Hướng dẫn toàn diện về công nghệ blockchain dành cho người mới bắt đầu: Từ nguyên lý đến ứng dụng

Tại sao cần hiểu về blockchain?

Trong những năm gần đây, ngày càng nhiều người tò mò về blockchain, nhưng vẫn chưa rõ nó là gì, có thể làm gì và làm thế nào để tham gia. Công nghệ blockchain đang thay đổi nhiều lĩnh vực như tài chính, chuỗi cung ứng, y tế, v.v., việc hiểu các nguyên lý cơ bản của nó rất quan trọng để nắm bắt xu hướng tương lai.

Bản chất cốt lõi của công nghệ blockchain

Nói đơn giản, blockchain giống như một sổ cái do nhiều người cùng ghi chép và bảo quản. Khác với sổ cái truyền thống do một tổ chức kiểm soát, blockchain cho phép bất kỳ ai có điều kiện kỹ thuật trên toàn cầu (thường gọi là “thợ mỏ” hoặc “nút”) cùng duy trì sổ cái này.

ý nghĩa của tên gọi

“Tên gọi ‘blockchain’” phản ánh đặc điểm cấu trúc của nó. Mỗi giao dịch được ghi lại trong một khối, tương tự như mỗi trang của sổ cái. Khi một khối đầy, sẽ hình thành khối mới. Các khối này liên kết theo thứ tự thời gian bằng cách sử dụng mật mã, tạo thành chuỗi khối.

lợi thế phi tập trung

Tham gia ghi chép nhiều người có nghĩa là hệ thống không bị ảnh hưởng bởi sự cố hoặc mất dữ liệu của một nút nào đó. Ngay cả khi một thợ mỏ dừng hoạt động, hàng nghìn nút khác trên toàn cầu vẫn ghi chép và xác thực giao dịch. Đây chính là đặc tính phi tập trung trong công nghệ blockchain, cũng là điểm sáng tạo cốt lõi của nó.

Cấu trúc thành phần của công nghệ blockchain

Mỗi chuỗi khối gồm vô số các khối, mỗi khối thường chứa ba yếu tố chính:

Phần dữ liệu

Dữ liệu trong khối tùy theo mục đích sử dụng. Ví dụ như Bitcoin, mỗi khối ghi lại thông tin giao dịch — ai chuyển cho ai, chuyển bao nhiêu tiền. Những dữ liệu này được lưu vĩnh viễn trong khối.

Giá trị băm độc đáo

Giá trị băm giống như dấu vân tay của con người, duy nhất vô nhị. Nó giúp chúng ta định vị và nhận diện nhanh các khối cụ thể. Quan trọng hơn, tính duy nhất của giá trị băm giúp phát hiện xem khối có bị sửa đổi hay không — ngay cả một thay đổi nhỏ về dữ liệu cũng sẽ làm giá trị băm hoàn toàn thay đổi.

Giá trị băm của khối trước đó

Các khối liên kết với nhau qua việc ghi lại giá trị băm của khối trước. Thiết kế này rất tinh tế: nếu hacker cố gắng sửa đổi một khối, giá trị băm của nó sẽ thay đổi, làm cho liên kết của tất cả các khối phía sau bị vô hiệu. Để chống lại tấn công này, hệ thống sử dụng cơ chế chứng minh công việc (PoW), khiến việc sửa đổi trở nên cực kỳ khó khăn và không có lợi.

Công nghệ blockchain hoạt động như thế nào: ví dụ về một giao dịch thực tế

Sau khi hiểu các thành phần, hãy xem quy trình hoạt động của công nghệ blockchain trong một giao dịch thực tế. Giả sử Tiểu Lâm muốn chuyển 1 Bitcoin cho Tiểu Trịnh:

Giai đoạn 1: Khởi tạo giao dịch

Tiểu Lâm nhập vào ví của mình, điền ba thông tin: địa chỉ ví của mình (người gửi), địa chỉ ví của Tiểu Trịnh (người nhận), số tiền chuyển (1 BTC). Giao dịch này được phát tán ra mạng lưới blockchain, vào hàng đợi xác nhận.

Giai đoạn 2: Thợ mỏ xác thực

Các thợ mỏ trong mạng nhận được giao dịch này sẽ thực hiện hai kiểm tra: đầu tiên xác minh rằng ví của Tiểu Lâm thực sự có 1 Bitcoin; thứ hai xác nhận rằng giao dịch này do chính Tiểu Lâm gửi (thông qua xác thực chữ ký số). Sau khi kiểm tra thành công, giao dịch được đưa vào khu vực chờ đóng gói.

Giai đoạn 3: Đóng gói thành khối

Trong cơ chế chứng minh công việc, thợ mỏ sau khoảng 10 phút sẽ đóng gói nhiều giao dịch chờ xác thực thành một khối mới.

Giai đoạn 4: Đồng thuận toàn mạng

Sau khi khối mới được tạo ra, nó sẽ được phát tán tới tất cả các nút trong mạng. Mỗi nút sẽ kiểm tra: các giao dịch trong khối có hợp lệ không, giá trị băm có liên kết đúng với khối trước không. Khi hơn 51% số nút đồng ý, khối này chính thức được thêm vào chuỗi, và giao dịch hoàn tất.

Các dạng thức của công nghệ blockchain

Công nghệ blockchain không chỉ có một cách thực hiện, mà dựa vào quyền tham gia và quyền hạn, chia thành ba loại chính:

Chuỗi công cộng (Public Chain)

Ai cũng có thể tham gia, giao dịch minh bạch, gần như không thể sửa đổi. Tuy nhiên, do có nhiều nút, tốc độ xử lý chậm hơn và tiêu thụ năng lượng lớn. Bitcoin, Ethereum, Solana là các ví dụ điển hình.

Chuỗi liên minh (Consortium Chain)

Chỉ dành cho các tổ chức nhất định tham gia, quyền hạn linh hoạt hơn, tốc độ giao dịch nhanh, chi phí thấp. Thích hợp cho hợp tác doanh nghiệp. Hyperledger và FISCO BCOS là các ví dụ phổ biến.

Chuỗi riêng (Private Chain)

Hoàn toàn do một tổ chức hoặc cơ quan kiểm soát, có độ bảo mật và hiệu quả cao nhất. Tuy nhiên, độ minh bạch thấp, dễ xảy ra xung đột lợi ích. Thường dùng trong quản lý dữ liệu nội bộ và kiểm toán.

Các lợi ích cốt lõi của công nghệ blockchain

An toàn vô song

Giao dịch trên blockchain được mã hóa bảo vệ và không thể sửa đổi, ghi nhận vĩnh viễn. Ngay cả quản trị viên hệ thống cũng không có quyền xóa hoặc chỉnh sửa các giao dịch đã xác nhận.

Theo dõi toàn diện giao dịch

Tất cả các giao dịch đều được ghi trong cơ sở dữ liệu không thể thay đổi, bạn có thể theo dõi nguồn gốc và luồng của bất kỳ tài sản nào.

Nâng cao hiệu quả vận hành

Sổ cái phân tán đơn giản hóa quy trình đối chiếu ghi chép, giúp thanh toán xuyên khu vực nhanh chóng, chi phí giảm mạnh.

Độ chính xác của giao dịch cao

Vì cần nhiều nút xác thực, khả năng sai sót thấp hơn nhiều so với cơ sở dữ liệu truyền thống. Mỗi biến động tài sản đều có ghi nhận riêng biệt, gần như không thể chi tiêu trùng lặp.

Thách thức của công nghệ blockchain

Rủi ro quản lý chìa khóa

Nếu mất chìa khóa riêng của ví, tài sản mã hóa lưu trữ có thể vĩnh viễn mất.

Vấn đề tiêu thụ năng lượng và môi trường

Các blockchain sử dụng cơ chế chứng minh công việc đòi hỏi lượng điện và năng lực tính toán lớn.

Vấn đề hiệu quả đồng thuận

Chuỗi riêng hoặc chuỗi liên minh cần thời gian để đạt đồng thuận, kéo dài chu kỳ nâng cấp và phát triển.

Rủi ro pháp lý tiềm ẩn

Tính ẩn danh của blockchain tạo điều kiện cho các hoạt động phi pháp, cũng là điểm mà các cơ quan quản lý đặc biệt quan tâm.

Các lĩnh vực đã và đang thay đổi nhờ công nghệ blockchain

Phạm vi ứng dụng của blockchain đang không ngừng mở rộng, đã thâm nhập vào nhiều ngành công nghiệp:

Tiền mã hóa và tài chính

Bitcoin và Ethereum là các ứng dụng công nghệ blockchain phát triển nhất. Gần đây, các nền tảng tài chính phi tập trung (DeFi) cũng sử dụng công nghệ blockchain để thực hiện các chức năng vay mượn, giao dịch, bảo hiểm, v.v., không cần trung gian truyền thống. Ngân hàng Trung ương Trung Quốc đã phát hành hơn 30 triệu USD trái phiếu cấu trúc trên Ethereum vào tháng 6 năm 2023, thể hiện khả năng ứng dụng của blockchain trong lĩnh vực tài chính.

Theo dõi chuỗi cung ứng

Hàng hóa từ nhà máy đến người tiêu dùng qua nhiều bước, dữ liệu dễ bị mất mát trong phương pháp truyền thống. Dự án Food Trust của IBM dùng blockchain để giám sát toàn bộ chuỗi cung ứng, giúp doanh nghiệp nhanh chóng xác định nguồn gốc vấn đề. Thương hiệu trà của Đài Loan ghi lại nguồn gốc và quy trình sản xuất trà qua blockchain, khách hàng quét mã QR có thể xem đầy đủ thông tin truy xuất nguồn gốc.

Sở hữu trí tuệ và tài sản số

NFT (Token không thể thay thế) kết hợp tác phẩm nghệ thuật, âm nhạc và nội dung sáng tạo khác với công nghệ blockchain, cung cấp chứng nhận quyền sở hữu rõ ràng hơn. Dự án NFT của Jay Chou cho phép fan hâm mộ trực tiếp ủng hộ thần tượng và nhận nội dung độc quyền.

Quản lý y tế và sức khỏe

Công nghệ blockchain được dùng để lưu trữ hồ sơ sức khỏe của bệnh nhân, người bệnh có thể ủy quyền cho nhân viên y tế truy cập hồ sơ. Estonia đã áp dụng blockchain để lưu trữ hồ sơ y tế toàn quốc, ngăn chặn dữ liệu bị sửa đổi trái phép. Đài Loan cũng đang nghiên cứu sử dụng blockchain để chia sẻ an toàn hồ sơ bệnh án giữa các bệnh viện, giúp bệnh nhân chuyển viện không cần mang theo giấy tờ.

Người bình thường làm thế nào để tham gia đầu tư blockchain

Blockchain là cơ sở hạ tầng công nghệ, không thể đầu tư trực tiếp. Tuy nhiên, bạn có thể đầu tư vào các sản phẩm hoặc công ty phát triển dựa trên công nghệ blockchain. Cách đơn giản nhất là tiếp xúc với tiền mã hóa.

Giao dịch spot — lựa chọn phổ biến để bắt đầu

Đây là cách dễ hiểu nhất. Mua với giá thấp, bán với giá cao, kiếm lời từ chênh lệch. Ví dụ, mua 1 Bitcoin với 30.000 USD, khi giá lên 50.000 USD thì bán ra, lãi 20.000 USD. Tất nhiên, bạn cũng có thể giữ lâu dài các đồng tiền mã hóa đã mua.

Đào coin — lựa chọn của các nhà đầu tư nâng cao

Đào là đóng góp sức mạnh tính toán để xác thực giao dịch và nhận phần thưởng khối. Cần đầu tư thiết bị phần cứng chuyên dụng và chi phí điện năng liên tục, phù hợp với nhà đầu tư có nền tảng kỹ thuật và vốn lớn.

Giao dịch phái sinh — phương thức hiệu quả và linh hoạt

Hợp đồng chênh lệch (CFD) là một sản phẩm tài chính phái sinh, cho phép bạn dùng vốn nhỏ và đòn bẩy để giao dịch với khối lượng lớn hơn. Không cần sở hữu ví hoặc chìa khóa riêng, bạn giao dịch mua bán dựa trên tiền mã hóa làm tài sản cơ sở. Tuy nhiên, đòn bẩy làm tăng cả lợi nhuận và rủi ro thua lỗ.

Dù chọn phương thức nào, trước khi đầu tư, hãy nghiên cứu kỹ lưỡng, hiểu rõ rủi ro và quyết định cẩn trọng.