Blockchain gồm có những thành phần gì ?

• 1. Sổ cái phân tán (Distributed Ledger)
• 2. Mạng lưới ngang hàng (Peer-to-peer network – P2P)
• 3. Cơ chế đồng thuận (Consensus Mechanism)
• 4. Mật mã học (Cryptography)
• 5. Máy ảo (Virtual Machine)

Chúng ta bắt đầu đi vào tìm hiểu 5 thành phần của blockchain đó như sau :

1. Sổ cái phân tán (Distributed Ledger)

Khái niệm 
Sổ cái điện tử thực chất là một cơ sở dữ liệu chứa toàn bộ thông tin giao dịch – transaction được cập nhật liên tục. Cấu tạo bởi nhiều khối – block (mỗi khối chứa ít nhất một giao dịch) và các khối này được nối với nhau thành một chuỗi – chain bằng cách sử dụng mật mã học. Nói một cách đơn giản, khối sau sẽ chứa các thông tin định danh mật mã học của khối trước. Vì vậy, nếu bất kì khối nào trong quá khứ xảy ra vấn đề thì sẽ ảnh hưởng tới tất cả các khối ở phía sau của chuỗi.

Đặc điểm nổi bật 

• Sổ cái loại bỏ sự cần thiết của cơ quan trung ương hoặc người trung gian để xử lý và xác thực các giao dịch
• Các bản ghi dữ liệu chỉ được lưu trữ trong sổ cái khi các bên liên quan đạt được sự đồng thuận
• Tất cả những người tham gia sẽ được chia sẻ 1 bản sao của sổ cái bao gồm tất cả các bản ghi được cập nhật
• Số cái cung cấp lịch sử có thể xác minh và kiểm tra được của tất cả thông tin được lưu trữ trên tập dữ liệu cụ thể theo trình tự thời gian

2. Mạng lưới ngang hàng (Peer-to-peer network – P2P)

Khái niệm
Mạng ngang hàng (P2P) là mô hình giao tiếp phi tập trung giữa nhiều người tham gia còn được gọi là các nút ngang hàng mà không cần máy chủ trung tâm hay phụ thuộc vào bất cứ nút nào khác. Mạng P2P cho phép mỗi bên hoạt động như một máy khách và máy chủ. Điều này có nghĩa là sau khi mạng được hình thành, người tham gia đều sở hữu một bản sao của sổ cái. Từ đó có thể sử dụng để chia sẻ và lưu trữ tệp mà không cần sự trợ giúp của người trung gian.

Đặc điểm nổi bật

• Trên mạng Blockchain, mỗi nút tham gia linh hoạt vai trò như một máy khách và một máy chủ của các nút khác để cùng cung cấp và kiểm soát dữ liệu
• Việc phi tập trung hoá cơ sở dữ liệu và các quyền quản trị giúp loại bỏ đơn vị trung gian trong các mô hình truyền thống, giúp các thành viên có thể trực tiếp trao đổi thông tin với nhau.
• Bản ghi của dữ liệu được sao chép trên tất cả các nút đảm bảo hệ thống hoạt động liên tục hạn chế được sự thất bại đơn điểm và hình thức tấn công từ chối dịch vụ.
• Nâng cao tính sẵn sàng đối với cả dữ liệu, cách thức xác minh tính hợp lệ sẽ giúp tránh được tình trạng mất thông tin hoặc không có khả năng xác minh của hệ thống.

Phân loại 

• Unstructured P2P Network (Mạng P2P không cấu trúc)
• Structured P2P Network (Mạng P2P không cấu trúc)
• Hybrid P2P Network (Mạng P2P hỗn hợp)

3. Cơ chế đồng thuận (Consensus Mechanism)

Khái niệm 
Cơ chế đồng thuật quy định các tập luật để các nút tham gia vào mạng ngang hàng có thể hoạt động một cách đồng bộ với nhau và thống nhất về các giao dịch nào là hợp pháp và nên được thêm vào Blockchain thông qua tương tác với hợp đồng thông minh – smart contract. Cơ chế đồng thuận được dùng để xác định trạng thái thực của Blockchain.

Đặc điểm nổi bật 

• Đảm bảo rằng toàn bộ hệ thống có khả năng chịu lỗi để đạt được thỏa thuận mong muốn về một giá trị dữ liệu hoặc một trạng thái mạng duy nhất
• Tạo ra cách thức để tất cả người tham gia có thể duy trì tính an toàn, bảo mật của mạng Blockchain.
• Ngăn chặn vấn đề chi tiêu 2 lần trên Blockchain (double spending) đối với giao dịch tiền điện tử trên Blockchain

Phân loại 
Mỗi loại Blockchain sẽ có cơ chế đồng thuận khác nhau. Hiện nay, có 2 loại cơ chế đồng thuận được sử dụng phổ biến nhất

• Proof-of-work (Bằng chứng công việc): Thuật toán PoW vận hành bởi các thợ đào (nút – node) cùng tham gia giải quyết một bài toán mật mã để tạo ra khối tiếp theo. Thợ đào đầu tiên tìm ra lời giải sẽ đạt được sự đồng thuận, được phép chọn khối được thêm vào mạng Blockchain và nhận phần thưởng tương ứng. Tuy nhiên, các bài toán này thường phức tạp mà cần thiết thợ đào phải sở hữu sức mạnh tính toán cao.
• Proof-of-stake ( Bằng chứng cổ phẩn): Để đơn giản hóa quá trình đào thưởng, khái niệm PoS được sử dụng khi cần xác minh nhiều mã thông báo (tokens – tiền điện tử). Nguyên tắc PoS cần thợ đào chứng minh quyền sở hữu % cổ phần của họ để thực hiện % hoạt động đào thưởng tương ứng. Điều này giúp tiết kiệm nhiều năng lượng hơn (điện tử) và chi phí vận hành.

4. Mật mã học (Cryptography)

Khái niệm
Thành phần này nhằm để đảm bảo tính bí mật, toàn vẹn và xác thực của thông tin trong sổ cái điện tử hay các thông tin truyền đi giữa các nút. Nhờ xây dựng dựa trên nền tảng toán học (đặc biệt là lý thuyết xác suất) cùng với những kiến thức về lý thuyết trò chơi, mật mã học đã đưa ra được những phương thức mã hóa mà để phá vỡ nó là bất khả thi.

Phân loại 
Có hai loại phương pháp mã hóa chính:

• Mã hóa đối xứng (Symmetric Encryption): Là hình thức mã hóa để bảo mật dữ liệu, trong đó việc mã hóa và giải mã dữ liệu dùng chung một khóa. Do khóa dùng để giải mã dữ liệu nên cần được giữ bí mật, không được công khai. Vì vậy, khi sử dụng khóa đối xứng, bên gửi và bên nhận cần có cơ chế để trao đổi khóa trước khi thực hiện trao đổi dữ liệu.

• Mã hóa bất đối xứng (Asymmetric Encryption): là hình thức mã hóa để bảo mật dữ liệu, trong đó việc mã hóa và giải mã dữ liệu dùng hai khóa khác nhau. Khóa dùng để mã hóa dữ liệu gọi là khóa công khai (public key), có thể được chia sẻ rộng rãi và xem như định danh của một người (hay còn gọi là địa chỉ Blockchain – Blockchain Address).
• . Khóa dùng để giải mã dữ liệu gọi là khóa bí mật (private key) cần thiết bảo mật để bảo vệ quyền lợi của người nhận.

Kỹ thuật liên quan

• Địa chỉ Blockchain (Blockchain address): được thể hiện dưới dạng một chuỗi dài các ký tự chữ và số, được chia sẻ công khai để những người dùng khác có thể gửi giao dịch đến. Mỗi địa chỉ Blockchain sẽ được tạo ra  từ một khóa công khai (Public-key). Khóa công khai này lại được tạo ra từ một khóa bí mật (Private-key) đóng vai trò như một cơ chế để chứng minh sự sở hữu khóa công khai (hay nói cách khác chính là địa chỉ Blockchain). Khi thực hiện một giao dịch tương tác với mạng lưới Blockchain, người dùng sẽ dùng khóa bí mật để ký chữ ký số, chứng minh người dùng đó là chủ sở hữu của hợp lệ của địa chỉ Blockchain trong giao dịch.
• Chữ ký số (Digital Signature): là một chuỗi ký tự mã hóa được gửi đi cùng các dữ liệu gốc của giao dịch trên nền tảng Blockchain. Để tạo ra chữ ký số, người dùng sẽ sử dụng khóa bí mật để mã hóa (gọi là ký chữ ký số) các dữ liệu có trong giao dịch gửi đến người nhận. Một điểm lưu ý là khóa bí mật dùng để mã hóa này chính là khóa bí mật tạo ra địa chỉ Blockchain của người gửi. Chữ ký số sẽ thay đổi nếu dữ liệu giao dịch dùng để mã hóa thay đổi, hoặc là trong trường hợp cùng một dữ liệu đó, nhưng dùng khóa bí mật của người dùng khác.
• Hàm băm (Hash function): là quá trình chuyển đổi một lượng dữ liệu đầu vào không giới hạn và tạo ra một lượng dữ liệu đầu ra có độ dài cố định. Hàm băm thường được ứng dụng trong việc bảo vệ tính toàn vẹn của dữ liệu. Người dùng có thể xác minh tính hợp lệ của một giao dịch bằng cách so sánh giá trị băm của giao dịch trên ứng dụng với giá trị băm của giao dịch đó trên trình duyệt khối (Block explorer).

5. Máy ảo (Virtual Machine)

Khái niệm
Máy ảo là một chương trình mô phỏng một hệ thống máy tính. Nó có một CPU, bộ nhớ và bộ lưu trữ ảo. Về cơ bản, máy ảo hoạt động giống như một máy tính vật lý, nó có thể dùng để lưu trữ dữ liệu, chạy các chương trình ứng dụng và tồn tại để cùng vận hành một mạng Blockchain với các máy ảo khác.

Máy ảo Ethereum (EVM)
Máy ảo Ethereum được sử dụng để đảm bảo các giao dịch mặc dù được xử lý trên những môi trường, cấu hình máy tính hoàn toàn khác nhau vẫn sẽ luôn cho ra kết quả giống nhau trên nền tảng Ethereum. Về cơ bản, EVM là một máy xử lý các hợp đồng thông minh chạy trên Ethereum.

Các nút tham gia vào hệ thống Ethereum xử lý các giao dịch nhận được thông qua EVM. Bất kì giao dịch nào muốn tạo ra sự thay đổi trạng thái của mạng đều phải thông qua quá trình xử lý của EVM. EVM chỉ là một chiếc máy ảo nhưng được tạo ra nhiều bản sao. Mỗi nút tham gia thực thi các giao dịch giống nhau đều được sở hữu một bản sao của EVM để đảm bảo sự nhất quán của quá trình tính toán.

Các lĩnh vực tiêu biểu tại Việt Nam đã và đang triển khai ứng dụng công nghệ Blockchain

• Lĩnh vực Tài chính – Ngân hàng: Xem tại đây
• Lĩnh vực Nông nghiệp:                    Xem tại đây
• Lĩnh vực Y tế:                                      Xem tại đây
• Lĩnh vực E-commerce:                   Xem tại đây 
• Lĩnh vực Giáo dục:                            Xem tại đây
• Lĩnh vực Dịch vụ công:                    Xem tại đây
• Lĩnh vực Smart City:                        Xem tại đây
• Một vài lĩnh vực khác:                     Xem tại đây

Tham khảo chính sách khuyến mại dịch vụ trên toàn quốc :

Cảm ơn quý khách hàng đã ghé thăm website của chúng tôi !

Bài viết dựa theo website : vietnamblockchain.asia