Blockchain là gì?

Đối với những người đang tham gia thị trường Crypto thì cụm từ Blockchain dường như khá quen thuộc. Nhưng liệu bạn đã hiểu rõ về Blockchain là gì? Công nghệ? Cách Vận hành?…

Trong bài viết này mình sẽ giúp các bạn hiểu rõ hơn về Blockchain và những điều thú vị đằng sau…

Mục lục

Blockchain là một cơ sở dữ liệu phân tán phi tập trung, dùng để lưu trữ một cách an toàn trong các thông tin trong các khối thông tin được liên kết với nhau bằng cách mã hoá và mở rộng theo thời gian. Nó cũng giống như là một cuốn sổ kế toán trong lĩnh vực kỹ thuật số.

Điều đặc biệt của Blockchain là không cần một bên trung gian nào để xác nhận thông tin. Nó là một hệ thống tồn tại và phát triển độc lập. Một hệ thống Blockchain sẽ được chạy một cách phân tán trên rất nhiều máy tính khác nhau đó được gọi là các node (nút), thay vì như trước chúng ta chỉ có thể dùng một máy tính để chạy một hệ thống lớn thì bây giờ với công nghệ Blockchain ta có thể chia sẻ ra nhiều máy để chạy một hệ thống. Tất cả các thông tin trong Blockchain không thể thay đổi chỉ được bổ sung thêm khi có sự đồng thuận của tất cả các nút trong hệ thống. Ngay cả khi một phần của hệ thống Blockchain sụp đổ thì các nút khác sẽ vẫn tiếp tục công việc bảo vệ thông tin và giữ cho hệ thống tiếp tục hoạt động. Tạo nên tính an toàn rất cao trong việc lưu trữ cơ sỡ dữ liệu.

Ý tưởng tạo ra Blockchain

Được bắt nguồn từ bài toán “Các vị tướng Byzantine” (Byzatine Generals). Nội dung bài toán mô tả: Một đạo quân đi chiếm thành và các vị tướng nằm ở nhiều vị trí khác nhau. Trong đó có N tướng trung thành muốn chiếm thành và M tướng phản bội muốn rút binh, một tướng phản bội truyền tin cho một nhóm là tấn công và truyền tin cho nhóm khác là rút binh. Vậy làm sao để có thể thống nhất thông tin và cùng nhau chiếm thành. Chỉ cần một sơ suất trong việc truyền tin cũng có thể khiến cả đạo quân có thể bị tiêu diệt.

Bài toán Các vị tướng Byzantine này vẫn chưa ai có thể đưa ra lời giải. Do đó chúng ta cần phải có một bên thứ ba để xây dựng lòng tin. Ví dụ như trong bài toán trên, cần có một bên thứ ba đứng ra làm thoả thuận để các tướng lĩnh ký tên vào, nếu vị tướng nào làm trái thoả thuận sẽ bị trừng phạt. Bên thứ ba đảm bảo cho việc chiếm thành của các vị tướng là đồng loạt, bởi vì các tướng có thể không tin nhau nhưng bắt buộc phải tin tưởng tuyệt đối vào bên thứ ba này.

Đây là ý tưởng mở đầu cho một hệ thống phi tập trung có thể giúp các vị tướng tin tưởng nhau hơn.

Công nghệ Blockchain

Công nghệ Blockchain là sự kết hợp giữa ba công nghệ:

Cryptography: Sử dụng public key và hàm hash function để đảm bảo tính minh bạch và riêng tư.
P2P Network (Distributed Network): Mỗi một nút trong mạng được xem như là một client và cũng là sever để lưu trữ bản sao của hệ thống.
Protocol (giao thức trò chơi): tất cả các nút tham gia vào hệ thống phải tuân thủ quy tắc trò chơi (PoW, PoS…) và được thúc đẩy bởi động lực kinh tế.

Vậy chúng có ý nghĩa như thế nào?

Cryptography

Bạn tưởng tượng khi có các giao dịch diễn ra, các nút mạng (máy tính) sẽ ghi chép thông tin giao dịch vào một “cuốn sổ” chính. Và “cuốn sổ” đó nó sẽ sử dụng công nghệ mã hoá để đảm bảo rằng tình trạng các tài khoản liên quan đều công khai (ngoại trừ danh tính chủ tài khoản), mọi người đều có thể nhìn thấy được số dư của bất từ tài khoản nào từ “cuốn sổ”, nhưng không biết được danh tính xác thực của chủ tài khoản ấy ngoài đời (nếu như không sử dụng những kĩ thuật phức tạp để lần theo dấu vết).

Và với mỗi tài khoản trong “cuốn sổ” này thì chỉ có người chủ chủ toàn khoản (là người nắm giữ Private Key – chìa khoá riêng tư) mới có thể truy cập vào và chi tiêu số tiền trong đó. Bất kỳ thay đổi gì trong “cuốn sổ” đều sẽ được công khai và khi thông tin đã được ghi vào và chấp nhận thì việc thay đổi nó gần như không có cách nào khả thi.

P2P Network

Công nghệ này có tên là mạng ngang hàng hay mạng đồng đẳng, tức là mạng nối tiếp với nhau mà không qua máy chủ trung gian

Với “cuốn sổ” ở trên, nó không được giữ bởi một cá nhân nào cả, mà nó được chia sẻ với tất cả mọi người trong cộng đồng. Ai thích cũng có thể tải một phần của cuốn sổ về máy tính của mình để theo dõi và cập nhật (khi đó, máy tính của họ sẽ trở thành một nút của mạng lưới). Bất kỳ một thay đổi nào tới “cuốn sổ” sẽ cập nhật ngay lập tức tới tất cả các nút mạng, và mọi người được quyền truy cập tự do, không cần thông qua bất kỳ một máy chủ nào để tiếp cận được các thông tin công khai trên “cuốn sổ”.

Tính chất ngang hàng của “cuốn sổ” còn được thể hiện rõ rằng bất kì ai đủ năng lực cũng có “ứng cử” thể trở thành người “ghi sổ” – kế toán viên (bạn đã nghe đến các thợ đào chưa, họ chính là các kế toán viên ở đây). Và khi đó, mọi người để có cơ hội tham gia vào ghi chép các thay đổi vào “cuốn sổ” khi họ hoàn thành xong công việc ghi sổ của mình thì sẽ được lĩnh lương (ở đây là phần thưởng của mạng lưới) do bên thứ 3 quyết định.

Vậy trong trường hợp có người bắt tay để thay đổi nội dung trong sổ thì điều gì sẽ xảy ra? Một khi có một kế toán viên được chọn để tiến hành ghi sổ, dữ liệu chuẩn bị được ghi vào sổ sẽ được cập nhật cho toàn bộ các kế toán viên khác, và khi ấy các kế toán viên khác sẽ phát hiện được họ gian lận, các kế toán viên ấy sẽ báo lên hệ thống, khi đó dữ liệu sẽ không được tính là hợp lệ và quyền ghi sổ sẽ được chọn lại.

Tức là để dữ liệu được ghi vào sổ một cách hợp lệ, cần phải có sự đồng thuận của tất cả kế toán viên khác. Vì vậy bạn có thể thấy quyền lực quyết định của “cuốn sổ” không nằm trong tay của một cá nhân nào cả, mọi người trên mạng lưới đều có tiếng nói của riêng bản thân mình.

Protocol

Bản chất quan trọng nhất trong Blockchain là cách thức dữ liệu được lưu trữ, thêm mới và phân tán trong mạng lưới.

Tất cả những điều trên đều phải tuân thủ một quy tắc được định sẵn. Và do tính chất phi tập trung của Blockchain, mọi cơ sở dữ liệu được thay đổi cần phải có sự đồng thuận của toàn bộ các nút trong mạng lưới, chứ không phải do một máy chủ nào đó quyết định. Vì vậy, giữa các máy tính trong mạng lưới phải có bộ quy tắc để quy định cách chúng giao tiếp, trao đổi thông tin với nhau, từ đó tạo nên sự đồng thuận của toàn bộ mạng lưới. Đây chính là phần công việc của công nghệ Protocol.

Quay lại với ví dụ trên, có rất nhiều người muốn trở thành người ghi sổ, vì chỉ khi họ được ghi sổ và hoàn thành công việc ấy thì họ mới có quyền được lĩnh lương (phần thưởng từ hệ thống). Tức là có rất nhiều kế toán viên có khả năng được chọn để ghi sổ và lãnh lương, tuy nhiên tại một thời điểm chỉ duy nhất có một người được chọn. Sau khi được chọn, người đó sẽ tiến hành ghi sổ, tuy nhiên để nội dung trong phần ghi thêm được gọi là hợp lệ thì cần tất cả kế toán trên mạng lưới đồng ý.

Tất cả quá trình chọn lựa người ghi sổ, phân tán nội dung ghi thêm đến toàn mạng lưới các kế toán viên và cách mà các kế toán viên đi đến đạt được sự đồng thuận để tạo ra phiên bản chuẩn nhất của cuốn sổ (phiên bản chuẩn nhất là phiên bản mà đa số các kế toán viên đồng ý nó là hợp lệ, và họ tiếp tục làm việc để ghi đè lên cuốn sổ đó) đòi hỏi có sự trao đổi thông tin, giao tiếp với nhau giữa các phần trong mạng lưới. Và quá trình đó phải được tuân theo một quy tắc nhất định.

Phân loại – Phiên bản

Hệ thống Blockchain được chia làm 3 loại chính:

Public: Bất kỳ ai cũng có quyền đọc và ghi dữ liệu trên Blockchain. Quá trình xác thực trên giao dịch Blockchain này đòi hỏi phải có hàng nghìn hay hàng vạn nút tham gia. Do đó để tấn công vào hệ thống này là điều bất khả thi vì chi phí rất cao, bạn phải thay đổi toàn bộ số block từ trước đến giờ và được đồng thuận của tất cả người khác, tạo tính an toàn và minh bạch. Ví dụ: Bitcoin, Ethereum,…
Private: Người dùng chỉ được quyền đọc dữ liệu, không có quyền ghi vì điều này thuộc bên tổ chức thứ ba tuyệt đối tin cậy. Tổ chức này có thể cho người dùng đọc dữ liệu hoặc không trong một số trường hợp. Vì đây là một Private Blockchain, cho nên thời gian xác thực đóng mở block rất nhanh vì chỉ cần một lượng nhỏ thiết bị tham gia xác thực việc này. Ví dụ: Ripple,…
Permissioned (Consortium): một dạng của Private nhưng bổ sung thêm một số tính năng nhất định, kết hợp giữa “niềm tin” khi tham gia vào Public và “niềm tin tuyệt đối” khi tham gia vào Private. Ví dụ: Các ngân hàng hay tổ chức tài chính liên doanh sẽ sử dụng Blockchain cho riêng mình.

Phiên bản

Các phiên bản Blockchain

Blockchain 1.0 – Tiền tệ và Thanh toán: Ứng dụng chính của phiên bản này là tiền mã hoá: bao gồm việc chuyển đổi tiền tệ, kiều hối và tạo lập hệ thống thanh toán kỹ thuật số. Đây cũng là lĩnh vực quen thuộc với chúng ta nhất mà đôi khi khá nhiều người lầm tưởng Bitcoin và Blockchain là một.
Blockchain 2.0 – Tài chính và Thị trường: Ứng dụng xử lý tài chính và ngân hàng: mở rộng quy mô của Blockchain, đưa vào các ứng dụng tài chính và thị trường. Các tài sản bao gồm cổ phiếu, chi phiếu, nợ, quyền sở hữu và bất kỳ điều gì có liên quan đến thỏa thuận hay hợp đồng.
Blockchain 3.0 – Thiết kế và Giám sát hoạt động: Đưa Blockchain vượt khỏi biên giới tài chính, và đi vào các lĩnh vực như giáo dục, chính phủ, y tế và nghệ thuật. Ở những lĩnh vực này sẽ là lại có nhiều loại như physical, digital hay human in nature.

Blockchain và cách mạng thay đổi thế giới

Sự xuất hiện của blockchain cũng giống như những cột mốc khác trong lịch sử nhân loại: máy dệt, máy tính, mạng internet.

Hệ thống này sẽ thay đổi cách chúng ta tin tưởng và nhìn nhận thế giới, mang tầm ảnh hưởng đến toàn bộ lịch sử nhân loại.

Tiềm năng lớn nhất của blockchain hiện tại chính là Smartcontract (hợp đồng thông minh): các thoả thuận trong hợp đồng và giao dịch sẽ được xác nhận mà không cần tiết lộ thông tin giữa các bên đối với một bên trung gian nào đó mà vẫn có thể đảm bảo độ minh bạch và chắc chắn nhất. Thông tin trong blockchain không thể bị làm giả (nếu có thì vẫn luôn sẽ để lại dấu vết), mọi thay đổi cần được sự đồng thuận của các bên tham gia vào mạng lưới theo một thuật toán đã được công khai từ trước (quy tắc đồng thuận).

Công nghệ blockchain đã trở thành một xu hướng mới cho các lĩnh vực như tài chính ngân hàng, logistic, điện tử viễn thông, kế toán, kiểm toán,…

Tạo và chuyển giao các giá trị: lấy ví dụ là Bitcoin một loại vàng kỹ thuật số với giá trị hơn vàng truyền thống và nhẹ hơn dưới dạng kỹ thuật số, chuyển tiền quốc tế đơn giản, dễ dàng phân chia và có tính thanh khoản cao…
Bảo vệ tài sản dữ liệu: cải thiện hệ thống chống hàng giả và khẳng định quyền sở hữu tài sản bằng cách tạo ra hồ sơ không thể chối cãi trong khoảng thời gian xác thực.
Xử lý thanh toán giao dịch toàn cầu: loại bỏ sự cần thiết phải có bên thứ 3, đặc biệt trong môi trường thanh toán quốc tế như hiện nay.
Hợp đồng quản lý và hợp đồng thông minh: cập nhật, quản lý, theo dõi các hợp đồng của các tổ chức tài chính, nghành bảo hiểm, bất động sản, pháp luật,…
Quản lý chuỗi cung ứng: chuỗi siêu thị Walmark đã sử dụng blockchain theo dõi cung ứng hàng hoá, ngày hết hạn sản phẩm, thời gian vận chuyển,… – một hệ thống theo dõi tức thì, chính xác, không thể gian lận. Nhận dạng hệ thống hồ sơ cá nhân và mật khẩu: Quản lý hồ sơ cá nhân một cách an toàn và không thể làm giả.
Huy động vốn từ cộng đồng: khả năng huy động trên tầm quốc tế như Kickstarter, Indiegogo và GoFundMe. Cho phép các quỹ huy động vốn cộng đồng quốc tế lần đầu tiên có thể huy động quy mô lên đến hàng trăm triệu USD và có thể giao dịch hàng chục triệu USD trên toàn thế giới chỉ trong vòng 30 giây.
Bạn không thể kết nối các điểm mốc khi bạn nhìn về tương lai phía trước, bạn chỉ có thể kết nối chúng khi bạn nhìn lại quá khứ. Vì thế bạn phải tin rằng các điểm mốc hiện tại bằng cách nào đó sẽ kết nối với nhau trong tương lai.

Cột mốc phát triển của công nghệ Blockchain

Năm 1991: Ý tưởng ra đời

Đầu năm 1991 bởi 2 nhà nghiên cứu W. Scott Stornetta và Stuart Haber trên 1 bài báo có tiêu đề: “Làm thế nào để đóng dấu thời gian một tài liệu kỹ thuật số”. Trên bài báo đó đã đưa ra các vấn đề cần giải quyết bài toán đóng dấu thời gian chính xác cho các tệp dữ liệu nhằm ghi nhận thời gian thực để không bị chỉnh sửa và giả mạo. Tuy nhiên, cách giải thích của Stornetta và Haber được coi là không hoàn chỉnh và giới chuyên gia cho rằng vẫn cần một bên thứ 3 để đảm bảo.

Năm 1992 các cây Merkle đã được tích hợp vào chuỗi khiến nó trở nên hiệu quả hơn bằng cách cho phép 1 block có thể tập hợp nhiều hơn 1 văn bản. Tuy nhiên, công nghệ này đã không được sử dụng và bằng sáng chế đã hết hạn vào năm 2004.

Năm 2004: Thuật toán POW

Nhà khoa học máy tính Hal Finney (Harold Thomas Finney II) đã đưa ra một giải pháp bảo mật gọi là “Reusable Proof of Work” vào năm 2004. POW được ghi nhận là thuật toán đồng thuận đầu tiên được tạo ra trên mạng lưới Blockchain. Được sử dụng để xác nhận giao dịch và sản xuất các block mới trong chuỗi, đó là lý do còn gọi POW là thuật toán bằng chứng công việc (đáp án đúng của bài toán)

PoW yêu cầu những người sở hữu các máy tính trong mạng phải giải một bài toán phức tạp để có thể thêm một block (khối) vào chuỗi. POW được xem là 1 thử nghiệm ban đầu và là những bước đi đầu tiên quan trọng trong lịch sử tiền mã hóa

Thuật toán POW

Năm 2008: Bitcoin ra đời

Cuốn sách trắng (White Paper) đầu tiên về Bitcoin ra mắt vào năm 2008 với tiêu đề: Bitcoin: hệ thống tiền điện tử ngang hàng (hiện vẫn còn trên trang bitcoin.org) bởi 1 người hoặc 1 nhóm người có biệt danh là Satoshi Nakamoto. Cùng với cuộc khủng hoảng tài chính của Mỹ dẫn đến sự mất niềm tin về đồng tiền mặc định với sự ra đời của Bitcoin, Satoshi Nakamoto đã được ghi nhận là người phát minh ra đồng tiền đầu tiên chạy trên công nghệ Blockchain.

Bitcoin được khai thác dựa trên cơ chế của thuật toán POW. Để blockchain của Bitcoin có thể hoạt động, cần đến sự ra đời liên tục của block mới để chứa các thông tin giao dịch. Việc này được đảm nhận bởi thành phần gọi là “Miners”. Họ sẽ phải giải đáp các bài toán phức tạp và gửi đáp án đúng đến toàn mạng lưới nhanh nhất. Nói ngắn gọn, các miners đào Bitcoin để nhận phần thưởng bằng cách sử dụng cơ chế của POW và sau đó xác minh bằng các node phi tập trung trong mạng.

Vào ngày 3 tháng 1 năm 2009, Bitcoin ra đời khi Satoshi đào được khối bitcoin đầu tiên với phần thưởng là 50 bitcoin.

Satoshi không sáng tạo ra blockchain nhưng ông là người đầu tiên tạo ra một đơn vị tiền tệ phi tập trung dựa trên công nghệ blockchain. Người nhận Bitcoin đầu tiên là Hal Finney, ông nhận được 10 bitcoin từ Satoshi Nakamoto trong giao dịch bitcoin đầu tiên của thế giới vào ngày 12 tháng 1 năm 2009.

Năm 2013: Ethereum và Smart Contract

Vitalik Buterin, nhà lập trình và nhà đồng sáng lập của Bitcoin Magazine chỉ ra rằng Bitcoin cần một ngôn ngữ mật mã để xây dựng các ứng dụng phi tập trung. Không có được sự chấp thuận của cộng đồng, Vitalik bắt đầu phát triển một nền tảng tính toán phân tán dựa trên blockchain mới, Ethereum, với một chức năng mật mã mới được gọi là hợp đồng thông minh (Smart Contract).

Ethereum và smart contract xác nhận được ra đời vào năm 2013

Smart Contract là các chương trình hoặc tệp lệnh được triển khai và thực thi trên mạng lưới blockchain Ethereum. Các Smart Contract được viết bằng một số ngôn ngữ lập trình cụ thể và được biên soạn thành bytecode trên 1 hệ thống gọi là máy ảo Ethereum (EVM) nhằm biên dịch, đọc và thực thi.

Các nhà phát triển cũng có thể tạo và xuất bản các ứng dụng chạy trên nền tảng mạng lưới blockchain Ethereum. Những ứng dụng này thường được biết đến như là các DApp (ứng dụng phi tập trung) và cho tới nay đã có hàng trăm DApp đang chạy trên mạng lưới blockchain Ethereum, bao gồm các sàn giao dịch, các ứng dụng về bảo mật, các nền tảng truyền thông xã hội và các ứng dụng game.

Tiền điện tử của Ethereum được biết với mã thông báo là ETH. Nó có thể được chuyển giữa các tài khoản cùng mạng lưới

Ethereum và Smart Contract

Kết luận

Hiện nay mức độ phổ biến của công nghệ Blockchain càng được biết đến rộng rãi và càng có nhiều ứng dụng sản phẩm hơn để áp dụng đến với đời sống thực tế. Nhưng có một vấn đề mà các nhà đầu tư đang hiểu lầm đó chính là việc họ xem Blockchain là Crypto. Trên thực tế Crypto chỉ là một phần nhỏ của công nghệ Blockchain. Bài viết này cung cấp cho các bạn được những kiến thức cơ bản nhất về Blockchain và cho bạn được góc nhìn hiểu được mình đang đầu tư vào cái gì.

Crypto là một thị trường tài chính nó là cuộc chơi của trí tuệ, nếu bạn muốn kiếm được tiền trong thị trường này thì kiến thức là chưa đủ mà cần phải có thêm những trải nghiệm rồi từ đó bạn sẽ đưa ra định hướng đầu tư của bản thân mình.

Chúc các bạn thành công.

Thân ái!

>> Xem thêm: Quá trình tiến hoá của Blockchain

>> Xem thêm: Kiến thức về hàm Hash

Kiến Thức Cơ Bản

Blockchain là gì?

Blockchain là gì?

Ý tưởng tạo ra Blockchain