Blockchain là gì? Các ứng dụng công nghệ Blockchain hiện nay

Công nghệ Blockchain (chuỗi khối) là một trong những xu hướng công nghệ “đột phá”, được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, ngành nghề khác nhau như: tài chính, ngân hàng,  viễn thông, các đơn vị sản xuất, bán lẻ… Nhờ vào khả năng chia sẻ dữ liệu minh bạch theo thời gian thực, tiết kiệm không gian lưu trữ và bảo mật cao. Vậy cụ thể, Blockchain là gì? Cách thức hoạt động của nó như thế nào? Hãy cùng Coin568 tìm hiểu qua bài viết dưới đây nhé.

Blockchain là gì?

Blockchain (chuỗi khối), tên ban đầu block chain là hệ thống cơ sở dữ liệu cho phép lưu trữ và truyền tải các khối thông tin (block) một cách an toàn dựa trên hệ thống mã hóa vô cùng phức tạp. Các khối thông tin này được liên kết với nhau bằng mã hóa, hoạt động độc lập và có thể mở rộng theo thời gian. Chúng được quản lý bởi những người tham gia hệ thống chứ không phải thông qua bất kỳ đơn vị trung gian nào.

Mỗi block đều chứa thông tin về thời gian khởi tạo và được liên kết tới khối trước đó, kèm theo đó là một mã thời gian và dữ liệu giao dịch. Một khi dữ liệu đã được mạng lưới chấp nhận thì không có cách nào thay đổi được. Chỉ có thể bổ sung thêm nếu đạt được sự đồng thuận của tất cả mọi người. Công nghệ Blockchain được thiết kế chính là để chống lại việc gian lận và thay đổi dữ liệu.

Lịch sử hình thành và phát triển Blockchain:

• Những ngày đầu tiên

Ý tưởng về công nghệ Blockchain ra đời từ năm 1991, khi hai nhà nghiên cứu là Stuart Haber và W. Scott Stornetta giới thiệu một giải pháp thực tế để đánh dấu thời gian của các văn bản số để chúng không bị chỉnh sửa. Đến năm 1992, hệ thống đã sử dụng một chuỗi gồm các khối được bảo mật bằng mật mã để lưu trữ các văn bản được đánh dấu thời gian. Tuy nhiên, công nghệ này đã không được sử dụng và bằng sáng chế của nó đã hết hạn vào năm 2004.

• Proof Of Work

Năm 2004, một nhà khoa học máy tính có tên là Hal Finney đã cho ra mắt hệ thống RPoW. Hệ thống này hoạt động bằng cách nhận một Hashcash không thể thay đổi dựa trên token Proof Of Work, sau đó tạo ra một token đã được ký RSA. Token này có thể trao đổi trực tiếp từ người này sang người khác.

RPoW đã giải quyết vấn đề bằng cách lưu giữ quyền sở hữu các token đã được đăng ký trên một máy chủ đáng tin cậy, cho phép người dùng trên toàn thế giới có thể xác minh tính chính xác.

• Sự ra đời của tiền mã hóa

Công nghệ Blockchain chính thức được biết đến vào cuối năm 2008, khi Satoshi Nakamoto giới thiệu hệ thống tiền điện tử ngang hàng, phi tập trung – Bitcoin. Đến ngày 03/1/2009 khối đầu tiên trên Blockchain của Bitcoin ra đời.

Tuy nhiên đến tận năm 2014, khái niệm về Blockchain mới được rõ ràng và tách khỏi cái bóng của Bitcoin. Từ đây, công nghệ này bắt đầu được ứng dụng vào nhiều lĩnh vực hơn như: y tế, bảo hiểm, bỏ phiếu,… Đến cuối năm 2018, đã có khoảng 15% các tổ chức tài chính trên thế giới sử dụng công nghệ Blockchain vào các hoạt động của mình.

Cấu trúc của Blockchain

Cấu trúc của Blockchain cơ bản gồm 3 phần như sau:

• Dữ liệu (Data): Tùy thuộc vào từng blockchain, nhưng cơ bản dữ liệu sẽ bao gồm: thông tin người gửi, người nhận và số lượng coin được gửi…
• Mã băm (Hash của khối hiện tại): Được sử dụng để nhận dạng, bởi nó là duy nhất, không trùng nhau giống như vân tay của mỗi người.
• Mã băm đối chiếu (Hash của khối trước): Hash này có tác dụng liên kết các khối (block) thành một chuỗi khối (chain). Tuy nhiên, khối đầu tiên (khối nguyên thủy) sẽ không được liên kết với bất cứ khối nào, vì nó được tạo ra đầu tiên.

Đặc điểm chính của công nghệ Blockchain

Công nghệ Blockchain đóng vai trò như một cuốn sổ cái ghi chép lại tất cả các giao dịch trên hệ thống. Khi nhắc đến Blockchain, chúng ta không thể không nhắc tới những đặc điểm nổi bật sau:

• Không thể làm giả và xóa dữ liệu trên Blockchain

Các chuỗi khối Blockchain gần như không thể phá hủy. Theo tính toán của các nhà nghiên cứu, chỉ có máy tính lượng tử mới có thể can thiệp vào blockchain và nó chỉ được phá hủy khi không còn Internet trên toàn cầu.

• Blockchain là bất biến: 

Các dữ liệu trong Blockchain không thể sửa đổi (nếu muốn sửa đổi phải có sự đồng thuận của các nút trên hệ thống và sẽ để lại dấu vết) và các dữ liệu đó sẽ được lưu trữ mãi mãi. 

• Minh bạch: 

Blockchain thống kê lại toàn bộ lịch sử giao dịch trên mạng lưới. Và ai cũng có thể theo dõi được đường đi của dữ liệu từ địa chỉ này tới địa chỉ khác.

• Bảo mật: 

Trên mạng lưới Blockchain, chỉ có người nắm giữ Private Key mới có quyền truy xuất dữ liệu nên đảm bảo an toàn tuyệt đối. Ngoài ra hệ thống cũng được bảo mật bởi rất các nút và chúng đảm bảo việc xác nhận cho các giao dịch.

• Hợp đồng thông minh: 

Chúng là những là hợp đồng kỹ thuật số được nhúng vào đoạn code if-this-then-that (IFTTT), có khả năng tự thực hiện công việc mà không cần bên thứ ba.

Phân loại Blockchain

Công nghệ Blockchain chính là sự kết hợp của 3 công nghệ sau:

• Mật mã hóa: Công nghệ Blockchain đã sử dụng Public Key và hàm Hash Function để đảm bảo tính minh bạch, toàn vẹn và riêng tư.
• Lý thuyết trò chơi: Tất cả các nút tham gia hệ thống đều phải tuân thủ luật chơi đồng thuận (giao thức PoW hoặc PoS,…)
• Mạng ngang hàng: Mỗi một nút trong mạng lưới được xem là một client, đồng thời cũng là server để lưu trữ bản sao ứng dụng.

Blockchain được phân làm 3 loại chính:

• Public (công khai): Bất kỳ ai cũng có quyền ghi và đọc dữ liệu trên Blockchain. Tuy nhiên, tính bảo mật vẫn được đảm bảo, bởi quá trình xác thực giao dịch trên Blockchain đòi hỏi sự tham gia của rất nhiều nút trên hệ thống. Do đó, nếu muốn tấn công thì cần chi phí rất lớn và thực sự không khả thi. Ví dụ: Blockchain của Bitcoin, Litecoin, Ethereum,…
• Private (riêng tư): Người dùng chỉ có quyền đọc và không có quyền ghi dữ liệu vì nó thuộc về một bên tổ chức thứ ba đáng tin cậy. Ưu điểm của Blockchain này là thời gian xác nhận giao dịch nhanh, vì chỉ cần số node tham gia xác thực. Ví dụ như Blockchain của Ripple.
• Permissioned (còn được gọi là Consortium): Đây là blockchain kết hợp giữa Public và Private, thường được sử dụng nhiều trong các ngân hàng, tổ chức tài chính liên doanh. 

Các phiên bản Blockchain:

• Blockchain 1.0 – Tiền tệ và thanh toán: Tiền mã hóa chính là ứng dụng của công nghệ Blockchain này, bao gồm: tạo lập hệ thống thanh toán, chuyển đổi tiền tệ…
• Blockchain 2.0 – Tài chính và thị trường: Mở rộng quy mô của Blockchain và đưa vào các ứng dụng tài chính, ngân hàng, hợp đồng thông minh…
• Blockchain 3.0 – Thiết kế và Giám sát hoạt động: Ứng dụng Blockchain vào nhiều lĩnh vực khác nhau như: chính phủ, y tế, giáo dục và nghệ thuật. 

Cách thức hoạt động của Blockchain

Mỗi Blockchain sẽ có các node có quyền truy cập vào toàn bộ hệ thống, nhưng không có quyền điều chỉnh thông tin trong mỗi khối (block). Những Node này chịu trách nhiệm xác thực các giao dịch trên mạng lưới.

Thông tin về bản ghi sẽ không chỉ do một node xác thực mà do nhiều node đồng thời thực hiện. Ngoài ra, một số Blockchain sẽ có bên trung gian kiểm soát lại những hoạt động này. 

Quy trình một khối (block) được thêm vào chuỗi như sau:

• Để một thực hiện một giao dịch trên mạng lưới Blockchain, cần phải có sự xác nhận của các node.
• Các thông tin liên quan đến giao dịch bao gồm: thời gian, số tiền giao dịch, người gửi, người nhận.. đều được ghi lại theo dạng khối (block).
• Sau khi giao dịch được ghi nhận thành 1 block, nó sẽ gửi tới tất cả các node trong mạng lưới.
• Nếu tất cả các node trong mạng lưới đồng thuận xác nhận giao dịch là đúng, block được ghi nhận và trở thành 1 phần không thể xóa bỏ và thay đổi.

Những giao dịch đã được Blockchain xác minh và cập nhật thì không thể thay đổi. Các bản ghi sẽ được sắp xếp theo thứ tự thời gian và cập nhật ở tất cả các nút khác nhau để đảm bảo tính bất biến toàn hệ thống.

Nhờ vào những cơ chế trên giao dịch trong hệ thống Blockchain diễn ra ngang hàng, trực tiếp giữa người gửi và người nhận mà không cần tới sự có mặt của bên thứ 3. 

Ưu – Nhược điểm của Blockchain

Công nghệ Blockchain ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong thực tế, bởi những lợi ích mà nó mang lại. Tuy nhiên, trong thực tế công nghệ này cũng còn nhiều mặt hạn chế. Để giúp mọi người hiểu hơn, Coin568 sẽ chỉ ra những ưu, nhược điểm của công nghệ Blockchain. 

Ưu điểm của Blockchain:

• Chống lại sự gian lận dữ liệu

Dữ liệu trong Blockchain được lưu trữ trên hàng ngàn thiết bị và thông qua sự xác minh của một mạng lưới node phân tán, vì vậy khả năng lỗi dẫn tới mất dữ liệu là không có. Nếu muốn tấn công hay đánh cắp dữ liệu, tài sản cũng cực kỳ khó khăn.

• Tính bất biến

Giao dịch trên Blockchain thường được biết đến với tên gọi khác là giao dịch không thể đảo ngược. Người dùng dễ dàng truy cập những hồ sơ tài chính hay dữ liệu được lưu trữ trên hệ thống ở bất cứ thời điểm nào (1 năm, 2 năm sau,..) vì chúng là vĩnh viễn

• Giao dịch không qua trung gian

Điều này giúp cho các giao dịch không chỉ nhanh chóng hơn mà còn giảm thiểu tối đa chi phí không cần thiết. Thông thường khi gửi tiền qua ngân hàng, người gửi sẽ phải thực hiện các thủ tục hành chính phức tạp và mất nhiều chi phí khác như: phí chuyển đổi ngoại tệ, phí giao dịch liên ngân hàng, phí chuyển tiền,… Với Blockchain, bạn có thể chuyển tiền xuyên biên giới một cách nhanh chóng và phí cực thấp.

Nhược điểm của Blockchain:

• Tiêu tốn điện năng

Các Blockchain phải tiến hành sao lưu liên tục đến các node làm tiêu phí năng lượng không cần thiết. Đồng thời mỗi giao dịch thực hiện đều phải được xác nhận nhiều lần ví có nhiều nút trên mạng lưới. Sự tiêu tốn này đối với các Blockchain tư nhân có thể không ảnh hưởng nhiều, nhưng nếu là ngân hàng sẽ phải xử lý hàng nghìn giao dịch mỗi phút, thì đây chính là vấn đề lớn.

• Tốn không gian lưu trữ

Nhiều Blockchain yêu cầu tải node của họ về để có thể tham gia mạng lướt. Với Bitcoin, để vận hành node người dùng cần tài tới 60GB dữ liệu. Điều này tiêu tốn băng thông và bộ nhớ máy tính. Sẽ ra sao nếu số lượng người sử dụng một Blockchain ngày một tăng???

• Không thể đảo ngược

Đây vừa là ưu điểm vừa là nhược điểm của các Blockchain. Khi người dùng xảy ra sai lầm trong giao dịch như điền sai thông tin người nhận, làm mất private key truy cập tài khoản thì 100% họ không thể hoàn tác giao dịch hay thu hồi mật khẩu  tài khoản.

• Bị hacker nhòm ngó

Dù được bảo vệ bằng các thuật toán đồng thuận và không có nhiều lỗ hổng nhưng Blockchain vẫn luôn là miếng mồi béo cho các hacker nhòm ngó.

• Sự bất tiện của Private key

Mỗi người dùng sẽ được cung cấp khóa riêng và phải sử dụng nó để truy cập vào tài khoản của mình. Nếu chẳng may mất khóa thì tiền cũng sẽ mất mà không thể làm gì được.

Ứng dụng của công nghệ Blockchain

Công nghệ Blockchain còn khá mới mẻ tại Việt Nam, nhưng tính ứng dụng của nó vô cùng lớn. Ngày nay, Blockchain không chỉ được biết đến trong lĩnh vực tiền điện tử, mà nó còn được ứng dụng vào rất nhiều lĩnh vực khác. Cụ thể như:

• Lĩnh vực giải trí: Các công ty, tập đoàn lớn về game & ứng dụng trực tuyến như KickCity, B2Expand, Spotify, Guts, Matchpool… đều đã tiến hành xây dựng hoặc mua lại một hệ thống Blockchain cho riêng mình.
• Lĩnh vực bán lẻ: Một số công ty bán lẻ như Warranteer, Blockpoint, Loyyal… đã sử dụng Blockchain để lưu trữ thông tin khách hàng và tích điểm thưởng cho khách.
• Lĩnh vực y tế: MedicalChain, MedRec, Nano Vision, Gem, SimplyVital Health cung cấp thông tin chính xác nhất về tình trạng sức khỏe của bệnh nhân, bao gồm hồ sơ bệnh án, dữ liệu di truyền và khả năng truyền nhiễm bệnh dựa vào công nghệ Blockchain.
• Lĩnh vực bất động sản: BitProperty, Deedcoin, Ubiquity cung cấp thông tin đầy đủ nhất về một bất động sản hoặc cho phép người ở bất cứ đâu trên thế giới tham gia vào hoạt động đầu tư bất động sản.
• Lĩnh vực tài chính: Lĩnh vực tài chính hiện nay vẫn là ngành ứng dụng Blockchain nhiều nhất bởi lẽ Blockchain giải quyết được bài toán minh bạch và nhanh chóng cho các tổ chức tài chính và ngân hàng.

Ngoài ra công nghệ Blockchain cũng đang được đưa vào ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác như Logistics, giao thông, quản lý chuỗi cung ứng tập đoàn, các hoạt động từ thiện và giáo dục. Nhìn chung trong tương lai gần con người sẽ tận dụng và phát triển công nghệ Blockchain ở nhiều lĩnh vực hơn nữa, biến nó thành công cụ hỗ trợ đắc lực trên toàn cầu.

Kết luận

Hiện nay, các công ty và tập đoàn lớn đều ứng dụng công nghệ Blockchain vào quản lý hệ thống và chắc chắn sự có mặt của Blockchain sẽ đóng vai trò trong cuộc cách mạng công nghệ trên thế giới. Hy vọng qua bài viết này, bạn đọc đã nắm được những thông tin cơ bản nhất về Blockchain là gì và những ứng dụng của nó vào cuộc sống.