Nói chuyện về công nghệ blockchain: Hướng dẫn toàn diện từ khái niệm đến ứng dụng

Trong những năm gần đây, có nhiều người muốn hiểu rõ blockchain là gì, nó có thể giải quyết những vấn đề gì, cũng như logic hoạt động đằng sau. Bài viết này sẽ bắt đầu từ các khái niệm cơ bản, giúp bạn toàn diện nhận thức về công nghệ đang thay đổi nhiều ngành công nghiệp này.

Bản chất của blockchain là gì?

Nói một cách đơn giản, blockchain chính là một sổ cái phân tán. Tưởng tượng một quyển sổ ghi chép về tiền vào ra, nhưng quyển sổ này không do một cá nhân hoặc tổ chức nào quản lý, mà được hàng nghìn người tham gia trên toàn cầu cùng duy trì.

● Tại sao gọi là “blockchain”?

Mỗi giao dịch được ghi lại trong một khối (Block), giống như một trang trong sổ. Khi một trang đã đầy, nó tạo thành một khối hoàn chỉnh, nhiều khối sau đó theo thứ tự thời gian được liên kết bằng mật mã (Chain) với nhau, tạo thành blockchain.

● Ưu điểm cốt lõi của phi tập trung

Trong hệ thống truyền thống, một tổ chức trung ương kiểm soát tất cả dữ liệu. Nhưng trong blockchain, bất kỳ ai sở hữu thiết bị phù hợp (gọi là “thợ mỏ” hoặc “nút”) đều có thể tham gia xác thực và ghi lại giao dịch. Ưu điểm của mô hình ghi sổ phân tán này là: ngay cả khi một nút gặp sự cố hoặc mất dữ liệu, toàn bộ hệ thống vẫn có thể hoạt động bình thường, vì hàng nghìn nút khác đều lưu giữ bản sao của sổ cái giống nhau.

Cấu trúc bên trong của blockchain

Mỗi chuỗi blockchain gồm nhiều khối, và mỗi khối thường chứa ba thành phần chính sau:

1. Dữ liệu (Data)
Dữ liệu trong khối tùy thuộc vào loại ứng dụng. Ví dụ, với Bitcoin, khối ghi lại chi tiết từng giao dịch, bao gồm người gửi, người nhận và số tiền giao dịch.

2. Giá trị băm (Hash Value)
Giá trị băm như dấu vân tay của khối, có tính duy nhất. Mỗi khối có giá trị băm riêng, đồng thời cũng lưu trữ giá trị băm của khối trước đó. Thiết kế này giúp phát hiện ngay lập tức mọi sửa đổi nội dung khối, vì bất kỳ thay đổi nào cũng sẽ làm thay đổi giá trị băm.

3. Cơ chế liên kết an toàn
Vì mỗi khối đều chứa giá trị băm của khối trước, nếu ai đó cố gắng sửa đổi một khối, tất cả các khối sau đó sẽ mất liên kết hợp lệ. Để ngăn chặn các cuộc tấn công này, blockchain sử dụng các cơ chế đồng thuận như chứng minh công việc (PoW), khiến chi phí tấn công cực kỳ cao, từ đó bảo vệ an toàn cho toàn mạng lưới.

Một giao dịch hoàn thành như thế nào?

Hãy lấy ví dụ đơn giản về quy trình giao dịch trên blockchain. Giả sử nhỏ Zhang muốn chuyển 1 Bitcoin cho nhỏ Wang:

Bước 1: Khởi tạo giao dịch
Zhang nhập địa chỉ gửi, địa chỉ nhận (ví của Wang) và số tiền (1 BTC) trong ví, rồi phát tán giao dịch ra toàn mạng để chờ xác nhận.

Bước 2: Thợ mỏ xác thực
Thợ mỏ cần xác minh hai thông tin chính: đầu tiên, xác nhận Zhang thực sự có 1 BTC trong ví; thứ hai, xác minh giao dịch này thực sự do Zhang ký (qua chữ ký số). Sau khi xác thực đúng, giao dịch sẽ vào khu vực chờ đóng gói.

Bước 3: Đóng gói thành khối
Trong cơ chế PoW, khoảng mỗi 10 phút, nhiều giao dịch chờ xác thực sẽ được đóng gói thành một khối mới.

Bước 4: Xác nhận toàn mạng
Khối mới được gửi đến toàn mạng, tất cả các nút kiểm tra tính hợp lệ của các giao dịch trong khối và tính chính xác của giá trị băm. Chỉ cần hơn 51% nút đồng ý, khối mới sẽ được thêm vĩnh viễn vào blockchain, và giao dịch hoàn tất.

Lưu ý quan trọng: Khi chuyển tiền, nhất định phải xác nhận địa chỉ nhận ba lần, vì giao dịch blockchain là không thể hoàn tác, một khi sai sót sẽ không thể khôi phục.

Blockchain có bao nhiêu loại?

Dựa trên quyền truy cập và các bên tham gia, blockchain được chia thành ba loại:

Những lợi ích cốt lõi của blockchain

✅ Tăng cường an toàn
Tất cả các giao dịch trên blockchain đều được mã hóa, dữ liệu không thể sửa đổi và ghi nhận vĩnh viễn. Ngay cả quản trị viên hệ thống cũng không có quyền xóa bỏ bất kỳ giao dịch nào.

✅ Khả năng truy xuất nguồn gốc toàn diện
Mỗi giao dịch đều được ghi lại trong cơ sở dữ liệu vĩnh viễn, giúp rõ ràng theo dõi dòng tiền và lịch sử giao dịch.

✅ Hiệu quả giao dịch cao hơn
Sổ cái phân tán giúp việc xác minh giao dịch giữa các thành viên nhanh hơn, giảm đáng kể chi phí thanh toán xuyên khu vực và các giao dịch khác.

✅ Độ chính xác cao hơn
Giao dịch trên blockchain cần xác thực qua nhiều nút, giảm thiểu lỗi con người. Vì mỗi biến động tài sản đều có hồ sơ theo dõi riêng, gần như không xảy ra chi tiêu chồng chéo.

Những hạn chế của blockchain

❌ Rủi ro quản lý chìa khóa
Nếu mất chìa khóa riêng, tài sản ảo lưu trữ trong đó có thể vĩnh viễn không lấy lại được.

❌ Tiêu thụ năng lượng lớn
Các blockchain công khai sử dụng chứng minh công việc (như Bitcoin) cần tiêu tốn lượng lớn điện năng và tài nguyên tính toán, gây áp lực môi trường.

❌ Thời gian đạt đồng thuận lâu
Các blockchain riêng tư và liên minh cần thời gian dài hơn để đạt được đồng thuận, làm chậm quá trình nâng cấp và phát triển.

❌ Nguy cơ sử dụng trái phép
Tính ẩn danh của blockchain có thể bị lợi dụng cho các mục đích phi pháp.

Ứng dụng thực tế của blockchain

Công nghệ blockchain đã dần thâm nhập vào nhiều ngành, trở thành động lực chính của chuyển đổi số.

● Tiền điện tử và đổi mới tài chính

Tiền điện tử là ứng dụng trực tiếp nhất của blockchain. Ngoài ra, blockchain còn được dùng để phát hành trái phiếu và chứng khoán kỹ thuật số. Ví dụ, một ngân hàng đã phát hành trái phiếu cấu trúc trị giá hơn 30 triệu USD trên Ethereum vào tháng 6 năm 2023. Sự phát triển của tài chính phi tập trung (DeFi) còn kết hợp blockchain và dịch vụ tài chính, tạo ra hệ sinh thái tài chính mới.

● Quản lý chuỗi cung ứng minh bạch

Chuỗi cung ứng liên quan đến quá trình luân chuyển hàng hóa qua nhiều giai đoạn, phương pháp truyền thống dễ gây mất mát thông tin. IBM Food Trust sử dụng blockchain để theo dõi toàn bộ quá trình cung ứng, nâng cao hiệu quả truy vết vấn đề. Thương hiệu trà Đài Loan “Wang De Chuan” dùng blockchain để ghi lại nguồn gốc và quy trình sản xuất trà, khách hàng quét mã QR có thể xem toàn bộ hồ sơ, tăng cường niềm tin của người tiêu dùng.

● Quản lý quyền sở hữu trí tuệ và tác phẩm nghệ thuật

Ghi chép quyền sở hữu truyền thống dễ sai sót, trong khi blockchain cung cấp phương thức ghi chép không thể sửa đổi. Token không thể thay thế (NFT) đã mở ra kỷ nguyên mới cho quản lý tác phẩm nghệ thuật và quyền sở hữu trí tuệ. Dự án NFT “Phanta Bear” của Jay Chou là ví dụ điển hình, người hâm mộ mua NFT có thể trực tiếp ủng hộ thần tượng, đồng thời sở hữu nội dung độc quyền và giá trị sưu tập.

● Quản lý dữ liệu y tế và sức khỏe

Blockchain ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực y tế. Estonia đã sử dụng blockchain để lưu trữ hồ sơ y tế toàn quốc, bệnh nhân có thể ủy quyền bác sĩ truy cập, ngăn chặn dữ liệu bị sửa đổi trái phép. Chính phủ Đài Loan cũng đang nghiên cứu sử dụng blockchain để chia sẻ hồ sơ bệnh án an toàn giữa các bệnh viện, bệnh nhân không cần mang theo giấy tờ khi chuyển viện.

Làm thế nào để đầu tư vào các tài sản liên quan đến blockchain?

Cần rõ ràng rằng, blockchain như một công nghệ không thể đầu tư trực tiếp, nhưng có thể đầu tư vào các sản phẩm và dịch vụ dựa trên nó. Các cách tiếp cận trực tiếp nhất hiện nay bao gồm:

● Giao dịch spot — trực quan nhất

Tương tự giao dịch cổ phiếu, mua vào giá thấp, bán ra giá cao để kiếm lời chênh lệch. Ví dụ, mua 1 BTC với 30.000 USD, bán ra khi giá 50.000 USD, lãi 20.000 USD. Các tài sản điện tử mua vào cũng có thể lưu trữ trong ví hoặc chuyển cho người khác.

● Đào coin — dành cho nhà đầu tư nâng cao

Đào coin là cung cấp khả năng tính toán để xác thực giao dịch và tạo ra khối mới, nhận phần thưởng là token mới sinh ra hoặc phí giao dịch. Phương pháp này đòi hỏi thiết bị phần cứng chuyên dụng và kiến thức kỹ thuật.

● Giao dịch hợp đồng chênh lệch — hiệu quả và linh hoạt

Hợp đồng chênh lệch là một sản phẩm phái sinh tài chính, không cần mua tài sản thực hoặc quản lý chìa khóa riêng. Nhà giao dịch có thể trực tiếp giao dịch mua bán nhiều chiều dựa trên tiền điện tử, còn có thể dùng đòn bẩy để tăng quy mô đầu tư với số vốn nhỏ. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng đòn bẩy cũng làm tăng rủi ro thua lỗ gấp nhiều lần.

Tóm lại

Là đại diện của công nghệ blockchain bằng tiếng Trung, blockchain đang định hình lại nhiều lĩnh vực như tài chính, chuỗi cung ứng, y tế. Hiểu rõ nguyên lý cơ bản và triển vọng ứng dụng của nó là rất quan trọng để nắm bắt xu hướng phát triển trong tương lai. Dù là nhà đầu tư hay người dùng phổ thông, việc nắm vững kiến thức về blockchain sẽ trở thành kỹ năng cần thiết.