Blockchain Là Gì？

　　Blockchain là một phương thức lưu trữ dữ liệu mới. Thay vì tập trung và kiểm soát thông tin, các blockchains lưu trữ dữ liệu trên một mạng gọi là cơ sở dữ liệu mà không một điểm nào có quyền thay đổi bản ghi. Hình thức này được gọi là phân quyền..

　　Dữ liệu bản ghi của Blockchain được lưu trữ trong các khối (blocks) - và các khối này được xâu chuỗi lại với nhau một cách an toàn sử dụng mật mã (cryptography). Từ đó, tên gọi block-chain được ra đời.

　　Satoshi Nakamoto - bí danh của cá nhân hoặc nhóm sáng tạo ra Bitcoin - đã hình thành ý tưởng về blockchain trong Whitepaper (bản gốc) vào năm 2008. Khả năng tạo sổ cái phi tập trung của các giao dịch là nền tảng cho khả năng tồn tại của Bitcoin - một loại tiền kỹ thuật số ngang hàng mới (peer-to-peer digital cash) - và giải quyết vấn đề gian lận lặp chi (double-spend).

　　Nói cách khác, làm thế nào để tạo ra một loại tiền kỹ thuật số hoàn toàn không thể chi tiêu hai lần và không thông qua một tổ chức tài chính; loại tiền này chỉ truyền từ người này sang người khác trên một mạng phân tán.

　　Blockchain là yếu tố trung tâm trong giải pháp của Satoshi, kết hợp với một phương pháp đảm bảo rằng chỉ dữ liệu giao dịch hợp lệ mới được thêm vào mỗi block mới - được gọi là cơ chế đồng thuận (consensus mechanism).

　　Trên thực tế, Satoshi thực sự đang giải quyết một vấn đề nan giải tồn tại lâu nay. Đó chính là vấn đề về lòng tin.

　　Vấn đề về lòng tinỞ bài viết đầu tiên trong chuỗi bài viết về khái niệm cơ bản của tiền điện tử, chúng ta đã biết rằng tiền được sử dụng lần đầu tiên để hỗ trợ việc giao thương, tạo điều kiện thuận lợi cho việc trao đổi hàng hóa giữa hai bên chưa quen biết hay chưa tin tưởng nhau.Khi nền văn minh và thương mại mở rộng, giải pháp duy nhất cho vấn đề lòng tin trên quy mô lớn là tập trung quyền lực vào tay một trọng tài tối cao.

　　Quân chủ, tướng lĩnh, chính phủ hoặc các tổ chức đa quốc gia có quyền tối cao. Luật pháp được áp dụng để phân minh sự công bằng và Ngân hàng trung ương quyết định quyền sở hữu tài sản và giá trị tài sản.

　　Tuy nhiên, đây không phải là một cách tối ưu. Thời gian đã chứng minh cho chúng ta thấy đặt niềm tin hoàn toàn vào những cơ quan có thẩm quyền là một việc kém hiệu quả. Minh chứng là Cuộc khủng hoảng tài chính năm 2008, một ví dụ điển hình liên quan tới vấn đề về lòng tin.

　　Vấn đề giữa người ủy nhiệm và người thừa hành (Principal-Agent Problem) là gì？

　　Người thừa hành - Agents (chính phủ, các tổ chức lớn và bộ máy chính quyền) đưa ra các quyết định tác động đến người uỷ nhiệm - Principals (công dân, khách hàng). Với vị trí quyền lực và việc thiếu trách nhiệm giải trình, người thừa hành đưa ra những quyết định phục vụ lợi ích cá nhân và tác động xấu đến người uỷ nhiệm (những người đáng được phục vụ).

　　Vậy làm thế nào một blockchain có thể giải quyết vấn đề cố hữu này？

　　Chính phủ và cơ quan có thẩm quyền là những chủ đề mang tính vĩ mô, chúng ta hãy tạm gác lại câu chuyện về quyền hạn mà tập trung vào vấn đề chính - Cách blockchain đạt được lòng tin của người giao dịch.

　　Trước hết, hãy cùng theo dõi phần phân tích đặc điểm độc đáo của blockchain - về mặt cấu trúc dữ liệu. Sau đó, chúng ta sẽ đi tìm hiểu quy trình đạt được sự đồng thuận về tính hợp lệ của blockchain. Cơ chế đồng thuận được coi là “xương sống” của blockchain, bởi cơ chế này giúp việc giao dịch thoát ly khỏi cơ quan kiểm soát.

　　Cuối cùng, chúng tôi sẽ đánh giá các hạn chế của blockchains và đánh giá xem công nghệ có xứng đáng với tất cả sự cường điệu này hay không, điều này sẽ dẫn đến hai bài viết cuối cùng trong phần này về việc chấp nhận tiền điện tử và biên giới tiền điện tử.

　　Những đặc điểm độc đáo của blockchain

　　Mỗi khối trong một blockchain (trừ khối gốc hoặc khối đầu tiên (genesis block)) đều chứa ba thông tin sau:

　　1. Dữ liệu được ghi lại được biểu diễn bằng mã băm (hash).

　　2. Hash của khối trước.

　　3. Dấu thời gian (timestamp) về thời điểm khối được thêm vào chuỗi.

　　Chúng ta hãy cùng tìm hiểu chi tiết về từng cấu phần.

　　· Dữ liệu - Dữ liệu được ghi lại trên một blockchain có thể khác nhau tùy thuộc vào công nghệ. Ví dụ như Bitcoin, loại tiền tệ sử dụng blockchain để ghi lại dữ liệu giao dịch. Việc này lý giải nguyên nhân bitcoin được xem như một cuốn sổ cái (ledger).

　　Blockchain còn được ứng dụng trong việc quản lý dữ liệu chuỗi cung ứng, dữ liệu chăm sóc sức khỏe và hồ sơ nhận dạng. Blockchain có thể lưu trữ an toàn nhiều loại dữ liệu khác nhau miễn là những thông tin này được số hoá.

　　· Mã băm (Cryptographic Hashes) - Mã băm về cơ bản là sự biểu diễn xáo trộn của một thông tin được mã hoá. Nó sử dụng một hàm toán học (công cụ xáo trộn) để tạo ra phần mã hoá liên kết thông tin có ý nghĩa với hash. Vì vậy, nếu thông tin được thay đổi, hash tương ứng sẽ thay đổi, vì hàm băm (hàm xáo trộn) liên kết chặt chẽ thông tin với hash

　　Dưới đây là một số ví dụ đơn giản hóa:

　　Dữ liệu ta có: Y = 1,

　　Ở đây, ta áp dụng hàm băm (để xáo trộn thông tin)

　　Từ đó, ta có Hash Y1.

　　Nếu dữ liệu ban đầu được thay đổi thành Y = 2 và áp dụng hàm băm, đầu ra (hashed output) cũng sẽ thay đổi, chúng ta có Y2.

　　Quan trọng là việc xác nhận Y2 là đầu ra chính xác của Hash là rất nhỏ. Và chúng ta gần như không thể xác định được Đầu vào là gì.

　　Hashing là cách các trang web có thể lưu trữ mật khẩu của bạn, xác nhận mật khẩu là hợp lệ khi bạn nhập chúng, nhưng không thể biết mật khẩu của bạn là gì.

　　Đây là một cách giải thích đơn giản hoá khái niệm về hàm băm do hàm này mật mã hóa dữ liệu đầu vào. Bởi vậy, liên kết duy nhất giữa dữ liệu và hàm băm là hàm toán học tạo ra hàm băm.

　　Hãy cùng quan sát thêm một ví dụ khác:

　　Dữ liệu đầu vào Y = 1

　　Áp dụng hàm băm

　　Đầu ra = con chó,

　　Thay đổi dữ liệu đầu vào thành Y = 2

　　Áp dụng hàm băm

　　Đầu ra = cây.

　　Chẳng có mối liên hệ cụ thể nào giữa con chó và cây cối. Hai đầu ra này chỉ đơn giản là sản phẩm của cùng một hàm băm được tạo ra từ các tập dữ liệu Y = 1 và Y = 2.

　　Trên thực tế, hàm băm mật mã là các chuỗi dài gồm các chữ cái và số không tương ứng với bất kỳ từ hoặc ý nghĩa nào ngoài việc đại diện cho dữ liệu, nhưng chúng đều có độ dài đồng nhất.

　　Mật mã kỹ thuật số đã giải quyết vấn đề về lòng tin bằng một phương pháp đáng tin cậy để bảo mật dữ liệu mà không liên quan đến quyền hạn hay đe dọa bạo lực.

　　· Dấu thời gian (Timestamps) là một khái niệm khá dễ hiểu. Dấu thời gian là bản ghi thời gian một khối dữ liệu riêng lẻ được thêm vào chuỗi. Dù cho đây là một khái niệm đơn giản, nhưng dấu thời gian là một cấu phần rất quan trọng trong việc cung cấp cho blockchain các điểm tham chiếu lịch sử không thể thay đổi và có thể xác minh.

　　Giữ cho chuỗi Blockchain không thể phá vỡCông nghệ blockchain được thiết kế nhằm mục đích chống sửa đổi hồi tố và khả năng lưu trữ dữ liệu một cách an toàn không cần đến cơ quan quản lý tập trung.Quá trình hình thành blockchain bắt đầu với hàm băm mật mã (cryptographic hash function). Mỗi khối (block) có một hàm băm cho dữ liệu riêng của nó và một hàm băm cho dữ liệu của khối cuối cùng.

　　Bằng cách mã hóa dữ liệu của khối trước đó thành mỗi khối mới, các hàm băm tạo ra một chuỗi mà nó ngày càng chặt chẽ; Nếu muốn giả mạo hoặc sửa đổi dữ liệu của bất kỳ khối cụ thể nào, bạn cần phải sửa đổi tất cả các khối tiếp theo để giữ cho chuỗi hợp lệ.

　　Nếu dữ liệu trên một khối cụ thể được chỉnh sửa, thì hàm băm tương ứng của dữ liệu đó sẽ thay đổi (hãy liên hệ với ví dụ về đầu ra = con chó chúng ta nhắc tới ở phía trên) và khác với tất cả các hàm băm được ghi lại của khối sau. Do đó, chuỗi sẽ trở nên không hợp lệ.

　　Tuy nhiên, với tốc độ của máy tính ngày nay, hàm băm là không đủ để tránh khỏi việc các blockchain bị giả mạo.

　　Máy tính có thể tính toán hàng trăm nghìn hàm băm mỗi giây và có thể tính toán hiệu quả các hàm băm mới cho tất cả các khối trong một chuỗi để khiến chuỗi đó hợp lệ trở lại. Vì vậy, Sastoshi cần phải tạo ra một cơ chế đồng thuận - dựa trên những nỗ lực trước đây đối với tiền mặt kỹ thuật số - một cơ chế miễn nhiễm với bất kỳ cuộc tấn công công nghệ nào.

　　Thuật toán đồng thuận (Proof-of-Work)

　　Thuật toán đồng thuận (Proof-of-Work) là nửa sau của công nghệ blockchain, kết hợp với các hàm băm mật mã, đảm bảo rằng các blockchain được bảo mật một cách đáng tin cậy.

　　Về cơ bản, thuật toán đồng thuận là một cơ chế làm chậm việc tạo ra các khối mới bằng cách yêu cầu nỗ lực tạo ra một block mới. Hiểu đơn giản, thuật toán này như một cách ngăn cản những mọi người làm rối tung blockchain; nó yêu cầu nhiều nỗ lực hơn mức có thể để thay đổi blockchain.

　　Thuật toán này được quy định để đảm bảo các khối được tạo ra trong một khoảng thời gian trung bình được gọi là thời gian khối (block time) (khoảng thời gian này là khác nhau giữa các chuỗi).

　　Đối với Bitcoin là khoảng 10 phút và đối với Ethereum là từ 10 đến 20 giây.) Thuật toán đồng thuận làm chậm quá trình tạo ra block mới bằng cách yêu cầu giải hoặc tính toán một câu đố toán học cho mỗi khối mới được thêm vào chuỗi.

　　Phần thưởng được trao cho những ai đào được block mới. Đối với trường hợp của Bitcoin, phần thưởng hiện được đặt ở mức 6.25 Bitcoin và chương trình này sẽ kéo dài ít nhất cho đến năm 2024 (được biết đến với tên gọi Halving).

　　Phần thưởng này khuyến khích thợ đào (miners) bỏ công sức để tạo ra các khối mới. Nó cũng ngăn máy tính chỉ tạo ra một loạt các hàm băm mới và xác minh một chuỗi có dữ liệu không chính xác trong các khối.

　　Bitcoin sử dụng Proof-of-Work làm cơ chế đồng thuận. Tuy nhiên, có hai cách tiếp cận phổ biến là Proof-of-Stake (PoS) và Delegated-Proof-of-Stake (DPoS).

　　Các cơ chế này phức tạp hơn một chút và hiệu quả hơn trong việc giúp cho các blockchain trở nên an toàn một cách đáng tin cậy nhưng không yêu cầu nỗ lực đào block mới mà phụ thuộc vào khả năng tính toán và tiêu thụ năng lượng.

　　PoS về cơ bản là yêu cầu gây quỹ để tham gia. DPoS cũng tương tụ như PoS, ngoại trừ việc bạn có thể ủy quyền quyền cổ phần của mình cho một người tham gia khác thông qua cơ chế đồng thuận blockchain.

　　Làm thế nào để đạt được sự đồng thuận？

　　Các hàm băm mật mã liên kết các khối dữ liệu trong một chuỗi. Cơ chế thuật toán đồng thuận khích lệ việc thêm các khối mới vào chuỗi và chống lại các tác nhân xấu bằng cách yêu cầu bằng chứng tính toán cho mỗi khối.

　　Cách cuối cùng để đảm bảo chuỗi không bị phá vỡ là phân phối.

　　Blockchain chạy trên mạng ngang hàng (P2P).

　　Mạng ngang hàng (Peer-to-Peer Network) là gì？

　　Đó là một mạng lưới những người dùng giao tiếp trực tiếp với nhau và chia sẻ các đặc quyền giống nhau.

　　Thay vì được tập trung hóa và được điều hành bởi một thực thể duy nhất - chẳng hạn như chính phủ - mạng P2P được tạo thành từ một mạng lưới máy tính phân tán, tất cả đều tuân theo cùng một bộ quy tắc (giao thức). Nhờ giao thức này, mọi máy tính được kết nối với blockchain đều có quyền truy cập vào bản ghi đầy đủ (hoặc chuỗi) nhưng hoạt động theo cách có thể dự đoán được.

　　Mỗi khi một khối mới được thêm vào chuỗi, mọi người đều có cơ hội xác minh dữ liệu của khối này là chính xác. Bất kỳ máy tính nào kết nối và chạy một blockchain được gọi là một node.

　　Để một khối được thêm vào chuỗi, ít nhất 51% (đa số) tất cả các node, phải đồng ý rằng khối đó là chính xác. Nói cách khác, thuật toán đồng thuận đã được giải quyết và các hàm băm đều khớp. Điều này được gọi là đạt được sự đồng thuận - tạo ra một sự đồng thuận chung là giải pháp cho vấn đề về lòng tin mà không cần tới bất kỳ cơ quan trung ương nào.

　　Để phá hỏng một chuỗi, bạn cần phải

　　1. Giả mạo tất cả các khối trên chuỗi.

　　2. Làm lại thuật toán đồng thuận cho mọi khối.

　　3. Kiểm soát hơn 50% mạng P2P

　　Điều này gần như không thể thực hiện được bởi khi số lượng các node ngày càng tăng thì việc phá vỡ chuỗi càng khó diễn ra. Hành động này là vô nghĩa về mặt kinh tế. Do đó, blockchain là một cách lưu trữ dữ liệu phi tập trung và an toàn với những tính năng dần được cải thiện khi các blockchain phát triển.

　　Tính ứng dụng của blockchain

　　Sau khi nắm được cách thức hoạt động của blockchain, chúng ta hãy xem xét một số trường hợp ứng dụng công nghệ blockchain khác nhau.

　　Bitcoin, một dạng tiền mới không có sự kiểm soát trung tâm, mà ngày nay chúng ta biết đến là tiền điện tử, được xem là nguồn gốc cho sự phát minh của công nghệ blockchain. Và đây cũng là đồng tiền số ứng dụng công nghệ blockchain nổi tiếng nhất.

　　Bằng cách lưu trữ tất cả dữ liệu giao dịch Bitcoin trên một blockchain, Satoshi Nakamoto đã tạo ra phiên bản tiền kỹ thuật số và phi tập trung đầu tiên trên thế giới.

　　Kể từ đó, blockchain đã được áp dụng cho nhiều lĩnh vực khác ngoài tiền tệ. Một ví dụ nổi tiếng khác là Ethereum.

　　Vào năm 2013, lập trình viên, Vitalik Buterin, đã đề xuất rằng công nghệ blockchain có thể được sử dụng để tạo ra những gì ông gọi là hợp đồng thông minh trong sách trắng (white paper).

　　Vào năm 2015, blockchain Ethereum đã được ra mắt để xây dựng các hợp đồng này trên cơ sở đó, hoàn chỉnh bằng ngôn ngữ lập trình (Solidity) và tiền tệ bản địa (Ether).

　　Bitcoin đã cung cấp cho chúng ta loại tiền tệ có thể lập trình và phi tập trung, còn Ethereum cung cấp cho chúng ta các hợp đồng có thể lập trình và phi tập trung.

　　Từ điều này, nhiều ứng dụng đã được xây dựng, và các ngành công nghiệp mới đang ra đời. Hiện tại, đáng chú ý nhất trong số này là tài chính phi tập trung hoặc DeFi, một hình thức tài chính thử nghiệm trong đó các hợp đồng thông minh (và các blockchain) được sử dụng làm trung gian thay vì môi giới, sàn giao dịch hoặc ngân hàng.

　　Liên kết yếu nhất

　　Như chúng ta đã thấy trong các cuộc thảo luận về 'sound money' (những loại tiền có giá trị ổn định theo thời gian), blockchain Bitcoin hy sinh khả năng mở rộng để bảo mật và phân quyền.

　　Ngược lại, các hệ thống tập trung và an toàn như Visa có thể xử lý hàng chục nghìn giao dịch mỗi giây, nhưng lại gặp phải vấn đề chi tiêu kép và tín nhiệm; thuật toán đồng thuận cho giúp củng cố lòng tin mà không cần quyền hạn nhưng lại chưa đạt được xuất lượng này.

　　Bitcoin hiện xử lý khoảng năm giao dịch mỗi giây và Ethereum là khoảng 15. Đây là một tốc độ giao dịch chậm và thiếu thực tế.

　　Cộng đồng Ethereum đang làm việc chăm chỉ để khắc phục vấn đề này với Ethereum 2.0. Mục tiêu chính của phát triển mã nguồn mở này là cải thiện khả năng giao dịch từ 15 mỗi giây lên hàng chục nghìn giao dịch bằng một kỹ thuật được gọi là sharding.

　　Chúng ta sẽ bàn chi tiết về vấn đề này ở một bài khác nâng cao hơn. Ở thời điểm này, chúng ta chỉ cần nhớ rằng công nghệ blockchain đang ở giai đoạn sơ khai và mặc dù có rất nhiều hứa hẹn đối với công nghệ này nhưng cộng đồng vẫn đang trong quá trình phát triển và áp dụng nó trên quy mô lớn.

　　Nhiều dự án tự nhận là các blockchain, nhưng không thể hiện được các đặc điểm trên, bởi vì chúng không thể không thể tránh được vấn đề giữa người uỷ nhiệm và người thừa hành (Principal-Agent problem). Có nhiều khả năng những dự án này không hoạt động vì lợi ích của người dùng.

　　Blockchain đã trở thành một từ thông dụng, thi thoảng được sử dụng để chỉ độ tin cậy trong thời kỳ dotcom thay vì đại diện cho hoạt động kinh doanh trực tuyến.

　　Tương lai của Blockchain

　　Tới thời điểm này, chúng ta đã nắm được kiến thức cơ bản về cách blockchain hoạt động và đây lại là một ý tưởng mang tính cách mạng. Blockchains là một cách hoàn toàn mới để tạo ra niềm tin trong thời đại kỹ thuật số mà không cần đến cơ quan trung ương.

　　Hiểu được tác động của blockchain, chúng ta sẽ thấy quá trình tạo ra công nghệ này thật hữu ích.

　　Bạn còn nhớ thuật ngữ khối gốc (genesis block) chúng ta đã nhắc tới ở phía trên chứ？ Đây là tên được đặt cho khối đầu tiên trên blockchain. Khối khởi đầu trên blockchain đầu tiên, Bitcoin, chứa thông điệp sau:

　　“Tạp chí The Times 03 / 01 / 2009 Thủ tướng đưa ra gói cứu trợ tài chính thứ hai cho các ngân hàng.”

　　Thông điệp này đề cập đến tiêu đề tờ báo ngày hôm đó báo cáo một gói cứu trợ khác của các tổ chức tài chính đã gây ra cuộc khủng hoảng tài chính khét tiếng ngày 07/08.

　　Dù công nghệ blockchain có được cường điệu hoá như thế nào thì chắc chắn rằng nó vốn được phát triển với tham vọng thay đổi một thế giới tốt hơn - bằng cách tập trung vào đồng tiền, một yếu tố giúp vận hành thế giới.

　　Sau khi hiểu biết thêm một chút về những gì Blockchain có thể làm được và phương thức hoạt động của nó, hy vọng bạn có thể nhìn nhận blockchain như là chất xúc tác cho sự thay đổi của một nền văn minh bị tàn phá và lòng tin bị lạm dụng.