Blockchain là gì?
Mặc dù khái niệm Blockchain đối với nhiều người khá phức tạp nhưng khái niệm cốt lõi của nó thực ra lại khá đơn giản. Blockchain là một loại cơ sở dữ liệu , thông tin được lưu trữ theo khối và liên kết với nhau . Thông tin trong các khối và liên kết sẽ được mã hóa và có thể mở rộng theo thời gian. Blockchain có thể được so sánh với một cuốn sổ cái ghi lại tất cả dữ liệu trong hệ thống.
Trong đó, khái niệm cơ sở dữ liệu được hiểu là tập hợp các thông tin được lưu trữ dưới dạng điện tử trên hệ thống máy tính. Thông tin hoặc dữ liệu trong cơ sở dữ liệu thường được cấu trúc theo định dạng bảng để cho phép tìm kiếm và lọc thông tin cụ thể dễ dàng hơn. Mặc dù nhiều người có thể truy cập một bảng tính hoặc cơ sở dữ liệu nhưng nó thường chỉ thuộc sở hữu của một tổ chức.
Việc dữ liệu tập trung vào một khu vực và được quản lý bởi một tổ chức dẫn đến nguy cơ bị tấn công và nguy cơ bị thao túng thông tin vì mục tiêu của tổ chức. Chính vì lý do này mà Blockchain ra đời với khả năng lưu trữ dữ liệu trên mạng Node (sẽ được giải thích ở các phần sau), từ đó giảm bớt sự tập trung hóa dữ liệu. Với Blockchain, các bên trung gian gần như sẽ bị loại bỏ khi hệ thống được phân quyền lên mạng. Nhiều người cũng cho rằng hệ thống này gần như không cần đến sự tin tưởng.
Cơ chế hoạt động của Blockchain
Bản thân tên của nền tảng đã nói lên một phần cách thức hoạt động của chúng. Tuy nhiên, để có thể hiểu chi tiết cách thức hoạt động của chúng thì chúng ta cần phải tìm hiểu từng khái niệm một.
Cấu trúc dữ liệu của Blockchain
Thông tin dữ liệu sẽ được lưu trữ theo khối. Ngoại trừ khối đầu tiên, mỗi khối sẽ có cấu trúc bao gồm dữ liệu, mã Hash và mã Hash của khối trước đó để đánh dấu. Khi một khối dữ liệu được mã hóa, gần như không thể thay đổi thông tin trong khối. Đây là một trong những điều làm nên sự khác biệt của công nghệ này.
Các khối được liên kết với nhau, bạn có thể tưởng tượng ra mô hình một đoàn tàu với những toa xe được đánh số thứ tự nối với nhau.
Nút là gì?
Khi bạn hiểu cấu trúc dữ liệu, khái niệm tiếp theo bạn cần biết là Node.
Node được hiểu là một thiết bị trên mạng Blockchain . Node là nền tảng cho phép công nghệ Blockchain hoạt động và tồn tại. Các nút được phân phối trong một mạng lớn và thực hiện nhiều nhiệm vụ khác nhau.
Nút có thể là bất kỳ thiết bị nào (máy tính, điện thoại, máy in, v.v.), miễn là nó được kết nối với internet và có địa chỉ IP . Nói một cách đơn giản, Nút là điểm nơi các tin nhắn sẽ được tạo, nhận hoặc truyền đi. Tất cả các nút trên blockchain được kết nối với nhau và liên tục trao đổi thông tin để các nút được cập nhật nhanh chóng.
Vai trò của nút là hỗ trợ mạng bằng cách duy trì một bản sao của chuỗi khối và trong một số trường hợp là xử lý các giao dịch. Các nút thường được sắp xếp theo cấu trúc cây, gọi là cây nhị phân. Mỗi loại tiền điện tử có các nút riêng, duy trì hồ sơ giao dịch cho loại tiền đó.
Các nút trong blockchain bao gồm:
- Nút gốc – là nút cao nhất trong chuỗi cây nhị phân.
- Nút cha – là nút có nhiều nút mở rộng từ nó.
- Nút con – Một nút được mở rộng từ một nút khác.
- Nút lá – là nút không có nút con bổ sung.
- Các nút anh chị em – các nút được kết nối với nút cha.
- Cây – Cấu trúc dữ liệu bắt đầu từ nút gốc.
- Forest – Một tập hợp các cây nút.
- Độ – là hệ thống phân cấp nút con của nút.
- Edge – kết nối chặt chẽ giữa các nút.
Cơ chế giúp Blockchain hoạt động
Các nút sẽ thực hiện các hoạt động mã hóa và lưu trữ các khối dữ liệu. Vậy điều gì thúc đẩy các thành viên của mạng lưới Blockchain tham gia vận hành Nodes?
Câu trả lời là phần thưởng từ việc đóng các khối dữ liệu. Với cơ chế PoW được sử dụng cho Bitcoin và một số loại tiền tệ, khi Nodes giải các bài toán và tìm ra mã Hash thích hợp để đóng block thì người đó sẽ được thưởng một khoản tiền. Chúng ta thường thấy các “trang trại khai thác Bitcoin” hoạt động với nhiều máy tính hoạt động liên tục với mục tiêu nhận thưởng. Bản thân các thợ mỏ cũng góp phần giúp hệ thống vận hành.
Có một cơ chế khác được sử dụng khá nhiều hiện nay: POS (Proof of Stake). Bạn có thể tìm hiểu về PoS qua bài viết:
Đặt cược là gì? Học Stake Coin từ A – Z cho người mới
Như vậy các bạn có thể thấy, nhờ mạng lưới Node phi tập trung cũng như cơ chế vận hành, Blockchain mang lại rất nhiều tiềm năng ứng dụng thực tế.
Ứng dụng của chuỗi khối
Như chúng ta đã biết, các khối trên chuỗi khối Bitcoin lưu trữ dữ liệu về các giao dịch tiền tệ. Nhưng hóa ra blockchain thực sự là một cách đáng tin cậy để lưu trữ dữ liệu về các loại giao dịch khác.
Truy xuất nguồn gốc cho sản phẩm
Một số công ty đã kết hợp blockchain bao gồm Walmart, Pfizer, AIG, Siemens, Unilever và một loạt công ty khác. Ví dụ: IBM đã tạo chuỗi khối Food Trust để theo dõi hành trình của các sản phẩm thực phẩm để đến địa điểm của nó.
Tại sao làm điều này? Ngành công nghiệp thực phẩm đã chứng kiến vô số đợt bùng phát của vi khuẩn e Coli, salmonella, listeria cũng như các chất độc hại vô tình được đưa vào thực phẩm. Trước đây, phải mất hàng tuần để tìm ra nguồn gốc của những đợt bùng phát này hoặc mọi người đang ăn gì.
Việc sử dụng blockchain mang lại cho các thương hiệu khả năng theo dõi đường đi của sản phẩm thực phẩm từ nguồn gốc của nó, qua từng điểm dừng sản phẩm và cuối cùng là quá trình giao hàng. Nếu một thực phẩm được phát hiện bị ô nhiễm, nó có thể được truy tìm nguồn gốc của nó từng bước một.
Không chỉ vậy, các công ty này giờ đây có thể nhìn thấy mọi thứ khác mà họ có thể tiếp xúc, cho phép họ xác định vấn đề sớm hơn nhiều, có khả năng cứu sống nhiều người. Đây là một ví dụ về hoạt động của blockchain nhưng có nhiều hình thức triển khai blockchain khác.
Ngân hàng và Tài chính
Có lẽ không có ngành nào được hưởng lợi từ việc tích hợp blockchain vào hoạt động kinh doanh của mình nhiều hơn ngân hàng. Các tổ chức tài chính chỉ hoạt động trong giờ làm việc, năm ngày một tuần.
Điều đó có nghĩa là nếu bạn cố gắng gửi séc vào lúc 6 giờ chiều Thứ Sáu, bạn có thể phải đợi đến sáng Thứ Hai để xem tiền vào tài khoản của mình. Ngay cả khi bạn gửi tiền trong giờ làm việc, giao dịch vẫn có thể mất từ một đến ba ngày để xác minh do khối lượng giao dịch mà ngân hàng cần xử lý lớn.
Bằng cách kết hợp blockchain vào ngân hàng, người tiêu dùng có thể thấy quá trình giao dịch của họ chỉ trong 10 phút bất kể ngày lễ hay thời gian trong ngày hay tuần. Với blockchain, các ngân hàng cũng có cơ hội trao đổi tiền giữa các tổ chức nhanh chóng và an toàn hơn.
Với quy mô của các khoản tiền liên quan, thậm chí chỉ một vài ngày tiền được chuyển đi cũng có thể gây ra chi phí và rủi ro đáng kể cho các ngân hàng. Ngân hàng châu Âu Santander và các đối tác nghiên cứu của ngân hàng này đã đặt ra mức tiết kiệm tiềm năng vào khoảng từ 15 tỷ đến 20 tỷ USD mỗi năm.
Capgemini, một công ty tư vấn của Pháp, ước tính rằng người tiêu dùng có thể tiết kiệm tới 16 tỷ USD phí ngân hàng và bảo hiểm mỗi năm thông qua các ứng dụng dựa trên blockchain.
Tiền tệ
Bằng cách trải rộng hoạt động của mình trên một mạng máy tính, blockchain cho phép Bitcoin và các loại tiền điện tử khác hoạt động mà không cần cơ quan trung ương. Điều này không chỉ làm giảm rủi ro mà còn loại bỏ nhiều phí xử lý và giao dịch.
Có thể bạn quan tâm: Altcoin là gì? Cách nắm bắt cơ hội trong mùa Altcoin
Nó cũng có thể cung cấp cho người dân ở các quốc gia có tiền tệ không ổn định hoặc cơ sở hạ tầng tài chính một loại tiền tệ ổn định hơn với nhiều ứng dụng hơn và mạng lưới cá nhân và tổ chức rộng hơn mà họ có thể kinh doanh, cả trong nước và quốc tế.
Sử dụng ví tiền điện tử cho tài khoản tiết kiệm hoặc làm phương tiện thanh toán đặc biệt hữu ích đối với những người không có giấy tờ tùy thân. Một số quốc gia có thể bị chiến tranh tàn phá hoặc có chính phủ thiếu cơ sở hạ tầng thực sự để cung cấp thông tin nhận dạng.
Công dân của các quốc gia đó có thể không có quyền truy cập vào tài khoản tiết kiệm hoặc môi giới và do đó không có cách nào để lưu trữ tài sản một cách an toàn.
Hồ sơ tài sản
Nếu bạn đã từng làm việc tại Văn phòng Ghi chép địa phương, bạn sẽ biết rằng quy trình ghi lại quyền sở hữu vừa nặng nề vừa không hiệu quả. Ngày nay, chứng thư thực tế phải được giao cho nhân viên chính phủ tại văn phòng ghi chép địa phương, nơi nó được nhập thủ công vào cơ sở dữ liệu trung tâm và chỉ mục công khai của quận. Trong trường hợp xảy ra tranh chấp tài sản, các khiếu nại về tài sản phải được đối chiếu với chỉ số công khai.
Quá trình này không chỉ tốn kém và tốn thời gian mà còn khiến việc theo dõi quyền sở hữu tài sản kém hiệu quả hơn. Blockchain có khả năng loại bỏ nhu cầu quét tài liệu và theo dõi các khối vật lý trong văn phòng ghi chép cục bộ. Nếu quyền sở hữu tài sản được lưu trữ và xác minh trên blockchain, chủ sở hữu có thể tin tưởng rằng chứng thư của họ là chính xác và được ghi lại vĩnh viễn.
Hợp đồng thông minh
Hợp đồng thông minh là một mã máy tính có thể được tích hợp vào chuỗi khối để tạo điều kiện, xác minh hoặc đàm phán thỏa thuận hợp đồng. Hợp đồng thông minh hoạt động theo một bộ điều kiện mà người dùng đồng ý. Khi những điều kiện đó được đáp ứng, các điều khoản của thỏa thuận sẽ tự động được thực hiện.
Ưu điểm và nhược điểm của Blockchain
Tiềm năng của blockchain như một hình thức lưu trữ hồ sơ phi tập trung gần như là vô hạn. Dưới đây là những ưu, nhược điểm của công nghệ Blockchain mà bạn nên biết:
Ưu điểm của công nghệ Blockchain
Độ chính xác của chuỗi
Các giao dịch trên mạng blockchain được chấp thuận bởi mạng lưới hàng nghìn máy tính. Điều này giúp loại bỏ hầu như tất cả sự tham gia của con người vào quá trình xác minh, dẫn đến ít lỗi do con người gây ra hơn và ghi lại thông tin chính xác hơn.
Ngay cả khi một máy tính trên mạng mắc lỗi tính toán thì lỗi đó sẽ chỉ xảy ra với một bản sao của blockchain. Để lỗi đó lan sang phần còn lại của blockchain, nó cần phải được triển khai bởi ít nhất 51% số máy tính trong mạng – điều gần như không thể xảy ra đối với một mạng lưới lớn và đang phát triển với quy mô như vậy. mô hình giống như Bitcoin.
Cắt giảm chi phí
Thông thường, người tiêu dùng trả tiền cho ngân hàng để xác minh giao dịch, công chứng viên để ký văn bản hoặc bộ trưởng để thực hiện hôn lễ. Blockchain loại bỏ nhu cầu xác minh của bên thứ ba và kéo theo đó là các chi phí liên quan của họ.
Ví dụ: chủ doanh nghiệp phải trả một khoản phí nhỏ bất cứ khi nào họ chấp nhận thanh toán bằng thẻ tín dụng vì ngân hàng và công ty xử lý thanh toán phải xử lý các giao dịch đó. Mặt khác, Bitcoin không có cơ quan trung ương và có phí giao dịch hạn chế.
Phân cấp
Blockchain được nhân rộng và lan truyền trên mạng máy tính. Bất cứ khi nào một khối mới được thêm vào chuỗi khối, mọi máy tính trên mạng sẽ cập nhật chuỗi khối của nó để phản ánh sự thay đổi.
Bằng cách truyền bá thông tin đó trên mạng, thay vì lưu trữ nó trong cơ sở dữ liệu trung tâm, blockchain trở nên khó giả mạo hơn. Nếu một bản sao của blockchain rơi vào tay hacker thì chỉ một bản sao của thông tin chứ không phải toàn bộ mạng sẽ bị xâm phạm.
Giao dịch hiệu quả
Các giao dịch được thực hiện thông qua cơ quan trung ương có thể mất tới vài ngày để giải quyết. Ví dụ: nếu bạn cố gắng gửi séc vào tối thứ Sáu, bạn có thể không thực sự thấy tiền trong tài khoản của mình cho đến sáng thứ Hai.
Trong khi các tổ chức tài chính hoạt động trong giờ làm việc, năm ngày một tuần thì blockchain hoạt động 24 giờ một ngày, bảy ngày một tuần và 365 ngày một năm. Giao dịch có thể được hoàn thành trong ít nhất mười phút, điều này đặc biệt hữu ích cho các giao dịch xuyên biên giới.
Giao dịch cá nhân
Nhiều mạng blockchain hoạt động như cơ sở dữ liệu công cộng, nghĩa là bất kỳ ai có kết nối internet đều có thể xem danh sách lịch sử giao dịch của mạng. Mặc dù người dùng có thể truy cập thông tin chi tiết về các giao dịch nhưng họ không thể truy cập thông tin nhận dạng về người dùng thực hiện các giao dịch đó.
Nếu một người đã mua Bitcoin trên một sàn giao dịch yêu cầu nhận dạng, danh tính của người đó vẫn được liên kết với địa chỉ blockchain của họ nhưng không rò rỉ bất kỳ thông tin cá nhân nào.
Có thể bạn quan tâm: Cập nhật những cách mua bán Bitcoin mới nhất, chi tiết nhất năm 2021
Giao dịch an toàn
Sau khi giao dịch được ghi lại, tính xác thực của nó phải được mạng blockchain xác minh. Hàng nghìn máy tính trên blockchain vội vàng xác nhận rằng các chi tiết mua hàng là chính xác. Khi một máy tính đã xác thực giao dịch, nó sẽ được thêm vào blockchain.
Mỗi khối trên blockchain chứa hàm băm duy nhất của riêng nó, cùng với hàm băm duy nhất của khối trước nó. Khi thông tin trên một khối được chỉnh sửa theo bất kỳ cách nào, hàm băm của khối đó sẽ thay đổi – tuy nhiên, hàm băm trên khối sau khối đó thì không. Sự khác biệt này khiến thông tin trên blockchain cực kỳ khó thay đổi mà không cần thông báo trước.
trong suốt
Hầu hết các blockchain đều là phần mềm nguồn mở hoàn toàn. Điều này có nghĩa là bất kỳ ai và mọi người đều có thể xem mã của nó. Điều này mang lại cho kiểm toán viên khả năng xem xét các loại tiền điện tử như Bitcoin để đảm bảo an toàn.
Điều này cũng có nghĩa là không có thẩm quyền thực sự nào đối với việc ai kiểm soát mã Bitcoin hoặc cách nó được chỉnh sửa. Vì vậy, bất kỳ ai cũng có thể đề xuất thay đổi hoặc nâng cấp hệ thống. Nếu đa số người dùng mạng đồng ý rằng phiên bản mã mới với bản nâng cấp là hợp lý và đáng giá thì Bitcoin có thể được cập nhật.
Ngân hàng không qua ngân hàng
Có lẽ khía cạnh sâu sắc nhất của blockchain và Bitcoin là khả năng cho bất kỳ ai, bất kể sắc tộc, giới tính hay nền tảng văn hóa, đều có thể sử dụng nó. Theo Ngân hàng Thế giới, có gần 2 tỷ người trưởng thành không có tài khoản ngân hàng hay bất kỳ phương tiện cất giữ tiền bạc hay của cải nào. Gần như tất cả những người này sống ở các nước đang phát triển, nơi vẫn phụ thuộc hoàn toàn vào tiền mặt.
Công nghệ blockchain của tương lai cũng đang tìm ra giải pháp không chỉ lưu trữ tài sản mà còn lưu trữ hồ sơ y tế, quyền tài sản và nhiều loại hợp đồng pháp lý khác.
Nhược điểm của chuỗi khối
Nguy cơ bị tấn công 51%
Mặc dù nó đã được chứng minh là giúp bảo vệ Bitcoin thông qua thuật toán đồng thuận Proof of Work. Tuy nhiên, một cuộc tấn công 51% là hoàn toàn có thể xảy ra với mạng Blockchain. Điều này xảy ra khi một thực thể kiểm soát hơn 50% sức mạnh của mạng, cho phép nó phá vỡ mạng thông qua việc chặn hoặc sửa đổi các giao dịch.
Khó sửa đổi dữ liệu
Một khi dữ liệu được thêm vào blockchain, rất khó để sửa đổi. Mặc dù tính ổn định cũng là một ưu điểm của blockchain nhưng không phải lúc nào nó cũng tốt. Việc thay đổi dữ liệu rất khó khăn và dẫn đến một số sai sót có thể rất tốn kém.
Nguy cơ mất tài khoản và dữ liệu
Mỗi tài khoản sẽ có một khóa chung và một khóa cá nhân. Người dùng cần có chìa khóa cá nhân để truy cập vào tài khoản của mình, điều này cũng có nghĩa là mỗi người đóng vai trò như một ngân hàng. Nếu người dùng mất khóa riêng, họ sẽ mất tài khoản và không thể làm gì để lấy lại.
Thách thức khi dữ liệu quá lớn
Sổ cái blockchain có thể phát triển rất lớn theo thời gian, điều này đặt ra thách thức lớn đối với khả năng lưu trữ của hệ thống. Ví dụ: Bitcoin Blockchain hiện cần khoảng 200GB dung lượng lưu trữ và đang tăng lên. Mạng có nguy cơ mất các nút nếu kích thước của sổ cái quá lớn để các cá nhân tải xuống và lưu trữ.
May mắn thay, có một giao thức gọi là Giao thức Mina (MINA) với cơ chế Proof-of-Stake thế hệ tiếp theo lưu trữ các giao dịch ở dạng ngắn gọn. Chuỗi khối Mina chỉ có kích thước 22Kb, kích thước của chuỗi khối không thay đổi cho dù sử dụng trong bao lâu, do đó đạt được sự đồng bộ hóa nhanh chóng của các nút. Đây có thể là chìa khóa để giảm dung lượng hệ thống.
Có thể bạn quan tâm: Ethereum là gì? Tìm hiểu về Altcoin mạnh nhất trong thế giới tiền điện tử
Phân loại công nghệ Blockchain
Hệ thống blockchain được chia thành 3 loại bao gồm: Public, Private và Permissioned. Như sau:
Chuỗi khối công khai
Nếu một người muốn tạo một blockchain hoàn toàn mở, tương tự như Bitcoin , cho phép bất kỳ ai và tất cả mọi người tham gia và đóng góp cho mạng một blockchain công khai. Trong một blockchain công khai, bất kỳ ai cũng có thể tự do tham gia và tham gia vào các hoạt động cốt lõi của mạng blockchain.
Bất cứ ai cũng có thể đọc, viết và kiểm tra các hoạt động diễn ra trên mạng blockchain công cộng, giúp blockchain công khai duy trì tính chất tự quản lý của nó.
Mạng công cộng hoạt động theo kế hoạch khuyến khích khuyến khích người mới tham gia và giữ cho mạng hoạt động nhanh. Các chuỗi khối công khai cung cấp một giải pháp đặc biệt có giá trị từ quan điểm của một hoạt động thực sự phi tập trung, dân chủ hóa và không có thẩm quyền.
Có một số nhược điểm đối với blockchain công khai. Vấn đề chính là mức tiêu thụ điện năng lớn cần thiết để duy trì sổ cái công khai phân tán . Các vấn đề khác bao gồm thiếu hoàn toàn quyền riêng tư và ẩn danh. Điều này có thể dẫn đến an ninh mạng và danh tính người tham gia yếu hơn.
Chuỗi khối riêng
Nếu một người cần chạy một blockchain riêng tư chỉ cho phép những người tham gia đã được xác minh được chọn, chẳng hạn như những người dành cho doanh nghiệp tư nhân, thì người ta có thể chọn triển khai một blockchain riêng tư.
Người tham gia chỉ có thể tham gia mạng riêng như vậy thông qua lời mời xác thực và đã được xác minh. Xác nhận cũng được yêu cầu bởi (các) nhà khai thác mạng hoặc bởi một giao thức được xác định rõ ràng do mạng triển khai.
Sự khác biệt chính giữa chuỗi khối công khai và riêng tư là chuỗi khối riêng kiểm soát ai được phép tham gia vào mạng, thực hiện giao thức đồng thuận xác định quyền và phần thưởng khai thác cũng như duy trì sổ cái chung. . Chủ sở hữu hoặc người điều hành có quyền ghi đè, chỉnh sửa hoặc xóa các mục cần thiết trên blockchain theo yêu cầu.
Nghĩa là, một blockchain riêng không được phân cấp và là một sổ cái phân tán hoạt động như một cơ sở dữ liệu khép kín, an toàn dựa trên các khái niệm mật mã. Về mặt kỹ thuật, không phải ai cũng có thể chạy một nút đầy đủ trên một blockchain riêng, thực hiện các giao dịch hoặc xác thực/xác thực các thay đổi của blockchain.
Blockchain được phép
Loại blockchain thứ ba là blockchain được phép. Các chuỗi khối được cấp phép cho phép kết hợp các chuỗi khối công khai và riêng tư, đồng thời hỗ trợ nhiều tùy chọn tùy chỉnh. Chúng bao gồm việc cho phép bất kỳ ai tham gia vào mạng được cấp phép sau khi xác minh danh tính phù hợp và phân bổ các quyền đã chọn và được chỉ định để chỉ thực hiện một số hoạt động nhất định trên mạng.
Ví dụ: Ripple , một trong những loại tiền điện tử lớn nhất, hỗ trợ các vai trò dựa trên quyền cho người tham gia.
Các chuỗi khối như vậy được xây dựng để cấp các quyền đặc biệt cho mỗi người tham gia. Điều này cho phép người tham gia có khả năng thực hiện các chức năng cụ thể như đọc, truy cập và ghi thông tin trên blockchain.
Các doanh nghiệp đang ngày càng lựa chọn các mạng blockchain được phép, vì điều này cho phép họ đặt các hạn chế có chọn lọc trong khi định cấu hình mạng và kiểm soát hoạt động của những người tham gia khác nhau ở các vai trò khác nhau. trò chơi mong muốn.
Trên đây là toàn bộ những kiến thức về Blockchain là gì? Dành cho người mới bắt đầu học Blockchain. Vẫn còn rất nhiều điều về Blockchain mà Beat Investment sẽ đề cập ở các bài viết tiếp theo, độc giả nên truy cập beatdautu.com để không bỏ lỡ những bài viết hữu ích. Chúc may mắn!
Mã số: b682