Blockchain là gì? Blockchain tổng quan và cách thức hoạt động

Công nghệ Blockchain (chuỗi khối) thường được liên kết với Bitcoin và các loại tiền điện tử khác, nhưng đó chỉ là phần nổi trong mảng băng chìm. Ngày nay, Blockchain đã có thể chuyển sang các ngành công nghiệp quan trọng, từ chăm sóc sức khỏe sang chính trị.

Cho dù bạn chỉ đơn giản muốn tìm hiểu về thị trường tiền điện tử, Bitcoin, Ethereum hoặc chỉ tò mò về Blockchain là cái quái gì, thực sự là bạn đã tìm đúng nơi giải đáp thắc mắc.


Blockchain là gì?

Công nghệ Blockchain không đơn giản, ý tưởng cơ bản của là một cơ sở dữ liệu mà cộng đồng sẽ xác thực thay vì xác thực tập trung như truyền thống ở bên thứ ba (ngân hàng, nhà nước). Nó lưu trữ tất cả các hồ sơ, lịch sử, mọi thứ trên mạng lưới phân tán và mọi người đều có quyền ngang hàng như nhau thay vì dựa vào một máy chủ cụ thể như ngân hàng (chính phủ có thể thao túng).

Mỗi khối đại diện cho một số giao dịch, và thành phần chuỗi của nhóm liên kết bằng hàm băm (Hash function). Khi các bản ghi được tạo, chúng được xác nhận bởi mạng lưới máy tính phân tán và được ghép nối với mục nhập trước đó trong chuỗi, từ đó tạo thành các chuỗi khối (gọi là Blockchain).

Blockchain được liên kết với nhau bằng mã hóa và các trường thời gian, mỗi khối thông tin đều chứa thông tin về thời gian khởi tạo và được liên kết với khối trước đó, kèm một mã thời gian và dữ liệu giao dịch. Một khi dữ liệu đã được xác nhận thì không có cách nào chỉnh sửa nó nữa – làm cho nó vô cùng minh bạch và không thể bị làm giả vì không ai có thể quay lại và thay đổi thứ gì.

Hàm băm (Hash function)

Hàm băm có chức năng chuyển dữ liệu có độ dài bất kỳ thành một chuỗi ký tự hoặc số duy nhất có độ dài cố định. Ví dụ:

the quick brown fox jumps over the lazy dog 77add1d5f41223d5582fca736a5cb335
the quick e8394495128fcd958836523af1601f00
the quikk d58f6b5a222de711eb8cc4580b8459b0

Bất kỳ sự thay đổi nào cũng sẽ dẫn đến thay đổi hoàn toàn giá trị của hàm băm.

Khối (Block) và dữ liệu khối

Mỗi khối là tập hợp các lịch sử của giao dịch mà các thợ đào xác nhận và liên kết lên chuỗi. Mỗi khối đều có Mã băm, Dữ liệu giao dịch, Thời gian, Mã băm của khối trước, khối sau liên kết với khối trước bằng mã băm cứ vậy tiếp diễn.

Các khối thông tin hoạt động độc lạp và có thể mở thêm ra theo thời gian, khi có một khối thông tin được ghi vào hệ thống thì không thể chỉnh sửa được gì và chỉ được thêm vào khi có sự xác nhận của tất cả mọi người.

Blockchain ứng dụng trong giao dịch

Trong cuốn sách Blockchain Revolution, Don&Alex Tapscott đã nhận định “Blockchian là một sổ cái điện tử không thể bị phá hỏng, và ghi lại tất không chỉ những giao dịch tài chính mà tất cả mọi thứ có giá trị”.

Trên Blockchain không tồn tại phí giao dịch (chỉ có chi phí cơ sở hạ tầng), Blockchain tạo ra cách để truyền thông tin từ A đến B một cách đơn giản nhưng khéo léo hoàn toàn tự động và an toàn. Một bên tham gia giao dịch bắt đầu quá trình bằng cách tạo các khối, khối này được xác minh bởi hàng ngàn, có khi hàng triệu máy tính được phân phối trên thế giới. Sau khi được xác minh khối sẽ thêm vào chuỗi, tạo ra một bản ghi duy nhất mà lịch sử của nó không thể bị làm sai lệch (nếu muốn làm sai bản ghi duy nhất này bạn phải làm sai tất cả các chuỗi đồng nghĩa đánh sập cả mạng lưới Blockchain, tức là đánh sập hơn 51% các khối trong chuỗi, điều này không thể xảy ra được).

Trong thị trường tiền điện tử thì mọi người đều hiểu Blockchain như một cuốn sổ cái, nơi mà mọi hoạt động của nó đều được ghi lại và được giám sát chặt chẽ, công khai và minh bạch.

Nút của Blockchain (Node)

Mỗi nút (node) trong Blockchain đều đang lưu trữ một bản sao của sổ cái, bởi vậy mọi người đều biết số tài sản điện tử của bạn là bao nhiêu, nhưng chỉ có mình bạn mới có thể sử dụng được nó. Hệ thống không theo dõi số dư của bạn, mà nó ghi lại tất cả các giao dịch.

Bạn có thể thắc mắc làm sao để nó xác thực các giao dịch đầu vào? Thực tế các nút sẽ kiểm tra tất cả các giao dịch trước đó có liên quan để tham chiếu lịch sử giao dịch từ đó xác nhận các giao dịch có hợp lệ hay không (để hiểu hơn quá trình này bạn hãy đọc thêm bài viết về Mining Coin, Proof-of-Work và Proof-of-Stake trên Fiahub)

Cách Blockchain hoạt động

Bạn cứ tưởng tượng rằng một bảng tính được nhân đôi hàng ngàn lần trên một mạng máy tính, sau đó hãy tưởng tượng rằng mạng này được thiết kế để cập nhật cái bảng tính này liên tục, nhưng mỗi khi nó cập nhật phải được đa số mọi người trong mạng chấp thuận là bạn có thể hiểu được cơ bản về Blockchain.

Để một khối (block) được thêm vào chuỗi khi có giao dịch phải:

Xác minh giao dịch. Mọi thông tin liên quan đến giao dịch như tên giao dịch, thời gian, địa điểm, số tiền giao dịch, người tham gia, (tất cả các dữ liệu liên quan đến giao dịch) đều phải được ghi lại. Rồi sau đó phải có đủ xác nhận từ mọi người trên mạng lưới.

Kế tiếp là được hàm băm (hash function) chuyển đổi. Chỉ khi được chuyển đổi thành các ký tự và số qua hàm băm thì mới đóng khối và thêm vào chuỗi.

Công nghệ Blockchain cho phép thực hiện giao dịch mà không cần một bên trung gian nào cả.

Các phiên bản của Blockchain

Blockchain 1.0: Tiền tệ

Ý tưởng tạo ra tiền như là một phần thưởng thông qua việc giải đố các bài toán được Hal Finney giới thiệu lần đầu vào năm 2005, người đã tọa ra khái niệm đầu tiên cho tiền điện tử (việc triển khai của sổ cái công nghệ phân tán). Sổ cái này cho phép các giao dịch tài chính dựa trên công nghệ Blockchain, Bitcoin chính là ứng dụng đầu tiên của BlockChain, Bitcoin được coi như “Tiền của Internet”.

Blockchain 2.0: Hợp đồng thông minh (Smart Contracts)

Các vấn đề xảy ra với Bitcoin là khải thác quá lãng phí và thiếu khả năng mở rộng mạng lưới. Để khắc phục các vấn đề này, Blockchain mở rộng ra khỏi lĩnh vực tiền điện tử phát triển chương trình mới là “Hợp đồng thông minh”. Chúng là các chương trình máy tính trong Blockchain, nó tự động thực thi và kiểm tra các điều khoản, tốc độ xử lý của nó nhanh hơn rất nhiều so với Bitcoin, và ví dụ rõ nhất chính là Ethereum (bạn có thể đọc thêm bài Ethereum tại Fiahub https://fiahub.com/blog/ethereum-la-gi-eth-la-gi-ethereum-tu-a-z/ để hiểu rõ hơn về vấn đề này).

Blockchain 3.0: Dapps (Decentralized Applications – Ứng dụng phi tập trung)

Dapps được sử dụng lưu trữ phi tập trung và công khai, mã của nó chạy trên một mạng ngang hàng (Peer-to-Peer). Một Dapps có thể có giao diện người dùng được lưu trữ trên các kho lưu trữ phi tập trung và có thể được viết bằng bất kỳ ngôn ngữ nào.

Cơ bản về Bitcoin

Các yếu tố cơ bản về Bitcoin:

  1. Phần mềm
  2. Mã hóa
  3. Phần cứng
  4. Đào (Lý thuyết trò chơi)

Phần mềm: về cơ bản Bitcoin là một phần mềm cốt lõi để xác định Bitcoin được chuyển như thế nào trong giao dịch. Nó xác định các quy tắc để xác minh, cái gì hợp lệ, cái gì không, phần mềm Bitcoin này luôn được vận hành 24/7 (để hiểu hơn về Bitcoin bạn có thể đọc thêm bài https://fiahub.com/blog/bitcoin-la-gi-tong-quan-ve-bitcoin-dong-tien-dien-tu-dau-tien/).

Mã hóa: phần mềm chính là cốt lõi của Bitcoin, nó sử dụng mã để điều chỉnh việc chuyển đổi Bitcoin giữa các bên, cũng như việc tạo ra đơn vị Bitcoin mới.

Phần cứng: để chạy và giải mã, nó cần phải có phần cứng, phần cứng này bao gồm hàng hàng, triệu và có thể hơn nữa các thợ mỏ trên khắp thế giới chạy máy tính. Phần cứng này được thiết kế để xác thực khối thông qua các hàm băm (Hash function).

Đào Bitcoin và lý thuyết trò chơi: những người khai tác là những người thực sự tham gia vào quá trình hoạt động của Bitcoin, bạn có thể tưởng tượng, Bitcoin đưa ra một thử thách mỗi 10 phút về việc cố gắng giải mã đoạn dữ liệu bằng các hàm băm và xác thực nó, sau khi tạo khối thành công, khối sẽ được đưa vào chuỗi, và những thợ đào sẽ nhận được phần thưởng chính là các đồng Bitcoin mới cho công sức của họ.

Giải thích về “Lý thuyết trò chơi – Game Theory”

  • Phần mềm Bitcoin tạo ra một thử thách, trò chơi bắt đầu và có một cuộc đua diễn ra giữa các thợ đào.
  • Các thử thách này thường mất khoảng 10 phút để hoàn thành
  • Mỗi thờ đào cố gắng tìm lời giải sao cho thuật toán khớp với hàm băm của khối
  • Tại mỗi điểm cụ thể, một trong những người có tốc độ nhanh nhất sẽ giành chiến thắng trong cuộc đua đó
  • Bây giờ, phần còn lại của cộng đồng là đi xác minh khối đó được khai thác bởi người chiến thắng trước. Điều này làm cho Bitcoin trở nên mạnh mẽ bởi các thợ đào luôn cạnh tranh trong mọi chu kỳ. Sau khi xác minh nó sẽ được thêm vào Blockchain (chuỗi khối).
  • Đối với mỗi nhiệm vụ này, người chiến thắng sẽ được phần thưởng là các đơn vị Bitcoin mới được sinh ra trong hệ thống, phần thưởng này sẽ ngày càng ít đi cho đến một ngày nó sẽ không được sinh ra nữa (khi thị trường đạt 21 triệu BTC) khiến Bitcoin không bao giờ bị lạm phát.

Cơ chế đào Coin, hiểu sâu hơn cách Blockchain hoạt động

Mining (đào): hay còn gọi là đào coin, là hoạt động sử dụng sức mạnh tính toán để xử lý các thuật toán liên quan đến mạng lưới Blockchain (Proof-of-Work bằng chứng công việc).

Staking: là hoạt động mà ở đó người khai thác thay vì dùng thuật toán để khai thác thì người đó có thể dùng số lượng tiền mà người đó nắm giữ để đào. Điều này có nghĩa là ai nắm giữ càng nhiều số lượng coin thì càng có sức mạnh để khai thác.

Proof of Work (bằng chứng công việc)

Là thuật toán đồng thuận ban đầu của mạng Blockchain, thuật toán này được sử dụng để xác nhận giao dịch và tạo một khối mới cho chuỗi. Trong thuật toán này, những Miner (thợ đào) cạnh tranh với nhau để hoàn thành giao dịch, quá trình cạnh tranh này được gọi là khai thác (đào), ngay sau khi thợ đào tạo thành công một khối hợp lệ họ sẽ nhận được phần thưởng, ứng dụng đầu tiên của nó chính là Bitcoin.

Quá trình PoW có thể là quá trình ngẫu nhiên với xác suất thấp, trong quá trình này, rất nhiều thử nghiệm và sai sót được yêu cầu nhưng chỉ khi nó hợp lệ thì mới tạo ra được khối mới.

Proof of Stake (bằng chứng cổ phần)

Một người có thể đào hay xác nhận giao dịch khối theo số lượng tiền mà người đó nắm giữ, PoS được tạo ra như một giải pháp để thay thế PoW. Trong PoS thay vì các thợ đào phải xác nhận thì các người dùng trong hệ sinh thái sẽ xác nhận. Theo đó, người dùng sẽ đặt cược vào các khối mà họ cảm thấy sẽ được thêm vào chuỗi, khi mỗi khối được thêm vào chuỗi thì họ sẽ nhận thưởng tương ứng với số cổ phần của họ.

Ví dụ: Bạn sẽ chọn 1 trong 10 người có số tài sản lớn nhất, họ sẽ đại diện và sẽ tham gia xác nhận khối, nếu họ xác nhận khối thành công thì bạn và những người khác đã chọn họ sẽ nhận được những phần thưởng tương ứng với phần trăm.

Proof of Stake sẽ tiết kiệm năng lượng hơn, an toàn hơn vì nếu một hacker muốn tấn công anh ta phải có ít nhất 51% tổng số tiền của thị trường.

Kết luận

Blockchain có thể ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực như Logistics, Bệnh viện, Thương mại điện tử, Bầu cử, Bản quyền nhưng ứng dụng đang thành công và nổi nhất chính là “Tiền điện tử”.

Tiền điện tử là một loại tài sản có thể được sử dụng để trao đổi giá trị giữa các bên, nó không tồn tại thực tế ở dạng vật lý và không giống như tiền tệ của chính phủ, nó dựa theo nền tảng phi tập trung (không ai kiểm soát hay có thể tạo ra nó) vì thế nó rất công bằng và minh bạch.

Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về thị trường tiền điện tử hãy đọc thêm tại Blog Fiahub

https://fiahub.com/blog/

Leave a Comment