Công nghệ Blockchain hoạt động như thế nào

Trước đây chúng tôi đã từng giải thích chi tiết Công nghệ Blockchain hoạt động như thế nào Trên thực tế, cần có ba công nghệ chính kết hợp để tạo ra một Blockchain. Tuy nhiên, ba công nghệ này đều không mới. Nói cách khác, sự kết hợp và ứng dụng của chúng mới tạo ra công nghệ mới.

Ba công nghệ này gồm:

1. Private Key
2. Network phân tán với sổ cái được chia sẻ
3. Động lực phục vụ cho các giao dịch, lưu trữ hồ sơ và bảo mật network

Sau đây là phần giải thích về cách thức hoạt động của ba công nghệ này khi làm việc với nhau.

Công nghệ Blockchain hoạt động như thế nào

Private Key
Ví dụ có hai người muốn giao dịch qua internet.

Hai người muốn giao dịch qua internet.
Mỗi người trong số họ giữ một private key và một public key.

Private key và Public key.

Mục đích chính của hai khóa này là tạo ra một tham chiếu nhận dạng số hóa bảo mật nhất. Sự nhận dạng được dựa trên khả năng kết hợp của private key và public key. Đồng thời, đây còn là một hình thức ngầm thể hiện sự đồng ý, tạo ra một chữ ký số rất hữu ích.

Hơn nữa, chữ ký số hóa có khả năng cho phép user kiểm soát quyền sở hữu.

Chữ ký số hóa.
Đặc tính nhận dạng
Tuy nhiên, chỉ kiểm soát quyền sở hữu thì không đủ để đảm bảo một mối quan hệ số bền vững. Khi quá trình xác thực diễn ra, nó cần được kết hợp với một phương tiện phê duyệt giao dịch và cho phép (ủy quyền).

Đối với Blockchain, điều này bắt đầu từ một network phân tán.

Network phân tán

Lợi ích và nhu cầu cho network phân tán có thể được hiểu bằng sự quan sát và nhận thức. Hoặc ta có thể dùng tư tưởng triết học để bàn sâu về vấn đề này. Hãy nhớ lại một câu hỏi quen thuộc: Nếu một cái cây đổ trong rừng và không ai nghe thấy gì cả, vậy nó có tạo ra âm thanh không?” (“If a tree falls in the forest and there’s no one there to hear it, does it make a sound?”).

Nếu một cái cây đổ trong rừng được máy ảnh ghi nhận lại khoảnh khắc đó. Chúng ta có thể chắc chắn rằng cây đã ngã. Khi đó ta có đủ bằng chứng trực quan, ngay cả khi các chi tiết có thể không rõ ràng.

Phần lớn giá trị của Blockchain Bitcoin được thể hiện trong một network lớn. Nơi các trình xác nhận đạt được sự đồng thuận duy nhất. Chẳng hạn như họ cùng nhìn thấy một sự thay đổi nào đó. Thay vì dùng máy ảnh (trong trường hợp ví dụ cây đổ), họ xác minh thông qua toán học.

Tóm lại, kích thước của network rất quan trọng trong việc bảo mật chúng.

Đó là một trong những đặc tính hay nhất của Blockchain Bitcoin. Nó rất lớn và tích lũy được nhiều sức mạnh tính toán. Vào thời điểm viết bài, Bitcoin được bảo mật bởi 3.500.000 TH/s, bằng sức mạnh của hơn 10.000 ngân hàng lớn nhất trên thế giới kết hợp lại. Ethereum, lúc bấy giờ vẫn còn chưa lớn mạnh, được bảo mật bởi khoảng 12,5 TH/s. Tuy nhiên vẫn nhiều hơn Google và chỉ có giá trị trong vòng hai năm. Chúng vẫn còn ở giai đoạn thử nghiệm.

Hệ thống bản ghi

Khi các key mã hóa được kết hợp với network trên, hình thức tương tác cực kỳ hữu ích sẽ xuất hiện. Quá trình này bắt đầu với việc A lấy private key, thực hiện một thông báo lên network. Trong trường hợp của Bitcoin, bạn gửi đi một lượng cryptocurrency, sau đó gắn chúng vào public key của B.

Hệ thống bản ghi.
Giao thức

Giao thức.
Một block sẽ chứa chữ ký số hóa, timestamp (dấu thời gian) và các thông tin liên quan. Sau đó, chúng được phát đến tất cả các node trong network.

Phát đến tất cả các node trong network.
( *Timestamp (dấu thời gian) là chuỗi các ký tự hoặc thông tin được mã hóa xác định khi một sự kiện nhất định xảy ra, thường là cho ngày và thời gian trong ngày, đôi khi chính xác đến một phần nhỏ của giây)

Giao thức phục vụ network

Đến đây có một câu hỏi được đặt ra là “Làm thế nào để có thể kêu gọi được sức mạnh tính toán để phục vụ cho network?”.

Đối với các Blockchain mở, công cộng, câu trả lời liên quan đến hoạt động khai thác (mining). Ta có thể gọi đây là mối quan hệ win – win. Cá nhân sẽ sử dụng năng lực tính toán để phục vụ cho network. Đổi lại, họ sẽ nhận được một phần thưởng tương xứng. Tuy nhiên, phần thưởng này chỉ dành cho một trong các máy tính tham gia vào quá trình khai thác.

Đối với Bitcoin, mục tiêu của giao thức là loại bỏ khả năng double-spending. Bitcoin và các đơn vị cơ sở của chúng (Satoshi) phải là sở hữu duy nhất và có giá trị. Để đạt được điều này, các node phục vụ network phải tạo ra và duy trì một lịch sử giao dịch cho mỗi Bitcoin, bằng cách giải quyết các thuật toán proof-of-work.

( *Double-spending: Là việc một người sử dụng cùng một lượng tiền để chi trả cho hai lần giao dịch)

Trong network, cộng đồng biểu quyết bằng sức mạnh GPU của mình. Họ có quyền quyết định đồng tình hay không đồng tình về các block mới hay từ chối các block không hợp lệ. Khi đa số các miner cùng đồng thuận một giải pháp nào đó, họ sẽ thêm một block mới vào chain. Block này được đánh dấu thời gian, và cũng có thể chứa dữ liệu hoặc tin nhắn.

Đây là một chuỗi các block:

Một chuỗi các block.

Loại, số lượng và cách xác minh có thể khác nhau đối với mỗi Blockchain. Nó phụ thuộc vào giao thức – hoặc quy tắc quy định giao dịch nào hợp lệ hay không hợp lệ, hoặc cách tạo ra một block mới. Quá trình xác minh có thể được điều chỉnh cho mỗi Blockchain. Bất kỳ sự thay đổi nguyên tắc nào cũng có thể xảy ra nếu có đủ các node đồng thuận.

Chúng tôi hiện đang trong giai đoạn phát triển Blockchain, nhiều thí nghiệm tương tự đang được khởi chạy. Có thể nói, dù tìm hiểu về Blockchain nhưng tất cả chúng ta vẫn chưa thật sự hiểu hết được sự khéo léo của các giao thức Blockchain.