Blockchain là gì? Bật mí sự thật về công nghệ Blockchain bạn cần biết

Blockchain là gì?

Blockchain là một dạng công nghệ phức tạp và chắc chắn sẽ còn tiếp tục mở rộng và phát triển hơn nữa. Tuy nhiên, khái niệm cốt lõi của nó thật sự khá đơn giản. Blockchain là một loại cơ sở dữ liệu. Và để hiểu hơn về nó, bạn cần phải hiểu cơ sở dữ liệu là gì. 

Cơ sở dữ liệu là tập hợp thông tin được lưu trữ dưới dạng điện tử trên hệ thống máy tính. Thông tin, hoặc dữ liệu, trong cơ sở dữ liệu thường được cấu trúc theo định dạng bảng để cho phép tìm kiếm và lọc thông tin cụ thể dễ dàng hơn. Vậy sự khác biệt giữa việc ai đó sử dụng bảng tính để lưu trữ thông tin thay vì cơ sở dữ liệu là gì?

Công nghệ Blockchain là gì? What is blockchain (Ảnh: fi.co)

Bảng tính (Spreadsheet) được thiết kế cho một người hoặc một nhóm nhỏ người nên việc lưu trữ và truy cập lượng thông tin khá hạn chế. Ngược lại, cơ sở dữ liệu được thiết kế để chứa lượng thông tin lớn hơn đáng kể có thể được truy cập, lọc và thao tác nhanh chóng và dễ dàng bởi bất kỳ số lượng người dùng nào cùng một lúc.

Cơ sở dữ liệu lớn đạt được điều này bằng cách chứa dữ liệu trên các máy chủ được làm bằng máy tính mạnh. Những máy chủ này đôi khi có thể được xây dựng bằng cách sử dụng hàng trăm hoặc hàng nghìn máy tính để có sức mạnh tính toán và dung lượng lưu trữ cần thiết cho nhiều người dùng truy cập cơ sở dữ liệu đồng thời. Mặc dù bảng tính hoặc cơ sở dữ liệu có thể được truy cập bởi bất kỳ ai và không giới hạn số lượng, nhưng suy cho cùng, nó vẫn thường thuộc sở hữu của một doanh nghiệp và được quản lý bởi một cá nhân được chỉ định có toàn quyền kiểm soát cách thức hoạt động và dữ liệu bên trong nó.

Vậy blockchain khác với cơ sở dữ liệu thế nào?

Khái niệm Blockchain

Blockchain (hay cuốn sổ cái công cộng) là hệ thống cơ sở dữ liệu đặc biệt cho phép lưu trữ và truyền tải các khối thông tin (block) một cách an toàn, minh bạch, toàn vẹn và không thể nào gian lận được nhờ vào liên kết mã hóa vô cùng phức tạp.

Khái niệm giải pháp blockchain là gì (Ảnh: Information Age)

Các khối thông tin này hoạt động độc lập và có thể mở rộng liên tục theo thời gian. Chúng được quản lý bởi tất cả những người tham gia hệ thống chứ không thông qua đơn vị trung gian. Cộng với hệ thống mã hóa khiến cho việc thêm một khối thông tin vào hệ thống blockchain không thể nào thay đổi hay tái sắp xếp được. Nó chỉ có thể được bổ sung khi đạt được sự nhất trí của tất cả mọi người.

Các khối thông tin có khả năng lưu trữ nhất định và khi được lấp đầy, nó sẽ được liên kết với khối đã được lấp đầy trước đó, tạo thành một chuỗi dữ liệu được gọi là “blockchain”. Tất cả thông tin mới theo sau khối mới thêm đó được biên dịch thành một khối mới hình thành, sau đó cũng sẽ được thêm vào chuỗi sau khi được lấp đầy. Điều này làm cho dữ liệu được liên kết với nhau theo thứ tự thời gian.

Về sự khác nhau giữa blockchain và cơ sở dữ liệu, điểm cốt lõi chính là cách dữ liệu được cấu trúc. Nếu như cơ sở dữ liệu cấu trúc dữ liệu của nó thành các bảng thì blockchain, giống như tên gọi của nó, cấu trúc dữ liệu của nó thành các khối được liên kết với nhau. Điều này làm cho tất cả các blockchains đều là cơ sở dữ liệu nhưng không phải tất cả các cơ sở dữ liệu đều là blockchains. Hệ thống này cũng tạo ra một dòng thời gian không thể thay đổi của dữ liệu khi được thực hiện theo bản chất phi tập trung (dữ liệu phân tán).

Trên thực tế, blockchain có thể lưu trữ nhiều loại thông tin khác nhau nhưng cách sử dụng phổ biến nhất của nó cho đến nay vẫn là làm sổ cái cho các giao dịch.

Trong trường hợp của Bitcoin, blockchain được sử dụng theo cách phi tập trung để không một cá nhân hoặc nhóm nào có quyền kiểm soát — thay vào đó, tất cả người dùng đều giữ quyền kiểm soát chung. Các blockchain phi tập trung là bất biến, có nghĩa là dữ liệu đã nhập là không thể thay đổi được. Đối với Bitcoin, điều này có nghĩa là các giao dịch được ghi lại vĩnh viễn và bất kỳ ai cũng có thể xem được.

>> Xem thêm: Bitcoin là gì

Phân loại Blockchain

(Ảnh: dienmayxanh)

Qua những thông tin kể trên, chúng ta có thể hiểu được cơ bản về Blockchain là gì và thông thường dạng công nghệ này được chia làm 3 loại chính:

• Public blockchain: Đây là loại chuỗi khối công khai mà bất kỳ ai cũng có thể đọc và lưu trữ dữ liệu trên đây. Quá trình xác thực giao dịch trên blockchain này yêu cầu rất nhiều nút tham gia vì đó là một hệ thống lớn, tựa như Bitcoin, Ethereum,... Vì vậy, việc tấn công vào hệ thống blockchain này đòi hỏi chi phí rất lớn và gần như là bất khả thi.
• Private blockchain: Đây là loại chuỗi khối riêng tư nên người dùng chỉ có quyền đọc, không có quyền ghi hay chỉnh sửa gì (bạn có thể tưởng tượng nó giống một bảng tính trên Google Drive) vì nó thuộc quyền sở hữu của một bên thứ 3 tuyệt đối đáng tin cậy. Vì đây là một hệ thống riêng tư nên lượng thiết bị tham gia giao dịch không nhiều, thời gian xác nhận giao dịch cũng khá nhanh. 
• Permissioned (tên gọi khác: Consortium): đây là một dạng của Private blockchain nhưng có thêm một số tính năng khác, tạo ra sự kết hợp giữa Public và Private. Ví dụ tiêu biểu là các ngân hàng hay tổ chức liên doanh, họ đều sẽ có một blockchain cho riêng mình.

Các phiên bản của công nghệ Blockchain

Kể từ năm 2009, tốc độ phát triển của công nghệ blockchain ngày một lớn mạnh, giờ đây, khi bạn hiểu Blockchain là gì thì nó không chỉ còn là tiền bitcoin hay tiền điện tử. Mô tả dưới đây sẽ cho thấy sự phát triển của công nghệ blockchain, bao gồm sự phát triển từ phiên bản 1.0 đến 4.0.

Blockchain 1.0 là gì? Công nghệ Blockchain 4.0 là gì? (Ảnh: tutorialandexamples)

Công nghệ blockchain 1.0: Tiền tệ và thanh toán

Blockchain 1.0 là phiên bản liên quan đến tiền tệ và thanh toán. Nó ghi lại các giao dịch bao gồm chuyển đổi tiền tệ, kiều hối và tạo lập hệ thống thanh toán kỹ thuật số trên sổ cái công khai theo một phương pháp an toàn. Việc triển khai công nghệ sổ cái phân tán là lý do đằng sau phiên bản đầu tiên của nó. Đây là một phiên bản blockchain không cần sự cho phép, nơi bất kỳ người tham gia nào cũng có thể thực hiện một giao dịch hợp lệ.

Nó hoạt động như một state machine đơn giản, có thể được sử dụng làm nền tảng cho giao dịch bitcoin nên nhiều người lầm tưởng bitcoin và blockchain là một. 

Công nghệ blockchain 2.0: Tài chính và thị trường

Phiên bản blockchain 2.0 được mở rộng quy mô hơn và được đưa vào ứng dụng trong lĩnh vực tài chính và thị trường. Các khái niệm liên quan đến tài sản, thỏa thuận và hợp đồng như trái phiếu, cổ phiếu, nợ, quyền sở hữu,... bắt đầu xuất hiện nhiều hơn. 

Ở phiên bản này, blockchain cũng chào đón các khái niệm mới như Hợp đồng thông minh (Smart Contracts). Nó là một chương trình máy tính nhỏ tự thực thi bên trong blockchain. 

Trong Blockchain 2.0, Bitcoin được thay thế bằng ethereum. Hợp đồng thông minh là một trong những ứng dụng blockchain thành công nhất, nó giúp giảm chi phí giao dịch một cách hiệu quả. Mạng Ethereum là nền tảng tốt nhất để tạo và thực hiện các hợp đồng thông minh. Điều này được sử dụng để thay thế cho các hợp đồng truyền thống.

Công nghệ blockchain 3.0: Dapps

Dapp là một dạng viết tắt của ứng dụng Phi tập trung (Decentralized application). Các ứng dụng phi tập trung chạy ngược lại với các ứng dụng tập trung chạy trên một máy tính. Dapp giống như một ứng dụng thông thường, nó có thể có giao diện người dùng (được viết bằng bất kỳ ngôn ngữ nào) có thể thực hiện các cuộc gọi đến phần phụ trợ của nó. Một Dapp có thể lưu trữ giao diện người dùng của mình trên các kho lưu trữ phi tập trung, bao gồm Ethereums Swarm.

Các ứng dụng phi tập trung không cần phải chạy trên mạng blockchain. Có rất nhiều ứng dụng phi tập trung chạy trên mạng P2P, như BitMessage, BitTorrent, Tor, Popcorn,...

Công nghệ blockchain 4.0: Blockchain cho các ngành công nghiệp

Mục tiêu của blockchain thế hệ thứ tư là giải quyết toàn bộ vấn đề với ba thế hệ trước. Blockchain 4.0 giải thích các chiến lược và phương pháp làm cho công nghệ blockchain sẵn sàng đáp ứng nhu cầu kinh doanh. Nhiều công ty khác nhau đang cố gắng đưa một blockchain có thể mở rộng, thích ứng và giá cả phải chăng cho thế giới. Các doanh nghiệp sẵn sàng áp dụng công nghệ blockchain, nhưng chúng ta cần một blockchain an toàn hơn và mạnh mẽ hơn. 

Hiện tại vẫn chưa có một bức tranh cụ thể nào về blockchain 4.0, tuy nhiên, một số nhà phát triển cảm thấy sự kết hợp giữa blockchain thế hệ thứ ba và AI sẽ tạo ra Blockchain 4.0.

Lịch sử hình thành của công nghệ Blockchain

Nhà mật mã học David Chaum lần đầu tiên đề xuất một giao thức giống như blockchain trong luận văn năm 1982 của ông có tên là "Hệ thống máy tính được các nhóm đáng ngờ lẫn nhau thiết lập, duy trì và tin cậy." Các nghiên cứu sâu hơn về chuỗi khối được bảo mật bằng mật mã đã được hai nhà nghiên cứu Stuart Haber và W. Scott Stornetta mô tả vào năm 1991. Ở thời điểm đó, họ muốn triển khai một hệ thống mà dấu thời gian của tài liệu không thể bị giả mạo. Vào năm 1992, Haber, Stornetta và Dave Bayer đã kết hợp cây Merkle vào thiết kế, điều này đã cải thiện hiệu quả của nó bằng cách cho phép một khối có thể tập hợp một vài văn bản. Tuy nhiên, công nghệ này đã không được sử dụng và bằng sáng chế cũng đã hết hạn vào năm 2004, 4 năm trước khi Bitcoin ra đời. 

Consortium blockchain là gì? Lịch sử hình thành của công nghệ Blockchain (Ảnh: topdev)

Blockchain đầu tiên được lên ý tưởng bởi một người (hoặc một nhóm người) được gọi là Satoshi Nakamoto vào năm 2008. Nakamoto đã cải tiến thiết kế với những thay đổi cốt lõi bằng cách sử dụng phương pháp Proof of work (bằng chứng công việc) của Hashcash, nhưng thay vì sử dụng một hàm tính toán dựa trên phần cứng như PRoW, hay dựa vào một cơ quan có thẩm quyền và máy chủ trung tâm đáng tin cậy, tính năng chống chi tiêu hai lần trong Bitcoin được cung cấp bởi một giao thức mạng ngang hàng để theo dõi và xác thực các giao dịch. 

Thiết kế được Nakamoto thực hiện vào năm sau như một thành phần cốt lõi của tiền điện tử bitcoin, nơi nó đóng vai trò là sổ cái công khai cho tất cả các giao dịch trên mạng. Ngày 03/01/2009, Nakamoto đào được khối bitcoin đầu tiên, đem lại phần thưởng 50 bitcoin. Ngày 12/01/2009, giao dịch bitcoin đầu tiên của thế giới được thực hiện giữa Nakamoto và Hal Finney. 

Vào tháng 8 năm 2014, kích thước tệp blockchain bitcoin, chứa các bản ghi của tất cả các giao dịch đã được tiết lộ trên mạng, đạt 20 GB. Vào tháng 1 năm 2015, kích thước đã tăng lên gần 30 GB và từ tháng 1 năm 2016 đến tháng 1 năm 2017, blockchain bitcoin đã tăng kích thước từ 50 GB lên 100 GB. Kích thước sổ cái đã vượt quá 200 GiB vào đầu năm 2020.

Một sự thật thú vị khác cũng nên được nhắc đến đó là, các từ block và chain được sử dụng riêng biệt trong bài báo gốc của Satoshi Nakamoto, nhưng cuối cùng đã được phổ biến thành một từ duy nhất, blockchain, vào năm 2016.

Ưu điểm và nhược điểm của Blockchain là gì?

Theo những gì chúng ta tìm hiểu khi giải đáp về câu hỏi công nghệ Blockchain là gì thì hầu hết các blockchains được thiết kế như một cơ sở dữ liệu phi tập trung có chức năng như một sổ cái kỹ thuật số phân tán. Các sổ cái blockchain này ghi lại và lưu trữ dữ liệu trong các khối, được sắp xếp theo trình tự thời gian và được liên kết bằng mã hóa. Sự ra đời của công nghệ blockchain mang lại nhiều lợi thế trong nhiều ngành khác nhau, cung cấp khả năng bảo mật cao hơn trong các môi trường không tin cậy. Tuy nhiên, bản chất phi tập trung của nó cũng mang lại một số nhược điểm. Ví dụ: khi so sánh với cơ sở dữ liệu tập trung truyền thống, các blockchain thể hiện hiệu quả hạn chế và yêu cầu tăng dung lượng lưu trữ.

Ưu điểm của Blockchain

Phân quyền

Vì dữ liệu blockchain thường được lưu trữ trong hàng nghìn thiết bị trên một mạng lưới phân tán gồm các nút, nên hệ thống và dữ liệu có khả năng chống lại các lỗi kỹ thuật và các cuộc tấn công độc hại rất cao. Mỗi nút mạng có thể tái tạo và lưu trữ một bản sao của cơ sở dữ liệu và do đó, không có điểm nào bị lỗi: một nút duy nhất chuyển sang chế độ ngoại tuyến không ảnh hưởng đến tính khả dụng hoặc bảo mật của mạng. Hay nói cách khác, nếu một bản sao của blockchain rơi vào tay của một tin tặc, thì chỉ một bản sao thông tin, chứ không phải toàn bộ mạng sẽ bị xâm phạm.

Ngược lại, nhiều cơ sở dữ liệu thông thường dựa vào một hoặc một vài máy chủ và dễ bị lỗi kỹ thuật và tấn công mạng hơn.

Tính minh bạch, ổn định và không thể phá vỡ

Đây có lẽ là một trong những lợi thế nổi trội nhất khi khám phá ưu điểm của blockchain là gì. Các khối thông tin một khi đã được xác nhận rất khó có thể đảo ngược tình thế, có nghĩa là khi dữ liệu đã được đăng ký vào blockchain, thì việc xóa hoặc thay đổi nó là cực kỳ khó khăn. Chưa kể tất cả mọi thông tin được lưu trữ, truyền tải và xử lý trong hệ thống blockchain đều được triển khai minh bạch, rõ ràng nhất.Điều này làm cho blockchain trở thành một công nghệ tuyệt vời để lưu trữ hồ sơ tài chính hoặc bất kỳ dữ liệu nào khác khi cần theo dõi kiểm tra vì mọi thay đổi đều được theo dõi và ghi lại vĩnh viễn trên một sổ cái phân tán và công khai. Do đó, nếu bạn muốn truy xuất thông tin giao dịch của mình hoặc của người khác thì cũng không bao giờ cần phải lo về tính chính xác của dữ liệu.

Ví dụ: một doanh nghiệp có thể sử dụng công nghệ blockchain để ngăn chặn hành vi gian lận từ nhân viên của mình. Trong trường hợp này, blockchain có thể cung cấp một bản ghi an toàn và ổn định của tất cả các giao dịch tài chính diễn ra trong công ty. Điều này sẽ khiến nhân viên khó che giấu các giao dịch đáng ngờ hơn nhiều.

Hệ thống đáng tin cậy, giảm chi phí và thời gian giao dịch

Trong hầu hết các hệ thống thanh toán truyền thống, các giao dịch không chỉ phụ thuộc vào hai bên liên quan mà còn phụ thuộc vào một bên trung gian - chẳng hạn như ngân hàng, công ty thẻ tín dụng hoặc nhà cung cấp dịch vụ thanh toán. Khi sử dụng công nghệ blockchain, điều này không còn cần thiết vì mạng lưới phân tán của các nút xác minh các giao dịch thông qua một quá trình được gọi là khai thác. Vì lý do này, Blockchain thường được gọi là một hệ thống đáng tin cậy.

Do đó, một hệ thống blockchain sẽ giúp doanh nghiệp loại bỏ rủi ro khi tin tưởng vào một tổ chức duy nhất và cũng giảm chi phí tổng thể và phí giao dịch bằng cách cắt bỏ các bên trung gian và bên thứ ba.

Quyền riêng tư

Nếu như khái niệm Blockchain là gì đã được các bạn tìm hiểu kỹ lưỡng thì việc biết được trọng tâm trong việc bảo vệ quyền riêng tư của người dùng blockchain chính là khả năng ẩn danh không có gì quá bất ngờ. Với đặc tính này, người dùng có thể giao dịch một cách an toàn, bảo mật mà không phải lo người khác sẽ biết được danh tính của mình. Điều này càng làm tăng thêm niềm tin của người dùng, giúp họ cảm thấy an tâm hơn khi tham gia vào blockchain.

Giao dịch hiệu quả và an toàn

Các giao dịch được thực hiện thông qua một cơ quan trung ương có thể mất đến vài ngày để giải quyết. Nhưng với blockchain, các giao dịch có thể được hoàn thành trong ít nhất mười phút và có thể được coi là an toàn chỉ sau vài giờ. Điều này đặc biệt hữu ích cho các giao dịch xuyên biên giới, thường mất nhiều thời gian hơn do các vấn đề về múi giờ và thực tế là tất cả các bên phải xác nhận việc xử lý thanh toán.

Ngoài ra, khi một giao dịch được ghi lại, tính xác thực của nó phải được mạng lưới blockchain xác minh. Hàng nghìn máy tính trên blockchain vội vã xác nhận rằng các chi tiết của giao dịch mua là chính xác. Sau khi một máy tính đã xác thực giao dịch, nó sẽ được thêm vào khối blockchain. Mỗi khối trên blockchain chứa hàm băm duy nhất của riêng nó, cùng với hàm băm duy nhất của khối trước nó. Khi thông tin trên một khối được chỉnh sửa theo bất kỳ cách nào, mã băm của khối đó sẽ thay đổi — tuy nhiên, mã băm trên khối sau nó thì không. Sự khác biệt này khiến thông tin trên blockchain cực kỳ khó thay đổi mà không cần thông báo.

Tính ứng dụng cao

Dù là một công nghệ mới nhưng với tốc độ phát triển vượt bậc, blockchain đã và đang được triển khai ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau từ tài chính, y tế, giáo dục,... Đây là một bước phát triển đáng lưu ý và ngày càng cho thấy được hiệu quả tức thời trong đời sống nhanh ngày nay. 

Nhược điểm của Blockchain

Mặc dù có những ưu điểm đáng kể nhưng blockchain vẫn tồn tại những thách thức cần phải lưu ý khi áp dụng. Vậy những hạn chế của Blockchain là gì?. Các rào cản đối với việc áp dụng công nghệ blockchain ngày nay không chỉ là kỹ thuật mà thách thức thực sự là chính trị và quy định, chưa kể đến hàng nghìn giờ thiết kế phần mềm tùy chỉnh và lập trình back-end cần thiết để tích hợp blockchain vào các mạng kinh doanh hiện tại. Dưới đây là một số thách thức đối với việc ứng dụng blockchain trên quy mô lớn.

Cuộc tấn công Attrack 51%

Thuật toán Proof of Work bảo vệ chuỗi khối Bitcoin đã được chứng minh là rất hiệu quả trong những năm qua. Tuy nhiên, vẫn có một vài cuộc tấn công có khả năng xảy ra ảnh hưởng và chống lại các mạng blockchain. Attack 51% là một trong những cuộc tấn công được thảo luận nhiều nhất. Một cuộc tấn công như vậy có thể xảy ra nếu một thực thể quản lý để kiểm soát hơn 50% sức mạnh băm của mạng, cuối cùng sẽ cho phép họ phá vỡ mạng bằng cách cố ý loại trừ hoặc sửa đổi thứ tự giao dịch.

Mặc dù về mặt lý thuyết là có thể xảy ra, nhưng trên thực tế chưa bao giờ có một cuộc tấn công 51% nào thành công nhằm vào blockchain Bitcoin. Khi mạng phát triển lớn hơn, tính bảo mật sẽ tăng lên và rất khó có khả năng các thợ đào sẽ đầu tư một lượng lớn tiền và tài nguyên để tấn công Bitcoin vì họ sẽ nhận được nhiều hơn thế nếu hành động trung thực. Ngoài ra, một cuộc tấn công 51% thành công sẽ chỉ có thể sửa đổi các giao dịch gần đây nhất trong một khoảng thời gian ngắn vì các khối được liên kết thông qua các mã hóa (thay đổi các khối cũ hơn sẽ yêu cầu mức sức mạnh tính toán vô hình), vậy nên sự liều mạng này là không đáng. Thêm vào đó, chuỗi khối Bitcoin rất linh hoạt và sẽ nhanh chóng thích ứng trước một cuộc tấn công.

Sửa đổi dữ liệu

Một nhược điểm khác của hệ thống blockchain là một khi dữ liệu đã được thêm vào blockchain thì rất khó sửa đổi nó. Mặc dù sự ổn định là một trong những lợi thế của blockchain, nhưng nó không phải lúc nào cũng tốt. Thay đổi dữ liệu hoặc mã blockchain thường rất khắt khe và thường yêu cầu hard fork, trong đó một chuỗi bị hủy bỏ và một chuỗi mới được tiếp nhận.

Khóa riêng

Blockchain sử dụng mật mã khóa công khai (hoặc bất đối xứng) để cung cấp cho người dùng quyền sở hữu đối với các đơn vị tiền điện tử của họ (hoặc bất kỳ dữ liệu blockchain nào khác). Mỗi địa chỉ blockchain có một khóa riêng tương ứng. Mặc dù địa chỉ có thể được chia sẻ, nhưng khóa cá nhân phải được giữ bí mật. Người dùng cần khóa riêng để truy cập tiền của họ, nghĩa là họ hoạt động như một ngân hàng của chính họ. Vậy nên, nếu người dùng làm mất khóa cá nhân của họ, họ sẽ bị mất tiền và không thể làm gì được.

Nhược điểm của công nghệ blockchain là gì? (Ảnh: Hello future)

Chi phí công nghệ

Mặc dù blockchain có thể tiết kiệm cho người dùng tiền phí giao dịch, nhưng công nghệ này còn lâu mới miễn phí. Ví dụ, hệ thống "bằng chứng công việc" mà bitcoin sử dụng để xác thực các giao dịch, tiêu thụ một lượng lớn sức mạnh tính toán. Trong thế giới thực, năng lượng từ hàng triệu máy tính trên mạng bitcoin gần bằng với lượng điện năng mà Đan Mạch tiêu thụ hàng năm. Giả sử chi phí điện là 0,03 đô la ~ 0,05 đô la cho mỗi kilowatt giờ, chi phí khai thác không bao gồm chi phí phần cứng là khoảng 5.000 đô la ~ 7.000 đô la cho mỗi đồng xu.10

Bất chấp chi phí khai thác bitcoin, người dùng vẫn tiếp tục tăng hóa đơn tiền điện để xác thực các giao dịch trên blockchain. Đó là bởi vì khi các thợ đào thêm một khối vào blockchain bitcoin, họ sẽ được thưởng đủ bitcoin để làm cho thời gian và năng lượng của họ trở nên đáng giá. Tuy nhiên, khi nói đến các blockchain không sử dụng tiền điện tử, các thợ đào sẽ cần phải được trả tiền hoặc được khuyến khích để xác thực các giao dịch.

Một số giải pháp cho những vấn đề này đang bắt đầu ra đời. Ví dụ: các trang trại khai thác bitcoin đã được thiết lập để sử dụng năng lượng mặt trời, khí đốt tự nhiên dư thừa từ các địa điểm khai thác mỏ hoặc năng lượng từ các trang trại gió.

Tốc độ không hiệu quả

Bitcoin là một nghiên cứu điển hình hoàn hảo cho sự kém hiệu quả có thể có của blockchain. Hệ thống “bằng chứng công việc” của Bitcoin mất khoảng mười phút để thêm một khối mới vào blockchain. Với tốc độ đó, người ta ước tính rằng mạng blockchain chỉ có thể quản lý khoảng bảy giao dịch mỗi giây (TPS). Mặc dù các loại tiền điện tử khác như Ethereum hoạt động tốt hơn bitcoin, nhưng chúng vẫn bị giới hạn bởi blockchain.

Các giải pháp cho vấn đề này đã được phát triển trong nhiều năm. Hiện có các blockchain đang tự hào với hơn 30.000 giao dịch mỗi giây.

Quy định

Nhiều người hoạt động trong lĩnh vực tiền điện tử đã bày tỏ lo ngại về quy định của chính phủ đối với lĩnh vực này. Mặc dù tình trạng ngày một khó khăn và gần như không thể đặt dấu chấm hết cho một thứ như Bitcoin khi mạng lưới phi tập trung của nó không ngừng phát triển, nhưng các chính phủ về mặt lý thuyết vẫn có thể khiến việc sở hữu tiền điện tử hoặc tham gia vào mạng của họ là bất hợp pháp. 

Tuy nhiên, theo thời gian, mối lo ngại này đã giảm dần khi các công ty lớn như PayPal bắt đầu cho phép quyền sở hữu và sử dụng tiền điện tử trên nền tảng của nó.

Nguyên lý hoạt động của công nghệ Blockchain

1. Nguyên lý mã hóa

Nguyên lý hoạt động của công nghệ Blockchain là gì? (Ảnh: Internet)

Blockchain là một cuốn sổ cái được duy trì bởi các máy tính trong mạng ngang hàng được kết nối với nhau, vì thế, nó sẽ mang một số điểm khác biệt:

• Nếu như trong hệ thống ngân hàng, chúng ta chỉ được xem các giao dịch và số dư tài khoản của riêng mình thì trên blockchain của bitcoin, chúng ta có thể xem các giao dịch của tất cả mọi người.
• Mạng lưới bitcoin là mạng lưới phân tán phi tập trung nên không cần bên thứ ba đóng vai trò trung gian xử lý giao dịch., giúp tiết kiệm thời gian và chi phí giao dịch
• Hệ thống được thiết kế theo cách không yêu cầu sự tin cậy nhờ việc có thể bảo đảm độ tin cậy thông qua liên kết mã hóa đặc biệt.

Để thực hiện được giao dịch trên blockchain, bạn cần một phần mềm cho phép lưu trữ và trao đổi các đồng Bitcoin được gọi là ví điện tử. Blockchain sẽ cung cấp cho bạn một phương pháp mã hóa đặc biệt để bảo vệ ví điện tử này đó là một cặp khóa bảo mật duy nhất: khóa riêng tư (private key) và khóa công khai (public key).

Hai khóa này đi theo cặp và điều này có nghĩa là nếu một thông điệp được mã khóa bằng một khóa công khai, thì chỉ có chủ sở hữu khóa riêng tư đi liền với khóa công khai đó mới có thể giải mã và đọc nội dung thông điệp.

Việc mã hóa một yêu cầu giao dịch bằng khóa riêng tư tức là bạn đang tạo ra một chữ ký điện tử cho giao dịch đó. Chữ ký đó sẽ được các máy tính trong mạng lưới blockchain sử dụng để kiểm tra người gửi và tính xác thực của giao dịch. Chữ ký này là sự kết hợp giữa yêu cầu giao dịch và khóa riêng tư, tồn tại dưới dạng một chuỗi văn bản nên nếu một ký tự đơn nào bị thay đổi, chữ ký sẽ thay đổi theo. Vì thế, rất khó để hacker có thể thay đổi yêu cầu giao dịch hoặc thay đổi lượng Bitcoin trao đổi. 

Vì thế, để trao đổi Bitcoin thành công, bạn cần chứng minh với hệ thống blockchain là mình có quyền sở hữu khóa riêng tư của một ví điện tử cụ thể. Sau khi tin nhắn được gửi đi và bạn đã chứng minh được, yêu cầu giao dịch sẽ được mã hóa và bạn sẽ không cần tiết lộ khóa riêng tư thêm nữa.

2. Quy tắc của sổ cái

Mỗi nút trong blockchain đều lưu trữ một bản sao của sổ kế toán nên có thể dễ dàng biết được số dư trong tài khoản của bạn, trong khi đó hệ thống blockchain nói chung chỉ ghi lại yêu cầu của mỗi giao dịch nên không hề biết số dư của bạn là bao nhiêu. 

Vì tất cả các khối thông tin đều được liên kết đến nhau nên để biết được số dư trong ví điện tử, người dùng phải xác nhận và xác thực tất cả các giao dịch có liên quan đến ví điện tử của mình đã diễn ra trên mạng lưới blockchain. 

Quy tắc của sổ cái là gì? Mạng lưới Blockchain là gì (Ảnh: dienmayxanh)

Hệ thống sẽ xác định số dư này nhờ vào việc tính toán các giao dịch trước đó. Trong hình minh họa trên, để gửi 10 Bitcoin cho John, Mary cần tạo một yêu cầu giao dịch bao gồm các liên kết đến các giao dịch đã diễn ra trước đó với tổng số dư bằng hoặc hơn 10 Bitcoin.

Sau đó, các nút trong mạng lưới sẽ xác minh xem tổng số tiền của giao dịch bằng hay vượt 10 Bitcoin. Quá trình này diễn ra âm thầm và tự động trong ví Mary và được kiểm tra bởi các nút trên mạng lưới Bitcoin, còn trên thực tế, Mary chỉ thực hiện một hành động là gửi 10 Bitcoin tới ví của John bằng khóa công khai của John.

(Ảnh: dienmayxanh)

Nhờ tham chiếu các lịch sử giao dịch mà các nút có thể kiểm tra tất cả các giao dịch có liên quan đến ví điện tử mà bạn đã sử dụng trước đó để gửi Bitcoin. Để giảm bớt phức tạp và tăng tốc quá trình xác minh, có một bản ghi sẽ ghi lại số Bitcoin chưa được dùng và đang được các nút mạng lưu trữ. 

Điều đáng lưu ý là mã nguồn trên mạng lưới Bitcoin là mã nguồn mở, ai có máy tính kết nối Internet đều có thể tham gia và thực hiện giao dịch, nhưng nếu có bất kỳ lỗi nào xảy ra trong mã nguồn sử dụng thì các Bitcoin liên quan sẽ mất vĩnh viễn. 

Vì đây một dạng ví điện tử và là mạng phân tán phi tập trung, nên không có ai có thể giúp bạn khôi phục lại một giao dịch bị mất, hay khôi phục lại mật khẩu bạn đã quên hoặc làm mất. Vì thế, bạn cần phải ghi nhớ mật khẩu hoặc khóa riêng tư của ví cực kỳ cẩn thận và an toàn.

Nguyên lý tạo khối

Nguyên lý tạo khối của công nghệ blockchain là gì (Ảnh: capitalleasegroup)

Các giao dịch sau khi được gửi lên mạng lưới Blockchain sẽ được nhóm vào các khối và các giao dịch trong cùng 1 khối (block) được coi là đã xảy ra cùng thời điểm. Với các giao dịch chưa được thực hiện trong cùng 1 khối thì là do chưa được xác nhận. 

Trong khi đó, các nút đóng vai trò nhóm các giao dịch với nhau thành 1 khối và gửi nó vào mạng lưới chung với hàm ý liên kết các khối với nhau theo thứ tự thời gian. Như vậy, bất kỳ nút nào cũng có thể tạo ra một khối mới. Câu hỏi đặt ra là hệ thống sẽ đồng thuận với khối nào và thứ tự các khối sẽ được sắp xếp ra sao?

Trên thực tế, để thêm khối thông tin vào mạng lưới blockchain, mỗi khối phải chứa một đoạn mã hóa khá phức tạp. Đôi khi phải mất đến một năm mới cho một máy tính điển hình với một cấu hình cơ bản mới có thể đoán đúng các con số toán học của đoạn mã hóa này.

Mạng lưới blockchain quy định thời gian tạo ra mỗi khối là 10 phút/lần, bởi trong mạng lưới luôn có một số lượng lớn các máy tính đều tập trung vào việc đoán ra dãy số này. Nút nào giải ra được mã hóa trước sẽ có quyền gắn khối tiếp theo lên trên chuỗi và gửi nó tới toàn bộ mạng lưới.

Sẽ có những trường hợp cả 2 nút đều giải quyết vấn đề cùng một lúc và truyền khối kết quả đồng thời lên mạng lưới, nhưng xác suất này rất ít nên toàn bộ chuỗi-khối sẽ nhanh chóng ổn định và hợp nhất lại khi mà mọi nút đều đồng thuận.

Ứng dụng thực tiễn của công nghệ Blockchain

Quy mô ứng dụng của blockchain đang ngày càng mở rộng, trải dài khắp các ngành nghề khác nhau. Vậy một trong những ứng dụng quan trọng của blockchain là gì? Có thể kể ra trong các ngành nghề như: Chế tạo, Điện tử, Công nghệ ô tô, Công nghệ & Viễn thông, Tài chính ngân hàng, Chăm sóc sức khỏe, Marketing & Truyền thông, Bảo hiểm, Bán lẻ, Bất động sản, Nông nghiệp, Vân tải và Logistic,.... 

Xu hướng công nghệ Blockchain

Công nghệ Blockchain đã và đang không ngừng phát triển và là nền tảng của nhiều ứng dụng mới ra đời dù đã ra mắt 10 năm có lẻ. Dự kiến trong tương lai, sẽ có 4 xu hướng công nghệ blockchain sẽ xảy ra là:

• Công nghệ Blockchain được tin tưởng hơn: Các quy định của nhà nước về tiền điện tử nói riêng và blockchain nói chung ngày càng được nới lỏng, nhờ vào sự can thiệp này mà các chuyên gia hứa hẹn rằng blockchain sẽ giảm bớt các vụ lừa đảo, dối trá.
• Bitcoin và các loại tiền ảo khác vẫn tiếp tục phát triển: Cái nhìn của xã hội về tiền điện tử và đặc biệt là Bitcoin đã không còn khắt khe như trước. Dù vẫn gặp phải một vài rào cản nhưng vẫn có nhiều nhà đầu tư tin vào sự phát triển của các loại tiền ảo này. 
• Mở rộng tính ứng dụng: Blockchain đang ngày càng được ứng dụng nhiều hơn vào các ngành nghề khác ngoài tài chính ngân hàng, điển hình có thể kể đến như các hoạt động quản lý nhà nước, bầu cử, y tế, giáo dục kỹ thuật số,...
• Sự bùng nổ của game blockchain: Bên cạnh tài chính ngân hàng và tiền tệ thì sức hút của các tựa game được xây dựng trên nền tảng blockchain ngày càng tăng cao, thu hút nhiều nhà đầu tư.

Những tài liệu tham khảo về công nghệ Blockchain

Sau khi đã tìm hiểu về khái niệm Blockchain là gì thì các bạn cũng có thể xem thêm một số tài liệu về giải pháp công nghệ này. Các tài liệu tham khảo về công nghệ blockchain hiện nay tương đối đa dạng, bao gồm cả trong nước và quốc tế. Dưới đây là một số cuốn sách hay mà MarketingAI muốn đề cử tới bạn:

• Công nghệ Blockchain từ A đến Z: Cuốn giáo trình tiếng Việt này rất phù hợp với những ai mới bắt đầu tìm hiểu về blockchain. Trong cuốn tài liệu này, bạn sẽ được giải đáp tất cả những thắc mắc về Blockchain, Bitcoin và Crypto Currency.
• Blockchain: Blueprint for a New Economy: Một cuốn tài liệu nước ngoài vô cùng nổi tiếng, thích hợp cho những ai muốn đào sâu về cách hoạt động của blockchain và ứng dụng tiềm năng mà nó mang lại
• Down The Rabbit Hole: (Discover The Power Of The Blockchain): Cuốn tài liệu đi sâu vào phân tích điểm mạnh và sức mạnh của blockchain và nêu ra cách tận dụng sức mạnh ấy vào thực tiễn.

>> Xem thêm: Big Data là gì

Lời kết

Như vậy, bài viết trên đây đã giúp bạn hiểu được phần nào khái niệm blockchain là gì và những định nghĩa xoay quanh nó. Trong thời đại chuyển đổi số hiện nay, dạng công nghệ này vẫn tiếp tục đóng một vai trò quan trọng và góp phần đưa nhiều lĩnh vực trở nên nhanh gọn và bảo mật hơn. Việc hiểu blockchain là gì không chỉ giúp bạn có thêm được một kiến thức mới mà còn giúp ích rất nhiều trong quá trình làm việc ở mọi ngành nghề.

Tô Linh - MarketingAI

Tổng hợp

>> Có thể bạn quan tâm: Làm thế nào để các hoạt động marketing có thể tồn tại và phát triển sau M&A?