![](https://ktsonchain.com/wp-content/uploads/2022/06/banner-gif2.gif")
Trong làn sóng cách mạng công nghiệp 4.0, Blockchain được xem là một công nghệ “chìa khóa” cho chuyển đổi số và xây dựng nền tảng công nghệ thông tin tương lai.
Blockchain là gì?
Blockchain là một cơ sở dữ liệu phân cấp lưu trữ thông tin trong các khối (block) được liên kết với nhau bằng mã hóa và mở rộng theo thời gian để tạo thành một chuỗi (chain). Mỗi khối sẽ chứa thông tin về thời gian khởi tạo khối đó. Ngoài ra nó được liên kết với khối trước đó, kèm một mã thời gian và dữ liệu giao dịch.
Hiểu đơn giản, Blockchain có thể được xem là một cuốn sổ cái điện tử được phân phối trên nhiều máy tính khác nhau. Sổ cái này lưu trữ mọi thông tin giao dịch, và đảm bảo các thông tin đó không thể bị thay đổi dưới bất kỳ hình thức nào.
Mọi thông tin được lưu trên đó được xác nhận bởi hàng loạt máy tính được kết nối trong một mạng lưới chung. Không một cỗ máy nào có khả năng thay đổi, xóa dữ liệu trong cuốn sổ cái đó.
Cơ chế hoạt động của Blockchain
Bản thân cái tên của nền tảng này đã nói lên một phần cách thức chúng vận hành. Tuy nhiên, để có thể hiểu được chi tiết cách vận hành thì cần tìm hiểu các khái niệm:
Cấu trúc dữ liệu của Blockchain
Các thông tin dữ liệu sẽ được lưu trữ trong các khối (Block). Ngoại trừ khối đầu tiên, mỗi khối sẽ có cấu trúc gồm dữ liệu, mã Hash và mã Hash của khối trước đó để đánh dấu. Một khi khối dữ liệu được mã hóa thì gần như sẽ không thể thay đổi thông tin trong khối. Đây chính là một trong những điều làm nên điều khác biệt cho công nghệ này.
Mục đích của các mã Hash đó là mã hóa kết nối các khối dữ liệu (Chain)
Các khối được liên kết với nhau. Có thể hình dung tới mô hình của một đoàn tàu với các toa được đánh số thứ tự được kết nối với nhau.
Node là gì?
Khi đã hiểu được cấu trúc dữ liệu, khái niệm tiếp theo bạn cần biết đó là Node.
Node được hiểu là một thiết bị trên mạng Blockchain. Node là nền tảng cho phép công nghệ Blockchain hoạt động và tồn tại. Các node được phân bổ trong một mạng lưới rộng lớn và thực hiện nhiều tác vụ khác nhau.
Một node có thể là bất cứ thiết bị nào, miễn là chúng được kết nối internet và có địa chỉ IP. Hiểu một cách đơn giản thì Node là một điểm tin nhắn sẽ được tạo ra, nhận hoặc truyền đi. Tất cả mọi node trên blockchain đều được kết nối với nhau và liên tục trao đổi thông tin để các node nhanh chóng được cập nhật.
Vai trò của một node là hỗ trợ mạng lưới bằng cách duy trì một bản sao của một blockchain. Trong một số trường hợp, node đó dùng để xử lý các giao dịch. Các nút thường được bố trí theo cấu trúc dạng cây, được gọi là cây nhị phân. Mỗi một đồng tiền điện tử có các nút riêng, duy trì các bản ghi giao dịch của loại tiền đó.
Các node ở trong blockchain bao gồm:
- Root node – là nút cao nhất trong dãy cây nhị phân.
- Parent node – là nút mà có nhiều nút mở rộng từ nó.
- Child node – Nút được mở rộng từ một nút khác.
- Leaf node – là nút không có thêm nút con.
- Sibling nodes – các nút kết nối cùng với nút lớn (parent node).
- Tree – Cấu trúc dữ liệu được bắt đầu từ phần nút gốc (rood node).
- Forest – Một tập hợp bao gồm những cây nút.
- Degree – là thứ bậc nút con của node.
- Edge – sự liên kết chặt chẽ giữa các nút.
Cơ chế giúp Blockchain vận hành
Các Node sẽ thực hiện các hoạt động mã hóa và lưu trữ các khối dữ liệu. Vậy điều gì tạo động lực cho thành viên của mạng Blockchain tham gia vận hành các Node?
Câu trả lời đó là phần thưởng từ việc đóng các khối dữ liệu. Với cơ chế PoW được sử dụng cho Bitcoin và một số đồng tiền. Khi các Node giải toán và tìm được mã Hash thích hợp để đóng khối, một phần thưởng là tiền sẽ được trao cho người đó. Chúng ra vẫn thường thấy các “trang trại đào Bitcoin” hoạt động với rất nhiều máy tính hoạt động liên tục với mục tiêu nhận các phần thưởng. Bản thân các máy đào cũng góp phần giúp hệ thống hoạt động.
Có một cơ chế khác được sử dụng khá nhiều hiện nay là POS (Proof of Stake).
Như vậy, nhờ vào mạng lưới Node phi tập trung cũng như các cơ chế vận hành. Blockchain mang tới rất nhiều tiềm năng để ứng dụng vào thực tế.
Những ứng dụng của Blockchain
Như chúng ta đã biết, các khối trên blockchain lưu trữ dữ liệu về các giao dịch tiền tệ. Nhưng blockchain thực sự đáng tin cậy để lưu trữ dữ liệu về các loại giao dịch khác.
Truy xuất nguồn gốc cho sản phẩm
Một số công ty đã kết hợp blockchain bao gồm Walmart, Pfizer, AIG, Siemens, Unilever và một loạt các công ty khác. Ví dụ, IBM đã tạo ra chuỗi khối Food Trust để theo dõi hành trình mà các sản phẩm thực phẩm thực hiện để đến các vị trí của nó.
Việc sử dụng blockchain giúp các thương hiệu theo dõi lộ trình của sản phẩm từ nguồn gốc của nó. Thông qua từng điểm dừng sản phẩm và cuối cùng là quá trình giao hàng. Nếu một thực phẩm bị ô nhiễm thì sẽ được truy xuất nguồn gốc qua từng điểm dừng.
Không chỉ vậy, các công ty này giờ đây còn có thể nhìn thấy mọi thứ khác mà họ có thể tiếp xúc. Cho phép xác định vấn đề xảy ra sớm hơn rất nhiều, có khả năng cứu sống. Đây là một ví dụ về blockchain trong thực tế, nhưng có nhiều hình thức triển khai blockchain khác.
Ngân hàng và Tài chính
Có lẽ không có ngành nào được hưởng lợi từ việc tích hợp blockchain hơn ngân hàng. Các tổ chức tài chính chỉ hoạt động trong giờ làm việc, năm ngày một tuần.
Bằng cách kết hợp blockchain vào các ngân hàng, giao dịch của khách hàng xử lý trong ít nhất là 10 phút kể cả ngày lễ. Với blockchain, các ngân hàng cũng có cơ hội trao đổi tiền giữa các tổ chức nhanh chóng và an toàn hơn.
Với quy mô của các khoản tiền liên quan, ngay cả vài ngày tiền đã được chuyển vẫn mang lại chi phí và rủi ro đáng kể cho các ngân hàng. Ngân hàng châu Âu Santander và các đối tác nghiên cứu đã đặt khoản tiết kiệm tiềm năng từ 15 tỷ đến 20 tỷ đô la một năm.
Capgemini, một công ty tư vấn của Pháp, ước tính rằng người tiêu dùng có thể tiết kiệm tới $16tỷ phí ngân hàng và bảo hiểm mỗi năm thông qua các ứng dụng blockchain.
Tiền tệ
Bằng cách trải rộng các hoạt động của mình trên mạng lưới máy tính. Blockchain cho phép các loại tiền điện tử hoạt động mà không cần cơ quan trung ương quản lý. Điều này không chỉ làm giảm rủi ro mà còn loại bỏ nhiều phí xử lý và giao dịch.
Nó cung cấp cho những người ở các quốc gia có tiền tệ không ổn định một loại tiền tệ ổn định hơn với nhiều ứng dụng hơn. Mạng lưới cá nhân và tổ chức rộng lớn hơn mà họ có thể kinh doanh trong nước, quốc tế.
Sử dụng ví tiền điện tử hoặc làm phương tiện thanh toán là phù hợp với những người không có giấy tờ tùy thân.
Hồ sơ tài sản
Ngày nay, một chứng thư vật chất phải được giao cho nhân viên tại văn phòng ghi chép địa phương. Nơi nó được nhập thủ công vào cơ sở dữ liệu trung tâm và chỉ mục công khai của quận. Trong trường hợp tranh chấp tài sản, các yêu cầu về tài sản phải được hòa giải với chỉ số công khai.
Quá trình này vừa tốn kém và mất thời gian lại làm cho việc theo dõi quyền sở hữu tài sản kém hiệu quả hơn. Nếu quyền sở hữu tài sản được lưu trữ và xác minh trên blockchain, chủ sở hữu có thể tin tưởng rằng chứng thư của họ là chính xác và được ghi lại vĩnh viễn.
Hợp đồng thông minh
Một hợp đồng thông minh là một mã máy tính có thể được xây dựng thành các blockchain để tạo điều kiện, xác minh, hoặc đàm phán một thỏa thuận hợp đồng. Hợp đồng thông minh hoạt động theo một tập hợp các điều kiện mà người dùng đồng ý. Khi các điều kiện đó được đáp ứng, các điều khoản của thỏa thuận tự động được thực hiện.
Ưu điểm và nhược điểm của Blockchain
Tiềm năng của blockchain như một hình thức lưu trữ hồ sơ phi tập trung là gần như không có giới hạn. Dưới đây là ưu nhược điểm của công nghệ Blockchain mà bạn nên biết:
Ưu điểm của công nghệ Blockchain
Độ chính xác của chuỗi
Các giao dịch trên blockchain được chấp thuận bởi một mạng lưới hàng nghìn máy tính. Điều này loại bỏ hầu như tất cả sự tham gia của con người trong quá trình xác minh. Ngoài ra dẫn đến ít sai sót và ghi lại thông tin chính xác.
Ngay cả khi một máy tính trên mạng mắc lỗi tính toán, lỗi sẽ chỉ xảy ra với một bản sao của chuỗi khối. Để lỗi đó có thể lây lan sang phần còn lại của chuỗi khối, nó sẽ cần được thực hiện bởi ít nhất 51% máy tính của mạng. Đây là điều gần như không thể xảy ra đối với một mạng lớn và đang phát triển có quy mô như tiền mã hóa.
Giảm chi phí
Thông thường, người tiêu dùng trả tiền để xác minh một giao dịch. Blockchain loại bỏ nhu cầu xác minh của bên thứ ba và cùng với đó là các chi phí liên quan.
Ví dụ, chủ doanh nghiệp phải trả một khoản phí nhỏ bất cứ khi nào họ chấp nhận thanh toán bằng thẻ tín dụng. Mặt khác, blockchain không có cơ quan trung ương và có phí giao dịch hạn chế.
Phân quyền
Blockchain được sao chép và trải rộng trên một mạng máy tính. Bất cứ khi nào một khối mới được thêm vào blockchain, mọi máy tính trên mạng đều cập nhật blockchain của nó để phản ánh sự thay đổi.
Bằng cách truyền bá thông tin đó trên một mạng lưới, thay vì lưu trữ nó trong một cơ sở dữ liệu trung tâm, blockchain trở nên khó giả mạo hơn.
Giao dịch hiệu quả
Các giao dịch được thực hiện thông qua một cơ quan có thể mất đến vài ngày để giải quyết. Trong khi các tổ chức tài chính chỉ hoạt động trong giờ làm việc, thì blockchain hoạt động 24/7. Các giao dịch có thể được hoàn thành trong 10 phút. Điều này đặc biệt hữu ích cho các giao dịch xuyên biên giới.
Giao dịch cá nhân
Nhiều mạng blockchain hoạt động như cơ sở dữ liệu công khai. Có nghĩa là bất kỳ ai có kết nối internet đều có thể xem danh sách lịch sử giao dịch. Mặc dù người dùng có thể truy cập thông tin chi tiết về các giao dịch. Nhưng họ không thể truy cập thông tin nhận dạng về người dùng thực hiện các giao dịch đó.
Giao dịch an toàn
Khi một giao dịch được ghi lại, tính xác thực của nó phải được xác minh bởi mạng blockchain. Hàng nghìn máy tính trên blockchain vội vã xác nhận rằng các chi tiết của giao dịch mua là chính xác. Sau khi một máy tính đã xác thực giao dịch, nó sẽ được thêm vào khối blockchain.
Mỗi khối trên blockchain chứa hàm băm duy nhất của riêng nó, cùng với hàm băm duy nhất của khối trước nó. Khi thông tin trên một khối được chỉnh sửa theo bất kỳ cách nào, mã băm của khối đó sẽ thay đổi. Tuy nhiên, mã băm trên khối sau nó thì không. Sự khác biệt này khiến thông tin trên blockchain khó bị thay đổi mà không cần thông báo.
Minh bạch
Hầu hết các blockchains hoàn toàn là phần mềm mã nguồn mở. Điều này có nghĩa là bất kỳ ai và mọi người đều có thể xem mã của nó. Điều này cung cấp cho các kiểm toán viên khả năng xem xét các loại tiền điện tử như Bitcoin để bảo mật.
Điều này cũng có nghĩa là không có thẩm quyền thực sự về việc ai kiểm soát mã của Bitcoin hoặc cách nó được chỉnh sửa. Do đó, bất kỳ ai cũng có thể đề xuất thay đổi hoặc nâng cấp hệ thống. Nếu đa số người dùng mạng đồng ý phiên bản mã mới với bản nâng cấp là hợp lý và đáng giá thì Bitcoin có thể được cập nhật.
Ngân hàng không qua ngân hàng
Có lẽ khía cạnh sâu sắc nhất của blockchain là khả năng cho bất kỳ ai sử dụng nó. Theo ngân hàng thế giới, có gần 2 tỷ người trưởng thành không có tài khoản ngân hàng hoặc bất kỳ phương tiện lưu trữ tiền bạc hoặc của cải nào. Gần như tất cả những người này sống ở các nước đang phát triển.
Công nghệ blockchain của tương lai cũng đang tìm kiếm các giải pháp để không chỉ là đơn vị lưu trữ tài sản mà còn:
- Lưu trữ hồ sơ y tế
- Quyền tài sản
- Nhiều loại hợp đồng pháp lý khác.
Nhược điểm của Blockchain
Nguy cơ tấn công 51%
Mặc dù đã chứng minh được tính hiệu giúp bảo vệ Bitcoin qua thuật toán đồng thuận Proof of Work. Tuy nhiên việc tấn công 51% là hoàn toàn có thể xảy ra với mạng Blockchain. Điều này xảy ra khi một đơn vị kiểm soát hơn 50% sức mạnh của mạng lưới. Điều này cho phép đơn vị này có thể phá vỡ mạng lưới thông qua việc ngăn chặn hoặc sửa đổi các giao dịch.
Khó sửa đổi dữ liệu
Một khi dữ liệu được thêm vào blockchain thì việc sửa đổi là rất khó. uy nhiên không phải trường hợp nào cũng tốt. Việc thay đổi dữ liệu khó khăn dẫn tới một số sai lầm có thể phải trả giá rất lớn.
Nguy cơ mất tài khoản và dữ liệu
Mỗi tài khoản sẽ có một chìa khóa chung và một chìa khóa cá nhân. Người dùng cần chìa khóa cá nhân để truy cập tài khoản của mình. Điều này có nghĩa là mỗi người tự đóng vai trò như một ngân hàng. Nếu người dùng mất chìa khóa cá nhân, họ sẽ mất tài khoản và không thể lấy lại.
Thách thức khi dữ liệu quá lớn
Các sổ cái Blockchain có thể phát triển rất lớn theo thời gian. Điều này đặt ra thách thức lớn với khả năng lưu trữ của các hệ thống. Ví dụ như Blockchain Bitcoin hiện cần khoảng 200GB dung lượng lưu trữ và ngày càng tăng. Mạng lưới có nguy cơ mất các node nếu kích thước của sổ cái quá lớn để các cá nhân tải xuống và lưu trữ.
Thật may mắn khi đã có một giao thức có tên Mina Protocol với cơ chế Proof-of-Stake lưu trữ các giao dịch ở dạng ngắn gọn. Mina blockchain chỉ có kích thước 22Kb. Kích thước của blockchain là không thay đổi cho dù nó được sử dụng trong bao lâu. Nhờ đó có được sự đồng bộ hóa nhanh chóng của các nút. Đây có thể là chìa khóa giúp giảm dung lượng của hệ thống.
Phân loại công nghệ Blockchain
Hệ thống Blockchain được chia thành 3 loại bao gồm: Public, Private and Permissioned. Cụ thể như sau:
Public Blockchain
Nếu một người mong muốn tạo ra một blockchain hoàn toàn mở. Ở đây cho phép bất kỳ ai tham gia và đóng góp vào một public blockchain. Trong một public blockchain, bất kỳ ai cũng có thể tham gia vào các hoạt động cốt lõi của mạng.
Bất kỳ ai cũng có thể đọc, viết và kiểm tra các hoạt động đang diễn ra trên mạng blockchain công cộng. Giúp một blockchain công khai duy trì bản chất tự quản của nó.
Mạng công cộng hoạt động khuyến khích những người mới tham gia và giữ cho mạng hoạt động nhanh. Các public blockchain cung cấp giải pháp đặc biệt có giá trị theo quan điểm của một hoạt động thực sự phi tập trung, dân chủ hóa và không có thẩm quyền.
Có một số nhược điểm đối với một blockchain công khai. Điều chính là mức tiêu thụ điện năng lớn cần thiết để duy trì sổ cái công khai phân tán. Các vấn đề khác bao gồm thiếu hoàn toàn quyền riêng tư và ẩn danh. Điều này có thể dẫn đến bảo mật mạng và danh tính của người tham gia yếu hơn.
Private blockchain
Một người cần chạy một private blockchain chỉ cho phép được chọn của những người tham gia đã được xác minh. Chẳng hạn, những người làm cho một doanh nghiệp tư nhân, họ có thể chọn triển khai blockchain riêng tư.
Người tham gia chỉ có thể tham gia một mạng riêng. Như vậy thông qua một lời mời xác thực và đã được xác minh. Việc xác nhận cũng cần thiết bởi nhà khai thác mạng. Hoặc bởi một giao thức được xác định rõ ràng do mạng thực hiện.
Sự khác biệt chính giữa các blockchain công khai và riêng tư là:
- Kiểm soát những ai được phép tham gia vào mạng
- Thực thi giao thức đồng thuận quyết định quyền khai thác và phần thưởng cũng như duy trì sổ cái được chia sẻ.
- Chủ sở hữu có quyền ghi đè, chỉnh sửa hoặc xóa các mục nhập cần thiết trên blockchain.
Một private blockchain không được phân cấp và phân tán hoạt động như một cơ sở dữ liệu đóng, an toàn dựa trên các khái niệm mật mã. Về mặt kỹ thuật, không phải ai cũng có thể chạy một nút đầy đủ trên blockchain riêng tư.
Permissioned Blockchain
Loại blockchains thứ ba là các blockchains được cấp phép. Các blockchain được phép tạo ra một túi hỗn hợp giữa các blockchain công khai và riêng tư. Bất kỳ ai tham gia vào mạng được cấp phép sau khi xác minh phù hợp về danh tính. Phân bổ các quyền được chọn và chỉ định để thực hiện một số hoạt động nhất định trên mạng.
Các blockchains như vậy được xây dựng để chúng cấp các quyền đặc biệt cho mỗi người tham gia. Điều này cho phép người tham gia có khả năng đọc, truy cập và ghi thông tin trên các blockchains.
Các doanh nghiệp đang ngày càng lựa chọn các mạng blockchain được phép. Điều này cho phép họ đặt các hạn chế một cách có chọn lọc.
Lời kết
Vậy có thể hiểu Blockchain và toàn bộ những kiến thức cần thiết của blockchain qua bài viết này. Giờ bạn có thể tìm hiểu thêm thông tin liên quan đến crypto qua các bài khác của ktsonchain nhé.
Nguồn: Tổng hợp