Blockchain (chuỗi khối)

Blockchain là một cách duy trì cơ sở dữ liệu dùng chung mà nhiều bên tham gia độc lập cùng lưu trữ và kiểm tra đồng thời. Các bản ghi được gom thành từng khối, và các khối nối tiếp nhau thành một chuỗi, đó cũng là nguồn gốc của cái tên “chuỗi khối”. Ý tưởng cốt lõi là bạn không cần một quản trị viên trung tâm để tin tưởng vào dữ liệu: mọi người đều tuân theo cùng một bộ quy tắc kiểm tra, và các quy tắc đó được tích hợp sẵn trong phần mềm.

Một ví dụ dễ hình dung

Hãy tưởng tượng một cuốn sổ ghi chép, và mỗi thành viên trong nhóm đều có một bản riêng. Khi ai đó thêm một dòng, những người khác đối chiếu nó với quy tắc chung rồi cũng chép vào sổ của mình. Nếu một người lén sửa một dòng cũ trong bản của họ, điều đó sẽ lộ ra ngay, vì cuốn sổ ấy không còn khớp với sổ của những người khác.

Blockchain hoạt động theo cách tương tự. Những cuốn sổ ở đây là các máy tính được gọi là node (nút mạng), còn việc kiểm tra được thực hiện bằng mật mã học và toán học thay vì bằng tay.

Bên trong một khối có gì

Mỗi khối thường chứa:

Danh sách giao dịch, chẳng hạn các lần chuyển coin giữa các địa chỉ.
Dấu thời gian cho biết khối được tạo ra vào khoảng lúc nào.
Mã băm của khối trước, giống như một dấu vân tay của khối liền trước nó.
Dữ liệu kỹ thuật mà cơ chế đồng thuận sử dụng.

Hash (mã băm) là kết quả của một hàm toán học đặc biệt, biến bất kỳ dữ liệu đầu vào nào thành một chuỗi ký tự có độ dài cố định. Chỉ cần thay đổi một ký tự của đầu vào, mã băm sẽ ra hoàn toàn khác. Trên thực tế, không thể đoán trước một mã băm.

Vì sao lịch sử khó bị viết lại

Vì mỗi khối lưu mã băm của khối trước nó, tất cả các khối đều gắn chặt với nhau. Nếu ai đó sửa một giao dịch trong một khối cũ, mã băm của khối đó sẽ thay đổi. Khi ấy khối tiếp theo sẽ trỏ tới một mã băm không còn khớp, và chuỗi bị đứt. Để bản giả mạo trông hợp lệ, kẻ tấn công phải làm lại toàn bộ các khối phía sau, và phải làm nhanh hơn tốc độ phần còn lại của mạng lưới tiếp tục thêm khối mới.

Trên các mạng lưới lớn, việc này đòi hỏi nguồn lực khổng lồ. Đó là lý do các bản ghi nằm sâu trong chuỗi được coi là gần như vĩnh viễn.

Mạng lưới đạt đồng thuận như thế nào

Hàng nghìn người tham gia độc lập cần cùng đi đến một phiên bản lịch sử duy nhất. Bộ quy tắc giúp họ thống nhất được gọi là cơ chế đồng thuận. Hai cơ chế nổi tiếng nhất là:

Proof of Work (bằng chứng công việc). Những người tham gia gọi là thợ đào thực hiện các phép tính nặng, và ai tìm ra lời giải hợp lệ trước sẽ được thêm khối tiếp theo. Bitcoin sử dụng cách này.
Proof of Stake (bằng chứng cổ phần). Các khối được đề xuất và xác nhận bởi những trình xác thực (validator) khóa coin của chính mình làm tài sản đảm bảo. Nếu hành xử gian lận, họ có thể mất một phần số coin đã stake. Ethereum đã chuyển sang mô hình này.

Cả hai cách đều hướng tới cùng một mục tiêu: khiến việc gian lận tốn kém hơn việc chơi đúng luật.

Blockchain công khai và blockchain riêng tư

Blockchain công khai, như Bitcoin và Ethereum, mở cho tất cả mọi người. Bạn có thể chạy một node, gửi giao dịch hoặc xem toàn bộ lịch sử.
Blockchain riêng tư hay blockchain cần cấp phép (permissioned) chỉ dành cho những người tham gia được một tổ chức phê duyệt. Chúng gần với cơ sở dữ liệu truyền thống hơn, kèm thêm một số đảm bảo về lưu trữ bản ghi.

Khi nói về tiền điện tử, người ta thường muốn nói đến blockchain công khai.

Còn gì chạy trên blockchain

Tiền kỹ thuật số là ứng dụng đầu tiên. Về sau xuất hiện những mạng lưới có thể chạy hợp đồng thông minh, tức các chương trình tự động thực thi theo những quy tắc định sẵn. Hợp đồng thông minh là nền tảng của tài chính phi tập trung (DeFi), NFT, stablecoin và nhiều dịch vụ khác.

Hạn chế

Blockchain cũng có những đánh đổi:

Tốc độ và thông lượng. Mạng lưới công khai xử lý ít giao dịch hơn các hệ thống thanh toán tập trung. Giải pháp Layer 2 là một trong những hướng ngành đang thử để khắc phục điều này.
Phí. Khi mạng lưới bận, chi phí giao dịch có thể tăng đáng kể.
Không thể đảo ngược. Một giao dịch gửi nhầm thường không thể hoàn tác.
Minh bạch. Mọi thứ đều hiển thị với tất cả mọi người, điều không phải lúc nào cũng tốt cho quyền riêng tư.
Rác vào thì rác ra. Blockchain đảm bảo rằng bản ghi không bị sửa đổi, chứ không đảm bảo thông tin ban đầu là đúng sự thật.

Những điểm chính

Blockchain là cơ sở dữ liệu dùng chung, được nhiều bên tham gia độc lập duy trì và kiểm tra.
Các khối được liên kết với nhau bằng mã băm, khiến việc sửa bản ghi cũ trở nên cực kỳ khó khăn.
Mạng lưới thống nhất về lịch sử thông qua cơ chế đồng thuận như Proof of Work hoặc Proof of Stake.
Blockchain không chỉ hỗ trợ tiền điện tử mà còn cả hợp đồng thông minh và các ứng dụng xây dựng trên đó.