Công nghệ blockchain là gì? Tìm hiểu về kỹ thuật blockchain

Bizfly Cloud

1925

18-01-2019

Blockchain là một trong những công nghệ phổ biến và thú vị nhất hiện nay. Mặc dù hầu hết mọi người đều không quá xa lạ với thuật ngữ này, nhưng không phải ai cũng hoàn toàn hiểu về công nghệ Blockchain là gì cũng như cơ chế hoạt động ra sao. Đó không chỉ là khái niệm cơ bản mà tiền điện tử hoạt động mà còn nhiều hơn thế nữa. Hãy cùng Bizfly Cloud tìm hiểu chi tiết hơn trong bài viết dưới đây nhé!

Tìm hiểu công nghệ blockchain

Blockchain là một Công nghệ sổ cái phân tán (Distributed ledger technology - DLT), một hệ thống kỹ thuật số để ghi lại các giao dịch và dữ liệu liên quan ở nhiều nơi cùng một lúc. Mỗi máy tính trong mạng blockchain duy trì một bản sao của sổ cái để ngăn chặn một điểm lỗi duy nhất và tất cả các bản sao đều được cập nhật và xác thực đồng thời. Mục tiêu của blockchain là cho phép thông tin kỹ thuật số được ghi lại và phân phối, nhưng không thể bị thay đổi, tấn công hoặc thao túng. Điều này đồng nghĩa với việc nếu một khối trong một chuỗi bị thay đổi, chắc chắn nó đã bị giả mạo.

Blockchain là một hệ thống kỹ thuật số để ghi lại các giao dịch và dữ liệu liên quan ở nhiều nơi

Blockchain là một công nghệ đặc biệt hứa hẹn và mang tính cách mạng vì nó giúp giảm thiểu rủi ro bảo mật, ngăn chặn gian lận và mang lại sự minh bạch. Tiền điện tử Bitcoin, ra mắt vào năm 2009, là ứng dụng phổ biến đầu tiên sử dụng thành công blockchain. Kể từ đó công nghệ blockchain đã phát triển để trở thành một giải pháp quản lý cho tất cả các loại ngành công nghiệp toàn cầu. Ngày nay, bạn có thể tìm thấy công nghệ blockchain mang lại sự minh bạch cho chuỗi cung ứng thực phẩm, bảo mật dữ liệu chăm sóc sức khỏe, đổi mới trò chơi và thay đổi tổng thể cách chúng ta xử lý dữ liệu và quyền sở hữu trên quy mô lớn.

Blockchain mang tính cách mạng vì nó giúp giảm thiểu rủi ro bảo mật, ngăn chặn gian lận

3 công nghệ chủ chốt trong kỹ thuật blockchain

1. Công nghệ sổ cái phân tán (Distributed ledger technology)

Sổ cái phân tán là cơ sở dữ liệu được chia sẻ trong mạng blockchain lưu trữ các giao dịch. Sổ cái phân tán sử dụng các máy tính độc lập (gọi là node hay nút) để ghi, chia sẻ và đồng bộ hóa các giao dịch trong sổ cái điện tử tương ứng của chúng, thay vì giữ dữ liệu tập trung như trong sổ cái truyền thống.

2. Bản ghi bất biến (Immutable records)

Không người tham gia nào có thể thay đổi hoặc giả mạo giao dịch sau khi giao dịch đó được ghi vào sổ cái được chia sẻ. Nếu bản ghi giao dịch có lỗi, một giao dịch mới phải được thêm vào để khắc phục lỗi và khi đó cả hai giao dịch đều hiển thị.

3. Hợp đồng thông minh (Smart contracts)

Hợp đồng thông minh thường được sử dụng để tự động hóa việc thực hiện một thỏa thuận để tất cả những người tham gia có thể chắc chắn ngay lập tức về kết quả mà không cần sự tham gia của bên trung gian hoặc mất thời gian. Nó cũng có thể tự động hóa quy trình làm việc, kích hoạt hành động tiếp theo khi các điều kiện được đáp ứng.

Các phiên bản của blockchain

Có 4 phiên bản blockchain:

1. Public Blockchains

Public Blockchain là mạng máy tính mở, phi tập trung, có thể truy cập được cho bất kỳ ai muốn yêu cầu hoặc xác thực giao dịch (kiểm tra độ chính xác). Những người miner (thợ đào) xác thực giao dịch sẽ nhận được phần thưởng. Các Public Blockchain sử dụng cơ chế đồng thuận PoS (proof of stake ) và PoW (proof of work).

2. Private Blockchains

Private blockchain là các mạng đóng với quyền truy cập hạn chế, cần có sự cho phép của quản trị viên hệ thống. Chúng thường được quản lý bởi một thực thể, tập trung.

3. Permissioned blockchain

Các doanh nghiệp thiết lập một blockchain riêng thường sẽ thiết lập một mạng Permissioned blockchain (mạng blockchain được cấp phép). Tuy nhiên các public blockchain cũng có thể được cấp phép. Điều này đặt ra các hạn chế về những người được phép tham gia vào mạng và giao dịch nào. Người tham gia cần nhận được lời mời hoặc sự cho phép để tham gia.

4. Consortium Blockchain

Nhiều tổ chức có thể chia sẻ trách nhiệm duy trì một chuỗi khối. Các tổ chức được chọn trước này xác định ai có thể gửi giao dịch hoặc truy cập dữ liệu. Một chuỗi khối liên hợp (Consortium Blockchain) là lý tưởng cho kinh doanh khi tất cả những người tham gia cần được cấp phép và có trách nhiệm chung đối với chuỗi khối.

Ưu, nhược điểm của công nghệ blockchain

1. Ưu điểm

• Độ chính xác được cải thiện nhờ loại bỏ sự tham gia của con người vào quá trình xác minh
• Giảm thiểu chi phí và thời gian nhờ loại bỏ xác minh của bên thứ ba
• Tính chất phi tập trung làm cho việc giả mạo trở nên khó hơn
• Giao dịch an toàn, bảo mật và hiệu quả
• Công nghệ minh bạch
• Chuyển khoản nhanh chóng

2. Nhược điểm

• Chi phí năng lượng cao, tạo ra một gánh nặng carbon lớn cho môi trường.
• Giới hạn các giao dịch mỗi giây
• Tiềm năng cho hoạt động bất hợp pháp, nguy cơ mất tài sản
• Giới hạn lưu trữ dữ liệu, không thể mở rộng
• Chưa có hành lang pháp lý rõ ràng

Blockchain hoạt động như thế nào?

Blockchain hoạt động thông qua một quy trình nhiều bước xảy ra như sau:

1. Người tham gia được ủy quyền sẽ input một giao dịch, giao dịch này phải được xác thực bởi công nghệ.

2. Hành động trên tạo ra một “khối” đại diện cho giao dịch hoặc dữ liệu cụ thể đó.

3. Khối được gửi đến mọi nút máy tính trong mạng.

4. Các nút được ủy quyền xác minh giao dịch và thêm khối vào “chuỗi khối” hiện có. (Các nút trong mạng blockchain công cộng được gọi là thợ đào; họ thường được trả tiền cho nhiệm vụ này - thường trong một quy trình được gọi là Proof of Work, hoặc PoW - thường ở dạng tiền điện tử)

5. Bản cập nhật được phân phối trên toàn mạng, giúp hoàn tất giao dịch.

Các bước này diễn ra gần với thời gian thực và liên quan đến một loạt các yếu tố.

Một sổ cái blockchain bao gồm hai loại bản ghi, các giao dịch riêng lẻ và các khối. Khối đầu tiên bao gồm tiêu đề và dữ liệu liên quan đến các giao dịch diễn ra trong một khoảng thời gian nhất định. Timestamp của khối được sử dụng để giúp tạo một chuỗi chữ và số được gọi là “hash” hay “băm”.

Sau khi khối đầu tiên được tạo, mỗi khối tiếp theo trong sổ cái sử dụng hàm băm của khối trước đó để tính hàm băm của chính nó.

Trước khi một khối mới có thể được thêm vào chuỗi, tính xác thực của nó phải được xác minh bằng một quy trình tính toán được gọi là xác nhận hoặc đồng thuận. Tại thời điểm này trong quy trình blockchain, phần lớn các nút trong mạng phải đồng ý rằng băm của khối mới đã được tính toán chính xác. Sự đồng thuận đảm bảo rằng tất cả các bản sao của sổ cái phân tán blockchain chia sẻ cùng một trạng thái.

Khi một khối đã được thêm vào, nó có thể được tham chiếu trong các khối tiếp theo, nhưng không thể thay đổi được.

Nếu ai đó cố gắng hoán đổi một khối, các băm cho các khối trước đó và sau đó cũng sẽ thay đổi và phá vỡ trạng thái được chia sẻ của sổ cái.

Khi sự đồng thuận không còn khả thi, các máy tính khác trong mạng sẽ biết rằng sự cố đã xảy ra và sẽ không có khối mới nào được thêm vào chuỗi cho đến khi sự cố được giải quyết.

Thông thường, khối bị lỗi sẽ bị loại bỏ và quá trình đồng thuận sẽ được lặp lại.

Xác định độ tin cậy trên môi trường trực tuyến

Niềm tin là một một khái niệm có tính rủi ro khi đánh giá giữa các bên. Trong thế giới kỹ thuật số, việc xác định niềm tin thường tập trung vào 2 yếu tố chứng minh danh tính (xác thực) và chứng minh quyền (ủy quyền). Nói một cách đơn giản hơn, chúng ta sẽ muốn biết, người đó có chính xác là người mà họ tự nhận không? Và họ có thể làm những việc họ cam kết hay không?

Đối với công nghệ blockchain, mã hóa khóa private key sẽ cung cấp một công cụ sở hữu mạnh mẽ, đáp ứng các yêu cầu xác thực. Sở hữu một một private key được gọi là chủ sở sở hữu. Phương pháp này cũng yêu cầu một người phải chia sẻ nhiều thông tin cá nhân hơn mức họ cần để trao đổi, do đó có thể xảy ra các sơ hở để tin tặc lợi dụng.

Xác thực thôi là không đủ. Việc ủy quyền - có đủ tiền, truyền phát đúng loại giao dịch, v.v. - cần một mạng lưới phân phối, bắt đầu với mạng ngang hàng peer-to-peer. Một mạng lưới phân tán nhằm giảm nguy cơ tham nhũng tập trung hoặc sập hệ thống.

Mạng phân tán này cũng phải cam kết bảo mật chặt chẽ và lưu trữ đầy đủ mạng lưới hồ sơ giao dịch. Việc ủy quyền giao dịch sẽ là kết quả được tạo ra khi toàn bộ mạng áp dụng các quy tắc được thiết kế từ trước đó (giao thức blockchain trên mạng). 

Xác thực và ủy quyền theo cách này cho phép các tương tác diễn ra trên môi trường kỹ thuật số mà không cần đến yếu tố niềm tin. Ngày nay, các doanh nhân trong các ngành công nghiệp trên khắp thế giới đã ý thực được rõ ràng hơn về sự phát triển này - mối ràng buộc kỹ thuật số  mới mẻ, mạnh mẽ và chặt chẽ là khả thi. Công nghệ block chain thường được xem là xương sống cho lớp giao dịch trong Internet, nền tảng của các giá trị trên mạng internet. 

Theo https://www.coindesk.com

>>> Xem thêm: Các ứng dụng cơ bản của công nghệ blockchain sẽ thay đổi cách thức con người giao tiếp và quản lý