Blockchain hoạt động như thế nào?

Blockchain là gì?

Blockchain là một loại cơ sở dữ liệu đặc biệt, nơi dữ liệu chỉ có thể được thêm vào (và không được xóa hoặc thay đổi). Các giao dịch được thêm định kỳ vào một chuỗi khối, bên trong cái mà chúng ta gọi là block ( thứ được tạo thành từ thông tin giao dịch và các metadata quan trọng khác).

Chúng ta gọi cấu trúc này là một chuỗi vì metadata của mỗi khối bao gồm một phần thông tin liên kết của nó với khối trước đó. Cụ thể, nó bao gồm một hàm băm của khối trước, bạn có thể tưởng tượng nó giống như một dấu vân tay kỹ thuật số duy nhất. 

Xác suất để hai phần dữ liệu cung cấp cho bạn cùng một đầu ra từ một hàm băm là rất thấp. Do đó, nếu ai đó cố gắng sửa đổi một khối cũ hơn, hàm băm của nó sẽ khác, có nghĩa là hàm băm của khối tiếp theo cũng sẽ khác, v.v. Do đó, nếu một khối bị thay đổi, tất cả các khối sau cũng sẽ bị thay đổi.

Blockchain hoạt động như thế nào?  | DanhMucDauTu
Dãy băm của mỗi khối được đặt trong khối tiếp theo. Điều này tạo thành các chuỗi các khối (blockchain).

 

Những người tham gia mạng phải tải xuống toàn bộ blockchain. Trước đó, chúng ta đã đề cập đến việc bất kỳ ai cũng có thể xác thực các giao dịch và chữ ký bằng mật mã khóa công khai? Khi một node nhận được một khối, nó sẽ thực hiện một số kiểm tra. Nếu bất kỳ điều gì không hợp lệ, khối sẽ bị từ chối.

Khi một node nhận được một khối hợp lệ, nó sẽ tạo bản sao của khối đó cho chính nó và sau đó truyền khối này đến các node khác. Các node khác thực thi tương tự cho đến khi khối đã lan rộng ra toàn bộ mạng. Quá trình này cũng diễn ra đối với các giao dịch chưa được xác nhận – nghĩa là các giao dịch đã xuất hiện, nhưng chưa được đưa vào blockchain.

Các khối được thêm vào blockchain như thế nào?

Tính toàn vẹn của blockchain sẽ bị hủy hoại nếu thông tin tài chính sai lệch có thể được ghi lại. Tuy vậy, không có quản trị viên hoặc người lãnh đạo nào trong hệ thống phi tập trung duy trì sổ cái – vậy làm thế nào để đảm bảo rằng những người tham gia đang hành động một cách trung thực?

Satoshi đã đề xuất hệ thống Bằng chứng Công việc, cho phép bất kỳ ai cũng có thể đề xuất một khối để gắn vào blockchain. Để đưa ra một khối, người dùng phải hy sinh sức mạnh điện toán để đoán một thử thách do giao thức đặt ra.

Bằng chứng Công việc là chương trình được dùng và thử nghiệm nhiều nhất để đạt được sự đồng thuận giữa những người dùng, nhưng nó không phải là chương trình duy nhất. Các giải pháp thay thế như Bằng chứng Cổ phần đang ngày càng được triển khai nhiều hơn, mặc dù chúng vẫn chưa được triển khai đúng cách ở dạng thực của chúng (dù các cơ chế đồng thuận kết hợp đã ra đời được một thời gian).

Việc khai thác trên Ethereum diễn ra như thế nào?

Quá trình được đề cập ở trên được gọi là khai thác/đào. Nếu thợ đào giải được câu đố, khối mà họ xây dựng sẽ mở rộng chuỗi. Kết quả là họ sẽ nhận được một phần thưởng bằng tiền gốc của blockchain.

Việc giải câu đố mật mã này liên quan đến việc băm dữ liệu nhiều lần để tạo ra một số thấp hơn một giá trị cụ thể. Băm với một hàm một chiều có nghĩa là hầu như không thể đoán được đầu vào với đầu ra. Nhưng với đầu vào, việc xác minh đầu ra là điều đơn giản. Bằng cách này, bất kỳ người tham gia nào cũng có thể xác minh người khai thác đã tạo ra một khối ‘đúng’ và từ chối những khối không hợp lệ. Trong trường hợp này, nếu thợ đào cố gắng giả mạo một khối không hợp lệ, họ sẽ không nhận được phần thưởng và tiêu tốn tài nguyên của mình.

Đây là kết quả của việc vận dụng lý thuyết trò chơi. Nếu bạn cố gắng gian lận, bạn sẽ phải trả giá đắt; nhưng bạn sẽ có lợi nếu như hành động trung thực. Không có tác nhân gây hại nào có đủ tài nguyên để tấn công vô thời hạn một mạng mạnh. Vì vậy, để thu hồi vốn đầu tư, người dùng phải tham gia đúng cách.

Có thể mở rộng quy mô tiền mã hóa hay không?

Như đã đề cập, các mạng phân tán không hiệu suất lắm. Thật không may, tiền mã hoá chỉ có thể an toàn và không cần kiểm duyệt nếu tất cả các node có thể đồng bộ hóa bản sao của blockchain. Tuy nhiên, cầu về tốc độ càng thấp thì mọi người càng dễ dàng tham gia. 

Bạn có thể hiểu lý do tại sao một chuỗi khối chỉ thêm một khối nhỏ sau mười phút lại thích hợp hơn việc một chuỗi khối có thể thêm một khối sau năm phút. Với lựa chọn 5 phút, các node phải là các máy tính có công suất cao để duy trì đồng bộ hóa. Từ đó, chúng đẩy các máy tính có công suất thấp chuyển sang chế độ offline. Điều này sẽ dẫn đến việc tập trung hóa, vì có ít máy tính trên mạng hơn.

Nhưng với các khối nhỏ hơn, chúng ta không thể đạt được nhiều giao dịch trên mỗi giây (TPS). Điều đó cũng có nghĩa là, trong những giai đoạn bận rộn, các giao dịch có thể mất một lúc để được thêm vào blockchain. Thật bất tiện nếu bạn muốn thanh toán nhanh, nhưng đó là cái giá phải trả cho sự phi tập trung.

Khả năng mở rộng là một vấn đề nan giải của blockchain. Một hệ thống có quy mô tốt là một hệ thống có thể dễ dàng tăng thông lượng, đi kèm với những nhược điểm tối thiểu. Khó có thể mở rộng quy mô các blockchain – như đã đề cập, nếu tăng thông lượng bằng cách dùng các khối lớn hơn, chúng ta sẽ làm cho tính phi tập trung của mạng bị kém đi.

Để tăng TPS mà không gây hại cho sự phi tập trung của mạng, việc mở rộng quy mô ngoài chuỗi dường như là một cách tiếp cận khả thi. Điều này bao gồm một loạt các giải pháp - tập trung và phi tập trung - cho phép thực hiện các giao dịch mà không cần đăng nhập chúng vào blockchain.

Ai được ra quyết định cho phần mềm tiền mã hóa?

Các mạng tiền mã hóa hoạt động theo cách tự nguyện tham gia. Không ai ép bạn chạy phần mềm mà bạn không muốn. Với một giao thức tốt, code sẽ có nguồn mở để người dùng có thể chắc chắn về tính công bằng và bảo mật của hệ thống.

Nhìn chung, tiền mã hoá cho phép mọi người tham gia vào quá trình phát triển của chúng. Các tính năng hoặc chỉnh sửa mới về code được cộng đồng các nhà phát triển kiểm tra trước khi được đồng ý và xuất bản. Từ đó, người dùng có thể tự kiểm tra code và chọn chạy chúng hay không. 

Một số bản cập nhật sẽ tương thích ngược, nghĩa là các node được cập nhật sẽ vẫn giao tiếp với các nút cũ hơn. Các node khác sẽ không tương thích ngược – các nút cũ hơn sẽ bị "đá" khỏi mạng trừ khi chúng đã được cập nhật.

BÀI VIẾT LIÊN QUAN