Blockchain là gì? Blockchain hoạt động như thế nào? Ứng dụng của Blockchain là gì?

Tiền ảo được phát hành dựa trên công nghệ chuỗi khối, blockchain, nói như vậy có lẽ còn rất mơ hồ đối với nhiều bạn đọc.

Chúng ta hay mông lung giữa định nghĩa công nghệ chuỗi khối (blockchain) với những nhầm lẫn rất cơ bản. Thậm chí có nhiều bạn còn đang suy nghĩ Bitcoin là blockchain, đó là những quan niệm sai hoàn toàn.

Vậy thì công nghệ chuỗi khối (Blockchain) là gì? Blockchain hoạt động như thế nào? Ứng dụng của Blockchain là gì?

Mời bạn đọc cùng Coin35 tham khảo qua bài viết dưới đây

Bài viết gồm có 3 phần

1. Phần 1: Blockchain là gì?
2. Phần 2: Blockchain hoạt động như thế nào?
3. Phần 3: Ứng dụng của Blockchain?

Phần 1: Blockchain là gì?

Công nghệ chuỗi khối (Blockchain) là một loại cơ sở dữ liệu đặc biệt. Bạn cũng có thể đã nghe thuật ngữ công nghệ sổ cái phân tán (hoặc DLT) – trong nhiều trường hợp, chúng đề cập đến điều tương tự.

Một Blockchain có một số thuộc tính độc đáo. Có các quy tắc về cách thêm dữ liệu và một khi dữ liệu đã được lưu trữ, hầu như không thể sửa đổi hoặc xóa dữ liệu đó.

Dữ liệu được thêm vào theo thời gian trong các cấu trúc được gọi là khối. Mỗi khối được xây dựng trên khối cuối cùng và bao gồm một phần thông tin liên kết trở lại khối trước đó. Bằng cách xem khối cập nhật nhất, chúng tôi có thể kiểm tra xem nó đã được tạo sau khối cuối cùng chưa. Vì vậy, nếu chúng ta tiếp tục đi xuống “chuỗi”, chúng ta sẽ đạt đến khối đầu tiên của mình – được gọi là khối gốc.

Để tương tự hóa, giả sử rằng bạn có một bảng tính có hai cột. Trong ô đầu tiên của hàng đầu tiên, bạn đặt bất kỳ dữ liệu nào bạn muốn giữ.

Dữ liệu của ô đầu tiên được chuyển đổi thành mã định danh gồm hai chữ cái, sau đó sẽ được sử dụng như một phần của đầu vào tiếp theo. Trong ví dụ này, mã định danh gồm hai chữ cái KP phải được sử dụng để điền vào ô tiếp theo trong hàng thứ hai (defKP). Điều này có nghĩa là nếu bạn thay đổi dữ liệu đầu vào đầu tiên (abcAA), thì bạn sẽ nhận được một tổ hợp các chữ cái khác nhau trong mọi ô khác.

Nhìn vào hàng 4 bây giờ, số nhận dạng gần đây nhất của chúng tôi là TH . Hãy nhớ cách chúng tôi nói rằng bạn không thể quay lại và xóa hoặc xóa các mục nhập? Đó là bởi vì mọi người sẽ dễ dàng nói rằng nó đã được thực hiện và họ sẽ bỏ qua sự thay đổi đã cố gắng của bạn.

Giả sử bạn thay đổi dữ liệu trong ô đầu tiên – bạn sẽ nhận được một mã định danh khác, điều đó có nghĩa là khối thứ hai của bạn sẽ có dữ liệu khác, dẫn đến một mã định danh khác ở hàng 2, v.v. Về bản chất, TH là sản phẩm của tất cả các thông tin có trước nó.

Các khối được kết nối như thế nào?

Những gì chúng ta đã thảo luận ở trên – với các mã định danh gồm hai chữ cái – là một sự tương tự đơn giản hóa về cách một chuỗi khối sử dụng các hàm băm. Băm là chất keo giữ các khối lại với nhau. Nó bao gồm việc lấy dữ liệu ở bất kỳ kích thước nào và chuyển dữ liệu đó qua một hàm toán học để tạo ra đầu ra (một hàm băm) luôn có cùng độ dài.

Các giá trị băm được sử dụng trong các chuỗi khối rất thú vị, ở chỗ tỷ lệ bạn tìm thấy hai phần dữ liệu cho cùng một đầu ra chính xác là rất thấp. Giống như số nhận dạng của chúng tôi ở trên, bất kỳ sửa đổi nhỏ nào đối với dữ liệu đầu vào của chúng tôi sẽ cho kết quả đầu ra hoàn toàn khác.

Hãy minh họa bằng SHA256, một chức năng được sử dụng rộng rãi trong Bitcoin. Như bạn có thể thấy, ngay cả việc thay đổi cách viết hoa của các chữ cái cũng đủ để xáo trộn hoàn toàn đầu ra.

Thực tế là không có bất kỳ xung đột SHA256 nào đã biết (nghĩa là hai đầu vào khác nhau cho chúng ta cùng một đầu ra) là vô cùng quý giá trong bối cảnh chuỗi khối. Điều đó có nghĩa là mỗi khối có thể quay lại khối trước đó bằng cách bao gồm hàm băm của nó và mọi nỗ lực chỉnh sửa các khối cũ hơn sẽ ngay lập tức trở nên rõ ràng.

Chuỗi khối và phân quyền

Chúng tôi đã giải thích cấu trúc cơ bản của chuỗi khối. Nhưng khi bạn nghe mọi người nói về công nghệ chuỗi khối, có khả năng họ không chỉ nói về cơ sở dữ liệu mà còn về các hệ sinh thái được xây dựng xung quanh chuỗi khối. 

Là cấu trúc dữ liệu độc lập, chuỗi khối chỉ thực sự hữu ích trong các ứng dụng thích hợp. Nơi mà mọi thứ trở nên thú vị là khi chúng ta sử dụng chúng như công cụ để những người xa lạ phối hợp với nhau. Kết hợp với các công nghệ khác và một số lý thuyết trò chơi, chuỗi khối có thể hoạt động như một sổ cái phân tán không bị kiểm soát bởi bất kỳ ai.

Điều này có nghĩa là không ai có quyền chỉnh sửa các mục ngoài các quy tắc của hệ thống (sớm nói thêm về các quy tắc). Theo nghĩa đó, bạn có thể lập luận rằng sổ cái được sở hữu đồng thời bởi tất cả mọi người : những người tham gia đạt được thỏa thuận về giao diện của sổ cái tại bất kỳ thời điểm nào.

Bài toán các vị tướng Byzantine

Thách thức thực sự cản trở một hệ thống như được mô tả ở trên là một thứ được gọi là Bài toán các vị tướng Byzantine. Được hình thành vào những năm 1980, nó mô tả một tình thế tiến thoái lưỡng nan trong đó những người tham gia bị cô lập phải giao tiếp để phối hợp hành động của họ. Tình thế tiến thoái lưỡng nan cụ thể liên quan đến một số ít tướng lĩnh quân đội bao vây một thành phố, quyết định có nên tấn công nó hay không. Các tướng chỉ có thể liên lạc qua messenger. 

Mỗi người phải quyết định nên tấn công hay rút lui. Tấn công hay rút lui không quan trọng, miễn là tất cả các tướng đều đồng ý về một quyết định chung. Nếu họ quyết định tấn công, họ sẽ chỉ thành công nếu họ tiến vào cùng một lúc. Vì vậy, làm thế nào để chúng tôi đảm bảo rằng họ có thể thực hiện điều này? 

Chắc chắn, họ có thể giao tiếp qua tin nhắn. Nhưng điều gì sẽ xảy ra nếu người nhắn tin bị chặn bởi một tin nhắn có nội dung “chúng tôi đang tấn công vào lúc bình minh” và tin nhắn đó được thay thế bằng “chúng tôi đang tấn công tối nay”? Điều gì sẽ xảy ra nếu một trong những vị tướng hiểm độc và cố tình đánh lừa những người khác để đảm bảo họ bị đánh bại?

Chúng tôi cần một chiến lược trong đó có thể đạt được sự đồng thuận, ngay cả khi những người tham gia trở nên độc hại hoặc tin nhắn bị chặn. Không thể duy trì cơ sở dữ liệu không phải là một tình huống sinh tử giống như tấn công một thành phố mà không có quân tiếp viện, nhưng nguyên tắc tương tự vẫn đúng. Nếu không có ai giám sát chuỗi khối và cung cấp cho người dùng thông tin “chính xác”, thì người dùng phải có khả năng giao tiếp với nhau.

Để khắc phục lỗi tiềm ẩn của một (hoặc một số) người dùng, các cơ chế của chuỗi khối phải được thiết kế cẩn thận để chống lại những thất bại đó. Một hệ thống có thể đạt được điều này được gọi là chịu lỗi Byzantine . Như chúng ta sẽ sớm thấy, các thuật toán đồng thuận được sử dụng để thực thi các quy tắc mạnh mẽ.

Tại sao các chuỗi khối cần phải được phân cấp?

Tất nhiên, bạn có thể tự mình vận hành một chuỗi khối. Nhưng bạn sẽ kết thúc với một cơ sở dữ liệu cồng kềnh so với các lựa chọn thay thế ưu việt. Tiềm năng thực sự của nó có thể được khai thác trong một môi trường phi tập trung – tức là môi trường mà tất cả người dùng đều bình đẳng. Bằng cách đó, chuỗi khối không thể bị xóa hoặc chiếm đoạt một cách ác ý. Đó là một nguồn sự thật duy nhất mà bất cứ ai cũng có thể nhìn thấy.

Mạng ngang hàng là gì?

Mạng ngang hàng (P2P) là lớp người dùng của chúng tôi (hoặc các lớp chung trong ví dụ trước của chúng tôi). Không có quản trị viên, vì vậy thay vì gọi điện đến máy chủ trung tâm bất cứ lúc nào họ muốn trao đổi thông tin với người dùng khác, người dùng sẽ gửi thông tin đó trực tiếp cho đồng nghiệp của họ. 

Hãy xem xét đồ họa dưới đây. Ở bên trái, A cần định tuyến tin nhắn của họ qua máy chủ để gửi đến F. Tuy nhiên, ở bên phải, chúng được kết nối mà không cần trung gian.

Thông thường, máy chủ chứa tất cả thông tin mà người dùng cần. Khi bạn truy cập Binance Academy, bạn đang yêu cầu các máy chủ của nó cung cấp cho bạn tất cả các bài báo. Nếu trang web ngoại tuyến, bạn sẽ không thể nhìn thấy chúng. Tuy nhiên, nếu bạn đã tải xuống tất cả nội dung, bạn có thể tải nó trên máy tính của mình mà không cần truy vấn Binance Academy. 

Về bản chất, đó là điều mà mọi đồng nghiệp thực hiện với chuỗi khối: toàn bộ cơ sở dữ liệu được lưu trữ trên máy tính của họ. Nếu bất kỳ ai rời khỏi mạng, những người dùng còn lại vẫn có thể truy cập chuỗi khối và chia sẻ thông tin với nhau. Khi một khối mới được thêm vào chuỗi, dữ liệu sẽ được lan truyền trên mạng để mọi người có thể cập nhật bản sao sổ cái của riêng họ.

Các nút chuỗi khối là gì?

Các nút chỉ đơn giản là cái mà chúng ta gọi là các máy được kết nối với mạng – chúng là những máy lưu trữ các bản sao của chuỗi khối và chia sẻ thông tin với các máy khác. Người dùng không cần phải xử lý các quy trình này theo cách thủ công. Nói chung, tất cả những gì họ cần làm là tải xuống và chạy phần mềm của chuỗi khối, phần còn lại sẽ được xử lý tự động.

Phần trên mô tả nút là gì theo nghĩa thuần túy nhất, nhưng định nghĩa cũng có thể bao gồm những người dùng khác tương tác với mạng theo bất kỳ cách nào. Ví dụ: trong tiền điện tử, một ứng dụng ví đơn giản trên điện thoại của bạn được gọi là light node . 

Chuỗi khối công khai và riêng tư

Như bạn có thể biết, Bitcoin đã đặt nền móng cho ngành công nghiệp blockchain phát triển như ngày nay. Kể từ khi Bitcoin bắt đầu chứng tỏ mình là một tài sản tài chính hợp pháp, các nhà đổi mới đã suy nghĩ về tiềm năng của công nghệ cơ bản cho các lĩnh vực khác. Điều này đã dẫn đến việc khám phá chuỗi khối cho vô số trường hợp sử dụng ngoài lĩnh vực tài chính.

Bitcoin là cái mà chúng tôi gọi là chuỗi khối công khai. Điều này có nghĩa là bất kỳ ai cũng có thể xem các giao dịch trên đó và tất cả những gì cần thiết để tham gia là kết nối Internet và phần mềm cần thiết. Vì không có bất kỳ yêu cầu nào khác để tham gia nên chúng tôi có thể gọi đây là môi trường không được phép .

Ngược lại, có những loại chuỗi khối khác được gọi là chuỗi khối riêng tư. Các hệ thống này thiết lập các quy tắc liên quan đến những người có thể xem và tương tác với chuỗi khối. Do đó, chúng tôi gọi chúng là môi trường được phép . Mặc dù ban đầu các chuỗi khối riêng tư có vẻ dư thừa, nhưng chúng có một số ứng dụng quan trọng – chủ yếu là trong cài đặt doanh nghiệp.

Làm thế nào để giao dịch làm việc?

Nếu Alice muốn thanh toán cho Bob qua chuyển khoản ngân hàng, cô ấy sẽ thông báo cho ngân hàng của mình. Giả sử rằng hai bên sử dụng cùng một ngân hàng vì mục đích đơn giản. Ngân hàng kiểm tra xem Alice có đủ tiền để thực hiện giao dịch hay không trước khi cập nhật cơ sở dữ liệu của mình (ví dụ: -$50 cho Alice, +$50 cho Bob ).

Điều này không quá khác với những gì diễn ra với một chuỗi khối. Rốt cuộc, nó cũng là một cơ sở dữ liệu. Điểm khác biệt chính là không có một bên nào thực hiện kiểm tra và cập nhật số dư. Tất cả các nút phải làm điều đó. 

Nếu Alice muốn gửi năm bitcoin cho Bob, cô ấy sẽ phát một thông báo nói điều này tới mạng. Nó sẽ không được thêm vào chuỗi khối ngay lập tức – các nút sẽ nhìn thấy nó, nhưng các hành động khác phải được hoàn thành để giao dịch được xác nhận.

Sau khi giao dịch đó được thêm vào chuỗi khối, tất cả các nút có thể thấy rằng nó đã được thực hiện. Họ sẽ cập nhật bản sao chuỗi khối của họ để phản ánh nó. Bây giờ, Alice không thể gửi cùng năm đơn vị đó cho Carol (do đó, chi tiêu gấp đôi), bởi vì mạng biết rằng cô ấy đã chi tiêu chúng trong một giao dịch trước đó.

Không có khái niệm về tên người dùng và mật khẩu – mật mã khóa công khai được sử dụng để chứng minh quyền sở hữu tiền. Để nhận tiền ngay từ đầu, Bob cần tạo khóa riêng . Đó chỉ là một con số ngẫu nhiên rất dài mà hầu như không ai có thể đoán được, ngay cả khi họ có quyền sử dụng hàng trăm năm. Nhưng nếu anh ấy nói với bất kỳ ai về khóa riêng của mình, họ sẽ có thể chứng minh quyền sở hữu đối với (và do đó chi tiêu) tiền của anh ấy. Vì vậy, điều quan trọng là anh ấy phải giữ bí mật.

Tuy nhiên, điều mà Bob có thể làm là lấy khóa công khai từ khóa riêng của mình. Sau đó, anh ta có thể đưa khóa công khai cho bất kỳ ai vì họ gần như không thể thiết kế ngược nó để lấy khóa riêng. Trong hầu hết các trường hợp, anh ấy sẽ thực hiện một thao tác khác (như băm) trên khóa chung để lấy địa chỉ công khai.

Anh ấy sẽ cung cấp cho Alice địa chỉ công khai để cô ấy biết nơi gửi tiền. Cô ấy xây dựng một giao dịch nói rằng hãy trả những khoản tiền này tới địa chỉ công khai này . Sau đó, để chứng minh với mạng rằng cô ấy không cố tiêu số tiền không phải của mình, cô ấy tạo chữ ký điện tử bằng khóa riêng của mình. Bất kỳ ai cũng có thể lấy thông điệp có chữ ký của Alice và so sánh nó với khóa công khai của cô ấy, và nói chắc chắn rằng cô ấy có quyền gửi số tiền đó cho Bob.

Vậy thì làm thế nào để giao dịch Bitcoin hay các đồng tiền kỹ thuật số khác? Mời bạn đọc tham khảo ở bài viết này: #1 [HƯỚNG DẪN] mua bán tiền kỹ thuật số trên Binance

Ai đã phát minh ra công nghệ chuỗi khối Blockchain?

Công nghệ chuỗi khối được chính thức hóa vào năm 2009 với việc phát hành Bitcoin – chuỗi khối đầu tiên và phổ biến nhất. Tuy nhiên, người tạo ra Bitcoin là Satoshi Nakamoto đã lấy cảm hứng từ các công nghệ và đề xuất trước đó.

Các chuỗi khối sử dụng rất nhiều hàm băm và mật mã đã tồn tại hàng thập kỷ trước khi phát hành Bitcoin. Thật thú vị, cấu trúc của chuỗi khối có thể được bắt nguồn từ đầu những năm 1990, mặc dù nó chỉ được sử dụng để đánh dấu thời gian cho các tài liệu sao cho chúng không thể bị thay đổi sau này.

Ưu điểm và nhược điểm của công nghệ chuỗi khối Blockchain

Các chuỗi khối được thiết kế phù hợp giải quyết một vấn đề gây khó khăn cho các bên liên quan trong một số ngành, từ tài chính đến nông nghiệp. Một mạng phân tán có nhiều ưu điểm so với mô hình máy khách-máy chủ truyền thống, nhưng nó cũng đi kèm với một số sự đánh đổi.

Ưu điểm

Một trong những lợi ích trước mắt được ghi nhận trong sách trắng Bitcoin là các khoản thanh toán có thể được chuyển đi mà không cần đến trung gian. Các chuỗi khối tiếp theo đã đưa điều này đi xa hơn nữa, cho phép người dùng gửi tất cả các loại thông tin. Việc loại bỏ các đối tác có nghĩa là sẽ có ít rủi ro hơn cho những người dùng tham gia và dẫn đến phí thấp hơn do không có bên trung gian nào nhận hoa hồng.

Như chúng tôi đã đề cập trước đó, một mạng blockchain công cộng cũng không được phép – không có rào cản gia nhập vì không có ai chịu trách nhiệm. Nếu một người dùng tiềm năng có thể kết nối với Internet, thì họ có thể tương tác với các đồng nghiệp khác trên mạng.

Nhiều người sẽ lập luận rằng chất lượng quan trọng nhất của chuỗi khối là chúng có khả năng chống kiểm duyệt ở mức độ cao. Để làm tê liệt một dịch vụ tập trung, tất cả những gì một tác nhân độc hại cần làm là nhắm mục tiêu vào một máy chủ. Nhưng trong mạng ngang hàng, mỗi nút hoạt động như một máy chủ của chính nó. 

Một hệ thống như Bitcoin có hơn 10.000 nút có thể nhìn thấy nằm rải rác trên khắp thế giới, khiến cho kẻ tấn công có nguồn lực tốt hầu như không thể xâm phạm mạng. Cần lưu ý rằng cũng có nhiều nút ẩn không hiển thị với mạng rộng hơn.

Nhược điểm

Chuỗi khối không phải là viên đạn bạc cho mọi vấn đề. Khi được tối ưu hóa cho những lợi thế trong phần trước, cuối cùng chúng lại thiếu ở các lĩnh vực khác. Trở ngại rõ ràng nhất đối với việc áp dụng hàng loạt chuỗi khối là chúng không mở rộng quy mô tốt.

Điều này đúng với bất kỳ mạng phân tán nào. Vì tất cả những người tham gia phải luôn đồng bộ, nên không thể thêm thông tin mới quá nhanh vì các nút sẽ không thể theo kịp. Do đó, các nhà phát triển có xu hướng cố ý giới hạn tốc độ mà chuỗi khối có thể cập nhật để đảm bảo rằng hệ thống vẫn được phân cấp.

Đối với người dùng mạng, điều này có thể tự biểu hiện trong thời gian chờ đợi lâu nếu có quá nhiều người đang cố gắng thực hiện giao dịch. Các khối chỉ có thể chứa rất nhiều dữ liệu và chúng không được thêm vào chuỗi ngay lập tức. Nếu có nhiều giao dịch hơn số lượng có thể chứa trong khối, thì bất kỳ giao dịch bổ sung nào cũng phải đợi khối tiếp theo.

Một nhược điểm khác có thể xảy ra của các hệ thống chuỗi khối phi tập trung là chúng không thể dễ dàng nâng cấp. Nếu bạn đang xây dựng phần mềm của riêng mình, bạn có thể thêm các tính năng mới theo ý muốn. Bạn không cần phải làm việc với người khác hoặc xin phép để thực hiện sửa đổi.

Trong một môi trường có khả năng có hàng triệu người dùng, việc thực hiện các thay đổi sẽ khó khăn hơn nhiều. Bạn có thể thay đổi một số tham số của phần mềm nút, nhưng cuối cùng bạn sẽ thấy mình bị tách khỏi mạng. Nếu phần mềm đã sửa đổi không tương thích với các nút khác, chúng sẽ nhận ra điều này và từ chối tương tác với nút của bạn.

Giả sử bạn muốn thay đổi quy tắc về độ lớn của các khối (từ 1MB thành 2MB). Bạn có thể thử gửi khối này đến các nút mà bạn đã kết nối, nhưng họ có quy tắc nói rằng “không chấp nhận các khối trên 1 MB”. Nếu họ nhận được bất cứ thứ gì lớn hơn, họ sẽ không đưa nó vào bản sao chuỗi khối của họ.

Cách duy nhất để thúc đẩy các thay đổi là phần lớn hệ sinh thái chấp nhận chúng. Với các chuỗi khối lớn, có thể mất hàng tháng – thậm chí hàng năm – thảo luận chuyên sâu trên các diễn đàn trước khi các thay đổi có thể được điều phối.

Phần 2: Blockchain hoạt động như thế nào?

Các khối được thêm vào chuỗi khối như thế nào?

Chúng tôi đã bảo hiểm rất nhiều cho đến nay. Chúng tôi biết rằng các nút được kết nối với nhau và chúng lưu trữ các bản sao của chuỗi khối. Họ truyền đạt thông tin về các giao dịch và các khối mới cho nhau. Chúng ta đã thảo luận về các nút là gì, nhưng bạn có thể thắc mắc: các khối mới được thêm vào chuỗi khối như thế nào?

Không có nguồn duy nhất để cho người dùng biết những gì nên được thực hiện. Bởi vì tất cả các nút đều có quyền lực ngang nhau, nên cần phải có một cơ chế để quyết định một cách công bằng ai có thể thêm các khối vào chuỗi khối. Chúng tôi cần một hệ thống khiến người dùng gian lận phải trả giá đắt nhưng thưởng cho họ vì đã hành động trung thực. Bất kỳ người dùng hợp lý nào cũng sẽ muốn hành động theo cách có lợi về mặt kinh tế cho họ.

Bởi vì mạng không được phép, nên bất kỳ ai cũng có thể truy cập được vào việc tạo khối. Các giao thức thường đảm bảo điều này bằng cách yêu cầu người dùng đặt một số “giao diện trong trò chơi” – họ phải tự đặt tiền của mình vào rủi ro. Làm như vậy sẽ cho phép họ tham gia tạo khối và nếu tạo khối hợp lệ, họ sẽ được trả thưởng.

Tuy nhiên, nếu họ cố gắng gian lận, phần còn lại của mạng sẽ biết. Bất kỳ số tiền đặt cược nào họ đưa ra sẽ bị mất. Chúng tôi gọi các cơ chế này là thuật toán đồng thuận vì chúng cho phép những người tham gia mạng đạt được sự đồng thuận về khối nào sẽ được thêm vào tiếp theo.

Khai thác (Bằng chứng công việc)

Khai thác cho đến nay là thuật toán đồng thuận được sử dụng phổ biến nhất. Trong khai thác, thuật toán Proof of Work (PoW) được sử dụng. Điều này liên quan đến việc người dùng hy sinh sức mạnh tính toán để thử và giải một câu đố do giao thức đặt ra.

Câu đố yêu cầu người dùng băm các giao dịch và thông tin khác có trong khối. Nhưng để hàm băm được coi là hợp lệ, nó phải nằm dưới một số nhất định. Vì không có cách nào để dự đoán một đầu ra nhất định sẽ như thế nào, nên những người khai thác phải tiếp tục băm dữ liệu đã sửa đổi một chút cho đến khi họ tìm ra giải pháp hợp lệ.

Rõ ràng, việc băm dữ liệu lặp đi lặp lại rất tốn kém về mặt tính toán. Trong chuỗi khối Proof of Work, “cổ phần” mà người dùng đưa ra là tiền đầu tư vào máy tính khai thác và điện được sử dụng để cung cấp năng lượng cho chúng. Họ làm điều này với hy vọng nhận được phần thưởng khối . 

Hãy nhớ rằng chúng tôi đã nói trước đó rằng thực tế không thể đảo ngược hàm băm, nhưng thật dễ dàng để kiểm tra nó? Khi một người khai thác gửi một khối mới đến phần còn lại của mạng, tất cả các nút khác sẽ sử dụng nó làm đầu vào trong hàm băm. Họ chỉ cần chạy nó một lần để xác minh rằng khối hợp lệ theo các quy tắc của chuỗi khối. Nếu không, người khai thác sẽ không nhận được phần thưởng và họ sẽ lãng phí điện vô ích.

Chuỗi khối Proof of Work đầu tiên là của Bitcoin. Kể từ khi được tạo ra, nhiều chuỗi khối khác đã áp dụng cơ chế PoW.

Ưu điểm của Proof of Work

• Đã được thử nghiệm – cho đến nay, Proof of Work là thuật toán đồng thuận hoàn thiện nhất và đã đảm bảo giá trị trị giá hàng trăm tỷ đô la.

• Không được phép – bất kỳ ai cũng có thể tham gia cuộc thi khai thác hoặc chỉ cần chạy một nút xác thực.

• Phi tập trung hóa – những người khai thác cạnh tranh với nhau để tạo ra các khối, điều đó có nghĩa là sức mạnh băm không bao giờ bị kiểm soát bởi một bên duy nhất.

Nhược điểm của Proof of Work

• Lãng phí – khai thác tiêu thụ một lượng điện rất lớn.

• Rào cản gia nhập ngày càng cao – khi có nhiều người khai thác tham gia mạng, các giao thức sẽ làm tăng độ khó của bài toán khai thác. Để duy trì tính cạnh tranh, người dùng phải đầu tư vào thiết bị tốt hơn. Điều này có thể khiến nhiều thợ mỏ phải trả giá.

• Các cuộc tấn công 51% – mặc dù khai thác thúc đẩy phân cấp, nhưng có khả năng một người khai thác có được phần lớn sức mạnh băm. Nếu họ làm như vậy, về mặt lý thuyết, họ có thể hoàn tác các giao dịch và làm suy yếu tính bảo mật của chuỗi khối.

Đặt cược (Bằng chứng đặt cược)

Trong các hệ thống Proof of Work, điều khuyến khích bạn hành động trung thực là số tiền bạn đã trả cho máy tính khai thác và điện. Bạn sẽ không nhận được tiền lãi từ khoản đầu tư của mình nếu bạn không khai thác các khối chính xác.

Với Proof of Stake (PoS), không có chi phí bên ngoài. Thay vì những người khai thác, chúng tôi có những người xác thực đề xuất (hoặc “giả mạo”) các khối. Họ có thể sử dụng một máy tính thông thường để tạo các khối mới, nhưng họ phải đặt một phần đáng kể số tiền của mình để đánh cược cho đặc quyền. Việc đặt cược được thực hiện với một lượng tiền điện tử gốc của chuỗi khối được xác định trước, theo các quy tắc của từng giao thức. 

Các triển khai khác nhau có các biến thể khác nhau, nhưng một khi trình xác nhận đặt cược các đơn vị của họ, giao thức có thể chọn ngẫu nhiên chúng để thông báo khối tiếp theo. Khi làm như vậy một cách chính xác, họ sẽ nhận được một phần thưởng. Ngoài ra, có thể có nhiều trình xác nhận đồng ý về khối tiếp theo và phần thưởng được phân phối tương ứng với cổ phần mà mỗi người đã đưa ra.

Các chuỗi khối PoS “thuần túy” ít phổ biến hơn các chuỗi khối DPoS (Bằng chứng cổ phần được ủy quyền), yêu cầu người dùng bỏ phiếu trên các nút ( nhân chứng ) để xác thực các khối cho toàn bộ mạng.

Ethereum, blockchain hợp đồng thông minh hàng đầu, đã chuyển sang Proof of Stake trong quá trình di chuyển sang ETH 2.0 bắt đầu từ ngày 15/9/2022.

Ưu điểm của Proof of Stake

• Thân thiện với môi trường – lượng khí thải carbon của PoS chỉ bằng một phần nhỏ so với lượng khí thải của khai thác PoW. Đặt cược loại bỏ nhu cầu về các hoạt động băm sử dụng nhiều tài nguyên.

• Giao dịch nhanh hơn – vì không cần tốn thêm sức mạnh tính toán cho các câu đố tùy ý do giao thức đặt ra, một số người ủng hộ PoS lập luận rằng nó có thể tăng thông lượng giao dịch.

• Đặt phần thưởng và tiền lãi – thay vì chuyển đến tay người khai thác, phần thưởng cho việc bảo mật mạng được trả trực tiếp cho chủ sở hữu mã thông báo. Trong một số trường hợp, PoS cho phép người dùng kiếm thu nhập thụ động dưới dạng airdrop hoặc tiền lãi, chỉ bằng cách đặt cọc tiền của họ.

Nhược điểm của Proof of Stake

• Tương đối chưa được thử nghiệm – Các giao thức PoS vẫn chưa được thử nghiệm trên quy mô lớn. Có thể có một số lỗ hổng chưa được khám phá trong quá trình triển khai hoặc kinh tế học tiền điện tử .

• Chế độ tài phiệt – có những lo ngại rằng PoS khuyến khích hệ sinh thái “giàu ngày càng giàu”, vì những người xác thực có cổ phần lớn có xu hướng kiếm được nhiều phần thưởng hơn.

• Vấn đề không có gì bị đe dọa – trong PoW, người dùng chỉ có thể “đặt cược” vào một chuỗi – họ khai thác trên chuỗi mà họ tin là có khả năng thành công cao nhất. Trong một đợt hard fork, họ không thể đặt cược vào nhiều cái có cùng sức mạnh băm. Tuy nhiên, trình xác nhận trong PoS có thể hoạt động trên nhiều chuỗi với ít chi phí bổ sung, điều này có thể gây ra các vấn đề kinh tế.

Các thuật toán đồng thuận khác

Proof of Work và Proof of Stake là các thuật toán đồng thuận phổ biến nhất , nhưng còn nhiều thuật toán khác nữa. Một số là kết hợp kết hợp các yếu tố từ cả hai hệ thống, trong khi một số khác là các phương pháp hoàn toàn khác nhau. 

Tôi có thể hoàn nguyên các giao dịch blockchain không?

Theo thiết kế, chuỗi khối là cơ sở dữ liệu rất mạnh mẽ. Các thuộc tính vốn có của chúng khiến việc xóa hoặc sửa đổi dữ liệu chuỗi khối sau khi được ghi lại trở nên vô cùng khó khăn. Khi nói đến Bitcoin và các mạng lớn khác, điều đó gần như là không thể. Vì vậy, khi bạn đang thực hiện một giao dịch trên một chuỗi khối, tốt nhất bạn nên coi nó như một vật cố định mãi mãi.

Như đã nói, có nhiều cách triển khai blockchain khác nhau và sự khác biệt cơ bản nhất giữa chúng là cách chúng đạt được sự đồng thuận bên trong mạng. Điều này có nghĩa là, trong một số triển khai, một nhóm tương đối nhỏ những người tham gia có thể thu được đủ quyền lực trong mạng để hoàn nguyên các giao dịch một cách hiệu quả. Điều này đặc biệt liên quan đến các altcoin chạy trên các mạng nhỏ (với tỷ lệ băm thấp do ít cạnh tranh khai thác).

Khả năng mở rộng chuỗi khối là gì?

Khả năng mở rộng chuỗi khối thường được sử dụng như một thuật ngữ chung để chỉ khả năng phục vụ nhu cầu ngày càng tăng của hệ thống chuỗi khối. Mặc dù các chuỗi khối có các thuộc tính mong muốn (chẳng hạn như phân cấp, chống kiểm duyệt, tính bất biến), nhưng chúng phải trả giá.

Trái ngược với các hệ thống phi tập trung, cơ sở dữ liệu tập trung có thể hoạt động với tốc độ và thông lượng cao hơn đáng kể. Điều này có ý nghĩa vì không cần hàng nghìn nút nằm rải rác trên khắp thế giới để đồng bộ hóa với mạng mỗi khi nội dung của nó được sửa đổi. Nhưng đây không phải là trường hợp của blockchain. Do đó, khả năng mở rộng đã là một chủ đề được tranh luận nhiều giữa các nhà phát triển blockchain trong nhiều năm.

Một số giải pháp khác nhau đã được đề xuất hoặc triển khai để giảm thiểu một số nhược điểm về hiệu suất của chuỗi khối. Tuy nhiên, tại thời điểm này, không có cách tiếp cận tốt nhất rõ ràng. Có khả năng nhiều giải pháp khác nhau cần được thử nghiệm cho đến khi có nhiều câu trả lời đơn giản hơn cho vấn đề về khả năng mở rộng.

Ở cấp độ rộng hơn, có một câu hỏi cơ bản liên quan đến khả năng mở rộng: Chúng ta có nên cải thiện hiệu suất của chính chuỗi khối ( mở rộng quy mô trên chuỗi ) hay chúng ta nên cho phép các giao dịch được thực hiện mà không làm đầy chuỗi khối chính ( mở rộng quy mô ngoài chuỗi )? 

Có thể có lợi thế rõ ràng cho cả hai. Các giải pháp mở rộng quy mô trên chuỗi có thể giảm quy mô giao dịch hoặc thậm chí chỉ tối ưu hóa cách dữ liệu được lưu trữ trong các khối. Mặt khác, các giải pháp ngoài chuỗi liên quan đến việc gộp các giao dịch ra khỏi chuỗi khối chính và chỉ thêm chúng sau này. Một số giải pháp ngoại tuyến đáng chú ý nhất được gọi là sidechains và kênh thanh toán.

Tại sao blockchain cần mở rộng quy mô?

Nếu các hệ thống chuỗi khối muốn cạnh tranh với các đối tác tập trung của chúng, thì ít nhất chúng cần phải hoạt động hiệu quả như chúng. Tuy nhiên, trên thực tế, có lẽ họ sẽ phải hoạt động tốt hơn nữa để khuyến khích các nhà phát triển và người dùng chuyển sang các nền tảng và ứng dụng dựa trên chuỗi khối. 

Điều này có nghĩa là khi so sánh với các hệ thống tập trung, việc sử dụng chuỗi khối cần phải nhanh hơn, rẻ hơn và dễ dàng hơn cho cả nhà phát triển và người dùng. Không phải là một kỳ tích dễ dàng đạt được trong khi duy trì các đặc điểm xác định của các chuỗi khối mà chúng ta đã thảo luận trước đó. 

Sự phân tán blockchain là gì?

Như với bất kỳ phần mềm nào, chuỗi khối cần nâng cấp để khắc phục sự cố, thêm quy tắc mới hoặc xóa quy tắc cũ. Vì hầu hết phần mềm chuỗi khối là mã nguồn mở, nên về lý thuyết, bất kỳ ai cũng có thể đề xuất các bản cập nhật mới để thêm vào phần mềm quản lý mạng. 

Hãy nhớ rằng các chuỗi khối là các mạng phân tán. Sau khi phần mềm được nâng cấp, hàng nghìn nút nằm rải rác trên khắp thế giới cần có khả năng giao tiếp và triển khai phiên bản mới. Nhưng điều gì sẽ xảy ra nếu những người tham gia không thể đồng ý về việc thực hiện nâng cấp nào? Thông thường, không có tổ chức nào có luồng quyết định được thiết lập để quyết định. Điều này dẫn chúng ta đến các nhánh mềm và cứng.

Phần mềm

Nếu có một thỏa thuận chung về cách nâng cấp sẽ như thế nào, thì đó là một vấn đề tương đối đơn giản. Trong trường hợp như thế này, phần mềm được cập nhật với thay đổi tương thích ngược, nghĩa là các nút được cập nhật vẫn có thể tương tác với các nút không được cập nhật. Tuy nhiên, trên thực tế, gần như tất cả các nút sẽ được nâng cấp theo thời gian. Đây được gọi là một ngã ba mềm. 

Phần cứng

Một hard fork phức tạp hơn. Sau khi được triển khai, các quy tắc mới sẽ không tương thích với các quy tắc cũ. Vì vậy, nếu một nút đang chạy các quy tắc mới cố gắng tương tác với một nút đang chạy các quy tắc cũ, thì chúng sẽ không thể giao tiếp. Điều này dẫn đến việc chuỗi khối bị chia thành hai – một là phần mềm cũ đang chạy, mặt khác là các quy tắc mới được triển khai.

Sau hard fork, về cơ bản có hai mạng khác nhau chạy song song hai giao thức khác nhau. Điều đáng chú ý là tại thời điểm phân nhánh, số dư của đơn vị gốc của chuỗi khối được sao chép từ mạng cũ. Vì vậy, nếu bạn có số dư trên chuỗi cũ tại thời điểm phân nhánh, thì bạn cũng sẽ có số dư trên chuỗi mới.

Phần 3: Blockchain dùng để làm gì?

Công nghệ chuỗi khối có thể được sử dụng cho nhiều trường hợp sử dụng . Chúng ta hãy đi qua một số trong số họ. 

Ứng dụng Blockchain cho chuỗi cung ứng

Chuỗi cung ứng hiệu quả là cốt lõi của nhiều doanh nghiệp thành công và liên quan đến việc xử lý hàng hóa từ nhà cung cấp đến người tiêu dùng. Sự phối hợp của nhiều bên liên quan trong một ngành nhất định theo truyền thống đã được chứng minh là khó khăn. Tuy nhiên, công nghệ chuỗi khối có thể cho phép mức độ minh bạch mới trong nhiều ngành công nghiệp. Một hệ sinh thái chuỗi cung ứng có thể tương tác xoay quanh cơ sở dữ liệu bất biến chính là thứ mà nhiều ngành cần để trở nên mạnh mẽ và đáng tin cậy hơn.

Ứng dụng Blockchain và ngành công nghiệp trò chơi

Ngành công nghiệp game đã trở thành một trong những ngành giải trí lớn nhất thế giới và nó có thể hưởng lợi rất nhiều từ công nghệ chuỗi khối. Thông thường, các game thủ có xu hướng phụ thuộc vào các nhà phát triển trò chơi. Trong hầu hết các trò chơi trực tuyến, người chơi buộc phải dựa vào không gian máy chủ của nhà phát triển và tuân theo các bộ quy tắc luôn thay đổi của họ. Trong bối cảnh này, blockchain có thể giúp phân cấp quyền sở hữu, quản lý và bảo trì các trò chơi trực tuyến.

Tuy nhiên, vấn đề lớn nhất có thể là các vật phẩm trò chơi không thể tồn tại bên ngoài các tựa game, loại bỏ cơ hội sở hữu thực sự và thị trường thứ cấp. Bằng cách tiếp cận dựa trên blockchain, trò chơi có thể trở nên bền vững hơn trong thời gian dài và các vật phẩm trong trò chơi được phát hành dưới dạng đồ sưu tầm bằng tiền điện tử có thể thu được giá trị trong thế giới thực. Đó chính là lý do mà từ khóa GAMEFI được phổ cập và trở thành trào lưu bùng nổ trong năm 2021, điển hình là sự thành công của Axie.

Ứng dụng Blockchain cho việc chuyển tiền

Gửi tiền quốc tế là một rắc rối với ngân hàng truyền thống. Chủ yếu là do mạng lưới trung gian phức tạp, phí và thời gian thanh toán khiến việc sử dụng ngân hàng truyền thống vừa tốn kém vừa không đáng tin cậy cho các giao dịch khẩn cấp.

Tiền điện tử và chuỗi khối loại bỏ hệ sinh thái trung gian này và có thể cho phép chuyển tiền nhanh chóng, rẻ tiền trên khắp thế giới. Trong khi các chuỗi khối chắc chắn hy sinh hiệu suất cho một số thuộc tính mong muốn của chúng, một loạt các dự án đang khai thác công nghệ để cho phép các giao dịch rẻ, gần như ngay lập tức.

Ứng dụng Blockchain cho việc nhận dạng kỹ thuật số

Quản lý an toàn danh tính trên Internet đang rất cần một giải pháp nhanh chóng. Một lượng lớn dữ liệu cá nhân của chúng tôi được lưu trữ trên các máy chủ tập trung và được phân tích bằng thuật toán máy học mà chúng tôi không biết hoặc không đồng ý. 

Công nghệ chuỗi khối cho phép người dùng nắm quyền sở hữu dữ liệu của họ và chỉ tiết lộ thông tin có chọn lọc cho bên thứ ba khi cần thiết. Loại ma thuật mật mã này có thể cho phép trải nghiệm trực tuyến mượt mà hơn mà không phải hy sinh quyền riêng tư.

Ứng dụng Blockchain cho việc quản trị

Các mạng phân tán có thể xác định và thực thi các dạng quy định của riêng chúng dưới dạng mã máy tính. Không có gì ngạc nhiên khi blockchain có thể có cơ hội làm gián đoạn các quy trình quản trị khác nhau ở cấp địa phương, quốc gia hoặc thậm chí quốc tế. 

Hơn nữa, nó có thể giải quyết một trong những vấn đề lớn nhất mà các môi trường phát triển nguồn mở hiện đang gặp phải – thiếu một cơ chế đáng tin cậy để phân phối tài trợ. Quản trị chuỗi khối đảm bảo rằng tất cả những người tham gia có thể tham gia vào quá trình ra quyết định và cung cấp một cái nhìn tổng quan minh bạch về chính sách nào đang được thực hiện.

Ứng dụng Blockchain cho việc đầu cơ

Không còn nghi ngờ gì nữa, một trong những ứng dụng phổ biến nhất của công nghệ chuỗi khối là đầu cơ. Chuyển giao dễ dàng giữa các sàn giao dịch, giải pháp giao dịch không giam giữ và hệ sinh thái các sản phẩm phái sinh đang phát triển khiến nó trở thành sân chơi lý tưởng cho tất cả các loại nhà đầu cơ.

Do các đặc tính vốn có của nó, blockchain là một công cụ tuyệt vời cho những người sẵn sàng chấp nhận rủi ro khi tham gia vào một loại tài sản đang phát triển như vậy. Một số thậm chí còn nghĩ rằng một khi công nghệ và quy định xung quanh hoàn thiện, tất cả các thị trường đầu cơ toàn cầu có thể được mã hóa trên chuỗi khối.

Ứng dụng Blockchain cho việc gọi vốn cộng đồng

Các nền tảng gây quỹ cộng đồng trực tuyến đã đặt nền móng cho nền kinh tế ngang hàng trong gần một thập kỷ nay. Sự thành công của các trang web này cho thấy rằng có một mối quan tâm thực sự đối với việc phát triển sản phẩm huy động vốn từ cộng đồng. Tuy nhiên, vì các nền tảng này đóng vai trò là người quản lý quỹ nên họ có thể lấy một phần đáng kể trong số đó làm phí. Ngoài ra, mỗi người sẽ có bộ quy tắc riêng để tạo điều kiện thuận lợi cho thỏa thuận giữa những người tham gia khác nhau.

Công nghệ chuỗi khối, và cụ thể hơn là hợp đồng thông minh, có thể cho phép gây quỹ cộng đồng tự động, an toàn hơn khi các điều khoản của thỏa thuận được xác định bằng mã máy tính. 

Một ứng dụng khác của gây quỹ cộng đồng sử dụng chuỗi khối là Cung cấp tiền xu ban đầu (ICO) và Cung cấp trao đổi ban đầu (IEO) . Trong các đợt bán mã thông báo như thế này, các nhà đầu tư huy động vốn với hy vọng rằng mạng sẽ thành công trong tương lai và họ sẽ nhận được tiền lãi từ khoản đầu tư của mình.

Hy vọng qua bài viết trên, bạn đọc đã có cái nhìn tổng thể về công nghệ chuỗi khối Blockchain.

ƯU ĐÃI ĐẶC BIỆT