Blockchain đang là một trong những công nghệ được quan tâm và bàn luận sôi nổi nhất các nhà đầu tư tiền kỹ thuật số. Vậy blockchain là nền tảng như thế nào? Bài viết sau sẽ cung cấp tất tần tật các thông tin về blockchain để giúp bạn hiểu rõ hơn.
Blockchain là gì?
Blockchain là một công nghệ cách mạng trong lưu trữ và trao đổi thông tin. Nó giống như một cuốn sổ cái công khai, ghi lại tất cả các giao dịch và hoạt động một cách minh bạch và không thể thay đổi. Điều này đem lại sự tin tưởng và trung thực cho các bên liên quan.
Tuy nhiên, blockchain không nằm một chỗ mà được phân bổ ở nhiều nơi, trên các máy tính/điện thoại được gọi là node. Các node này kết nối, đồng bộ và kiểm soát lẫn nhau, đảm bảo dữ liệu không thể bị làm sai lệch.
Về kỹ thuật, các thông tin được lưu trữ thành từng khối (block) chứa các giao dịch, được nối với nhau bằng mã băm. Một khi được ghi vào, các thông tin trong khối gần như không thể bị xóa hay thay đổi.
Các ứng dụng phổ biến của blockchain bây giờ là đồng tiền ảo (bitcoin), chuỗi cung ứng, bầu cử điện tử, ghi chép y tế, trò chơi,…
Mọi thứ cần sự tin tưởng, minh bạch và bảo mật đều có thể dùng đến blockchain. Đây là trụ cột cho nhiều giải pháp trong tương lai.
Blockchain là gì? Công nghệ cách mạng trong lưu trữ và trao đổi thông tin
Nguồn gốc ra đời của công nghệ blockchain
Vào đầu những năm 1990, các nhà nghiên cứu Stuart Haber và W. Scott Stornetta đưa ra ý tưởng sử dụng mật mã để gắn thời gian vào các tài liệu số không thể bị làm sai lệch. Đây là hạt giống đầu tiên cho công nghệ blockchain sau này.
Ban đầu, Haber và Stornetta tạo ra hệ thống chuỗi khối dữ liệu được mã hóa để lưu trữ các tài liệu theo thời gian. Tuy vậy, hệ thống vẫn cần đến sự tin tưởng của bên thứ ba.
Đến năm 1992, cấu trúc cây Merkle được đưa vào giúp một khối có thể chứa nhiều tài liệu hơn. Nhưng công nghệ vẫn chưa được ứng dụng rộng rãi.
Năm 2004, nhà mật mã học Hal Finney giới thiệu ý tưởng trao đổi token sở hữu trực tiếp giữa người dùng.
Tuy nhiên, bước đột phá quan trọng đến vào năm 2008 khi whitepaper Bitcoin do Satoshi Nakamoto công bố. Đây là hệ thống tiền điện tử phi tập trung đầu tiên dựa trên blockchain giải quyết vấn đề chi tiêu kép.
Vào ngày 3/1/2009 khối dữ liệu Bitcoin đầu tiên được tạo ra. Mở đầu cho kỷ nguyên blockchain phục vụ giao dịch tài chính mà không cần bên trung gian.
Các lập trình viên nhận ra công nghệ cốt lõi của Bitcoin có thể ứng dụng nhiều hơn tiền tệ. Năm 2013 Vitalik Buterin đề xuất blockchain mới Ethereum với khả năng lập trình thông minh.
Nguyên lý hoạt động của nền tảng blockchain như thế nào?
Nguyên lý mã hóa trên blockchain
Blockchain là một hệ thống phân tán không có bên thứ ba trung gian xử lý giao dịch. Cuốn sổ cái được duy trì trên các máy tính trong mạng ngang hàng, kết nối với nhau.
Thay vì chỉ biết các giao dịch và số dư của riêng mình, trên blockchain người dùng có thể xem được các giao dịch của cả mạng.
Để tăng tính bảo mật và tin cậy, blockchain sử dụng các hàm mã hóa toán học đặc biệt như mật mã khóa công khai. Mọi giao dịch đều cần được xác thực bằng chữ ký điện tử khớp với khóa riêng tư của người gửi.
Quy tắc cuốn sổ cái trên blockchain
Trên blockchain, mỗi nút đều lưu một bản sao cuốn sổ cái chứa các giao dịch. Nhờ đó, các nút có thể biết được số dư tài khoản của người dùng.
Tuy nhiên, blockchain chỉ ghi lại từng giao dịch chứ không theo dõi trực tiếp số dư. Để biết số dư, người dùng cần xác minh, tính toán dựa trên lịch sử giao dịch liên quan đến ví của mình.
Khi thực hiện giao dịch, người gửi sẽ tham chiếu đến các giao dịch trước với tổng số dư đủ để thực hiện giao dịch hiện tại. Các nút sẽ kiểm tra và xác nhận tính hợp lệ. Nhờ đó, hệ thống tránh được gian lận chi tiêu đôi.
Vì vậy, sở hữu crypto có nghĩa là có những giao dịch chưa sử dụng liên kết đến ví của mình trong cuốn sổ cái công khai. Mọi người đều có thể tham gia, kiểm tra, phát hiện lỗi trên blockchain.
Nền tảng hoạt động theo quy tắc cuốn sổ cái, an toàn và bảo mật
Nguyên lý tạo khối trên blockchain
Blockchain là một chuỗi các khối (blocks) chứa thông tin liên kết với nhau. Mỗi khối chứa các giao dịch, dữ liệu cùng một khoảng thời gian nhất định.
Khi có các giao dịch mới được tạo ra trên mạng, chúng sẽ được các node (máy tính trong mạng) kiểm tra tính hợp lệ và đóng gói vào các khối mới.
Để tạo một khối mới, các node phải giải một bài toán mã hóa gọi là Proof of Work. Node giải được bài toán nhanh nhất sẽ có quyền tạo khối tiếp theo trong blockchain.
Mỗi khối đều chứa thông tin hash (mã băm) của khối trước đó. Điều này kết nối các khối lại với nhau tạo thành một chuỗi khối.
Khi khối được tạo xong, nó sẽ được phân phối đến các node khác trong mạng. Các node này kiểm tra tính hợp lệ của khối và thêm vào blockchain của họ nếu khối hợp lệ.
Thuật toán bảo mật trên blockchain
Blockchain sử dụng các thuật toán bảo mật chính sau đây:
Thuật toán mã hóa khóa công khai (Public key cryptography): Mọi tài khoản trên blockchain đều có một cặp khóa gồm khóa công khai và khóa bí mật.
Khóa công khai dùng để nhận, khóa bí mật dùng để gửi tiền hoặc ký giao dịch. Nhờ đó đảm bảo tính xác thực và bảo mật.
Thuật toán mã hóa Hash: Hash được dùng để tạo ra định danh (gọi là hash) của mỗi khối và liên kết các khối với nhau. Nó giúp blockchain có tính bất biến (immutable). Nếu dữ liệu khối bị thay đổi sẽ có hash khác.
Thuật toán đồng thuận Proof-of-Work: Proof-of-Work là thuật toán giúp các node đi đến sự đồng thuận về khối hợp lệ tiếp theo trong blockchain. Đảm bảo bảo vệ mạng khỏi các đối tượng tấn công.
Ưu điểm vượt trội của công nghệ blockchain
Tính minh bạch và bất biến
Tính minh bạch và không thể phá vỡ là đặc điểm nổi bật của blockchain. Mọi thông tin được lưu trữ và truyền tải đều được thể hiện công khai, rõ ràng và không thể thay đổi hay giả mạo.
Bạn có thể truy xuất các chi tiết về giao dịch của mình hay người khác mà không lo ngại về độ chính xác. Tính minh bạch giúp blockchain trở nên an toàn và đáng tin cậy.
Công nghệ blockchain hội tụ nhiều ưu điểm vượt trội
Tính bảo mật cao
Blockchain sử dụng các thuật toán mã hóa phức tạp để bảo vệ dữ liệu khỏi sự tấn công hay xâm phạm của hacker.
Cụ thể, mỗi khối dữ liệu (block) trong chuỗi blockchain (chain) đều chứa các thông tin ghi lại thời điểm khởi tạo, kèm theo đó là mã giao dịch và mã thời gian.
Ngoài ra, các khối còn được liên kết với nhau bởi các con số mã hóa ngẫu nhiên, tạo thành một chuỗi các sự kiện giao dịch không thể bị phá vỡ.
Việc thay đổi thông tin trong một khối dữ liệu đòi hỏi phải thay đổi toàn bộ các khối đi sau nó.
Điều này hầu như không thể xảy ra do cần một lượng tài nguyên và tính toán cực lớn. Chính vì vậy, tính bảo mật của công nghệ blockchain được đánh giá là rất cao.
Tính hiệu quả
Tính hiệu quả là một trong những lợi thế lớn nhất của blockchain. Công nghệ này loại bỏ sự cần thiết phải có các bên trung gian như ngân hàng, các tổ chức tín dụng tham gia vào các giao dịch.
Việc này cắt giảm đáng kể các chi phí cho các dịch vụ trung gian. Ví dụ, khi chuyển tiền qua ngân hàng, người gửi và người nhận phải trả một khoản phí nhất định. Nhưng với blockchain, các khoản phí giao dịch là rất thấp hoặc thậm chí không có.
Bên cạnh đó, việc loại bỏ trung gian cũng đồng nghĩa với việc cắt giảm thời gian xử lý giao dịch. Thay vì phải chờ đợi xác nhận từ các bên thứ ba, blockchain cho phép các giao dịch được xử lý gần như tức thì. Từ đó đem lại sự thuận tiện, linh hoạt và hiệu quả hơn cho người dùng.
Blockchain hiện được ứng dụng rộng nhiều lĩnh vực mà không riêng gì tiền ảo
Các phiên bản blockchain từ trước đến nay
Blockchain 1.0
Công nghệ blockchain ra đời với ứng dụng đầu tiên là tiền điện tử Bitcoin. Đây là phiên bản blockchain 1.0, tập trung vào lĩnh vực tiền tệ kỹ thuật số và thanh toán.
Trong phiên bản này, blockchain cho phép người dùng thực hiện các giao dịch tiền tệ một cách nhanh chóng, an toàn, phí thấp mà không cần bên trung gian. Nó giúp chuyển tiền, nhận tiền, thanh toán hóa đơn một cách dễ dàng hơn bao giờ hết.
Các tiền điện tử như Bitcoin, Ethereum dựa trên blockchain để lưu trữ sổ cái các giao dịch. Mọi người có thể dùng crypto để mua bán hàng hóa/dịch vụ hoặc chuyển tiền cho nhau.
Ưu điểm của tiền điện tử là tốc độ nhanh, chi phí thấp, không giới hạn địa lý, không ai có thể kiểm soát hay phong tỏa tài sản của bạn.
Blockchain 2.0
Blockchain 2.0 mở rộng ra ngoài phạm vi tiền tệ, vào lĩnh vực tài chính khác như chứng khoán, ngân hàng.
Trong đó, blockchain được sử dụng để phát triển các sản phẩm tài chính mới, cũng như xây dựng hệ thống quản lý giao dịch đáng tin cậy, minh bạch cho các thị trường tài chính.
Ví dụ cụ thể như chứng khoán số hoá dựa trên blockchain, cho phép mua bán chứng khoán mà không cần môi giới.
Hay ngân hàng có thể dùng blockchain để lưu trữ thông tin khách hàng, xử lý các khoản vay vốn, thanh toán nhanh chóng và rẻ hơn. Đây là cột mốc quan trọng thúc đẩy sự phát triển của công nghệ.
Blockchain 3.0
Sau khi được áp dụng rộng rãi trong lĩnh vực tiền tệ và tài chính, blockchain bắt đầu được ứng dụng trong nhiều ngành nghề khác. Giúp khai thác lợi thế về tính minh bạch, khó bị làm sai lệch dữ liệu.
Trong phiên bản blockchain 3.0, công nghệ này đã bước ra khỏi lĩnh vực tài chính và áp dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như bầu cử điện tử, lưu trữ hồ sơ y tế, xác thực bằng cấp, bản quyền tác phẩm. Thậm chí cả trong nghệ thuật như game blockchain và NFTs.
Các bước tiến của nền tảng công nghệ blockchain
Blockchain 4.0
Blockchain 4.0 hiện là công nghệ mới nhất mang tính đột phá và có nhiều ưu điểm đáng kể.
Phiên bản thích ứng tốt hơn với các ứng dụng thực tế, có tiềm năng rất lớn trong nhiều ngành công nghiệp và lĩnh vực kinh doanh. Do đó, đây có thể xem là một trong những công nghệ then chốt mang tính cách mạng trong tương lai.
Blockchain là công nghệ lưu trữ và truyền tải thông tin một cách an toàn, minh bạch. Nền tảng hứa hẹn mang đến nhiều giá trị và tiện ích cho người dùng trong lĩnh vực tiền ảo cũng như các ngành khác.
