Blockchain là gì? Ứng dụng Công nghệ Blockchain trong tiền ảo

Đối với nhiều người, công nghệ blockchain vẫn là một chủ đề bí ẩn hoặc thậm chí đáng sợ. trong khi một số lại hoài nghi về tương lai của công nghệ này. Trong bài viết này, Coin3388 sẽ làm sáng tỏ công nghệ blockchain là gì? Tại sao nó quan trọng và những ứng dụng hứa hẹn nhất của chuỗi khối trong tương lai.

Công nghệ Blockchain là gì?

Blockchain được định nghĩa là một chuỗi các khối chứa thông tin, một sổ cái phi tập trung của tất cả các giao dịch trên một mạng ngang hàng. Sử dụng công nghệ này, người tham gia có thể xác nhận giao dịch mà không cần cơ quan thanh toán bù trừ trung tâm. Các ứng dụng tiềm năng có thể bao gồm chuyển tiền, giải quyết giao dịch, bỏ phiếu và nhiều vấn đề khác.

Satoshi Nakamoto (bút danh của 1 người hoặc 1 nhóm người) đã phát minh và triển khai lưới blockchain đầu tiên, sau khi triển khai đồng tiền kỹ thuật số đầu tiên trên thế giới – Bitcoin.

Có những loại Blockchain nào?

Blockchain công khai

Đây là mạng máy tính mở, phi tập trung có thể truy cập được cho bất kỳ ai muốn yêu cầu hoặc xác thực giao dịch (kiểm tra độ chính xác). Những người (thợ đào) xác thực giao dịch sẽ nhận được phần thưởng.

Chuỗi khối công khai sử dụng cơ chế đồng thuận bằng chứng công việc hoặc bằng chứng cổ phần (sẽ thảo luận ở phần sau). Hai ví dụ phổ biến về chuỗi khối công khai bao gồm blockchain Bitcoin và Ethereum (ETH).

Blockchain riêng tư

Các chuỗi khối riêng tư không được mở công khai, chúng có các hạn chế về quyền truy cập. Những người muốn tham gia cần có sự cho phép của quản trị viên hệ thống. Chúng thường được quản lý bởi một thực thể, có nghĩa là chúng tập trung.

Blockchain hỗn hợp

Chuỗi khối hỗn hợp là sự kết hợp của các chuỗi khối công khai và riêng tư, đồng thời chứa các tính năng tập trung và phi tập trung.

Sidechain

Sidechain là chuỗi khối chạy song song với chuỗi chính. Nó cho phép người dùng di chuyển tài sản kỹ thuật số giữa hai blockchain khác nhau và cải thiện khả năng mở rộng và hiệu quả.

Kiến trúc chuỗi khối

Khối là gì?

Khối là những thành phần tạo nên chuỗi khối. Hiểu một cách cụ thể hơn, blockchain là một chuỗi các khối chứa thông tin. Dữ liệu được lưu trữ bên trong một khối phụ thuộc vào loại blockchain.

Ví dụ: Một khối Bitcoin chứa thông tin về Người gửi, Người nhận, số BTC sẽ được chuyển.

Khối đầu tiên trong chuỗi được gọi là khối Genesis. Mỗi khối mới trong chuỗi đều được liên kết với khối trước đó.

SHA256 Hash là gì?

Một khối cũng có một hàm băm (Hash). A có thể được hiểu là một dấu vân tay là duy nhất cho mỗi khối. Nó xác định một khối và tất cả nội dung của nó, và nó luôn là duy nhất, giống như một dấu vân tay. Vì vậy, khi một khối được tạo, bất kỳ thay đổi nào bên trong khối sẽ khiến Hash thay đổi.

Do đó, Hash rất hữu ích khi bạn muốn phát hiện những thay đổi đối với các giao lộ. Nếu dấu vân tay của một khối thay đổi, thì nó sẽ không giữ nguyên khối đó.

Mỗi khối có: Dữ liệu, Hash, Hash khối trước đó. Do đó, tất cả các khối đều chứa hàm băm của các khối trước đó.

Bằng chứng làm việc

Máy tính ngày nay có tốc độ cao và có thể tính toán hàng trăm nghìn hàm băm mỗi giây. Trong vài phút, kẻ tấn công có thể giả mạo một khối và sau đó tính toán lại tất cả các hàm băm của các khối khác để làm cho khối hợp lệ trở lại.

Để tránh vấn đề này, các blockchain sử dụng khái niệm Proof-of-Work (Bằng chứng làm việc). Đó là một cơ chế làm chậm quá trình tạo ra các khối mới.

Bằng chứng công việc là một vấn đề tính toán cần phải nỗ lực nhất định để giải quyết. Nhưng thời gian cần thiết để xác minh kết quả của bài toán tính toán là rất ít so với nỗ lực tự giải bài toán tính toán.

Trong trường hợp của Bitcoin, phải mất gần 10 phút để tính toán bằng chứng công việc cần thiết để thêm một khối mới vào chuỗi. Xem xét ví dụ của Coin3388, nếu một hacker muốn thay đổi dữ liệu trong Khối 2, anh ta sẽ cần thực hiện bằng chứng công việc (mất 10 phút) và tiếp tục mất 10 phút để thực hiện các thay đổi trong Khối 3 và tất cả các khối tiếp theo.

Loại cơ chế này khiến việc xáo trộn các khối khá khó khăn, vì vậy, ngay cả khi bạn xáo trộn dù chỉ một khối, bạn sẽ cần phải tính toán lại bằng chứng công việc cho tất cả các khối sau. Do đó, các cơ chế băm và bằng chứng công việc làm cho một blockchain trở nên an toàn.

Mạng P2P phân tán

Có một phương pháp nữa được sử dụng bởi các blockchain để tự bảo mật và đó là bằng cách phân phối. Thay vì sử dụng một thực thể trung tâm để quản lý chuỗi, các blockchain sử dụng mạng ngang hàng phân tán và mọi người đều được phép tham gia. Khi ai đó vào mạng này, anh ta sẽ nhận được bản sao đầy đủ của blockchain. Mỗi máy tính được gọi là một nút.

Hãy xem điều gì sẽ xảy ra khi bất kỳ người dùng nào tạo một khối mới. Khối mới này được gửi đến tất cả người dùng trên mạng. Mỗi nút cần xác minh khối để đảm bảo rằng nó không bị thay đổi. Sau khi kiểm tra xong, mỗi nút sẽ thêm khối này vào chuỗi khối của chúng.

Tất cả các nút này trong mạng này tạo ra một sự đồng thuận . Họ đồng ý về khối nào là hợp lệ và khối nào không. Các nút trong mạng sẽ từ chối các khối bị giả mạo.

Vì vậy, để giả mạo thành công một chuỗi khối

1. Bạn sẽ cần phải xáo trộn tất cả các khối trên chuỗi
2. Làm lại bằng chứng công việc cho mỗi khối
3. Kiểm soát hơn 50% mạng ngang hàng.

Sau khi thực hiện tất cả những điều này, khối bị giả mạo của bạn sẽ được mọi người khác chấp nhận. Đây là một nhiệm vụ bất khả thi. Do đó, các chuỗi  khối rất an toàn.

Cách thức hoạt động của Blockchain

• Bước 1: Một số người yêu cầu một giao dịch. Giao dịch có thể liên quan đến tiền điện tử, hợp đồng, hồ sơ hoặc thông tin khác.
• Bước 2: Giao dịch yêu cầu được truyền tới mạng P2P với sự trợ giúp của các nút
• Bước 3: Mạng lưới các nút xác thực giao dịch và trạng thái của người dùng với sự trợ giúp của các thuật toán đã biết.
• Bước 4: Sau khi giao dịch hoàn tất, khối mới sau đó sẽ được thêm vào chuỗi khối hiện có.

Đặc điểm chính của công nghệ Blockchain

Dưới đây là năm nguyên tắc cơ bản của công nghệ này.

Cơ sở dữ liệu phân tán

Mỗi bên trên một blockchain có quyền truy cập vào toàn bộ cơ sở dữ liệu và lịch sử đầy đủ của nó. Không có bên nào kiểm soát dữ liệu hoặc thông tin. Mọi bên đều có thể xác minh hồ sơ của các đối tác giao dịch của mình một cách trực tiếp mà không cần trung gian.

Giao dịch ngang hàng

Giao tiếp xảy ra trực tiếp giữa các đồng nghiệp thay vì thông qua một nút trung tâm. Mỗi nút lưu trữ và chuyển tiếp thông tin đến tất cả các nút khác.

Tính minh bạch với Bút danh

Mọi giao dịch và giá trị liên quan của nó đều hiển thị cho bất kỳ ai có quyền truy cập vào hệ thống. Mỗi nút, hoặc người dùng, trên một chuỗi khối có một địa chỉ gồm 30 ký tự chữ và số duy nhất nhận dạng nó. Người dùng có thể chọn ẩn danh hoặc cung cấp bằng chứng nhận dạng của họ cho người khác.

Tính không thể đảo ngược của các bản ghi

Khi một giao dịch được nhập vào cơ sở dữ liệu và các tài khoản được cập nhật, các bản ghi sẽ không thể thay đổi được, vì chúng được liên kết với mọi bản ghi giao dịch xuất hiện trước chúng (do đó có thuật ngữ “chuỗi”). Các thuật toán và phương pháp tính toán khác nhau được triển khai để đảm bảo rằng bản ghi trên cơ sở dữ liệu là vĩnh viễn, được sắp xếp theo thứ tự thời gian và khả dụng cho tất cả những người khác trên mạng.

Logic tính toán

Bản chất kỹ thuật số của sổ cái có nghĩa là các giao dịch blockchain có thể được gắn với logic tính toán và về bản chất được lập trình. Vì vậy, người dùng có thể thiết lập các thuật toán và quy tắc tự động kích hoạt giao dịch giữa các nút.

Ưu và nhược điểm của công nghệ blockchain

Ưu điểm

• Đáng tin cậy: Blockchain là bất biến và tự động hóa các giao dịch đáng tin cậy giữa các đối tác không cần biết nhau. Giao dịch chỉ được thực hiện khi các điều kiện được lập trình được đáp ứng bởi cả hai bên.
• Không thể ngăn cản: Khi các điều kiện lập trình được đáp ứng, giao dịch đã bắt đầu sẽ không thể được hoàn tác, thay đổi hoặc dừng lại. Nó sẽ được thực thi và không có gì – không ngân hàng, chính phủ hoặc bên thứ ba – có thể ngăn chặn nó.
• Bất biến: Các bản ghi trên chuỗi khối không thể bị thay đổi hoặc giả mạo. Một khối giao dịch mới chỉ được thêm vào sau khi một vấn đề toán học phức tạp được giải quyết và xác minh bằng cơ chế đồng thuận. Mỗi khối mới có một khóa mật mã duy nhất do thông tin của khối trước đó và khóa được thêm vào một công thức.
• Phi tập trung: Không có thực thể duy nhất nào duy trì mạng. Không giống như các ngân hàng tập trung, các quyết định trên blockchain được thực hiện thông qua sự đồng thuận. Phi tập trung là điều cần thiết vì nó đảm bảo mọi người có thể dễ dàng truy cập và xây dựng trên nền tảng.
• Chi phí thấp: Trong hệ thống tài chính truyền thống, bạn trả tiền cho bên thứ ba như ngân hàng để xử lý các giao dịch. Blockchain loại bỏ các trung gian này và giảm phí, với một số hệ thống trả lại phí cho các thợ đào và thợ khai thác.
• Peer-to-Peer: Tiền điện tử như Bitcoin, cho phép bạn gửi tiền trực tiếp đến bất kỳ ai, ở bất kỳ đâu trên thế giới mà không cần một bên trung gian như ngân hàng tính phí giao dịch hoặc phí xử lý.
• Minh bạch: Các chuỗi khối công khai là phần mềm mã nguồn mở, vì vậy bất kỳ ai cũng có thể truy cập chúng để xem các giao dịch và mã nguồn của chúng. Họ thậm chí có thể sử dụng mã để xây dựng các ứng dụng mới và đề xuất các cải tiến cho mã. Đề xuất được chấp nhận hoặc bị từ chối thông qua sự đồng thuận.
• Là ngân hàng toàn cầu: 2 Tỷ người trên toàn cầu không có tài khoản ngân hàng. Bởi vì bất kỳ ai cũng có thể truy cập vào blockchain để lưu trữ tiền, đó là một cách tuyệt vời để gửi tiền chưa được gửi vào ngân hàng và bảo vệ chống lại hành vi trộm cắp có thể xảy ra do giữ tiền mặt ở các địa điểm thực.

Nhược điểm

• Tác động môi trường: Các mạng lưới chuỗi khối như Bitcoin sử dụng nhiều điện năng để xác thực các giao dịch, dẫn đến những lo ngại về môi trường.
• Trách nhiệm cá nhân: Bạn là ngân hàng của chính bạn và điều này thật tuyệt! Nhưng nếu bạn mất các cụm từ gốc – danh sách các từ cho phép bạn truy cập để khôi phục ví tiền điện tử của mình – thì sẽ không có quyền truy đòi (so với các ngân hàng nơi bạn có thể đặt lại mật khẩu của mình). Tiền của bạn bị mất vĩnh viễn.
• Nguy cơ sử dụng bất hợp pháp: Không còn nghi ngờ gì nữa, một số loại tiền điện tử được sử dụng trong các hoạt động bất hợp pháp.

Các cơ chế đồng thuận của Blockchain

Một blockchain công khai hoạt động thông qua cơ chế đồng thuận: quy trình xác thực các giao dịch mà không cần bên thứ ba như ngân hàng.

Proof of Work (PoW) và Proof of Stake (PoS) là hai cơ chế như vậy. Mặc dù mục tiêu của chúng – đạt được sự đồng thuận rằng một giao dịch là hợp lệ – vẫn như cũ, nhưng cách chúng có được điều đó có một chút khác biệt.

Proof of Work (PoW) là gì?

PoW, thuật ngữ kỹ thuật để khai thác, là cơ chế đồng thuận ban đầu. Nó vẫn được Bitcoin và Ethereum sử dụng khi viết bài, nhưng Ethereum sẽ chuyển sang PoS vào năm 2022. PoW dựa trên mật mã, sử dụng các phương trình toán học mà chỉ máy tính mới có thể giải được.

Hai vấn đề lớn với PoW là nó sử dụng rất nhiều điện và chỉ có thể xử lý một số giao dịch hạn chế đồng thời (bảy đối với Bitcoin). Các giao dịch thường mất ít nhất 10 phút để hoàn tất, với độ trễ này sẽ tăng lên khi mạng bị tắc nghẽn. Mặc dù so với thời gian chờ đợi kéo dài cả ngày để chuyển tiền trên toàn cầu hoặc thậm chí để xóa séc, sự chậm trễ mười phút của Bitcoin là khá đáng chú ý.

Proof of Stake (PoS) là gì?

PoS vẫn sử dụng các thuật toán mật mã để xác thực, nhưng các giao dịch sẽ được xác thực bởi một trình xác thực đã chọn dựa trên số lượng tiền họ nắm giữ, còn được gọi là tiền đặt cọc.

Các cá nhân không khai thác về mặt kỹ thuật và không có phần thưởng khối. Thay vào đó, các khối được “rèn”. Những người tham gia vào quá trình này khóa một số lượng tiền cụ thể trên mạng.

Cổ phần của một người càng lớn, họ càng có nhiều sức mạnh khai thác – và cơ hội họ được chọn làm người xác nhận cho khối tiếp theo càng cao.

Để đảm bảo những người có nhiều tiền nhất không phải lúc nào cũng được chọn, các phương pháp lựa chọn khác được sử dụng. Chúng bao gồm lựa chọn khối ngẫu nhiên (người rèn có số tiền đặt cược cao nhất và giá trị băm thấp nhất được chọn) và lựa chọn độ tuổi của đồng coin (người rèn được chọn dựa trên thời gian họ đã giữ tiền của mình)

Các trường hợp sử dụng của Blockchain

Công nghệ Blockchain được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khác nhau như được đưa ra trong bảng sau.

Lĩnh vực	Cách sử dụng
Thị trường	Thanh toán, giám sát và chuyển dữ liệu Quản lý hạn ngạch trong Mạng chuỗi cung ứng
Khu vực chính phủ	Dịch vụ quản trị cá nhân hóa xuyên quốc gia Biểu quyết Số hóa các tài liệu / hợp đồng và chứng minh quyền sở hữu đối với việc chuyển nhượng Đăng ký & Nhận dạng Dịch vụ luật sư qua điện thoại Đăng ký và trao đổi IP Biên lai thuế Dịch vụ công chứng và đăng ký tài liệu
IOT	Mạng cảm biến nông nghiệp và máy bay không người lái Mạng gia đình thông minh Tích hợp smartcity Cảm biến nhà thông minh Xe tự lái Robot được cá nhân hóa, thành phần robot Máy bay không người lái được cá nhân hóa Trợ lý kỹ thuật số
Sức khỏe	Quản lý dữ liệu Cơ sở dữ liệu sức khỏe EMR toàn cầu QS Data Commons Phân tích luồng dữ liệu sức khỏe lớn Ví sức khỏe kỹ thuật số Mã thông báo sức khỏe Hợp đồng phát triển cá nhân
Khoa học & Nghệ thuật	Siêu máy tính Phân tích đám đông Tài nguyên P2P Dịch vụ phù hợp với tâm trí kỹ thuật số
Tài chính kế toán	Thanh toán tiền tệ kỹ thuật số Thanh toán & Chuyển tiền Thị trường vốn được tách rời bằng cách sử dụng mạng máy tính trên Blockchain Kế toán liên bộ phận Thanh toán bù trừ, Giao dịch & Phái sinh Sổ sách kế toán

Coin3388 hy vọng hướng dẫn này đã mang lại cho bạn sự tự tin để trò chuyện với bạn bè và người quen về blockchain và rằng nó được làm sáng tỏ và đơn giản hóa một chủ đề thường đáng sợ. Hãy tham khảo nó bất cứ khi nào bạn cần tìm hiểu về bất kỳ khái niệm chuỗi khối nào. Quan trọng nhất, chúng tôi hy vọng nó sẽ thắp lên ngọn lửa nhỏ trong bạn để tìm hiểu thêm về một công nghệ đang thay đổi cơ bản cách chúng ta tin tưởng và trao đổi giá trị.