Blockchain là gì?
Theo định nghĩa phổ biến nhất trên Internet, công nghệ chuỗi khối (blockchain) là một cơ sở dữ liệu phân cấp lưu trữ thông tin trong các khối thông tin (block) được liên kết với nhau bằng mã hóa và mở rộng theo thời gian tạo thành một chuỗi (chain). Mỗi khối thông tin đều chứa thông tin về thời gian khởi tạo và được liên kết tới khối trước đó, kèm một mã thời gian và dữ liệu giao dịch. Blockchain được thiết kế để chống lại sự thay đổi của dữ liệu. Một khi dữ liệu đã được mạng lưới chấp nhận thì sẽ không có cách nào thay đổi được nó.
Theo ấn bản “Mastering Bitcoin” của tác giả Antonopoulos, Blockchain được định nghĩa là công nghệ lưu trữ và truyền tải thông tin bằng các khối (block) được liên kết với nhau và mở rộng theo thời gian, do đó được gọi là chuỗi khối (blockchain). Mỗi block chứa đựng các thông tin về thời gian khởi tạo, các thông tin giao dịch và được liên kết với các khối trước đó thông qua thông tin hàm băm (hash).
Ngoài ra, chúng ta còn có một số định nghĩa khác về blockchain như: Blockchain là một cuốn sổ cái được chia sẻ phân tán và chứa các giao dịch, trong đó các giao dịch đều được sắp xếp và nhóm thành các khối.
Lịch sử hình thành công nghệ blockchain
Năm 1982, nhà mật mã học David Chaum đã đề xuất một giao thức giống như blockchain trong luận văn “Computer Systems Established, Maintained, and Trusted by Mutually Suspicious Groups”. Cũng chính nhà khoa học này đã trình bày một nghiên cứu “Blind Signatures for Untraceable Payments” về chữ ký mù ẩn nội dung thông điệp trước khi ký. Đây là phiên bản sơ khai của chữ ký mã hóa dùng cho blokchain vì chữ ký số có thể được xác thực với chữ ký gốc, nhưng nội dung vẫn được ẩn.
Năm 1990, David Chaum đã thành lập DigiCash để tạo ra một loại tiền ảo dựa trên ý tưởng trong các nghiên cứu của ông. Đến năm 1994, khoản chi điện tử đầu tiên của DigiCash đã được thực hiện.
Sau đó, các nghiên cứu chuyên sâu hơn về một chuỗi khối được bảo vệ bằng mật mã được mô tả bởi Stuart Haber và W. Scott Stornetta vào năm 1991. Khi đó, họ muốn triển khai một hệ thống không thể giả mạo dấu thời gian của tài liệu. Năm 1992, Haber, Stornetta, và Dave Bayer áp dụng tích hợp kỹ thuật lưu trữ dữ liệu có tên cây Merkle vào thiết kế giúp cải thiện hiệu quả bằng cách thu thập một số chứng chỉ tài liệu vào một khối.
Năm 1997, Adam Back đề xuất một hệ thống hạn chế thư quảng cáo cùng với phương thức tấn công từ chối dịch vụ bằng cách sử dụng một thuật toán “bằng chứng xử lý”, được biết đến với tên là Hashcash.
Tháng 10/2008, Satoshi Nakamoto, một người hoặc một nhóm người mà danh tính thật sự đến nay vẫn còn là một ẩn số, đã phát hành “sách trắng” mô tả một phiên bản “tiền mật mã ngang hàng” (purely peer-to-peer version of electronic cash) với tên gọi Bitcoin. Bitcoin là chuỗi khối phi tập trung đầu tiên áp dụng các phương pháp giống Hashcash để đánh dấu thời gian các khối mà không yêu cầu chúng phải được ký bởi một bên đáng tin cậy và giới thiệu một tham số độ khó để ổn định tốc độ các khối được thêm vào chuỗi. Thiết kế này được hiện thực vào một năm sau đó, trong đó blockchain đóng vai trò là sổ cái công khai cho tất cả các giao dịch trên mạng.
Quy trình giao dịch trong blockchain
Blockchain là một cuốn sổ cái ghi lại tất cả các giao dịch. Dữ liệu trong cuốn sổ cái liên tục được mạng lưới ngang hàng cập nhật. Tất cả các máy tính trong mạng sẽ xác minh và ghi lại giao dịch đó vào cuốn sổ cái, rồi cấp phát dữ liệu này tới các máy tính khác trong mạng. Theo cơ chế, một nút sẽ cấp phát cho tám nút gần nhất. Vì blockchain là một cơ sở dữ liệu phân tán, nên các máy tính liên tục thực hiện việc kiểm soát độc lập bằng cách xác minh dữ liệu nhận tới và so sánh với chữ ký của giao dịch đó.
Các giao dịch được xác minh bởi thuật toán chữ ký số dựa trên đường cong Elliptic (ECDSA) và được xác định bởi một chuỗi các quá trính xử lý lần lượt các hàm băm SHA256 bởi các máy đào. Mỗi khối trong blockchain chứa thông tin các giao dịch của khối trong một cây Merkle để đạt hiệu quả cao trong việc lưu trữ và xác minh với lượng dữ liệu lớn các giao dịch. Khi có một giao dịch không hợp lệ, hệ thống sẽ loại bỏ bằng cách chọn theo đa số. Càng nhiều máy tính tham gia vào hệ thống thì sức mạnh xử lý và độ an toàn của hệ thống blockchain càng cao.
Tính chất của blockchain
Các tính chất quan trọng khi nói đến công nghệ blockchain là tính tin an toàn, tính bất biến, tính minh bạch, tính bền vững và tính sẵn sàng.
Tính an toàn: Khi nhắc đến blockchain, tính chất đầu tiên sẽ được nhắc tới là tính an toàn. Giao dịch trong blockchain được ký số bởi thuật toán ECDSA, một thuật toán ký số mà khả năng giả mạo chữ ký là rất nhỏ, bởi yêu cầu tài nguyên tính toán lớn. Thêm nữa, việc sử dụng hàm băm mật mã trong cả quá trình từ lúc khởi tạo giao dịch tới lúc vào sổ là một yếu tố gia tăng thêm sự tin cây. Toàn bộ các giao dịch đều được tóm lược và lưu trữ trong các khối (block). Quá trình kiểm tra các block và giao dịch cũng diễn ra nhiều lần với nhiều lớp.
Tính bất biến: Dữ liệu giao dịch sẽ không thể thay đổi sau khi vào sổ xác nhận đủ lâu, giao dịch được lưu trữ trong block, các block lại được liên kết với nhau. Trong ID của một block có “dấu vết” của toàn bộ các giao dịch từ đầu, cộng thêm các yếu tố ngẫu nhiên. Do đó, việc làm lại sổ sẽ đòi hỏi tài nguyên tính toán rất lớn, vì liên quan đến các block trước và chi phối toàn bộ các block sau.
Tính minh bạch: Ai cũng có thể theo dõi dữ liệu blockchain đi từ địa chỉ này tới địa chỉ khác và có thể thống kê toàn bộ lịch sử trên địa chỉ đó.
Tính bền vững: Hệ thống blockchain hình thành và phát triển đến khi đủ lớn thì sẽ trở nên không thể phá vỡ. Nguyên tắc đồng thuận phân tán khiến việc kiểm tra và xác thực ngày càng được gia tăng theo số nút mạng tham gia. Hơn thế, mạng ngang hàng mang lại khả năng tính toán cao, không có nút cổ chai nên việc tấn công DDoS rất khó xảy ra. Nếu có sự cố ở một nút thì các nút còn lại vẫn có thể hoạt động bình thường với dữ liệu đã được đồng bộ. Các dữ liệu này cũng không thể xóa, chỉ ghi và đọc dữ liệu.
Tính sẵn sàng: Các nút mạng của blockchain được đặt ở nhiều nơi, nhiều khu vực địa lý khác nhau, nên đảm bảo tính sẵn sàng. Việc tham gia mạng blockchain không đòi hỏi sự cấp phép của một đơn vị quản lý tập trung, nên thường dẫn tới số nút mạng ngày càng gia tăng. Khi một máy bị lỗi và khôi phục lại, sẽ tự động kết nối và đồng bộ lại dữ liệu. Dữ liệu được lan truyền đi rộng khắp trên thế giới không phát sinh thêm chi phí địa lý, vận chuyển… tiết kiệm thời gian và công sức.
Tính tự động: Dựa vào đó các điều khoản được ghi trong hợp đồng thông minh (smart contrach), hệ thống sẽ được thực thi khi các điều kiện trước đó được thỏa mãn, không ai có thể ngăn cản hoặc hủy nó.
Ứng dụng của blockchain
Blockchain được đảm bảo nhờ cách thiết kế sử dụng hệ thống tính toán phân cấp với khả năng chịu lỗi Byzantine cao. Nhờ thế nên Blockchain có thể đạt được sự đồng thuận phân cấp. Vì vậy Blockchain phù hợp để ghi lại những sự kiện, hồ sơ y tế, xử lý giao dịch, công chứng, danh tính và chứng minh nguồn gốc. Việc này có tiềm năng giúp xóa bỏ các hậu quả lớn khi dữ liệu bị thay đổi trong bối cảnh thương mại toàn cầu.
Dựa trên các tính chất của blockchain, công nghệ này có thể áp dụng trong một số trường hợp cụ thể như sau.
Quản lý định danh: Chúng ta có thể quản lý thẻ chứng minh thư, bằng đại học, bằng sáng chế hay những thứ tương tự với blockchain. Một vài tổ chức cung cấp dịch vụ xác minh trực tuyến như scan thẻ, hoặc đóng dấu bằng số và xác minh tính hợp lệ, tuy nhiên có thể rất tốn kém vì phải trả tiền cho đám mây lưu trữ. Với blockchain, không cần phải xây dựng hạ tầng định dạng mà chỉ cần hỏi để mở blockchain.
Chứng thực: Hầu hết các chứng từ thể hiện quyền sở hữu được lưu bằng giấy, nên có thể bị giả mạo hay sửa đổi. Dữ liệu trên blockchain thì không thể thay đổi. Blockchain là một chuỗi của nhiều khối, nằm trong nhiều máy tính, nên có thể ngăn chặn được những tác nhân vật lý. Thông tin kỹ thuật số được chia thành nhiều khối và liên kết với nhau.
Tài sản kỹ thuật số: Initial Coin Offering (ICO) là một cách thức huy động vốn thông qua việc sử dụng tiền mật mã. Bất kỳ ai, ở bất kỳ đâu cũng có thể trở thành nhà đầu tư. ICO sẽ cung cấp cho nhà đầu tư tài sản kĩ thuật số gọi là “token”. Những “token” này sẽ được giữ trong ví blockchain và có thể sử dụng để thanh toán cho các dịch vụ của công ty hoặc trao đổi khi giá trị của nó tăng lên.
Bầu cử kỹ thuật số: Vấn đề lớn nhất của bầu cử trực tuyến là tính an toàn, bởi phiếu bầu có thể bị thay đổi hoặc lộ lọt thông tin bầu cử. Tuy nhiên, blockchain có thể làm cho phiếu bầu cử trở thành ẩn danh và an toàn hơn.
Trong talkshow Vietnam Entrepreneurs trên kênh VIETSUCCESS, ông Huy Nguyễn, CEO và Cofounder của KardiaChain cho biết: “Hiểu một cách đơn giản, blockchain là một công nghệ mới đảm bảo được tính minh bạch, an toàn và tự động. Nếu như có nhu cầu sử dụng một trong ba tính chất kể trên thì blockchain có thể là một công nghệ rất thích hợp”.
Ông Huy Nguyễn cũng cho biết thêm, việc áp dụng công nghệ chuỗi khối vào hoạt động thực tế của doanh nghiệp sẽ có một số thách thức nhất định. Đầu tiên, nhiều doanh nghiệp vẫn chưa hiểu đúng về tác dụng của blockchain, nhiều người nghĩ blockchain chỉ là tiền mã hóa, blockchain là công nghệ lừa đảo hay blockchain là giải pháp toàn vẹn có thể áp dụng cho mọi trường hợp. Thêm đó, với các doanh nghiệp đã áp dụng chuyển đổi số vào hoạt động của doanh nghiệp thì thách thức lớn nhất là nhiều khi phải thay đổi hệ thống hiện tại để sử dụng công nghệ blockchain.
Trả lời phỏng vấn của phóng viên VTV Money trong chuyến đến tham dự sự kiện tại Việt Nam vào đầu tháng 06/2022, ông Changpeng Zhao, CEO Binance, cho biết: “Blockchain không chỉ là tiền số hay tài sản số mà rộng hơn thế rất nhiều. Công nghệ này có thể được sử dụng trong định danh điện tử, số hoá bất động sản, bảo vệ bản quyền hay phân phối phần mềm”.
