Blockchain là gì?
Blockchain là cơ sở dữ liệu phân tán hoặc sổ cái được chia sẻ giữa các nút trong mạng máy tính. Mặc dù chúng được biết đến nhiều nhất với vai trò quan trọng trong việc duy trì hồ sơ giao dịch an toàn và phi tập trung trong các hệ thống tiền điện tử, nhưng chúng không bị giới hạn trong việc sử dụng tiền điện tử.
Blockchain cho phép dữ liệu trở nên bất biến trong bất kỳ ngành nào. Thuật ngữ này thể hiện sự bất biến.
Vì không có cách nào để thay đổi một khối nên độ tin cậy duy nhất cần có là ở thời điểm người dùng hoặc chương trình nhập dữ liệu. Khía cạnh này làm giảm nhu cầu về các bên thứ ba đáng tin cậy, thường là kiểm toán viên hoặc những người khác làm tăng thêm chi phí và mắc sai lầm.
Kể từ khi Bitcoin được giới thiệu vào năm 2009, việc sử dụng blockchain đã bùng nổ thông qua việc tạo ra nhiều loại tiền điện tử, ứng dụng tài chính phi tập trung (DeFi), mã thông báo không thể thay thế (NFT) và hợp đồng thông minh.
Blockchain hoạt động như thế nào?
Blockchain có phần tương tự với bảng tính hoặc cơ sở dữ liệu vì nó là cơ sở dữ liệu nơi thông tin được nhập và lưu trữ. Nhưng điểm khác biệt chính giữa cơ sở dữ liệu hoặc bảng tính truyền thống và blockchain là cách dữ liệu được cấu trúc và truy cập.
Chuỗi khối được tạo thành từ các chương trình được gọi là tập lệnh thực hiện các tác vụ mà bạn thường làm trong cơ sở dữ liệu, chẳng hạn như nhập và truy cập thông tin, lưu trữ và lưu trữ thông tin, v.v. Blockchain được phân cấp. Điều này có nghĩa là nhiều bản sao được lưu trữ trên nhiều máy và tất cả các máy phải đồng ý với nó thì nó mới hợp lệ.
Chuỗi khối thu thập thông tin giao dịch và nhập nó vào một khối , giống như một ô trong bảng tính chứa thông tin. Sau khi đầy, thông tin sẽ được chạy qua thuật toán mã hóa, thuật toán này tạo ra số thập lục phân gọi là hàm băm.
Sau đó, hàm băm được nhập vào tiêu đề khối sau và được mã hóa bằng thông tin khác trong khối. Điều này tạo ra một loạt các khối được nối với nhau.
Quy trình giao dịch
Các giao dịch tuân theo một quy trình cụ thể tùy thuộc vào blockchain mà chúng được thực hiện. Ví dụ: trên chuỗi khối Bitcoin, việc bắt đầu giao dịch trong ví tiền điện tử (một ứng dụng cung cấp giao diện cho chuỗi khối) sẽ bắt đầu một loạt sự kiện.
Ở trường hợp Bitcoin, các giao dịch được gửi đến một kho lưu trữ nơi chúng được lưu trữ và xếp hàng cho đến khi người khai thác hoặc người xác thực lấy được giao dịch. Sau khi được chèn vào một khối và khối đó chứa đầy các giao dịch, khối đó sẽ được đóng và mã hóa bằng thuật toán mã hóa. Sau đó, việc khai thác bắt đầu.
Toàn bộ mạng hoạt động đồng thời để cố gắng "giải quyết" hàm băm. Mỗi cái tạo ra một hàm băm ngẫu nhiên, ngoại trừ "nonce", viết tắt của "số được sử dụng một lần".
Mọi thợ mỏ đều bắt đầu bằng một số không bằng 0, được thêm vào hàm băm được tạo ngẫu nhiên của họ.
Nếu số đó không bằng hoặc nhỏ hơn hàm băm mục tiêu thì giá trị bằng 1 sẽ được thêm vào số nonce và hàm băm khối mới sẽ được tạo. Điều này tiếp tục cho đến khi người khai thác tạo ra hàm băm hợp lệ, giành chiến thắng trong cuộc đua và nhận được phần thưởng.
Việc tạo các giá trị băm ngẫu nhiên cho đến khi tìm thấy một giá trị cụ thể là "bằng chứng công việc" mà bạn đã nghe rất nhiều—nó "chứng minh" người khai thác đã thực hiện công việc đó. Khối lượng công việc cần thiết để xác thực hàm băm là lý do tại sao mạng Bitcoin tiêu thụ nhiều năng lượng và sức mạnh tính toán đến vậy.
Khi một khối được đóng lại, giao dịch sẽ hoàn tất. Tuy nhiên, khối này không được coi là được xác nhận cho đến khi năm khối khác được xác thực. Quá trình xác nhận mất khoảng một giờ để mạng hoàn thành vì trung bình chỉ mất dưới 10 phút cho mỗi khối (khối đầu tiên có giao dịch của bạn và năm khối tiếp theo nhân với 10 bằng khoảng 60 phút).
Không phải tất cả các blockchain đều tuân theo quy trình này. Chẳng hạn, mạng Ethereum chọn ngẫu nhiên một trình xác thực từ tất cả người dùng đã đặt cược ether để xác thực các khối, sau đó được mạng xác nhận. Quá trình này nhanh hơn và tốn ít năng lượng hơn nhiều so với quy trình của Bitcoin.
Phân quyền Blockchain
Chuỗi khối cho phép dữ liệu trong cơ sở dữ liệu được trải rộng giữa một số nút mạng—máy tính hoặc thiết bị chạy phần mềm cho chuỗi khối—tại nhiều địa điểm khác nhau. Điều này không chỉ tạo ra sự dư thừa mà còn duy trì tính trung thực của dữ liệu. Ví dụ: nếu ai đó cố gắng thay đổi bản ghi tại một phiên bản của cơ sở dữ liệu thì các nút khác sẽ ngăn điều đó xảy ra. Bằng cách này, không một nút nào trong mạng có thể thay đổi thông tin được lưu giữ trong đó.
Do sự phân phối này—và bằng chứng được mã hóa cho thấy công việc đã được thực hiện—thông tin và lịch sử (như các giao dịch bằng tiền điện tử) là không thể thay đổi được. Bản ghi như vậy có thể là danh sách các giao dịch (chẳng hạn như với tiền điện tử), nhưng blockchain cũng có thể chứa nhiều thông tin khác như hợp đồng pháp lý, nhận dạng nhà nước hoặc hàng tồn kho của công ty.
Tính minh bạch của chuỗi khối
Do tính chất phi tập trung của chuỗi khối Bitcoin, tất cả các giao dịch có thể được xem một cách minh bạch bằng cách có nút cá nhân hoặc sử dụng trình khám phá chuỗi khối cho phép mọi người xem các giao dịch diễn ra trực tiếp. Mỗi nút có bản sao chuỗi riêng được cập nhật khi các khối mới được xác nhận và thêm vào. Điều này có nghĩa là nếu muốn, bạn có thể theo dõi bitcoin ở bất cứ nơi đâu.
Ví dụ: các sàn giao dịch đã từng bị hack trước đây, dẫn đến mất một lượng lớn tiền điện tử. Mặc dù tin tặc có thể ẩn danh—ngoại trừ địa chỉ ví của họ—nhưng tiền điện tử mà chúng trích xuất có thể dễ dàng truy tìm được vì địa chỉ ví được xuất bản trên blockchain.
Tất nhiên, các bản ghi được lưu trữ trong chuỗi khối Bitcoin (cũng như hầu hết các bản ghi khác) đều được mã hóa. Điều này có nghĩa là chỉ người được chỉ định địa chỉ mới có thể tiết lộ danh tính của họ. Do đó, người dùng blockchain có thể ẩn danh trong khi vẫn đảm bảo tính minh bạch.
Blockchain có an toàn không?
Công nghệ chuỗi khối đạt được sự an toàn và tin cậy phi tập trung theo nhiều cách. Để bắt đầu, các khối mới luôn được lưu trữ tuyến tính và theo trình tự thời gian. Nghĩa là, chúng luôn được thêm vào “phần cuối” của blockchain. Sau khi một khối được thêm vào cuối chuỗi khối, các khối trước đó không thể thay đổi được.
Một thay đổi trong bất kỳ dữ liệu nào cũng sẽ làm thay đổi hàm băm của khối chứa nó. Bởi vì mỗi khối chứa hàm băm của khối trước đó nên một thay đổi trong một khối sẽ thay đổi các khối sau. Mạng sẽ từ chối một khối bị thay đổi vì các giá trị băm không khớp.
Không phải tất cả các blockchain đều không thể xuyên thủng 100%. Chúng là những sổ cái phân tán sử dụng mã để tạo ra mức độ bảo mật mà chúng đã được biết đến. Nếu có lỗ hổng trong mã hóa, chúng có thể bị khai thác.
Ví dụ: hãy tưởng tượng rằng một hacker chạy một nút trên mạng blockchain và muốn thay đổi blockchain và đánh cắp tiền điện tử từ những người khác. Nếu họ thay đổi bản sao của mình, họ sẽ phải thuyết phục các nút khác rằng bản sao của họ là hợp lệ.
Họ sẽ cần kiểm soát phần lớn mạng để thực hiện việc này và chèn nó vào đúng thời điểm. Đây được gọi là cuộc tấn công 51% vì bạn cần kiểm soát hơn 50% mạng để thực hiện nó.
Thời gian sẽ là yếu tố quyết định trong kiểu tấn công này—vào thời điểm tin tặc thực hiện bất kỳ hành động nào, mạng có thể đã vượt qua các khối mà chúng đang cố gắng thay đổi. Điều này là do tốc độ băm (hash) của các mạng này cực kỳ nhanh—mạng Bitcoin được băm ở mức 348,1 exahash mỗi giây (18 số 0) vào ngày 21 tháng 4 năm 2023.
Uyên
Theo dõi tiếp các bài viết của chúng tôi tại www.finverse.vn