Blockchain到底是啥？Một bài viết giúp bạn hiểu rõ hoàn toàn.

Tổng quan cốt lõi

Blockchain nói đơn giản là một sổ cái không thể thay đổi - dữ liệu một khi đã được ghi vào, cho dù cả thế giới có hợp lực cũng không thể thay đổi. Nó dựa vào mật mã học và cơ chế đồng thuận để khóa kép, cho phép hàng nghìn máy tính cùng nhau duy trì sổ cái này, không có ngân hàng trung ương, không có cơ quan có thẩm quyền quyết định.

Logic cơ bản của Bitcoin và Ethereum chính là nó, hiện đã mở rộng sang các lĩnh vực như chuỗi cung ứng, y tế, bỏ phiếu và nhiều lĩnh vực khác.

Rốt cuộc blockchain là gì?

Nói một cách đơn giản: Đó là một cơ sở dữ liệu phân tán, được duy trì bởi vô số nút máy tính trên toàn cầu, sử dụng mật mã để liên kết dữ liệu thành một “chuỗi”. Khi một khối được xác nhận trên chuỗi, dữ liệu bên trong gần như không thể bị thay đổi.

Cơ sở dữ liệu truyền thống là một hệ thống tập trung: một máy chủ chính quyết định, ai đó muốn sửa đổi dữ liệu thì phải tìm đến quản trị viên. Blockchain thì khác, nó là một hệ thống dân chủ: tất cả các nút tham gia cùng nhau bỏ phiếu, phải có sự đồng ý của đa số mới có thể thêm dữ liệu mới.

bối cảnh lịch sử

Hình thức ban đầu của blockchain thực sự đã xuất hiện từ những năm 1990. Hai nhà khoa học máy tính Stuart Haber và nhà vật lý W. Scott Stornetta đã phát triển công nghệ dấu thời gian mã hóa để bảo vệ các tài liệu kỹ thuật số khỏi bị sửa đổi. Sau đó, tư tưởng này đã được người sáng lập Bitcoin Satoshi Nakamoto phát triển thành một hệ sinh thái blockchain như ngày nay.

Vũ khí bí mật của blockchain: Năm đặc điểm

Điện tử hóa - Dữ liệu tồn tại trên mỗi máy tính, chứ không phải trên máy chủ của một công ty nào đó. Đó là lý do tại sao mạng Bitcoin rất vững chắc, và hacker rất khó để làm tê liệt nó.

Độ minh bạch - Hầu hết các chuỗi công khai đều mã nguồn mở, tất cả các giao dịch đều diễn ra công khai, bất kỳ ai cũng có thể kiểm tra sổ cái.

Không thể thay đổi - Dữ liệu một khi đã được đưa lên chuỗi, trừ khi có sự đồng thuận của mạng lưới, nếu không sẽ không thể sửa đổi. Muốn thay đổi một khối? Tất cả các khối liên quan sau đó cũng phải thay đổi theo, chi phí rất cao.

An toàn cao - Bảo vệ kép từ mật mã và cơ chế đồng thuận, muốn gian lận? Hãy hỏi xem có hàng nghìn nút trên toàn mạng đồng ý không.

Hiệu quả - Tiết kiệm thời gian với các trung gian như ngân hàng, luật sư, tốc độ chuyển tiền nhanh, chi phí thấp, việc chuyển tiền xuyên biên giới đặc biệt thuận tiện.

Blockchain hoạt động như thế nào? Phân tích từng bước

Bước 1: Khởi xướng giao dịch

Alice muốn chuyển một chút bitcoin cho Bob. Cô ấy khởi động giao dịch này, thông điệp được phát sóng đến toàn mạng.

Bước 2: Xác thực nút

Hàng nghìn nút trên toàn mạng đã nhận được thông báo, bắt đầu xác minh: Ví của Alice thật sự có nhiều coin như vậy không? Chữ ký số của cô ấy có thật sự hợp lệ không? Phải kiểm tra vượt qua mới có thể tiếp tục.

Bước 3: Đóng gói thành khối

Các giao dịch đã được xác minh được tập hợp lại với nhau, tạo thành một “khối”. Mỗi khối bao gồm:

• Dữ liệu giao dịch (ai đã chuyển bao nhiêu cho ai)
• Dấu thời gian
• Giá trị băm mã hóa (dấu vân tay duy nhất của khối này)
• Giá trị băm của khối trước đó (vì vậy nó tạo thành một chuỗi)

Bước 4: Xác nhận đồng thuận

Đây là bước quan trọng nhất. Mạng phải đảm bảo rằng khối mới là hợp pháp, có hai cách phổ biến:

Bằng chứng công việc(PoW): Các thợ mỏ cạnh tranh sức mạnh tính toán, người đầu tiên giải được bài toán toán học phức tạp sẽ nhận được quyền đóng gói và phần thưởng. Bitcoin sử dụng cơ chế này, nhưng tiêu tốn năng lượng rất lớn.

Chứng minh quyền lợi(PoS): Không phải là cạnh tranh sức mạnh tính toán, mà là xem ai có nhiều coin được staking hơn. Càng nhiều coin được staking, xác suất được chọn càng cao. Ethereum hiện đang sử dụng loại này, thân thiện với môi trường hơn.

Bước 5: Kết nối chuỗi

Sau khi xác minh thành công, khối mới chính thức được thêm vào blockchain. Mỗi khối mới sẽ trích dẫn giá trị hash của khối trước đó, tạo thành một chuỗi không thể bị phá vỡ. Muốn thay đổi một khối nào đó? Tất cả các khối phía sau đều phải được tính toán lại, trong thực tế thì điều này là không thể.

Mật mã học: Rào cản của blockchain

Sự an toàn của blockchain hoàn toàn dựa vào mật mã học.

Hàm băm: một đi không trở lại

SHA256 là thuật toán băm được sử dụng trong Bitcoin. Bạn đưa bất kỳ dữ liệu nào có kích thước vào, nó sẽ trả ra một chuỗi có độ dài cố định.

Tính năng chính:

• Hiệu ứng tuyết lở: Chỉ cần thay đổi một chút dữ liệu đầu vào, đầu ra sẽ hoàn toàn khác biệt.
• Tính đơn hướng: Không thể suy ra dữ liệu gốc từ giá trị băm.
• Chống va chạm: Xác suất hai dữ liệu khác nhau tạo ra cùng một giá trị băm là rất thấp

Lợi ích của thiết kế này là nếu có bất kỳ thay đổi nào trong các giao dịch lịch sử, giá trị băm của khối đó sẽ thay đổi, tất cả các khối sau đó sẽ không còn hiệu lực, và toàn mạng sẽ ngay lập tức phát hiện.

Mã hóa khóa công khai: chữ ký số của bạn

Mỗi người tham gia đều có một cặp khóa:

• Khóa riêng: Chỉ có bạn biết, dùng để ký giao dịch
• Khóa công khai: Công khai, dùng để xác minh chữ ký

Alice ký giao dịch chuyển tiền bằng khóa riêng, toàn mạng sử dụng khóa công của cô ấy để xác thực chữ ký này. Điều này không chỉ đảm bảo rằng chỉ có Alice mới có thể thực hiện giao dịch, mà còn cho phép mọi người xác minh tính xác thực của giao dịch.

Giải thích cơ chế đồng thuận

Cơ chế đồng thuận là quy tắc “làm thế nào để hàng nghìn nút trong toàn bộ mạng đạt được sự đồng thuận”.

PoW Chứng minh công việc - Giải pháp cũ, tiêu tốn nhiều năng lượng, nhưng an toàn nhất. Phù hợp với các mạng lớn như Bitcoin.

PoS chứng minh cổ phần - Giải pháp mới, thân thiện với môi trường, chi phí thấp. Ethereum 2.0 sử dụng cái này.

DPoS ủy quyền chứng minh quyền lợi - Ở giữa hai bên, những người nắm giữ token bầu chọn đại diện để thực hiện xác thực.

Chứng nhận PoA - Người xác thực được chọn dựa trên danh tính và uy tín, thường được sử dụng trong chuỗi riêng hoặc chuỗi liên minh.

Ba loại mạng lưới blockchain

Chuỗi công khai - Hoàn toàn mở, bất kỳ ai cũng có thể tham gia. Bitcoin, Ethereum, Solana đều là như vậy. Độ minh bạch cao nhất và cũng phi tập trung nhất.

Chuỗi riêng - Do một tổ chức điều hành, chỉ những người được cấp phép mới có thể vào. Thường được sử dụng trong nội bộ doanh nghiệp, hiệu suất cao nhưng tập trung.

Chuỗi liên minh - Hình thức kết hợp do nhiều tổ chức hợp tác vận hành. Quy tắc linh hoạt, kết hợp tính minh bạch của chuỗi công khai và hiệu quả của chuỗi riêng tư.

Ứng dụng của blockchain là gì? 6 tình huống ứng dụng

1. Tiền điện tử - Ứng dụng ban đầu, chuyển tiền quốc tế nhanh chóng và rẻ.

2. Hợp đồng thông minh - Hợp đồng tự động thực hiện, DeFi, DAO đều dựa trên nó.

3. Token hóa tài sản - Bất động sản, cổ phiếu, tác phẩm nghệ thuật đều có thể được đưa lên chuỗi, tăng tính thanh khoản.

4. Danh tính số - Hệ thống xác thực danh tính chống giả mạo.

5. Hệ thống bỏ phiếu - Một hệ thống bầu cử minh bạch và không thể gian lận.

6. Truy xuất nguồn gốc chuỗi cung ứng - Ghi lại toàn bộ chuỗi từ sản xuất đến bán hàng, khó phân biệt thật giả.

Tóm tắt

Giá trị cốt lõi của blockchain chỉ gồm bốn chữ: máy tính tin cậy.

Trong quá khứ, chúng ta cần các tổ chức bên thứ ba như ngân hàng, luật sư và văn phòng công chứng để thiết lập lòng tin. Blockchain đã thay thế các tổ chức này bằng mật mã học và thuật toán đồng thuận - không cần phải tin tưởng vào một cá nhân hay tổ chức nào, chỉ cần tin vào toán học và mã.

Công nghệ vẫn đang trong quá trình tiến hóa (hiệu suất, tiêu thụ năng lượng, khả năng mở rộng đều đang được cải thiện), nhưng tiềm năng của nó trong việc thay đổi tài chính và cách thức quản lý thông tin đã trở nên rõ ràng. Trong thập kỷ tới, blockchain sẽ trở thành cơ sở hạ tầng giống như internet.