Blockchain Là Gì? 8 Thuật Toán Cơ Bản Nhất Của Blockchain

Blockchain là gì? Blockchain hiện đang là công nghệ cơ sở dữ liệu đột phá cung cấp năng lượng cho gần như tất cả các loại tiền điện tử. Blockchain làm cho hệ thống cực kỳ khó bị hack hoặc gian lận bằng cách phân phối các bản sao giống hệt nhau của cơ sở dữ liệu trên toàn bộ mạng. Tuy nhiên đó chưa phải là tất cả ưu điểm của nền tảng này. Để hiểu rõ hơn về ưu nhược điểm và ứng dụng của nền tảng Blockchain, bạn hãy đọc bài viết này nhé. 

Blockchain là gì?

Blockchain là một cơ sở dữ liệu phi tập trung lưu trữ thông tin trong các khối được mã hóa và liên kết với nhau theo thời gian để tạo thành một chuỗi. Mỗi khối trong Blockchain sẽ được liên kết với khối trước đó và sẽ chứa thông tin về thời điểm khối được tạo, cũng như mã thời gian và dữ liệu giao dịch.

Nói một cách đơn giản, Blockchain là một sổ cái điện tử được phân phối trên nhiều máy tính, lưu trữ tất cả các thông tin giao dịch và đảm bảo rằng nó không thể bị thay đổi theo bất kỳ cách nào. 

Một loạt các máy tính được liên kết trong một mạng chung sẽ xác minh tất cả thông tin được lưu trữ trên sổ cái đó. Sẽ không có máy nào có thể thay đổi, xóa dữ liệu, ghi đè trên sổ cái đó. 

>> Xem thêm: Cơ sở dữ liệu là gì?

Lý do Blockchain ra đời

Sau khi đã đọc qua khái niệm Blockchain là gì, bạn đã bao giờ thắc mắc vì sao Blockchain lại được tạo ra không? Nếu có hãy đọc phần dưới đây.

Sự hạn chế trong giao dịch thời cũ

Trong giao dịch tiền tệ, vay tiền, hoặc trả nợ trước đây, người ta sẽ lập một thỏa thuận (giữa A và B) và ghi lại thông tin giao dịch đó vào một cuốn sổ gọi là sổ cái. Sau đó giao cuốn sách này cho một người trung gian đáng tin cậy C giữ. 

Trong trường hợp này ta xe thấy một số hạn chế như:

• Không bền: Cuốn sổ nợ đó thường được làm bằng giấy, dễ bị mối mọt và xuống cấp theo thời gian. Có nghĩa là, dữ liệu được lưu trữ trên nó không tồn tại vô thời hạn.
• Thông tin có thể bị thay đổi hoặc bị phá hủy: nếu ai đó lấy cắp được cuốn sổ và xóa một dòng thông tin hoặc xé một trang, thông tin đó không còn đầy đủ như lúc ban đầu.
• Bảo mật: Cần tìm một bên thứ ba đáng tin cậy giữ cuốn sách đó. Và tất nhiên không phải ai cũng dễ dàng tìm được bên thứ ba uy tín để xác nhận và giữ sổ. 

Sau khi biết được hạn chế này, ta càng có thể hiểu được mức độ quan trọng của Blockchain là gì. Tuy nhiên, đây chưa phải là tất cả, ngoài hạn chế này, ta vẫn còn một hạn chế đó là sự hạn chế trong giao dịch qua ngân hàng.

Sự hạn chế trong giao dịch qua ngân hàng

Sau khi xã hội phát triển, bên thứ ba đáng tin cậy đã được thay thế bằng ngân hàng và cuốn sổ cái đã trở thành sổ điện tử được lưu giữ trên hệ thống máy tính ngân hàng. Nhờ vào điều này, hai bên A và B sẽ được hưởng một số quyền lợi như:

• Thông thường, chính phủ hoặc nhà nước đứng ra bảo vệ quyền lợi của các nhà kinh doanh.
• Thông tin được lưu trữ trong hệ thống máy tính ổn định theo thời gian và không sợ mục nát.

Tuy nhiên, họ có thể gặp phải một số rủi ro khi giao dịch như:

Đe dọa dữ liệu

• Do máy chủ ngân hàng chứa nhiều thông tin quan trọng nên luôn là mục tiêu của nhiều kẻ xấu. Dữ liệu vẫn dễ bị đánh cắp hoặc thay đổi.

Phí giao dịch

• Phí được tính khi người dùng chuyển tiền cho nhau cũng là một vấn đề đối với các giao dịch tại ngân hàng.

Vẫn có bên trung gian thứ ba, đó là ngân hàng: 

• Ngân hàng lưu trữ thông tin giao dịch của người dùng. Họ cũng có thể sử dụng hoặc bán thông tin này cho các bên thứ ba. 
• Hơn nữa, các hệ thống quản lý tập trung, ngân hàng hoặc nhà nước có thể yêu cầu đóng băng tài khoản của người dùng. Và đây là điều cuối cùng mà bất kỳ người dùng nào cũng không muốn xảy ra.

Sau khi xem qua giới thiệu về Blockchain là gì, thật dễ dàng để biết được chính vì những hạn chế trên, công nghệ Blockchain mới ra đời.

Đặc điểm của Blockchain

Tính phi tập trung: Blockchain hoạt động tự chủ, theo các thuật toán máy tính và không bị kiểm soát bởi bất kỳ tổ chức nào. Kết quả là, blockchain loại bỏ rủi ro của bên thứ ba.

Tính phân tán: Các khối chứa thông tin giống nhau nhưng được phân phối ở các vị trí khác nhau. Thật không may, ngay cả khi một vị trí bị mất hoặc bị hỏng, dữ liệu vẫn còn trên Blockchain.

Không thể thay đổi: là một đặc tính đặc trưng bạn nên biết khi tìm hiểu về Blockchain là gì. Do các đặc điểm của thuật toán đồng thuận và mã Hash, một khi dữ liệu được ghi vào một khối Blockchain, nó sẽ không thể bị thay đổi hoặc sửa đổi.

Tính bảo mật: Dữ liệu chứa trong Blockchain chỉ có thể được truy cập bởi người nắm giữ Private Key (khóa cá nhân).

Tính minh bạch: Các giao dịch trong chuỗi khối được ghi lại và bất kỳ ai cũng có thể xem được. Sau đó ta có thể kiểm tra và truy xuất lịch sử giao dịch. Người ta thậm chí có thể phân quyền Blockchain để cho phép người khác truy cập một phần thông tin.

Tích hợp Smart Contract: Không ai có thể ngăn cản hoặc hủy bỏ việc thực hiện các điều khoản được viết trong hợp đồng thông minh nếu các điều kiện trước đó được đáp ứng.

Nếu thắc mắc về đặc điểm của Blockchain là gì, phần trên chính là câu trả lời bạn đang tìm kiếm.

Công nghệ Blockchain

• Mật mã: Công nghệ chuỗi khối sử dụng khóa công khai và các hàm băm để đảm bảo tính minh bạch, tính toàn vẹn và quyền riêng tư.
• Mạng ngang hàng: Mỗi nút trong mạng có chức năng vừa là máy khách vừa là máy chủ, lưu trữ một bản sao của ứng dụng.
• Lý thuyết trò chơi: Tất cả các nút trong hệ thống phải tuân theo luật của trò chơi đồng thuận (PoW, PoS,…) và được thúc đẩy bởi động lực kinh tế.

>> Xem thêm: Máy chủ là gì?

Hệ thống nền tảng Blockchain là gì?

Public

Đối với hệ thống này, trên Blockchain, bất kỳ ai cũng có khả năng đọc và ghi dữ liệu. Quá trình xác thực các giao dịch trên Blockchain này đòi hỏi sự tham gia của một số lượng lớn các nút. Do đó, việc tấn công hệ thống Blockchain này sẽ rất tốn kém.

Private

Hệ thống Private của Blockchain là gì? Là hệ thống mà người dùng chỉ được phép đọc dữ liệu chứ không được phép ghi dữ liệu vì nó thuộc về một bên thứ ba hoàn toàn đáng tin cậy. Vì đây là một Blockchain riêng nên việc xác nhận giao dịch diễn ra nhanh chóng vì chỉ cần một vài thiết bị để xác thực giao dịch.

Permissioned

Permissioned là sự kết hợp giữa hệ thống Public và Private. Nó là một dạng Private với một số tính năng bổ sung.

Các phiên bản của công nghệ Blockchain

Trong quá trình phát triển của Blockchain, người ta đã cải tiến và tạo ra một số phiên bản công nghệ, mỗi phiên bản có những đặc tính khác nhau. Vậy các phiên bản của công nghệ Blockchain là gì?

Blockchain 1.0 – Tiền tệ 

Đây là quá trình triển khai ban đầu của công nghệ Blockchain. Các giao dịch trên Blockchain được xử lý nhanh chóng và minh bạch do sử dụng công nghệ sổ cái phân tán phi tập trung (DLT). Bitcoin là tiền điện tử đầu tiên trên thế giới đặt nền móng cho sự phát triển của thị trường Crypto, là một ví dụ điển hình của phiên bản Blockchain 1.0.

Blockchain 2.0 – Hợp đồng thông minh

Đây là phiên bản thứ hai của công nghệ chuỗi – khối. Các giao dịch trên Blockchain sử dụng Smart Contract (hoặc hợp đồng thông minh) sẽ giảm đáng kể chi phí xác thực, vận hành, chống gian lận và đồng thời tăng tính minh bạch. Phiên bản này loại bỏ hoàn toàn các yếu tố tình cảm hoặc đạo đức thường có khi làm việc với mọi người. Để hiểu hơn về phiên bản này của Blockchain là gì, hãy xem tìm hiểu về Ethereum.

Blockchain 3.0 – Ứng dụng phi tập trung

Ứng dụng phi tập trung (DApps – Decentralized Applications) là phần mềm được triển khai độc lập được phân phối theo cách phân tán trên các kho lưu trữ phi tập trung chứ không phải trên một máy chủ duy nhất và có thể được viết bằng bất kỳ ngôn ngữ nào. Phần lớn mã nguồn của Dapp chạy trên mạng lưới ngang hàng, trái ngược với các ứng dụng truyền thống, chỉ chạy trên một hệ thống tập trung duy nhất.

Blockchain 4.0 – Ứng dụng vào thực tiễn

Nếu bạn tìm hiểu Blockchain là gì bạn sẽ thấy công nghệ Blockchain 4.0 được xem là phiên bản mới nhất của Blockchain hiện nay. Tất cả các ứng dụng từ phiên bản 1 đến phiên bản 3 sẽ được áp dụng vào quá trình sản xuất kinh doanh thực tế trong phiên bản này. 

Nguyên lý hoạt động của Blockchain

Để giúp bạn dễ hình dung nguyên lý hoạt động của nền tảng Blockchain là gì, trước hết, chúng tôi sẽ nói sơ qua về cấu tạo của Blockchain. Như cái tên của nó, nền tảng này được tạo thành từ các Khối và Chuỗi.

Để dễ hình dung, hãy tưởng tượng: Cấu trúc của nó được tạo thành từ nhiều khối (Block). Các khối này kết nối với nhau, và khối tiếp theo kết nối với khối trước đó để tạo thành một chuỗi (Chain).

Nguyên lý hoạt động của Blockchain:

Sau khi đã đọc đến phần này, chúng tôi sẽ giúp bạn hiểu nguyên lý hoạt động của Blockchain là gì. Đầu tiên, hệ thống sẽ ghi lại thông tin giao dịch của bạn để tạo hồ sơ. Tiếp theo, các máy tính trong hệ thống (được gọi là Node hoặc nút) xác thực hồ sơ của bạn là hợp lệ bằng cách sử dụng thuật toán đồng thuận của Blockchain.

Sau đó, hồ sơ đã xác thực có giá trị của bạn sẽ được kết hợp với một loạt hồ sơ đã xác minh từ các nhà giao dịch khác để tạo thành một khối. Cuối cùng, khối (Block) mới được tạo sẽ được thêm vào chuỗi (Chain) bằng cách kết nối Hash trước của khối được thêm vào với băm của khối trước đó và tạo thành một Blockchain.

Bởi vì không có khối nào trước nó, Hash của khối đầu tiên là chuỗi không. Nó còn được gọi là khối nguyên thủy hoặc Genesis Block.

Ưu nhược điểm của nền tảng Blockchain

Ưu điểm của Blockchain là gì?

• Độ chính xác của giao dịch cao hơn: Bởi vì một giao dịch Blockchain phải được xác minh bởi nhiều nút. 
• Không có trung gian: Sử dụng Blockchain, hai bên tham gia giao dịch có thể xác nhận và hoàn tất giao dịch mà không cần liên quan đến bên thứ ba. Điều này giúp tiết kiệm thời gian và tiền bạc cho một bên trung gian, chẳng hạn như ngân hàng.
• Bảo vệ bổ sung: Về lý thuyết, một mạng lưới phi tập trung như Blockchain làm cho các giao dịch gian lận gần như không thể xảy ra. Để tham gia vào các giao dịch không có thật, họ sẽ cần phải hack mọi nút và thay đổi mọi phần dữ liệu sổ cái.
• Chuyển tiền hiệu quả hơn: Bởi vì các blockchain hoạt động 24 giờ một ngày, mọi người có thể thực hiện chuyển tiền tài chính và tài sản đặc biệt là trên phạm vi quốc tế hiệu quả hơn. Khách hàng không cần phải đợi nhiều ngày để cơ quan chính phủ hoặc ngân hàng xác nhận mọi thứ theo cách thủ công trước.

Nhược điểm của Blockchain là gì?

• Giới hạn giao dịch mỗi giây: Bởi vì Blockchain dựa vào một mạng lưới lớn hơn để phê duyệt các giao dịch, tốc độ của nó bị hạn chế. 
• Chi phí năng lượng cao: Giữ cho tất cả các nút hoạt động để xác minh giao dịch sử dụng nhiều năng lượng hơn so với một cơ sở dữ liệu hoặc bảng tính đơn lẻ. Điều này không chỉ làm tăng chi phí của các giao dịch dựa trên Blockchain mà còn làm tăng thêm gánh nặng về môi trường.
• Rủi ro mất mát tài sản: nếu được hỏi về nhược điểm lớn của Blockchain là gì thì có lẽ rủi ro mất mát tài sản chính là câu trả lời phù hợp nhất. Một số tài sản kỹ thuật số, chẳng hạn như tiền điện tử trong ví blockchain, được bảo mật bằng khóa mật mã. Chìa khóa này phải được bảo vệ cẩn thận. Nếu chủ sở hữu đánh mất khóa mật mã riêng tư và cấp cho người khác quyền truy cập vào tài sản của họ và nếu tài sản đó bị mất, sẽ không có cách nào để khôi phục và tài sản đó.
• Các hoạt động bất hợp pháp có khả năng xảy ra: Phân cấp chuỗi khối cải thiện quyền riêng tư và bảo mật. Thật không may, điều này làm cho nó hấp dẫn đối với tội phạm. Các giao dịch bất hợp pháp trên Blockchain khó theo dõi hơn các giao dịch trên ngân hàng.

Thuật toán Blockchain là gì?

Thuật toán đồng thuận Blockchain là sự đồng ý của đa số các nút trong mạng để xác minh rằng thông tin trong bản ghi là chính xác, cho phép thông tin giao dịch được ghi lại trong Blockchain. Nếu có sự thay đổi trong một khối mạng. Thông tin này được so sánh với thông tin từ các khối khác. Nếu có sự khác biệt, dữ liệu không thể được ghi bên trong Blockchain. Đó là cách Blockchain chống lại sự thay đổi dữ liệu.

Proof of Work (PoW)

Proof of Work chỉ là: bằng chứng về công việc. Các thợ đào sẽ sử dụng sức mạnh máy tính để giải quyết các vấn đề tạo ra hàm băm trong cơ chế đồng thuận này. Họ sẽ có được khả năng xác thực các giao dịch và tạo các khối mới trong chuỗi khối khi họ đã giải quyết được vấn đề. Đây là một thuật toán quan trọng cần quan tâm nếu bạn đang định tìm hiểu về các loại thuật toán Blockchain là gì để phục vụ cho mục đích lập trình Blockchain.

Proof of Stake (PoS)

Stake proof là bằng chứng cổ phần. Thay vì thợ đào, như trong PoW, những người tham gia xác thực giao dịch sẽ phải đặt cược một lượng lớn tiền xu để có quyền xác thực giao dịch và tạo khối. Do đó, PoS không yêu cầu một số lượng lớn các máy đào đắt tiền.

Delegated Proof of Stake (DPoS)

Thuật toán Delegated Proof of Stake của Blockchain là gì? Delegated Proof of Stake được xem là bằng chứng ủy quyền cổ phần. Thay vì đặt cược để xác thực giao dịch như trong PoS, chủ sở hữu Token sẽ bỏ phiếu cho một nhóm được chọn để xác thực giao dịch.

DPoS giúp đảm bảo tính trung thực và công bằng bằng cách triển khai các hoạt động bỏ phiếu liên tục cũng như xáo trộn hệ thống để đảm bảo tất cả những người được chọn đều có tính trung thực và có trách nhiệm cao.

Byzantine Fault Tolerance (BFT)

Byzantine Fault Tolerance là một thuật toán đồng thuận chống gian lận trong Blockchain. Thuật toán này cho phép người xác minh quản lý từng trạng thái của chuỗi đồng thời chia sẻ thông báo với chuỗi khác, dẫn đến hồ sơ giao dịch chính xác và đảm bảo độ trung thực.

Proof of Authority (PoA)

Nếu đang tìm hiểu các thuật toán Blockchain là gì, Proof of Authority là một trong các loại thuật toán bạn không nên bỏ qua. Proof of Authority là một thuật toán của Blockchain, nó được xem là loại thuật toán đồng thuận dựa trên danh tiếng. Trình xác thực khối sẽ được chọn dựa trên danh tiếng của họ thay vì số lượng coin mà họ sở hữu. Do đó, các Blockchain PoA được bảo mật bởi các trình xác thực được lựa chọn tùy ý hoạt động như các thực thể đáng tin cậy.

Proof of Weight (PoWeight)

Proof of Weight là một thuật toán đồng thuận cơ bản dựa trên thuật toán đồng thuận Algorand. Khái niệm của nó tương tự như PoS, cũng dựa trên số lượng Token nắm giữ trong mạng, sẽ tương đương với tỷ lệ phần trăm xác suất tạo khối tiếp theo, cơ chế tính toán của hệ thống PoWeight với một số giá trị khác được sử dụng.

Proof of History (PoH)

Bất kỳ ai muốn lập trình Blockchain đều phải hiểu rõ thuật toán Blockchain là gì. Vì vậy nếu đang tìm hiểu về nó, bạn đừng bỏ qua loại thuật toán này nhé. Proof of History là một thuật toán đồng thuận xác minh thứ tự và thời gian giao dịch. Cơ chế này được thiết kế để giải quyết vấn đề thời gian trong các mạng phi tập trung không có cùng một dòng thời gian.

Proof of Reputation (PoR)

Proof of Reputation của Blockchain là gì? là một cơ chế đồng thuận dựa vào danh tiếng của những người tham gia mạng để giữ an toàn. Một bên liên quan đến việc xác thực khối phải đủ đáng tin cậy để nếu họ cố tình gian lận, danh tiếng của họ sẽ bị ảnh hưởng. Đây là một khái niệm tương đối trừu tượng vì hầu hết các công ty tham gia vào hệ thống sẽ bị thiệt hại nhiều hơn nếu gian lận làm tổn hại danh tiếng của họ.

Những ứng dụng nổi bật của Blockchain

Sản xuất

Biết rõ nền tảng Blockchain là gì ta sẽ biết được khi Blockchain được ứng dụng trong sản xuất, các thiết bị thông minh sẽ được thay thế để cung cấp các quyền quản lý hiệu quả.

Chẳng hạn như theo dõi quá trình tạo sản phẩm, quản lý chất lượng sản phẩm, thông tin giao dịch và vận chuyển thậm chí phân phối cho người dùng cuối…nhằm tăng đáng kể năng suất của các quy trình quản lý chuỗi cung ứng.

Người tiêu dùng có thể truy ngược lại lịch sử hình thành và vận chuyển của sản phẩm để xác định sản phẩm có phải hàng thật hay không, tránh hàng nhái, hàng giả trên thị trường.

Thương mại điện tử

Trong ngành thương mại điện tử, ứng dụng của Blockchain là gì?

Quản lý chuỗi cung ứng, bảo mật và quá trình vận chuyển hàng hóa đến tay người tiêu dùng là những vấn đề cấp bách nhất trong lĩnh vực thương mại điện tử, tạo ra vô số rào cản giữa người tiêu dùng và nhà sản xuất.

Tuy nhiên, với Smart Contract của Blockchain đã giúp giải quyết vấn đề đó bằng cách tạo điều kiện cho các bên ký kết dễ dàng và tiết kiệm chi phí nhờ loại bỏ các khâu trung gian khi kết nối với doanh nghiệp đa quốc gia. Có thể thấy bất kỳ ai hiểu nền tảng Blockchain là gì và cách sử dụng nó, đều sẽ giúp họ đạt được những lợi ích thực tế tuyệt vời.

Giáo dục

Ứng dụng Blockchain trong giáo dục giúp lưu trữ dữ liệu về bảng điểm, kinh nghiệm giảng dạy, quá trình đào tạo, lý lịch của mỗi cá nhân…từ đó ngăn chặn tình trạng gian lận khi xin học bổng, thăng chức. Hơn nữa, do bản chất của Smart Contract, Blockchain cho phép tự động thực thi các quy định đào tạo và xử lý vi phạm, trong số những thứ khác. 

Với những thông tin này, chắc hẳn bạn đã nắm rõ trong giáo dục, ứng dụng của Blockchain là gì rồi đúng không nào.

Y tế

Chăm sóc sức khỏe là một lĩnh vực khá nhạy cảm với dữ liệu vì dữ liệu luôn dao động trong một phạm vi được kiểm soát chặt chẽ. Khi Blockchain được sử dụng trong chăm sóc sức khỏe, tất cả các bên được ủy quyền đều có quyền truy cập ngay lập tức vào cùng một thông tin chính xác và đã được xác minh.

Bệnh nhân duy trì quyền kiểm soát hoàn toàn đối với dữ liệu của họ và có thể cấp quyền truy cập cho người khác khi có yêu cầu, giảm nguy cơ bị lạm dụng và trộm cắp. Vì vậy biết được lợi thế khi sử dụng Blockchain là gì? và tận dụng nó sẽ giúp ích rất nhiều cho công việc của bạn.

Ngân hàng và thanh toán

Vì nhược điểm lớn nhất của việc sử dụng ngân hàng là rủi ro bị đánh cắp dữ liệu, phí giao dịch và sự hiện diện của bên trung gian thứ ba. Bảo mật chuỗi khối và hợp đồng thông minh sẽ giúp khách hàng tránh được các trung gian của bên thứ ba và giảm rủi ro bảo mật.

Mọi người có thể truy cập và chuyển tiền cho nhau từ mọi nơi trên thế giới với chi phí tương đối nhanh và thấp. Điều này cho phép mọi người ở các quốc gia không có hệ thống ngân hàng giao dịch và chuyển tiền cho nhau.

Nông nghiệp

Vấn đề xuất xứ và chất lượng hiện đang được ngành nông nghiệp đặt lên hàng đầu. Vì vậy khi biết được ưu điểm của Blockchain là gì? người ta nhận thấy việc sử dụng Blockchain trong nông nghiệp với hệ thống sổ cái phân tán sẽ hỗ trợ các nhà bán lẻ và người tiêu dùng. Nó sẽ giúp lưu trữ thông tin giao dịch, cũng như dòng sản phẩm từ điểm sản xuất đến nhà bán lẻ và người tiêu dùng.

Hơn nữa, dữ liệu từ sản xuất và bán hàng liên tục được lưu trữ và cập nhật trong Blockchain, chẳng hạn như quản lý tài chính, quản lý chất lượng, quản lý giá cả…sẽ góp phần tăng tính minh bạch hơn của sản phẩm và dành được sự tin tưởng của người tiêu dùng.

Lời kết

Vậy bài viết này đã tổng hợp tất cả các kiến thức về Blockchain là gì, ưu nhược điểm và các ứng dụng của nó. Tin chắc rằng sau khi đã đọc qua bài này, bạn đã biết thêm những thông tin hữu ích về Blockchain. Đừng quên truy cập vào Website của Máy Chủ Sài Gòn để cập nhật những kiến thức mới mỗi ngày nhé. Hãy liên hệ qua Hotline: 0976.638.715 hoặc Email: kinhdoanh@maychusaigon.vn nếu bạn quan tâm đến các sản phẩm và dịch vụ của chúng tôi nhé.