Blockchain là gì, công nghệ này bắt nguồn từ đâu và có ứng dụng gì trong đời sống thực tế. Bài viết này sẽ giúp các bạn hiểu rõ hơn về công nghệ này. Click xem ngay nhé!
- Ý tưởng ra đời Blockchain
Bắt nguồn từ bài toán các vị tướng Byzantine (Byzantine Generals).
Một đạo quân đi chiếm thành và các vị tướng nằm ở nhiều vị trí khác nhau. Trong đó có N tướng trung thành muốn chiếm thành và M tuớng phản bội muốn rút binh, một tướng phản bội truyền tin cho một nhóm là tấn công và truyền tin cho nhóm khác là rút binh. Vậy làm sao để các tướng có thể nhất quán thông tin và cùng nhau chiếm thành?
Ví dụ như trong bài toán trên, cần có một bên thứ ba đứng ra làm thoả thuận để các tướng lĩnh ký tên vào. Bên thứ ba đảm bảo cho việc chiếm thành của các vị tướng là đồng loạt, bởi vì các tướng có thể không tin nhau nhưng bắt buộc phải tin tưởng tuyệt đối vào bên thứ ba này.
Đây là ý tưởng mở đầu cho một hệ thống Blockchain có thể giúp các vị tướng tin tưởng nhau hơn.

- Khái niệm
Blockchain là một chuỗi các khối có chứa thông tin. Như cái tên của nó đã nói lên tất cả - block(khối) và chain (chuỗi).
Blockchain được ví như một cuốn sổ kế toán chính của một công ty, nơi mà mọi hoạt động liên quan đến tiền của công ty được giám sát rất chặt chẽ.
Trong trường hợp này Blockchain là một cuốn sổ hoạt động trong lĩnh vực cộng nghệ, dữ liệu được lưu trữ là dữ liệu số.

Công nghệ Blockchain có thể nói là sự kết hợp giữa 3 loại công nghệ bên dưới:
+ Mật mã học: Sử dụng public key và hàm hash function để đảm bảo tính minh bạch, toàn vẹn và riêng tư.
+ Mạng ngang hàng: Mỗi một nút trong mạng được xem như một client và cũng là server để lưu trữ bản sao ứng dụng.
+ Lý thuyết trò chơi: Tất cả các nút tham gia vào hệ thống đều phải tuân thủ luật chơi đồng thuận (Pow, PoS,…) và được thúc đẩy bởi động lực kinh tế.
- Công dụng của Blockchain
Blockchain được dùng để lưu trữ thông tin trong các khối thông tin được liên kết với nhau, được quản lý bởi tất cả mọi người tham gia hệ thống.
Bản chất Blockchain sinh ra là để chống lại sự thay đổi trong hệ thống, đồng thời nó cũng có một tính chất rất đặc biệt là truyền thông tin không cần bên thứ ba xác nhận thông tin.
Blockchain có thể ứng dụng rộng rãi trong đời sống hiện nay. Như trong công nghiệp thực phẩm, quản lý giáo dục, bầu cử,... Nổi bật nhất là nó được ứng dụng trong lĩnh vực giao dịch tài chính.

- Không thể làm giả, không thể phá huỷ các chuỗi blockchain
Gần như các chuỗi Blockchain không thể phá huỷ được. Theo lý thuyết chỉ có máy tính lượng tử (Quantum Computer) mới có thể can thiệp vào và giải mã chuỗi Blockchain.
- Bất biến
Dữ liệu trong các chuỗi Blockchain gần như không bị sửa đổi. Nó chỉ có thể sửa đổi được bởi chính người tạo ra nó và các dữ liệu đó sẽ lưu giữ mãi mãi.
- Bảo mật dữ liệu
Thông tin, dữ liệu trong các chuỗi block chain được phân tán và an toàn tuyệt đối. Chỉ có người nắm giữ private key mới có quyền truy xuất dữ liệu đó.

- Minh bạch
Ai cũng có thể theo dõi được đường đi của dữ liệu trong Blockchain từ địa chỉ này tới địa chỉ kia và có thể thống kê toàn bộ lịch sử trên địa chỉ đó.
- Hợp đồng thông minh
Nó là các kỹ thuật số được nhúng bởi một đoạn code if-this-then-that (IFTTT) trong hệ thống. Cho phép chúng thực thi mà không cần bên thứ ba tham gia vào hệ thống. Đồng thời nó cũng đảm bảo rằng tất cả các bên tham gia đều biết được chi tiết hợp đồng và các điều kiện được bảo đảm.
- Cơ chế hash
Để sửa đổi dữ liệu của một khối thì Hash của khối đó sẽ bị thay đổi. Các khối bị sửa đổi trở nên không hợp lệ. Bởi vì lúc này Hash của khối trước không giống với khối bị sửa đổi.

- Cơ chế đồng thuận
Để làm cho block hợp lệ thì bạn phải can thiệp vào các khối và thay đổi Hash cùng một lúc. Nhưng vì máy tính ngày nay có thể tính toán rất nhanh. Chúng có thể tính toán hàng trăm ngàn Hash mỗi một giây. Điều này ảnh hưởng đến độ bảo mật. Lúc này, nhờ vào tính đồng thuận sẽ quyết định ai là người sẽ thêm block mới.
Mục đích để chuỗi không bị ghi đè. Từ đó đảm bảo tính toàn vẹn và bảo mật.

Mạng ngang hàng (P2P)
Các Blockchain sử dụng kiến trúc mạng ngang hàng thay vì một trung tâm quản lý. Điều này có nghĩa là ai cũng có thể tham gia vào mạng lưới.
Mỗi cá thể trong mạng lưới đóng vai trò như một nút (node). Họ sẽ nhận một bản copy đầy đủ của Blockchain được sử dụng để xác nhận mọi thứ theo trình tự. Tất cả tạo nên sự đồng thuận. Nếu sự đồng thuận này lớn hơn 50% tức là khối đã hợp lệ và được thêm vào chuỗi khối.
Mạng ngang hàng kết hợp cùng cơ chế đồng thuận tạo thành một lớp bảo vệ tránh các hoạt động gây hại.

Trong hệ thống Blockchain chia thành ba loại chính: Public, Private và Permissioned.
- Public Blockchain
Đây là một hệ thống Blockchain mà bất kỳ ai cũng có quyền ghi và đọc dữ liệu trên Blockchain. Quá trình xác thực giao dịch trên Blockchain này đòi hỏi phải có hàng nghìn hay thậm chí là hàng vạn nút tham gia.Do đó rất khó để tấn công vào hệ thống Blockchain này và gần như là bất khả thi.

- Private Blockchain
Đây là hệ thống Blockchain chỉ cho người dùng quyền đọc dữ liệu, không có quyền ghi vì điều này thuộc về một bên thứ ba tuyệt đối tin cậy.
Bên thứ ba này có quyền cho phép hoặc không, toàn quyền quyết định mọi thay đổi trên Blockchain.
Thời gian xác nhận giao dịch tương đối ngắn, vì chỉ cần một vài thiết bị tham gia xác thực giao dịch.

- Permissioned Blockchain
Còn được gọi là Consortium. Đây là một dạng của Private Blockchain nhưng bổ sung thêm một số tính năng nhất định.
Chứa đựng sự kết hợp giữa “niềm tin” khi tham gia Public và “niềm tin tuyệt đối” khi tham gia vào Private.

- Blockchain 1.0
Tiền tệ và thanh toán: Đây là phiên bản sơ khai và đầu tiên của Blockchain.
Ứng dụng của phiên bản này là các công việc liên quan đến tiền mã hoá. Bao gồm chuyển đổi tiền tệ, kiều hối và tạo lập hệ thống thanh toán kỹ thuật số.

- Blockchain 2.0
Tài chính thị trường: Đây là phiên bản thứ 2 của Blockchain.
Nó được ứng dụng trong quản lý tài chính ngân hàng, đồng thời mở rộng quy mô của nó. Đưa Blockchain tích hợp vào các ứng dụng tài chính thị trường. Các tài sản bao gồm cổ phiếu, chi phiếu, chi nợ, quyền sở hữu và bất kỳ điều gì có liên quan đến thoả thuận hay hợp đồng
- Blockchain 3.0
Thiết kế và giám sát hoạt động: Cho đến hiện tại đây là phiên bản cao nhất của Blockchain
Phiên bản này, công nghệ Blockchain vượt ra khỏi lĩnh vực tài chính. Nó hướng tới đến các lĩnh vực khác như giáo dục, chính phủ, y tế và nghệ thuật,...
Cơ chế đồng thuận trong Blockchain có thể hiểu như cách thức mà mọi người quản lý trong hệ thống Blockchain có thể đồng ý cho một giao dịch xảy ra trong hệ thống. Dưới đây là các loại cơ chế đồng thuận phổ biến trong Blockchain:
- Proof of Work
Proof of Work là cơ chế đồng thuận phổ biến nhất, được dùng trong Bitcoin, Ethereum, Litecoin, Dogecoin và hầu hết các loại tiền mã hoá. Đây là cơ chế đồng thuận tiêu tốn khá nhiều điện năng.
- Proof of Stake
Proof of Stake là cơ chế đồng thuận phổ biến trong Decred, Peercoin và trong tương lai là Ethereum và nhiều loại tiền mã hoá khác. Cơ chế đồng thuận này phân cấp hơn, tiêu hao ít năng lượng và không dễ gì bị đe doạ.

- Delegated Proof-of-Stake
Delegated Proof-of-Stake là cơ chế đồng thuận phổ biến trong Steemit, EOS, BitShares. Cơ chế đồng thuận này có chi phí giao dịch rẻ, có khả năng mở rộng, hiệu suất năng lượng cao. Tuy nhiên vẫn có theo hướng tập trung vì thuật toán này lựa chọn người đáng tin cậy để uỷ quyền.
- Proof of Authority
Proof of Authority (Bằng chứng Uỷ nhiệm): Đây là cơ chế đồng thuận phổ biến thường thấy trong POA, Network, Ethereum Kovan testnet. Cơ chế đồng thuận này có hiệu suất cao, có khả năng mở rộng tốt.

- Proof-of-Weight
Proof-of-Weight là cơ chế đồng thuận phổ biến trong Algorand, Filecoin.
Cơ chế đồng thuận này có thể tuỳ chỉnh và khả năng mở rộng tốt. Tuy nhiên quá trình thúc đẩy việc phát triển sẽ là một thử thách lớn.
- Byzantine Fault Tolerance
Byzantine Fault Tolerance là cơ chế đồng thuận phổ biến trong Hyperledger, Stellar, Dispatch, và Ripple.
Cơ chế đồng thuận này có năng suất cao, chi phí thấp, có khả năng mở rộng. Tuy nhiên vẫn chưa thể tin tưởng hoàn toàn.
- Tiêu tốn nhiều năng lượng
Mỗi Blockchain đã sao chép chính mình đến mọi nút trên Blockchain nên đã tạo ra một số lượng lớn dư thừa. Mỗi lần giao dịch, nó được xác nhận nhiều lần vì có rất nhiều nút trên mạng. Quy trình này đòi hỏi rất nhiều điện năng tiêu thụ.

- Tốn không gian lưu trữ
Để vận hành một nút (Node) trên Blockchain Bitcoin, bạn phải tải xuống 60GB dữ liệu. Nếu thị trường càng phát triển mạnh, sẽ có nhiều Blockchain với dung lượng hàng Terabyte.
- Tính không thể phá vỡ cũng có nhược điểm của nó
Giả sử bạn có một chiếc ví trên mạng, bạn bị mất chìa khóa chứng thực để mở ví đó. Không có liên kết để reset mật khẩu, không có hotline hỗ trợ. Bạn mất toàn bộ số tiền trong ví, không có sự thu hồi và bạn mất trắng.
Nếu bạn đặt một thứ gì đó lên Blockchain, bạn phải thật chắc chắn là mình sẽ không hối hận. Vì giao dịch một khi được thực hiện sẽ không thể đảo ngược, hay làm lại. Nó sẽ ở trên Blockchain mãi mãi, theo đúng nghĩa đen.
Ứng dụng rộng rãi đầu tiên của công nghệ này chính là các loại tiền ảo mà điển hình là Bitcoin.
Nhưng thời điểm hiện nay Blockchain đang cách mạng hoá hầu hết các ngành công nghiệp. Bên dưới đây là một vài ví dụ thiết thực về ứng dụng của công nghệ này trong đời sống.
- Ứng dụng trong ngành công nghiệp và dịch vụ.
- Ứng dụng trong ngành nông nghiệp, thuỷ hải sản.
- Ứng dụng trong xây dựng.
- Ứng dụng trong ngành bán buôn, bán lẻ.
- Ứng dụng trong vận tải kho bãi.
- Ứng dụng trong tài chính ngân hàng và bảo hiểm.
- Ứng dụng trong khai khoáng.
- Ứng dụng trong giáo dục.
- Ứng dụng trong dịch vụ ăn uống.
- Ứng dụng trong thông tin và truyền thông.
- Ứng dụng trong y tế và hoạt động đời sống xã hội.
- Ứng dụng trong quản lý nhà nước và an ninh quốc phòng.
- Ứng dụng trong nghệ thuật, vui chơi và giải trí.

Ngày nay nhiều tập đoàn lớn đang sử dụng Blockchain để áp dụng vào mạng lưới của mình, đây sẽ là một công nghệ có tiềm năng phát triển mạnh mẽ trong tương lai.