Công nghệ Blockchain thay đổi cách thức giao dịch kỹ thuật số như thế nào

Trong thời đại mà các giao dịch tài chính và trao đổi dữ liệu diễn ra qua hệ thống kỹ thuật số ngày càng nhiều, công nghệ Blockchain là một thuật ngữ được nhắc đến nhiều và ứng dụng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp khác nhau. Từ tài chính, chuỗi cung ứng đến hệ thống bỏ phiếu, nhưng hiểu biết sâu sắc về cách hoạt động của hệ thống này vẫn là điều mà nhà đầu tư và người dùng cần phải nắm rõ.

Blockchain làm cho giao dịch an toàn và đáng tin cậy như thế nào

Blockchain là hệ thống truyền dữ liệu khác biệt so với các mạng lưới cũ, đó là không cần dựa vào bất kỳ trung gian nào. Việc lưu trữ dữ liệu trong hệ thống này giúp tăng cường độ an toàn và độ tin cậy của thông tin.

Cơ sở hạ tầng của Blockchain gồm các (Block) chứa đựng dữ liệu, sau đó liên kết với nhau thành chuỗi dài (Chain) bằng mã định danh gọi là Hash. Cấu trúc này tạo thành một mạng lưới dữ liệu lớn có thứ tự rõ ràng.

Các thành phần chính của hệ thống Blockchain

Mã Hash - Dấu vân tay của từng khối

Mỗi khối có mã Hash riêng biệt như dấu vân tay hoặc số căn cước công dân. Các dữ liệu quan trọng trong khối gồm:

1) Dữ liệu (Data) như trong mạng lưới Bitcoin chứa thông tin giao dịch, gồm: người gửi, người nhận và số lượng coin chuyển.

2) Mã Hash thể hiện đặc trưng của khối đó. Nếu có sự thay đổi dữ liệu trong khối, mã Hash sẽ thay đổi ngay lập tức, khiến khối đó không còn là khối ban đầu nữa.

3) Mã Hash của khối trước (Previous Hash) tạo liên kết giữa các khối, xác định thứ tự rõ ràng.

Ví dụ hoạt động: Giả sử có 3 khối trong mạng Bitcoin

• Khối 1 có mã Hash A24 chứa dữ liệu 5 BTC từ Golfer chuyển cho Pu, có mã khối trước là 000
• Khối 2 có mã Hash 12B chứa dữ liệu 3 BTC từ Pu chuyển cho Mali, có mã khối trước là A24
• Khối 3 có mã Hash 5C3 chứa dữ liệu 2 BTC từ Mali chuyển cho Fai, có mã khối trước là 12B

Hệ thống này tạo ra thứ tự chặt chẽ. Khi ai đó cố gắng thay đổi dữ liệu trong khối nào, mã Hash sẽ thay đổi, dẫn đến việc xác nhận khối tiếp theo thất bại. Các khối còn lại trong chuỗi sẽ từ chối thay đổi đó và trở thành vô hiệu.

Hệ thống đồng thuận (Consensus) - Bảo mật cao cấp

Ngoài việc thiết kế mã Hash, Blockchain còn có hệ thống Consensus giúp tăng cường bảo mật. Ví dụ như Bitcoin sử dụng Proof-of-Work (PoW), mất khoảng 10 phút để giải mã và tạo khối mới.

Nếu ai đó muốn tấn công hệ thống này, họ phải thay đổi mã Hash trong tất cả các khối khác trong chuỗi trước khi khối mới được thêm vào. Vì mạng Bitcoin có hàng trăm, hàng nghìn khối, nên cuộc tấn công kiểu này gần như là không thể thực hiện.

Mạng Peer-to-Peer (P2P) - Phân quyền

Điểm đặc trưng nhất của Blockchain là không có trung gian có quyền quản lý hệ thống, mà sử dụng mạng P2P. Khi người dùng cài đặt phần mềm Blockchain, họ sẽ trở thành node (Node).

Các node này giữ toàn bộ dữ liệu của Blockchain và tham gia xác minh giao dịch. Quá trình hoạt động như sau:

1. Khối mới được gửi đến tất cả các node hoặc người dùng trong mạng

2. Mỗi node xác nhận khối và kiểm tra dữ liệu không bị can thiệp

3. Khi tất cả các node xác nhận xong, khối sẽ được lưu vào chuỗi khối của chính họ

Tóm lại: Để thành công trong việc can thiệp dữ liệu trong Blockchain, cần (1) thay đổi dữ liệu của tất cả các khối trong chuỗi (2), lùi lại quá trình PoW của từng khối (3), kiểm soát đủ nhiều node trong mạng, điều này hoàn toàn không dễ dàng.

Cấu trúc mạng lưới Blockchain - 4 loại chính

Blockchain có thể phân loại theo cách truy cập và quản lý:

1. Blockchain công cộng (Public Blockchain)

Phân quyền hoàn toàn, mở cho tất cả mọi người tham gia, kiểm tra giao dịch và tham gia đồng thuận. Ví dụ như Bitcoin, Ethereum, Solana.

Ưu điểm: Minh bạch, an toàn nhờ phân quyền, thúc đẩy hợp tác.

Hạn chế: Tốc độ và khả năng mở rộng của giao dịch.

Ứng dụng: Giao dịch tiền điện tử, huy động vốn DeFi, dự án mã nguồn mở.

2. Blockchain riêng (Private Blockchain)

Hoạt động trong mạng kín, do tổ chức kiểm soát, cho phép thành viên được chọn đọc, ghi hoặc kiểm tra giao dịch. Ví dụ Hyperledger Fabric, MultiChain.

Ưu điểm: Riêng tư, kiểm soát cao, giao dịch nhanh.

Hạn chế: Rủi ro kiểm soát tập trung.

Ứng dụng: Quản lý dữ liệu nội bộ, lương thưởng, tài khoản, logistics, lưu trữ dữ liệu bí mật.

3. Blockchain lai (Hybrid Blockchain)

Kết hợp đặc điểm của hệ thống riêng tư và công cộng. Tổ chức có thể giữ dữ liệu quan trọng ở chế độ riêng tư, đồng thời cho phép minh bạch một phần. Ví dụ XinFin, IBM Blockchain Platform.

Ứng dụng: Tài chính vi mô, y tế, nơi dữ liệu cần giữ riêng tư một phần và công khai phần khác.

4. Blockchain liên hiệp (Consortium Blockchain)

Được kiểm soát bởi nhóm tổ chức cùng nhau kiểm tra và duy trì mạng lưới. Ví dụ như Corda của R3.

Ưu điểm: Độ tin cậy, phân tán rủi ro, giảm chi phí.

Hạn chế: Phức tạp trong phối hợp nhiều tổ chức.

Ứng dụng: Quản lý chuỗi cung ứng, thanh toán liên ngân hàng, hợp tác liên ngành.

Điểm mạnh của công nghệ Blockchain

1. Tăng cường bảo mật

Dữ liệu được mã hóa và lưu trữ trong khối không thể thay đổi, xóa hoặc chỉnh sửa nữa.

2. Minh bạch tối đa

Không ai có quyền kiểm soát hệ thống, giúp hệ thống minh bạch và có thể kiểm tra toàn diện.

3. Giảm chi phí giao dịch

Không cần trả phí cho trung gian, chỉ có phí giao dịch trên nền tảng.

4. Khả năng truy vết

Dễ dàng kiểm tra dữ liệu của khối từ nguồn gốc.

5. Hiệu quả cao

Tiết kiệm thời gian, giảm lỗi con người, giúp hệ thống vận hành hiệu quả và nhanh chóng.

Điểm yếu của công nghệ Blockchain

1. Vấn đề mở rộng (Scalability)

Hệ thống blockchain hiện tại vẫn gặp khó khăn trong việc xử lý lượng dữ liệu và giao dịch tăng cao, mặc dù công nghệ đang phát triển liên tục.

2. Rủi ro lý thuyết

Trong lý thuyết, Blockchain có thể bị tấn công, ví dụ như Bitcoin, nếu kiểm soát hơn 51% người dùng, thì có thể kiểm soát hệ thống. Tuy nhiên, trong thực tế, cách này rất khó thực hiện.

3. Tiêu thụ năng lượng lớn

Hệ thống đòi hỏi xử lý nhiều, tiêu tốn điện năng và năng lượng lớn.

4. Chưa có khung pháp lý rõ ràng

Blockchain vẫn chưa có cơ chế kiểm soát hoặc quy định rõ ràng từ tổ chức nào, mặc dù công nghệ này được xây dựng nhằm thay đổi hệ thống cũ như ngân hàng, cơ quan nhà nước.

Ứng dụng Blockchain trong các ngành công nghiệp

Tài chính và tiền kỹ thuật số

Ngành tài chính là một trong những ngành đầu tiên ứng dụng Blockchain. Ngân hàng trung ương Thái Lan có dự án Inthanon để sử dụng Blockchain cho tiền kỹ thuật số, dự kiến thay thế hệ thống tiền mặt điện tử cho các giao dịch liên ngân hàng. Ngoài ra, JMART còn có dự án JFIN dùng Blockchain để xây dựng dữ liệu khách hàng và điểm tín dụng cho hệ thống vay tiền trực tuyến.

Chuỗi cung ứng

Công ty IBM đã xây dựng dự án Food Trust Blockchain để người tiêu dùng có thể kiểm tra nguồn gốc nguyên liệu, góp phần bảo vệ môi trường. Các doanh nghiệp chuỗi cung ứng khác cũng có thể cung cấp thông tin nguồn gốc của hàng hóa để người nhận kiểm tra chính xác và không thể giả mạo.

Hệ thống bỏ phiếu

Blockchain có thể dùng để xây dựng hệ thống bỏ phiếu hiệu quả, ngăn chặn gian lận. Kết quả bỏ phiếu gần như không thể chỉnh sửa hoặc thay đổi, hệ thống minh bạch và có thể kiểm tra, đồng thời giảm chi phí kiểm tra vốn từng phải dựa vào nhiều quy trình và nhân lực.

Tóm lại

Công nghệ Blockchain mang đến cuộc cách mạng lớn trong cách truyền dữ liệu và thực hiện giao dịch. Với thiết kế an toàn cao, minh bạch và phân quyền, công nghệ này có tiềm năng cải thiện nhiều ngành công nghiệp trong tương lai. Mặc dù còn tồn tại một số điểm yếu, nhưng sự phát triển liên tục của công nghệ dự kiến sẽ khắc phục các vấn đề đó trong thời gian tới.