Blockchain là gì ? Lịch sử hình thành Blockchain

Blockchain (chuỗi khối) là công nghệ cơ bản đằng sau tiền điện tử. Nó cho phép mọi khách hàng trong mạng lưới đạt được sự đồng thuận mà không cần phải tin tưởng lẫn nhau.

1. Blockchain là gì ?

Ý tưởng về Công nghệ Blockchain được đưa ra lần đầu vào đầu năm 1991. Blockchain chỉ là một cơ sở dữ liệu chỉ có thể tăng lên có nghĩa là bạn chỉ có thể thêm thông tin – bạn không thể chọn một ô và xóa dữ liệu đã có sẵn ở đó, hoặc chỉnh sửa nó theo bất kỳ cách nào.

Trong đó mỗi bộ dữ liệu thêm vào (gọi là một block hay là “khối”) cơ sở dữ liệu sẽ có liên kết mật mã học với khối trước. Nói một dễ hiểu thì mỗi bộ dữ liệu trong một block phải có chung một chữ ký kỹ thuật số (hash) so với khối trước.

Vì các block được liên kết với nhau, tập hợp của chúng sẽ kết nối với nhau thành một chuỗi các khối. Hay như người ta thường gọi là blockchain – chuỗi khối.

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 đó (Previous Hash):

• Data: Các bản ghi dữ liệu đã được xác thực của mỗi giao dịch đã được bảo vệ bằng thuật toán đồng thuận mã hóa tùy thuộc vào từng blockchain khác nhau.
• Hash: Mã Hash còn được gọi hàm băm của một 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 còn được dùng để xác định vị trí các khối trong một blockchain
• Previous Hash: là Mã Hash của một block trước, được dùng để xác nhận các khối sắp xếp thứ tự với nhau, khối nào trước và khối nào sau sau đó kết nối chúng với nhau.

Hai nhà khoa học là Stuart Haber và W. Scott Stornetta đã đưa ra một cách tính toán về việc đánh dấu thời gian các tài liệu kỹ thuật số để giao dịch đó không thể bị lùi ngày về trước hoặc giả mạo các giao dịch lừa đảo

Theo như tài liệu công bố thì hệ thống này sử dụng công nghệ của một chuỗi khối được bảo mật bằng mật mã bất kì để lưu trữ các dữ liệu có sẵn đã được xác định một mốc thời gian cụ thể.

Vào 1992, Merkle Trees lần đầu tiên được người ta đưa vào để kết hợp và giúp nó hoạt động hiệu quả hơn nhờ việc cho phép một dữ liệu được thu thập thành một khối.

Tuy nhiên, công nghệ này đã không được sử dụng và bằng sáng chế đã bị mất hiệu lực trong năm 2004, bốn năm trước khi Bitcoin được ra đời.

2. 6 tính chất của công nghệ Blockchain

Vì Blockchain ra đời để giải quyết các hạn chế trong hệ thống giao dịch thông thường, do đó, Blockchain sẽ có các tính chất sau:

• Tính phi tập trung (Decentralized)
• Tính phân tán (Distributed)
• Không thể thay đổi
• Tính bảo mật
• Tính minh bạch
• Tích hợp Smart contract

3. Thuật toán đồng thuận Blockchain

Thuật toán đồng thuận Blockchain là sự đồng ý xác thực thông tin trong một khối thông qua tính toán bởi sức mạnh máy tính, nó chính xác là sự đồng thuận của đa số các node ở trong mạng lưới và cho phép ghi lại thông tin giao dịch vào trong Blockchain.

Nếu có sự thay đổi bất kỳ nào của một block trong mạng lưới. Dữ liệu này được so sánh với dữ liệu của các khối khác. Nếu có sự khác biệt thì block sẽ không cho phép dữ liệu ấy được lưu trữ lại vào bên trong Blockchain.

Đó là cách Blockchain được sử dụng để chống lại sự thay đổi dữ liệu không minh bạc, bị kiểm soát bởi bên thứ 3. Vì vậy, một khi dữ được đã được xác thực, chúng sẽ không có cách nào để truy cập và thay đổi, đảm được tính minh bạch và không tin cậy của Blockchain

• Proof of Work (PoW): là bằng chứng công việc. Đây là cơ chế đồng thuận đầu tiên được Satoshi Nakamoto phát triển với Bitcoin (BTC) sau này là Ethereum (ETH) cùng các dự án tương tự sau này.
• Proof of Stake (PoS): là bằng chứng cổ phần. Cơ chế đồng thuận này sẽ không có các miner thợ đào như PoW. Các dự án sử dụng cơ chế này: Cosmos (ATOM), Binance Coin (BNB), Ontology (ONT),v.v.
• Delegated Proof of Stake (DPoS): là bằng chứng ủy quyền cổ phần. Thay vì phải stake token để xác thực giao dịch như PoS, thì các holder token sẽ tiến hành bỏ phiếu cho một nhóm bất kỳ được chọn để thực hiện vai trò xác nhận các giao dịch. Các dự án sử dụng thuật toán DPoS thường thấy là: EOS (EOS), LISK (LSK), ICON (ICX), Cybermiles (CMT),v.v.
• Byzantine Fault Tolerance (BFT): là thuật toán đồng thuận chống gian lận trên Blockchain. Thuật toán này cho phép những người thực hiện xác minh quản lý mỗi trạng thái của một chuỗi, đồng thời chia sẻ các thông điệp với một chuỗi khác để có được những bản ghi giao dịch chính xác và đảm bảo sự trung thực. Các dự án sử dụng thuật toán BFT là: NEO (NEO), Ripple (XPR), Stellar (XLM),v.v.
• Proof of Authority (PoA): là thuật toán đồng thuận dựa trên danh tiếng của người xác thực khối có thể là thợ đào hay các tổ chức lớn. Những người xác thực các khối sẽ không được dựa trên số lượng coin họ hold, mà dựa trên chính danh tiếng của chính mình. Các dự án tiêu biểu sử dụng thuật toán BFT là: MakerDAO (xDAI), ZINC (ZINC),v.v.
• Proof of Weight (PoWeight): là thuật toán đồng thuận Base theo thuật toán đồng thuận của Algorand. Thuật toán PoWeight tương tự với thuật toán PoS là cũng dựa trên số lượng token mà một holder nắm giữ trong mạng nhưng nó sẽ tính phần trăm xác suất tạo được ra block tiếp theo kèm với một vài giá trị khác được sử dụng. Các dự án sử dụng thuật toán PoWeight thường thấy là: Algorand (ALGO), Filecoin (FIL),v.v.
• Proof of History (PoH): là thuật toán đồng thuận xác minh thứ tự và thời gian giữa các giao dịch. Cơ chế này được xây dựng để giải quyết vấn đề về thời gian trong các mạng lưới blockchain phi tập trung không có cùng mốc thời gian. Các dự án tiêu biểu sử dụng thuật toán PoH là: Solana (SOL),v.v.
• Proof of Reputation (PoR): là cơ chế đồng thuận dựa trên độ uy tín được tạo ra qua thời gian của các bên tham gia để dùy trì và giữ cho mạng lưới blockchain được an toàn. Một người hay một thợ đào tham gia xác thực block phải có đủ uy tín, để nếu họ cố tình gian lận thì uy tín của họ sẽ bị ảnh hưởng điều đó sẽ ảnh hưởng đến lợi nhuận của họ. Các dự án tiêu biểu sử dụng thuật toán PoR là: GoChain Coin (GO),v.v.

Proof of Work có thể tái sử dụng

Vào năm 2004, Hal Finney (Harold Thomas Finney II) là một computer scientist ( nhà khoa học máy tính), đã giới thiệu một hệ thống gọi là RPoW. Hệ thống này hoạt động thông qua việc nhận một Hashcash (là nguyên lý Proof-of-Work đầu tiên cũng dựa trên tính chất một chiều của hash function hay còn gọi là hàm băm, vì vậy không thể trao đổi hoặc thay thế được). Và nó tạo ra một dạng token được xác nhận bởi chữ ký RSA có thể giao dịch từ người này sang người khác.

RPoW đã giải quyết được vấn đề về nhu cầu chi tiêu tăng cao thông qua việc lưu trữ quyền sở hữu mã token đã được đăng ký trên một máy chủ và được thiết kế để cho phép người dùng trên toàn thế giới xác minh tính minh bạch và tính toàn vẹn của giao dịch đó trong thời gian thực.

RPoW có thể được coi là một phiên bản nguyên mẫu ban đầu và một khởi đầu đáng chú ý trong lịch sử của tiền điện tử.

4. Các phiên bản công nghệ Blockchain

Công nghệ Blockchain 1.0 – Tiền tệ

Đây là phiên bản đầu tiên được ra mắt của công nghệ blockchain. Nhờ vào việc áp dụng công nghệ Distributed Ledger Technology (sổ cái phân tán phi tập trung) mà các giao dịch thực hiện trên Blockchain được lưu trữ và xử lí nhanh chóng và minh bạch nhờ vào đặc tính cơ bản của Blockchain

Ví dụ điển hình 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 cũng như sứ mệnh của nó đến thế giới thực tiễn

Công nghệ Blockchain 2.0 – Smart Contract

Là phiên bản 2.0 của công nghệ blockchain. Với việc tích hợp hợp Smart Contract trong các giao dịch trên Blockchain sẽ hoàn toàn được tự động hóa bởi máy tính và giúp giảm mạnh các chi phí xác thực mạng lưới, chống gian lận, vận hành giữa các node trơn tru cũng đồng thời tăng tính minh bạch của mọi giao dịch

Công nghệ Blockchain 3.0 – Ứng dụng phi tập trung

DApp – Decentralized Application (Ứng dụng phi tập trung) là các ứng dụng hay các giao thức được kết hợp các Smart Contract được triển khai trên các blockchain một cách phân tán, trên các kho lưu trữ phi tập trung và có thể được viết bằng bất kỳ ngôn ngữ nào tùy thuộc vào mỗi blockchain đó hỗ trợ ngôn ngữ lập trình

Hầu hết mã nguồn của Dapps 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 hiện nay đang sử dụng. Đối với phiên bản này sẽ áp dụng tất cả những công nghệ và ứng dụng từ phiên 1.0 đến 3.0 vào các quá trình kinh doanh sản xuất trong đời sống thực tiễn của con người.

Sử dụng các tính khả thi, linh hoạt, minh bạch và ổn định blockchain để áp dụng cho nhiều ngành nghề truyền thống, giúp giải quyết các vấn đề mà con người hiện này vẫn gặp.

5. Bitcoin Network

Vào cuối năm 2008, một Whitepaper lần đầu tiên được xuất bản và giới thiệu về Bitcoin – một hệ thống tiền kỹ thuật số Peer-to-Peer (P2P) ngang hàng và phi tập trung. Whitepaper này đã được đăng lên một danh sách gửi thư mật mã của một người hoặc một nhóm ẩn danh và sử dụng cái tên Satoshi Nakamoto.

Dựa trên Thuật toán công việc HashCash, việc bảo vệ các giao dịch trong Bitcoin lại được thực hiện và duy trì bởi một giao thức ngang hàng phi tập trung để theo dõi và xác minh các giao dịch.

Nói tóm lại, Bitcoin được “khai thác” để nhận tiền thưởng bằng cách sử dụng cơ chế proof-of-work của các công cụ khai thác như máy đào và sau đó được xác minh bởi các nodes phi tập trung trong mạng lưới

Vào ngày 3 tháng 1 năm 2009, Bitcoin đã xuất hiện lần đầu tiên khi khối đầu tiên trong mạng lưới Bitcoin được Satoshi Nakamoto khai thác, giá trị phần thưởng lúc đó là 50 bitcoin.

Trong khi đó, giao dịch Bitcoin đầu tiên trên thế giới là vào ngày 12/1/2009, Satoshi Nakamoto đã chuyển 10btc cho Hal Finney, người đầu tiên sở hữu và chấp nhận bitcoin sau Satoshi Nakamoto.

6. Ethereum Network

Vào năm 2013, Vitalik Buterin, một lập trình viên người Nga và là cha đẻ của Blockchain Ethereum ngày nay đã tuyên bố rằng Bitcoin cần một ngôn ngữ mật mã để tạo nên các Dapps (ứng dụng phi tập trung).

Mặc dù bị phản đối từ cộng đồng, nhưng Vitalik đã phát triển một nền tảng máy tính phân tán dựa trên blockchain mới có chức năng mật mã và ngôn ngữ lập trình được được gọi SmartContract. Điều đó tạo nên một mạng lưới Ethereum phát triển mạnh mẽ tạo sở nền tảng xây dựng nên các Dapps

Hợp đồng thông minh là các chương trình hoặc mật mã được triển khai và thực thi trên Ethereum, chúng có thể được sử dụng để thực hiện giao dịch nếu đáp ứng một số điều kiện nhất định. Hợp đồng thông minh được viết bằng các ngôn ngữ lập trình cụ thể và được biên dịch thành mã byte, một máy ảo phi tập trung, được gọi là Máy ảo Ethereum (EVM) sau đó có thể đọc và thực hiện được.

Ether là tên gọi của đồng tiền điện tử của Ethereum. Ether có thể được trao đổi và chuyển từ tài khoản này sang tài khoản khác. Nó còn được sử dụng để thanh toán các khoản phí cho công suất tính toán được sử dụng khi thực hiện các hợp đồng thông minh.

7. Ứng dụng vào thực tiễn

Ngày nay, công nghệ blockchain đã và đang đạt được rất nhiều sự chú ý chính và đã được sử dụng trong nhiều ứng dụng, không chỉ trong lĩnh vực tiền điện tử mà còn trong các lĩnh vực truyền thống khác như Ngân hàng, Chuyển giao tài sản, Hợp đồng thông minh, Giám sát chuỗi cung ứng, Y tế, Giải trí và Truyền thông,

8. Tổng kết

Như vậy các kiến thức cơ bản về blockchain được XGems mang đến các bạn, hiểu được blockchain bạn có thể tự tin tham gia và đầu tư trong thị trường Crypto.