Blockchain là gì, công nghệ Blockchain được ứng dụng như thế nào?

1. Blockchain là gì?

Blockchain là từ được ghép bởi 2 từ block và chain tức khối và chuỗi. Khi một khối được hình thành, nó sẽ được gắn vào khối trước đó, khối trước đó được gắn vào khối trước nữa, cho đến khối đầu tiên (genesis block), từ đó thì chúng tạo thành một chuỗi.

Mỗi khối thông tin đều chứa thông tin về thời gian khởi tạo và được liên kết tới khối trước đó, kèm một mã thời gian và dữ liệu cho phép truyền tải một cách an toàn dựa trên chức năng mã hóa hash vô cùng phức tạp (hash function). Blockchain được thiết kế để chống lại việc thay đổi của dữ liệu, từ khi hình thành các khối chuỗi này tương tự như cuốn sổ cái kế toán của một công ty, nơi mà thông tin giao dịch được giám sát chặt chẽ và ghi nhận trên hệ thống mạng ngang hàng. 

Có thể hiểu một cách tóm tắt blockchain chính là sổ cái (Distributed Ledger Technology), lưu trữ lại tất cả các giao dịch từng xảy ra trong các khối sắp xếp theo thứ tự thời gian. Với ngân hàng truyền thống, sổ cái này thuộc về ngân hàng, và chỉ có ngân hàng mới có thể truy cập vào đó (private). Trong blockchain, sổ cái này không thuộc quyền sở hữu của bất kỳ ai, và ai cũng có thể truy cập (public) và duy trì nó. Những thợ đào (miner), chính là người xử lý những giao dịch, bỏ chúng vào khối, và sau đó là ghép các khối vào chuỗi.

2. Lịch sử của Blockchain

Mật mã học là nền tảng cốt lõi của Blockchain. Mật mã học đã trải qua quá trình lịch sử hàng ngàn năm, được sử dụng để bảo vệ nội dung của thông điệp khỏi kẻ thù. Một ví dụ nổi tiếng về mật mã học cổ đại là bản “Mật mã Caesar” (hay còn gọi là Mật Mã Dịch Chuyển). Nhiều nghiên cứu vào giữa những năm 1980 và 1990 đã chỉ ra rằng có thể bảo toàn dữ liệu thông qua quá trình mã hóa, đồng thời kết nối chặt chẽ dữ liệu đó vào chuỗi cùng với các đề xuất lưu hành đồng tiền ảo.

Năm 1982, David Chaum đã viết một bài nghiên cứu có nhan đề Blind Signatures for Untraceable Payments, David Chaum được vinh danh là nhà phát minh tiền ảo và chữ ký mù nhờ bài viết này. Chữ ký mù (blind signature) ẩn nội dung thông điệp trước khi được ký, chữ ký số có thể được xác thực với chữ ký gốc tuy nhiên nội dung vẫn được ẩn. Đây là phiên bản sơ khai của chữ ký mã hóa dùng cho đồng tiền ảo.

Năm 1990, David thành lập DigiCash, tạo nên một loại tiền ảo không thể truy dấu, sử dụng mật mã học, khóa công khai, khóa cá nhân kèm chữ ký. Đến năm 1994, khoản chi điện tử đầu tiên của DigiCash được gửi đi. Tuy nhiên, DigiCash có lẽ đã vượt quá xa so với thời đại vì vào năm 1994, hầu hết mọi người còn không biết về mạng Internet. DigiCash tuyên bố phá sản vào năm 1998 và tài sản bị bán cho công ty công nghệ eCash, một công ty khác chuyên về tiền ảo.

Vào những ngày đầu của mạng Internet, thư quảng cáo tràn lan đã trở thành 1 vấn nạn mà không ai tìm ra giải pháp xử lý. Năm 1997, Adam Black sáng tạo thuật toán "Proof of work" được biết với tên gọi Hashcash để giới hạn thư điện tử quảng cáo tràn lan. Thuật toán này yêu cầu hệ thống gửi một thư điện tử phải xử lý một mảnh ghép tính toán, sau đó đưa đáp án vào tiêu đề thư điện tử. Nhiệm vụ này cần đến nhiều nguồn lực và công suất tính toán, khiến việc gửi thư điện tử quảng cáo tràn lan trở nên đắt đỏ hơn. Mảnh ghép này rất khó giải đối với người gửi nhưng rất dễ để người nhận xác định xem đáp án đúng hay sai, đồng thời lọc các thư quảng cáo không thỏa mãn thuật toán Proof of work này.

Năm 1998, Nick Szabo, đề xuất một loại tiền ảo phi tập trung gọi là Bit Gold. Loại tiền này kết hợp chặt chẽ với thuật toán Proof of work cùng một mạng máy tính chấp nhận các bằng chứng xử lý hợp lệ rồi tích hợp vào mảnh ghép gắn nhãn thời gian tiếp sau. Tuy nhiên, Bit Gold không bao giờ trở thành một đồng tiền chân chính và chỉ tồn tại trong lý thuyết, dù vậy nó được coi là đã cung cấp những điều kiện thuận lợi để sau này công nghệ Blockchain và Bitcoin ra đời.

Vào năm 1998, Wei Dai xuất bản bài viết với nhan đề "B-money, an Anonymous, Distributed Electronic Cash System". Bài viết đã đưa ra những nền tảng cho tiền kỹ thuật số, bao gồm Bitcoin; sau này, bài viết được Satoshi Nakamoto nhắc đến trong bài về Bitcoin.

Trong bài viết của Wei Dai, ông tuyên bố rằng hệ thống tiền ảo cần những chức năng sau đây:

• Một lượng lớn hoạt động tính toán và bằng chứng của hoạt động đó.
• Phần thưởng được phân chia cho hoạt động tính toán đã hoàn thành.
• Sổ cái nhóm tập thể được tất cả các thành viên xác thực và cập nhật.
• Các khoản chuyển giao quỹ được hoàn thiện trong sổ cái nhóm tập thể và xác thực bằng Mã hóa sử dụng hàm băm.
• Mọi chuyển giao được xác nhận bằng chữ ký điện tử sử dụng mật mã khóa công khai và được mạng lưới xác minh.

Cùng với nhiều chuyên đề học thuật được xuất bản, tác phẩm này đã đặt nền móng cho Bitcoin và Blockchain trong suốt những năm 1980 tới những năm 2000.

Vào năm 2008, Satoshi Nakamoto được coi là bút danh của tác giả đăng một bài luận trên mạng Internet với nhan đề "Bitcoin: A peer-to-peer Electronic Cash System". Bài viết này đưa ra kiến thức tổng quan về sự hình thành Bitcoin và khối các giao dịch kết nối trong chuỗi. Bài viết không sử dụng trực tiếp thuật ngữ “Blockchain” khi đề cập đến phương thức này.

Năm 2009, Bitcoin vượt ra khỏi khuôn khổ 1 ý tưởng trên văn bản học thuật khi Satoshi Nakamoto thiết lập mạng lưới Bitcoin cùng với Blockchain đầu tiên. Blockchain lần đầu tiên được đề cập đến với cụm từ rời rạc “Block chain” trong mã nguồn nguyên thủy cho Bitcoin. Blockchain đầu tiên này là đặc điểm cốt lõi của Bitcoin, ngăn chặn được tình trạng giao dịch lặp chi và hoạt động với vai trò sổ cái công khai phân tán cho tất cả các giao dịch trên mạng lưới Bitcoin. Satoshi Nakamoto được công nhận là người khai thác khối đầu tiên trên mạng lưới Bitcoin, hay còn gọi là “khối nguyên thủy”. Những từ “block” và “chain” được sử dụng riêng biệt với Bitcoin và ngay cả khi chúng có liên quan đến nhau. Mãi đến nhiều năm sau thuật ngữ Blockchain mới hình thành.

Năm 2015, Blockchain Ethereum ra đời. Sự kiện này đã đưa tiềm năng của công nghệ Blockchain lên tầm cao mới. Mạng lưới Ethereum cho phép các ứng dụng phi tập trung chạy trên một Blockchain cùng với giao thức hợp đồng thông minh "smart contract". Các hợp đồng thông minh và những ứng dụng phi tập trung được nhiều người nhận định là tương lai của công nghệ Blockchain, thường được gọi là Blockchain 2.0.

3. Tìm hiểu về công nghệ Blockchain

Không ít người hiện giờ đang tò mò cơn sốt tiền điện tử (cryptocurrency) vẫn sôi sục bấy lâu nay. Bạn có khi nào thắc mắc tại sao những thứ tài sản online như bitcoi, ethereum.., lại  có sức hút khủng khiếp đến thế.

Blockchain sở hữu tính năng vô cùng đặc biệt đó là việc truyền tải dữ liệu không đòi hỏi một trung gian để xác nhận thông tin. Hệ thống Blockchain tồn tại rất nhiều nút độc lập có khả năng xác thực thông tin mà không đòi hỏi “dấu hiệu của niềm tin”. Thông tin trong Blockchain không thể bị thay đổi và chỉ được bổ sung thêm khi có sự đồng thuận của tất cả các nút trong hệ thống. Đây là một hệ thống bảo mật an toàn cao trước khả năng bị đánh cắp dữ liệu. Ngay cả khi một phần của hệ thống Blockchain sụp đổ, những máy tính và các nút khác sẽ tiếp tục bảo vệ thông tin và giữ cho mạng lưới tiếp tục hoạt động.

Công nghệ Blockchain có thể nói là sự kết hợp giữa 3 loại công nghệ bên dưới:

 - Mật mã học: Sử dụng public key và hàm hash function để đảm bảo tính minh bạch, toàn vẹn và riêng tư.

- Mạng ngang hàng: Mỗi một nút trong mạng được xem như một client và cũng là server để lưu trữ bản sao ứng dụng.

- Lý thuyết trò chơi: Tất cả các nút tham gia vào hệ thống đều phải tuân thủ luật chơi đồng thuận (PoW, PoS…) và được thúc đẩy bởi động lực kinh tế.

Trên góc độ business có thể gọi là một sổ cái kế toán, hay một cơ sở dữ liệu chứa đựng tài sản, hay một cấu trúc dữ liệu, mà dùng để ghi chép lại lịch sử tài sản giữa các thành viên trong hệ thống mạng ngang hàng.

Trên góc độ kỹ thuật đó là một phương thức bất biến để lưu trữ lịch sử các giao dịch tài sản.

Trên góc độ xã hội đó là một hiện tượng, mà dùng để thiết lập niềm tin bằng quy tắc đồng thuận giữa các thành viên trong một hệ thống phân cấp.

Blockchain khai sinh ra tiền điện tử, nhưng tiền điện tử không phải là tất cả những gì mà Blockchain có thể tạo ra, nó còn được ứng dụng vào các ngành như ngành vận tải biển, ngành ngân hàng, ngành tạp hóa, ngành luật pháp…Và được coi là một trong những phát minh tuyệt vời nhất trong nhiều thập kỷ trở lại đây.

Hệ thống Blockchain chia thành 3 loại chính

 Public: Bất kỳ ai cũng có quyền đọc và ghi dữ liệu trên Blockchain. Quá trình xác thực giao dịch trên Blockchain này đòi hỏi phải có hàng nghìn hay hàng vạn nút tham gia. Do đó để tấn công vào hệ thống Blockchain này là điều bất khả thi vì chi phi khá cao. Ví dụ: Bitcoin, Ethereum…

Private: Người dùng chỉ được quyền đọc dữ liệu, không có quyền ghi vì điều này thuộc về bên tổ chức thứ ba tuyệt đối tin cậy. Tổ chức này có thể hoặc không cho phép người dùng đọc dữ liệu trong một số trường hợp. Bên thứ ba toàn quyền quyết định mọi thay đổi trên Blockchain. Vì đây là một Private Blockchain, cho nên thời gian xác nhận giao dịch khá nhanh vì chỉ cần một lượng nhỏ thiết bị tham gia xác thực giao dịch. Ví dụ: Ripple là một dạng Private Blockchain, hệ thống này cho phép 20% các nút là gian dối và chỉ cần 80% còn lại hoạt động ổn định là được.

Permissioned: Hay còn gọi là Consortium, một dạng của Private nhưng bổ sung thêm một số tính năng nhất định, kết hợp giữa “niềm tin” khi tham gia vào Public và “niềm tin tuyệt đối” khi tham gia vào Private. Ví dụ: Các ngân hàng hay tổ chức tài chính liên doanh sẽ sử dụng Blockchain cho riêng mình.

Các phiên bản của công nghệ Blockchain

•  Công nghệ Blockchain 1.0

Tiền tệ và Thanh toán: Ứng dụng chính của phiên bản này là tiền mã hoá: bao gồm việc chuyển đổi tiền tệ, kiều hối và tạo lập hệ thống thanh toán kỹ thuật số. Đây cũng là lĩnh vực quen thuộc với chúng ta nhất mà đôi khi khá nhiều người lầm tưởng Bitcoin và Blockchain là một.

• Công nghệ Blockchain 2.0

Tài chính và Thị trường: Ứng dụng xử lý tài chính và ngân hàng: mở rộng quy mô của Blockchain, đưa vào các ứng dụng tài chính và thị trường. Các tài sản bao gồm cổ phiếu, chi phiếu, nợ, quyền sở hữu và bất kỳ điều gì có liên quan đến thỏa thuận hay hợp đồng.

• Công nghệ Blockchain 3.0

Thiết kế và Giám sát hoạt động:  Đưa Blockchain vượt khỏi biên giới tài chính, và đi vào các lĩnh vực như giáo dục, chính phủ, y tế và nghệ thuật..

Blockchain 3.0 là một nền tảng được nâng cấp từ Blockchain cũ (1.0 + 2.0) với một loạt các tính năng bổ sung, bao gồm:

Dữ liệu: Dữ liệu được mã hóa trên khối tích hợp từ phiên bản Blockchain 1.0

Hợp đồng thông minh: Tích hợp tính năng hợp đồng thông minh từ Blockchain 2.0

Cloud Node: Các tập lệnh được triển khai trong nền tảng Đám mây. Các đối tác bao gồm: Amazon, Microsoft, Google và các nhà cung cấp dịch vụ có quy mô lớn khác trên thế giới.

Blocklet: Kiến trúc mới của mạng máy tính khi hoạt động mà không cần máy chủ truy cập. Mô hình này cho phép máy tính của người dùng tham gia vào hệ thống Blockchain có thể làm việc cùng nhau ở cấp độ ngang hàng.

Theo đó, công nghệ Blockchain 3.0 có thể khắc phục những hạn chế của nền tảng cũ. Hơn nữa, Blockchain 3.0 cung cấp cho người dùng các tính năng thân thiện và khả năng xây dựng blockchain tùy chỉnh của riêng họ. Blockchain 3.0 mang con người đến với thế giới công nghệ kỹ thuật số một cách tốt hơn

• Công nghệ Blockchain 4.0

Công nghệ Blockchain 4.0 là phiên bản Blockchain mới nhất hiện nay. Nó cung cấp một môi trường định hướng doanh nghiệp. Phục vụ việc tạo và chạy các ứng dụng, khẳng định vị trí hàng đầu của công nghệ Blockchain trong đời sống. Tới đây, công nghệ Blockchain 4.0. Hứa hẹn sẽ tiếp nối các thế hệ trước nó, tiếp tục phát triển khả năng tích hợp. Hỗ trợ các ứng dụng nhưng với trải nghiệp mượt mà, đồng thời giữ được những lợi thế vốn có của Blockchain như bảo mất và tính bất biến.

4. Các đặc điểm nổi bật của Blockchain

Blockchain có các đặc điểm nổi bật sau:

• Không thể làm giả, không thể phá hủy các chuỗi Blockchain:theo như lý thuyết 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.

5. Blockchain hoạt động như thế nào

Ứng dụng được biết đến và thảo luận nhiều nhất về công nghệ Blockchain chính là đồng tiền điện tử. Bitcoin là một đơn vị tiền tệ kỹ thuật số với mã là BTC, cũng giống như đô la Mỹ bản thân nó không mang giá trị, nó chỉ có giá trị bởi vì có một cộng đồng đồng ý sử dụng nó làm đơn vị giao dịch hàng hóa và dịch vụ.

Để theo dõi số lượng Bitcoin mà mỗi người sở hữu trong các tài khoản nhất định và theo dõi các giao dịch phát sinh từ đó thì chúng ta cần đến một cuốn sổ kế toán, trong trường hợp này nó chính là Blockchain và đây thực tế là một tệp kỹ thuật số theo dõi tất cả các giao dịch Bitcoin.

Tệp sổ cái này không được lưu trữ trong một máy chủ trung tâm, như trong một ngân hàng hoặc trong một trung tâm dữ liệu mà ngược lại nó được phân phối trên toàn thế giới thông qua một mạng lưới các máy tính ngang hàng với vai trò lưu trữ dữ liệu và thực thi các tính toán. Mỗi máy tính này đại diện cho một “nút” của mạng lưới Blockchain và mỗi nút đều có một bản sao của tệp sổ cái này.

Ví dụ về giao thức chuyển tiền điện tử

Nếu David muốn gửi Bitcoin cho Sandra, anh ta sẽ phát một thông báo tới mạng lưới và cho biết số lượng Bitcoin trong tài khoản của mình sẽ giảm 5 BTC và số lượng Bitcoin trong tài khoản của Sandra sẽ tăng lên tương ứng. Mỗi nút trong mạng sau đó sẽ nhận được thông báo này và ánh sạ giao dịch được yêu cầu vào bản sao sổ cái kế toán của họ, và theo đó số dư tài khoản của cả hai bên đều được cập nhật.

Nguyên lý mã hoá

Trên thực tế, cuốn sổ cái luôn được duy trì bởi các máy tính trong mạng ngang hàng được kết nối với nhau. Vì thế, nó sẽ có một số điểm khác biệt:

• Trong hệ thống ngân hàng, chúng ta chỉ biết các giao dịch và số dư tài khoản của riêng mình thì trên Blockchain của bitcoin bạn có thể xem các giao dịch của tất cả mọi người.​
• Mạng lưới Bitcoin là mạng lưới phân tán không cần bên thứ ba đóng vai trò trung gianxử lý giao dịch.​
• Hệ thống Blockchain được thiết kế theo cách không yêu cầu sự tin cậy và bảo đảm bởi độ tin cậy có được thông qua các hàm mã hóa toán học đặc biệt.​

Để có thể thực hiện các giao dịch trên Blockchain, bạn cần một phần mềm sẽ cho phép bạn lưu trữ và trao đổi các đồng Bitcoin của bạn gọi là ví tiền điện tử. Ví tiền điện tử này sẽ được bảo vệ bằng một phương pháp mã hóa đặc biệt đó là sử dụng một cặp khóa bảo mật duy nhất: khóa riêng tư (private key) và khóa công khai (public key).

Nếu một thông điệp được mã hóa bằng một khóa công khai cụ thể thì chỉ chủ sở hữu của khóa riêng tư là một cặp với khóa công khai này mới có thể giải mã và đọc nội dung thông điệp.

Khi mã hóa một yêu cầu giao dịch bằng khóa riêng tư, có nghĩa là bạn đang tạo ra một chữ ký điện tử được các máy tính trong mạng lưới Blockchain sử dụng để kiểm tra chủ thể gửi và tính xác thực của giao dịch. Chữ ký này là một chuỗi văn bản và là sự kết hợp của yêu cầu giao dịch và khóa riêng tư của bạn.

Nếu một ký tự đơn trong thông điệp yêu cầu giao dịch này bị thay đổi thì chữ ký điện tử sẽ thay đổi theo. Vì thế, hacker khó có thể thay đổi yêu cầu giao dịch của bạn hoặc thay đổi số lượng Bitcoin mà bạn đang gửi.

Để gửi Bitcoin (BTC), bạn cần chứng minh rằng bạn sở hữu khóa riêng tư của một chiếc ví điện tử cụ thể bởi bạn cần sử dụng nó để mã hóa thông điệp yêu cầu giao dịch. Sau khi tin nhắn của bạn đã được gửi đi và được mã hóa thì bạn không cần phải tiết lộ khóa riêng tư của bạn nữa.

Quy tắc của sổ cái

 Mỗi nút trong Blockchain đều đang lưu giữ một bản sao của sổ kế toán. Do vậy, mỗi nút đều biết số dư tài khoản của bạn là bao nhiêu. Hệ thống Blockchain chỉ ghi lại mỗi giao dịch được yêu cầu chứ không hề theo dõi số dư tài khoản của bạn.

Để biết số dư trên ví điện tử của mình thì bạn cần xác thực và xác nhận tất cả các giao dịch đã diễn ra trên mạng lưới mà có liên quan tới ví điện tử của bạn.

Việc xác minh “số dư” này được thực hiện nhờ các tính toán dựa vào liên kết đến các giao dịch trước đó. Nhìn vào hình trên, để gửi 10 BTC cho John, Mary cần tạo yêu cầu giao dịch bao gồm các liên kết đến các giao dịch đã diễn ra trước đó với tổng số dư bằng hoặc vượt quá 10 BTC.

Các liên kết này được xem như là giá trị đầu vào, các nút trong mạng lưới sẽ xác minh xem tổng số tiền của các giao dịch này bằng hoặc vượt quá 10 BTC không. Tất cả điều này được thực hiện tự động trong ví điện tử của Mary và được kiểm tra bởi các nút trên mạng lưới Bitcoin, Mary chỉ gửi một giao dịch 10 bitcoin tới ví của John bằng khóa công khai của John.

Thực tế là các nút sẽ kiểm tra tất cả các giao dịch có liên quan đến ví tiền điện tử bạn sử dụng trước đó để gửi Bitcoin (BTC) thông qua việc tham chiếu các lịch sử giao dịch. Có một bản ghi sẽ lưu trữ số BTC chưa được dùng và được các nút mạng lưu giữ giúp đơn giản hóa và tăng tốc quá trình xác minh. Vì thế, các ví tiền điện tử tránh được tình trạng chi tiêu đúp giao dịch.

Mã nguồn trên mạng lưới Bitcoin là nguồn mở, có nghĩa là bất kỳ ai có máy tính kết nối được internet đều có thể tham gia vào mạng lưới và thực hiện giao dịch.

Tuy nhiên, nếu có bất kỳ một lỗi nào trong mã nguồn được sử dụng để phát thông báo yêu cầu giao dịch thì các Bitcoin liên quan sẽ bị mất vĩnh viễn.

Hãy nhớ rằng, sẽ không có bộ phận hỗ trợ khách hàng hoặc không hề có bất cứ ai có thể giúp bạn khôi phục lại một giao dịch bị mất hoặc quên mật khẩu ví tiền điện tử của bạn vì đây là mạng phân tán. Vì thế, bạn cần phải lưu trữ mật khẩu hoặc khóa riêng tư của ví của bạn cực kỳ cẩn thận và an toàn.

Nguyên lý tạo khối

Các giao dịch sau khi được gửi lên trên mạng lưới Blockchain sẽ được nhóm vào các khối và các giao dịch trong cùng 1 khối (block) được coi là đã xảy ra cùng thời điểm. Các giao dịch chưa được thực hiện trong 1 khối được coi là chưa được xác nhận.

Mỗi nút có thể nhóm các giao dịch với nhau thành một khối và gửi nó vào mạng lưới như một hàm ý cho các khối tiếp theo được gắn vào sau đó. Bất kỳ nút nào cũng có thể tạo ra một khối mới. Vậy, câu hỏi đặt ra là: hệ thống sẽ đồng thuận với khối nào? khối nào sẽ là khối tiếp theo?

Để được thêm vào Blockchain, mỗi khối phải chứa một đoạn mã đóng vai trò như một đáp án cho một vấn đề toán học phức tạp được tạo ra bằng hàm mã hóa băm không thể đảo ngược.

 Cách duy nhất để giải quyết vấn đề toán học như vậy là đoán các số ngẫu nhiên, những số khi mà kết hợp với nội dung khối trước tạo ra một kết quả đã được hệ thống định nghĩa. Điều này nhiều khi có thể mất khoảng một năm cho một máy tính điển hình với một cấu hình cơ bản có thể đoán đúng các con số đáp án của vấn đề toán học này.

Mạng lưới quy định mỗi khối được tạo ra sau một quãng thời gian là 10 phút một lần, bởi vì trong mạng lưới luôn có một số lượng lớn các máy tính đều tập trung vào việc đoán ra dãy số này. Nút nào giải quyết được vấn đề toán học như vậy sẽ được quyền gắn khối tiếp theo lên trên chuỗi và gửi nó tới toàn bộ mạng lưới.

Vậy điều gì sẽ xảy ra nếu hai nút giải quyết cùng một vấn đề cùng một lúc và truyền các khối kết quả của chúng đồng thời lên mạng lưới? Trong trường hợp này, cả hai khối được gửi lên mạng lưới và mỗi nút sẽ xây dựng các khối kế tiếp trên khối mà nó nhận được trước tiên.

Tuy nhiên, hệ thống Blockchain luôn yêu cầu mỗi nút phải xây dựng trên chuỗi khối dài nhất mà nó nhận được. Vì vậy, nếu có sự mơ hồ về việc block nào là khối cuối cùng thì ngay sau khi khối tiếp theo được giải quyết thì mỗi nút sẽ áp dụng vào chuỗi dài nhất.

Do xác suất việc xây dựng các block đồng thời là rất thấp nên hầu như không có trường hợp nhiều khối được giải quyết cùng một lúc và nhiều lần tạo ra các khối nối đuôi khác nhau. Do đó, toàn bộ chuỗi-khối sẽ nhanh chóng ổn định và hợp nhất lại khi mà mọi nút đều đồng thuận.

6. Những ứng dụng của công nghệ Blockchain

Mấu chốt của blockchain là “distributed” và “decentralized” – mạng dữ liệu phân tán tận dụng sức mạnh của mạng lưới máy tính tham gia để khiến các tác vụ từng tốn kém và thiếu hiệu quả dưới sự vận hành của các bên trung gian hay bên nắm quyền kiểm soát trở nên nhanh chóng, tiết kiệm và dân chủ hơn. Với sự ra đời của nền tảng blockchain Ethereum, công nghệ này dự kiến có thể tạo nên một làn sóng khai phá hàng trăm lĩnh vực vốn phụ thuộc vào các đơn vị trung gian như ngân hàng, bảo hiểm, pháp lý, chăm sóc sức khỏe, dịch vụ công,… Phạm vi bài viết chỉ có thể điểm qua một vài ứng dụng nổi bật như dưới đây.

Hợp đồng thông minh

Hợp đồng thông minh (smart contract) là những bản hợp đồng số được viết bằng code trên nền tảng blockchain, có thể vận hành tự động và cho phép các bên tham gia trao đổi tài sản ảo, dịch vụ, cổ phiếu,… một cách minh bạch mà không cần đến người hay dịch vụ trung gian làm chứng.

Vì là chương trình được cài sẵn nên hợp động thông minh có thể tự thực thi mọi thứ khi các điều kiện trong đó đã đạt đủ. Chẳng hạn nếu bạn thuê căn hộ của tôi và trả bằng một loại tiền ảo, bạn sẽ nhận được một hóa đơn giao kèo online trong đó ghi rõ chỉ khi bạn gửi tiền thì tôi mới đưa bạn mã khóa mở cửa. Như vậy, nếu tôi hoặc bạn có trót gửi mã khóa hay tiền trước ngày giao kèo thì hợp đồng sẽ tự động giữ lại mã khóa/tiền và chuyển cho hai bên vào đúng ngày hẹn. Sau khi mọi thứ được tiến hành xong xuôi, hợp đồng sẽ tự hủy, và code trong đó cũng không thể bị bất cứ bên nào sửa đổi mà bên còn lại không được biết. Hợp đồng thông minh có thể được sử dụng trong tất cả các dịch vụ như bảo hiểm, thanh toán, vay nợ, pháp lý,… Những thương vụ lớn với hàng mớ hóa đơn, giấy tờ, các bên trọng tài cùng thời gian xử lý kéo dài có thể hoàn toàn biến mất với các hợp đồng tự động trong tương lai.

Điện toán đám mây phi tập trung

Storj – startup đến từ Atlanta Tech Village, Mỹ đã bắt đầu nổi lên từ giữa năm nay với mô hình kinh doanh chưa ai từng nghĩ đến: trở thành Airbnb của ngành điện toán đám mây.

Storj cho rằng mô hình lưu trữ đám mây trên máy chủ tập trung của các ông lớn như Google, Amazon, Microsoft, Dropbox,… là đắt đỏ, lỗi thời và thiếu bảo mật. Do dữ liệu được tập trung hết tại máy chủ của các công ty này nên bạn có nguy cơ mất dữ liệu cao nếu máy chủ của họ bị hack. Điều gì sẽ xảy ra nếu bạn có thể lưu trữ dữ liệu giá rẻ, tốc độ cao trong “kho chứa” còn thừa của các máy tính trên toàn cầu một cách an toàn?

Dựa trên công nghệ blockchain, startup này tạo ra một nền tảng giúp người dùng kiếm tiền qua việc…cho thuê dung lượng ổ cứng và băng thông còn thừa và “rao” chúng cho các bên có nhu cầu. Đổi lại, bên thuê cloud cũng được hưởng dịch vụ không chỉ rẻ hơn mà còn an toàn và có tốc độ download nhanh hơn. Lý do là bởi các file sẽ được mã hóa (chỉ chủ nhân mới có mã mở) và chia thành nhiều mảnh nhỏ để phân tán lên kho chứa của nhiều “chủ nhà” khác nhau; không cá nhân hay công ty đơn lẻ nào có thể truy cập toàn bộ file hay khống chế việc download. File hoàn chỉnh được download cùng lúc từ nhiều kho chứa khác nhau nên tốc độ sẽ cao hơn; nó cũng sẽ được ghép từ các mảnh nhỏ thành nguyên bản khi bạn download từ cloud về. Với cam kết tốc độ download nhanh gấp 10 lần cùng chi phí chỉ bằng 50% dịch vụ cloud thông thường, Storj đã thu hút được 18.000 người dùng và huy động được 30 triệu USD qua việc phát hành đồng tiền ảo STORJ qua Initial Coin Offering (ICO).

Hệ thống lưới điện vi mô

Chúng ta vẫn quen với các lưới điện truyền thống dẫn năng lượng từ nhà máy thủy điện, nhiệt điện,… về các khu dân cư. Tuy nhiên, hệ thống lưới điện này có nguy cơ gặp rủi ro trong trường hợp bão lũ, động đất,… xảy ra và đường dẫn điện bị cắt đứt.

Brooklyn Microgrid (BMG), dự án lưới điện thông minh do startup LO3 Energy thực hiện tại Brooklyn, New York, Mỹ đang thử nghiệm một giải pháp hết sức thú vị: thiết lập các lưới điện vi mô với nguồn năng lượng sạch được tạo ra ngay trong khu vực dân cư bạn sinh sống.

Mô hình hệ thống lưới điện vi mô BMG

Để làm được điều này, BMG huy động các hộ dân cư sử dụng tấm pin mặt trời nhưng không tiêu thụ hết điện năng những tấm pin này phát ra (nhất là vào mùa hè) chuyển bớt phần năng lượng dư thừa họ tích trữ vào một lưới điện vi mô để bán cho các hộ trong vùng qua một nền tảng blockchain. Những hộ gia đình muốn dùng năng lượng sạch giá rẻ nhưng chưa có điều kiện lắp pin mặt trời có thể chọn mua nguồn cung ứng từ chính các hộ có nguồn điện dư thừa này.

Thao tác này được thực hiện rất nhanh gọn qua một ứng dụng smartphone cho phép hoạch định trước số tiền điện có thể trả và “đấu giá” chọn nhà cung cấp. Công-tơ điện gắn liền với blockchain của BMG cũng sẽ giúp họ thanh toán hóa đơn một cách tự động và minh bạch.

Như vậy, khi gia vào lưới điện BMG, các hộ gia đình có toàn quyền lựa chọn nguồn cung điện năng (từ lưới điện vi mô hay lưới điện truyền thống), quản lý ngân sách cũng như có sẵn nguồn điện dự phòng trong vùng khi thiên tai ập đến.

Những ứng dụng như lưới điện vi mô này cũng một lần nữa củng cố thêm tiềm năng đột phá nền kinh tế chia sẻ – mô hình mà Uber và Airbnb vốn tự hào đi đầu nay có thể áp dụng với cả những dịch vụ không ai ngờ đến.

Giải trí

Một trong những ứng dụng nghe nhạc phổ biến nhất thế giới hiện nay là Spotify đang dần từng bước ứng dụng blockchain vào dịch vụ của mình. Năm 2017, công ty này đã mua lại một startup về blockchain là Medichain Labs hướng tới phát triển các giải pháp công nghệ, kết nối nghệ sĩ với các đơn vị bản quyển để cấp phép cho các ca khúc phát hành trên Spotify.

Trong lĩnh vực trò chơi trực tuyến, B2expand là công ty đầu tiên sử dụng công nghệ blockchain cho việc phát hành các trò chơi điện tử đối kháng dựa trên nền tảng Ethereum.

Một ứng dụng trong lĩnh vực giải trí khác cũng ứng dụng blockchain thành công là Guts, hệ sinh thái bán vé minh bạch nhằm loại bỏ thị trường bán vé chợ đen.

Blockchain có thể được ứng dụng để đơn giản và minh bạch hoá quá trình stream nhạc của các nghệ sĩ trên các nền tảng nghe nhạc trực tuyến.

Chuỗi cung ứng và vận chuyển

Trong lĩnh vực cung ứng và vận chuyển, blockchain có thể được hiểu như một cuốn sổ lớn để mọi người cùng dùng, lưu trữ tất cả các thông tin về hàng hoá, từ khi còn là sản phẩm thô cho đến khi tới tay người tiêu dùng. Nhiều công ty lớn trên thế giới như Walmarts, Co-op đang dần sử dụng công nghệ này để tối ưu hoá chuỗi cung ứng.

De Beers - công ty chuyên về khai thác, giao dịch và buôn bán kim cương đá quý đã sử dụng blockchain như ghi lại hành trình của kim cương, từ khi còn ở trong mỏ khai thác tới lúc đến tay người mua. Nhờ sự minh bạch này, khách hàng luôn có thể tra xuất, xác minh nguồn gốc của kim cương mà không cần đi qua các công đoạn phức tạp.

Origintrail là ứng dụng được sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm đang khá phổ biến trên thế giới. Nền tảng cho phép người tiêu dùng biết hàng hoá họ mua được sản xuất từ đâu và cách chúng được chế biến, bảo quản, vận chuyển như thế nào.

Bất động sản

Theo nhận đinh của Savills, đặc thù của các giao dịch bất động sản là có giá trị lớn nên thường mất nhiều thời gian, chi phí và thủ tục giấy tờ để hoàn thiện.

Điều này tạo ra vấn đề về thanh khoản và minh bạch chi thị trường bất động sản. Blockchain có tiềm năng để thay đổi cục diện, bằng cách số hóa giao dịch, công nghệ này giảm thiểu thời gian và chi phí, đồng thời tăng tính minh bạch và an toàn.

Nhiều ứng dụng bất động sản sử dụng công nghệ blockchain đã được phát triển. Trong đó có thể kể đến như BitProperty, nền tảng hợp đồng thông minh, cho phép bất kỳ ai trên thế giới (trừ tại Nhật và Mỹ) tham gia đầu tư bất động sản.

Hay Ubiquity, nền tảng giúp người dùng sao lưu thông tin bất động sản một cách an toàn nhằm đảm bảo hồ sơ rõ ràng về quyền sở hữu.

Chăm sóc sức khoẻ

Blockchain có thể ứng dụng trong việc tạo dựng cơ sở dữ liệu y tế để lưu trữ các thông tin không thể sửa đổi. Cấu trúc ngang hàng (peer-to-peer) sử dụng trong các blockchain còn cho phép các bản sao về dữ liệu bệnh nhân được đồng bộ hoàn toàn với nhau ngay cả khi có những bản cập nhật.

Blockchain giúp đơn giản hoá quy trình hồ sơ, giúp bệnh nhân có thể dễ dàng tiếp cận các thông tin sức khoẻ cả nhân với độ minh bạch cao hơn.

Medicalchain - một công ty có trụ sở tại London đã tạo ra một nền tảng blockchain phi tập trung cho phép lưu trữ an toàn và chia sẻ hồ sơ sức khỏe với các bên khác nhau trong lĩnh vực y tế như bác sĩ, bệnh viện và dược sĩ.

Blockpharma, startup của Pháp, sử dụng blockchain để ngăn chặn việc làm giả thuốc và các vật dụng y tế khác. Blockpharma cũng tạo ra một ứng dụng theo dõi các loại thuốc được mua đến từ đâu, do đơn vị nào sản xuất, nhập khẩu, phân phối.

Blockchain có thể giúp đơn giản hoá quy trình lập hồ sơ y tế đồng thời đảm bảo bảo mật thông tin y tế của người dùng.

Dịch vụ tài chính

Theo khảo sát của Accenture, hơn một nửa các nhà quản lý hàng đầu hiện nay cho rằng blockchain đóng một vai trò quan trọng trong sự thành công của các ngân hàng cũng như công ty tài chính.

Một trong những ứng dụng quan trọng của blockchain trong lĩnh vực tài chính là giúp nhận diện khách hàng dựa trên số cái phân tán. Blockchain cũng có thể ứng dụng trong nhiều hoạt động như tín dụng cho vay, gây quỹ, gọi vốn, mua bán tài sản, chuyển tiền ngang hàng...

Securrency là nền tảng giao dịch tiền mã hóa và một vài loại tài sản, trao đổi thông qua token của Securrency. Đây là ứng dụng cho phép các loại tiền thuật toán được giao dịch bên ngoài các giao dịch chuyên dụng của chúng.

Hay ABRA cũng là ứng dụng khác trong lĩnh vực tài chính của blockchain. Với vai trò như một ví tiền mã hóa, ABRA cho phép người dùng mua, đầu tư và trữ 20 loại tiền mã hóa, bao gồm Bitcoin, ethereum, litecoin...

 Theo Tạp chí Điện tử