Công nghệ Blockchain là gì? Công dụng của Blockchain

1. Blockchain là gì?

 

Blockchain là một hệ thống cơ sở dữ liệu phân tán, cho phép ghi lại và lưu trữ dữ liệu tài sản kỹ thuật số trên các khối một cách minh bạch và không thể thay đổi. Các khối này liên kết với nhau thông qua mật mã hàm băm (hash) và được sắp xếp theo trình tự thời gian, tạo thành một chuỗi (chain).

 

Công nghệ này còn được gọi là công nghệ sổ cái phân tán phi tập trung (Distributed Ledger Technology - DLT) vì không bị kiểm soát bởi bất kỳ cơ quan hay bên trung gian nào.

 

2. Lịch sử ra đời của Blockchain

 

Ý tưởng về blockchain được giới thiệu vào đầu những năm 1990 bởi hai nhà nghiên cứu Stuart Haber và W. Scott Stornetta. Tuy nhiên, đến cuối năm 2008, Satoshi Nakamoto đã công bố tài liệu white paper giới thiệu hệ thống tiền điện tử ngang hàng P2P mang tên Bitcoin, từ đó mô hình hoạt động của blockchain được thiết lập rõ ràng hơn.

 

Vào ngày 03/01/2009, khối đầu tiên của blockchain Bitcoin được khai thác bởi Satoshi Nakamoto, với phần thưởng khối là 50 Bitcoin. Giao dịch Bitcoin đầu tiên diễn ra vào ngày 12/01/2009, khi Satoshi gửi 10 BTC cho Hal Finney, một nhà phát triển phần mềm tại Hoa Kỳ.

 

Blockchain ra đời nhằm giải quyết các hạn chế trong giao dịch truyền thống, loại bỏ vấn đề chi tiêu hai lần (double spending) và sự cần thiết của bên trung gian như ngân hàng hay dịch vụ thanh toán.

 

3. Cấu trúc của Blockchain

 

Blockchain bao gồm các "block" liên kết với nhau tạo thành một "chain". Mỗi block chứa dữ liệu giao dịch và được mở rộng theo thời gian. Cấu trúc của mỗi block bao gồm:

• Block Header (Tiêu đề khối): Chứa mã hash của khối trước đó, thời gian khởi tạo khối (timestamp), nonce và merkle root.

• Previous Hash: Mã hàm băm của khối trước đó.

• Timestamp: Thời gian khởi tạo khối.

• Nonce: Một số duy nhất được sử dụng trong quá trình khai thác khối để tạo ra giá trị hash phù hợp.

• Merkle Root: Giá trị hash cuối cùng của quá trình ghép cặp và hashing các giao dịch trong Merkle Tree.

• Hash (hàm băm) là một chuỗi ký tự được mã hoá từ các thông tin đầu vào đã xác định sẵn, sử dụng công nghệ hàm băm mật mã học (cryptographic hash function).

 

4. Cách hoạt động của Blockchain

 

Quy trình xử lý giao dịch trên blockchain diễn ra như sau:

• Yêu cầu giao dịch: Người dùng yêu cầu thực hiện giao dịch, thông tin giao dịch được ghi lại và gửi đến các node để chờ xác thực.

• Xác thực giao dịch: Các node trong hệ thống xác thực thông tin giao dịch theo thuật toán đồng thuận.

• Lưu trữ giao dịch: Giao dịch đã xác thực được lưu trữ trong một khối (block).

• Thêm khối vào chuỗi: Khối mới được thêm vào chuỗi bằng cách kết nối mã hash của khối mới với mã hash của khối trước đó, tạo thành một chuỗi khối (blockchain). 

• Khối đầu tiên không có khối trước đó nên có mã hash là chuỗi số 0, được gọi là khối nguyên thuỷ hay Genesis Block.

 

5. Đặc điểm của công nghệ Blockchain

 

Blockchain ra đời để khắc phục các hạn chế trong hệ thống giao dịch truyền thống, do đó nó sở hữu các đặc điểm sau:

• Phi tập trung: Không bị kiểm soát bởi bất kỳ cơ quan hay tổ chức nào, hoạt động dựa trên các thuật toán và node xác thực.

• Phân tán: Mạng lưới được duy trì bởi các node trên toàn cầu, phân tán sức mạnh tính toán để đảm bảo hiệu quả.

• Bất biến: Dữ liệu đã ghi vào blockchain không thể bị thay đổi hoặc sửa chữa.

• Bảo mật: Sử dụng công nghệ mật mã học để mã hoá dữ liệu, đảm bảo an toàn thông tin.

• Minh bạch: Thông tin giao dịch được công khai, cho phép kiểm tra và truy xuất lịch sử giao dịch.

• Không cần tin cậy: Hoạt động dựa trên các node xác thực giao dịch tự động, không cần sự tin tưởng giữa các bên tham gia.

 

Thuật toán đồng thuận trong Blockchain

• Thuật toán đồng thuận là cơ chế để các node trong mạng lưới đạt được sự đồng thuận về trạng thái của blockchain. Một số thuật toán đồng thuận phổ biến bao gồm:

• Proof of Work (PoW): Thợ đào sử dụng sức mạnh máy tính để giải các bài toán tạo ra mã hash, giành quyền xác thực giao dịch và tạo khối mới.

• Proof of Stake (PoS): Người dùng đặt cược lượng coin/token để giành quyền trở thành node xác thực giao dịch và tạo khối.

• Delegated Proof of Stake (DPoS): Người sở hữu token bỏ phiếu chọn và uỷ quyền cho node thực hiện việc xác minh giao dịch.

• Proof of Authority (PoA): Dựa trên danh tính và danh tiếng của người tham gia thay vì giá trị token họ nắm giữ.

 

Công nghệ blockchain đã trải qua nhiều giai đoạn phát triển với sự ra đời của nhiều ứng dụng khác nhau:

• Blockchain 1.0 - Tiền tệ: Phiên bản đầu tiên, ứng dụng trong lĩnh vực tiền tệ như Bitcoin.

• Blockchain 2.0 - Hợp đồng thông minh: Ứng dụng hợp đồng thông minh (smart contract) để tự động hoá các giao dịch, ví dụ như Ethereum.

• Blockchain 3.0 - Ứng dụng phi tập trung: Phát triển các ứng dụng phi tập trung (dApp) hoạt động độc lập trên mạng lưới blockchain.

• Blockchain 4.0 - Công nghiệp: Ứng dụng blockchain vào các lĩnh vực công nghiệp, kinh doanh và sản xuất thực tiễn.