Cách Blockchain Hoạt Động
Blockchain là gì?
Blockchain là một sổ cái kỹ thuật số phân tán, nơi dữ liệu được tổ chức thành các khối (blocks) và liên kết với nhau theo thứ tự thời gian. Mỗi khối chứa các bản ghi giao dịch hoặc thông tin khác được bảo vệ bằng các kỹ thuật mã hóa. Mô hình blockchain đầu tiên được tạo ra vào đầu những năm 1990 bởi nhà khoa học máy tính Stuart Haber và nhà vật lý W. Scott Stornetta, nhằm bảo vệ tài liệu kỹ thuật số khỏi sự can thiệp dữ liệu.
Mặc dù công nghệ blockchain ra đời trước các loại tiền điện tử, nhưng chỉ sau khi Bitcoin được tạo ra vào năm 2008, tiềm năng của nó mới được công nhận rộng rãi. Kể từ đó, sự quan tâm đến công nghệ blockchain đã dần gia tăng và các loại tiền điện tử hiện được thừa nhận trên quy mô lớn hơn.
Công nghệ blockchain chủ yếu được sử dụng để ghi lại các giao dịch tiền điện tử, nhưng nó cũng phù hợp với nhiều loại dữ liệu kỹ thuật số khác và có thể được áp dụng cho nhiều trường hợp sử dụng khác nhau. Mạng lưới blockchain lâu đời, an toàn và lớn nhất là Bitcoin, được thiết kế với sự kết hợp cẩn thận giữa mã hóa và lý thuyết trò chơi.
Blockchain hoạt động như thế nào?
Trong bối cảnh tiền điện tử, blockchain bao gồm một chuỗi khối ổn định, mỗi khối lưu trữ danh sách các giao dịch đã được xác nhận trước đó. Vì mạng blockchain được duy trì bởi vô số máy tính trên khắp thế giới, nó hoạt động như một cơ sở dữ liệu phân tán (hay sổ cái). Điều này có nghĩa là mỗi người tham gia (nút) duy trì một bản sao của dữ liệu blockchain, và họ giao tiếp với nhau để đảm bảo rằng tất cả đều thống nhất (hoặc ở cùng một khối).
Do đó, các giao dịch blockchain diễn ra trong một mạng lưới toàn cầu ngang hàng, điều này giúp Bitcoin trở thành một loại tiền tệ kỹ thuật số phi tập trung, không biên giới và chống kiểm duyệt. Ngoài ra, hầu hết các hệ thống blockchain được coi là không cần tin cậy vì chúng không yêu cầu bất kỳ loại niềm tin nào. Không có cơ quan nào kiểm soát Bitcoin.
Một phần trung tâm của hầu hết mọi blockchain là quá trình khai thác (mining), dựa vào các thuật toán băm. Bitcoin sử dụng thuật toán SHA-256 (Secure Hash Algorithm 256 bits), nhận đầu vào với bất kỳ độ dài nào và tạo ra đầu ra có độ dài cố định. Đầu ra được gọi là ""băm"" và luôn gồm 64 ký tự (256 bits).
Hướng dẫn minh họa giao dịch
Giả sử Alice gửi 2 Bitcoin cho Bob. Alice sẽ phát đi thông điệp giao dịch đến tất cả các thợ mỏ trong mạng lưới, cung cấp địa chỉ của Bob, số lượng Bitcoin muốn gửi, chữ ký số và khóa công khai của mình. Chữ ký được tạo bằng khóa riêng của Alice, và các thợ mỏ có thể xác minh rằng Alice là chủ sở hữu các đồng coin đó.
Khi các thợ mỏ xác nhận giao dịch hợp lệ, họ sẽ đưa vào một khối cùng với nhiều giao dịch khác và cố gắng khai thác khối đó. Việc này được thực hiện bằng cách sử dụng thuật toán SHA-256. Đầu ra cần phải bắt đầu bằng một số lượng 0 nhất định để được coi là hợp lệ, và số lượng 0 này phụ thuộc vào ""độ khó,"" thay đổi tùy theo sức mạnh tính toán của mạng.
Để tạo ra đầu ra băm với số lượng 0 như mong muốn, các thợ mỏ thêm một ""nonce"" vào khối trước khi chạy nó qua thuật toán. Họ thử các nonce ngẫu nhiên cho đến khi tìm thấy đầu ra băm hợp lệ.
Khi khối được khai thác, thợ mỏ sẽ phát tán khối mới khai thác đến các thợ mỏ khác. Họ kiểm tra khối để đảm bảo rằng nó hợp lệ trước khi thêm vào bản sao blockchain của họ. Điều này tạo ra một chuỗi liên kết các khối với nhau, điều này rất quan trọng vì cách mà lòng tin hoạt động trong hệ thống.
Mỗi thợ mỏ có bản sao blockchain trên máy tính của họ, và mọi người tin tưởng vào blockchain có nhiều công việc tính toán nhất, tức là blockchain dài nhất. Nếu một thợ mỏ thay đổi một giao dịch trong một khối trước đó, đầu ra băm của khối đó sẽ thay đổi, dẫn đến tất cả các băm sau đó cũng thay đổi. Để chấp nhận blockchain của thợ mỏ đó, họ sẽ phải làm lại toàn bộ công việc, và nếu muốn gian lận, thợ mỏ cần hơn 50% sức mạnh tính toán của mạng, điều này rất khó xảy ra. Các cuộc tấn công mạng như vậy được gọi là ""tấn công 51%.""
Mô hình khai thác máy tính để tạo ra các khối gọi là Proof-of-Work (PoW). Ngoài ra còn có các mô hình khác như Proof-of-Stake (PoS), không yêu cầu nhiều sức mạnh tính toán và có mục đích tiết kiệm điện năng trong khi có thể mở rộng cho nhiều người dùng hơn."