Blockchain là gì? Tìm hiểu về ứng dụng của công nghệ chuỗi khối Blockchain

Nếu bạn đã từng biết đến “Bitcoin” thì không thể không nghe qua về “Blockchain”, một chủ đề đang được bàn tán “rầm rộ” trên các trang mạng xã hội cũng như các mặt báo lớn tại Việt Nam và thế giới. Công nghệ Blockchain được kỳ vọng sẽ “thay đổi thế giới”, ứng dụng và công nghệ hóa các ngành như nông nghiệp, y tế, ngân hàng, giáo dục, tài chính, thương mại điện tử,..Vậy chính xác Blockchain là gì? Nó hoạt động như thế nào và được ứng dụng ra sao trong thực tế? Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu nhé.

Blockchain là gì?

Blockchain (chuỗi khối) tên khai sinh block chain là một cuốn sổ cái kỹ thuật số phân cấp, lưu trữ các thông tin trong các khối thông tin được liên kết với nhau bằng mã hóa vô cùng phức tạp. Sổ cái được chia sẻ cho những người tham gia vào mạng lưới. Điều này cho thấy rằng trong toàn bộ hệ thống không phải chỉ có một vị trí duy nhất, một tài liệu có thể làm căn cứ đáng tin (authority) duy nhất, vì những lần sao chép cùng một phiên bản sổ cái được đặt ở nhiều nơi.

Blockchain được thiết kế để chống lại việc thay đổi của dữ liệu: Một khi dữ liệu đã được mạng lưới chấp nhận thì sẽ không có cách nào thay đổi được nó. Blockchain được đảm bảo nhờ cách thiết kế sử dụng hệ thống tính toán phân cấp với khả năng chịu lỗi byzantine cao. Vì vậy sự đồng thuận phân cấp có thể đạt được nhờ Blockchain. Vì vậy Blockchain phù hợp để ghi lại những sự kiện, hồ sơ y tế, xử lý giao dịch, công chứng, danh tính và chứng minh nguồn gốc. Việc này có tiềm năng giúp xóa bỏ các hậu quả lớn khi dữ liệu bị thay đổi trong bối cảnh thương mại toàn cầu.

Ai là người tạo ra công nghệ Blockchain?

Người phát minh và thiết kế ra Blockchain đầu tiên chính là Satoshi Nakamoto, ông tạo ra nó năm 2008 và được hiện thực hóa vào năm sau đó như là một nền tảng cốt lõi của Bitcoin, công nghệ Blockchain đống vai trò giống như một cuốn sổ cái ghi lại tất cả các giao dịch. Qua việc sử dụng mạng lưới ngang hàng (peer-to-peer) và một hệ thống dữ liệu phân cấp, Bitcoin blockchain được quản lý tự động.

Việc Blockchain ra đời đã làm cho Bitcoin trở thành loại tiền mã hóa đầu tiên giải quyết được vấn đề chi tiêu gian lận khi 1 lượng tiền được chi tiêu 2 lần (double spending). Công nghệ này của Bitcoin đã trở thành nguồn cảm hứng cho một loạt các ứng dụng khác cũng như các đồng coin sau này.

Blockchain hoạt động như thế nào?

Có lẽ công nghệ Blockchain chính là phát minh ưu việt nhất từ chính Internet cho tới thời điểm này. Nó cho phép trao đổi giá trị mà không cần tới sự tin tưởng hoặc chứng cứ làm tin. Tôi có thể ví dụ rằng tôi và bạn cá vược 50 USD cho thời tiết ngày mai ở San Francisco. Tôi đoán trời sẽ nắng, còn bạn lại cược là trời mưa. Vậy hôm nay chúng ta có ba tùy chọn để quản lý giao dịch này:

• Chúng ta có thể tin tưởng lẫn nhau. Mưa hoặc nắng, người thua sẽ trả 50 đô la cho người chiến thắng. Nếu chúng ta là bạn, đây có thể là một cách hay để đặt cược. Tuy nhiên, dù là bạn bè hay người lạ thì vẫn không thể dễ dàng trả tiền cho người kia.
• Chúng ta có thể biến tiền cược thành một hợp đồng. Với một hợp đồng tại chỗ, cả hai bên sẽ dễ phải trả tiền hơn, tuy nhiên, nếu một trong hai người quyết định không trả, người chiến thắng sẽ phải trả thêm tiền để trang trải chi phí pháp lý và bản án có thể mất một thời gian dài. Đặc biệt với một lượng tiền mặt nhỏ, điều này dường như không phải là cách tối ưu để quản lý giao dịch.
• Chúng ta có thể nhờ đến một bên thứ ba trung lập. Mỗi người trong chúng ta đưa 50 đô la cho một người thứ ba, cô ấy sẽ đưa tổng số tiền cho người chiến thắng. Nhưng, cô ấy cũng có thể bỏ trốn với tất cả số tiền. Vì vậy, chúng ta sẽ chọn một trong hai lựa chọn đầu tiên: tin tưởng hoặc hợp đồng.

Cả sự tin tưởng và hợp đồng đều không phải là giải pháp tối ưu. Chúng ta không thể tin tưởng vào người lạ và thực thi hợp đồng đòi hỏi thời gian và tiền bạc. Công nghệ blockchain là thú vị vì nó cung cấp cho chúng ta lựa chọn thứ ba, an toàn, nhanh chóng và rẻ tiền.

Blockchain cho phép viết một vài dòng code, chương trình chạy trên blockchain, mà cả hai chúng ta gửi 50 đô la vào đó. Chương trình này sẽ giữ 100 đô la an toàn và kiểm tra thời tiết ngày mai một cách tự động trên nhiều nguồn dữ liệu. Nắng hoặc mưa, nó sẽ tự động chuyển toàn bộ số tiền cho người chiến thắng. Mỗi bên có thể kiểm tra hợp đồng logic, và vì nó đang chạy trên blockchain nên nó không thể thay đổi hoặc ngừng lại. Nỗ lực này có thể là quá cao đối với một giao dịch 50 đô la, nhưng hãy tưởng tượng khi bán nhà hoặc công ty.

Mục tiêu của phần này là để giải thích cách blockchain hoạt động mà không thảo luận về các chi tiết kỹ thuật sâu, nhưng  đủ để bạn có một ý tưởng chung về logic và cơ chế cơ bản.

Ứng dụng được biết đến và thảo luận nhiều nhất của công nghệ blockchain chính là Bitcoin. Một loại tiền tệ số có thể được sử dụng để trao đổi sản phẩm và dịch vụ, giống như đồng đô la Mỹ (USD), Euro (EUR), đồng (Việt Nam) và các loại tiền tệ quốc gia khác. Hãy sử dụng ứng dụng đầu tiên của công nghệ blockchain này để tìm hiểu cách hoạt động của nó.

Các đặc điểm chính của Blockchain

• 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.

Các phiên bản của Blockchain

Hiện tại Blockchain có 3 phiên bản dưới đây:

• 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.
• 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.
• 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. Ở những lĩnh vực này sẽ là lại có nhiều loại như physical, digital hay human in nature.

Các cơ chế đồng thuận của Blockchain

Blockchain sử dụng cơ chế đồng thuận rất đặc trưng, bạn có thể hiểu như cách mà tất cả mọi người trong mạng lưới blockchain cùng đồng ý cho một giao dịch xảy ra. Dưới đây là các loại cơ chế đồng thuận phổ biến trong blockchain:

• Proof of Work (Bằng chứng Công việc): Đây là cơ chế đồng thuận phổ biến nhất, được dùng trong Bitcoin, Ethereum, Litecoin, Dogecoin và hầu hết các loại tiền mã hoá. Đây là cơ chế đồng thuận tiêu tốn khá nhiều điện năng.
• Proof of Stake (Bằng chứng Cổ phần): Đây là cơ chế đồng thuận phổ biến trong Decred, Peercoin và trong tương lai là Ethereum và nhiều loại tiền mã hoá khác. Cơ chế đồng thuận này phân cấp hơn, tiêu hao ít năng lượng và không dễ gì bị đe doạ.
• Delegated Proof-of-Stake (Uỷ quyền Cổ phần): Đây là cơ chế đồng thuận phổ biến trong Steemit, EOS, BitShares. Cơ chế đồng thuận này có chi phí giao dịch rẻ; có khả năng mở rộng; hiệu suất năng lượng cao. Tuy nhiên vẫn một phần hơi hướng tập trung vì thuật toán này lựa chọn người đáng tin cậy để uỷ quyền.
• Proof of Authority (Bằng chứng Uỷ nhiệm): Đây là cơ chế đồng thuận phổ biến thường thấy trong POA.Network, Ethereum Kovan testnet. Cơ chế đồng thuận này có hiệu suất cao, có khả năng mở rộng tốt.
• Proof-of-Weight (Bằng chứng Khối lượng /Càng lớn càng tốt): Đây là cơ chế đồng thuận phổ biến trong Algorand, Filecoin. Cơ chế đồng thuận này có thể tuỳ chỉnh và khả năng mở rộng tốt. Tuy nhiên quá trình thúc đẩy việc phát triển sẽ là một thử thách lớn.
• Byzantine Fault Tolerance (Đồng thuận chống gian lận /Tướng Byzantine bao vây Blockchain): Đây là cơ chế đồng thuận phổ biến trong Hyperledger, Stellar, Dispatch, và Ripple. Cơ chế đồng thuận này có năng suất cao; chi phí thấp; có khả năng mở rộng. Tuy nhiên vẫn chưa thể tin tưởng hoàn toàn. Thuật toán này có 2 phiên bản là:
  • Practical Byzantine Fault Tolerance (Đồng thuận chống gian lận / Tướng Byzantine bao vây Blockchain trong thực tế)
  • Federated Byzantine Agreement (Liên minh Byzantine cùng đồng thuận)
• Directed Acyclic Graphs (Thuật toán tô pô): Đây là cơ chế đồng thuận thường thấy trong Iota (công nghệ Tangle), Hashgraph, Raiblocks/Nano (công nghệ Block-lattice), là một đối thủ của Blockchain.

Những ứng dụng của Blockchain trong thực tế là gì?

Như đã đề cập ở trên Blockchain được ứng dụng lần đầu tiên vào Bitcoin và sau này nó được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực tiền điện tử (Cryptocurrency), nhưng hiện tại Blockchain đã được ứng dụng trong hầu hết các ngành công nghiệp khác nhau. Dưới đây là một vài ví dụ thiết thực về ứng dụng của công nghệ blockchain trong thực tế:

1. Ứng dụng của blockchain trong thương mại điện tử

• Warranteer: Là một ứng dụng blockchain cho phép người tiêu dùng dễ dàng truy cập thông tin về sản phẩm họ đã mua và nhận hỗ trợ dịch vụ trong trường hợp có trục trặc sản phẩm.
• Blockpoint: Là một ứng dụng đơn giản hóa việc tạo ra các hệ thống thanh toán và chấp nhận ví điện tử, chương trình khách hàng thân thiết, thẻ quà tặng và các chức năng khác.
• Loyyal: Được hỗ trợ bởi công nghệ blockchain và hợp đồng thông minh, nền tảng dịch vụ khách hàng thân thiết và tích điểm thưởng này tạo ra nhiều chương trình tùy chỉnh hơn, cho phép khách hàng tích điểm thưởng từ nhiều thương hiệu khác nhau.

2. Ứng dụng của blockchain trong dịch vụ tài chính, ngân hàng

• Bitcoin Atom: Là một nhánh mới của Bitcoin cho phép trao đổi tiền mã hóa dễ dàng mà không tốn phí giao dịch và không thể bị tấn công khi giao dịch, khiến Bitcoin thực sự được phân cấp lại. Công nghệ này dựa trên các hoán đổi nguyên tử (atomic swaps) – được xem là một công cụ vô giá để trao đổi các đồng tiền mã hóa và không cần phải có một bên thứ ba đáng tin cậy. Nhưng hiện tại, việc áp dụng rộng rãi các giao dịch hoán đổi nguyên tử đã bị ngăn chặn vì chúng đòi hỏi phải có kỹ năng kỹ thuật cao; Bitcoin Atom có thể giải quyết vấn đề này một phần nào đó.
• Aeternity: Là một nền tảng blockchain có khả năng mở rộng cao này có thể được sử dụng cho bất kỳ ứng dụng nào yêu cầu tốc độ giao dịch cao, bao gồm các hợp đồng thông minh được tạo ra từ các thanh toán chuỗi, nano và vi mô.
• Ripple: Ripple nhắm đến việc trở thành một nhà cung cấp giải pháp thanh toán toàn cầu bằng cách kết nối ngân hàng, nhà cung cấp dịch vụ thanh toán, doanh nghiệp và các giao dịch tài sản kỹ thuật số, cho phép giải quyết ngay tức thì, theo nhu cầu trên toàn cầu
• Securrency: Đây là một nền tảng giao dịch tiền mã hóa và một vài loại tài sản, bao gồm cả những tài sản không hoán đổi thành tiền mặt, được trao đổi thông qua token của Securrency. Dự án cho phép tiền mã hóa được giao dịch bên ngoài các giao dịch chuyên dụng của chúng.
• ABRA: Là một ứng dụng toàn cầu và ví tiền mã hóa cho phép bạn mua, đầu tư và trữ 20 loại tiền mã hóa, bao gồm Bitcoin, ethereum, litecoin…

3. Ứng dụng của Blockchain trong chuỗi cung ứng

Người tiêu dùng ngày càng muốn biết rằng có bao nhiêu phần trăm sự thật trong những tuyên bố về tiêu chuẩn sản phẩm của các công ty. Blockchain cung cấp cách thức xác nhận dễ dàng rằng những sản phẩm chúng ta mua là chính hãng.

Tính minh bạch đi kèm với dấu thời gian (về ngày tháng, vị trí) dựa trên Blockchain – ví dụ, trên viên kim cương, sẽ tương ứng với mỗi sản phẩm.

Ở Anh có thể kiểm tra nguồn gốc xuất xứ của những mặt hàng tiêu dùng thông qua chuỗi cung ứng. Sử dụng Ethereum Blockchain, dự án thí điểm kiểm tra chất lượng đảm bảo rằng cá được bán trong các nhà hàng Sushi của Nhật đã được các nhà cung cấp cá ở Indonesia khai thác đúng cách.

4. Ứng dụng của blockchain trong nông nghiệp

• Food industry: Là ứng dụng Blockchain có thể cải thiện tính minh bạch và hiệu quả trong việc tìm ra những loại thực phẩm có thể bị ô nhiễm và ở đâu trong suốt chuỗi cung ứng.
• OriginTrail: Là một nền tảng blockchain cho phép người tiêu dùng biết hàng hóa thực phẩm mà họ mua đến từ đâu và cách chúng được sản xuất.

5. Ứng dụng của blockchain trong giáo dục, y tế

• MedRec: Để cung cấp cho bất kỳ nhà cung cấp dịch vụ y tế truy cập an toàn vào hồ sơ của bệnh nhân, MedRec sử dụng blockchain để tiết kiệm thời gian, tiền bạc và các quy trình lặp lại trong việc tiến hành thủ tục giữa các cơ sở và nhà cung cấp khác nhau. Bệnh nhân cũng có thể truy cập vào hồ sơ y tế của họ để nghiên cứu các đơn vị cung cấp dịch vụ y tế.
• MedicalChain: Là công ty trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe đầu tiên sử dụng công nghệ blockchain để tạo thuận lợi trong việc lưu trữ và sử dụng hồ sơ y tế điện tử để cung cấp trải nghiệm y học từ xa (telemedicine) hoàn chỉnh. Họ là các bác sĩ thực tế trong hệ thống chăm sóc sức khỏe của Anh và muốn thay đổi hệ thống này từ bên trong.

6. Ứng dụng của Blockchain trong Internet of Things (IoT)

Bạn hiểu nôm na, IoT là việc quản lý mạng lưới kiểm soát của một số loại thiết bị điện tử, ví dụ như nhiệt độ không khí trong nhà kho. Hợp đồng thông minh có thể tự động hóa việc quản lý hệ thống này từ xa. Một sự kết hợp của phần mềm, cảm biến và mạng sẽ tạo điều kiện trao đổi dữ liệu giữa các đối tượng và cơ chế vận hành. Kết quả làm tăng hiệu quả làm việc của hệ thống và cắt giảm chi phí theo dõi.

Các nhà sản xuất lớn nhất trong lĩnh vực sản xuất, công nghệ và viễn thông đều đang tranh giành ngôi vị thống trị của IoT. Hãy nghĩ đến Samsung, IBM, AT&T. Việc mở rộng cơ sở hạ tầng hiện có được kiểm soát bởi con người bằng ứng dụng IoT sẽ thực hiện nhiệm vụ từ dự đoán các bộ phận cơ khí đến thống kê dữ liệu và quản lý hệ thống tự động trên quy mô lớn.

Nguồn: toiyeubitcoin