Các nhà phát triển thuật toán Bitcoin tìm giải pháp giảm năng lượng cho các thợ mỏ
Một nghiên cứu mới cho thấy, một giải pháp thay thế gần như không tốn năng lượng cho Bitcoin và các loại tiền điện tử dựa trên blockchain khác hứa hẹn bảo mật nhiều nhưng tốc độ cao hơn nhiều hiện đang được phát triển ở châu Âu.
Tiền điện tử như Bitcoin là loại tiền kỹ thuật số sử dụng mật mã để bảo vệ và cho phép các giao dịch tài chính giữa các cá nhân, khiến người trung gian bên thứ ba như ngân hàng hoặc công ty thẻ tín dụng trở nên không cần thiết. Sự bùng nổ của mối quan tâm đối với Bitcoin đã khiến nó trở thành đồng tiền tăng trưởng nhanh nhất thế giới trong nhiều năm.
Tuy nhiên, một điểm yếu chính của Bitcoin là lượng năng lượng đặc biệt mà nó đòi hỏi và kết quả là một lượng lớn khí carbon dioxide đang nóng lên toàn cầu mà nó phun ra. Bitcoin được báo cáo có mức tiêu thụ điện toàn cầu gần bằng với toàn bộ quốc gia Áo và lượng khí thải carbon toàn cầu tương đương với Đan Mạch.
Trong việc tìm kiếm ra cách tiếp cận thay thế cho cryptocurrency, các nhà khoa học máy tính ghi nhận rằng các giấy 2008 mà lần đầu tiên được mô tả Bitcoin giải thích trung tâm của những lời dối trá giao thức trong việc ngăn ngừa đúp chi tiêu. Lỗ hổng tiềm ẩn này trong bất kỳ kế hoạch tiền mặt kỹ thuật số nào sẽ cho phép mã thông báo kỹ thuật số được sử dụng nhiều hơn một lần.
Để giải quyết vấn đề này, Bitcoin phát đi các thông điệp tới toàn bộ mạng của nó để mọi người xác nhận từng giao dịch, tất cả đều nhằm ngăn chặn những người chơi độc hại được gọi là “ Byzantine ” gian lận. Bitcoin đạt được sự đồng thuận như vậy bằng cách triển khai một blockchain , đây là một sổ cái bảo mật của tất cả các giao dịch trong hệ thống được duy trì bởi cộng đồng người dùng của nó thay vì bất kỳ trung gian nào như ngân hàng.
Để các blockchain đạt được sự đồng thuận về tính hợp lệ của tất cả các giao dịch, người dùng phải thực hiện các tác vụ “ bằng chứng công việc ” phức tạp và tốn nhiều năng lượng . Nhiều loại tiền điện tử khác được phát triển sau sự xuất hiện của Bitcoin nói chung đều dựa trên blockchain.
Tuy nhiên, tác giả chính của nghiên cứu Rachid Guerraoui, một nhà khoa học máy tính tại Trường Bách khoa Liên bang Lausanne ở Thụy Sĩ và các đồng nghiệp của ông lập luận rằng Bitcoin và các loại tiền điện tử khác dựa trên blockchain về cơ bản là quá mức cần thiết. Họ gợi ý rằng việc giải quyết vấn đề chi tiêu gấp đôi không đòi hỏi nhiệm vụ phức tạp là đạt được sự đồng thuận. Thay vào đó, các thuật toán đơn giản hơn, nhanh hơn và ít tốn năng lượng hơn có thể đủ.
Các thuật toán mới nhất mà các nhà khoa học đã phát triển phát đi thông điệp về mỗi giao dịch theo cách tương tự như chuyện phiếm: một người dùng nói với một nhóm nhỏ về giao dịch và họ tiếp tục thông báo cho những người khác về nó, v.v. của những người tham gia trong hệ thống theo cấp số nhân. Các nhà nghiên cứu cho biết, khi có hàng tỷ người dùng, chỉ cần vài chục vòng liên lạc để một tin nhắn đến được với bất kỳ thành viên nào khác trong hệ thống.
Thay vì tìm kiếm sự đồng thuận từ mọi người tham gia trong hệ thống cho mỗi giao dịch, các thuật toán sẽ kiểm tra xem liệu một mẫu người dùng ngẫu nhiên có nhận được tin nhắn về mỗi giao dịch hay không. Nếu mẫu này đủ lớn, khả năng những kẻ tấn công ác ý có thể đánh lừa hệ thống nghĩ rằng một giao dịch khác đã xảy ra sẽ giảm xuống đủ để đảm bảo rằng những vụ hack như vậy không xảy ra trong thời đại của vũ trụ, các nhà nghiên cứu nói.
Các nhà nghiên cứu cho biết các thuật toán không đồng thuận của họ không chỉ an toàn mà còn tiêu thụ lượng điện không đáng kể , với mỗi giao dịch đòi hỏi năng lượng tương đương với việc trao đổi email.
Guerraoui nói: “Nó chắc chắn ít tiêu tốn năng lượng hơn Bitcoin. Các nhà khoa học đã trình bày chi tiết những phát hiện mới nhất của họ trong một nghiên cứu sẽ được trình bày vào ngày 16 tháng 10 tại Hội nghị Chuyên đề Quốc tế về Máy tính Phân tán ở Budapest và đã giành được Giải thưởng Bài báo Tốt nhất của cuộc họp đó .
Các thuật toán không có sự đồng thuận cũng chỉ tạo ra một vài gam carbon dioxide cho mỗi giao dịch, so với ước tính khoảng 300 kg mỗi giao dịch Bitcoin. Ngoài ra, trong khi giao thức Bitcoin ban đầu mất tới một giờ để xác nhận rằng một giao dịch đã diễn ra chính xác, các thuật toán nguyên mẫu của nhóm nghiên cứu Thụy Sĩ có thể làm như vậy trong vòng chưa đầy một giây.
Các thuật toán không chỉ có thể được áp dụng cho tiền tệ mà còn có thể giúp chuyển quyền sở hữu một cách an toàn đối với bất kỳ loại tài sản nào khác, chẳng hạn như đất đai, Guerraoui nói. Các nhà nghiên cứu hiện đang điều tra xem các thuật toán của họ có thể thực hiện được bao nhiêu so với các loại giao dịch khác mà blockchain có khả năng thực hiện, chẳng hạn như thực hiện “hợp đồng thông minh”. Đó là những giao ước mà những người tham gia đồng ý thực hiện một nhiệm vụ dựa trên một loạt các điều kiện.
Các nhà khoa học hiện đang tập trung vào việc chuyển chiến lược của họ qua giai đoạn nguyên mẫu. Guerraoui nói: “Chúng tôi hiện có sự tài trợ lớn từ EU để cố gắng thực hiện điều này trên quy mô lớn. “Chúng tôi muốn làm cho nó trở thành mã nguồn mở cho bất kỳ ai cũng có thể tải xuống và sử dụng