Blockchain Là Gì? Tất Tần Tật Về Chuỗi Khối Blockchain

Blockchain là gì?

Nói một cách ngắn gọn, blockchain là một danh sách các bản ghi dữ liệu kỹ thuật số ngày càng phát triển. Danh sách như vậy bao gồm nhiều khối dữ liệu, được sắp xếp theo thứ tự thời gian và được liên kết và bảo mật bằng bằng chứng mật mã.

Nguyên mẫu đầu tiên của blockchain có từ đầu những năm 1990 khi nhà khoa học máy tính Stuart Haber và nhà vật lý W. Scott Stornetta áp dụng các kỹ thuật mã hóa trong một chuỗi khối như một cách để bảo mật các tài liệu kỹ thuật số khỏi bị giả mạo dữ liệu. Công việc của Haber và Stornetta chắc chắn đã truyền cảm hứng cho công việc của Dave Bayer, Hal Finney và nhiều nhà khoa học máy tính cũng như những người đam mê mật mã khác – cuối cùng dẫn đến việc tạo ra Bitcoin, hệ thống tiền điện tử phi tập trung đầu tiên (hoặc đơn giản là tiền điện tử đầu tiên). Sách trắng Bitcoin được xuất bản năm 2008 dưới bút danh Satoshi Nakamoto.

Mặc dù công nghệ blockchain cũ hơn Bitcoin nhưng nó là thành phần cơ bản cốt lõi của hầu hết các mạng tiền điện tử, hoạt động như một sổ cái kỹ thuật số phi tập trung, phân tán và công khai, chịu trách nhiệm lưu giữ một bản ghi vĩnh viễn (chuỗi khối) của tất cả các giao dịch đã được xác nhận trước đó.

Các giao dịch chuỗi khối xảy ra trong một mạng ngang hàng gồm các máy tính (nút) được phân phối toàn cầu. Mỗi nút duy trì một bản sao của chuỗi khối và góp phần vào hoạt động và bảo mật của mạng. Đây là điều khiến Bitcoin trở thành một loại tiền kỹ thuật số phi tập trung, không biên giới, chống kiểm duyệt và không cần sự trung gian của bên thứ ba.

Là một công nghệ sổ cái phân tán (DLT), chuỗi khối được thiết kế có chủ ý để có khả năng chống sửa đổi và gian lận cao (chẳng hạn như chi tiêu gấp đôi). Điều này đúng vì chuỗi khối Bitcoin, với tư cách là cơ sở dữ liệu hồ sơ, không thể bị thay đổi hoặc bị giả mạo nếu không có một lượng điện năng và sức mạnh tính toán không thực tế – có nghĩa là mạng có thể thực thi khái niệm tài liệu kỹ thuật số “gốc”, khiến mỗi tài liệu Bitcoin là một dạng tiền kỹ thuật số rất độc đáo và không thể sao chép được.

Cái gọi là thuật toán đồng thuận Proof of Work là điều giúp Bitcoin có thể được xây dựng như một hệ thống chịu lỗi Byzantine (BFT), nghĩa là blockchain của nó có thể hoạt động liên tục như một mạng phân tán, ngay cả khi một số người tham gia ( các nút) thể hiện hành vi không trung thực hoặc chức năng không hiệu quả. Thuật toán đồng thuận Proof of Work là một yếu tố thiết yếu của quy trình khai thác Bitcoin.

Công nghệ blockchain cũng có thể được điều chỉnh và triển khai trong các hoạt động khác, chẳng hạn như chăm sóc sức khỏe, bảo hiểm, chuỗi cung ứng, IOT, v.v. Mặc dù nó được thiết kế để hoạt động như một sổ cái phân tán (trên các hệ thống phi tập trung), nhưng nó cũng có thể được triển khai trên các hệ thống tập trung như một cách để đảm bảo tính toàn vẹn dữ liệu hoặc giảm chi phí vận hành.

Tại sao chuỗi khối quan trọng?

Hệ thống dữ liệu truyền thống gặp nhiều khó khăn trong việc ghi chép giao dịch tài chính, đặc biệt là trong trường hợp mua bán tài sản. Ví dụ: sau khi hoàn tất thanh toán, việc xác định ai sở hữu tài sản thực sự có thể trở nên rắc rối. Người bán có thể phủ nhận đã nhận tiền, còn người mua có thể khẳng định đã thanh toán.

Để giải quyết vấn đề này, thường cần có bên thứ ba trung gian để giám sát và xác thực giao dịch. Tuy nhiên, điều này lại khiến quy trình trở nên phức tạp và tiềm ẩn nguy cơ khi cơ sở dữ liệu trung tâm bị tấn công.

Chuỗi khối xuất hiện như một giải pháp tối ưu, mang đến hệ thống phi tập trung, chống giả mạo để ghi lại giao dịch. Trong trường hợp mua bán tài sản, cả người mua và người bán đều có sổ cái riêng trên chuỗi khối. Mọi giao dịch đều cần được chấp thuận bởi cả hai bên và được cập nhật tự động lên sổ cái theo thời gian thực. Nhờ tính chất bất biến, bất kỳ sai sót nào trong giao dịch trước đó cũng sẽ ảnh hưởng đến toàn bộ sổ cái, đảm bảo tính minh bạch và chính xác.

Ưu điểm này của chuỗi khối đã mở ra nhiều ứng dụng trong thực tế, bao gồm cả việc tạo ra tiền kỹ thuật số như Bitcoin.

Công nghệ chuỗi khối có những đặc điểm gì?

Phi tập trung

Phi tập trung trong chuỗi khối là chỉ việc chuyển quyền kiểm soát và ra quyết định từ một thực thể tập trung (cá nhân, tổ chức hoặc nhóm) sang một mạng lưới phân tán. Các mạng lưới chuỗi khối phi tập trung sử dụng tính minh bạch để giảm nhu cầu phải có sự tin tưởng giữa những người tham gia. Các mạng lưới này cũng ngăn cản những người tham gia sử dụng quyền hạn hoặc quyền kiểm soát lên lẫn nhau theo những cách làm suy yếu chức năng của mạng lưới.

Bất biến

Bất biến có nghĩa là một cái gì đó không thể thay đổi hay biến đổi được. Không người tham gia nào có thể làm giả giao dịch sau khi ai đó đã ghi lại giao dịch này vào sổ cái được chia sẻ. Nếu bản ghi giao dịch có lỗi, bạn phải thêm giao dịch mới để bù trừ cho lỗi và cả hai giao dịch đều được hiển thị trong mạng lưới.

Đồng thuận

Một hệ thống chuỗi khối thiết lập các quy tắc về sự đồng thuận của người tham gia cho phép ghi lại các giao dịch. Bạn chỉ có thể ghi lại các giao dịch mới khi đa số người tham gia mạng lưới đồng thuận.

Thành phần chính của chuỗi khối

1. Sổ cái phân tán:

  • Là cơ sở dữ liệu được chia sẻ giữa tất cả các thành viên trong mạng lưới chuỗi khối, lưu trữ thông tin về tất cả các giao dịch đã diễn ra.
  • Khác với các hệ thống truyền thống, sổ cái phân tán không có bên trung gian quản lý, thay vào đó, mọi bản ghi đều được sao chép và đồng bộ hóa trên tất cả các thiết bị tham gia, tạo nên tính minh bạch và chống giả mạo cao.

2. Hợp đồng thông minh:

  • Là những chương trình tự động thực thi được lưu trữ trên chuỗi khối.
  • Hợp đồng thông minh được kích hoạt khi các điều kiện nhất định được đáp ứng, tự động thực hiện các hành động như thanh toán, chuyển giao tài sản hoặc cập nhật dữ liệu.
  • Loại bỏ sự cần thiết cho bên trung gian và giảm thiểu rủi ro gian lận, tiết kiệm thời gian và chi phí cho các giao dịch.

3. Mật mã hóa khóa công khai:

  • Cơ chế bảo mật sử dụng cặp khóa gồm khóa công khai và khóa riêng tư để xác minh danh tính và bảo mật dữ liệu trên chuỗi khối.
  • Khóa công khai được chia sẻ công khai cho phép mọi người xác minh tính hợp lệ của giao dịch do người sở hữu khóa riêng tư tạo ra.
  • Khóa riêng tư được giữ bí mật và chỉ được sử dụng bởi chủ sở hữu để ký vào các giao dịch, đảm bảo chỉ những người dùng hợp pháp mới có thể thực hiện các thay đổi trên sổ cái.

Chuỗi khối hoạt động như thế nào?

Chuỗi khối hoạt động dựa trên một quy trình liên tục, bao gồm các bước sau:

1. Khởi tạo giao dịch:

  • Bắt đầu bằng việc khởi tạo một giao dịch, ví dụ như chuyển tiền hoặc ký hợp đồng thông minh. Giao dịch này sẽ bao gồm thông tin về người gửi, người nhận, số tiền hoặc nội dung hợp đồng.

2. Truyền bá giao dịch:

  • Giao dịch được truyền bá đến tất cả các nút (máy tính) trong mạng lưới chuỗi khối. Các nút này sẽ xác minh tính hợp lệ của giao dịch dựa trên các quy tắc được lập trình sẵn.

3. Xác minh giao dịch:

  • Mỗi nút sẽ sử dụng sức mạnh tính toán để giải một bài toán toán học phức tạp, được gọi là “mining”. Quá trình này giúp xác minh tính hợp lệ của giao dịch và tạo ra một khối mới.

4. Tạo khối mới:

  • Khối mới sẽ bao gồm thông tin về giao dịch đã được xác minh, cùng với thông tin về khối trước đó, tạo thành một chuỗi liên kết các khối.

5. Thêm khối vào chuỗi:

  • Khi đạt được sự đồng thuận về tính hợp lệ của khối mới, khối này sẽ được thêm vào chuỗi khối. Quá trình này được gọi là “xác nhận” hoặc “đóng gói”.

6. Cập nhật sổ cái:

  • Sau khi được xác nhận, tất cả các nút trong mạng lưới sẽ cập nhật sổ cái phân tán để phản ánh thông tin trong khối mới.

7. Hoàn tất giao dịch:

  • Giao dịch được hoàn tất và không thể thay đổi hoặc đảo ngược do tính chất bất biến của chuỗi khối.

Ví dụ: việc chuyển tiền giữa A và B

Có các loại mạng lưới chuỗi khối nào?

Có 4 loại mạng lưới chuỗi khối chính, mỗi loại sở hữu những đặc điểm và ứng dụng riêng biệt:

1. Mạng lưới chuỗi khối công khai:

  • Đặc điểm: Mở cửa cho tất cả mọi người tham gia, không yêu cầu cấp phép hay quyền truy cập đặc biệt. Thông tin giao dịch được minh bạch và mọi người đều có thể kiểm tra.
  • Ứng dụng: Phổ biến cho các loại tiền điện tử như Bitcoin, Ethereum, Litecoin, nơi mọi người có thể tự do giao dịch và trao đổi.

2. Mạng lưới chuỗi khối riêng tư:

  • Đặc điểm: Được kiểm soát bởi một tổ chức hoặc nhóm tổ chức, hạn chế số lượng người tham gia và quyền truy cập dữ liệu. Mang tính bảo mật cao, phù hợp cho thông tin nhạy cảm.
  • Ứng dụng: Sử dụng trong các doanh nghiệp, tổ chức tài chính để bảo mật thông tin giao dịch nội bộ, quản lý chuỗi cung ứng hoặc thực hiện các quy trình cần sự riêng tư. Ví dụ điển hình là Ripple, mạng lưới thanh toán dành cho doanh nghiệp.

3. Mạng lưới chuỗi khối hỗn hợp:

  • Đặc điểm: Kết hợp tính minh bạch của chuỗi khối công khai với quyền truy cập có kiểm soát của chuỗi khối riêng tư. Một phần dữ liệu được công khai, phần còn lại được bảo mật.
  • Ứng dụng: Phù hợp cho các trường hợp cần sự cân bằng giữa minh bạch và bảo mật. Ví dụ: chuỗi khối hỗn hợp có thể được sử dụng để cấp quyền truy cập công khai cho giao dịch tiền điện tử, nhưng giữ bản thân đồng tiền thuộc sở hữu của ngân hàng ở chế độ riêng tư.

4. Mạng lưới chuỗi khối liên hợp:

  • Đặc điểm: Quản lý bởi một nhóm các tổ chức được lựa chọn, chia sẻ trách nhiệm duy trì chuỗi khối và quyết định quyền truy cập dữ liệu. Thúc đẩy sự hợp tác giữa các bên liên quan.
  • Ứng dụng: Sử dụng trong các ngành công nghiệp có nhiều tổ chức cùng mục tiêu chung, ví dụ như Global Shipping Business Network Consortium – mạng lưới chuỗi khối phi lợi nhuận nhằm mục đích số hóa ngành vận tải biển.

Hành trình phát triển của chuỗi khối

Công nghệ chuỗi khối đã trải qua ba giai đoạn phát triển chính, mỗi giai đoạn mang theo những đột phá và mở ra tiềm năng ứng dụng mới mẻ:

Thế hệ 1: Nền tảng tiền ảo (Bitcoin và các đồng tiền khác)

Năm 2008, Satoshi Nakamoto giới thiệu Bitcoin, đặt nền móng cho công nghệ chuỗi khối hiện đại. Hệ thống Bitcoin sử dụng khối thông tin 1 MB cho các giao dịch, thiết lập nhiều tính năng cơ bản vẫn được áp dụng cho đến ngày nay. Bitcoin và các đồng tiền ảo thế hệ đầu tiên chủ yếu tập trung vào chức năng thanh toán phi tập trung, mở ra kỷ nguyên mới cho tiền tệ kỹ thuật số.

Thế hệ 2: Hợp đồng thông minh và mở rộng ứng dụng

Vài năm sau sự ra đời của Bitcoin, Ethereum xuất hiện, mang theo khái niệm hợp đồng thông minh. Hợp đồng thông minh là những chương trình tự động thực thi được lưu trữ trên chuỗi khối, cho phép thực hiện các giao dịch và thỏa thuận một cách minh bạch, tự động hóa và an toàn. Ethereum mở rộng tiềm năng ứng dụng của chuỗi khối sang nhiều lĩnh vực ngoài tiền ảo, như quản lý chuỗi cung ứng, tài chính phi tập trung (DeFi), phát hành token,…

Thế hệ 3: Nâng cao hiệu suất và hướng đến tương lai

Hiện nay, chuỗi khối đang bước vào giai đoạn thứ ba với trọng tâm giải quyết các hạn chế về khả năng mở rộng và hiệu suất. Các giải pháp mới như sharding, zk-Rollups, Optimism,… được phát triển để tăng tốc độ giao dịch, giảm phí và nâng cao khả năng tiếp cận cho người dùng. Chuỗi khối thế hệ 3 hứa hẹn mở đường cho một loạt ứng dụng sáng tạo trong nhiều lĩnh vực, từ y tế, giáo dục, quản lý danh tính đến quản trị phi tập trung.

Lợi Ích Của Chuỗi Khối ( Blockchain)

Bảo mật vượt trội:

  • Mã hóa mạnh mẽ, chống giả mạo, gian lận.
  • Thay đổi dữ liệu khó khăn, cần sự đồng thuận cao.
  • An toàn hơn hệ thống truyền thống.

Hiệu quả tối ưu:

  • Tự động hóa quy trình, loại bỏ trung gian thủ tục.
  • Xác minh và thanh toán nhanh chóng, tiết kiệm chi phí.
  • Hợp đồng thông minh tự động thực thi thỏa thuận, tăng hiệu quả.

Kiểm tra minh bạch:

  • Ghi chép và lưu trữ vĩnh viễn mọi giao dịch.
  • Dễ dàng kiểm tra lịch sử, truy nguồn gốc tài sản.
  • Giảm thiểu gian lận, đơn giản hóa kiểm toán.

Tổng kết: 

Trên đây là những thông tin kiến thức mà chúng tôi đã biên tập và tổng hợp, hy vọng sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về Chuỗi khối (blockchain).

Bài viết mới
Tin nổi bật