Tóm lược
Blockchain là một sổ cái kỹ thuật số phi tập trung ghi lại dữ liệu giao dịch một cách an toàn trên nhiều máy tính chuyên dụng trên mạng.
Blockchain đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu thông qua bản chất bất biến của nó thông qua cơ chế mã hóa và đồng thuận, nghĩa là một khi thông tin được ghi lại, nó không thể bị thay đổi hồi tố.
Blockchain tạo thành xương sống của các loại tiền mã hóa như Bitcoin và Ethereum, đồng thời là công cụ thúc đẩy tính minh bạch, bảo mật và niềm tin trong các lĩnh vực khác nhau ngoài tài chính.
Blockchain là gì?
Blockchain là một loại cơ sở dữ liệu đặc biệt, còn được gọi là sổ cái kỹ thuật số phi tập trung, được duy trì bởi nhiều máy tính được phân phối trên khắp thế giới. Dữ liệu blockchain được tổ chức thành các khối, được sắp xếp theo trình tự thời gian và được bảo mật bằng mật mã.
Mô hình sớm nhất của blockchain được tạo ra vào đầu những năm 1990 khi nhà khoa học máy tính Stuart Haber và nhà vật lý W. Scott Stornetta sử dụng các kỹ thuật mã hóa trong blockchain như một cách để bảo mật tài liệu kỹ thuật số khỏi bị giả mạo dữ liệu.
Haber và Stornetta đã truyền cảm hứng cho nhiều nhà khoa học máy tính và những người đam mê mật mã khác, cuối cùng dẫn đến việc tạo ra loại tiền mã hoá đầu tiên được hỗ trợ bởi công nghệ blockchain là Bitcoin. Kể từ đó, việc áp dụng công nghệ blockchain đã dần được mở rộng và tiền mã hóa được sử dụng bởi ngày càng nhiều người trên toàn cầu.
Mặc dù công nghệ blockchain thường được sử dụng để ghi lại các giao dịch tiền mã hoá, nhưng nó cũng phù hợp để ghi lại nhiều loại dữ liệu kỹ thuật số khác và có thể được áp dụng cho nhiều trường hợp sử dụng.
Sự phi tập trung trong blockchain là gì?
Sự phi tập trung trong blockchain đề cập đến ý tưởng rằng quyền kiểm soát và ra quyết định của mạng được phân phối giữa những người dùng nó thay vì được kiểm soát bởi một thực thể duy nhất, chẳng hạn như chính phủ hoặc tập đoàn. Điều này có thể hữu ích trong các tình huống mà mọi người cần phối hợp với người lạ hoặc khi họ muốn đảm bảo tính bảo mật và tính toàn vẹn của dữ liệu của họ.
Trong một mạng blockchain phi tập trung, không có cơ quan trung ương hoặc trung gian nào kiểm soát luồng dữ liệu hoặc giao dịch. Thay vào đó, các giao dịch được xác minh và ghi lại bởi một mạng máy tính phân tán hoạt động cùng nhau để duy trì tính toàn vẹn của mạng.
Khi mọi người nói về công nghệ blockchain, họ thường không chỉ nói về cơ sở dữ liệu. Công nghệ blockchain hỗ trợ các ứng dụng như tiền mã hóa và các token không thể thay thế (NFT), cho phép mọi người cộng tác và giao dịch với nhau mà không cần dựa vào cơ quan trung ương.
Blockchain Hoạt Động Như Thế Nào?
Về cốt lõi, blockchain là một sổ cái kỹ thuật số ghi lại các giao dịch giữa hai bên một cách an toàn theo cách chống giả mạo. Những dữ liệu giao dịch này được ghi lại bởi một mạng lưới máy tính đặc biệt được phân phối trên toàn cầu được gọi là các node.
Khi người dùng bắt đầu một giao dịch, chẳng hạn như gửi một lượng tiền mã hoá nhất định cho người dùng khác, giao dịch đó sẽ được phát lên mạng. Mỗi node xác thực giao dịch bằng cách xác minh chữ ký số và dữ liệu giao dịch khác.
Sau khi giao dịch được xác minh, nó sẽ được thêm vào một khối cùng với các giao dịch đã được xác minh khác. Các khối được liên kết với nhau bằng các phương pháp mật mã, tạo thành blockchain. Quá trình xác minh các giao dịch và thêm chúng vào blockchain được thực hiện thông qua cơ chế đồng thuận, một bộ quy tắc chi phối cách các node trên mạng đi đến thỏa thuận về trạng thái của blockchain và tính hợp lệ của giao dịch.
Mật mã là chìa khóa để blockchain duy trì hồ sơ giao dịch an toàn, minh bạch và chống giả mạo. Ví dụ: Băm là một phương pháp mật mã quan trọng được sử dụng trong các blockchain. Đó là một quy trình mã hóa chuyển đổi đầu vào có kích thước bất kỳ thành một chuỗi ký tự có kích thước cố định.
Các hàm băm được sử dụng trong các blockchain thường có khả năng chống va chạm, nghĩa là tỷ lệ tìm thấy hai phần dữ liệu tạo ra cùng một đầu ra là rất nhỏ. Một tính năng khác được gọi là hiệu ứng tuyết lở, đề cập đến hiện tượng bất kỳ thay đổi nhỏ nào trong dữ liệu đầu vào sẽ tạo ra kết quả đầu ra khác biệt đáng kể.
Hãy minh họa điều này với SHA256, một chức năng được sử dụng trong Bitcoin. Như bạn có thể thấy, việc thay đổi cách viết hoa của các chữ cái khiến đầu ra khác biệt đáng kể. Các hàm băm cũng là các hàm một chiều vì không thể tính toán được dữ liệu đầu vào bằng kỹ thuật đảo ngược đầu ra hàm băm.
Mỗi khối trong blockchain chứa chuỗi băm của khối trước đó một cách an toàn, thiết lập một blockchain mạnh mẽ. Bất kỳ ai muốn thay đổi một khối sẽ cần phải sửa đổi tất cả các khối tiếp theo, một nhiệm vụ không chỉ thách thức về mặt kỹ thuật mà còn rất tốn kém.
Một phương pháp mật mã khác được sử dụng rộng rãi trong blockchain là mật mã khóa công khai. Còn được gọi là mật mã bất đối xứng, nó giúp thiết lập các giao dịch an toàn và có thể kiểm chứng giữa những người dùng.
Đây là cách nó hoạt động. Mỗi người tham gia có một cặp khóa duy nhất: khóa riêng tư mà họ giữ bí mật và khóa công khai được chia sẻ công khai. Khi người dùng bắt đầu một giao dịch, họ sẽ ký giao dịch đó bằng khóa riêng tư của mình, tạo chữ ký số.
Sau đó, những người dùng khác trong mạng có thể xác minh tính xác thực của giao dịch bằng cách áp dụng khóa công khai của người gửi cho chữ ký số. Cách tiếp cận này đảm bảo các giao dịch an toàn vì chỉ chủ sở hữu hợp pháp của khóa riêng tư mới có thể ủy quyền giao dịch nhưng mọi người đều có thể xác minh chữ ký bằng khóa công khai.
Một tính năng khác của blockchain là tính minh bạch của nó. Nhìn chung, bất kỳ ai cũng có thể kiểm tra dữ liệu của blockchain, bao gồm tất cả dữ liệu giao dịch và dữ liệu khối, trên các trang blockchain công khai. Ví dụ: bạn có thể xem mọi giao dịch đã từng được ghi lại trên mạng Bitcoin trên các trang web khám phá blockchain, bao gồm mã định danh của người gửi và người nhận, số tiền chuyển và danh sách chủ sở hữu của bất kỳ bitcoin nào. Bạn cũng có thể theo dõi các khối từ ngày hôm nay (tại khối 788.995 vào lúc 18:52:21 GMT ngày 29/05/2023) cho đến tận khối đầu tiên, được gọi là khối gốc hoặc khối nguyên thủy.
Cơ chế đồng thuận là gì?
Thuật toán đồng thuận là một cơ chế cho phép người dùng hoặc máy móc phối hợp hoạt động trong một thiết lập phi tập trung. Nó đảm bảo rằng tất cả các tác nhân trong hệ thống có thể đồng ý về một sự thật duy nhất, ngay cả khi một số tác nhân trong hệ thống không hoạt động đúng. Chúng đảm bảo rằng tất cả các node trong mạng đều có cùng một bản sao sổ cái, chứa bản ghi của tất cả các giao dịch. Các cơ chế đồng thuận rất cần thiết cho các blockchain vì blockchain vốn không có cơ quan trung ương nào xác minh các giao dịch và duy trì tính toàn vẹn của mạng.
Khi hàng chục nghìn node giữ một bản sao dữ liệu của blockchain, một số thách thức có thể nhanh chóng phát sinh, bao gồm tính nhất quán của dữ liệu và các node độc hại. Để đảm bảo tính toàn vẹn của blockchain, có nhiều cơ chế đồng thuận khác nhau được tạo ra để chi phối cách các node mạng đạt được thỏa thuận. Bây giờ chúng ta hãy cùng tìm hiểu các cơ chế chính.
Các loại cơ chế đồng thuận
Proof of Work là gì?
Proof of Work (PoW) là một cơ chế đồng thuận được sử dụng trong nhiều mạng blockchain để xác minh các giao dịch và duy trì tính toàn vẹn. Đó là cơ chế đồng thuận ban đầu được sử dụng bởi Bitcoin.
Trong PoW, các thợ đào cạnh tranh để giải quyết một vấn đề toán học phức tạp nhằm thêm khối tiếp theo vào blockchain. Trong quy trình được gọi là đào, thợ đào đầu tiên giải quyết được vấn đề sẽ được thưởng bằng tiền mã hóa.
Những thợ đào phải sử dụng máy tính mạnh mẽ để giải các bài toán để đào tiền mới và bảo mật mạng. Đây là lý do tại sao quá trình đào đòi hỏi một lượng lớn sức mạnh tính toán và do đó tiêu hao rất nhiều năng lượng.
Proof of Stake là gì?
Proof of Stake (PoS) là một cơ chế đồng thuận được thiết kế để giải quyết một số nhược điểm của Proof of Work (PoW). Trong hệ thống PoS, thay vì những thợ đào cạnh tranh để giải quyết các vấn đề toán học phức tạp nhằm xác thực giao dịch và thêm các khối mới vào blockchain, những người xác thực được chọn dựa trên số lượng tiền mã hóa mà họ "stake" vào mạng.
Những người xác thực giữ một lượng tiền mã hóa nhất định làm tài sản thế chấp hoặc "cổ phần" để tham gia vào quá trình đồng thuận. Sau đó, họ được chọn ngẫu nhiên để tạo các khối mới và xác thực các giao dịch dựa trên quy mô cổ phần của họ. Những người xác thực được thưởng phí giao dịch để tạo khối mới và đó cũng là động lực để hành động vì lợi ích cao nhất của mạng.
Các cơ chế đồng thuận phổ biến khác
Proof of Work và Proof of Stake là các thuật toán đồng thuận phổ biến nhất, nhưng cũng có những thuật toán khác. Một số là kết hợp kết hợp các yếu tố từ cả hai hệ thống, trong khi một số khác là các phương pháp hoàn toàn khác.
Ví dụ: Proof of Stake được ủy quyền (DPoS) tương tự như PoS, nhưng thay vì tất cả những người xác thực đủ điều kiện để tạo các khối mới, chủ sở hữu các token sẽ chọn một nhóm nhỏ hơn - các đại biểu, để thay mặt họ thực hiện việc đó.
Mặt khác, trong Proof of Authority (PoA), những người xác thực được xác định bằng danh tiếng hoặc danh tính của họ thay vì số lượng tiền mã hoá mà họ nắm giữ. Những người xác thực được chọn dựa trên độ tin cậy của họ và có thể bị xóa khỏi mạng nếu họ có hành động ác ý.
Lợi ích của blockchain
1. Tính phi tập trung
Bản chất phi tập trung của blockchain có nghĩa là không có điểm kiểm soát hoặc lỗi duy nhất, điều này có thể làm cho nó an toàn hơn và hiệu quả trong việc chống lại các cuộc tấn công hoặc vi phạm dữ liệu.
2. Minh bạch
Tất cả những người tham gia đều có thể nhìn thấy các giao dịch trên blockchain, tính chất này giúp dễ dàng theo dõi và xác minh các giao dịch cũng như đảm bảo tính chính xác của chúng.
3. Tính bất biến
Khi một giao dịch được ghi lại trên blockchain, nó không thể bị thay đổi hoặc xóa. Nó tạo ra một bản ghi vĩnh viễn về tất cả các giao dịch có thể được xác minh bởi bất kỳ ai có quyền truy cập vào mạng blockchain. Đây là một sự khác biệt đáng kể so với các hệ thống truyền thống, nơi các giao dịch có thể đảo ngược.
4. Hiệu quả
Blockchain có thể cho phép các giao dịch nhanh và hiệu quả hơn vì nó không yêu cầu trung gian, so với mô hình ngân hàng.
5. Phí thấp hơn
Bằng cách loại bỏ các trung gian và tự động hóa các quy trình, blockchain có thể giảm chi phí giao dịch và làm cho một số hoạt động kinh doanh hiệu quả hơn.
6. Không cần niềm tin
Công nghệ blockchain cho phép các giao dịch minh bạch được xác minh và xác thực bởi chính những người tham gia mạng mà không cần qua các bên trung gian đáng tin cậy.
Các loại mạng blockchain khác nhau là gì?
Blockchain công khai
Blockchain công khai là một mạng phi tập trung mở cho bất kỳ ai muốn tham gia. Các mạng này thường là nguồn mở, minh bạch và không cần cấp quyền, nghĩa là bất kỳ ai cũng có thể truy cập và sử dụng chúng. Bitcoin và Ethereum là những ví dụ về các blockchain công khai.
Blockchain riêng tư
Một blockchain riêng tư, như tên gọi, là một mạng blockchain không mở cho tất cả công chúng. Các blockchain riêng tư thường được điều hành bởi một thực thể duy nhất, chẳng hạn như một công ty và được sử dụng cho các mục đích và trường hợp sử dụng nội bộ.
Các blockchain riêng tư là môi trường được cấp phép với các quy tắc được thiết lập quy định ai có thể xem và ghi vào chuỗi. Chúng không phải là hệ thống phi tập trung vì có một hệ thống phân cấp kiểm soát rõ ràng. Tuy nhiên, chúng có thể được phân phối, trong đó nhiều node duy trì một bản sao của chuỗi trên máy của chúng.
Blockchain tập đoàn
Blockchain tập đoàn là sự kết hợp giữa các blockchain công khai và riêng tư. Trong một blockchain tập đoàn, nhiều tổ chức kết hợp với nhau để tạo ra một mạng blockchain được chia sẻ, được quản lý và điều hành chung. Các mạng này có thể mở hoặc đóng, tùy thuộc vào nhu cầu của các thành viên trong tập đoàn.
Thay vì là một hệ thống mở, nơi bất kỳ ai cũng có thể xác thực các khối hoặc một hệ thống khép kín, nơi chỉ có một thực thể duy nhất chỉ định các nhà sản xuất khối, trong blockchain tập đoàn, một số ít các bên có quyền lực ngang nhau đóng vai trò là những người xác thực.
Các quy tắc của hệ thống rất linh hoạt: khả năng hiển thị của chuỗi có thể được giới hạn đối với những người xác thực, bao gồm hiển thị đối với các cá nhân được ủy quyền hoặc hiển thị đối với tất cả mọi người. Nếu những người xác thực có thể đạt được sự đồng thuận, các thay đổi có thể được thực hiện dễ dàng. Đối với cách thức hoạt động của blockchain, nếu một ngưỡng nhất định của các bên này hành xử trung thực, thì hệ thống sẽ không gặp vấn đề gì.
Blockchain được sử dụng để làm gì?
Mặc dù công nghệ blockchain vẫn còn ở giai đoạn sơ khai, nhưng nó đã có các trường hợp sử dụng trong nhiều ngành khác nhau. Một số ứng dụng phổ biến nhất hiện nay của công nghệ blockchain bao gồm:
1. Tiền mã hóa
Công nghệ blockchain được phát triển để hỗ trợ tạo ra tiền mã hóa, sử dụng blockchain như một sổ cái an toàn và phi tập trung để ghi lại các giao dịch.
2. Nhận dạng kỹ thuật số
Blockchain có thể được sử dụng để tạo danh tính kỹ thuật số an toàn và chống giả mạo, có thể được sử dụng để xác minh thông tin cá nhân và dữ liệu nhạy cảm khác. Điều này có thể ngày càng trở nên quan trọng khi nhiều thông tin cá nhân và tài sản của chúng ta được chuyển sang trực tuyến.
3. Bỏ phiếu
Bằng cách cung cấp một sổ cái phi tập trung, chống giả mạo của tất cả các phiếu bầu, công nghệ blockchain có thể được sử dụng để tạo ra một hệ thống bỏ phiếu an toàn và minh bạch giúp loại bỏ khả năng gian lận của cử tri và đảm bảo tính toàn vẹn của quy trình bỏ phiếu.
4. Quản lý chuỗi cung ứng
Công nghệ blockchain có thể được sử dụng để tạo sổ cái của tất cả các giao dịch trong chuỗi cung ứng. Mỗi giao dịch có thể được ghi lại dưới dạng một khối trên blockchain, tạo ra một bản ghi bất biến và minh bạch về toàn bộ quy trình chuỗi cung ứng.
5. Hợp đồng thông minh
Hợp đồng thông minh là hợp đồng tự thực hiện có thể được lập trình để thực thi tự động khi đáp ứng một số điều kiện nhất định. Công nghệ blockchain cho phép tạo và thực thi các hợp đồng thông minh một cách an toàn và phi tập trung. Một trong những ứng dụng hứa hẹn nhất của hợp đồng thông minh là dành cho các ứng dụng phi tập trung (dApp) và các tổ chức tự trị phi tập trung (DAO).
Tổng kết
Công nghệ blockchain đã mang lại một cách an toàn và minh bạch để ghi lại các giao dịch và lưu trữ dữ liệu. Nó có tiềm năng cách mạng hóa các ngành công nghiệp bằng cách mang lại mức độ tin cậy và bảo mật mới cho thế giới kỹ thuật số.
Với khả năng cho phép giao dịch ngang hàng, tạo ra các dạng tài sản kỹ thuật số mới hay tạo điều kiện cho các ứng dụng phi tập trung, có thể nói công nghệ blockchain đã mở ra một thế giới với nhiều ứng dụng mới. Khi công nghệ này tiếp tục phát triển và được áp dụng rộng rãi hơn, chúng ta có thể mong đợi nhiều trường hợp sử dụng sáng tạo và phổ biến hơn sẽ được ra đời trong những năm tới.
Đọc thêm:
Tuyên bố từ chối trách nhiệm và Cảnh báo rủi ro: Nội dung này được trình bày cho bạn trên cơ sở "nguyên trạng" chỉ nhằm mục đích thông tin chung và giáo dục, không có bất kỳ hình thức đại diện hay bảo đảm nào. Nó không nên được hiểu là tư vấn tài chính, pháp lý hoặc chuyên nghiệp khác, cũng như không nhằm khuyến nghị mua bất kỳ sản phẩm hoặc dịch vụ cụ thể nào. Bạn nên tìm kiếm lời khuyên của riêng bạn từ các cố vấn chuyên nghiệp thích hợp. Trong trường hợp bài viết được đóng góp bởi cộng tác viên bên thứ ba, xin lưu ý rằng những quan điểm thể hiện đó thuộc về cộng tác viên bên thứ ba và không nhất thiết phản ánh quan điểm của Binance Academy. Vui lòng đọc tuyên bố từ chối trách nhiệm đầy đủ của chúng tôi tại đây để biết thêm chi tiết. Giá tài sản kỹ thuật số có thể biến động. Giá trị khoản đầu tư của bạn có thể tăng hoặc giảm và bạn có thể không lấy lại được số tiền đã đầu tư. Bạn hoàn toàn chịu trách nhiệm về các quyết định đầu tư của mình và Binance Academy không chịu trách nhiệm pháp lý cho bất kỳ tổn thất nào mà bạn có thể phải gánh chịu. Tài liệu này không nên được hiểu là tư vấn tài chính, pháp lý hoặc chuyên nghiệp khác. Để biết thêm thông tin, hãy xem Điều khoản sử dụng và Cảnh báo rủi ro của chúng tôi.