuối cùng là nâng cao hiệu quả và hiệu suất trên mạng chính Cardano.
Ý tưởng chính đằng sau Ouroboros Peras là làm cho giao thức Praos trở nên tốt hơn nữa bằng cách thêm một cách để Nhà điều hành stake pool (SPO) thể hiện sự hỗ trợ của họ đối với các khối nằm ngay sau khối mới nhất trong chuỗi ưa thích của họ. Quá trình bỏ phiếu này giúp tăng trọng lượng của chuỗi, với trọng lượng cơ bản đến từ các khối của nó. Sau đó, những người tham gia sẽ chọn chuỗi nặng nhất mà chúng thích nhất.
Khi mọi thứ hoạt động trơn tru, chẳng hạn như khi mạng hoạt động tốt và tỷ lệ tham nhũng thấp, hầu hết các phiếu bầu có xu hướng tập trung lại cho một khối duy nhất, điều này sẽ làm tăng sức nặng của bất kỳ chuỗi nào bao gồm khối đó. Tuy nhiên, để Peras hoạt động an toàn, điều quan trọng là phải có đủ cơ chế đồng thuận trong mỗi vòng bỏ phiếu. Điều này có nghĩa là một khối cần nhận được nhiều phiếu bầu hơn một ngưỡng nhất định, được gọi là đại biểu. Ngưỡng này được thiết lập để chỉ một khối có thể đạt đủ số đại biểu, đảm bảo có khoảng cách phiếu bầu rõ ràng giữa khối đó và bất kỳ khối nào khác. Nếu không đạt được số đại biểu, không có gì đảm bảo về khoảng cách bỏ phiếu, điều này có thể khiến kẻ tấn công gây rối với quá trình bỏ phiếu và chia rẽ những người tham gia trung thực.
Nếu vòng biểu quyết không đạt đủ số đại biểu, Peras sẽ chuyển sang giai đoạn hồi chiêu khi việc biểu quyết bị tạm dừng và về cơ bản nó hoạt động giống như Praos trong thời gian đó. Thời gian hồi chiêu này phải đủ dài để cân bằng mọi lợi thế mà kẻ tấn công có thể nhận được từ vòng bỏ phiếu thất bại.
Có một chút cân bằng giữa lợi ích của việc bỏ phiếu và thời gian hồi chiêu kéo dài: mức tăng bỏ phiếu càng lớn thì thiệt hại tiềm tàng có thể đến từ một vòng thất bại càng lớn, điều đó có nghĩa là phải chờ lâu hơn trước khi bỏ phiếu có thể bắt đầu lại.
Trong sử dụng thực tế, mạng Cardano đã cho thấy nó thực sự hiệu quả và bền bỉ, ngay cả khi gặp phải các vấn đề vật lý. Hầu hết tất cả các cổ phần được ủy quyền thường trực tuyến và chưa có cuộc tấn công lớn nào vào Praos kể từ thời Shelley, cho thấy rằng hầu hết SPO đều tuân theo giao thức. Nếu những điều kiện tốt này được duy trì, Peras có thể sẽ tiếp tục thực hiện các pha xử lý nhanh chóng mà không cần thời gian hồi chiêu.
Lời kết.
Tóm lại, Ouroboros Praos và bản nâng cấp của nó, Ouroboros Peras, thể hiện những tiến bộ đáng kể trong công nghệ Blockchain, đặc biệt là đối với Cardano. Bằng cách giải quyết vấn đề quan trọng về thời gian hoàn tất giao dịch, Peras nâng cao tính bảo mật và hiệu quả của giao thức Praos đồng thời giới thiệu cơ chế bỏ phiếu thông minh trao quyền cho Người vận hành stake pool. Điều này cho phép xác nhận giao dịch nhanh hơn và đáng tin cậy hơn, ngay cả trong điều kiện không lý tưởng. Khi Cardano tiếp tục chứng minh khả năng phục hồi và hiệu suất cao, việc tích hợp các giao thức này hứa hẹn sẽ cải thiện trải nghiệm người dùng bằng cách cho phép xử lý và hoàn tất giao dịch nhanh hơn. Nhìn chung, sự phát triển liên tục của Ouroboros phản ánh cam kết tạo ra một hệ sinh thái Blockchain an toàn, bền vững và hiệu quả có thể hỗ trợ tương lai của các mạng phi tập trung.
Nguồn bài viết tại đây
Chia sẻ bài viết này trên Twitter | Facebook | Telegram
Đọc thêm các bài viết liên quan tại thẻ Tags bên dưới