Từ góc độ ứng dụng, blockchain là gì.

Tại sao thế giới cần blockchain?

Bạn đã bao giờ tự hỏi, tại sao các loại tiền điện tử như Bitcoin, Ethereum lại thu hút hàng triệu người trên toàn cầu chú ý? Câu trả lời nằm ở công nghệ cốt lõi hỗ trợ chúng - Blockchain. Công nghệ này không chỉ dùng để ghi lại giao dịch tiền ảo, mà nó đang âm thầm thay đổi cách chúng ta hiểu về lòng tin, an toàn và tính minh bạch.

Blockchain về bản chất là một sổ cái số phi tập trung. Khác với các cơ sở dữ liệu truyền thống được quản lý tập trung bởi một công ty hoặc chính phủ, dữ liệu blockchain được duy trì trên hàng nghìn máy tính trên toàn cầu. Điều này có nghĩa là việc thay đổi thông tin gần như là không thể - vì bạn cần phải thay đổi dữ liệu trên hầu hết các máy tính cùng một lúc.

blockchain là gì: Hiểu từ bản chất

Định nghĩa đơn giản nhất

Hãy tưởng tượng blockchain như một sổ ghi chép không bao giờ có thể bị xóa. Mỗi giao dịch mà bạn ghi lại trong sổ này sẽ được bảo vệ bằng công nghệ mật mã, sắp xếp theo thứ tự thời gian, tạo thành một chuỗi không thể bị phá vỡ. Khi thông tin được ghi vào, nó sẽ tồn tại vĩnh viễn - ngay cả người tạo ra sổ cũng không thể thay đổi.

Tại sao lại gọi là “khối” và “chuỗi”?

Cái tên này rất hình tượng. Mỗi giao dịch hoặc một nhóm giao dịch được đóng gói thành một “khối”, giống như một trang giấy. Và mỗi khối đều được liên kết với khối trước đó bằng cách sử dụng mật mã, tạo thành một “chuỗi” không thể bị phá vỡ. Để muốn sửa đổi một trang giấy nào đó, phải viết lại tất cả các trang sau - điều này về mặt kỹ thuật và kinh tế đều cực kỳ khó khăn.

Các đặc điểm cốt lõi của blockchain: Tại sao nó lại khác biệt

Cơ chế tin cậy phi tập trung

Hệ thống truyền thống cần một cơ quan trung ương (như ngân hàng) để xác thực danh tính và giao dịch của bạn. Trong khi đó, blockchain cho phép hàng ngàn máy tính độc lập (chúng tôi gọi là “nút”) cùng nhau bỏ phiếu để quyết định. Không có quyền lực trung ương duy nhất, không có điểm lỗi đơn lẻ - điều này là điều mà hệ thống truyền thống không thể làm được.

Bản ghi vĩnh viễn và minh bạch

Hầu hết các blockchain đều công khai, bất kỳ ai cũng có thể xem tất cả các giao dịch lịch sử. Sự minh bạch này đặc biệt hữu ích cho chuỗi cung ứng - bạn có thể theo dõi từng bước của một sản phẩm từ nhà máy đến tay bạn. Đồng thời, một khi hồ sơ giao dịch được xác nhận thì không thể thay đổi, tính không thể thay đổi này rất quan trọng trong các lĩnh vực tài chính, y tế, pháp lý.

Giao dịch nhanh hơn và rẻ hơn

Chuyển tiền quốc tế thường mất từ 3-5 ngày và phí rất cao. Trong khi đó, việc chuyển tiền qua biên giới bằng blockchain có thể chỉ mất vài phút, chi phí chỉ là một phần nhỏ so với ngân hàng truyền thống. Điều này là vì đã loại bỏ được khâu trung gian.

Cách hoạt động của blockchain: Phân tích chi tiết kỹ thuật

Bước 1: Khởi tạo và phát sóng giao dịch

Khi Alice muốn gửi Bitcoin cho Bob, cô ấy khởi động một giao dịch. Giao dịch này ngay lập tức được phát sóng ra toàn bộ mạng blockchain, mỗi nút đều nhận được.

Bước 2: Xác thực giao dịch

Các nút trong mạng sẽ kiểm tra ba điều sau khi nhận giao dịch:

• Chữ ký số của Alice có thật không (đảm bảo là cô ấy đã gửi)
• Tài khoản Alice có đủ Bitcoin hay không
• Định dạng giao dịch có符合 quy tắc không

Quá trình xác thực này sử dụng mật mã khóa công khai - Alice có một khóa riêng (bí mật) và một khóa công khai (công khai). Cô ấy sử dụng khóa riêng để ký giao dịch, và người khác có thể sử dụng khóa công khai của cô ấy để xác minh chữ ký là thật. Giống như ký bằng khóa riêng, khóa công khai xác minh chữ ký.

Bước ba: Đóng gói khối

Các giao dịch đã được xác minh không được đưa ngay lên chuỗi, mà trước tiên được thu thập lại, chờ được đóng gói thành một khối. Mỗi khối bao gồm:

• Tất cả dữ liệu giao dịch của khối này
• Một dấu thời gian (ghi lại khi nào được tạo)
• Một giá trị băm mã hóa (dấu vân tay duy nhất của khối này)
• Giá trị băm của khối trước (đây là “điểm kết nối” của “chuỗi”)

Bước 4: Đồng thuận và xác nhận

Đây là bước quan trọng nhất. Các nút trong mạng phải đạt được sự đồng thuận về việc khối mới này có hợp lệ hay không. Có hai cách phổ biến nhất ở đây:

Chứng minh công việc (PoW)

Các thợ mỏ cạnh tranh để giải một câu đố toán học cực kỳ khó. Thợ mỏ đầu tiên giải được sẽ nhận phần thưởng bằng tiền điện tử, các nút khác sẽ xác minh xem câu trả lời có đúng hay không. Bitcoin sử dụng cơ chế này. Nhược điểm là tiêu tốn rất nhiều điện.

Chứng minh quyền lợi (PoS)

Không cần giải quyết vấn đề, mà là dựa vào số lượng tiền điện tử bạn đã staking trên mạng để quyết định ai sẽ tạo khối mới. Càng nhiều tiền staking, xác suất được chọn càng lớn. Nếu bạn làm điều xấu, số coin đã staking sẽ bị tịch thu. Ethereum đã nâng cấp lên cơ chế này.

Bước 5: Đưa khối vào chuỗi

Một khi đồng thuận đạt được, khối mới sẽ được thêm vĩnh viễn vào chuỗi. Bây giờ tất cả các nút đều có bản sao của khối mới này, sổ cái đã được cập nhật hoàn tất.

Mật mã học: Vũ khí bí mật của an ninh blockchain

Lý do blockchain không thể bị giả mạo là nhờ một kỹ thuật trong mật mã gọi là băm.

Hãy tưởng tượng bạn có một đoạn văn “công nghệ blockchain”. Khi xử lý bằng hàm băm SHA256, nó sẽ tạo ra một chuỗi ký tự ngẫu nhiên. Nếu bạn thay đổi một ký tự thành “công nghệ blockchain1”? Hàm băm được tạo ra sẽ hoàn toàn khác biệt. Đây được gọi là “hiệu ứng tuyết lở” - những thay đổi nhỏ dẫn đến đầu ra hoàn toàn khác biệt.

Hơn nữa, không thể suy diễn lại văn bản gốc từ chuỗi mã hóa này. Băm là một chiều.

Tính năng này khiến việc thay đổi dữ liệu gần như không thể: nếu bạn muốn thay đổi dữ liệu của một khối nào đó, hash của nó sẽ thay đổi, do đó không tương thích với các khối phía sau. Bạn cần phải thay đổi tất cả các khối phía sau. Và những khối này được phân bố trên hàng nghìn máy tính trên toàn cầu - bạn không thể cùng lúc tấn công được phần lớn.

Ứng dụng thực tế của blockchain

giao dịch tiền điện tử

Đây là ứng dụng nguyên thủy và trưởng thành nhất của blockchain. Các loại tiền điện tử như Bitcoin và Ethereum sử dụng blockchain để cung cấp một hệ thống chuyển tiền toàn cầu không cần ngân hàng.

Hợp đồng thông minh và DeFi

Hợp đồng thông minh trên Ethereum là mã tự động thực hiện. Khi các điều kiện được thỏa mãn, hợp đồng tự động thực hiện - không cần can thiệp của con người. Dựa trên điều này, DeFi (tài chính phi tập trung) ra đời - nền tảng cho vay và giao dịch không có trung gian là các ngân hàng và tổ chức tài chính. Các nền tảng này dựa vào hợp đồng thông minh để quản lý dòng tiền.

Theo dõi chuỗi cung ứng

Giả sử bạn đã mua một con cá. Với blockchain, bạn có thể thấy nó khởi hành từ tàu nào, đi qua những cảng nào, và ngày nào đến siêu thị. Điều này rất quan trọng cho an toàn thực phẩm và chống hàng giả cho hàng xa xỉ. Mỗi bước đều được ghi lại trên chuỗi, không thể làm giả.

Danh tính số và y tế

Thông tin danh tính, hồ sơ y tế và các dữ liệu nhạy cảm khác của bạn có thể được lưu trữ trên blockchain - chỉ những người bạn ủy quyền mới có thể xem. Thông tin vừa an toàn vừa không bị kiểm soát bởi một tổ chức duy nhất.

Hệ thống bỏ phiếu

Ghi lại phiếu bầu bằng blockchain, mỗi phiếu đều có dấu hiệu mã hóa duy nhất. Quá trình bỏ phiếu minh bạch, không thể bỏ phiếu lại, không thể sửa đổi kết quả.

Tài sản token hóa

Tài sản thực như bất động sản, tác phẩm nghệ thuật, cổ phiếu có thể được số hóa thành token và giao dịch trên chuỗi. Điều này đã nâng cao đáng kể tính thanh khoản, giúp các nhà đầu tư nhỏ cũng có thể tham gia.

Các loại blockchain khác nhau đều có đặc điểm riêng

Chuỗi khối công cộng (Blockchain công cộng)

Bất kỳ ai cũng có thể tham gia, bất kỳ ai cũng có thể xem tất cả các giao dịch. Bitcoin, Ethereum đều là chuỗi công khai. Ưu điểm là hoàn toàn phi tập trung và minh bạch, nhược điểm là tốc độ giao dịch có thể chậm.

Chuỗi riêng (Blockchain riêng tư)

Chỉ những người được ủy quyền mới có thể vào. Thường được các công ty hoặc tổ chức sử dụng để quản lý nội bộ. Nó giữ lại đặc tính không thể thay đổi của blockchain, nhưng từ bỏ tính phi tập trung.

Chuỗi liên minh

Blockchain được quản lý bởi nhiều tổ chức. Có thể chọn ai có thể xem dữ liệu, ai có thể tham gia xác thực. Hệ thống thanh toán giữa các ngân hàng thường sử dụng cách này.

Những thách thức thực tế đối mặt với blockchain

Mặc dù blockchain rất mạnh mẽ, nhưng nó cũng không hoàn hảo. Ví dụ:

• Nút thắt tốc độ: Để đảm bảo an toàn cần rất nhiều xác thực, vì vậy tốc độ giao dịch không nhanh như cơ sở dữ liệu truyền thống.
• Vấn đề tiêu thụ năng lượng: Cơ chế PoW tiêu tốn điện năng đặc biệt, gây ra tranh cãi về môi trường.
• Quy định không rõ ràng: Các chính phủ trên thế giới vẫn đang nghiên cứu cách thức quy định ứng dụng blockchain.
• Ngưỡng sử dụng: Đối với người dùng bình thường, việc quản lý khóa riêng và ví vẫn còn phức tạp.

Tóm tắt: Tại sao blockchain đáng để chú ý

Blockchain là gì? Đó là một cuộc cách mạng về niềm tin.

Hệ thống truyền thống khiến chúng ta phụ thuộc vào một cơ quan trung ương nào đó. Còn blockchain thay thế sự tin tưởng này bằng công nghệ và cơ chế khuyến khích - bạn không cần phải tin vào một người hay công ty nào, chỉ cần tin vào mã và toán học.

Từ tiền mã hóa đến chuỗi cung ứng, từ hợp đồng thông minh đến danh tính kỹ thuật số, blockchain đang thể hiện tiềm năng trong nhiều lĩnh vực. Mặc dù công nghệ vẫn đang tiến triển và ứng dụng vẫn đang khám phá, nhưng hệ thống ghi chép phi tập trung, minh bạch và an toàn này đã chứng minh được giá trị của nó.

Blockchain không chỉ thay đổi tài chính, điều quan trọng hơn là nó đã cho chúng ta một cách tiếp cận mới: làm thế nào để xây dựng một hệ thống đáng tin cậy và minh bạch mà không cần quyền lực trung ương. Ý nghĩa của cách tiếp cận này vượt xa bản thân công nghệ.