Blockchain là gì?
Blockchain là một cơ sở dữ liệu độc đáo thường được gọi là sổ cái kỹ thuật số phi tập trung, trong đó dữ liệu được duy trì tập thể bởi các máy tính phân tán trên toàn cầu. Dữ liệu trong blockchain được lưu trữ dưới dạng khối và được bảo vệ thông qua các kỹ thuật mật mã, được sắp xếp theo thứ tự thời gian.
Các mô hình blockchain sớm nhất có từ đầu những năm 1990 khi các nhà khoa học máy tính và vật lý sử dụng các kỹ thuật mã hóa để đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu. Nghiên cứu này đã truyền cảm hứng cho nhiều chuyên gia và người đam mê, cuối cùng dẫn đến việc tạo ra loại tiền điện tử đầu tiên dựa trên công nghệ blockchain. Kể từ đó, các ứng dụng của công nghệ blockchain liên tục mở rộng, với ngày càng nhiều người bắt đầu sử dụng tiền điện tử.
Mặc dù công nghệ blockchain chủ yếu được sử dụng để ghi lại các giao dịch tiền kỹ thuật số nhưng phạm vi ứng dụng của nó rất rộng và cũng có thể được sử dụng để ghi lại nhiều loại dữ liệu kỹ thuật số khác nhau.
Phi tập trung trong Blockchain là gì?
Phân cấp trong blockchain có nghĩa là quyền kiểm soát và ra quyết định được phân bổ giữa những người dùng thay vì do một thực thể duy nhất nắm giữ, chẳng hạn như chính phủ hoặc tập đoàn. Mô hình này đặc biệt hiệu quả khi cần phối hợp với người lạ hoặc đảm bảo tính bảo mật và toàn vẹn của dữ liệu.
Trong mạng lưới blockchain phi tập trung, không có cơ quan trung ương hoặc trung gian nào kiểm soát dữ liệu hoặc luồng giao dịch. Thay vào đó, các giao dịch được xác minh và ghi lại bởi một mạng lưới máy tính phân tán, được gọi là các nút, cùng nhau duy trì tính toàn vẹn của mạng.
Khi thảo luận về công nghệ blockchain, nó thường không chỉ là một cơ sở dữ liệu. Blockchain cũng hỗ trợ các ứng dụng như tiền điện tử và mã thông báo không thể thay thế, cho phép mọi người cộng tác và giao dịch mà không cần dựa vào các cơ quan trung ương.
Blockchain hoạt động như thế nào?
Về cơ bản, blockchain là một sổ cái kỹ thuật số ghi lại các giao dịch giữa hai bên một cách an toàn, với các bản ghi không thể thay đổi. Dữ liệu giao dịch được ghi lại bởi một mạng lưới máy tính chuyên dụng (nút) phân tán trên toàn cầu.
Khi người dùng khởi tạo giao dịch, chẳng hạn như gửi tiền điện tử cho người dùng khác, giao dịch sẽ được phát đến mạng. Mỗi nút xác nhận tính hợp lệ của giao dịch bằng cách xác minh chữ ký số và dữ liệu giao dịch khác.
Sau khi xác minh, giao dịch được thêm vào một Block cùng với các giao dịch đã xác minh khác. Các khối được kết nối với nhau thông qua các phương pháp mật mã, tạo thành blockchain. Quá trình xác minh giao dịch và thêm Block dựa trên các cơ chế Consensus , một bộ quy tắc được thiết kế để đảm bảo rằng các nút trong mạng đồng ý về trạng thái của blockchain và tính hợp lệ của các giao dịch.
Mật mã học rất quan trọng để duy trì hồ sơ giao dịch an toàn, minh bạch và chống giả mạo trong blockchain. Ví dụ, băm là phương pháp mật mã thiết yếu chuyển đổi dữ liệu đầu vào tùy ý thành chuỗi có độ dài cố định.
Các hàm Hash được sử dụng trong blockchain thường có khả năng chống va chạm, nghĩa là khả năng dữ liệu khác nhau tạo ra cùng một giá trị Hash là cực kỳ thấp. Ngoài ra, một thay đổi nhỏ trong đầu vào sẽ dẫn đến đầu ra khác biệt đáng kể, một hiện tượng được gọi là hiệu ứng tuyết lở.
Hàm Hash và bảo mật trong Blockchain
Lấy hàm Hash SHA256 được Bitcoin sử dụng làm ví dụ, việc thay đổi trường hợp dữ liệu đầu vào dẫn đến những thay đổi đáng kể trong đầu ra. Vì hàm Hash là một chiều nên không thể đảo ngược dữ liệu đầu vào gốc từ đầu ra Hash , đảm bảo an toàn dữ liệu.
Tính bất biến của dữ liệu đầu vào
Mỗi Block trong blockchain chứa Hash của Block trước đó, tạo thành một chuỗi vững chắc. Để thay đổi một Block cụ thể, tất cả các khối tiếp theo phải được thay đổi đồng thời. Điều này không chỉ khó khăn về mặt kỹ thuật mà còn tốn kém.
Ứng dụng của mật mã khóa công khai
Một kỹ thuật mã hóa khác được sử dụng rộng rãi trong blockchain là mã hóa khóa công khai, còn được gọi là mã hóa bất đối xứng. Công nghệ này giúp thiết lập các giao dịch an toàn và có thể xác minh giữa người dùng.
Đây là cách thức hoạt động: mỗi người dùng có một cặp khóa duy nhất, một khóa riêng phải được giữ bí mật và một khóa công khai có thể được chia sẻ. Khi người dùng khởi tạo giao dịch, họ ký bằng khóa riêng của mình, tạo ra chữ ký số. Những người dùng khác có thể xác minh tính hợp lệ của chữ ký số này bằng Khóa công khai. Phương pháp này đảm bảo tính bảo mật của giao dịch, vì chỉ holder khóa riêng hợp pháp mới có thể ủy quyền cho giao dịch, trong khi bất kỳ ai cũng có thể sử dụng khóa công khai để xác minh.
Tính minh bạch
Một tính năng quan trọng khác của blockchain là tính minh bạch của nó. Thông thường, bất kỳ ai cũng có thể xem tất cả dữ liệu blockchain, bao gồm thông tin giao dịch và Block , trên trình khám phá blockchain công khai. Ví dụ, người dùng có thể tra cứu mọi giao dịch được ghi lại trên mạng để xem mã định danh của người gửi và người nhận, số tiền chuyển và thông tin về tất cả những người nắm giữ có liên quan. Ngoài ra, tất cả các giao dịch lịch sử có thể được truy ngược lại Genesis Block.
Cơ chế Consensus là gì?
Cơ chế Consensus là một quy trình cho phép người dùng hoặc máy tính phối hợp trong một môi trường phân tán. Nó đảm bảo rằng tất cả những người tham gia trong hệ thống có thể đồng ý về một sự kiện, ngay cả khi một số người tham gia không đồng ý. Cơ chế Consensus đảm bảo rằng tất cả các nút trong mạng đều có cùng một bản sao của sổ cái, ghi lại tất cả các giao dịch. Vì không có cơ quan trung ương nào xác minh các giao dịch và duy trì tính toàn vẹn của mạng, nên cơ chế Consensus rất quan trọng đối với blockchain.
Khi nhiều nút lưu trữ các bản sao của dữ liệu blockchain, các thách thức phát sinh liên quan đến tính nhất quán của dữ liệu và các nút độc hại. Để giải quyết vấn đề này, nhiều cơ chế Consensus khác nhau quyết định cách các nút mạng đạt được Consensus. Dưới đây là các loại cơ chế Consensus chính.
Bằng chứng công việc
Bằng chứng công việc (PoW) là một cơ chế Consensus được nhiều mạng lưới blockchain sử dụng để xác thực giao dịch và duy trì tính toàn vẹn của blockchain, và đây là cơ chế ban đầu được Bitcoin áp dụng.
Trong cơ chế PoW, Thợ đào cạnh tranh để giải quyết các bài toán phức tạp để thêm Block tiếp theo vào blockchain. Thợ đào đầu tiên giải thành công bài toán sẽ nhận được phần thưởng là tiền điện tử. Để giải quyết các bài toán này, Thợ đào cần có sức mạnh tính toán đáng kể, tiêu tốn nhiều tài nguyên và năng lượng.
Bằng chứng Stake
Proof of Stake (PoS) là một cơ chế Consensus được thiết kế để giải quyết những thiếu sót của Proof of Work. Trong hệ thống PoS, Thợ đào không xác thực giao dịch và thêm khối mới bằng cách giải các bài toán; thay vào đó, họ được chọn làm người xác thực dựa trên số lượng tiền điện tử mà họ đã đặt cược trong mạng.
Người xác thực và vai trò của họ trong quá trình Consensus
Người xác thực phải nắm giữ một lượng tiền điện tử nhất định làm tài sản thế chấp để tham gia vào quá trình Consensus . Dựa trên tài sản được đặt cược của mình, người xác thực được chọn ngẫu nhiên để tạo các khối mới và xác minh các giao dịch. Họ kiếm được phí giao dịch như phần thưởng cho việc tạo các khối mới, khuyến khích họ duy trì lợi ích của mạng lưới.
Các cơ chế Consensus phổ biến khác
Ngoài Proof of Work và Proof of Stake, còn có một số thuật toán Consensus khác. Một số thuật toán kết hợp các tính năng của cả hai, trong khi một số khác áp dụng các phương pháp hoàn toàn khác nhau.
Bằng chứng Stake được ủy quyền
Bằng chứng Stake được ủy quyền (DPoS) tương tự như cơ chế Stake , nhưng không phải tất cả các trình xác thực đều đủ điều kiện để tạo khối mới. Trong cơ chế này, người nắm giữ Token bầu một nhóm nhỏ đại diện để tạo khối mới thay mặt họ.
Bằng chứng về thẩm quyền
Trong cơ chế Proof of Authority (PoA), người xác thực được lựa chọn dựa trên danh tiếng hoặc danh tính của họ thay vì số lượng tiền điện tử mà họ nắm giữ. Độ tin cậy của người xác thực là cơ sở để lựa chọn họ, nhưng họ có thể bị xóa khỏi mạng nếu họ tham gia vào các hoạt động độc hại.
Ưu điểm của Blockchain
- Phân cấp
Bản chất phi tập trung của blockchain loại bỏ nguy cơ kiểm soát hoặc lỗi ở một điểm duy nhất, khiến nó an toàn hơn và hiệu quả hơn trong việc chống lại các cuộc tấn công và vi phạm dữ liệu.
- Tính minh bạch
Các giao dịch trên blockchain đều được tất cả người tham gia nhìn thấy, giúp theo dõi và xác minh độ chính xác của giao dịch.
- Sự bất biến
Một khi giao dịch được ghi lại trên blockchain, nó không thể bị thay đổi hoặc xóa. Blockchain tạo ra một bản ghi giao dịch vĩnh viễn mà bất kỳ ai có quyền truy cập vào mạng đều có thể xác minh. Điều này trái ngược hoàn toàn với các đặc điểm giao dịch có thể hủy ngang của các hệ thống truyền thống.
- Hiệu quả cao
Vì blockchain loại bỏ nhu cầu về các trung gian như ngân hàng nên quá trình giao dịch diễn ra nhanh hơn và hiệu quả hơn.
- Phí thấp hơn
Bằng cách loại bỏ các trung gian và tự động hóa quy trình, blockchain có thể giảm chi phí giao dịch và cải thiện hiệu quả hoạt động cho doanh nghiệp.
- Sự thiếu tin tưởng
Công nghệ Blockchain đạt được tính minh bạch trong giao dịch, cho phép những người tham gia mạng xác minh và xác nhận giao dịch mà không cần thông qua trung gian.
Các loại mạng lưới Blockchain
- Blockchain công khai
Blockchain công khai là một mạng lưới phi tập trung mà bất kỳ ai cũng có thể truy cập. Các mạng lưới này thường là mã nguồn mở và minh bạch, cho phép người dùng truy cập và sử dụng mà không cần xin phép. Nhiều loại tiền điện tử nổi tiếng, chẳng hạn như Bitcoin và Ethereum, thuộc loại này.
- Blockchain riêng tư
Các blockchain riêng tư không mở cho công chúng và thường được vận hành bởi một thực thể duy nhất (chẳng hạn như một công ty) cho các mục đích nội bộ. Các blockchain này hoạt động trong một môi trường được cấp phép, thiết lập các quy tắc để xem và ghi dữ liệu. Mặc dù các blockchain riêng tư không có các đặc điểm của phi tập trung, nhưng chúng có thể được phân phối, vì nhiều nút duy trì các bản sao của blockchain trên các máy tương ứng của chúng.
- Consortium Blockchain
Consortium Blockchain là mạng lưới kết hợp các tính năng của cả blockchain công khai và riêng tư. Trong mô hình này, nhiều tổ chức cùng nhau tạo và quản lý một blockchain chung. Tùy thuộc vào nhu cầu của các thành viên liên minh, các mạng lưới này có thể được cấu hình là mở hoặc đóng.
Không giống như các hệ thống công cộng nơi bất kỳ ai cũng có thể xác thực các khối, các trình xác thực trong Consortium Blockchain được thực hiện chung bởi nhiều người tham gia ngang hàng thay vì được chỉ định bởi một thực thể duy nhất. Các quy tắc của hệ thống rất linh hoạt: khả năng hiển thị của chuỗi có thể được giới hạn đối với các trình xác thực, mở cho người dùng được ủy quyền hoặc thậm chí hiển thị cho tất cả mọi người. Miễn là các trình xác thực có thể đạt được Consensus, các quy tắc có thể dễ dàng được điều chỉnh. Với điều kiện là phần lớn những người tham gia tuân thủ các quy tắc đã thiết lập, hoạt động của hệ thống sẽ không gặp phải vấn đề gì.
- Công dụng của Blockchain
Mặc dù công nghệ blockchain vẫn đang trong giai đoạn phát triển, nhưng nó đã chứng minh được các ứng dụng tiềm năng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Các ứng dụng chính của công nghệ blockchain hiện nay bao gồm:
- Tiền điện tử
Công nghệ chuỗi khối ban đầu được tạo ra để hỗ trợ sự phát triển của tiền điện tử, sử dụng chuỗi khối như một sổ cái an toàn và phi tập trung để ghi lại các giao dịch.
- Nhận dạng số
Blockchain có thể được sử dụng để tạo ra danh tính kỹ thuật số an toàn và chống giả mạo, giúp xác minh thông tin cá nhân và dữ liệu nhạy cảm khác. Ứng dụng này đặc biệt quan trọng vì thông tin cá nhân và tài sản ngày càng được chuyển trực tuyến.
- Bỏ phiếu
Bằng cách ghi lại thông tin bỏ phiếu trên Tamper-Proof Ledger, công nghệ blockchain có thể thiết lập một hệ thống bỏ phiếu an toàn và minh bạch, ngăn ngừa gian lận bầu cử và đảm bảo tính toàn vẹn của quá trình bỏ phiếu.
- Quản lý chuỗi cung ứng
Công nghệ chuỗi khối có thể được sử dụng để ghi lại tất cả các giao dịch trong chuỗi cung ứng. Mỗi giao dịch có thể được ghi lại trên chuỗi khối dưới dạng các khối, tạo ra một bản ghi bất biến và minh bạch về toàn bộ quy trình chuỗi cung ứng.
- Hợp đồng thông minh
Hợp đồng thông minh là hợp đồng tự thực hiện, tự động thực hiện hành động khi đáp ứng các điều kiện cụ thể. Công nghệ chuỗi khối tạo ra và thực hiện hợp đồng thông minh theo cách an toàn và phi tập trung, cho thấy tiềm năng đáng kể trong lĩnh vực Các ứng dụng phi tập trung (DAPPS) và Các tổ chức tự trị phi tập trung (DAO).
Phần kết luận
Công nghệ chuỗi khối cung cấp một cách an toàn và minh bạch để ghi lại các giao dịch và lưu trữ dữ liệu, có khả năng tăng cường sự tin cậy và bảo mật trong thế giới kỹ thuật số, có khả năng chuyển đổi nhiều ngành công nghiệp.
Cho dù là cho phép giao dịch ngang hàng, tạo ra các loại tài sản kỹ thuật số mới hay thúc đẩy phát triển Các ứng dụng phi tập trung (DAPPS), công nghệ blockchain mở ra một kỷ nguyên mới đầy khả năng. Khi công nghệ tiếp tục phát triển và các ứng dụng mở rộng, các trường hợp sử dụng sáng tạo và chuyển đổi hơn chắc chắn sẽ xuất hiện trong tương lai.
Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm
Nội dung này được cung cấp theo dạng "nguyên trạng" chỉ nhằm mục đích thông tin và giáo dục chung, không có bất kỳ tuyên bố hay bảo đảm nào. Nội dung này không được hiểu là lời khuyên về tài chính, pháp lý hay chuyên môn, cũng không nhằm mục đích chứng thực cho bất kỳ sản phẩm hay dịch vụ cụ thể nào. Nên tìm kiếm sự hướng dẫn từ các cố vấn chuyên môn đủ tiêu chuẩn. Nếu bài viết này bao gồm các đóng góp từ bên thứ ba, thì ý kiến được nêu là của những người đóng góp và không nhất thiết đại diện cho quan điểm của Venkate Academy. Vui lòng tham khảo tuyên bố từ chối trách nhiệm đầy đủ của chúng tôi để biết thêm chi tiết. Giá tài sản kỹ thuật số có thể dao động đáng kể. Giá trị khoản đầu tư của bạn có thể tăng hoặc giảm và bạn có thể không thu hồi được số tiền đã đầu tư ban đầu. Bạn hoàn toàn chịu trách nhiệm về các lựa chọn đầu tư của mình và Venkate Academy không chịu trách nhiệm về bất kỳ khoản lỗ nào mà bạn có thể gặp phải. Tài liệu này không được coi là lời khuyên về tài chính, pháp lý hay chuyên môn. Để biết thêm thông tin, vui lòng tham khảo Điều khoản sử dụng và Cảnh báo rủi ro của chúng tôi.
