Các điểm chính
Blockchain là sổ cái kỹ thuật số ghi lại dữ liệu giao dịch một cách an toàn trên một mạng lưới máy tính phân tán.
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 là xương sống của các mạng lưới loại tiền mã hóa như Bitcoin và Ethereum đồng thời đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy tính minh bạch, bảo mật và niềm tin trong các lĩnh vực khác nhau ngoài lĩnh vực tài chính.
Giới thiệu
Bằng việc giới thiệu một phương pháp quản lý dữ liệu và giao dịch theo kiểu phi tập trung, minh bạch và an toàn, công nghệ blockchain đã thay đổi nhiều ngành, đặc biệt là ngành tài chính. Mặc dù khởi đầu là nền tảng của các loại tiền mã hóa như Bitcoin nhưng ứng dụng của blockchain đã vươn sang các lĩnh vực như quản lý chuỗi cung ứng, chăm sóc sức khỏe, hệ thống bình chọn, v.v.
Blockchain là gì?
Blockchain là một loại cơ sở dữ liệu đặc biệt. Đó là một sổ cái kỹ thuật số phi tập trung được duy trì bởi một mạng lưới máy tính phân tán. Dữ liệu blockchain được tạo thành các block, sắp xếp theo trình tự thời gian và được bảo mật bằng mật mã.
Cấu trúc này đảm bảo dữ liệu minh bạch, an toàn và không thể thay đổi. Dữ liệu lưu trữ trong một block gần như không thể thay đổi một khi block đó được xác nhận và thêm vào chuỗi. Nhờ cấu trúc phi tập trung mà việc có một cơ quan trung ương không còn cần thiết nữa. Giao dịch blockchain có thể diễn ra giữa những người dùng mà không cần trung gian.
Có nhiều loại blockchain khác nhau với các mức độ phi tập trung khác nhau. Tuy nhiên, thuật ngữ blockchain thường đề cập đến một sổ cái kỹ thuật số phi tập trung được sử dụng để ghi lại giao dịch tiền mã hoá.
Lược sử về blockchain
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 kỹ thuật mã hóa trong một chuỗi các block 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 khác và những người đam mê mật mã, sau cùng dẫn đến sự ra đời của đồng tiền mã hoá đầu tiên được hỗ trợ bởi công nghệ blockchain là Bitcoin. Kể từ đó, việc áp dụng blockchain đã phát triển đáng kể và tiền mã hóa hiện đang trở thành một hiện tượng toàn cầu.
Mặc dù thường được sử dụng để ghi lại giao dịch tiền mã hoá nhưng công nghệ blockchain cũng phù hợp để ghi lại nhiều loại dữ liệu kỹ thuật số khác và có thể được áp dụng cho nhiều trường hợp.
Các tính năng và lợi ích chính của blockchain
Phi tập trung: Thông tin được lưu trữ trên một mạng lưới máy tính (node) thay vì một máy chủ trung tâm duy nhất. Các mạng lưới phi tập trung lớn như Bitcoin có khả năng chống lại các cuộc tấn công.
Tính minh bạch: Hầu hết blockchain đều công khai, nghĩa là tất cả người tham gia đều có quyền truy cập vào cùng một cơ sở dữ liệu. Giao dịch được hiển thị cho tất cả những người tham gia.
Tính bất biến: Một khi được thêm vào blockchain, dữ liệu sẽ không thể thay đổi được nếu không có sự đồng thuận của mạng lưới.
Bảo mật dữ liệu: Mật mã và cơ chế đồng thuận đảm bảo khả năng bảo vệ hữu hiệu khỏi hành vi giả mạo dữ liệu.
Hiệu quả: Do không còn cần đến trung gian nên blockchain hỗ trợ xử lý giao dịch nhanh hơn và rẻ hơn. Giao dịch được xử lý gần như ngay lập tức.
Sự phi tập trung trong blockchain là gì?
Thuật ngữ phi tập trung trong blockchain đề cập đến ý tưởng rằng quyền kiểm soát và ra quyết định của mạng lưới được phân bổ cho người dùng thay vì được kiểm soát bởi một thực thể duy nhất, chẳng hạn như chính phủ hoặc tập đoàn.
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.
Blockchain Hoạt Động Như Thế Nào?
Về cơ bản, blockchain là một sổ cái kỹ thuật số ghi lại giao dịch giữa hai bên một cách an toàn mà không bị giả mạo. Dữ liệu giao dịch này được ghi lại bởi một mạng lưới máy tính phân tán (node) trên toàn cầu.
Khi Alice gửi cho Bob một lượng bitcoin, giao dịch sẽ được truyền tới mạng lưới. Mỗi node xác thực giao dịch bằng cách xác minh chữ ký số và các dữ liệu giao dịch khác. Sau khi được xác minh, giao dịch sẽ được thêm vào một block cùng với các giao dịch khác. Có thể coi mỗi block như một trang của sổ cái kỹ thuật số.
Các block được liên kết với nhau bằng các phương pháp mã hóa, tạo thành blockchain. Quá trình xác minh giao dịch và thêm giao dịch vào blockchain được thực hiện thông qua cơ chế đồng thuận, một bộ quy tắc chi phối cách các node trên mạng lưới đồng thuận về trạng thái của blockchain và tính hợp lệ của giao dịch.
Tóm tắt về blockchain
1. Ghi lại giao dịch
Khi một giao dịch được khởi tạo (ví dụ: chuyển tiền mã hoá), giao dịch đó sẽ được truyền tới một mạng lưới gồm các node. Mỗi node xác thực giao dịch bằng cách sử dụng các quy tắc định trước.
2. Tạo block
Các giao dịch đã xác thực sẽ được nhóm thành một block. Mỗi block chứa:
Dữ liệu (ví dụ: chi tiết giao dịch)
Mốc thời gian
Băm mật mã: Giá trị nhận dạng duy nhất được tạo ra bằng cách chạy dữ liệu của block thông qua một thuật toán băm.
Băm của block trước: Đây là giá trị liên kết các block lại với nhau, tạo thành chuỗi.
3. Cơ chế đồng thuận
Để thêm một block vào chuỗi, những người tham gia mạng lưới phải đồng ý về tính hợp lệ của block đó. Điều này đạt được bằng cách sử dụng thuật toán đồng thuận, chẳng hạn như Proof of Work (PoW) và Proof of Stake (PoS). Chúng tôi sẽ sớm trình bày chi tiết hơn về cả hai thuật toán này còn bên dưới là bản tóm tắt ngắn gọn:
Proof of Work (PoW): Được Bitcoin sử dụng, PoW yêu cầu block validator sử dụng công suất tính toán để giải quyết các bài toán phức tạp.
Proof of Stake (PoS): Được sử dụng bởi các blockchain mới hơn như Ethereum, trong đó block validator được chọn dựa trên số tiền mã hóa mà họ stake trong mạng lưới.
4. Liên kết chuỗi
Sau khi được xác thực, block sẽ được thêm vào blockchain. Mỗi block tiếp theo sẽ tham chiếu đến block trước đó, đảm bảo cấu trúc chống giả mạo. Nói cách khác, để được xác thực, block mới phải sử dụng giá trị nhận dạng của block trước đó.
5. Tính minh bạch
Một tính năng khác của blockchain là tính minh bạch. 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 block, trên các trang web công khai được gọi là blockchain explorer.
Ví dụ: bạn có thể xem mọi giao dịch đã từng được ghi lại trên mạng lưới Bitcoin, bao gồm địa chỉ ví của người gửi và người nhận, số tiền chuyển và nhiều thông tin khác. Bạn cũng có thể theo dõi tất cả các block Bitcoin từ block đầu tiên, được gọi là block nguyên thủy.
Mật mã blockchain
Mật mã là chìa khóa để blockchain duy trì lịch sử giao dịch an toàn, minh bạch và có khả năng 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.
Hàm băm được sử dụng trong các blockchain thường có khả năng kháng 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 cùng xem ví dụ về SHA256, một hàm 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. Hàm băm cũng là hàm một chiều vì không thể tính toán được dữ liệu đầu vào bằng kỹ thuật đảo ngược đầu ra hàm băm.
Mỗi block trong blockchain chứa hàm băm của block trước đó một cách an toàn, từ đó tạo ra một blockchain hữu hiệu. Bất kỳ ai muốn thay đổi một block sẽ cần phải sửa đổi tất cả các block tiếp theo, một nhiệm vụ không chỉ khó khăn về mặt kỹ thuật mà còn cực kỳ 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, phương pháp này 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 lưới 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.
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 theo phương pháp phi tập trung. Cơ chế này đảm bảo tất cả tác nhân trong hệ thống có thể đồng ý về một nguồn đáng tin cậy duy nhất, ngay cả khi một số tác nhân không hoạt động đúng cách.
Cơ chế đồng thuận đảm bảo tất cả các node trong mạng lưới đều có cùng một bản sao sổ cái, chứa bản ghi của tất cả các giao dịch.
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 lưới đạt được đồng thuận. Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn các cơ chế đồng thuận chính.
Các loại cơ chế đồng thuận
Proof of Work là gì?
Proof of Work (PoW) là cơ chế đồng thuận được sử dụng trong nhiều mạng lưới blockchain để xác minh giao dịch và duy trì tính toàn vẹn của blockchain. Đây là cơ chế đồng thuận ban đầu được Bitcoin sử dụng.
Trong PoW, thợ đào cạnh tranh với nhau để giải một bài toán phức tạp nhằm mục đích thêm block tiếp theo vào blockchain. Trong một quy trình được gọi là đào, thợ đào đầu tiên giải được bài toán sẽ được thưởng tiền mã hóa.
Thợ đào phải sử dụng máy tính công suất lớn để giải bài toán, đào coin mới và bảo mật mạng lưới. Đây là lý do tại sao quá trình đào đòi hỏi một lượng tài nguyên đáng kể (công suất tính toán và năng lượng).
Proof of Stake là gì?
Proof of Stake (PoS) là 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 thợ đào cạnh tranh với nhau để giải các bài toán phức tạp nhằm mục đích xác thực giao dịch và thêm block mới vào blockchain thì validator được chọn dựa trên số tiền mã hóa mà họ "stake" trong mạng lưới.
Số tiền stake thể hiện số tiền mã hóa mà validator nắm giữ làm tài sản thế chấp. Sau đó, validator được chọn ngẫu nhiên để tạo block mới và xác thực giao dịch dựa trên số tiền mà họ stake. Validator được thưởng phí giao dịch để tạo block mới và đó cũng là động lực để họ hành động vì lợi ích tốt nhất của mạng lưới. Nếu có ý đồ xấu, validator sẽ có nguy cơ mất số tiền mã hóa đã stake.
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 thuật toán kết hợp các yếu tố của cả hai hệ thống trên trong khi số khác có phương pháp hoàn toàn khác.
Ví dụ: Proof of Stake được ủy quyền (DPoS) tương tự như PoS, nhưng thay vì tất cả validator đủ điều kiện tạo block mới thì người nắm giữ token sẽ chọn một nhóm nhỏ hơn để thay họ thực hiện việc đó.
Trái lại, trong Proof of Authority (PoA), validator được xác định theo danh tiếng hoặc danh tính của họ thay vì số lượng tiền mã hoá mà họ nắm giữ. Validator được chọn dựa trên độ tin cậy của họ và có thể bị xóa khỏi mạng lưới nếu họ có ý đồ xấu.
Các loại mạng blockchain khác nhau là gì?
Blockchain công khai
Blockchain công khai là một mạng lưới phi tập trung chào đón bất kỳ ai muốn tham gia. Các mạng lưới 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. Bitcoin và Ethereum là những ví dụ về 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 mà bất kỳ ai cũng có thể xác thực block hoặc một hệ thống khép kín mà chỉ có một thực thể duy nhất chỉ định người tạo block, trong blockchain tập đoàn, một số ít các bên có quyền lực ngang nhau đóng vai trò là validator.
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.
Trong khi giao dịch xuyên biên giới truyền thống thường đi kèm trung gian và phí cao thì blockchain cho phép chuyển tiền quốc tế nhanh hơn, rẻ hơn và minh bạch hơn. Ngoài công dụng là phương tiện lưu trữ giá trị, nhiều công ty còn sử dụng Bitcoin và các loại tiền mã hóa khác để chuyển tiền toàn cầu.
2. 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 phổ biến 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), vốn là một phần quan trọng của các nền tảng tài chính phi tập trung (DeFi). Các nền tảng DeFi sử dụng blockchain để cung cấp các dịch vụ tài chính như cho vay, vay và giao dịch mà không cần qua các tổ chức truyền thống. Nhờ đó, tất cả mọi người đều có thể tiếp cận các công cụ tài chính.
3. Token hóa
Các tài sản trong thế giới thực (RWA) như bất động sản, cổ phiếu hoặc tác phẩm nghệ thuật có thể được token hóa (chuyển đổi thành token kỹ thuật số trên blockchain). Việc này có thể cải thiện thanh khoản và mở rộng khả năng tiếp cận cơ hội đầu tư.
4. Định danh 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.
5. Bình chọn
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.
6. Quản lý chuỗi cung ứng
Công nghệ blockchain có thể được sử dụng để tạo sổ cái chứa tất cả các giao dịch trong chuỗi cung ứng. Mỗi giao dịch (hoặc nhóm giao dịch) có thể được ghi lại dưới dạng một block trên blockchain, tạo ra một bản ghi bất biến và minh bạch về toàn bộ quy trình chuỗi cung ứng.
Tổng kết
Công nghệ blockchain là cách an toàn và minh bạch để ghi lại giao dịch và lưu trữ dữ liệu. Công nghệ này đang thay đổi hoàn toàn các ngành 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 miễn trừ trách nhiệm: Nội dung này được trình bày cho bạn trên cơ sở “nguyên trạng” chỉ nhằm mục đích cung cấp thông tin chung và phổ biến kiến thức, mà không phải là sự cam đoan hay bảo đảm dưới bất kỳ hình thức nào. Nội dung này không nên hiểu là sự tư vấn tài chính, pháp lý hoặc chuyên môn khác, cũng như không nhằm khuyến nghị mua bất kỳ sản phẩm hoặc dịch vụ cụ thể nào. Bạn nên tìm kiếm lời khuyên riêng từ các cố vấn chuyên môn 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 trong bài viết đó thuộc về cộng tác viên bên thứ ba và không nhất thiết phản ánh quan điểm của Binance Academy. Vui lòng đọc toàn bộ tuyên bố miễn trừ trách nhiệm 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 có thể bạn sẽ không nhận 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 đối với bất cứ tổn thất nào mà bạn có thể phải chịu. Tài liệu này không nên hiểu là sự tư vấn tài chính, pháp lý hoặc chuyên môn khác. Để biết thêm thông tin, vui lòng xem Điều khoản sử dụng và Cảnh báo rủi ro của chúng tôi.