Chuỗi khối Bitcoin là sự kết hợp của Bitcoin ( BTC ) và chuỗi khối. Một người hoặc một nhóm người được gọi là Satoshi Nakamoto đã tạo ra giao thức Bitcoin vào năm 2008 để phân quyền kiểm soát tiền khi các thực thể tập trung đã thất bại trên toàn thế giới. Một ấn phẩm được gọi là Sách trắng về Bitcoin đã phác thảo một tập hợp các quy tắc tính toán xác định một loại cơ sở dữ liệu phân tán mới: chuỗi khối. Mạng được ra mắt vào tháng 1 năm 2009.
Tiền điện tử nổi tiếng nhất, Bitcoin, là công nghệ blockchain được tạo ra. Giống như đô la Mỹ, tiền điện tử là một phương tiện trao đổi kỹ thuật số sử dụng các kỹ thuật mã hóa để giám sát việc thiết lập các đơn vị tiền tệ và xác minh các chuyển khoản tài chính.
Chuỗi khối Bitcoin đề cập đến dữ liệu được lưu trữ trong các “khối” thông tin sau đó được liên kết với nhau trong một “chuỗi” vĩnh viễn. Một khối là một tập hợp các giao dịch Bitcoin từ một thời kỳ cụ thể. Các chồng khối được xếp chồng lên nhau, với mỗi khối mới dựa trên những khối trước đó. Kết quả là, một chuỗi các khối được hình thành, tạo ra từ “blockchain”.
Mỗi khi một khối mới được thêm vào, nó sẽ làm cho các khối trước đó không thể thay đổi được. Điều này đảm bảo rằng mỗi khối sẽ an toàn hơn theo thời gian và nó là một ví dụ về cách công nghệ Bitcoin đang thay đổi cách thực hiện các giao dịch tài chính và ngân hàng.
Tuy nhiên, blockchain bitcoin còn hơn cả tiền điện tử: Đây là công nghệ mà hầu hết các loại tiền điện tử được xây dựng trên đó, bao gồm cả Bitcoin. Chuỗi khối Bitcoin là duy nhất vì nó đảm bảo rằng tất cả các giao dịch đều chính xác. Mọi hành động trong chuỗi khối đều được ghi lại và không có gì bị loại ra khỏi mạng lưới. Sau khi một hành động được ghi lại và lưu trữ trong một trong các khối thông tin, nó sẽ được đóng dấu thời gian và bảo mật, và toàn bộ hồ sơ có sẵn cho bất kỳ ai trong hệ thống.
Chuỗi khối Bitcoin cũng được phân cấp, có nghĩa là nó không được lưu trữ trong một máy tính chính hoặc được kiểm soát bởi một công ty. Nó được phân phối trên nhiều máy tính trong mạng.
Trong chuỗi khối Bitcoin, có những mã được gọi là băm. Một hàm băm là duy nhất cho mỗi khối trong chuỗi khối. Việc băm cho phép mọi người dùng mạng xác định từng khối và hướng chúng di chuyển trong chuỗi vì mỗi khối đều có hàm băm riêng và hàm băm của khối trước đó.
Với suy nghĩ thứ hai, các phần quan trọng của blockchain bao gồm bản ghi, khối, băm và chuỗi. Bản ghi khối và bản ghi giao dịch là hai loại bản ghi trong chuỗi khối. Một khối chứa các giao dịch Bitcoin gần đây nhất chưa được ghi lại trong bất kỳ khối nào trước đó. Hồ sơ giao dịch bao gồm dữ liệu tài sản, giá cả và quyền sở hữu được ghi lại, phê duyệt và giải quyết trên tất cả các nút chỉ trong vài giây.
Về bản chất, băm là một chuỗi có độ dài cố định được tạo ra sau khi chuyển đổi bất kỳ độ dài nào của dữ liệu đầu vào trong mạng blockchain, một khối tương tự như một trang trong sổ cái hoặc sổ ghi và một chuỗi đề cập đến các khối được liên kết với nhau trong một mạng.
Câu chuyện ngắn về chuỗi khối Bitcoin
Ý tưởng về công nghệ blockchain được giới thiệu vào năm 1991 bởi Stuart Haber và W. Scott Stornetta trong bài báo của họ “Cách đóng dấu thời gian cho một tài liệu kỹ thuật số”. Trong bài báo này, họ giải thích việc sử dụng một chuỗi dấu thời gian liên tục để ghi lại thông tin một cách an toàn.
Bitcoin được tạo ra phần lớn để tạo điều kiện thuận lợi cho việc trao đổi tiền điện tử Bitcoin. Tuy nhiên, những người sớm áp dụng và các nhà phát minh nhanh chóng phát hiện ra rằng nó có tiềm năng lớn hơn nhiều. Với suy nghĩ này, họ đã thiết kế chuỗi khối của Bitcoin để lưu trữ nhiều thứ hơn là chỉ dữ liệu về chuyển động của mã thông báo.
Công nghệ bitcoin sử dụng các giao dịch ngang hàng (P2P), giúp nó có thể hoạt động mà không cần bất kỳ ngân hàng hoặc bên thứ ba nào quản lý từng chuyển động tài chính. Nó cho phép các khoản thanh toán trực tuyến được gửi trực tiếp từ bên này sang bên khác mà không cần thông qua bất kỳ tổ chức tài chính nào.
Thuật ngữ peer-to-peer có nghĩa là các máy tính là một phần của mạng bình đẳng với nhau, không có nút “đặc biệt” và tất cả các nút đều chia sẻ gánh nặng cung cấp dịch vụ mạng. Nó được tạo thành từ hàng nghìn nút Bitcoin chạy giao thức. Giao thức chịu trách nhiệm thiết lập và bảo vệ blockchain.
Việc hình thành mạng ngang hàng có thể thực hiện được vì dữ liệu của người dùng có liên quan đến cá nhân hoặc tổ chức mà họ đang tương tác và họ chịu trách nhiệm duy trì mạng phân tán luôn hoạt động. Thông tin liên quan đến cá nhân hoặc tổ chức sau đó được chuyển từ ví Bitcoin của họ đến vị trí và địa chỉ IP của họ, đại diện cho tương tác Bitcoin ngang hàng.
Điều gì cần thiết để làm cho chuỗi khối Bitcoin hoạt động?
Bitcoin đại diện cho một dạng tiền kỹ thuật số, không tin cậy , cùng với phong trào phân cấp các dịch vụ tài chính. Trước Bitcoin, cần có một bên thứ ba đáng tin cậy giữ sổ cái – hệ thống lưu trữ dữ liệu tài chính của một công ty hoặc cá nhân – để ghi lại ai sở hữu bao nhiêu. Mọi người đều có một bản sao của sổ cái này với mạng Bitcoin, vì vậy không cần bên thứ ba.
Mọi giao dịch Bitcoin xảy ra trong mạng blockchain Bitcoin, là không gian kỹ thuật số nơi diễn ra hoạt động khai thác Bitcoin và tạo ra năng lượng băm. Công suất băm là công suất xử lý được sử dụng bởi máy tính hoặc phần cứng của bạn để thực hiện và giải các thuật toán băm khác nhau. Các thuật toán này được sử dụng để tạo ra các loại tiền điện tử mới và cho phép chúng giao dịch với nhau. Quá trình này được gọi là khai thác.
Thông thường, chủ sở hữu Bitcoin mua nguồn cung tiền điện tử của họ thông qua sàn giao dịch tiền điện tử, một nền tảng tạo điều kiện thuận lợi cho các giao dịch Bitcoin và các loại tiền điện tử khác. Sổ cái phi tập trung là thứ tạo nên mạng lưới blockchain. Điều sau cho thấy rằng Bitcoin là một phần của phần mềm, một tập hợp các quy trình trong đó những người tham gia thực hiện các nhiệm vụ khác nhau.
Blockchain là một sổ cái kỹ thuật số của các giao dịch trùng lặp được phân phối trên mạng lưới hệ thống máy tính của blockchain. Mỗi khối trên chuỗi chứa một số giao dịch và bất cứ khi nào một giao dịch mới xảy ra trên chuỗi khối, bản ghi của giao dịch đó sẽ được thêm vào sổ cái của mỗi người tham gia.
Cơ sở dữ liệu phân tán này được quản lý bởi nhiều người tham gia bằng cách sử dụng một công nghệ được gọi là công nghệ sổ cái phân tán (DLT). Blockchain là một loại DLT trong đó các giao dịch được ghi lại bằng cách sử dụng chữ ký mật mã bất biến được gọi là mã băm. Các giao dịch sau đó được tổ chức thành các khối. Mỗi khối mới bao gồm một băm của khối trước đó, chuỗi chúng lại với nhau một cách hiệu quả, đó là lý do tại sao các sổ cái phân tán thường được gọi là blockchains.
Blockchain hoạt động như một sổ cái, theo dõi mọi giao dịch Bitcoin và tự xác minh, có nghĩa là toàn bộ mạng lưới các nút – các máy tính khác nhau tham gia vào mạng – sẽ liên tục kiểm tra và bảo mật mọi chuyển động. Đây là nơi các “thợ đào” tham gia vào trò chơi: Máy tính của họ thực hiện công việc duy trì chuỗi và do đó, nhận Bitcoin như một phần thưởng. Những quy tắc này gọi chung là giao thức Bitcoin.
Các thợ đào Bitcoin đề cập đến các máy tính công suất cao giải các bài toán phức tạp để đúc ra một đồng tiền. Công cụ khai thác là những cỗ máy chuyên dụng trong mạng xác minh tất cả các giao dịch và chặn bất kỳ tác nhân độc hại nào. Các thợ đào Bitcoin biên dịch càng nhiều giao dịch càng tốt thành một khối, sau đó xác minh khối và thêm nó vào chuỗi các khối trước đó bằng phương pháp toán học. Để cung cấp sức mạnh tính toán của họ cho mạng, các thợ đào được trả bằng Bitcoin mới đúc.
Blockchain Bitcoin hoạt động như thế nào?
Blockchain là một loại cơ sở dữ liệu là một tập hợp thông tin được lưu trữ trên hệ thống máy tính dưới dạng điện tử. Những gì được lưu giữ trong cơ sở dữ liệu, thông tin hoặc dữ liệu thường được cấu trúc dưới dạng bảng giúp tìm kiếm và lọc thông tin dễ dàng hơn. Cơ sở dữ liệu được thiết kế để lưu trữ một lượng lớn thông tin mà nhiều người dùng có thể truy cập, lọc và chỉnh sửa một cách dễ dàng và nhanh chóng tại bất kỳ thời điểm nào.
Để làm điều này, cơ sở dữ liệu mở rộng chứa dữ liệu trên các máy chủ được tạo ra từ các máy tính mạnh. Những máy chủ đó có thể được xây dựng bằng hàng trăm và hàng trăm máy tính. Tại sao? Để có khả năng lưu trữ tính toán và sức mạnh cần thiết cho nhiều người dùng truy cập cơ sở dữ liệu đồng thời. Đây cũng là sự khác biệt so với cơ sở dữ liệu, giả sử, một ổ đĩa giống như đám mây lưu trữ.
Đây là cách blockchain khác với cơ sở dữ liệu. Sự khác biệt đầu tiên là cách dữ liệu được cấu trúc. Cơ sở dữ liệu cấu trúc dữ liệu thành các bảng, trong khi blockchain thu thập thông tin thành các nhóm, được gọi là khối, chứa các tập dữ liệu. Mỗi khối có một dung lượng lưu trữ cụ thể được liên kết với khối đã lấp đầy trước đó khi nó được lấp đầy, tạo thành một chuỗi dữ liệu. Đó là lý do tại sao nó được gọi là blockchain: Hàng triệu khối chứa đầy dữ liệu được liên kết với nhau.
Hệ thống này có nghĩa là mọi blockchain đều là một cơ sở dữ liệu phức tạp hơn vì nó tạo ra một chuỗi dữ liệu không thể thay đổi khi được triển khai trong một hệ thống phi tập trung. Khi một khối được lấp đầy, nó không thể thay đổi được và trở thành một phần của dòng thời gian và do đó, mỗi khối trên chuỗi có một dấu thời gian chính xác khi được thêm vào chuỗi.
Do đó, mục tiêu của blockchain là cho phép thông tin kỹ thuật số được ghi lại và phân phối, nhưng không được chỉnh sửa. Đó là lý do tại sao nó không phải là một cơ sở dữ liệu; không ai có thể thay đổi nó một khi nó bị lấp đầy và bị xiềng xích. Với sự xuất hiện của công nghệ Bitcoin, blockchain đã có ứng dụng thực tế đầu tiên.
Giảm thiểu rủi ro
Sử dụng mạng blockchain có rất nhiều lợi thế. Đầu tiên, độ chính xác của dây chuyền. Các giao dịch là một phần của chuỗi khối phải được chấp thuận bởi hàng nghìn hàng nghìn máy tính. Điều này loại bỏ tất cả sự tham gia của con người trong việc xác minh, có nghĩa là có ít sai sót của con người hơn, cũng như ghi lại thông tin chính xác hơn.
Nhưng, điều gì sẽ xảy ra nếu một trong các máy tính trong mạng mắc lỗi tính toán? Lỗi sẽ chỉ xảy ra trong một bản sao của chuỗi khối. Để nó lan rộng, ít nhất 51% mạng sẽ mắc phải lỗi tương tự, điều này rất khó xảy ra.
Một lợi thế khác là blockchain loại bỏ sự cần thiết của người xác minh bên thứ ba. Bất kỳ thành viên nào của mạng Bitcoin đều có thể kiểm tra và xác minh blockchain bất kỳ lúc nào.
Dữ liệu chuỗi khối được phân cấp, có nghĩa là nó không được lưu trữ ở vị trí trung tâm mà thay vào đó được sao chép và trải rộng trên một mạng lưới máy tính rộng lớn. Điều này khiến cho bất kỳ ai cũng rất khó có thể giả mạo dữ liệu vì ví dụ, một kicker sẽ cần quyền truy cập vào tất cả các mạng để xâm phạm toàn bộ dữ liệu.
Cuối cùng, một phần quan trọng của blockchain là, mặc dù bất kỳ ai có kết nối internet đều có thể xem danh sách lịch sử giao dịch của mạng và truy cập chi tiết về các giao dịch, nhưng không ai có thể truy cập thông tin nhận dạng về người dùng đang thực hiện các giao dịch đó. Ngoài ra, mỗi khi một giao dịch được ghi lại, nó sẽ được mạng xác nhận, có nghĩa là hàng nghìn máy tính soạn ra nó sẽ xác nhận xem các chi tiết của giao dịch mua có chính xác hay không.
Blockchain so với ngân hàng
Blockchain hoạt động rất khác so với ngân hàng truyền thống vì nó được phân cấp 100% và nó dựa vào hàng nghìn máy tính để xác minh các giao dịch của mình. Điều này có nghĩa là nó chạy 24/7, mọi ngày trong năm. Ưu điểm đáng kể nhất của tất cả các blockchain Bitcoin là tính minh bạch của nó vì blockchain hoạt động như một sổ cái công khai cho mọi giao dịch được thực hiện trong mạng Bitcoin.
Sự khác biệt khác là tốc độ của các giao dịch chỉ mất 15 phút hoặc nhiều nhất là hơn một giờ, tùy thuộc vào tình trạng tắc nghẽn của mạng. Trong khi thanh toán bằng thẻ và tiền gửi séc có thể mất từ 24 đến 72 giờ.
Chuỗi khối Bitcoin có phí biến đổi, thường dao động từ $ 0 đến $ 50. Mặc dù phí không liên quan đến số tiền được chuyển nhưng nó được xác định bởi hoàn cảnh mạng tại thời điểm hiện tại và quy mô dữ liệu của giao dịch. Bởi vì một khối trên chuỗi khối Bitcoin có thể chỉ chứa một megabyte (MB) dữ liệu, nên số lượng giao dịch được bao gồm trong một khối duy nhất bị hạn chế.
Một điểm khác biệt nữa là ở cách thức thực hiện giao dịch. Mặc dù blockchain cho phép bất kỳ ai có kết nối internet thực hiện chuyển khoản, nhưng các ngân hàng cần bạn có tài khoản, điện thoại di động hoặc máy tính.
Tất cả những điểm khác biệt này làm cho công nghệ blockchain trở thành một tác nhân lớn đối với tài chính truyền thống và ngành ngân hàng. Chúng là các chuỗi được thiết lập trong đá, chống giả mạo và phi tập trung, không chỉ giảm chi phí mà còn tạo ra một mạng lưới minh bạch, trong đó người dùng có thể cảm thấy được trao quyền và an toàn.
Những hạn chế của blockchain
Mặc dù blockchain đi kèm với nhiều lợi ích, giống như mọi thứ, nhưng nó cũng có mặt trái của nó. Đầu tiên là blockchain có thể chậm lại khi có quá nhiều người dùng trên mạng. Nó cũng khó mở rộng quy mô hơn do phương pháp làm việc đồng thuận của nó.
Một hạn chế khác là dữ liệu trong chuỗi khối là bất biến, bạn không thể quay lại và thay đổi khối trước đó khi nó được viết. Một số người có thể coi đó là một sự bắt chước yêu cầu tự bảo trì, có nghĩa là người dùng phải tự duy trì ví của họ, nếu không họ có thể mất quyền truy cập.
Một hạn chế lớn là công nghệ blockchain vẫn chưa trưởng thành. Ngoài ra, nó không cung cấp khả năng tương tác với các blockchain khác và các hệ thống tài chính khác, đồng thời khó tích hợp vào các hệ thống kế thừa.
Tiến bộ kỹ thuật
Mạng sét
Lightning Network (LN) cho phép người tham gia chuyển BTC cho nhau mà không cần bất kỳ khoản phí nào bằng cách sử dụng ví kỹ thuật số của họ. Một lớp thứ hai được thêm vào mạng Bitcoin để cho phép giao dịch giữa các bên ngoài chuỗi khối, được gọi là giao dịch ngoài chuỗi. Lớp thứ hai tăng cường thông lượng mà không ảnh hưởng đến bất kỳ tính năng phân quyền hoặc bảo mật nào của blockchain ban đầu.
Lightning Network tạo ra các kênh thanh toán giữa hai người dùng trong một cơ sở dữ liệu phân tán để họ có thể giao dịch với nhau mà không cần tất cả những người dùng khác nhận thông tin của họ, xác định các giao dịch ngoài chuỗi.
Nó được coi là công cụ thay đổi cuộc chơi trong thế giới tiền điện tử vì nó được thiết kế để tăng tốc độ xử lý giao dịch và giảm chi phí liên quan của chuỗi khối Bitcoin. Nó được hình thành vào năm 2015 và đang được tiếp tục phát triển và kích hoạt.
Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu đã cảnh báo rằng khi Lightning Network phát triển, nó sẽ trở thành mục tiêu hấp dẫn hơn đối với những kẻ tấn công. Bitcoin trên mạng thanh toán đang phát triển có thể bị đánh cắp nếu người dùng không cẩn thận và khó có thể đảm bảo an toàn cho tài sản trong tương lai.
Theo các chuyên gia từ Đại học Hebrew của Jerusalem, Bitcoin hiện đang bị khóa trong kênh thanh toán Lightning Network, hiện có giá trị khoảng 9 triệu đô la Bitcoin, có thể bị cướp bởi những kẻ tấn công. Mặc dù lỗ hổng có khả năng nghiêm trọng nhưng các nhà nghiên cứu lạc quan rằng nó có thể sửa chữa được về lâu dài.
SegWit
Segregated Witness, hoặc SegWit, đề cập đến một sự thay đổi quy trình về cách Bitcoin duy trì dữ liệu giao dịch trong chuỗi khối. Segregate nghĩa là ngăn cách và nhân chứng là chữ ký giao dịch. Nó được tạo ra để đổi mới cách thức lưu trữ dữ liệu trên blockchain của Bitcoin. Điều này cho phép mạng chứa nhiều giao dịch hơn trong một khối duy nhất, nâng cao thông lượng giao dịch. SegWit đã hoạt động trên Bitcoin vào tháng 8 năm 2017 sau khi mã cho bản cập nhật được phát hành vào năm 2015.
SegWit tăng giới hạn kích thước khối của một chuỗi khối bằng cách xóa dữ liệu chữ ký khỏi các giao dịch Bitcoin. Khi các phần của một giao dịch bị xóa, không gian sẽ được giải phóng và do đó, khả năng thêm nhiều giao dịch hơn vào chuỗi.
SegWit không chỉ cải thiện tốc độ xử lý giao dịch của Bitcoin mà còn giải quyết một điểm yếu trong giao thức cho phép các nút can thiệp vào các vấn đề về khả năng xử lý giao dịch (TXID) trên mạng. Bằng cách loại bỏ những gì được gọi là “dữ liệu chữ ký” hoặc “dữ liệu nhân chứng” khỏi trường đầu vào của một khối, Segwit đã tăng số lượng giao dịch có thể phù hợp với một khối và sửa lỗi tính dễ uốn của giao dịch.
Trên mạng Bitcoin, bản cập nhật SegWit đã được giới thiệu dưới dạng một soft fork vào tháng 8 năm 2017. Soft fork là một bản cập nhật tương thích ngược cho phép các nút được nâng cấp giao tiếp với các nút không được nâng cấp. Một soft fork thường bao gồm một quy tắc mới không mâu thuẫn với những quy tắc hiện có. Tuy nhiên, do chi phí vận hành một nút cao (đặc biệt là ở các nước đang phát triển), việc nâng cấp đã bị tạm dừng vào ngày 8 tháng 11 năm 2017.
Taproot
Nhà phát triển Bitcoin Core Greg Maxwell đã đề xuất cải tiến Taproot vào tháng 1 năm 2018. Tiêu chí 90% số khối được khai thác với tín hiệu hỗ trợ từ các thợ đào đã được đáp ứng ba năm sau vào ngày 12 tháng 6 năm 2021. Điều đó có nghĩa là 1.815 trong số 2.016 khối được khai thác trong suốt hai- khung thời gian trong tuần có một số dữ liệu được mã hóa do người khai thác để lại để chứng minh sự ủng hộ của họ đối với việc nâng cấp.
Taproot là một soft fork giúp cải thiện các tập lệnh của Bitcoin để tăng cường quyền riêng tư và tăng tính ẩn danh trên mạng. Khi người dùng không sử dụng Taproot, bất kỳ ai cũng có thể phát hiện ra các giao dịch. Khi sử dụng Taproot, họ có thể “che giấu” các giao dịch của mình. Taproot thậm chí còn làm cho nó có thể ẩn rằng một tập lệnh Bitcoin đã chạy. Kể từ tháng 10 năm 2020, Taproot được hợp nhất với thư viện Bitcoin Core.
Một trong những thay đổi quan trọng nhất đối với mạng là việc thay thế chữ ký Schnorr cho kỹ thuật chữ ký kỹ thuật số đường cong elliptic hiện tại của Bitcoin (ECDSA). Kỹ thuật ECDSA tạo khóa công khai từ các khóa riêng được tạo ngẫu nhiên, điều này khiến cho việc xác định khóa riêng từ địa chỉ Bitcoin hoặc khóa công khai không thể xác định được. Hơn nữa, chữ ký Schnorr sẽ giải phóng không gian và băng thông trên mạng Bitcoin bằng cách thực hiện các giao dịch nhanh hơn và nhỏ hơn.
Bằng cách cho phép các hợp đồng nhật ký rời rạc (DLC), chữ ký Schnorr có thể giúp đơn giản hóa các hợp đồng thông minh phức tạp trên chuỗi khối Bitcoin. Các DLC là một đề xuất để thêm việc triển khai hợp đồng thông minh vào Bitcoin, cho phép thiết lập các chuỗi khối blockchain đơn giản, an toàn và dễ sử dụng.
Nó cũng có thể hỗ trợ trong việc mở rộng các kênh thanh toán hai lớp như Lightning Network, cho phép thực hiện các giao dịch ngay lập tức trên mạng Bitcoin.
