Trong phần 2 của chuỗi series Krypto Basik, nội dung Blockchain và Bitcoin sẽ được trình bày chi tiết, cụ thể giúp bạn đọc hiểu được sâu hơn về những điều thú vị ẩn chứa trong lịch sử, đặc tính công nghệ và tương lai của Chuỗi Khối và Tiền điện tử (Cryptocurrency).
Blockchain là gì ?
Blockchain là một loại cơ sở dữ liệu (Database) đặc biệt, còn được gọi là sổ cái kỹ thuật số phi tập trung (Decentralized digital ledger), được duy trì bởi nhiều máy tính được phân phối trên khắp thế giới. Dữ liệu blockchain được tổ chức thành các khối (Blocks), được sắp xếp theo trình tự thời gian và được bảo mật bằng mật mã (cryptography).
Blockchain hình thành như thế nào ?
Năm 1991, hai 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. Hệ thống sử dụng một chuỗi gồm các khối được bảo mật bằng mật mã để lưu trữ các văn bản được đánh dấu thời gian.
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 không được sử dụng, bằng sáng chế đã hết hạn vào năm 2004, bốn năm trước khi Bitcoin ra đời.
Năm 2004, nhà khoa học máy tính Hal Finney đưa ra hệ thống RPoW (Proof Of Work Reuse). Hệ thống hoạt động bằng cách nhận một Hashcash không thể thay đổi hoặc không thể thay thế dựa trên token proof of work, và đổi lại đã tạo ra một token đã được ký RSA mà sau đó có thể được trao đổi trực tiếp từ người này sang người khác. RPoW đã giải quyết vấn đề tiêu dùng hai lần (Lặp chi) bằng cách lưu giữ quyền sở hữu các token đã đăng ký trên một máy chủ đáng tin cậy; máy chủ này được thiết kế để cho phép người dùng trên toàn thế giới xác minh tính chính xác và liêm chính trong thời gian thực. RPoW có thể được xem là một thử nghiệm ban đầu và là những bước đầu tiên quan trọng trong lịch sử tiền điện tử.
Cuối năm 2008, Whitepaper (sách trắng) giới thiệu về hệ thống tiền điện tử mạng ngang hàng, phi tập trung – tên là Bitcoin – đã được đăng tải bởi một người hoặc tổ chức lấy biệt danh là Satoshi Nakamoto. Dựa trên thuật toán proof of work Hashcash, nhưng thay vì sử dụng một hàm tính toán dựa trên phần cứng như RPoW, tính năng chống chi tiêu hai lần (Lặp chi) trong Bitcoin được cung cấp bởi một giao thức mạng ngang hàng (Peer to Peer) để theo dõi và xác thực các giao dịch. Nói ngắn gọn, các thợ đào “đào” Bitcoin để nhận phần thưởng bằng cách sử dụng cơ chế proof-of-work và sau đó xác minh bằng các node phi tập trung trong mạng. 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. Và sau đó là phần còn lại của lịch sử Bitcoin cũng như cryptocurrency.
Blockchain Hoạt Động Như Thế Nào?
Về cốt lõi, blockchain là một sổ cái kỹ thuật số ghi lại các giao dịch giữa hai bên một cách an toàn theo cách chống giả mạo. Những dữ liệu giao dịch này được ghi lại bởi một mạng lưới máy tính đặc biệt được phân phối trên toàn cầu được gọi là các node.
Khi người dùng bắt đầu một giao dịch, chẳng hạn như gửi một lượng tiền mã hoá nhất định cho người dùng khác, giao dịch đó sẽ được phát lên mạng. Mỗi node xác thực giao dịch bằng cách xác minh chữ ký số và dữ liệu giao dịch khác. Sau khi giao dịch được xác minh, nó sẽ được thêm vào một khối cùng với các giao dịch đã được xác minh khác. Các khối được liên kết với nhau bằng các phương pháp mật mã, tạo thành blockchain. Quá trình xác minh các giao dịch và thêm chúng vào blockchain được thực hiện thông qua cơ chế đồng thuận (consensus mechanism) , một bộ quy tắc chi phối cách các node trên mạng đi đến thỏa thuận về trạng thái của blockchain và tính hợp lệ của giao dịch.
Mật mã (Cryptography) là chìa khóa để blockchain duy trì hồ sơ giao dịch an toàn, minh bạch và chống giả mạo. Ví dụ: Băm (Hashing) là một phương pháp mật mã quan trọng được sử dụng trong các blockchain. Đó là một quy trình mã hóa chuyển đổi đầu vào có kích thước bất kỳ thành một chuỗi ký tự có kích thước cố định. Các hàm băm được sử dụng trong các blockchain thường có khả năng chống va chạm (collision resitant), nghĩa là tỷ lệ tìm thấy hai phần dữ liệu tạo ra cùng một đầu ra là rất nhỏ. Một tính năng khác được gọi là hiệu ứng tuyết lở (avalanche effect), đề cập đến hiện tượng bất kỳ thay đổi nhỏ nào trong dữ liệu đầu vào sẽ tạo ra kết quả đầu ra khác biệt đáng kể. Mỗi khối trong blockchain chứa chuỗi băm của khối trước đó một cách an toàn, thiết lập một blockchain mạnh mẽ. Bất kỳ ai muốn thay đổi một khối sẽ cần phải sửa đổi tất cả các khối tiếp theo, một nhiệm vụ không chỉ thách thức về mặt kỹ thuật mà còn rất tốn kém.
Một phương pháp mật mã khác được sử dụng rộng rãi trong blockchain là mật mã khóa công khai (public-key cryptography). Còn được gọi là mật mã bất đối xứng (asymmetric cryptography), nó giúp thiết lập các giao dịch an toàn và có thể kiểm chứng giữa những người dùng. Mỗi người tham gia có một cặp khóa duy nhất: khóa riêng tư ( a private key) mà họ giữ bí mật và khóa công khai (a public key) được chia sẻ công khai. Khi người dùng bắt đầu một giao dịch, họ sẽ ký giao dịch đó bằng khóa riêng tư của mình, tạo chữ ký số (Digital signature). Sau đó, những người dùng khác trong mạng có thể xác minh tính xác thực của giao dịch bằng cách áp dụng khóa công khai của người gửi cho chữ ký số. Cách tiếp cận này đảm bảo các giao dịch an toàn vì chỉ chủ sở hữu hợp pháp của khóa riêng tư mới có thể ủy quyền giao dịch nhưng mọi người đều có thể xác minh chữ ký bằng khóa công khai. Để dễ hình dung, Khoá riêng tư chính là private Key của ví và Khoá công khai là địa chỉ ví, thường hiển thị dưới dạng các chuỗi kí tự dài.
Qua bài viết ngắn trên, chúng ta đã tìm hiểu Blockchain là gì, Blockchain hoạt động như thế nào. Bài viết có tham khảo từ Binance Academy và Topdev.vn. Trong phần tiếp theo sẽ trình bày những đặc tính vượt trội của Blockchain và ứng dụng trong cuộc sống. Mời các bạn đón đọc.