Blockchain là gì? Blockchain hoạt động như thế nào?
Ngày nay, Blockchain đã không còn là một cụm từ xa lạ. Vậy Blockchain là gì? Tại sao blockchain ngày càng được ứng dụng rộng rãi? Hãy cùng Coinx3 tìm hiểu ngay tại đây!
Blockchain là gì?
Blockchain là một cơ sở dữ liệu phân cấp được liên kết và chia sẻ giữa các nút của mạng máy tính. Là một cơ sở dữ liệu, blockchain lưu trữ thông tin điện tử ở định dạng kỹ thuật số. Blockchains được biết đến nhiều nhất với vai trò quan trọng trong các hệ thống tiền điện tử với nhiệm vụ duy trì giao dịch an toàn và phi tập trung.
Điểm khác biệt chính giữa cơ sở dữ liệu thông thường và blockchain là cách dữ liệu được cấu trúc. Blockchain thu thập thông tin với nhau thành các nhóm, được gọi là các khối, chứa các tập hợp thông tin. Các khối có khả năng lưu trữ nhất định và khi được lấp đầy, nó sẽ được đóng lại và liên kết với khối đã được lấp đầy trước đó, tạo thành một chuỗi dữ liệu được gọi là blockchain. Cơ sở dữ liệu thường cấu trúc dữ liệu của nó thành các bảng, trong khi blockchain, giống như tên gọi của nó, cấu trúc dữ liệu của nó thành các khối được xâu chuỗi lại với nhau.
Sự ra đời của Blockchain
Blockchain lần đầu tiên được phát minh và thiết kế bởi Satoshi Nakamoto vào năm 2008 và được hiện thực hóa vào năm sau đó như là một phần cốt lõi của Bitcoin, khi công nghệ blockchain đóng vai trò như là một cuốn sổ cái cho tất cả các giao dịch.
Thông qua việc sử dụng mạng lưới ngang hàng và một hệ thống dữ liệu phân cấp, Bitcoin blockchain được quản lý tự động. Sự ra đời của blockchain đã thúc đẩy Bitcoin trở thàn tiền điện tử đầu tiên giải quyết được vấn đề double spending (chi tiêu gian lận khi 1 lượng tiền được dùng 2 lần).
Đặc điểm, tính chất của Blockchain
- Tính phi tập trung (Decentralized): Blockchain hoạt động độc lập theo các thuật toán máy tính, hoàn toàn không bị bất kỳ một tổ chức nào nắm quyền kiểm soát. Chính vì vậy blockchain tránh được rủi ro từ bên thứ 3.
- Tính phân tán (Distributed): Các khối chứa dữ liệu giống nhau nhưng được phân tán ở nhiều nơi khác nhau. Nên chẳng may 1 nơi bị mất hoặc hỏng thì dữ liệu vẫn còn trên Blockchain.
- Tính bất biến: Một khi dữ liệu đã được ghi vào trong block của blockchain thì nó không thể bị thay đổi hoặc sửa chữa, bởi đặc tính của thuật toán đồng thuận và mã hash (mình sẽ trình bày chi tiết ở phần dưới).
- Tính bảo mật: Chỉ có người nắm giữ Private Key (khóa riêng tư) mới có thể truy cập các dữ liệu bên trong Blockchain.
- Tính minh bạch: Các giao dịch trong blockchain được lưu lại và mọi người có thể check các giao dịch này. Dựa vào đó, ta có thể kiểm tra và truy xuất lịch sử giao dịch. Thậm chí người ta có thể phân quyền để cho phép người khác truy cập một phần thông tin trên Blockchain.
- Tích hợp Smart contract (hợp đồng thông minh): Dựa vào đó các điều khoản được ghi trong hợp đồng thông minh sẽ được thực thi khi các điều kiện trước đó được thỏa mãn, không ai có thể ngăn cản hoặc hủy nó.
Cơ chế hoạt động của Blockchain
Đầu tiên, thông tin giao dịch của người dùng sẽ được ghi lại trên hệ thống, tạo thành bản ghi (record). Sau đó, bản ghi này được xác thực là có giá trị bởi các máy tính có trong hệ thống (được gọi là nút hay node) theo thuật toán đồng thuận trên Blockchain.
Tiếp theo, bản ghi đã xác thực có giá trị sẽ cùng với hàng loạt bản ghi đã xác thực từ những người giao dịch khác sẽ được xếp vào thành một khối thông tin (block).
Cuối cùng, khối (block) vừa mới 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 và tạo thành một Chuỗi khối (Blockchain). Khối đầu tiên do không có khối nào trước nó nên mã Hash của nó là chuỗi số 0. Và nó được gọi là khối nguyên thuỷ hay Genesis Block.
Thuật toán Blockchain
Thuật toán đồng thuận Blockchain là sự đồng ý xác thực thông tin trong bản ghi là chính xác của đa số các nút ở trong mạng lưới và cho phép ghi lại thông tin giao dịch vào trong Blockchain.
Nếu có sự thay đổi của một block trong mạng lưới. Dữ liệu này được so sánh với các dữ liệu của các khối khác. Nếu có sự khác biệt thì nó sẽ không cho phép dữ liệu ấy được ghi vào bên trong Blockchain. Đó là cách Blockchain được thiết kế để chống lại sự thay đổi dữ liệu.
Ví dụ: Trường hợp nếu có thay đổi trên 1 khối. Ở đây mình giả sử hacker tấn công và thay đổi thông tin trên khối A. Tại thời điểm đó:
Mã hash của khối A bị thay đổi, dẫn tới hệ thống sẽ so sánh mã hash đó với với má hash khối trước đó & phát hiện ra sai lệch.
Như vậy hacker phải thay đổi hash của khối trước A. Hệ thống lại phát hiện ra sai lệch ở khối A-1. Hacker phải tiếp tục thay đổi hash của khối A-2. Để thay đổi được giao dịch thì hacker phải thay đổi tất cả các khối vì cơ chế đồng thuận.
Proof of Work (PoW):
Trong cơ chế đồng thuận này, các thợ đào (miner) sẽ dùng sức mạnh máy tính để giải các bài toán tạo ra mã hash. Sau khi giải xong, họ sẽ giành được quyền xác thực giao dịch và tạo khối mới trong blockchain.
Đây là cơ chế đồng thuận đầu tiên và gắn liền với Bitcoin (BTC), Ethereum (ETH),...
Proof of Stake (PoS):
Cơ chế đồng thuận này sẽ không có các miner thợ đào như PoW, thay vào đó những người tham gia xác thực giao dịch sẽ phải đặt cược (stake) lượng coin lớn để giành quyền xác thực giao dịch và tạo khối. Do đó, PoS không yêu cầu phải đầu tư nhiều máy đào đắt tiền.
Một số dự án sử dụng cơ chế này: Cosmos (atom), Binance Coin (BNB), Ontology (ONT),...
Delegated Proof of Stake (DPoS):
Thay vì phải đặt cược để xác thực giao dịch như PoS, những người nắm giữ token sẽ tiến hàng bỏ phiếu cho một nhóm được chọn để thực hiện vai trò xác nhận các giao dịch.
DPoS giúp đảm bảo sự trung thực và công bằng bằng việc thực hiện các hoạt động bỏ phiếu liên tục và cũng liên tục xáo trộn trong hệ thống, để đảm bảo những người được chọn là trung thực và có trách nhiệm.
Một số dự án sử dụng cơ chế này là: Bitshares (BTS), EOS (EOS), LISK (LSK), ICON (ICX), Cybermiles (CMT),...
Proof of History (PoH):
Proof of History là thuật toán đồng thuận xác minh thứ tự và thời gian giữa các giao dịch. Cơ chế này được xây dựng để giải quyết vấn đề về thời gian trong các mạng phi tập trung ở nơi không có cùng mốc thời gian.
Dự án tiêu biểu sử dụng thuật toán PoH là: Solana (SOL),...
Ứng dụng của Blockchain
Với các đặc tính kể trên, hiện nay chúng ta có thể ứng dụng Blockchain vào nhiều lĩnh vực khác nhau như:
Ứng dụng trong sản xuất
Khi ứng dụng Blockchain vào sản xuất, Blockchain sẽ thay thế các thiết bị thông minh để cấp quyền quản lý hiệu quả, bao gồm: dõi quá trình tạo ra sản phẩm, quản lý thông tin giao dịch, chất lượng sản phẩm, vận chuyển và phân phối nó tới tay người dùng cuối,... nhằm gia tăng đáng kể năng suất cho các quy trình quản lý chuỗi công ứng.
Đối với người tiêu dùng, họ có thể truy xuất ngược trở lại về lịch sử hình thành, vận chuyển của sản phẩm, để kiểm tra thông tin sản phẩm đó có phải hàng chính hãng hay không, từ đó tránh được những sản phẩm nhái, hàng giả trên thị trường.
Ứng dụng trong thương mại điện tử
Các vấn đề lớn nhất trong lĩnh vực thương mại điện tử là tính bảo mật, quản lý chuỗi cung ứng và quá trình vận chuyển hàng hoá đến người tiêu dùng, tạo nên nhiều rào cản giữa người tiêu dùng và nhà sản xuất.
Tuy nhiên, Blockchain đã giúp giải quyết vấn đề đó bằng các hợp đồng thông minh (smart contract), tạo điều kiện cho các bên ký kết dễ dàng, tiết kiệm được chi phí nhờ lược bỏ được trung gian khi liên kết với các doanh nghiệp đa quốc gia.
Ứng dụng trong y tế
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.
Ứng dụng trong giáo dục
Ứng dụng Blockchain trong giáo dục giúp lưu trữ các dữ liệu về bảng điểm, quá trình đào tạo, kinh nghiệm giảng dạy & lịch sử của từng cá nhân, từ đó sẽ tránh được việc gian lận khi xin cấp học học bổng, thăng chức, hoặc khai gian về trình độ học vấn hay kinh nghiệm làm việc.
Ngoài ra, với tính chất của hợp đồng thông minh, Blockchain còn cho phép tự động thực thi các điều khoản trong quy chế đào tạo và xử lý các trường hợp vi phạm,…
Từ 30/06/2021, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã chính thức vận hành Hệ thống Tra cứu thông tin văn bằng chứng chỉ trên Blockchain do TomoChain bàn giao. Đây được xem là cột mốc đánh dấu cho sự công nhận của nhà nước đối với công nghệ Blockchain nói riêng và tiền điện tử nói chung.
Ứng dụng trong nông nghiệp
Hiện nay, vấn đề về nguồn gốc xuất xứ và chất lượng được đặt lên hàng đầu trong lĩnh vực nông nghiệp. Việc ứng dụng Blockchain trong nông nghiệp với hệ thống sổ cái phân tán sẽ giúp các nhà bán lẻ và người tiêu dùng lưu trữ các thông tin giao dịch, quá trình lưu chuyển của sản phẩm từ nơi sản xuất đến các nhà bán lẻ và người dùng cuối.
Bên cạnh đó, các dữ liệu trong suốt quá trình sản xuất và bán hàng cũng được lưu trữ và cập nhật liên tục trong Blockchain như quản lý chất lượng, quản lý tài chính, quản lý giá cả,… Điều này giúp tăng tính minh bạch của sản phẩm và tạo được lòng tin của người tiêu dùng
Ứng dụng trong Ngân hàng & thanh toán
Nhược điểm lớn nhất khi giao dịch trên ngân hàng là nguy cơ dữ liệu bị đe dọa, phí giao dịch và tồn tại trung gian thứ 3. Tính bảo mật và hợp đồng thông minh của Blockchain sẽ giúp bỏ qua trung gian thứ 3 và hạn chế các rủi ro về bảo mật cho khách hàng.
Người ta có thể truy cập và chuyển coin cho nhau ở bất kỳ đâu trên thế giới và với tốc độ tương đối nhanh và chi phí thấp. Việc này giúp cho người dân ở các quốc gia không có điều kiện tiếp cận với hệ thống ngân hàng cũng có thể giao dịch, chuyển tiền cho nhau.
Triển vọng của Blockchain trong tương lai
Năm 2021 là sự bùng nổ của rất nhiều blockchain. Nếu từ 2020 trở về trước, người dùng chỉ nghe đến Ethereum là chủ yếu, thì với 2021 đã có rất nhiều cái tên tiềm năng như Solana, Terra, Near, Binance Smart Chain,…
Đặc điểm của các blockchain này chủ yếu tập trung vào 3 phần: Phí giao dịch, tốc độ giao dịch, bảo mật. Do các blockchain này được sinh ra sau Ethereum, nên những hạn chế của Ethereum như phí giao dịch cao, khả năng mở rộng kém đều được giải quyết.
Do đó, việc đầu tư vào blockchain hiện tại khá nổi bật với việc đầu tư vào chính đồng coin của blockchain, sau đó là đến DeFi.
Những rủi ro trong lĩnh vực Blockchain
Một trong những đặc điểm được quan tâm nhất của blockchain là tính phân cấp đồng đẳng, nghĩa là không cần một trung tâm lưu trữ và đồng bộ trạng thái mạng lưới. Tuy nhiên hiện nay tính năng này hoạt động quá chậm chạp trong môi trường giao dịch của Bitcoin.
Ví dụ không ít vụ việc hacker đã đánh vào các sàn giao dịch phi tập trung hoặc tập trung để đánh cắp bitcoin và số tiền của các nhà đầu tư.
Ngoài ra việc kỳ vọng tiền điện tử thay thế phương tiện thanh toán fiat vẫn còn rất gian nan.
Để đảm bảo tính minh bạch và đồng nhất thì dữ liệu tại mỗi điểm nút phải như nhau và nó làm cho việc lưu trữ trở nên bất khả thi đối với các thiết bị có bộ nhớ hạn chế.
Tổng kết
Như vậy, coinx3 đã cung cấp một số các thông tin về khái niệm và các ứng dụng, cơ chế hoạt động của Blockchain cho anh em để làm cơ sở cho những đầu tư tiếp theo. Hãy cùng theo dõi chúng tôi qua Fanpage coinx3 để cập nhật thông tin mới trong tương lai nhé!
THEO DÕI CHÚNG TÔI TRÊN FACEBOOK
