Blockchain là gì và nó hoạt động như thế nào?

Giới thiệu

Công nghệ chuỗi khối đã định hình lại cách thế giới lưu trữ và truyền tải thông tin. Ban đầu nó nổi tiếng là nền tảng của Bitcoin nhưng sau đó đã mở rộng ra xa hơn cả tiền điện tử. Ngày nay, công ty cung cấp các giải pháp trong lĩnh vực tài chính, chăm sóc sức khỏe, hậu cần, quản trị và nhiều lĩnh vực khác bằng cách cung cấp hệ thống phi tập trung, minh bạch và chống giả mạo để xử lý dữ liệu và giao dịch.

Blockchain là gì?

blockchain là sổ cái kỹ thuật số phân tán — về cơ bản là cơ sở dữ liệu được chia sẻ trên một mạng lưới máy tính thay vì được lưu trữ tại một vị trí trung tâm. Thông tin trên blockchain được nhóm thành các "khối" dữ liệu được liên kết mật mã theo thứ tự thời gian, tạo thành một "chuỗi" liên tục.

Do cấu trúc này, một khi dữ liệu được ghi lại và xác minh, việc sửa đổi hoặc xóa dữ liệu mà không có sự đồng thuận từ mạng lưới là gần như không thể. Tính bất biến này, kết hợp với việc không có cơ quan quản lý trung ương, cho phép người dùng giao dịch trực tiếp với nhau mà không cần thông qua các trung gian như ngân hàng hoặc trung tâm thanh toán bù trừ.

Mặc dù có nhiều dạng blockchain khác nhau với mức độ minh bạch khác nhau, kỳ hạn này thường đề cập đến các mạng công cộng phi tập trung ghi lại các giao dịch tiền điện tử .

Các tính năng và ưu điểm cốt lõi

• Phân quyền: Dữ liệu được lưu trữ và duy trì trên nhiều máy tính độc lập (nút), giúp giảm thiểu nguy cơ bị tấn công hoặc lỗi tại một điểm.

• Tính minh bạch: Blockchain công khai giúp mọi người có thể nhìn thấy mọi dữ liệu giao dịch, thúc đẩy sự tin cậy thông qua xác minh mở.

• Tính bất biến: Khi một khối đã được xác nhận, nội dung của khối đó không thể thay đổi nếu không có sự đồng ý của phần lớn mạng lưới.

• Bảo vệ: Các kỹ thuật mã hóa và thuật toán đồng thuận bảo vệ sổ cái khỏi những thay đổi trái phép.

• Hiệu quả: Bằng cách loại bỏ các bên trung gian, blockchain có thể tạo điều kiện cho các giao dịch ngang hàng nhanh hơn và rẻ hơn.

Hiểu về phân quyền

Phân quyền có nghĩa là quyền ra quyết định và quyền kiểm soát được phân bổ giữa những người tham gia mạng lưới thay vì tập trung vào một tổ chức. Mỗi nút mạng đều giúp xác minh và ghi lại các giao dịch, đảm bảo không có thực thể nào có thể thao túng hệ thống. Mô hình quản trị phân tán này là một trong những cải tiến quan trọng giúp phân biệt blockchain với các hệ thống tập trung truyền thống.

Blockchain hoạt động như thế nào

blockchain hoạt động như một sổ cái chung ghi lại các giao dịch đã được xác minh theo thời gian thực. Khi một người dùng gửi tài sản kỹ thuật số cho người dùng khác, giao dịch sẽ được truyền đến mạng. Các nút xác minh dữ liệu một cách độc lập và sau khi xác thực, nhóm dữ liệu đó với các giao dịch khác để tạo thành một khối mới.

Mỗi khối bao gồm:

• Dữ liệu giao dịch

• Dấu thời gian

• Một hàm băm mật mã duy nhất

• Băm của khối trước đó

Các liên kết mật mã này kết nối các khối theo trình tự, đảm bảo rằng việc thay đổi một khối sẽ yêu cầu thay đổi tất cả các khối tiếp theo — một nhiệm vụ gần như bất khả thi.

Các thuật toán đồng thuận, chẳng hạn như Bằng chứng công việc (PoW) hoặc Bằng chứng cổ phần (PoS), xác định cách các nút đồng ý về tính hợp lệ của các giao dịch trước khi một khối được thêm vào chuỗi.

Bất kỳ ai cũng có thể xem nội dung của blockchain thông qua các công cụ gọi là trình khám phá khối, giúp theo dõi mọi giao dịch — kể cả khối "genesis" đầu tiên.

Mật mã trong Blockchain

Công nghệ mã hóa đảm bảo dữ liệu blockchain luôn an toàn và có thể xác minh được. Một thành phần cơ bản là hàm băm, chuyển đổi dữ liệu đầu vào thành chuỗi ký tự có độ dài cố định. Ngay cả sự thay đổi nhỏ nhất trong đầu vào cũng làm thay đổi đáng kể đầu ra băm — một đặc tính được gọi là "hiệu ứng lở tuyết". Bitcoin sử dụng thuật toán băm SHA-256, có khả năng chống va chạm (hai đầu vào tạo ra cùng một đầu ra) và không thể đảo ngược để hiển thị dữ liệu gốc.

Một khái niệm quan trọng khác là mật mã khóa công khai (mã hóa không đối xứng). Mỗi người dùng có:

• Khóa riêng (được giữ bí mật) được sử dụng để ký giao dịch

• Khóa công khai (được chia sẻ công khai) được người khác sử dụng để xác minh các giao dịch đó

Hệ thống này đảm bảo rằng chỉ có chủ sở hữu hợp pháp mới có thể ủy quyền cho giao dịch, trong khi bất kỳ ai cũng có thể tự mình xác nhận tính xác thực của giao dịch.

Các loại mạng lưới Blockchain

Blockchain công khai

Hệ thống mở, không cần cấp phép, nơi bất kỳ ai cũng có thể tham gia, xem giao dịch và đóng vai trò là người xác thực. Ví dụ: Bitcoin, Ethereum.

Blockchain riêng tư

Mạng hạn chế do một tổ chức duy nhất quản lý, thường được sử dụng cho các hoạt động kinh doanh nội bộ. Quyền truy cập bị hạn chế và quản lý tập trung.

Chuỗi khối liên minh

Mạng lưới được quản lý chung bởi nhiều tổ chức. Việc quản lý được chia sẻ và các quy tắc tham gia phụ thuộc vào thỏa thuận của liên minh. Họ kết hợp các khía cạnh của cả hệ thống công và tư.

Các trường hợp sử dụng phổ biến

1. Tiền điện tử: Ứng dụng ban đầu của blockchain — cho phép giao dịch tài chính ngang hàng, không biên giới mà không cần ngân hàng.

2. Hợp đồng thông minh: Các thỏa thuận tự thực hiện được mã hóa trên blockchain, tạo thành xương sống của các ứng dụng phi tập trung (DApp) và nền tảng DeFi.

3. Mã hóa: Chuyển đổi tài sản thực tế như bất động sản hoặc tác phẩm nghệ thuật thành mã thông báo kỹ thuật số có thể giao dịch, mở khóa tính thanh khoản và quyền sở hữu một phần.

4. Nhận dạng số: ID an toàn, có thể xác minh giúp bảo vệ quyền riêng tư và giảm tình trạng trộm cắp danh tính.

5. Hệ thống bỏ phiếu: Hồ sơ bầu cử minh bạch, chống giả mạo giúp loại bỏ tình trạng bỏ phiếu trùng lặp và gian lận.

6. Quản lý chuỗi cung ứng: Theo dõi hàng hóa theo thời gian thực từ khâu sản xuất đến giao hàng, đảm bảo tính xác thực và giảm thiểu tình trạng thiếu hiệu quả.