Blockchain là gì? Những điều cần biết về công nghệ Blockchain: lịch sử hình thành, tính chất, cách hoạt động, ứng dụng Blockchain.
Ngày 1/7/2021, Ngân hàng Nhà nước đã được ủy quyền là cơ quan chủ trì thí điểm tiền ảo dựa trên công nghệ blockchain tại Việt Nam, đánh dấu sự công nhận tích cực từ phía nhà nước đối với blockchain và các loại tiền điện tử. Trong bài viết này, Mình sẽ cung cấp cho bạn những kiến thức cần biết về công nghệ blockchain, bao gồm:
- Định nghĩa và người sáng tạo blockchain.
- Tính chất đặc trưng và cách hoạt động của công nghệ blockchain.
- Các thuật toán và ứng dụng thực tế của blockchain.
- Các phiên bản công nghệ blockchain.
- Cơ hội đầu tư với blockchain.
Hãy cùng khám phá và tìm hiểu những điều này!
Blockchain là gì?
Blockchain là một công nghệ cơ sở dữ liệu phân cấp, trong đó thông tin được lưu trữ dưới dạng các khối được liên kết với nhau bằng mã hóa và mở rộng theo thời gian, tạo thành một chuỗi liên kết. Mỗi khối trong Blockchain liên kết với khối trước đó và chứa thông tin về thời gian khởi tạo khối, mã thời gian và dữ liệu giao dịch.
Một cách đơn giản để hiểu về Blockchain là xem nó như một cuốn sổ cái điện tử phân phối trên nhiều máy tính khác nhau, nơi mọi thông tin giao dịch được lưu trữ và đảm bảo không thể bị thay đổi theo bất kỳ hình thức nào.
Các thông tin trong cuốn sổ cái này được xác nhận bởi một mạng lưới máy tính kết nối với nhau. Không có một máy tính duy nhất có khả năng thay đổi, ghi đè hoặc xóa dữ liệu trong cuốn sổ cái đó.
Ý tưởng hình thành công nghệ Blockchain
Để minh họa, mình lấy ví dụ việc giao dịch tiền tệ giữa hai người A và B
Giao dịch thời xưa
Trước đây, khi thực hiện các giao dịch tiền tệ, vay nợ hay trả nợ, việc thỏa thuận và ghi lại thông tin giao dịch giữa hai bên A và B thường được thực hiện bằng cách sử dụng một cuốn sổ cái truyền thống. Để đảm bảo tính chính xác và đáng tin cậy của sổ cái này, một bên thứ ba đáng tin cậy, gọi là người C, thường được ủy quyền để giữ và quản lý sổ cái.
Trong ví dụ trên, chúng ta có các thành phần sau:
- A và B là hai bên tham gia giao dịch với nhau.
- C là một bên thứ ba đáng tin cậy và được ủy quyền đóng vai trò trung gian.
- Sổ cái dùng để ghi lại thông tin giao dịch, thường là một cuốn sổ vật lý.
Trong tình huống này, chúng ta sẽ đối mặt với một số hạn chế:
Cuốn sổ truyền thống thường được làm bằng giấy, dẫn đến nguy cơ bị mối mọt hoặc hỏng theo thời gian. Điều này có nghĩa là thông tin lưu trữ trên cuốn sổ không tồn tại mãi mãi. Ví dụ, nếu A mượn tiền từ B trong 12 năm, nhưng sau 10 năm, cuốn sổ bị hư hỏng và không thể xem thông tin trên đó. Lúc này, A có thể từ chối việc mượn tiền và B không có bằng chứng để chứng minh rằng A đã mượn tiền từ mình.
Thông tin có thể bị thay đổi hoặc phá huỷ: Có nguy cơ một ai đó lấy cuốn sổ trộm cắp và thay đổi thông tin, xóa đi một dòng hoặc thậm chí xé mất trang cuốn sổ. Khi đó, thông tin trên cuốn sổ không còn toàn vẹn như ban đầu. Điều này dẫn đến khả năng thông tin có thể bị thay đổi hoặc bị hủy bỏ.
Sự tồn tại của bên thứ ba trung gian: Cuốn sổ phụ thuộc vào một bên thứ ba trung gian đáng tin cậy để giữ và xác nhận thông tin. Tuy nhiên, không phải lúc nào cũng dễ dàng tìm được một bên thứ ba như vậy, và trong trường hợp này, hai bên giao dịch phải hoàn toàn tin tưởng vào người trung gian này.
Giao dịch qua hệ thống ngân hàng
Khi xã hội phát triển, chúng ta đã có một hệ thống ngân hàng thay thế vai trò của người trung gian thứ ba, như đã đề cập ở trên. Hơn nữa, cuốn sổ cái truyền thống được thay thế bằng hệ thống máy tính tiên tiến của các ngân hàng.
Ưu điểm của hệ thống ngân hàng:
Được đảm bảo bởi chính phủ hoặc các cơ quan nhà nước: Hệ thống ngân hàng được chính phủ hoặc các cơ quan nhà nước đảm bảo, đảm bảo quyền lợi và an toàn cho người giao dịch.
Lưu trữ thông tin bằng hệ thống máy tính ổn định: Thông tin giao dịch được lưu trữ trong hệ thống máy tính bền vững theo thời gian, không có nguy cơ bị hư hỏng hoặc mất mát theo thời gian.
Tuy nhiên, việc giao dịch thông qua hệ thống ngân hàng vẫn có một số vấn đề:
- Nguy cơ đe dọa dữ liệu: Do máy chủ của ngân hàng chứa nhiều thông tin quan trọng, nó có thể trở thành mục tiêu tấn công của những kẻ xấu. Dữ liệu có thể bị đánh cắp hoặc thay đổi.
- Phí giao dịch: Một vấn đề khác trong giao dịch ngân hàng là phí phải trả khi người dùng thực hiện việc chuyển khoản.
- Vẫn tồn tại người trung gian thứ ba, đó chính là ngân hàng: Ngân hàng giữ các thông tin giao dịch của người dùng và có khả năng khai thác hoặc bán thông tin này cho bên thứ ba. Ngoài ra, các hệ thống quản lý tập quyền như ngân hàng hay cơ quan nhà nước có thể yêu cầu đóng băng tài khoản của người dùng, điều này không được người dùng mong muốn.
Để hiểu và giải quyết những rủi ro và hạn chế trên, công nghệ Blockchain đã ra đời.
Ai tạo ra Blockchain?
Satoshi Nakamoto đã tạo ra Blockchain vào năm 2008. Một năm sau đó, Blockchain được áp dụng như một phần quan trọng của Bitcoin, đánh dấu sự xuất hiện của công nghệ Blockchain và đồng tiền điện tử đầu tiên trên thế giới. Điều này đã đặt nền móng cho sự phát triển của thị trường Crypto.
06 đặc điểm của công nghệ Blockchain.
Với mục tiêu giải quyết các hạn chế trong hệ thống giao dịch truyền thống, công nghệ Blockchain mang đến một số tính chất sau đây:
Tính phi tập trung (Decentralized): Blockchain hoạt động độc lập dựa trên thuật toán máy tính, không bị quyền kiểm soát của một tổ chức duy nhất. Điều này giúp tránh rủi ro từ bên thứ ba.
Tính phân tán (Distributed): Dữ liệu trong Blockchain được phân tán trên nhiều nút mạng khác nhau. Khi một nút gặp sự cố, dữ liệu vẫn được giữ nguyên trên các nút khác, đảm bảo tính toàn vẹn và sẵn sàng.
Tính không thể thay đổi (Immutable): Khi dữ liệu được ghi vào một khối trong Blockchain, nó không thể bị thay đổi hay sửa chữa. Điều này đảm bảo tính chính xác và tin cậy của các giao dịch.
Tính bảo mật: Chỉ những người có private key (khóa riêng tư) mới có thể truy cập và thực hiện các hoạt động trong Blockchain, đảm bảo tính an toàn và bảo mật của dữ liệu.
Tính minh bạch: Mọi giao dịch được lưu trữ trên Blockchain và có thể kiểm tra công khai. Điều này tạo ra tính minh bạch và cho phép kiểm tra lịch sử giao dịch. Có thể áp dụng phân quyền để cho phép truy cập một phần thông tin trên Blockchain.
Tích hợp Smart contract (hợp đồng thông minh): Blockchain cho phép việc tích hợp hợp đồng thông minh, trong đó các điều khoản và điều kiện được ghi rõ và tự động thực thi khi các điều kiện được đáp ứng. Không ai có thể can thiệp hay hủy bỏ hợp đồng một khi nó đã được thiết lập.
Cơ chế hoạt động của Blockchain như sau:
Cấu trúc của mỗi khối bên trong Blockchain và cơ chế hoạt động đặc biệt của nó là nguyên nhân cho câu trả lời này. Dưới đây là sự trình bày chi tiết về cơ chế hoạt động của Blockchain:
Cấu trúc của một Blockchain
Cấu trúc của Blockchain bao gồm nhiều khối (Block) liên kết với nhau để tạo thành chuỗi (Chain), và kết quả là chúng ta có một chuỗi khối được gọi là Blockchain.
Cách công nghệ Blockchain hoạt động
Trước hết, thông tin giao dịch của bạn sẽ được ghi lại trên hệ thống, tạo thành một bản ghi (record).
Sau đó, bản ghi của bạn sẽ được xác thực là có giá trị bởi các máy tính có trong hệ thống (gọi là nút hoặc node) theo thuật toán đồng thuận trên Blockchain.
Ví dụ:
Bản ghi cho thấy bạn bán 3 Bitcoin ⇒ Hệ thống xác thực bạn có 3 Bitcoin trong ví ⇒ Khi đó, bản ghi có hiệu lực.
Nếu bạn chỉ có 1 Bitcoin ⇒ Hệ thống xác định ví của bạn không đủ Bitcoin để thực hiện giao dịch ⇒ Khi đó, bản ghi sẽ không có hiệu lực.
Xem thêm: Bitcoin là gì? Kiến thức cơ bản về BTC bạn phải biết
Tiếp theo, bản ghi đã được xác thực và có giá trị của bạn, cùng với hàng loạt các bản ghi đã được xác thực từ những người giao dịch khác, sẽ được tổ chức thành một khối thông tin (block).
Cuối cùng, khối (Block) vừa được tạo sẽ được thêm vào chuỗi (Chain) bằng cách kết nối Previous Hash của khối cần thêm với mã hash của khối trước đó, tạo thành một Chuỗi khối (Blockchain).
Khối đầu tiên, vì không có khối nào trước nó, sẽ có mã hash là một chuỗi số 0. Nó được gọi là khối nguyên thủy hoặc Genesis Block.
Cấu trúc của mỗi Block (Khối)
Cấu trúc của mỗi khối (Block) bao gồm 3 thành phần: Dữ liệu (Data), Mã hash (Hash), và Mã hash của khối trước đó (Previous Hash).
- Data: Đây là các bản ghi dữ liệu đã được xác thực của bạn, được bảo vệ bằng thuật toán mã hóa phù hợp với từng loại Blockchain.
- Hash: Mã hash của khối. Đây là một chuỗi ký tự và số ngẫu nhiên được tạo ra thông qua thuật toán mã hóa. Mã hash đại diện duy nhất cho khối đó và được sử dụng để phát hiện bất kỳ sự thay đổi nào trong khối.
- Previous Hash: Mã hash của khối trước đó. Thông qua mã hash này, các khối liền kề nhận biết khối trước và khối sau, và chúng được kết nối với nhau để tạo thành chuỗi.
Thuật toán Blockchain là gì?
Thuật toán đồng thuận trong Blockchain đồng ý và xác thực thông tin trong bản ghi là chính xác, dựa trên sự đồng thuận của đa số các nút trong mạng. Điều này cho phép ghi lại thông tin giao dịch vào Blockchain.
Trong trường hợp có sự thay đổi trên một khối trong mạng, dữ liệu này sẽ được so sánh với dữ liệu của các khối khác. Nếu có sự khác biệt, dữ liệu đó sẽ không được chấp nhận và ghi vào Blockchain. Đây là cách mà Blockchain được thiết kế để chống lại sự thay đổi dữ liệu.
Ví dụ: Giả sử có một tấn công từ hacker và thay đổi thông tin trên khối A. Tại thời điểm đó:
- Mã hash của khối A bị thay đổi.
- Hệ thống sẽ so sánh mã hash đó với mã hash của khối trước đó và phát hiện sự sai lệch.
- Do đó, hacker phải thay đổi mã hash của khối trước A. Tuy nhiên, hệ thống lại phát hiện sự sai lệch ở khối A-1.
- Hacker phải tiếp tục thay đổi mã hash của khối A-2.
- Để thay đổi được giao dịch, hacker phải thay đổi tất cả các khối từ khối bị tấn công trở về trước, do cơ chế đồng thuận trong Blockchain.
Các thuật toán Blockchain phổ biến
Dưới đây là một số thuật toán Blockchain phổ biến hiện nay:
- Proof of Work (PoW): Proof of Work, còn được gọi là bằng chứng công việc, là cơ chế đồng thuận trong đó các thợ đào (miner) sử dụng công năng tính toán của máy tính để giải các bài toán và tạo ra mã hash. Sau khi hoàn thành, họ được cấp quyền xác thực giao dịch và tạo khối mới trong blockchain. PoW được ứng dụng trong Bitcoin (BTC), Ethereum (ETH),…
- Proof of Stake (PoS): Proof of Stake, hay bằng chứng cổ phần, không có thợ đào và yêu cầu người tham gia xác thực giao dịch đặt cược (stake) một lượng đồng tiền để giành quyền xác thực và tạo khối. PoS không đòi hỏi việc đầu tư vào các thiết bị đào. Các dự án sử dụng PoS bao gồm Cosmos (ATOM), Binance Coin (BNB), Ontology (ONT),…
- Delegated Proof of Stake (DPoS): Delegated Proof of Stake, còn gọi là bằng chứng ủy quyền cổ phần, cho phép người nắm giữ token bỏ phiếu để ủy quyền cho một nhóm được chọn để xác thực giao dịch. DPoS đảm bảo tính công bằng và trung thực bằng cách tiến hành bỏ phiếu liên tục và thay đổi thành viên trong hệ thống. Một số dự án sử dụng DPoS là Bitshares (BTS), EOS (EOS), LISK (LSK), ICON (ICX), Cybermiles (CMT),…
- Byzantine Fault Tolerance (BFT): Byzantine Fault Tolerance là một thuật toán đồng thuận chống gian lận trên blockchain. Thuật toán này cho phép người tham gia xác minh và quản lý trạng thái của một chuỗi, cùng với việc chia sẻ thông điệp với chuỗi khác, để đảm bảo tính chính xác và trung thực của các giao dịch. Một số dự án sử dụng thuật toán BFT là NEO (NEO), Ripple (XPR), Stellar (XLM),…
Proof of Authority (PoA): Proof of Authority (Chứng minh Quyền uy) là một thuật toán đồng thuận dựa trên danh tiếng. Trong thuật toán này, việc xác thực khối không dựa trên số lượng đồng mà người xác thực nắm giữ, mà dựa trên danh tiếng của họ. Do đó, các blockchain sử dụng PoA được bảo mật bởi các node xác thực được lựa chọn tùy ý và được xem là những thực thể đáng tin cậy. Một số dự án tiêu biểu sử dụng thuật toán PoA là MakerDAO (xDAI), ZINC (ZINC),…
Proof of Weight (PoWeight): Proof of Weight (Chứng minh Trọng số) là một thuật toán đồng thuận dựa trên thuật toán đồng thuận Algorand. Ý tưởng của PoWeight tương tự như Proof of Stake (PoS), trong đó số lượng token nắm giữ trong mạng xác định tỷ lệ xác suất tạo ra khối tiếp theo theo cơ chế tính toán của hệ thống PoWeight kết hợp với một số giá trị khác. Một số dự án tiêu biểu sử dụng thuật toán PoWeight là Algorand (ALGO), Filecoin (FIL),…
Proof of History (PoH): Proof of History (Chứng minh Lịch sử) là một thuật toán đồng thuận xác minh thứ tự và thời gian giữa các giao dịch. Cơ chế này được thiết kế để giải quyết vấn đề thời gian trong các mạng phi tập trung nơi không có một mốc thời gian chung. Dự án tiêu biểu sử dụng thuật toán PoH là Solana (SOL),…
Proof of Reputation (PoR): Proof of Reputation (Chứng minh Uy tín) là một cơ chế đồng thuận dựa trên uy tín của các bên tham gia để đảm bảo an toàn cho mạng. Việc xác thực khối được thực hiện bởi các bên tham gia phải có đủ uy tín, để đảm bảo rằng nếu họ cố tình gian lận, thì uy tín của họ sẽ bị ảnh hưởng. Đây là một khái niệm tương đối trừu tượng, vì hầu hết các công ty tham gia vào hệ thống nếu gian lận sẽ ảnh hưởng đến danh tiếng của họ, đặc biệt là các công ty lớn. Một số dự án tiêu biểu sử dụng thuật toán PoR là GoChain Coin (GO),…
Ứng dụng Blockchain trong thực tế
Với những đặc tính trên, hiện nay chúng ta có thể áp dụng công nghệ Blockchain vào nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm:
Ứng dụng trong lĩnh vực sản xuất
Bằng cách áp dụng Blockchain vào quản lý sản xuất, chúng ta có thể thay thế các thiết bị thông minh hiện có để quản lý quy trình một cách hiệu quả. Blockchain giúp theo dõi quá trình sản xuất, quản lý thông tin giao dịch, chất lượng sản phẩm, vận chuyển và phân phối tới người dùng cuối, đồng thời tăng đáng kể năng suất cho quy trình quản lý chuỗi cung ứng.
Đối với người tiêu dùng, họ có thể tra cứu lịch sử hình thành và vận chuyển của sản phẩm để kiểm tra tính xác thực của nó. Điều này giúp tránh được mua phải hàng nhái hoặc hàng giả trên thị trường
Ứng dụng Blockchain trong lĩnh vực thương mại điện tử
Lĩnh vực thương mại điện tử đang đối mặt với nhiều vấn đề lớn như bảo mật, quản lý chuỗi cung ứng và vận chuyển hàng hoá đến người tiêu dùng. Để giải quyết những vấn đề này, công nghệ Blockchain đã đem đến các hợp đồng thông minh (smart contract), tạo điều kiện cho việc ký kết hợp đồng dễ dàng và loại bỏ các bên trung gian khi liên kết với các doanh nghiệp đa quốc gia. Điều này giúp tiết kiệm chi phí và tạo sự tin cậy trong giao dịch thương mại điện tử.
Ứng dụng của Blockchain trong y tế
Y tế là một lĩnh vực khá nhạy cảm với các số liệu, khi mà số liệu luôn có khoảng dao động được kiểm soát một cách chặt chẽ.
Khi ứng dụng Blockchain trong y tế, tất cả các bên được ủy quyền đều có thể truy cập cùng một thông tin chính xác và được xác minh trong vài giây.
Bệnh nhân có quyền kiểm soát dữ liệu của họ mọi lúc và có thể cấp cho người khác quyền truy cập theo yêu cầu, giảm nguy cơ bị lạm dụng và trộm cắp.
Blockchain trong giáo dục
Ứng dụng công nghệ Blockchain trong lĩnh vực giáo dục mang lại nhiều lợi ích, bao gồm việc lưu trữ dữ liệu về bảng điểm, quá trình đào tạo, kinh nghiệm giảng dạy và lịch sử cá nhân của từng người. Điều này giúp ngăn chặn các hành vi gian lận khi xin cấp học bổng, thăng chức hoặc thông tin không chính xác về trình độ học vấn và kinh nghiệm làm việc.
Hơn nữa, tính chất của hợp đồng thông minh trên Blockchain cung cấp khả năng tự động thực thi các điều khoản trong quy chế đào tạo và xử lý các trường hợp vi phạm. Điều này tạo ra sự minh bạch và công bằng trong quá trình quản lý giáo dục.
Một ví dụ điển hình cho việc ứng dụng Blockchain trong giáo dục là Hệ thống Tra cứu thông tin văn bằng chứng chỉ trên Blockchain, do TomoChain bàn giao và được Bộ Giáo dục và Đào tạo vận hành từ ngày 30/06/2021. Đây là một bước tiến quan trọng, thể hiện sự công nhận của nhà nước đối với công nghệ Blockchain và tiền điện tử nói chung trong lĩnh vực giáo dục.
Ứng dụng của Blockchain trong nông nghiệp
Trong lĩnh vực nông nghiệp, vấn đề nguồn gốc xuất xứ và chất lượng sản phẩm đang trở thành một yếu tố quan trọng. Việc áp dụng công nghệ Blockchain trong nông nghiệp, đặc biệt là thông qua hệ thống sổ cái phân tán, có thể giúp các nhà bán lẻ và người tiêu dùng lưu trữ thông tin về các giao dịch và quá trình lưu chuyển của sản phẩm từ nguồn gốc sản xuất cho đến khi đến tay người tiêu dùng cuối cùng.
Hơn nữa, dữ liệu liên quan đến quá trình sản xuất và bán hàng cũng được lưu trữ và cập nhật liên tục trong hệ thống Blockchain, bao gồm quản lý chất lượng, quản lý tài chính, quản lý giá cả và nhiều khía cạnh khác. Điều này đảm bảo tính minh bạch của sản phẩm và xây dựng lòng tin cho người tiêu dùng.
Tổng quan, việc ứng dụng công nghệ Blockchain trong lĩnh vực nông nghiệp không chỉ giúp giải quyết vấn đề nguồn gốc xuất xứ và chất lượng, mà còn tạo ra một môi trường minh bạch và đáng tin cậy cho toàn bộ hệ thống sản xuất và tiêu thụ.
Ứng dụng Blockchain trong Ngân hàng & thanh toán
Một trong những nhược điểm lớn của giao dịch trên ngân hàng truyền thống là nguy cơ dữ liệu bị đe dọa, phí giao dịch cao và sự tồn tại của các bên trung gian. Tuy nhiên, Blockchain với tính bảo mật và hợp đồng thông minh giúp loại bỏ trung gian thứ ba và giảm thiểu các rủi ro bảo mật cho khách hàng.
Thông qua Blockchain, người dùng có thể truy cập và chuyển tiền điện tử cho nhau từ bất kỳ nơi nào trên thế giới, với tốc độ nhanh và chi phí thấp. Điều này mang lại lợi ích đặc biệt cho những người dân ở các quốc gia không có khả năng tiếp cận hệ thống ngân hàng truyền thống, cho phép họ thực hiện các giao dịch và chuyển tiền cho nhau một cách thuận tiện và an toàn.
Ngoài ra, Blockchain còn được ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác như: IoT – Internet of Things, Decentralized Storage, Từ thiện, Giải trí,…
Với kiến thức cơ bản về Blockchain và nhận thức về tiềm năng của công nghệ này, bạn có thể tự tin tìm hiểu về các loại tài sản crypto khác mà bạn đã, đang và sắp đầu tư.
One thought on “Khám phá Công Nghệ Blockchain: Hiểu Về Blockchain Cho Người Mới”