Trang chủ Phân Tích HEDERA HASHGRAPH REVIEW

HEDERA HASHGRAPH REVIEW

1. Đặt vấn đề:
Công nghệ blockchain đã thổi một luồng gió mới đối với ngành công nghiệp công nghệ cao trên toàn thế giới. Nếu Facebook, Google hay Amazon là những nền tảng quen thuộc gắn bó hằng ngày với hàng triệu người trên thế giới thì công nghệ Blockchain với tính chất phân quyền giúp nâng cao tốc độ, tính ẩn danh cũng như độ xác thực của giao dịch. Tuy nhiên, kể từ khi ra đời đến nay, vẫn chưa có có nền tảng nào có thể đáp ứng một cách toàn diện những thách thức mà công nghệ sổ cái phân tán phải đối mặt, cụ thể:

– Tốc độ: Blockchain đòi hỏi các nodes trong hệ thống đồng bộ hóa các giao dịch/thông tin trong sổ cái (global ledger), càng nhiều nodes, quá trình đồng bộ hóa này càng cồng kềnh. Khi Blockchain càng mở rộng, lượng token phát triển càng nhiều, thời gian để các nodes có thể xác nhận giao dịch cũng như bộ nhớ lưu trữ sẽ tăng lên gây cản trở rất lớn cho hệ thống. Bitcoin là 1 ví dụ cụ thể. Hiện tại tốc độ xử lý cao nhất của Bitcoin chỉ là từ 5 đến 7 giao dịch/ giây. Điều này quá chậm so với các hệ thống tập trung hiện tại và rất khó để cải thiện.

– Khả năng mở rộng quy mô: Tháng 12/2017, trò chơi CryptoKitties đã làm tăng 4% trong lưu lượng mạng của Ethereum lên 14% trong vài ngày. Điều này đã dẫn đến việc ứ đọng giao dịch và tắc nghẽn mạng cực kì nghiêm trọng trên hệ thống Ethereum. Điều này đặt ra nhiều câu hỏi lớn về tính mở rộng quy mô cũng như khả năng chịu các cú sốc lớn về số lượng giao dịch mà vẫn đảm bảo được tính ổn định của hệ thống.

– Tính tùy biến: Đa số các nền tảng platform hiện tại gặp vấn đề rất lớn về tính tùy biến và tích hợp các ứng dụng trên nền của mình. Ethereum đã nỗ lực giải quyết vấn đề này, tuy nhiên nhiều crypto ra đời trong thời gian vừa qua cũng phải sử dụng song song 2 hệ thống: ERC – 20 và hệ thống offchain để lưu trữ. Monero qua các đợt fork của mình vẫn chỉ tập trung nâng cao các tính năng cũ mà chưa mở rộng khả năng tích hợp để nền tảng của mình có thể ứng đụng được nhiều hơn. Chính vì vậy có thể nói khả năng tùy biến của một nền tảng sẽ quyết định lợi thế cạnh tranh của nó trong thị trường Blockchain.

– Cơ chế đồng thuận: Hiện tại blockchain sử dụng các cơ chế đồng thuận Proof of Work và Proof of Stake. PoW thì đòi hỏi tiêu tốn chi phí điện năng và năng lực giải mã của máy đào rất lớn. Điều này kéo theo những bất ổn khi hashing power giảm, hệ thống rất dễ bị tấn công và đình trệ. Proof of Stake đòi hỏi nguồn vốn được trữ để có thể trở thành 1 nodes dữ liệu. Tương tự như DASH đòi hỏi muốn trở thành một nodes trong hệ thống cần phải stake 1000 DASH. Cơ chế này hạn chế việc mở rộng hệ thống do rào cản về tài chính. Ngoài ra, một yếu tố khác cũng cần tính đến đó là tính đơn giản hóa của giao dịch. Những giao dịch nhỏ giữa 2 người chẳng hạn vẫn phải cần đến xác nhận đồng thuận của nhiều nodes. Điều này là không hợp lý và giảm đi hiệu suất của hệ thống cực kì lớn.

– Biến động trong giá của của token/ coin lớn: Do giá trị của các token/coin không được bảo đảm và gắn với giá trị thực tế của các tài sản hữu hình dẫn đến việc giá cả bị pump/dump, gây biến động cực kì lớn đối với người nắm giữ token cũng như tính ổn định của hệ thống token đó.

– Cơ chế quản trị: Cơ chế quản trị thông qua PoW hay PoS còn nhiều hạn chế khi các nhóm lợi ích nắm giữ một lượng lớn tài sản/ tài nguyên máy tính nắm quyền quyết định đến các chính sách và giá cả của crypto dẫn đến sự méo mó trong cơ chế đồng thuận. Bitcoin là một ví dụ. Khi xảy ra tranh chấp giữa các nhóm thợ mỏ, giá Bitcoin biến động cực kì cao gây ảnh hưởng rất lớn đến toàn bộ hệ thống cryptocurrency cũng như token holders. Cùng với đó, việc đánh giá hành vi của các nodes mạng trong hệ thống vẫn còn nhiều hạn chế và các cơ chế phát hiện, loại bỏ các poor service nodes còn chưa hiệu quả.

– Tính toàn diện về chức năng: Nhiều crypto ra đời huy động một lượng lớn nguồn vốn trong ICO, tuy nhiên họ chỉ tập trung vào việc phát triển tốt 1 vài tính năng chủ yếu như bảo mật, điện toán đám mây,… Điều này dẫn đến sự bất tương xứng trong chức năng, giảm đi tổng lợi ích mà hệ thống mang lại. Ngoài ra, việc tập trung vào các phân khúc chức năng cũng làm tăng tính cạnh tranh trong cách thị trường ngách khiến cho crypto đó khó phát triển.

Bằng việc phân tích những hạn chế trên, Hashgraph ra đời với tham vọng cạnh tranh và khắc phục những điểm yếu của Blockchain thông qua cách tiếp cận mới trong công nghệ của mình. Những giải pháp của họ sẽ đem đến những hướng giải quyết triệt để hơn cho các vấn đề hiện tại và mở rộng ứng dụng của Blockchain ở một mức độ cao hơn.

2. Giải pháp của Hashgraph

– Khả năng mở rộng: Mục đích của tất cả các thuật toán phân tán đều nhằm mục đích đạt được đồng thuận giữa các thành viên trong hệ thống. Trong blockchain và mạng Hashgraph, tất cả các thành viên đều có thể khởi tạo giao dịch và truyền tải những “block” thông tin này ra khắp mạng lưới. Tuy nhiên đối với blockchain, nếu 2 thợ mỏ tạo ra 2 block cùng một lúc, mạng lưới sẽ phải chọn 1 block để tiến hành đồng thuận và loại bỏ block còn lại. Cùng với đó, việc user tham gia vào hệ thống của Hashgraph chỉ đòi hỏi tài nguyên máy tính khá “nhẹ”. Bên cạnh đó, Hashgraph không sử dụng các giao thức như PoW/PoS nhờ đó giảm tốc độ giao dịch cũng như nâng cao khả năng mở rộng hệ thống. Tốc độ giao dịch được Hashgraph thử nghiệm ở 8 địa điểm trên thế giới cho kết quả từ 10k tps trở lên. Độ trễ của giao dịch trong tất cả các thử nghiệm đều đạt mức dưới 11s và đang được tối ưu để còn dưới 0.04s.

– Khả năng bảo mật: Hashgraph nổi bật với:

+ Toàn bộ thông tin trên hệ thống được mã hóa theo tiêu chuẩn TLS 1.2 (TLS – transport layer security hay còn gọi là giao thức bảo mật tầng giao vận), tuân thủ theo thuật toán bảo mật bảo mật thương mại quốc giá của Mỹ (CNSA Suite security standard).
+ Sử dụng phương thức đồng thuận Asynchronous Byzantine Fault Tolerance (aBFT) giúp ngăn chặn các cuộc tấn công DDoS vào mạng lưới.

– Khả năng quản trị:

+ Hệ thống quản trị của Hedera bao gồm Quản trị hội đồng (quản lý các mối quan hệ của hội đồng) và Mô hình đồng thuận (xác định thứ tự đồng thuận giao dịch). Quản trị Hội đồng được thực hiện bởi Hội đồng quản trị được bầu cử, xử lý các chính sách thành viên hội đồng, quy định token mạng và các thay đổi mã nền tảng. Hội đồng quản trị sẽ bao gồm 39 tổ chức hàng đầu trong lĩnh vực tương ứng của họ, sẽ mang đến những kinh nghiệm chuyên môn mà các nền tảng blockchain trước đó chưa có. Hội đồng gồm rất nhiều công ty danh tiếng như: IBM, Boeing, Deutsche Telecom,Tata Communications, Normura Holdings, SwisscomBlockchain,…

+ Mô hình đồng thuận mở (Open Consensus Model) định hướng việc đạt được đồng thuận giữa các nodes tham gia hệ thống thông qua thứ tự của giao dịch trên nền tảng. Mô hình được thiết kế nhằm ngăn chặn tính tập trung các quyết định vào một nhóm nodes trên hệ thống. Cùng với đó Hashgraph xây dựng thuật toán bỏ phiếu trọng số dựa trên lượng token được staking của từng node.

– Tính ổn định:

+ Signed state proofs: Trạng thái của mỗi giao dịch sẽ được lưu trữ bởi các nodes liên quan đến giao dịch đó trong quá trình luân chuyển thông tin. Nhờ đó một nodes có thể có được một Signed state proofs – bằng chứng xác nhận trạng thái để chứng minh với một bên thứ ba về tính trung thực mà node đó khai báo.

+ Ledger ID: Như đã nói ở trên, bằng chứng giao dịch này sẽ chứa một “address book” gồm ID và lượng stake của các nodes đã từng liên quan đến nodes khai báo. Nhờ đó bên thứ ba có thể dễ dàng xác nhận tính minh bạch của nodes.

+ Quản trị quá trình phân tách (handling forks): Với bằng sáng chế công nghệ cho thuật toán hệ thống riêng của mình, Hashgraph sẽ sử dụng yêu cầu về bằng sáng chế nhằm bảo vệ khách hàng từ các nhánh không chính thức của nền tảng cũng như đảm bảo rằng chỉ những khách hàng phần mềm chạy phiên bản mới nhất mới có thể sửa đổi codebase của Hashgraph.

– Tuân thủ các quy định của pháp luật: Hashgraph yêu cầu KYC và Chống Rửa Tiền (AML) thông qua hệ thống nhận dạng bảo chứng (Opt-In Escrowed Identity System). Người dùng có thể lựa chọn đính kèm thông tin nhận dạng đã được xác minh vào tài khoản tiền mã hóa ẩn danh của họ. Mặt khác người dùng có thể duy trì trạng thái ẩn danh cho một số giao dịch tài chính nhất định. Đặc điểm này giúp cho người dùng có thể linh hoạt mà vẫn đảm bảo các quy định của Chính phủ.

3. Cấu trúc hệ thống:
– Internet Layer: gồm các nodes giao dịch được kết nối bằng máy tính thông qua mã khóa truy nhập hệ thống.

– Hashgraph Consensus Layer: bao gồm các nodes đã thực hiện giao dịch và khai báo lịch sử hoạt động của mình thông qua giao thức “gossip protocol”

– Services Layer gồm có:

+ Đơn vị tiền tệ mã hóa: phục vụ cho hoạt động thanh toán và trả phí trên hệ thống.

+ File Storage: Bộ phận lưu trữ thông tin được mã hóa bởi các hàm băm riêng cho user sở hữu file dữ liệu liên quan.

+ Smart Contracts: Các hợp đồng thông minh có thể được viết bằng ngôn ngữ Solidity nhằm tự động hóa và đảm bảo tin cậy cho quá trình giao dịch giữa các nodes/ đơn vị trên hệ thống.

– Sharding: Thay vì toàn bộ các nodes tiến hành process cho một giao dịch như blockchain, Hashgraph sử dụng cơ chế sharding nhằm nâng cao hiệu suất hệ thống. Trong đó mỗi shards – gồm nhiều nodes riêng sẽ có thể process nhiều giao dịch khác nhau cũng như tiến hành quá trình đồng thuận song song. Hashgraph cho phép tiến hành multi shard ledgers mà vẫn đảm bảo được tính bảo mật nhờ cơ chế đồng thuận aBFT.

4. Tokeneconomics:

– Với đặc điểm kĩ thuật nổi bật là sharding, Hashgraph sẽ cần cho phép nhiều user ẩn danh tham gia hệ thống. Lúc này token được staking sẽ là yếu tố để xác định trọng số của nodes đó trong quá trình tham gia bầu chọn (voting) hệ thống. Ngoài ra một cơ chế khác được gọi là “proxy staking” sẽ cho phép một nodes được phép ủy quyền lượng token của mình cho một nodes khác để sử dụng.

– Các nhà phát triển DApp trên mạng sẽ sử dụng token Hedera để thanh toán cho các dịch vụ mạng như xử lý giao dịch, thực hiện hợp đồng thông minh và lưu trữ tệp.

– Các nodes tham gia mạng lưới Hashgraph sẽ được trả phí cho tài nguyên máy tính và bộ nhớ lưu trữ đóng góp vào hệ thống, cụ thể:

+ Phí nút – người dùng nền tảng có thể sử dụng dịch vụ nền tảng (ví dụ: chuyển tiền mã hóa từ tài khoản này sang tài khoản khác) bằng cách liên hệ với một nút, đăng ký giao dịch của người dùng. Người dùng nền tảng trả phí, được thương lượng giữa người dùng và nút.

+ Phí dịch vụ – người dùng sử dụng dịch vụ nền tảng (ví dụ: lưu trữ tệp trong hashgraph) mà không phải thông qua một nút trả phí dịch vụ.

+ Phí giao dịch – các giao dịch được xử lý bởi mạng phải chịu phí để trang trải chi phí liên quan của các nút trao đổi dữ liệu về giao dịch, lưu trữ tạm thời trong bộ nhớ và tính toán sự đồng thuận về các sự kiện chứa chúng.

– Phí chi tiết cho các dịch vụ như sau:

+ Dịch vụ thanh toán:

+ Dịch vụ SmartContract:

+ Dịch vụ lưu trữ và quản lý file (File Service)

+Dịch vụ khác (liên quan đến nhận và gửi giao dịch)

5. Đội ngũ phát triển:

– Tiến sĩ Leemon Baird, Đồng sáng lập và Nhà khoa học trưởng. Leemon là người phát minh ra thuật toán đồng thuận phân tán hàm băm, đồng sáng lập và nhà khoa học trưởng của Hedera. Với hơn 20 năm kinh nghiệm về công nghệ và khởi nghiệp, ông đã giữ vị trí Giáo sư Khoa học Máy tính tại Học viện Không quân Hoa Kỳ và là nhà khoa học cao cấp trong nhiều phòng thí nghiệm lớn. Leemon nhận bằng Tiến sĩ Khoa học Máy tính từ Đại học Carnegie Mellon và có nhiều bằng sáng chế về bảo mật máy tính, học máy và toán học.

– Mance Harmon, đồng sáng lập và CEO. Mance là giám đốc điều hành và doanh nhân có kinh nghiệm với hơn 20 năm kinh nghiệm lãnh đạo chiến lược trong các tập đoàn đa quốc gia, các cơ quan chính phủ và các công ty khởi nghiệp công nghệ cao. Kinh nghiệm trước đây của ông bao gồm vai trò Trưởng phòng Kiến trúc và Phòng thí nghiệm tại Ping Identity. Giám đốc chương trình phần mềm Cơ quan Tên lửa Quốc phòng, Ông cũng là Giám đốc Trung tâm An ninh mạng tại Học viện Không quân Hoa Kỳ. Mance đã nhận bằng Thạc sĩ Khoa học Máy tính của Đại học Massachusetts và bằng Cử nhân Khoa học Máy tính của Đại học Bang Mississippi.