Blockchain là gì? - Thông tin từ A-Z về nền tảng này

1. Khái niệm và đặc điểm của blockchain

1.1. Blockchain là gì?

Blockchain là nguồn cơ sở dữ liệu đặc biệt, là nơi bạn chỉ có thể bổ sung dữ liệu vào mà không thể xóa hoặc làm thay đổi dữ liệu ban đầu. Đúng như tên gọi tiếng anh của nó, một blockchain (chuỗi khối) được hiểu là một chuỗi gồm nhiều khối ghép lại, những khối này là nơi chứa thông tin được thêm vào cơ sở dữ liệu.

Mỗi khối được liên kết thông tin với khối trước đó và nó chứa một tổ hợp các dữ liệu bao gồm thông tin giao dịch, thời gian và các dữ liệu khác để xác nhận tính hợp lệ của nó. Vì các khối blockchain được liên kết nối với nhau nên bạn không thể chỉnh sửa, thay đổi hoặc xóa các thông tin có sẵn bằng bất kỳ cách nào, vì điều này sẽ làm vô hiệu hoá tất cả các khối dữ liệu theo sau chúng.

Ngoài ra blockchain còn được coi là sổ cái kỹ thuật số. Hiểu nôm na là một cuốn sổ ghi chép lại những thông tin giao dịch, sau đó cuốn sổ đó sẽ được copy cho mỗi người tham gia vào mạng. Điều này thấy được rằng trong toàn bộ hệ thống thông tin được tạo thành nhiều phiên bản và được lưu trữ ở nhiều nơi.

Tất cả các bản sao trong sổ cái được cập nhật khi có dữ liệu hoặc giao dịch mới thông qua sự chấp nhận của mọi người tham gia. Một số người trong hệ thống có quyền phê duyệt cá giao dịch mới và giám sát mạng bằng cách sử dụng các công thức tinh vi được hỗ trợ bằng máy tính hoặc nắm giữ một số lượng token lớn.

Đây là một hệ thống tương tự như P2P (Peer to Peer), loại bỏ tất cả các giao dịch trung gian, giúp tăng cường an ninh, sự minh bạch và ổn định cung như giảm chi phí và lỗi giao dịch do người dùng gây ra. Bằng cách phân chia dữ liệu cho tất cả người dùng vì thế thông tin khó có thể bị chỉnh sửa, phá hủy hoặc thay đổi. Công nghệ blockchain đã tạo ra xương sống cho loại hình internet mới và còn được phát triển hơn trong tương lai.

1.2. Đặc điểm nổi bật của blockchain

• Không thể làm giả, thay thế, thay đổi hoặc phá hủy các chuỗi blockchain, kể cả hacker chuyên nghiệp cũng không thể làm lung lay hệ thống này. Theo khái niệm ở trên thì chỉ có máy tinh lượng tử mới có thể mã hóa blockchain và công nghệ này chỉ biến mất khi không còn Internet.

• Tính bất biến: dữ liệu đã được thêm vào blockchain không thể chỉnh sửa và được lưu trữ mãi mãi.

• Tính bảo mật: thông tin và dữ liệu lưu trong blockchain sẽ được phân tán cho tất cả người dùng và đảm bảo an toàn tuyệt đối.

• Tính minh bạch: người dùng đều có thể theo dõi các dữ liệu có trong sổ cái blockchain, có thể thống kê toàn bộ lịch sử giao dịch có trên nền tảng.

• Hợp đồng thông minh (Smart Contract): là hợp đồng kỹ thuật số cho phép người dùng giao dịch, thực thi mà không cần qua trung gian.

2. Tìm hiểu về phân loại và các thế hệ của blockchain

2.1. Phân loại cơ bản cần biết của blockchain

Ngày nay, nền tảng blockchain được chia thành 03 dạng chính gồm: Blockchain public (công khai), blockchain private (riêng tư) và consortium blockchain (kết hợp giữa hai loại trên):

• Public blockchain 

Nếu bạn đang sử dụng và giao dịch một loại tiền mã hóa nào đó, có thể bạn đang tương tác với một blockchain công khai - nền tảng cho phép bất kỳ người dùng nào cũng có quyền truy cập vào dữ liệu.

Quá trình xác thực các giao dịch trên nền tảng blockchain yêu cần cần có hàng nghìn, hàng vạn node tham gia. Do đó việc tấn công vào hệ thống blockchain này là điều không thể. Public blockchain phổ biến là Bitcoin và Ethereum.

Thuật ngữ permissionless (không cần được cấp quyền) thường được dùng để mô tả dạng blockchain công khai. Bạn có thể hiểu đơn giản rằng, không ai có thể cản trở bạn tham gia khai thác hoặc góp cổ phần cơ chế đồng thuận (PoW).

Theo đó, ta mong đợi public blockchain có khả năng chống lại sự kiểm duyệt đầu vào cao hơn private blockchain hoặc consortium blockchain. Với đặc điểm bất kỳ ai cũng có thể tham gia, nên blockchain công khai cần kết hợp với các cơ chế ngăn chặn các tác hại tấn công ẩn danh vào mạng. Tuy nhiên, theo cách vận hành cho phép bất kỳ ai cũng tham gia vào mạng dẫn đến sự đánh đổi về hiệu suất của giao dịch tương đối thấp.

• Blockchain private

Ngược với tính chất không cần cấp quyền (permissionless) của blockchain công khai thì blockchain riêng tư đặt ra các quy định về việc người dùng có thể tham gia và ghi dữ liệu vào chuỗi (cần được cấp quyền - permissioned). Đây không phải là hệ thống phi tập trung vì chuỗi private có hệ thống phân cấp rõ ràng để kiểm soát các giao dịch.

Quyền kiểm soát, điều chỉnh các giao dịch phụ thuộc vào bên thứ 3. Cụ thể trong một vài trường hợp đặc biệt, bên thứ 3 có thể cho phép hoặc không cho phép người dùng truy cập vào dữ liệu. Bên cạnh đó, họ cũng có quyền quyết định mọi sự thay đổi của giao dịch diễn ra trên blockchain.

Các chuỗi riêng tư rất phù hợp với thiết lập doanh nghiệp, trong đó tổ chức có thể sử dụng tất cả các thuộc tính của blockchain mà vẫn có thể bảo vệ mạng của họ khỏi những tác động truy cập bên ngoài.

Trong một blockchain riêng tư, cơ chế đồng thuận (PoW) không thể ngăn các mối đe dọa đến hệ thống mạng, danh tính của người dùng được tiết lộ và quản lý trực tiếp. Vì thế, một thuật toán hiệu quả hơn là Proof of Authority (PoA - Bằng chứng Ủy quyền) nhằm đảm nhận chức năng xác thực các giao dịch từ người dùng. Nếu người dùng (các node) có hành động độc hại đến chuỗi khối thì sẽ bị bị bắt giữ và xóa khỏi mạng.

Đặc điểm của dạng private blockchain này là không yêu cầu một lượng lớn các thiết bị tham gia để kiểm duyệt giao dịch, chính vì thế nên thời gian xác nhận các giao dịch diễn ra nhanh hơn.

• Consortium blockchain

Consortium blockchain là sự kết hợp các yếu tố giữa hai chuỗi public và private. Sự khác biệt duy nhất để hình thành chuỗi liên minh là một số bên có quyền lực ngang nhau cùng xác nhận giao dịch. Thay vì, một hệ thống mở cho phép bất kỳ người dùng xác nhận các khối hoặc đối với hệ thống riêng tư thì uỷ quyền cho một tổ chức xét duyệt các khối.

Từ đó, chuỗi khối liên minh hình thành nên các quy tắc rất linh hoạt: các trình xác nhận giao dịch được duyệt và xem bởi các cá nhân được uỷ quyền hoặc bởi tất cả người dùng.

Một Consortium blockchain rất có lợi trong một tổ chức hoạt động cùng ngành vì người dùng được giao dịch trên một nền tảng chung và tốc độ xử lý giao dịch sẽ diễn ra nhanh hơn.

2.2. Blockchain 3 thế hệ

Blockchain không chỉ tạo ra đồng tiền điện tử làm khuynh đảo thế giới lúc bấy giờ mà còn tạo ra được hàng trăm ứng dụng vào các ngành nghề khác nhau như tài chính, chứng khoán, kế toán, giáo dục, … Cùng xem sự hình thành và phát triển của blockchain theo từng thế hệ sau:

• Blockchain 1.0 

Thế hệ Blockchain đầu tiên 1.0 giữ nhiệm vụ là hình thành đồng tiền điện tử đầu tiên (Crypto) và mạng lưới thanh toán. Chuối khối 1.0 thực hiện công việc liên quan đến tiền báo mới mã hóa cụ thể như việc hỗ trợ giao dịch và thiết thập hệ thống thanh toán. Được xây dựng và phát triển từ 2008

• Blockchain 2.0 

Phiên bản blockchain 2.0 tạo lập được thị trường tài chính riêng, mở rộng quy mô hoạt động của quy mô chuỗi khối. Sử dụng hợp đồng thông minh (Smart contract) nhằm giảm thiểu khả năng gian lận trong quá trình vận hành, tăng tính minh bạch cho nền tảng.

Ví dụ điển hình là Ethereum. Được xây dựng và phát triển từ 2012-2014. Blockchain 2.0 được ứng dụng sâu hơn vào trong đời sống cụ thể: Ứng dụng blockchain vào kinh tế, tài chính, chứng khoán, trái phiếu, …

• Blockchain 3.0

Blockchain thế hệ 3.0 không chỉ gói gọn trong giao dịch tài chính. Nền tảng 3.0 hướng đến mục tiêu cao hơn. Đây được xem là thế hệ tiên tiến nhất, mở rộng và ứng dụng sâu vào trong đời sống, sẵn sàng cho mọi người sử dụng như giáo dục, chăm sóc sức khỏe, nghệ thuật, … Được xây dựng và phát triển từ 2016-2017.

3. Cách thức hoạt động của blockchain

Ưu điểm lớn nhất của nền tảng blockchain là cho phép người dùng có thể tương tác với nhau bởi một nguồn được chia sẻ mà không cần có sự tin tưởng. Với cấu trúc là mạng phân tán thông tin thì không bên nào có thể tấn công vào một hệ thống blockchain được xây dựng chặt chẽ.

Để chạy và thực hiện một giao dịch trên nền tảng blockchain, người dùng phải tải xuống một phần mềm. Sau khi phần mềm được cài đặt, người dùng bắt đầu thực hiện giao dịch. Từ đó các khối chứa giao dịch sẽ được tạo ra.

Sau đó các khối sẽ được gửi đến cái máy trong mạng và được xác minh giao dịch. Các khối này được thêm vào chuỗi blockchain và giao dịch được xác nhận là thành công. Một giao dịch thông thường chỉ mất khoảng 05 - 15 phút, rất nhanh và đơn giản.

Những gì chúng ta có là một hệ sinh thái được hình thành từ hàng trăm, hàng nghìn giao dịch được đồng bộ hóa thành cơ sở dữ liệu và được lưu trữ trong các khối giao dịch. Tất cả thông tin giao dịch vừa được tạo ra sẽ được lưu trữ vào khối chứa giao dịch, người dùng đều có thể truy xuất và xem thông tin chi tiết của giao dịch đó.

4. Lịch sử hình thành blockchain

Các nhà nghiên cứu Stuart Haber và W. Scott Stornetta đã lên ý tưởng cho công nghệ  vào những năm 1990. Ý tưởng này đưa ra nhằm xây dựng một giải pháp về mặt toán học, đánh dấu thời gian giao dịch để các dữ liệu không bị thay đổi hoặc can thiệp vào. Từ đó các nhà nghiên cứu đã tạo ra hệ thống gồm các chuỗi được mã hóa bằng mật mã nhằm lưu trữ các văn bản theo từng cột mốc thời gian.

Tuy nhiên, hệ thống của Stuart Haber và W. Scott Stornetta là không hoàn hảo, vẫn cần sự tác động của trung gian để thực hiện giao dịch. Và vào năm 1992, các cây Merkle (cấu trúc dữ liệu dạng cây) được tích hợp khiến cho hệ thống trở nên hiệu quả hơn, bằng cách cho phép một khối chứa được vài văn bản. Tiếc thay, công nghệ này không được sử dụng và bằng sáng chế đã hết hạn trước bốn năm khi Bitcoin ra đời (2004).

Một nhà khoa học máy tính - Hal Finney (Harold Thomas Finney II), người theo chủ nghĩa mật mã, vào năm 2004 đã đưa ra hệ thống gọi là RPoW (Proof Of Work - Tái sử dụng). RPoW hoạt động bằng cách nhận Hashcash - không thể thay đổi hoặc thay thế dựa trên token proof of work. Sau đó nhận được token được ký chữ ký số (RSA) và được trao đổi trực tiếp giữa những người dùng.

RPoW được xem là thử nghiệm ban đầu có bước tiến quan trọng trong lịch sử tiền điện tử. RPoW có khả năng lưu giữ quyền sở hữu các token được tạo ra trên một máy chủ. Máy chủ này rất đáng tin cậy vì cho phép người dùng trên khắp thế giới có thể xác thực thời gian thực hiện giao dịch.

Vào cuối năm 2008, White book giới thiệu về hệ thống tiền điện tử phi tập trung có tên là Bitcoin, được đăng lên bởi một người có biệt danh Satoshi Nakamoto. Vào ngày 03 tháng 01 năm 2009, đồng Bitcoin ra đời khi Satoshi Nakamoto đào được 50 Bitcoin và ông Hal Finney là người đầu tiên nhận 10 Bitcoin từ Satoshi Nakamoto vào ngày 12 tháng 01 năm 2009.

Bitcoin blockchain được quản lý tự động qua việc sử dụng mạng lưới ngang hàng và hệ thống dữ liệu phân cấp. Việc phát minh ra nền tảng blockchain cho Bitcoin đã giải quyết được vấn đề double spending - gian lận khi chuyển tiền 02 lần. Công nghệ mới này của Bitcoin đã trở thành tiền đề cho các ứng dụng khác trong những năm tiếp theo.

Năm 2013, nhà lập trình và là nhà đồng sáng lập của tạp chí Bitcoin Magazine đã chỉ ra rằng Bitcoin cần một mật mã để xây dựng các ứng dụng phi tập trung. Tuy nhiên, Vitalik không được cộng đồng chấp thuận, ông đã tự phát triển một nền tảng tính toán dựa trên chuỗi khối mới có tên là Ethereum. Chuỗi khối này với chức năng mật mã mới được gọi là Smart contract (hợp đồng thông minh).

Hợp đồng thông minh là gì? Đây là các chương trình hoặc tập hợp lệnh được thực hiện trên blockchain Ethereum. Smart contract được viết bằng ngôn ngữ lập trình bytecode, được đọc và thực thi bằng một chiếc máy ảo phi tập trung Turing-complete, còn được gọi là Ethereum (EVM).

Các nhà phát triển đã tạo DApp (ứng dụng phi tập trung) chạy bên trong blockchain Ethereum bao gồm các nền tảng truyền thông trong xã hội, các ứng dụng game chơi bạc hoặc các sàn giao dịch tiền điện tử. Ngoài ra còn phát hành đồng tiền điện tử của Ethereum được gọi là Ether. Loại tiền được được chuyển giữa các tài khoản giao dịch để trả cho phí giao dịch khi thực hiện các hợp đồng thông minh.

5. 5+ ứng dụng công nghệ blockchain trong thực tiễn

Công nghệ blockchain mang đến nhiều ứng dụng cho người dùng. Dưới đây là các trường hợp sử dụng của blockchain trong thực tiễn để bạn đọc có cái nhìn thực tế về blockchain là gì.

5.1. Tiền mã hóa - tiền điện tử

Tiền mã hóa được gọi là tiền điện tử hay tiền kỹ thuật số. Là phương tiện trao đổi tiền tệ mạnh mẽ mà không bị hư hỏng theo thời gian và cũng không cần đến người gác cổng cũng như người trung gian để kiểm duyệt các giao dịch.

Người dùng có thể chuyển và nhận tiền cho tất cả các người dùng khác trên toàn thế giới. Bên cạnh đó, chi phí giao dịch tương đối nhỏ và thời gian giao dịch lại rất nhanh chóng. Các đồng tiền sẽ không thể bị thu hồi hoặc các giao dịch không thể bị đảo ngược hoặc đóng băng.

5.2. Ứng dụng chuyển tiền

Chuyển tiền trong nước tương đối dễ dàng, tuy nhiên việc gửi tiền quốc tế đòi hỏi rất nhiều thủ tục ở các ngân hàng truyền thống. Phí chuyển tiền và thời gian chuyển tương đối chậm, không phù hợp với các giao dịch khẩn cấp vì có mạng lưới trung gian phức tạp. Hệ thống tiền mã hóa trong blockchain đã loại bỏ được yếu tố trung gian này giúp quá trình chuyển tiền diễn ra nhanh chóng, phí giao dịch rẻ.

5.3. Chuỗi cung ứng

Các chuỗi cung ứng có hiệu quả là cốt lõi dẫn đến thành công của nhiều doanh nghiệp. Các chuỗi cung ứng đòi hỏi nhiều bộ phận liên quan đến việc xử lý hàng hóa từ nơi cung cấp đến người tiêu dùng. Vì thế việc phối hợp nhiều bên sao cho hiệu quả, trơn tru và đạt năng suất là điều không dễ.

Blockchain chuỗi khối góp phần tạo nên một hệ sinh thái giúp quản lý cơ sở dữ liệu một cách minh bạch và đem lại nhiều cải tiến cho vô số ngành công nghiệp. Sau đây là một số ứng dụng trong quy trình của một chuỗi cung ứng:

• Theo dõi quy trình và lịch trình sản xuất

• Kiểm soát số lượng hàng hóa mua vào, bán ra

• Quản lý hàng tồn trong kho, bãi sản xuất

• Kiểm tra và truy xuất thông tin sản phẩm được sản xuất qua các khâu

• Theo dõi, quản lý nguồn cung nguyên vật liệu trong sản xuất công nghiệp

5.4. Phát triển ngành Logistic

Với tính năng thông minh, ứng dụng nền tảng blockchain vào ngành logistic là điều đúng đắn. Điều này giúp đẩy mạnh quá trình vận chuyển hàng hóa, nguyên vật liệu. Vì thế, giúp tiết kiệm thời gian, chi phí nhân công, chi phí vận chuyển, … và các chi phí phát sinh khác như kho bãi, cầu cảng, … Ngoài ra, việc kết hợp với phầm mềm quản lý vận tải còn giúp quản lý được lịch trình di chuyển không sai sót, rà soát được tất cả các chuyến đi của xe hàng.

Kiểm soát được tất cả quy trình vận chuyển chỉ bằng ứng dụng quản lý vận tải (Ảnh minh họa)

5.5. Ứng dụng bán lẻ

Ứng dụng blockchain trong việc bán lẻ là hết sức cần thiết. Sử dụng blockchain giúp bảo mật dữ liệu của khách hàng, việc thanh toán nhanh gọn và vô cùng tiện lợi, khách hàng có thể truy xuất nguồn gốc của sản phẩm tại cửa hàng, tích lũy điểm mua hàng cho người dùng, … Các nhãn hàng nổi tiếng đã sử dụng công nghệ này trong hoạt động kinh doanh là: Amazon, Unilever hay Nestle.

5.6. Trò chơi điện tử

Các loại game ngày xưa phải chịu sự kiểm soát của các công ty, quản lý máy chủ. Người dùng hay game thủ không có quyền quản lý tài sản, vật phẩm trong trò chơi.

Ngày nay, chuỗi khối blockchain ra đời và đã tiếp cận đến hệ thống game, giúp người chơi sở hữu được tài sản và vật phẩm trong game dưới dạng các token. Hơn thế, các token này có thể dùng để mua hoặc bán, trao đổi giữa các trò chơi hoặc giao dịch trên thị trường tiền điện tử.

5.7. Chăm sóc sức khỏe

Với tính minh bạch và tuyệt đối bảo mật của công nghệ blockchain đã giúp nó trở thành nền tảng lý tưởng để lưu giữ hồ sơ trong lĩnh vực y tế (gồm bệnh viện, phòng khám hoặc các nhà cung cấp dịch vụ thiết bị y tế). Bằng cách mã hóa các dữ liệu hồ sơ, bệnh nhân có thể bảo mật quyền riêng tư của họ mà không tổ chức nào có quyền truy cập vào cơ sở dữ liệu trên toàn cầu.

5.8. Nhận dạng kỹ thuật số

Thế giới rất cần một giải pháp để nhận dạng danh tính từng người dùng. Danh tính vật lý như thẻ chứng minh nhân dân thường rất dễ bị làm giả và không có sẵn cho nhiều cá nhân. Từ đó nhờ vào ứng dụng nhận dạng kỹ thuật số của blockchain, người dùng có thể kiểm soát tốt hơn và thời điểm sử dụng các thông tin cá nhân.

5.9. Sử dụng vân tay để thực hiện các giao dịch trong nền tảng blockchain

Hệ thống nhận dạng kỹ thuật số đáng tin cậy hơn các hệ thống truyền thống. Việc sử dụng chữ ký kỹ thuật số giúp nhận diện người dùng và xác minh giao dịch một cách dễ dàng hơn. Điều này sẽ khiến người khác khó làm sai lệch thông tin và bảo vệ hiệu quả hệ thống dữ liệu của người dùng.

5.10. Từ thiện

Các tổ chức từ thiện thường xuyên phải gặp phải vấn đề bất cập là sự thiếu minh bạch trong quá trình nhận và chuyển tiền quyên góp. Sử dụng tiền điện tử giúp giải quyết những hạn chế này. Từ đó, tăng tính minh bạch cho việc gây quỹ và tăng sự ảnh hưởng của các tổ chức từ thiện.

Ngoài các lĩnh vực phổ biến kể trên, blockchain còn được ứng dụng trong nhiều ngành công nghệ thông tin mạng hiệu quả đáng kể. Sử dụng blockchain trong tương lai như: AI - Artificial Intelligence (Trí tuệ nhân tạo), Big Data (nguồn dữ liệu lớn), IoT - Internet of Things (Internet vạn vật). Blockchain là công nghệ được kỳ vọng là công nghệ thay đổi tương lai cả thế giới.

Kết luận

Ngày nay công nghệ blockchain đang trên đà phát triển rất mạnh mẽ và thu hút được nhiều sự chú ý từ người dùng. Ứng dụng của blockchain được sử dụng rất nhiều trong thực tiễn chứ không chỉ riêng lĩnh vực tiền điện tử.

Nếu còn thắc mắc, độc giả vui lòng liên hệ 1900.6192  để được hỗ trợ, giải đáp chi tiết hơn từ các chuyên gia pháp lý của LuatVietnam.