Nội dung
Toàn cảnh blockchain – Phần 1: Giới thiệu tổng quát về blockchain và lịch sử phát triển
Khái niệm blockchain và cryptocurrency thường bị hiểu nhầm cho nhau. Cùng tìm hiểu về blockchain cũng như quá trình hình thành và phát triển của nó.
Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ của các dự án tiền mã hóa, nhiều người dễ lầm tưởng hai khái niệm blockchain và cryptocurrency (tiền mã hóa) là một. Tuy nhiên, blockchain chỉ là một trong những công nghệ ẩn đằng sau những nền tảng và hệ sinh thái như Bitcoin hay Ethereum. Trong khi đó, tiền mã hóa cũng chỉ là một khía cạnh trong rất nhiều ưu điểm và ứng dụng của blockchain mà thôi. Để hiểu rõ hơn toàn cảnh về blockchain, Coinvn cung cấp cho độc giả một seri về “Toàn cảnh blockchain”, được chia thành 5 bài viết. Trong phần 1 của seri, hãy cùng Coinvn tìm hiểu bản chất của blockchain và những bước tiến của công nghệ này trong thời gian qua nhé.
Các tổ chức từ xưa đã luôn phải ghi chép lại các lịch sử giao dịch trong những sổ cái vật lý, sau đó cất giữ và bảo quản chúng bằng cơ chế chìa và khóa. Những loại sổ cái như vậy thường được cất giữ cách biệt để đảm bảo tính chính xác và minh bạch. Thêm vào đó, trong quá trình kinh doanh, mỗi tổ chức đều giữ một bản lưu trữ riêng của họ, để có thể tự tra cứu thông tin.
Trong khi đó, blockchain là một sổ cái điện tử lưu trữ một cách phân tán những lịch sử và dữ liệu giao dịch. Thay vì chỉ có một bản chính, nhiều bản sao của nó sẽ được lưu trữ trên nhiều hệ thống máy tính khác nhau, được quản lý bởi nhiều cá nhân và tổ chức khác nhau. Bất kỳ ai trong mạng lưới blockchain đều có thể xem bất kỳ thông tin nào của nó, nhưng để thay đổi bất kỳ thông tin nào thì phải nhận được sự đồng thuận từ tất cả (hoặc phần lớn) mọi thành viên của blockchain. Đồng thời, một khi đã nhập vào blockchain, thông tin sẽ không bao giờ bị xóa hay chỉnh sửa. Về mặt lý tưởng, một blockchain sẽ chứa tất cả dữ liệu của tất cả những giao dịch trong chuỗi một cách chính xác và có thể xác thực lại dễ dàng. Nói một cách nôm na, blockchain là một dạng sổ cái mà đã được tích hợp sẵn lòng tin.
Các khối là các tệp dữ liệu chứa những thông tin giao dịch và được lưu trữ vĩnh viễn. Mỗi khối lại liên kết với khối trước đó bằng cách chứa các dữ liệu, hàm băm riêng của nó và hàm băm của khối trước nó. Một blockchain là một chuỗi của các khối như vậy, được sắp xếp theo thứ tự nó được tạo ra. Nếu trong chuỗi có 3 khối, khối 3 sẽ chứa hàm băm của khối 2, còn khối 2 sẽ chứa hàm băm của khối 1. Nếu ai đó cố tình thay đổi một khối trong chuỗi, hàm băm của riêng khối đó sẽ bị thay đổi, nhưng chính vì vậy sẽ làm cho cả chuỗi bị sai.
Hàm băm về cơ bản là một chuỗi giá trị bao gồm số và ký tự được tạo ra từ các phương trình toán học. Nhưng chúng ta hãy hiểu nôm na giá trị của hàm băm như một dạng số căn cước hay dấu vân tay của dữ liệu, vì dấu vân tay của mỗi cá nhân là độc nhất vô nhị trên thế giới. Khi có dấu vân tay của một cá nhân hoặc một khối dữ liệu, chúng ta hoàn toàn có thể xác định được người đó là ai hoặc khối đó là khối nào, dựa theo cơ sở dữ liệu đã lưu trữ. Khi một khối được tạo ra, hàm băm gắn với nó cũng sẽ được tính toán tự động. Khi ta thay đổi bất kỳ thông tin gì trong một khối sẽ khiến cho hàm băm bị thay đổi. Vậy nên hàm băm cũng đại diện cho những thay đổi trong một khối.
Tuy hàm băm của một khối là một công cụ tốt để phòng chống thay đổi dữ liệu của các khối, nhưng thuật toán này không thể một mình chống lại những vụ tấn công mạng được. Để bổ sung cho hàng phòng vệ của mình, công nghệ blockchain còn áp dụng thêm một bước gọi là giao thức đồng thuận.
Một đơn vị dữ liệu lưu trữ trong một khối có thể đại diện cho bất kỳ giá trị nào tùy theo loại của blockchain đó. Một khối có thể chứa một lượng tiền, khối khác có thể là lượng cổ phiếu của một công ty, một lá phiếu trong một đợt bầu cử, một chứng nhận kỹ thuật số về quyền sở hữu, hoặc bất kỳ giá trị nào, giới hạn chỉ là trí tưởng tượng và cách mà chúng ta áp dụng. Một khối cũng chứa những thông tin chi tiết được mã hóa của các bên liên quan, khi họ tương tác với chuỗi dẫn đến phát sinh dữ liệu mới cần lưu trữ lên chuỗi. Ví dụ như một khối trong lĩnh vực thương mại điện tử sẽ bao gồm thông tin về nhà bán hàng, nguồn gốc xuất xứ, đơn vị sản xuất, thông tin người mua…
Cách đơn giản nhất để hình dung về blockchain theo mặt kỹ thuật thì nó là một cơ sở dữ liệu (hay sổ cái) được sao chép và đồng bộ hóa trên một mạng lưới các máy tính (hay nút) thành viên. Các nút muốn tham gia vào một mạng lưới blockchain thì chỉ cần đơn giản là chạy một bộ phần mềm, đóng vai trò làm cầu nối cho phép mạng lưới có thể phân tán dữ liệu ra hàng loạt các máy tính khác nhau. Đây là lý do mà blockchain được gọi là một công nghệ “số cái phân tán”.
Các nút không chỉ cung cấp năng lực tính toán của hệ thống, nó còn là nơi lưu trữ lịch sử những thay đổi xảy ra cho sổ cái. Những thay đổi này được đồng bộ hóa và được sự chấp nhận của một nhóm các nút khác trong mạng lưới. Quy trình chấp nhận giữa các nút này được gọi là Giao thức đồng thuận và nó là tính năng cốt lõi trong hệ thống bảo mật của một blockchain. Nhiều giao dịch sau khi được xác thực trong cùng một khung thời gian sẽ hình thành một khối. Khối mới được hình thành này sẽ được thêm vào sổ cái như một phần chuỗi của khối trước đó. Đây là lí do nó có tên gọi là blockchain hay chuỗi khối. Qua thời gian, ngày càng nhiều khối được thêm vào chuỗi, tạo ra một chuỗi liên kết dữ liệu không thể bị phá vỡ (hay thay đổi) của các giao dịch.
Hãy hình dung một tổ chức quản lý theo mô hình tập trung quyền lực. Mọi quyết định sẽ được thực hiện bởi người đứng đầu hoặc hội đồng quản trị. Điều này không áp dụng trong blockchain vì nó không có cá nhân hay tổ chức nào đứng đầu, đồng thời, nó là một mạng lưới phi tập trung. Để các khối có thể đưa ra quyết định, công nghệ này áp dụng một cơ chế đồng thuận. Hiểu đơn giản thì đồng thuận là một hình thức chủ động lấy sự đồng ý chấp thuận cho một thay đổi trong một nhóm.
Mục đích của cơ chế này là để xác nhận thông tin đang được thêm vào sổ cái là hợp lệ và những thành viên trong mạng lưới đều chấp thuận. Điều này cũng giúp đảm bảo khối tiếp theo được tạo ra sẽ đại diện cho những giao dịch mới nhất ở trong mạng lưới, hạn chế việc phải trả tiền nhiều lần và những thông tin sai lệch có thể làm ảnh hưởng đến mạng lưới blockchain đó.
Hiện nay có rất nhiều hình thức của cơ chế đồng thuận, Coinvn sẽ giới thiệu với độc giả những giao thức phổ biến nhất sau đây:
Một hợp đồng thông minh là một tổ hợp mã lập trình máy tính chạy trên một blockchain, bao gồm các điều khoản mà những bên khác nhau đưa ra để thống nhất cách làm việc với nhau. Khi và chỉ khi những điều khoản đã được thỏa mãn, những thỏa thuận sẽ được tự động thi hành. Các đoạn mã của hợp đồng thông minh được dùng để đơn giản hóa, xác nhận và thi hành những điều khoản đã đàm phán hoặc nghĩa vụ của một thỏa thuận hoặc một giao dịch bất kỳ.
Các hợp đồng thông minh đầu tiên được đề xuất bởi Nick Szabo, cha đẻ của khái niệm này vào năm 1994. Dựa vào định dạng này, những hợp đồng có thể được chuyển qua các đoạn mã trên máy tính, lưu trữ và bắt chước trên một hệ thống, và được giám sát bởi mạng lưới các máy tính chạy trên blockchain.
Các hợp đồng thông minh giúp cho người dùng giao dịch tiền, tài sản, cổ phiếu hoặc bất kỳ thứ gì có giá trị một cách rất minh bạch và tránh được việc phải sử dụng các dịch vụ trung gian.
Hợp đồng thông minh không chỉ đưa ra các điều luật hay chế tài cho thỏa thuận như một hợp đồng truyền thống có thể làm, nó còn tự động thi hành những điều khoản khi các điều kiện đã được đáp ứng.
Hợp đồng thông minh có thể được tạo ra cho hầu hết mọi trường hợp sử dụng: Từ các phái sinh tài chính, đến hợp đồng bảo hiểm, các vi phạm hợp đồng, quy định tài sản, thi hành thu hồi tín dụng, các dịch vụ tài chính, các quy trình pháp lý, các thỏa thuận gọi vốn cộng đồng và nhiều ứng dụng khác.
Hiện nay có hàng ngàn blockchain đang được sử dụng trên thế giới, mỗi blockchain được tạo ra với những đặc tính, nhu cầu và giải pháp khác nhau, cho những đối tượng thuộc các nhóm và các khu vực địa lý khác nhau. Coinvn sẽ giới thiệu qua những loại blockchain chính sau đây:
Các mạng lưới blockchain xét theo một số phương diện vẫn bị hạn chế ở khả năng mở rộng mạng lưới. Lý do khiến cho điều này trở nên khó khăn là vì các giao thức đồng thuận của nó. Ở thời điểm hiện tại, tất cả những nút tham gia trên bất cứ mạng lưới nào đều phải xử lý tất cả giao dịch xảy ra trong mạng lưới đó.
Sự phát triển của công nghệ blockchain đã khiến cho vấn đề cấp bách phải giải quyết hiện nay là giải pháp mở rộng, đồng thời, sẽ tăng các tính năng và dẫn đến tương lai blockchain được chấp nhận và áp dụng rộng rãi hơn. Tương lai đó chủ yếu nằm ở khả năng phát hiện vấn đề và áp dụng một giải pháp mở rộng hiệu quả càng sớm càng tốt.
Qua thời gian nghiên cứu phát triển và tiến hóa không ngừng của cộng đồng blockchain, Coinvn sẽ điểm qua một số giải pháp hiện đang được nhiều dự án áp dụng và điều chỉnh:
Khả năng mở rộng cũng được quyết định bởi số lượng các nút tham gia vào bất kỳ mạng lưới nào. Đây là một trong những yếu tố chính khiến cho những mạng lưới blockchain như Ethereum khó lòng mở rộng vì hiện tại nó đã có hơn 25.000 nút trong mạng lưới. Chia mạng lưới ra thành nhiều mạng lưới nhỏ với ít nút hơn, cũng đồng nghĩa với việc sẽ thực hiện đồng thuận nhanh hơn và ít tốn kém hơn rất nhiều.
Tăng kích thước của một khối cũng có nghĩa là sẽ có nhiều giao dịch được lưu trữ trong mỗi khối hơn. Bên cạnh đó, cách này cũng giúp cho chi phí giao dịch trở nên hợp lý hơn, vì sẽ không còn hiện tượng giao dịch bị tồn đọng khiến cho phí tăng vọt.
Bitcoin ra mắt đầu tiên vào năm 2008 trong một đề xuất mô tả dự án gọi là whitepaper, và tác giả là ông Satoshi Nakamoto. Whitepaper này đã cung cấp thông tin chi tiết về một hệ thống thanh toán tiền mã hoá ngang hàng P2P được gọi là Bitcoin, giúp thực hiện giao dịch trực tiếp hoặc trực tuyến một cách nhanh chóng, dễ dàng và không cần qua bên trung gian nào.
Mặc dù hệ thống thanh toán Bitcoin mà ông đề xuất rất sáng tạo và thú vị, những cơ chế đằng sau giúp hệ thống này hoạt động mới là thứ biến nó trở thành một yếu tố mang tính cách mạng. Không lâu sau khi công bố whitepaper, mọi thứ đã trở nên rõ ràng hơn là sự đổi mới kỹ thuật chủ chốt không phải nằm ở đơn vị tiền tệ kỹ thuật số mà là công nghệ đằng sau nó, ngày nay nó được biết với tên gọi là blockchain.
Mặc dù thường được gắn kèm với Bitcoin, công nghệ blockchain có rất nhiều ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực mà Coinvn sẽ phân tích sau đây. Bitcoin chỉ là một ứng dụng đầu tiên và nổi tiếng nhất mà thôi. Thực tế, Bitcoin chỉ là một trong khoảng gần cả ngàn ứng dụng thực tiễn đang sử dụng công nghệ blockchain trong hệ thống vận hành ngày nay.
Đối với Bitcoin, blockchain giống như Internet đối với email vậy. Một hệ thống điện tử khổng lồ, nơi mà rất nhiều ứng dụng có thể được phát triển. Tiền mã hóa chỉ là một trong số đó mà thôi.
Mạng blockchain được biết đến đầu tiên và rộng rãi nhất đó là blockchain của Bitcoin, và nó như một ví dụ điển hình để mô phỏng cách các hệ thống blockchain sẽ hoạt động. Blockchain của Bitcoin chỉ đơn giản là một tệp cơ sở dữ liệu, được lưu trữ trên hàng ngàn máy tính trên khắp toàn cầu, và mỗi bản sao của nó phải luôn được đồng bộ và tuân thủ nghiêm ngặt các giao thức của Bitcoin.
Tệp dữ liệu blockchain của Bitcoin (thực ra là một chuỗi những tệp dữ liệu, vì những tệp có kích thước quá lớn cũng rất khó để quản lý) chứa một danh sách tất cả những giao dịch Bitcoin lớn nhỏ từ khi nó được ra đời cho đến nay: Nó là một sổ cái lưu trữ của Bitcoin và nó đã liên tục được phát triển mở rộng kể từ tháng 01/2009.
Blockchain của Bitcoin được coi là một cơ sở dữ liệu mở, không cần cấp quyền thì mới truy cập được. Có nghĩa là, nếu một người dùng muốn thêm một thông tin gì vào cơ sở dữ liệu, người đó có thể dễ dàng làm điều đó mà không cần phải đăng nhập, đăng ký hay xin phép bất cứ người phụ trách nào. Và nó có thể được quản lý bằng một vài thao tác đơn giản như tải một phần mềm mã nguồn mở rồi chạy nó. Khi làm như vậy, máy tính của người dùng sẽ kết nối vào Internet với những máy tính khác cũng chạy phần mềm tương tự. Phần mềm này cho phép những người dùng bắt đầu gửi và nhận các dữ liệu giao dịch Bitcoin với những người dùng khác, và cho phép họ thêm dữ liệu vào chuỗi blockchain của Bitcoin, bằng cách chơi một trò xổ số sử dụng sức mạnh điện toán của máy tính gọi là “mining” (hay đào, khai thác).
Qua việc nghiên cứu tệp blockchain của Bitcoin, ta có thể dễ dàng thấy tài khoản nào có bao nhiêu lượng Bitcoin, và tài khoản nào đang gửi bao nhiêu Bitcoin tới ai. Sự minh bạch này là yếu tố tiên quyết để cho các nút xác thực của những giao dịch có thể xác định liệu giao dịch này có hợp lệ hay không.
Ethereum là một blockchain được xây dựng dựa vào một nền tảng máy tính phi tập trung mà những nhà phát triển có thể xây dựng và phát hành những ứng dụng phi tập trung tích hợp tính năng của hợp đồng thông minh.
“Vậy Ethereum và Bitcoin khác gì nhau?” là câu hỏi được những người mới bắt đầu nghiên cứu về thị trường này đặt ra nhiều nhất. Tương tự như Bitcoin, Ethereum cũng là một mạng lưới blockchain phân tán công khai. Dù có một số khác biệt to lớn về mặt kỹ thuật giữa chúng, điều tách bạch Ethereum và Bitcoin là mục đích và khả năng của từng loại. Bitcoin mang lại một ứng dụng cụ thể của công nghệ blockchain, đó là một hệ thống tiền mã hoá ngang hàng P2P, mở ra các tính năng thanh toán trực tuyến bằng Bitcoin. Trong khi blockchain của Bitcoin dùng để kiểm tra thông tin quyền sở hữu của đơn vị tiền tệ kỹ thuật số (Bitcoin), blockchain của Ethereum lại là nền tảng tập trung chủ yếu vào việc vận hành các đoạn mã phần mềm của bất kỳ ứng dụng phi tập trung nào.
Ether là token kỹ thuật số được sử dụng và tạo ra bởi nền tảng blockchain của Ethereum. Ether còn được sử dụng bởi những nhà phát triển để thanh toán cho các phí giao dịch và dịch vụ trong mạng lưới Ethereum. Ether cũng được sử dụng như một loại tiền mã hóa và được giao dịch trên rất nhiều sàn, tương tự như Bitcoin.
Vào thập niên 1990, ý tưởng về một hệ thống điện toán phi tập trung đã được dấy lên trong giới công nghệ nói riêng và cộng đồng người dùng thế giới nói chung thuộc tất cả các lĩnh vực.
Vào năm 2009, Bitcoin được tạo ra bởi Satoshi Nakamoto. Sau đó, khái niệm của một blockchain vận hành dựa trên một sổ cái phi tập trung và được duy trì bởi cơ chế đồng thuận ẩn danh đã được cho ra đời.
Vào những năm 2011 và 2012, những ứng dụng tiền mã hóa liên quan và nhắm tới việc thay thế tiền mặt được cho ra mắt. Đến những năm 2012 và 2013 thì hoàn thiện các hệ thống chuyển nhận và thanh toán kỹ thuật số.
Những năm 2013 và 2014, việc sử dụng công nghệ blockchain vào các thị trường tài chính và những ứng dụng ngoài việc thay thế giao dịch tiền mặt càng lúc càng phát triển rầm rộ. Đến cuối năm 2015, tính năng hợp đồng thông minh sử dụng công nghệ blockchain đã gặt hái được những thành công trong chặng được phát triển và cải thiện đáng kể.
Vào những năm 2015 và 2016, công nghệ blockchain một lần nữa tiến hóa với các giải pháp cho những mạng lưới blockchain cần cấp quyền để dần dần đưa các tính năng này vào nhiều lĩnh vực kinh tế hơn.
Giai đoạn từ năm 2017 đến 2018 của blockchain được các chuyên gia đánh giá là giai đoạn thử nghiệm, giúp làm rõ các thử thách và lợi ích khi áp dụng công nghệ này vào các ứng dụng kinh doanh. Giai đoạn 2019 là một bước nhảy vọt cho công nghệ blockchain nói chung và các đơn vị cung cấp dịch vụ blockchain nói riêng khi thị trường bắt đầu xây dựng một đế chế mới dựa trên nền tảng công nghệ này.
Trong năm 2019 và 2020, chúng ta đã chứng kiến một bước tiến rõ rệt cho blockchain khi từ một công nghệ chưa được chú trọng phát triển trở thành một nền tảng mũi nhọn hứa hẹn nhiều sự đột phá trong tương lai. Trong những năm gần đây, ấn tượng về blockchain trong mắt cộng đồng đã thay đổi rõ rệt từ một công nghệ được thổi phồng quá mức đến một giải pháp đã giúp giải quyết rất nhiều vấn đề thực tế trong kinh doanh, đặc biệt trong lúc kinh tế thị trường trải qua giai đoạn đại dịch COVID-19.
Năm 2021 vừa qua có thể được gọi là giai đoạn bùng nổ của công nghệ blockchain khi có rất nhiều dòng tiền đổ vào đây cũng như các dự án tiền mã hóa.
Những công nghệ tiên tiến từ lâu luôn được khai thác bởi các doanh nghiệp, chính phủ và các tổ chức lớn nhỏ khác, giúp ra đời nhiều mô hình kinh doanh mới lạ và tạo thêm nhiều giá trị cho cộng đồng. Và cũng như bất kì công nghệ mới nào có khả năng khuynh đảo thị trường, blockchain đã và đang tiếp tục nhận được rất nhiều sự quan tâm từ các tổ chức và doanh nghiệp nhằm khám phá tiềm năng cho các ứng dụng vào lĩnh vực kinh tế.
Các dịch vụ tài chính, hay cụ thể hơn là lĩnh vực công nghệ tài chính, đang dẫn đầu trong quá trình nghiên cứu và phát triển công nghệ blockchain, trong khi những ngành công nghiệp khác thì vẫn rất cẩn trọng nghiên cứu những ứng dụng thỏa đáng cho những khoản chi phí và công sức mà họ sẽ đầu tư vào nền tảng này. Ngày nay, công nghệ tài chính vẫn duy trì vị trí dẫn đầu, nhưng những doanh nghiệp thuộc các lĩnh vực khác như công nghệ, truyền thông, viễn thông, khoa học đời sống, chăm sóc sức khỏe hay các lĩnh vực thuộc nhà nước chính quyền đang mở rộng và đa dạng hóa những sáng kiến mới của họ trong việc ứng dụng công nghệ blockchain.
Coinvn hy vọng độc giả đã có cái nhìn đúng đắn hơn về tiềm năng của một nền tảng công nghệ đang có khả năng thống trị tất cả các lĩnh vực trên thế giới. Đồng thời, mong rằng bạn đọc tiếp tục đón xem phần 2 của seri Toàn cảnh blockchain – Các ứng dụng của blockchain – P1.