Blockchain là gì? Tìm hiểu ứng dụng của nó trong thực tiễn

Blockchain là công nghệ chuỗi – khối cho phép truyền tải dữ liệu một cách an toàn dựa trên hệ thống mã hóa vô cùng phức tạp. Vậy cụ thể, Blockchain là gì và những ứng dụng của nó trong các lĩnh vực ra sao. Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu thông qua bài viết dưới đây.

Nguồn gốc hình thành Blockchain

Vào năm 2008, theo nguồn dữ liệu viết rằng có một người hoặc một tổ chức ẩn danh có biệt danh là Satoshi Nakamoto đã công bố phát minh về Blockchain. Công nghệ này được hiện thực hóa vào năm sau đó với sự ra đời của đồng Bitcoin, khi công nghệ blockchain đóng vai trò như là một cuốn sổ cái cho tất cả các giao dịch.

Bitcoin blockchain được quản lý một cách hoàn toàn tự động nhờ vào việc sử dụng mạng lưới ngang hàng và một hệ thống dữ liệu phân cấp.

Nguồn gốc ý tưởng ban đầu của Blockchain

Từ năm 1991 khi các nhà nghiên cứu Stuart Haber và W. Scott Stornetta giới thiệu một giải pháp thực tế về mặt tính toán để đánh dấu thời gian các văn bản số để chúng không bị đề lùi ngày về trước hoặc can thiệp vào để sửa đổi. 

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. Và năm 1992, các cây Merkle đã được tích hợp vào thiết kế, khiến nó trở nên hiệu quả hơn bằng cách cho phép một khối có thể tập hợp một vài văn bản. Tuy nhiên, công nghệ này đã không được sử dụng và bằng sáng chế đã hết hạn vào năm 2004, bốn năm trước khi Bitcoin và Blockchain chính thức ra đời.

Bitcoin đồng tiền thuật toán đầu tiên ứng dụng Blockchain

Vào cuối năm 2008, cuốn sách trắng giới thiệu về hệ thống tiền mặt điện tử mạng ngang hàng, phi tập trung – tên là Bitcoin – đã được đăng trên danh sách nhận thư về mật mã học bởi một người hoặc tổ chức lấy biệt danh là Satoshi Nakamoto.

Vào ngày 3 tháng 1 năm 2009, Bitcoin ra đời khi Satoshi Nakamoto đào được khối bitcoin đầu tiên, đem lại phần thưởng 50 bitcoin. Người nhận Bitcoin đầu tiên là Hal Finney, ông ta nhận được 10 bitcoin từ Satoshi Nakamoto trong giao dịch bitcoin đầu tiên của thế giới vào ngày 12 tháng 1 năm 2009.

Kiến thức toàn tập về Bitcoin

Blockchain là gì?

Blockchain là công nghệ chuỗi – khối, cho phép truyền tải dữ liệu một cách an toàn dựa trên hệ thống mã hóa vô cùng phức tạp, giống như một cuốn sổ của kế toán công ty. Các thay đổi phát sinh đều được giám sát chéo nhau một cách chặt chẽ trên một mạng ngang hàng.

Mỗi khối (block) phải chứa ít nhất thông tin về thời gian khởi tạo và được liên kết với khối trước đó thành chuỗi (chain), kèm theo đó là một mã thời gian và dữ liệu giao dịch. Dữ liệu khi đã được mạng lưới chấp nhận thì sẽ không có cách nào thay đổi được. Blockchain được thiết kế để chống lại việc gian lận và thay đổi của dữ liệu sau khi đã được tạo.

Blockchain được tạo ra để chống lại sự cố ý can thiệp thay đổi dữ liệu, đồng thời công nghệ blockchain (Blockchain technology) có một tính chất rất đặc thù đó là việc truyền tải dữ liệu không đòi hỏi bất kỳ “trung gian tin cậy”cụ thể nào để xác nhận thông tin.

Đây là một hệ thống đảm bảo sự minh bạch và an toàn rất cao cho các dữ liệu nhạy cảm trước các nguy cơ bị đánh cắp, nhất là các dữ liệu quan trọng như tài khoản ngân hàng online, tài khoản thẻ thanh toán, thông tin y tế, thông tin chính phủ, thông tin cá nhân và các giao dịch… Bởi ngay cả khi nếu một phần của hệ thống blockchain bị tấn công, thì các phần khác không bị ảnh hưởng và vẫn tiếp tục hoạt động để bảo vệ thông tin cũng như tái xây dựng lại các phần bị mất/hỏng.

Những đặc điểm nổi bật của Blockchain

– Không thể làm giả, không thể phá hủy các chuỗi Blockchain: theo như những nguồn tài liệu thì chỉ có máy tính lượng tử mới có thể giải mã Blockchain và công nghệ Blockchain biến mất khi không còn Internet trên toàn cầu.

– Bất biến: dữ liệu trong Blockchain không thể sửa (có thể sửa nhưng sẽ để lại dấu vết) và sẽ lưu trữ mãi mãi.

– Bảo mật: Các thông tin, dữ liệu trong Blockchain được phân tán và an toàn tuyệt đối.

– Minh bạch: Ai cũng có thể theo dõi dữ liệu Blockchain đi từ địa chỉ này tới địa chỉ khác và có thể thống kê toàn bộ lịch sử trên địa chỉ đó.

– Hợp đồng thông minh: là hợp đồng kỹ thuật số được nhúng vào đoạn code if-this-then-that (IFTTT), cho phép chúng tự thực thi mà không cần bên thứ ba.

Cơ chế hoạt động

Câu trả lời là do cấu trúc của mỗi block bên trong Blockchain và cơ chế hoạt động đặt biệt của Blockchain. Mình sẽ trình bày chi tiết ngay dưới đây!

Cấu trúc của một Blockchain

Như tên gọi của nó gồm Block và Chain. Cụ thể như sau:

• Cấu trúc của nó gồm nhiều khối (Block).
• Các khối này liên kết với nhau, khối sau liên kết với khối trước tạo thành chuỗi (Chain).

⇒ Chúng ta có chuỗi khối hay Blockchain.

Cách công nghệ Blockchain hoạt động

Ban đầu, thông tin giao dịch của người dùng sẽ được ghi lại trên hệ thống tạo thành bản ghi (record).

Tiếp theo, những bản ghi của người dùng sẽ được xác thực là có giá trị bởi các máy tính có trong hệ thống theo thuật toán đồng thuận trên Blockchain.

Ví dụ:

Bản ghi cho thấy người dùng bán 3 bitcoin > lúc này hệ thống sẽ xác thực bạn có 3 bitcoin trong ví > lúc ấy bản ghi sẽ có hiệu lực.

Nếu như người dùng chỉ có 1 bitcoin > hệ thống sẽ xác thực rằng ví của người dùng không đủ bitcoin để thực hiện giao dịch > lúc ấy bản ghi sẽ vô hiệu lực.

Tiếp theo đó, bản ghi đã xác thực có giá trị của người dùng sẽ cùng với hàng loạt bản ghi đã được xác thực từ những người giao dịch khác sẽ được xếp vào thành một khối thông tin (block).

Cuối cùng, khối (block) vừa được tạo sẽ được thêm vào chuỗi (chain) bằng cách kết nối Previous Hash của khối cần thêm vào với mã hash của khối trước đó và tạo thành một chuỗi khối (blockchain).

Khối đầu tiên do không có khối nào trước nó nên mã Hash của nó là chuỗi số 0. Và nó được gọi là khối nguyên thủy hay Genesis Block.

Cấu trúc của mỗi Block (khối)

Mỗi block bao gồm 3 thành phần: Dữ liệu (Data), Mã hàm băm (Hash) và mã Hash của khối trước nó.

• Data: Các bản ghi dữ liệu đã được xác thực của người dùng đã được bảo vệ bằng thuật toán mã hóa tùy thuộc vào từng blockchain.
• Hash: Mã hàm băm của của Block. Đây là chuỗi các ký tự và số được tạo một cách ngẫu nhiên và không giống nhau. Nó đại diện riêng cho block đó và được mã hoá bằng thuật toán mã hoá. Mã hash dùng để phát hiện sự thay đổi trong các khối.
• Previous Hash: Mã hàm băm của block trước đó. Nó dùng để các khối liền kề nhận biết khối nào trước, khối nào sau và nối với nhau.

Ứng dụng của Blockchain trong thực tiễn

Với các đặc tính kể trên, hiện nay chúng ta có thể ứng dụng Blockchain vào nhiều lĩnh vực khác nhau như:

Trong lĩnh vực sản xuất 

Blockchain có thể thay thế các thiết bị thông minh để cấp quyền quản lý hiệu quả, bao gồm: quan sát quá trình tạo ra sản phẩm, quản lý thông tin giao dịch, chất lượng sản phẩm, vận chuyển và phân phối nó tới tay người dùng cuối,… nhằm gia tăng đáng kể năng suất cho các quy trình quản lý chuỗi công ứng.

Còn với người tiêu dùng, họ có thể kiểm tra ngược trở lại về lịch sử hình thành, vận chuyển của sản phẩm, để kiểm tra thông tin sản phẩm đó có phải hàng chính hãng hay không, từ đó tránh được những sản phẩm giả, hàng kém chất lượng tung ra thị trường.

Trong lĩnh vực thương mại điện tử

Những vấn đề cần giải quyết ở ngành thương mại điện tử là tính bảo mật, quản lý chuỗi cung ứng và quá trình vận chuyển hàng hoá đến người tiêu dùng, tạo nên nhiều rào cản giữa người tiêu dùng và nhà sản xuất.

Khi ứng dụng Blockchain vào đây nó đã góp phần giải quyết những vấn đề đó bằng các hợp đồng thông minh (smart contract), tạo điều kiện cho các bên ký kết dễ dàng, tiết kiệm được chi phí nhờ bỏ qua trung gian khi liên kết với các doanh nghiệp đa quốc gia.

Trong lĩnh vực y tế

Khi ứng dụng Blockchain trong y tế, tất cả các bên được ủy quyền đều có thể truy cập cùng một thông tin chính xác và được xác minh trong vài giây.

Bệnh nhân có quyền kiểm soát dữ liệu của họ mọi lúc và có thể cấp cho người khác quyền truy cập theo yêu cầu, giảm nguy cơ bị lạm dụng và trộm cắp.

Trong lĩnh vực giáo dục

Trong giáo dục, Blockchain giúp lưu trữ các dữ liệu về bảng điểm, quá trình đào tạo, kinh nghiệm giảng dạy & lịch sử của từng cá nhân, từ đó sẽ tránh được việc gian lận khi xin cấp học học bổng, thăng chức, hoặc khai gian về trình độ học vấn hay kinh nghiệm làm việc.

Ngoài ra, với tính chất của hợp đồng thông minh, Blockchain còn cho phép tự động thực thi các điều khoản trong quy chế đào tạo và xử lý các trường hợp vi phạm,…

Từ 30/06/2021, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã chính thức vận hành Hệ thống Tra cứu thông tin văn bằng chứng chỉ trên Blockchain do TomoChain bàn giao. Đây được xem là cột mốc đánh dấu cho sự công nhận của nhà nước đối với công nghệ Blockchain nói riêng và tiền điện tử nói chung.

Bộ Giáo dục và Đào tạo chính thức sử dụng Blockchain vào hệ thống của mình.

Trong lĩnh vực Ngân hàng & thanh toán

Yếu điểm lớn nhất khi giao dịch trên ngân hàng là nguy cơ dữ liệu bị đe dọa, phí giao dịch và tồn tại trung gian thứ 3. Tính bảo mật và hợp đồng thông minh của Blockchain sẽ giúp bỏ qua trung gian thứ 3 và hạn chế các rủi ro về bảo mật cho khách hàng.

Người ta có thể truy cập và chuyển coin cho nhau ở bất kỳ đâu trên thế giới và với tốc độ tương đối nhanh và chi phí thấp. Việc này giúp cho người dân ở các quốc gia không có điều kiện tiếp cận với hệ thống ngân hàng cũng có thể giao dịch, chuyển tiền cho nhau.

Các ứng dụng của Blockchain trong lĩnh vực Ngân hàng & Thanh toán

Ngoài ra, Blockchain còn được ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác như: IoT – Internet of Things, Decentralized Storage, Từ thiện, Giải trí,

Những ưu và nhược điểm của Blockchain

Ưu điểm của Blockchain

• Độ chính xác cao hơn của các giao dịch. Bởi vì khi muốn giao dịch blockchain phải được xác minh bởi nhiều nút. Điều này có thể giảm thiểu lỗi.
• Không cần trung gian. Trong giao dịch Blockchain, hai bên giao dịch sẽ trao đổi trực tiếp với nhau mà không cần đến sự hiện diện của bên thứ ba. Việc này thật sự rất tốt vì giúp tiết kiệm thời gian cũng như chi phí thanh toán cho một đơn vị trung gian như ngân hàng.
• Bảo mật bổ sung: Về mặt lý thuyết, một mạng lưới phi tập trung, như blockchain khiến ai đó gần như không thể thực hiện các giao dịch gian lận. Để tham gia vào các giao dịch giả mạo, họ sẽ cần phải hack mọi nút và thay đổi mọi dữ liệu của sổ cái.
• Chuyển tiền hiệu quả hơn: Các blockchain hoạt động 24/7 nên mọi người có thể thực hiện chuyển tiền tài chính và tài sản hiệu quả hơn, đặc biệt là trên phạm vi quốc tế. Họ không cần phải đợi nhiều ngày để ngân hàng hoặc cơ quan chính phủ xác nhận mọi thứ theo cách thủ công.

Nhược điểm của Blockchain

• Giới hạn giao dịch mỗi giây: Blockchain phụ thuộc vào một mạng lưới lớn hơn để phê duyệt các giao dịch nên có một giới hạn về tốc độ di chuyển của nó. Chẳng hạn, Bitcoin chỉ có thể xử lý 4,6 giao dịch mỗi giây.
• Chi phí năng lượng cao: Việc để tất cả các nút hoạt động để xác minh giao dịch tốn nhiều điện hơn đáng kể so với một cơ sở dữ liệu hoặc bảng tính đơn lẻ. Điều này không chỉ làm cho các giao dịch dựa trên blockchain trở nên đắt hơn mà còn tạo ra gánh nặng hơn cho môi trường.
• Rủi ro mất mát tài sản: Một số tài sản kỹ thuật số được đảm bảo sử dụng một khóa mật mã như cryptocurrency trong một chiếc ví blockchain. Bạn cần bảo vệ cẩn thận chìa khóa này. Nếu chủ sở hữu tài sản kỹ thuật số đánh mất khóa mật mã riêng tư cho phép họ truy cập vào tài sản của mình thì hiện tại không có cách nào để khôi phục nó và tài sản đó sẽ biến mất vĩnh viễn.
• Có khả năng xảy ra hoạt động bất hợp pháp: Sự phân quyền của blockchain bổ sung thêm quyền riêng tư và bảo mật. Điều này không may làm cho nó trở nên hấp dẫn đối với bọn tội phạm. Thật khó để theo dõi các giao dịch bất hợp pháp trên blockchain hơn là thông qua các giao dịch ngân hàng được gắn với một cái tên.

Những phiên bản Blockchain qua từng thời kỳ

Công nghệ Blockchain trải qua 4 giai đoạn như hình minh họa dưới đây:

Công nghệ Blockchain 1.0 – Tiền tệ 

Có thể nói đây là phiên bản đầu đời của công nghệ blockchain. Nhờ áp dụng công nghệ sổ cái phân tán phi tập trung (Distributed Ledger Technology) mà các giao dịch được diễn ra trên Blockchain được xử lí nhanh chóng và minh bạch. 

Ví dụ đặc trưng cho phiên bản Blockchain 1.0 là Bitcoin, đồng tiền điện tử đầu tiên trên thế giới và đặt nền móng cho sự phát triển của thị trường Crypto.

Công nghệ Blockchain 2.0 – Hợp đồng thông minh

Tiếp nối phiên bản đầu đời, hợp đồng thông minh là phiên bản thứ 2 của công nghệ blockchain. Với hợp đồng thông minh (hay Smart Contract), giao dịch trên Blockchain sẽ được giảm mạnh các chi phí xác thực, chống gian lận, vận hành, đồng thời tăng tính minh bạch.

Phiên bản này loại bỏ hoàn toàn các yếu tố cảm tính hay đạo đức thường gặp khi làm việc với con người, ví dụ điển hình là Ethereum.

Công nghệ Blockchain 3.0 – Ứng dụng phi tập trung

Ứng dụng phi tập trung (DApp – Decentralized Application) là các phần mềm được triển khai độc lập, không nằm trên một máy chủ duy nhất mà lưu trữ một cách phân tán trên các kho lưu trữ phi tập trung và có thể được viết bằng bất kỳ ngôn ngữ nào.

Hầu hết mã nguồn của Dapp đều chạy trên các mạng lưới ngang hàng (Peer-to-Peer), điều này ngược lại so với các ứng dụng truyền thống và chỉ chạy trên một hệ thống tập trung duy nhất.

Công nghệ Blockchain 4.0 – Ứng dụng vào thực tiễn

Công nghệ Blockchain 4.0 là phiên bản Blockchain mới nhất hiện nay. Phiên bản này sẽ áp dụng tất cả những ứng dụng từ phiên 1 đến 3 vào quá trình kinh doanh sản xuất trong thực tiễn.

Hiểu đơn giản về ví Blockchain

Đây là loại ví online để lưu trữ tiền điện tử (crypto) được phát triển bởi công ty phát triển phần mềm có trụ sở tại Luxembourg. Các bạn có thể đăng ký và sử dụng ví tại: www.blockchain.com/wallet 

Một số lợi ích khi sử dụng

• Giao diện và màu sắc đơn giản, dễ nhìn, dễ sử dụng.
• Tính bảo mật cao khi cho người dùng tự nắm giữ Private Key (khóa cá nhân).
• Độ uy tín cao.

Những hạn chế gặp phải

• Thời gian tải trang khi sử dụng trên web khá lâu, mất khoảng 2-3 giây để có thể hiển thị đầy đủ sau khi đăng nhập.
• Hỗ trợ chưa nhiều coin.

Lời bình về Blockchain

Năm 2021 là một năm rực rỡ của Blockchain. Nhiều cái tên tiềm năng bùng nổ sau Ethereum, đó là  Solana, Terra, Near, Binance Smart Chain,…

Phí giao dịch, tốc độ giao dịch, bảo mật là ba phần mà các Blockchain tập trung vào. Những cái tên tiềm năng sinh ra sau Ethereum vì vậy những hạn chế của Ethereum như phí giao dịch cao, khả năng mở rộng kém đa số đều được giải quyết.

Do đó, việc đầu tư vào Blockchain hiện tại khá nổi bật với việc đầu tư vào chính đồng coin của blockchain.

Kết luận

Như vậy, bài viết trên giavang.com đã chia sẻ cho các bạn những kiến thức cơ bản về Blockchain mà bạn cần phải nắm khi tìm hiểu về nó. Hy vọng với những thông tin trên có thể giúp ích cho bạn trong quá trình đầu tư. Chúc các bạn thành công.