Trang chủ»Khoa học - Công nghệ

Khoa học - Công nghệ

Sơ lược về công nghệ blockchain và ứng dụng trong bitcoin

Hơn mười năm qua, chúng ta thường thấy thuật ngữ “Blockchain” được nhắc đến nhiều trong lĩnh vực ngân hàng, đầu tư hay tiền điện tử. Đây chính là công nghệ được ứng dụng để xây dựng mạng lưới Bitcoin.

SƠ LƯỢC VỀ BLOCKCHAIN

-Blockchain là một dạng của cơ sở dữ liệu.

-Blockchain khác với cơ sở dữ liệu truyền thống ở cách thức lưu trữ dữ liệu; blockchain lưu trữ dữ liệu trong các khối liên kết được mắc xích với nhau.

-Thông tin nhập vào sẽ được ghi nhận vào một khối mới hoàn toàn. Khối sau khi ghi nhớ thông tin sẽ được kết nối với khối trước đó tạo nên chuỗi dữ liệu mắc xích với nhau theo trật tự.

-Blockchain có thể lưu trữ nhiều dạng thông tin nhưng đến nay chủ yếu đóng vai trò như sổ cái ghi chép các giao dịch.

-Đối với trường hợp của Bitcoin, blockchain được sử dụng như công cụ giúp phân tán để không ai hoặc một nhóm nào có thể nắm quyền kiểm soát tập trung. Thay vào đó, tất cả những người sử dụng nói chung sẽ tự nắm giữ quyền kiểm soát.

-Tính phân tán của blockchain không thể thay đổi, có nghĩa là một khi dữ liệu được ghi nhận sẽ không thể đảo ngược hay điều chỉnh. Đối với Bitcoin, tất cả các giao dịch sẽ được lưu giữ vĩnh viễn và mọi người đều có thể nhìn thấy.

Tìm hiểu thêm một số vấn đề về công nghệ blockchain

Công nghệ blockchain có thể phức tạp nhưng bản chất cốt lõi tạo nên công nghệ này rất đơn giản. Chúng ta có thể hiểu blockchain là một dạng cơ sở dữ liệu. Vậy đầu tiên chúng ta cần hiểu rõ cơ sở dữ liệu là gì.

Một cơ sở dữ liệu là tập hợp các thông tin được lưu trữ trên hệ thống máy tính. Thông tin hay dữ liệu trong cơ sở dữ liệu sắp xếp theo cách thức được thiết kế để thuận tiện cho việc tìm kiếm hoặc lọc ra các thông tin theo nhu cầu.

Nếu như bảng tính được tạo ra cho một người hay một nhóm nhỏ để có thể truy cập và lưu trữ thông tin với giới hạn nhất định thì ngược lại, cơ sở dữ liệu được thiết kế để lưu giữ lượng thông tin rất lớn và cho phép trong cùng một lúc nhiều người sử dụng có thể truy cập, lọc và cập nhật một cách nhanh chóng, dễ dàng.

Cơ sở dữ liệu lớn lưu trữ trên máy chủ được tạo thành từ các máy tính có cấu hình mạnh. Số lượng máy tính có thể lên đến hàng trăm hay hàng ngàn để đảm bảo máy chủ có khả năng lưu giữ và cho phép nhiều người sử dụng có thể truy cập vào cơ sở dữ liệu đồng thời với nhau. Trong khi đó, bảng tính chỉ cho phép một nhóm người dùng, thông thường là trong các doanh nghiệp và các bảng tính này được kiểm soát bởi một cá nhân được phân quyền quản lý hoàn toàn các thông tin.

Như vậy, câu hỏi được đặt ra là blockchain khác với cơ sở dữ liệu truyền thống ở những điểm nào?

1. Cấu trúc lưu trữ

Điểm khác biệt chủ yếu giữa cơ sở dữ liệu truyền thống và blockchain là phương diện cấu trúc dữ liệu. Một blockchain tập hợp thông tin theo các nhóm, hay các khối dữ liệu. Các khối này có dung lượng lưu trữ nhất định, thông tin mới khi nhập vào sẽ được ghi nhận ở một khối mới, khối này sau đó sẽ được mắc xích vào khối dữ liệu trước đó, tạo nên chuỗi dữ liệu được gọi là “blockchain”.

Một cơ sở dữ liệu truyền thống được thiết kế để lưu các thông tin, dữ liệu theo dạng bảng tính. Trong khi đó, blockchain, như tên gọi đã nói lên dạng cấu trúc chuỗi mắc xích của mình. Như vậy blockchain về bản chất là cơ cở dữ liệu nhưng ngược lại không phải bất cứ cơ sở dữ liệu nào cũng là blockchain. Một khi thông tin được ghi nhận vào khối và được kết nối vào chuỗi thì người dùng sẽ không thể xóa hay đảo ngược được dữ liệu đó. Mỗi khối dữ liệu sẽ được định danh bằng mốc thời gian khi mắc xích vào chuỗi.

Quy trình giao dịch Bitcoin

Đặc điểm của tiền điện tử-Bitcoin

2. Tính phân tán

Để hiểu rõ hơn về công nghệ blockchain, chúng ta có thể xem xét ví dụ là Bitcoin. Cũng như các cơ sở dữ liệu khác, Bitcoin cần nhiều máy tính để lưu trữ dữ liệu dưới dạng blockchain cho tất cả các giao dịch của Bitcoin đã được thực hiện. Khác với các cơ sở dữ liệu truyền thống, những máy tính lưu trữ thông tin về Bitcoin không tập trung ở một chỗ mà nằm rải rác khắp nơi và do một cá nhân hay một nhóm người khác nhau quản lý vận hành.

Hãy thử hình dung một công ty sở hữu một máy chủ được tạo nên từ 10,000 máy tính để lưu trữ thông tin khách hàng của mình. Công ty này sử dụng một nhà kho đủ sức chứa hệ thống máy tính này và như vậy họ có toàn quyền kiểm soát tất cả dữ liệu. Tương tự, Bitcoin cũng có hàng ngàn máy tính, nhưng mỗi máy tính hay một nhóm các máy tính do một cá nhân hay một nhóm người sử dụng dùng để lưu trữ các mắc xích của chuỗi dữ liệu lại nằm rải rác ở khắp nơi trên thế giới. Những máy tính này tạo nên mạng lưới Bitcoin và được gọi là các điểm nút mạng.

Trong mô hình này, blockchain của Bitcoin được tổ chức theo cách phân tán. Các mắc xích của blockchain do một người hay một nhóm người sở hữu những máy tính chứa thông tin quản lý.

Sau khi giao dịch của Bitcoin hoàn thành, các thông tin sẽ được lưu trữ trong các khối dữ liệu. Nếu tại một điểm nút nào đó xảy ra lỗi, có thể sử dụng hàng ngàn điểm nút khác đóng vai trò là điểm tham khảo để sửa lỗi. Bằng cách này, không có điểm nút nào trong mạng lưới có thể tự thay đổi thông tin đã được lưu trước đó. Vì vậy, lịch sử giao dịch chứa trong các khối dữ liệu mắc xích của Bitcoin không thể bị đảo ngược, thay đổi hay xóa đi.

Nếu một người sử dụng cố ý chỉnh sửa giao dịch đã được ghi nhận trước đó, tất cả các nút mạng sẽ kiểm tra chéo với nhau và dễ dàng nhận biết được thông tin chỉnh sửa là không đúng, không hợp lệ. Công nghệ blockchain ứng dụng trong Bitcoin giúp thiết lập một cách chính xác và minh bạch thứ tự các thông tin được ghi nhận ví dụ như danh sách các giao dịch, hợp đồng, định danh trạng thái hay tình hình hàng tồn kho của công ty.

Trong công nghệ blockchain, để thay đổi cách thức hệ thống vận hành hay thông tin cần được sự đồng thuận đại đa số của các máy tính phân tán trong mạng lưới. Điều này giúp cho bất kỳ thay đổi nào nếu có đều theo hướng có ích cho đại đa số.

3. Tính minh bạch

Công nghệ blockchain ứng dụng cho Bitcoin có tính phân tán nên tất cả mọi người từ người sở hữu nút mạng cá nhân hoặc sử dụng chức năng xem chuỗi đều có thể thấy được các giao dịch đang thực hiện như thế nào. Tất cả các xác nhận hay cập nhật thêm thông tin đều được ghi nhận vào khối dữ liệu mới, giúp cho người dùng khi cần đều có thể xem được tất cả các thông tin liên quan đến Bitcoin cần kiểm tra.

Ví dụ, nếu có việc xâm nhập trái phép để đánh cắp Bitcoin xảy ra, trong khi kẻ đánh cắp (hacker) có thể ẩn danh nhưng việc chuyển hay sử dụng Bitcoin bị đánh cắp này sẽ luôn lưu dấu và nhận biết dễ dàng.

Công nghệ blockchain có an toàn?

Có thể nói công nghệ blockchain đảm bảo tính an toàn và độ tin cậy cao. Các khối dữ liệu được lưu trữ và sắp xếp theo thứ tự. Khối dữ liệu mới sẽ được kết nối vào vị trí cuối liền sau của chuỗi hiện tại. Quan sát blockchain của Bitcoin chúng ta sẽ thấy mỗi khối dữ liệu sẽ có một vị trí trong chuỗi, được gọi là “thứ tự”. Vào tháng 11 năm 2020, thứ tự các khối đã lên đến con số 656,197.

Việc đảo ngược hay thay đổi thông tin trên khối dữ liệu đã được kết nối vào chuỗi rất khó trừ khi được sự đồng thuận của đại đa số. Mỗi khối dữ liệu đều chứa hàm giải thuật riêng tương thích với hàm và thời gian xác định của khối thông tin trước đó. Một thuật toán sẽ tạo ra các mã hóa chuyển đổi thông tin ghi nhận thành chuỗi các con số và ký tự. Nếu thông tin đó bị thay đổi thì sẽ dẫn đến mã hóa cũng đổi theo.

Đó là lý do tạo nên tính an toàn của công nghệ blockchain. Hãy thử xem xét trường hợp một người nào đó muốn đánh cắp Bitcoin bằng cách thay đổi blockchain: hacker này nếu thay đổi được thông tin của khối dữ liệu họ đánh cắp thì khối dữ liệu này sẽ không còn trùng khớp với bản sao của những người khác đang có. Vì vậy, khi những người còn lại kiểm tra chéo với nhau, họ dễ dàng nhận ra phiên bản bất thường của kẻ đánh cắp và loại trừ.

Để thực hiện được việc đánh cắp đòi hỏi hacker phải đồng thời kiểm soát và thay đổi được 51% bản sao trên blockchain để cho các bản sao mới của họ trở thành đa số mới có thể lấy được sự đồng thuận trong chuỗi. Điều này đòi hỏi rất nhiều tiền và tài nguyên để thực hiện được việc thay đổi các khối dữ liệu bởi vì các khối dữ liệu thay đổi sẽ gắn với mã hóa và định danh thời gian mới.

Mạng lưới Bitcoin rộng lớn và tốc độ phát triển nhanh nên việc đánh cắp theo phân tích trên hầu như không khả thi vì tốn rất nhiều chi phí và không mang lại kết quả gì do các thành viên khác trong mạng lưới dễ dàng nhận ra nhiều thay đổi bất thường, họ sẽ rẽ sang phiên bản mới của chuỗi để tránh rủi ro.

Do đó, các khối dữ liệu bị xâm nhập và thay đổi thông tin sẽ nhanh chóng bị cô lập và không còn giá trị nữa và nếu xảy ra những lần đánh cắp tiếp theo đều sẽ dẫn đến thất bại tương tự. Cấu trúc xây dựng Bitcoin đã giúp cho hệ thống được bảo mật an toàn và mọi người đều nhận ra việc cố gắng đánh cắp không mang lại kết quả gì và thay vì vậy tham gia hợp pháp sẽ mang lại hiệu quả hơn.

Huỳnh Thị Gia Lộc

SIU Review - số 113

Thông tin tuyển dụng

Thông tin cần biết

icon Giá vàng
icon Tỷ giá ngoại tệ
icon Chứng khoán