Blockchain là gì và hoạt động ra sao? Blockchain ứng dụng như thế nào?

nhờ sự có mặt của blockchain mà một ngày nay sẽ có nhiều thay đổi rất lớn. Vậy công nghệ blockchain là gì và giúp ích như thế nào bài viết này sẽ cho bạn cái nhìn chính xác nhất.

Các lĩnh vực như tài chính, logistics, kế toán kiểm kê, ngân hàng, điện tử viễn thông,…nhờ sự có mặt của blockchain mà một ngày nay sẽ có nhiều thay đổi rất lớn. Vậy công nghệ blockchain là gì và giúp ích như thế nào bài viết này sẽ cho bạn cái nhìn chính xác nhất.

1. Blockchain là gì?

Blockchain được ví như một quyển số cái ghi chép lại các giao dịch thu chi kiểm kê của một công ty, đây là một công nghệ chuỗi – khối được hoạt động thông qua quá trình mã hóa phức tạp để thông tin dữ liệu có thể được lưu trữ và truyền tải bảo mật tốt nhất.

Khối này liên kết với khối khác và từng khối đều chứa dữ liệu thời gian được khởi tạo, một mã thời gian, thông tin giao dịch. Khi đã được mạng lưới phê duyệt thì sẽ không có cách nào thay đổi dữ liệu đó. Điều này được thiết kế nhằm khắc phục tình trạng chỉnh sửa dữ liệu và gian lận.

2. Ba loại công nghệ tạo nên Blockchain

Mật mã học: public key và hàm hash function được công nghệ blockchain lựa chọn sử dụng để giữ vai trờ đảm bảo tính minh bạch, riêng tư cho chính công nghệ này.

Mạng ngang hàng: nếu như ở các công nghệ khác dùng để thì mỗi nút mạng trong blockchain được ví như một client và server thực hiện nhiệm vụ sao lưu các bản sao ứng dụng.

Lý thuyết trò chơi: luật chơi đồng thuận (giao thức PoW, PoS,…) phải được các nút tham gia vào hệ thống chấp hành nghiêm ngặt và các nút này đều được đẩy mạnh nhờ tác động kinh tế.

3. Phân loại hệ thống Blockchain

Có 3 loại chính trong hệ thống blockchain:

• Public: loại này cho phép tất cả mọi người đều có thể đọc được và nhập dữ liệu thông tin với yêu cầu là buộc phải có nhiều nút tham gia thì quy trình xác nhận giao dịch mới được diễn ra. Do đó mà việc kẻ xấu muốn đánh sập hệ thống là điều dường như không thể thực hiện, thí dụ như Bitcoin, Ethereum,…
• Private: đối với loại này người sử dụng chỉ có thể đọc được dữ liệu mà không nhập được dữ liệu thông tin và nhiệm vụ nhập dữ liệu sẽ được một bên tổ chức trung gian được tín dụng thực hiện. Thời gian thực hiện giao dịch của một private blockchian sẽ rất nhanh và không cần quá nhiều thiệt bị tham gia vào quy trình xác nhận giao dịch. Điển hình như Ripple là cũng là thuộc loại private blockchain.
• Permissioned còn gọi là Consortium: loại này là sự phối hợp giữa public và private, thuộc loại private được thêm vào vài chức năng nữa. Ví dụ như: mô hình các ngân hàng hoặc cơ quan tài chính liên doanh áp dụng công nghê Blockchain cho chính họ.

4. Những phiên bản của công nghệ Blockchain

Công nghệ Blockchain 1.0 – Tiền tệ và Thanh toán: phiên bản này sẽ được áp dụng cho tiền mã hóa gồm việc chuyển đổi tiền tệ, kiều hối và tạo lập hệ thống thanh toán kỹ thuật số. Các lĩnh vực này không còn xa lạ với chúng ta nên một số người cho rằng Blockchain là Bitcoin.

Công nghệ Blockchain 2.0 – Tài chính và Thị trường: phiên bản áp dụng cho lĩnh vực xử lý tài chính ngân hàng các ứng dụng tài chính và thị trường sẽ được ứng dụng vào công nghệ Blockchain Các loại tài sản bao gồm cổ phiếu, chi phiếu, nợ, quyền sở hữu và bất kỳ điều gì có liên quan đến thỏa thuận hay hợp đồng.

Công nghệ Blockchain 3.0 – Thiết kế và Giám sát hoạt động: ngoài các lĩnh vực trên thì giáo dục, chính phủ, y tế và nghệ thuật cũng là các lĩnh vực sẽ đưa Blockchain vào ứng dụng.

5. Đặc tính nổi bật của Blockchain

• Không thể giả mạo: các chuỗi Blockchain không thể bị phá hủy được và chỉ có máy tính lượng tử mới có thể phân giải được Blockchain và không thể mất đi nếu thế giới vẫn còn sự tồn tại cảu internet.
• Bất biến: tất cả các dữ liệu thông tin đều được lưu giữ vô thời hạn trên Blockchain và không có cách nào để chỉnh sửa dữ liệu nếu có sửa thì cũng sẽ để lại lịch sử chỉnh sửa.
• Bảo mật: các dữ liệu sẽ được Blockchain bảo mật và phân tán an toàn.
• Minh bạch: các thông tin dữ liệu của Blockchain đều được công khai mọt người đều có thể theo dõi từ địa chỉ này đến địa chỉ khác và cụ thể lịch sử giao dịch trên mỗi địa chỉ.
• Hợp đồng thông minh: vẫn là dạng hợp đồng kỹ thuật số được thực hiện không cần bên trung gian thứ 3 điều khoản sẽ được cho qua giai đoạn code if-this-then-that (IFTTT).

6. Cách thức hoạt động của Blockchain.

Có thể nói Bitcoin là một đại diện cho tiền mã hoá minh chứng cụ thể nhất để nói về Blockchain. Mã của Bitcoin là BTC là một đơn vị tiền tệ kỹ thuật số và nhờ có một cộng đồng công nhận sử dụng mà tạo ra giá trị cho nó để có thể giao dịch hàng hóa và dịch vụ.

Chúng ta thường hay thắc mắc làm sao để thống kê được số lượng Bitcoin mà mỗi người làm chủ hoặc các giao dịch được theo dõi ra sao thay vì cần đến một cuốn sổ cái thủ công để ghi chép thì Blockchain có thể làm được việc hết việc này. Vậy những dữ liệu thông tin này được lưu trữ ở đâu? Nó được phân tán trên mạng lưới máy tính ngang hàng trên toàn cầu chứ không phải lưu giữ thông tin ở một máy chủ hay trung tâm dữ liệu, ngân hàng tài chính nào. Mạng lưới Blockchain sẽ gồm các nút, mỗi nút được cho là của một máy tính đại diện và đều giữ một bản sao của tệp sổ cái này.

Một ví dụ dễ hiểu về giao thức chuyển tiền điện tử:

Khi A muốn chuyển 1 BTC cho B và sau khi mạng lưới nhận được thông báo yêu cầu chuyển tiền từ A đồng thời lúc này B sẽ nhận được 1 BTC trong tài khoản và tài khoản của A sẽ bị trừ 1 BTC. Nhận được thông báo này mỗi nút của mạng lưới Blockchain sẽ được yêu cầu sổ cái kế toán của A và B. Bước cuối cùng thông tin số dư tài khoản của họ sẽ được hệ thống điều chỉnh.

Nguyên lý mã hóa

Điểm khác biệt của nguyên lý mã hóa là cuốn sổ cái đọc và ghi dữ liệu bởi các máy tính được kết nối với nhau trong mạng ngang hàng:

• Mọi giao dịch của Bitcoin tất cả mọi người đều có thể quan sát theo dõi được. Giao dịch trong các hệ thống ngân hàng chúng ta sẽ không thể biết được thông tin số dư hoặc các giao dịch của mỗi người.
• Bitcoin sử dụng mạng lưới phân tán để thực thi các giao dịch nên sẽ không cần đến bên thứ 3 trung gian.
• Blockchain vận hành dựa trên các hàm mã hóa nhờ các thuật toán phức tạp nên đảm bảo rất chắc chắn độ an toàn, có thể đặt được sự tin tưởng cho nó.

Và để có một nơi để lưu giữ và một địa chỉ để thực hiện trao đổi giao dịch Bitcoin nói và tiền mã hoá nói chung bạn sẽ cần có ví tiền mã hoá. Được thiết lập bởi một phương pháp mã hóa là cặp khóa bảo mật duy nhất đó là khóa riêng tư (private key) và khóa công khai (public key) nên ví sẽ được bảo mật rất an toàn.

Có nghĩa là khi một yêu cầu được mã hóa bằng một khóa công khai nào đó thì chỉ duy nhất chủ nhân của khóa riêng tư là một cặp khớp với khóa công khai này mới có thể được mã hóa và cho phép biết được nội dung thông điệp.

Còn khi bạn yêu cầu thực hiện giao dịch qua khóa riêng tư một chữ ký điện tử sẽ được tạo ra nhằm kiểm tra và xác minh thông tin người gửi giao dịch nhờ các máy tính trong mạng lưới của Blockchain và chữ ký này được sự kết hợp của yêu cầu giao dịch và khóa riêng tư của bạn là một chuỗi văn bản.

Lưu ý chứ ký điện tử này sẽ bị thay đổi nếu một ký tự đơn trong thông điệp yêu cầu giao dịch thay đổi. Điều này là tăng độ bảo mật của nó hơn để hacker khó có cơ hội để thay đổi yêu cầu giao dịch của bạn hoặc thay đổi số lượng Bitcoin mà bạn đang gửi.

Để có thể thao tác chuyển BTC việc đầu tiên bạn cần có một ví điện tử và đủ căn cứ bạn sở hữu khóa riêng tư để từ đó co thể mã hóa thông điệp yêu cầu giao dịch và không được để lộ khóa riêng tư của bạn sau khi thông điệp đã gửi đi và được mã hóa.

Quy tắc của sổ cái

Tất cả các nút trong Blockchain đều nắm bạn có bao nhiêu tiền trong tài khoản vì mỗi nút đều có lưu trữ môt bản coppy của sổ cái. Blockchain không theo dõi tiền trong tài khoản của bạn mà chỉ cập nhật mỗi giao dịch được yêu cầu thực hiện.

Việc xác minh, ghi nhận các giao dịch đã thực hiện có liên hệ đến ví của bạn trên mạng lưới sẽ hỗ trợ bạn nắm rõ được bạn có bao nhiều tiền trong tài khoản. Dựa vào các thuật toán liên kết với các giao dịch đã thực hiện để xác minh được số dư. Giả dụ như A muốn gửi 5 BTC đến B thì A phải tạo yêu cầu giao dịch bao gồm các liên kết đến các giao dịch đã thực hiện với tổng số dư bằng hoặc vượt quá 5 BTC. Các nút mạng sẽ se tra cứu tổng số tiền qua các giao dịch đax vướt quá hoặc bằng 5 BTC hay chưa và các liên kết này ví như giá trị đầu vào. Quy trình này diễn ra trên ví điện tử và sẽ tự động hóa thông qua sự xác nhận của các nút mạng lưới Bitcoin. Như vậy A đã dùng khóa công khai chuyển 5 Bitcoin qua ví của B.

Cụ thể là tất cả các giao dịch đã diễn ra trước khi gửi mà có liên quan đến ví tiền điện tử sẽ được các nút kiểm tra căn cứ vào các lịch sử giao dịch. BTC chưa sử dụng đến sẽ được lưu giữ trong một bản ghi còn quy trình xác thực được diễn ra đơn giản và nhanh chóng là nhiệm vụ của các nút mạng. Do đó, sử dụng ví điện tử sẽ hạn chế được việc tốn chi phí trùng giao dịch.

Ai cũng có thể tham gia vào mạng lưới và bắt đầu giao dịch với điều kiện đơn giản là có máy tính và kết nối đươc với internet, vì mã nguồn của mạng lưới Bitcoin là nguồn mở. Bitcoin sẽ bay hơi hoàn toàn và mãi mãi nếu có xảy ra lỗi trong mã nguồn mà dùng để truyền thông báo yêu cầu giao dịch

Một điều nữa bạn cần phải lưu giữ cẩn thận mật khẩu ví điện tử và các giao dịch do đây là mạng phân tán khi quên mật khẩu của ví hoặc muốn hoàn tác một giao dịch thì không ai có thể giúp được bạn.

Nguyên lý tạo khối

Sau khi mạng lưới Blockchain nhận được các giao dịch sẽ phân chia vào các khối, những giao dịch nằm cùng một khối coi như diễn ra chung một thời gian nhất định. những giao dịch chưa thuộc một khối nào coi như chưa được xác thực.

Một khối được tạo thành từ một nhóm các giao dịch do mỗi nút thực hiện, sau đó mỗi nút này sẽ chuyển nhóm các giao dịch đến mạng lưới để các khối kế tiếp nối vào. Mỗi khối mới được tạo ra bởi mỗi nút.

Trong mỗi khối đều có gắn một đoạn mã thế vai cho một lời giải đáp của một thuật toán dựa trên hàm mã hóa không thể đảo ngược rồi khối đó mới được thêm vào Blockchain. Các thuật toán này có thể giải mã bằng cách đoán các con số bất kỳ, những con số này khi ráp với nội dung của khối trước sẽ cho ra một lời giải được hệ thống định nghĩa. Để có thể đoán đúng các con số này và cho ra đáp số đúng cho phép toán có thể mất một năm nếu làm máy tính với cầu hình cơ bản.

Với thời gian khoảng 10 phút sẽ cấu thành một khối do mạng lưới quy ước, do các dãy số này được rất nhiều máy tính dồn vào thực hiện đoán trong một mạng lưới. khối tiếp theo được nối vào khối tiếp theo vào mạng lưới phải được nút xử lý giải mã xong thuật toán phức tạp và được gửi vào toàn bộ mạng lưới.

Trong trường hợp hai nút cũng giải quyết vào một thời điểm thì cả hai khối cùng được chuyển vào mạng lưới và khối nhận được trước tiên sẽ nối với khối kế tiếp sau khi được tạo ra bời mỗi nút.

Mỗi nút cần phải được cấu tạo từ chuỗi khối dài nhất mà nó nhận được đây là quy định từ hệ thống Blockchain. Do đó, mỗi nút sẽ áp dụng vào chuỗi dài nhất saukhi khối tiếp theo được xử lý.

Tuy nhiên trường hợp các khối cùng g hợp các khối cùng hoàn thành cũng một thời điểm rất hiếm khi xuất hiện. Thế nên khi tất cả csc nút đều đồng thuận toàn bộ chuỗi khối sẽ vững chắc và thống nhất.

7. Công nghệ Blockchain ứng dụng trong cuộc sống thực tế

Dưới đây là một số lĩnh vực, ngành có thể ứng dụng công nghệ Blockchain vào hoạt động:

• Công nghệ ô tô Automotive (Automotive)
• Chế tạo (Manufacturing)
• Công nghệ, truyền thông và viễn thông (Tech, media & Telecommunications)
• Dịch vụ tài chính (Financial Services)
• Nghệ thuật & Giải trí (Art & Recreation)
• Chăm sóc sức khỏe (Healthcare)
• Bảo hiểm (Insurance)
• Bán lẻ (Retail)
• Khu vực công (Public Sector)
• Bất động sản (Property)
• Nông nghiệp (Agricultural)
• Khai thác (Mining)
• Vận tải và Logistics (Transport & Logistics)
• Công trình hạ tầng kỹ thuật (Utility)

Tương lai chắc chắn công nghệ Blockchain sẽ thay thế cho những vị trí nghề nghiệp bằng chính sức mạnh của nó. Ngày nay, công nghệ Blockchain cũng được khá nhiều công ty và tập đoàn lớn tập trung phát triển cho chính doanh nghiệp của họ và có thể tiến xa hơn nữa vào công cuộc xây dựng sức mạnh của công nghệ thông tin.