Điểm nhấn chính
Blockchain là một sổ cái kỹ thuật số ghi lại an toàn dữ liệu giao dịch trên một mạng lưới máy tính phân tán.
Blockchain đảm bảo tính toàn vẹn dữ liệu thông qua tính không thể thay đổi của nó thông qua mật mã và cơ chế đồng thuận, có nghĩa là một khi thông tin được ghi lại, nó không thể bị thay đổi hồi tố.
Blockchain tạo thành xương sống của các mạng lưới tiền điện tử như Bitcoin và Ethereum, và rất quan trọng trong việc thúc đẩy tính minh bạch, an toàn và niềm tin trong nhiều lĩnh vực ngoài tài chính.
Giới thiệu
Công nghệ blockchain đã biến đổi các ngành công nghiệp, đặc biệt là tài chính, bằng cách giới thiệu một cách thức quản lý dữ liệu và giao dịch phi tập trung, minh bạch và an toàn. Trong khi nó bắt đầu như là nền tảng cho các loại tiền điện tử như Bitcoin, các ứng dụng của nó đã phát triển để bao gồm quản lý chuỗi cung ứng, chăm sóc sức khỏe, hệ thống bỏ phiếu, và nhiều hơn nữa.
Blockchain là gì?
Một blockchain là một loại cơ sở dữ liệu đặc biệt. Nó là một sổ cái kỹ thuật số phi tập trung được duy trì bởi một mạng lưới máy tính phân tán. Dữ liệu blockchain được tổ chức thành các khối, được sắp xếp theo thứ tự thời gian và được bảo mật bằng mật mã.
Cấu trúc này đảm bảo rằng dữ liệu là minh bạch, an toàn và không thể thay đổi. Thực sự gần như không thể thay đổi dữ liệu được lưu trữ trong một khối sau khi khối đã được xác nhận và thêm vào chuỗi. Cấu trúc phi tập trung cũng loại bỏ sự cần thiết của một cơ quan trung ương. Các giao dịch blockchain có thể xảy ra giữa các người dùng mà không cần trung gian.
Có nhiều loại blockchain khác nhau với các cấp độ phi tập trung khác nhau. Tuy nhiên, thuật ngữ blockchain thường chỉ đến một sổ cái kỹ thuật số phi tập trung được sử dụng để ghi lại các giao dịch tiền điện tử.
Lịch sử ngắn gọn của blockchain
Mô hình đầu tiên của một blockchain được tạo ra vào đầu những năm 1990 khi nhà khoa học máy tính Stuart Haber và nhà vật lý W. Scott Stornetta sử dụng các kỹ thuật mật mã trong một chuỗi các khối như một cách để bảo vệ các tài liệu kỹ thuật số khỏi việc giả mạo dữ liệu.
Haber và Stornetta đã truyền cảm hứng cho công việc của nhiều nhà khoa học máy tính khác và những người đam mê mật mã, cuối cùng dẫn đến việc tạo ra Bitcoin như loại tiền điện tử đầu tiên được hỗ trợ bởi công nghệ blockchain. Kể từ đó, việc áp dụng blockchain đã tăng trưởng đáng kể và các loại tiền điện tử hiện nay là một hiện tượng toàn cầu.
Trong khi công nghệ blockchain thường được sử dụng để ghi lại các giao dịch tiền điện tử, nó cũng phù hợp để ghi lại nhiều loại dữ liệu kỹ thuật số khác và có thể được áp dụng cho một loạt các trường hợp sử dụng.
Các tính năng và lợi ích chính của blockchain
Phi tập trung: Thông tin được lưu trữ trên một mạng lưới máy tính (các nút) thay vì trên một máy chủ trung tâm duy nhất. Các mạng phi tập trung lớn như Bitcoin rất kháng cự trước các cuộc tấn công.
Tính minh bạch: Hầu hết các blockchain đều công khai, có nghĩa là tất cả các người tham gia đều có quyền truy cập vào cùng một cơ sở dữ liệu. Các giao dịch có thể được nhìn thấy bởi tất cả các người tham gia.
Tính không thể thay đổi: Khi dữ liệu được thêm vào blockchain, nó không thể bị thay đổi mà không có sự đồng thuận của mạng.
An toàn dữ liệu: Mật mã và các cơ chế đồng thuận đảm bảo bảo vệ mạnh mẽ chống lại việc giả mạo dữ liệu.
Hiệu quả: Blockchain có thể cho phép các giao dịch nhanh hơn và rẻ hơn bằng cách loại bỏ sự cần thiết của các trung gian. Các giao dịch được xử lý trong thời gian thực gần như ngay lập tức.
Phi tập trung trong blockchain là gì?
Phi tập trung trong blockchain đề cập đến ý tưởng rằng quyền kiểm soát và quyền ra quyết định của một mạng lưới được phân phối giữa người dùng của nó thay vì được kiểm soát bởi một thực thể duy nhất, chẳng hạn như một ngân hàng, chính phủ hoặc tập đoàn.
Trong một mạng lưới blockchain phi tập trung, không có cơ quan trung ương hoặc trung gian nào kiểm soát dòng dữ liệu hoặc giao dịch. Thay vào đó, các giao dịch được xác thực và ghi lại bởi một mạng lưới máy tính phân tán làm việc cùng nhau để duy trì tính toàn vẹn của mạng.
Blockchain hoạt động như thế nào?
Về bản chất, blockchain là một sổ cái kỹ thuật số ghi lại an toàn các giao dịch giữa hai bên theo cách không thể gian lận. Dữ liệu giao dịch này được ghi lại bởi một mạng lưới máy tính phân tán trên toàn cầu (các nút).
Khi Alice gửi cho Bob một số bitcoin, giao dịch được phát sóng đến mạng. Mỗi nút xác thực giao dịch bằng cách xác minh chữ ký số và các dữ liệu giao dịch khác. Khi giao dịch được xác thực, nó được thêm vào một khối cùng với các giao dịch khác. Chúng ta có thể nghĩ mỗi khối như một trang của sổ cái kỹ thuật số.
Các khối được liên kết với nhau bằng các phương pháp mật mã, tạo thành blockchain. Quá trình xác thực giao dịch và thêm chúng vào blockchain được thực hiện thông qua một cơ chế đồng thuận, một tập hợp các quy tắc quy định cách các nút trong mạng đạt được sự đồng thuận về trạng thái của blockchain và tính hợp lệ của các giao dịch.
Blockchain trong một cái nhìn tổng quan
1. Ghi nhận giao dịch
Khi một giao dịch được khởi động (ví dụ: chuyển tiền điện tử), nó được phát sóng đến một mạng lưới các nút. Mỗi nút xác thực giao dịch bằng cách sử dụng các quy tắc đã định trước.
2. Hình thành khối
Các giao dịch đã được xác thực được nhóm lại thành một khối. Mỗi khối chứa:
Dữ liệu (ví dụ: chi tiết giao dịch)
Một dấu thời gian
Một hàm băm mật mã: Một định danh duy nhất được tạo ra bằng cách chạy dữ liệu của khối qua một thuật toán băm.
Hàm băm của khối trước: Đây là thứ liên kết các khối lại với nhau, tạo thành chuỗi.
3. Cơ chế đồng thuận
Để thêm một khối vào chuỗi, các thành viên trong mạng phải đồng ý về tính hợp lệ của nó. Điều này đạt được bằng cách sử dụng một thuật toán đồng thuận, chẳng hạn như Proof of Work (PoW) và Proof of Stake (PoS). Chúng tôi sẽ thảo luận về cả hai một cách chi tiết sớm, nhưng đây là một tóm tắt ngắn gọn:
Proof of Work (PoW): Được sử dụng bởi Bitcoin, PoW yêu cầu các xác thực khối sử dụng sức mạnh tính toán để giải quyết các vấn đề phức tạp.
Proof of Stake (PoS): Được sử dụng bởi các blockchain mới hơn như Ethereum, nơi các xác thực khối được chọn dựa trên số lượng tiền điện tử mà họ "đặt cọc" trong mạng.
4. Liên kết chuỗi
Khi đã được xác thực, khối được thêm vào blockchain. Mỗi khối tiếp theo tham chiếu đến khối trước đó, đảm bảo một cấu trúc không thể gian lận. Nói cách khác, để một khối mới được xác thực, nó phải sử dụng định danh của khối trước.
5. Tính minh bạch
Một tính năng khác của blockchain là tính minh bạch. Bất kỳ ai cũng có thể kiểm tra dữ liệu của blockchain, bao gồm tất cả dữ liệu giao dịch và dữ liệu khối, trên các trang web công cộng được gọi là các trình khám phá blockchain.
Ví dụ, bạn có thể thấy mọi giao dịch đã được ghi lại trên mạng Bitcoin, bao gồm địa chỉ ví của người gửi và người nhận, số tiền chuyển, và nhiều hơn nữa. Bạn cũng có thể lần theo tất cả các khối Bitcoin quay trở lại khối đầu tiên, được gọi là khối khởi đầu.
Mật mã Blockchain
Mật mã là chìa khóa để blockchain duy trì một kỷ lục an toàn, minh bạch và không thể gian lận về các giao dịch. Ví dụ, băm là một phương pháp mật mã quan trọng được sử dụng trong blockchain. Đây là một quá trình mật mã chuyển đổi một đầu vào có kích thước bất kỳ thành một chuỗi ký tự có kích thước cố định.
Các hàm băm được sử dụng trong blockchain thường có khả năng chống va chạm, có nghĩa là khả năng tìm thấy hai mảnh dữ liệu tạo ra cùng một đầu ra là cực kỳ nhỏ. Một tính năng khác được gọi là hiệu ứng tuyết lở, đề cập đến hiện tượng rằng bất kỳ thay đổi nhỏ nào trong dữ liệu đầu vào sẽ tạo ra một đầu ra khác biệt đáng kể.
Hãy minh họa điều này với SHA256, một hàm được sử dụng trong Bitcoin. Như bạn có thể thấy, việc thay đổi chữ hoa của các chữ cái đã gây ra đầu ra khác biệt đáng kể. Các hàm băm cũng là các hàm một chiều vì việc tìm ra dữ liệu đầu vào từ việc đảo ngược đầu ra băm là không khả thi về mặt tính toán.
Mỗi khối trong một blockchain chứa an toàn hàm băm của khối trước, tạo ra một chuỗi khối vững chắc. Bất kỳ ai muốn thay đổi một khối sẽ phải sửa đổi tất cả các khối tiếp theo, một nhiệm vụ không chỉ khó khăn về mặt kỹ thuật mà còn tốn kém.
Một phương pháp mật mã khác được sử dụng rộng rãi trong blockchain là mật mã khóa công khai. Còn được gọi là mật mã bất đối xứng, nó giúp thiết lập các giao dịch an toàn và có thể xác minh giữa các người dùng.
Đây là cách nó hoạt động. Mỗi người tham gia có một cặp khóa duy nhất: một khóa riêng tư, mà họ giữ bí mật, và một khóa công khai, mà được chia sẻ công khai. Khi một người dùng khởi động một giao dịch, họ ký nó bằng khóa riêng tư của họ, tạo ra một chữ ký số.
Các người dùng khác trong mạng có thể xác minh tính xác thực của giao dịch bằng cách áp dụng khóa công khai của người gửi vào chữ ký số. Cách tiếp cận này đảm bảo các giao dịch an toàn vì chỉ chủ sở hữu hợp pháp của khóa riêng tư mới có thể ủy quyền cho một giao dịch, và mọi người có thể xác minh các chữ ký bằng cách sử dụng khóa công khai.
Cơ chế đồng thuận là gì?
Một thuật toán đồng thuận là một cơ chế cho phép người dùng hoặc máy móc phối hợp trong một môi trường phân tán. Nó cần đảm bảo rằng tất cả các tác nhân trong hệ thống có thể đồng ý về một nguồn sự thật duy nhất, ngay cả khi một số tác nhân thất bại.
Các cơ chế đồng thuận đảm bảo rằng tất cả các nút trong mạng có cùng một bản sao của sổ cái, chứa một bản ghi của tất cả các giao dịch.
Khi hàng chục ngàn nút giữ một bản sao của dữ liệu blockchain, một số thách thức có thể nhanh chóng phát sinh, bao gồm tính nhất quán dữ liệu và các nút độc hại. Để đảm bảo tính toàn vẹn của blockchain, có nhiều cơ chế đồng thuận khác nhau quy định cách các nút trong mạng đạt được sự đồng thuận. Hãy cùng xem xét kỹ hơn về các cơ chế đồng thuận chính.
Các loại cơ chế đồng thuận
Proof of Work là gì?
Proof of Work (PoW) là một cơ chế đồng thuận được sử dụng trong nhiều mạng blockchain để xác thực giao dịch và duy trì tính toàn vẹn của blockchain. Đây là cơ chế đồng thuận ban đầu được sử dụng bởi Bitcoin.
Trong PoW, các thợ đào cạnh tranh để giải quyết một bài toán toán học phức tạp nhằm thêm khối tiếp theo vào blockchain. Trong một quá trình được gọi là khai thác, thợ đào đầu tiên giải quyết bài toán sẽ được thưởng bằng tiền điện tử.
Các thợ đào phải sử dụng máy tính mạnh mẽ để giải quyết các bài toán toán học, khai thác các đồng tiền mới và bảo mật mạng. Đây là lý do tại sao quá trình khai thác yêu cầu một lượng lớn tài nguyên (sức mạnh tính toán và năng lượng).
Proof of Stake là gì?
Proof of Stake (PoS) là một cơ chế đồng thuận được thiết kế để giải quyết một số nhược điểm của Proof of Work (PoW). Trong một hệ thống PoS, thay vì các thợ đào cạnh tranh để giải quyết các bài toán toán học phức tạp để xác thực giao dịch và thêm các khối mới vào blockchain, các xác thực viên được chọn dựa trên số lượng tiền điện tử mà họ "đặt cọc" trong mạng.
Số tiền đặt cọc đại diện cho số lượng tiền điện tử mà các xác thực viên giữ làm tài sản thế chấp. Thông thường, các xác thực viên PoS được chọn ngẫu nhiên để tạo ra các khối mới và xác thực giao dịch dựa trên kích thước của số tiền đặt cọc của họ. Họ được thưởng bằng phí giao dịch cho việc tạo ra các khối mới và như một động lực để hành động vì lợi ích tốt nhất của mạng. Nếu họ hành động độc hại, họ có nguy cơ mất tiền điện tử đã đặt cọc.
Các cơ chế đồng thuận phổ biến khác
Proof of Work và Proof of Stake là các thuật toán đồng thuận phổ biến nhất, nhưng có nhiều loại khác. Một số là các loại kết hợp giữa hai hệ thống, trong khi những loại khác là các phương pháp hoàn toàn khác.
Ví dụ, Proof of Stake ủy quyền (DPoS) tương tự như PoS, nhưng thay vì tất cả các xác thực viên đều đủ điều kiện để tạo ra các khối mới, những người nắm giữ token bầu chọn một tập hợp nhỏ hơn các đại diện để làm như vậy thay mặt cho họ.
Mặt khác, trong Proof of Authority (PoA), các xác thực viên được xác định bởi danh tiếng hoặc danh tính của họ thay vì số lượng tiền điện tử mà họ nắm giữ. Các xác thực viên được chọn dựa trên độ tin cậy của họ và có thể bị loại khỏi mạng nếu họ hành động độc hại.
Các loại mạng blockchain khác nhau là gì?
Blockchain công khai
Một blockchain công khai là một mạng phi tập trung mở cho bất kỳ ai muốn tham gia. Những mạng này thường là mã nguồn mở, minh bạch và không cần sự cho phép, có nghĩa là bất kỳ ai cũng có thể truy cập và sử dụng chúng. Bitcoin và Ethereum là những ví dụ về blockchain công khai.
Blockchain riêng tư
Một blockchain riêng tư, như tên gọi của nó, là một mạng blockchain không mở cho công chúng. Các blockchain riêng tư thường được điều hành bởi một thực thể duy nhất, chẳng hạn như một công ty, và được sử dụng cho các mục đích và trường hợp sử dụng nội bộ.
Các blockchain riêng tư là môi trường có sự cho phép với các quy tắc đã được thiết lập quy định ai có thể xem và ghi vào chuỗi. Chúng không phải là các hệ thống phi tập trung vì có một hệ thống phân cấp kiểm soát rõ ràng. Tuy nhiên, chúng có thể được phân phối ở chỗ nhiều nút duy trì một bản sao của chuỗi trên máy của họ.
Blockchain liên kết
Một blockchain liên kết là một sự kết hợp giữa blockchain công khai và riêng tư. Trong một blockchain liên kết, nhiều tổ chức hợp tác để tạo ra một mạng blockchain chung mà được quản lý và điều hành chung. Những mạng này có thể là mở hoặc đóng, tùy thuộc vào nhu cầu của các thành viên liên kết.
Thay vì một hệ thống mở nơi bất kỳ ai cũng có thể xác thực các khối hoặc một hệ thống đóng nơi chỉ một thực thể duy nhất chỉ định các nhà sản xuất khối, một chuỗi liên kết có một số bên có quyền lực ngang nhau hoạt động như các xác thực viên.
Các quy tắc của hệ thống là linh hoạt: tính minh bạch của chuỗi có thể được giới hạn cho các xác thực viên, có thể nhìn thấy đối với các cá nhân được ủy quyền hoặc có thể nhìn thấy cho tất cả mọi người. Nếu các xác thực viên có thể đạt được sự đồng thuận, các thay đổi có thể được thực hiện dễ dàng. Còn về cách mà blockchain hoạt động, nếu một ngưỡng nhất định của những bên này hành động trung thực, hệ thống sẽ không gặp phải vấn đề.
Blockchain được sử dụng để làm gì?
Trong khi công nghệ blockchain vẫn còn đang trong giai đoạn đầu, nó đã có những trường hợp sử dụng trong nhiều ngành khác nhau. Một số ứng dụng hiện tại phổ biến nhất của công nghệ blockchain bao gồm:
1. Tiền điện tử
Công nghệ blockchain được phát triển để hỗ trợ việc tạo ra tiền điện tử, sử dụng blockchain như một sổ cái an toàn và phi tập trung để ghi lại các giao dịch.
Trong khi các giao dịch xuyên biên giới truyền thống liên quan đến các trung gian và phí cao, blockchain cho phép chuyển tiền quốc tế nhanh hơn, rẻ hơn và minh bạch hơn. Ngoài tính chất lưu trữ giá trị của nó, nhiều người sử dụng Bitcoin và các loại tiền điện tử khác cho chuyển tiền toàn cầu.
2. Hợp đồng thông minh
Hợp đồng thông minh là các hợp đồng tự thực hiện có thể được lập trình để thực hiện tự động khi các điều kiện nhất định được đáp ứng. Công nghệ blockchain cho phép việc tạo ra và thực hiện các hợp đồng thông minh theo cách an toàn và phi tập trung.
Một trong những ứng dụng phổ biến nhất của hợp đồng thông minh là cho các ứng dụng phi tập trung (DApps) và tổ chức (DAOs), đó là một phần lớn của các nền tảng tài chính phi tập trung (DeFi). Các nền tảng DeFi tận dụng blockchain để cung cấp các dịch vụ tài chính như cho vay, vay mượn và giao dịch mà không cần các tổ chức truyền thống. Điều này dân chủ hóa quyền truy cập vào các công cụ tài chính.
3. Token hóa
Các tài sản thực tế (RWA) như bất động sản, cổ phiếu hoặc nghệ thuật có thể được token hóa (chuyển đổi thành các token kỹ thuật số trên blockchain). Điều này có thể cải thiện tính thanh khoản và mở rộng quyền truy cập vào các cơ hội đầu tư.
4. Danh tính kỹ thuật số
Blockchain có thể được sử dụng để tạo ra các danh tính kỹ thuật số an toàn và không thể gian lận có thể được sử dụng để xác minh thông tin cá nhân và các dữ liệu nhạy cảm khác. Điều này có thể trở nên ngày càng quan trọng khi ngày càng nhiều thông tin cá nhân và tài sản của chúng ta chuyển sang trực tuyến.
5. Bỏ phiếu
Bằng cách cung cấp một sổ cái phi tập trung, không thể gian lận của tất cả các phiếu bầu đã được bỏ, công nghệ blockchain có thể được sử dụng để tạo ra một hệ thống bỏ phiếu an toàn và minh bạch, loại bỏ khả năng gian lận cử tri và đảm bảo tính toàn vẹn của quá trình bỏ phiếu.
6. Quản lý chuỗi cung ứng
Công nghệ blockchain có thể được sử dụng để tạo ra một sổ cái của tất cả các giao dịch trong một chuỗi cung ứng. Mỗi giao dịch (hoặc nhóm giao dịch) có thể được ghi lại dưới dạng một khối trên blockchain, tạo ra một bản ghi không thể thay đổi và minh bạch của toàn bộ quy trình chuỗi cung ứng.
Kết luận
Công nghệ blockchain cung cấp một cách an toàn và minh bạch để ghi lại các giao dịch và lưu trữ dữ liệu. Đây là một công nghệ đang cách mạng hóa các ngành công nghiệp bằng cách mang lại một cấp độ mới về niềm tin và an toàn cho thế giới kỹ thuật số.
Dù là cho phép các giao dịch ngang hàng, tạo ra các hình thức tài sản kỹ thuật số mới, hay tạo điều kiện cho các ứng dụng phi tập trung, công nghệ blockchain mở ra một thế giới đầy khả năng. Khi công nghệ tiếp tục phát triển và được áp dụng rộng rãi hơn, chúng ta có thể mong đợi nhiều trường hợp sử dụng đổi mới và biến đổi xuất hiện trong những năm tới.
Đọc thêm
Tiền điện tử là gì và nó hoạt động như thế nào?
Stablecoin là gì?
Khai thác tiền điện tử là gì và nó hoạt động như thế nào?
Tuyên bố từ chối trách nhiệm: Nội dung này được trình bày cho bạn trên cơ sở "như hiện tại" chỉ cho thông tin chung và mục đích giáo dục, không có đại diện hoặc bảo đảm nào dưới bất kỳ hình thức nào. Nó không nên được coi là lời khuyên tài chính, pháp lý hoặc chuyên nghiệp khác, cũng không nhằm mục đích khuyến nghị việc mua bất kỳ sản phẩm hoặc dịch vụ cụ thể nào. Bạn nên tìm kiếm lời khuyên của chính mình từ các cố vấn chuyên nghiệp phù hợp. Khi bài viết được đóng góp bởi một bên thứ ba, xin lưu ý rằng những quan điểm đó thuộc về bên đóng góp thứ ba và không nhất thiết phản ánh quan điểm của Học viện Binance. Vui lòng đọc tuyên bố từ chối trách nhiệm đầy đủ của chúng tôi ở đây để biết thêm chi tiết. Giá trị của tài sản kỹ thuật số có thể biến động. Giá trị của khoản đầu tư của bạn có thể giảm hoặc tăng và bạn có thể không lấy lại được số tiền đã đầu tư. Bạn hoàn toàn chịu trách nhiệm cho các quyết định đầu tư của mình và Học viện Binance không chịu trách nhiệm cho bất kỳ khoản lỗ nào bạn có thể phải gánh chịu. Tài liệu này không nên được coi là lời khuyên tài chính, pháp lý hoặc chuyên nghiệp khác. Để biết thêm thông tin, hãy xem Điều khoản sử dụng và Cảnh báo rủi ro của chúng tôi.
