Hướng dẫn về Công nghệ Blockchain cho Người mới bắt đầu
Blockchain (chuỗi khối) là gì?
Blockchain là một loại cơ sở dữ liệu đặc biệt, nơi bạn chỉ có thể thêm dữ liệu vào (và không thể xóa hoặc thay đổi dữ liệu). Đúng như tên gọi của nó, một blockchain (chuỗi khối) đại diện cho một chuỗi gồm nhiều khối – những khối này là những khối thông tin được thêm vào cơ sở dữ liệu. Mỗi khối giữ một con trỏ chỉ về khối trước đó và thường chứa một tổ hợp gồm thông tin giao dịch, dấu thời gian và siêu dữ liệu khác để xác nhận tính hợp lệ của nó.
Vì chúng được liên kết theo cách này, không thể chỉnh sửa, xóa hoặc sửa đổi các mục theo bất kỳ cách nào, vì điều này sẽ làm mất hiệu lực tất cả các khối theo sau chúng.
Blockchain hoạt động như thế nào?
Tại thời điểm này blockchain có vẻ không phải là một giải pháp thay thế ấn tượng – bạn có thể tự hỏi hệ thống này có ưu điểm gì hơn một bảng tính thông thường. Ưu điểm lớn nhất của blockchain là cho phép những người dùng tương tác với nhau xung quanh một nguồn sự thật được chia sẻ mà không nhất thiết phải tin tưởng lẫn nhau. Với một mạng phân tán, không một bên nào có thể tấn công một blockchain được xây dựng tốt.
Để chạy và xác minh trạng thái của blockchain một cách độc lập, người dùng phải tải xuống một phần mềm. Sau khi được cài đặt và chạy trên máy của người dùng, phần mềm này tương tác với các phiên bản trên các máy khác, nhằm tải lên/tải xuống các thông tin (chẳng hạn các giao dịch hoặc khối). Một người dùng mới tải xuống một khối và kiểm tra rằng khối đó đã được tạo trong phạm vi các quy tắc của hệ thống và chuyển thông tin này đến các người dùng ngang hàng (peer).
Những gì chúng ta có bây giờ là một hệ sinh thái có thể được tạo thành từ hàng trăm, hàng ngàn hoặc hàng chục ngàn thực thể đều chạy và đồng bộ hóa một bản sao cơ sở dữ liệu giống hệt nhau (chúng ta gọi chúng là các nút). Điều này khiến mạng có công suất rất lớn và luôn có sẵn.
Thông tin được thêm vào blockchain bằng cách nào?
Tính toàn vẹn của blockchain sẽ bị phá hỏng nếu có thông tin tài chính sai trái được ghi lại. Đồng thời, không có quản trị viên hay người quản trị nào trong hệ thống phân tán để duy trì sổ cái – vậy làm thế nào để đảm bảo rằng những người tham gia hành động trung thực?
Satoshi đã đề xuất một hệ thống Proof-of-Work (bằng chứng công việc), điều này cho phép bất kỳ ai cũng có thể đề xuất một khối để nối vào mạng. Để đề xuất một khối, họ phải hy sinh sức mạnh tính toán để đoán ra giải pháp mà giao thức đặt ra (để làm điều này họ cần phải băm dữ liệu nhiều lần để tạo ra một số nhỏ hơn một giá trị cụ thể).
Quá trình này được gọi là khai thác (đào). Nếu người khai thác đoán đúng giải pháp, khối mà họ đã xây dựng (bao gồm các giao dịch chưa được xác nhận mà các người dùng ngang hàng đã gửi cho họ) sẽ được thêm vào chuỗi. Nhờ vậy, họ sẽ nhận được tiền thưởng dưới dạng một mã thông báo (token) gốc của blockchain.
Băm với hàm một chiều có nghĩa là người có được dữ liệu đầu ra cũng không thể đoán được dữ liệu đầu vào. Nhưng nếu có dữ liệu đầu vào, việc xác minh dữ liệu đầu ra rất dễ dàng. Bằng cách này, bất kỳ người tham gia nào cũng có thể xác minh có phải người khai thác đã tạo ra một khối ‘hợp lệ’ hay không và từ chối những khối không hợp lệ. Nếu khối không hợp lệ, người khai thác sẽ không nhận được tiền thưởng và mất đi khoản vốn khi cố gắng giả mạo một khối không hợp lệ.
Trong các hệ thống tiền mã hóa, sự phụ thuộc vào mật mã khóa công khai/riêng tư cũng đảm bảo rằng các bên không thể chi tiêu số tiền mà họ không sở hữu. Các đồng tiền được gắn với các mã khóa riêng tư (chỉ chủ sở hữu biết các mã khóa này), và chỉ có thể chi tiêu chúng khi có chữ ký hợp lệ xác nhận giao dịch các đồng tiền đó.
Cơ chế Bằng chứng công việc (Proof-of-Work) là cơ chế được thử nghiệm nhiều nhất để đạt được sự đồng thuận giữa những người dùng, nhưng nó không phải là duy nhất. Các lựa chọn thay thế như Bằng chứng cổ phần (Proof-of-Stake) đang ngày càng ứng dụng nhiều hơn, mặc dù chúng vẫn chưa được triển khai đúng cách ở hình thức thật của chúng (mặc dù các cơ chế đồng thuận lai tạo đã có từ lâu).
Ai đã phát minh ra blockchain?
Ý tưởng cơ bản đằng sau một chuỗi dữ liệu bất biến có thể bắt nguồn từ đầu những năm 90. Các nhà nghiên cứu W. Scott Stornetta và Stuart Haber đã xuất bản một bài báo có tựa đề Làm thế nào để đóng dấu thời gian một tài liệu kỹ thuật số, trong đó thảo luận về các cách thức hiệu quả để đóng dấu thời gian cho các tệp sao cho chúng không thể bị chỉnh sửa hoặc giả mạo.
Tuy nhiên, cách tiếp cận của Stornetta và Haber là không hoàn hảo, và vẫn cần sự tin tưởng vào các bên thứ ba để thực hiện. Công nghệ blockchain kết hợp những đổi mới từ các nhà khoa học máy tính khác, và Satoshi Nakamoto được ghi nhận là cha đẻ của hệ thống mà chúng tôi đã mô tả trong các đoạn trước.
Bạn quan tâm đến việc tìm hiểu thêm về lịch sử blockchain? Đọc bài viết của chúng tôi về Lịch sử của Blockchain.
Blockchain có thể làm gì?
Tiền mã hóa là phần nổi của tảng băng chìm. Nhiều người đã nhìn thấy tiềm năng của điện toán phi tập trung sau sự ra đời của tiền phi tập trung. Nếu như các blockchain thế hệ đầu tiên như Bitcoin đã mang đến một cơ sở dữ liệu giao dịch được chia sẻ, thì các sản phẩm của thế hệ thứ hai như Ethereum đã mang lại các hợp đồng thông minh. Đây là những chương trình chạy phía trên của blockchain, để quản lý những di chuyển có điều kiện của các token (mã thông báo).
Với các hợp đồng thông minh, không có máy chủ trung tâm nào chạy mã, nghĩa là sự hư hỏng tại một điểm trung tâm ở cấp độ lưu trữ bị phân tán. Người dùng có thể kiểm tra phần mềm (nhờ tính chất công khai của nó) và nhà phát triển có thể thiết kế hợp đồng theo cách mà không ai khác có thể không thể tắt hoặc sửa đổi chúng.
Một số ứng dụng cho blockchain có thể bao gồm: