Các công nghệ Blockchain và cơ chế đồng thuận phổ biến

Tại sao việc sửa dữ liệu trên công nghệ Blockchain là bất khả thi?

Cơ chế hoạt động của Blockchain dựa trên sự đồng thuận đến từ đa số và không có trung gian. Một khối muốn có mặt trong chuỗi, cần phải đạt những yêu cầu sau:

  • Mọi thông tin giao dịch đều phải được ghi lại và được xác nhận những cá nhân có quyền quản lý dữ liệu trong khối.
  • Tiếp theo, sau khi quá trình chuyển đổi thành hàm băm, khối đó sẽ được đóng lại và nối tiếp chuỗi.

Như đã nói ở trên, dữ liệu lưu trữ trong một khối sẽ đi kèm với một hàm băm tương ứng. Khi ta sửa đổi dữ liệu trong khối, các khối tiếp theo năm trong chuỗi sẽ trở nên không hợp lệ. Do đó, khi muốn thay đổi một khối, ta cũng phải đảm bảo tính hợp lệ của các khối phía sau.

Mặt khác, Blockchain hoạt động dựa trên kiến trúc mạng ngang hàng, cho phép mọi người đều có quyền truy cập vào mạng lưới. Mỗi cá nhân trong mạng lưới sẽ đều sở hữu một bản copy của Blockchain, đồng thời chỉ khi có 50% nút đồng thuận thì một khối mới mới được xem là hợp lệ và được thêm vào chuỗi.

Do đó, bạn sẽ không thể nào tự ý sửa đổi nội dung có trong một Block nằm trong Blockchain

Công nghệ Blockchain có bao nhiêu loại? 

Dựa trên một số tiêu chí, các hệ thống Blockchain được phân loại thành 3 loại chính:

Public Blockchain

Blockchain công khai cung cấp nền tảng mở cho mọi người từ nhiều tổ chức hay cá nhân tham gia giao dịch và khai thác. Một điểm quan trọng là không tồn tại bất cứ một hạn chế nào đối trong hệ thống công cộng này. Do đó, đây còn được gọi là Blockchain “không phần quyền” khi mọi người đều được trao quyền tìm hiểu, ghi lại các giao dịch và thực hiện kiểm toán hoặc xem xét các khối trong chuỗi không kể thời gian. Hệ thống này được coi là nền tảng mở và hoạt động trên cơ chế đồng thuận phi tập trung.

Private Blockchain

Đây là hệ thống Blockchain được thiết lập để tạo điều kiện chia sẻ và trao đổi dữ liệu riêng tư giữa một nhóm cá nhân thuộc một tổ chức hoặc giữa nhiều tổ chức với nhau. Private Blockchain được hiểu là một chuỗi được cấp phép, và chỉ những ai được phân quyền mới có thể truy cập vào chuỗi và các khối. Hệ thống này hoạt động theo cơ chế tập trung.

Consortium Blockchain – Permissioned Blockchain

Được hiểu là một Blockchain liên hợp bao gồm một tập hợp các node được xác định trước khi chịu trách nhiệm về sự đồng thuận cũng như xác thực khối. Hệ thống tập trung một phần này nằm dưới sự kiểm soát của một số node xác thực được chọn, có khả năng quyết định dữ liệu của khối là công khai hay hạn chế.

Các thuật toán đồng thuận trong công nghệ Blockchain

Thuật toán đồng thuận là một thủ tục mà qua đó tất cả các thành viên thuộc mạng lưới Blockchain đồng lòng để đạt thỏa thuận chung. Có thể hiểu cơ bản, thuật toán đồng thuận đảm bảo rằng mọi khối mới được thêm vào chuỗi là phiên bản duy nhất và được các nút chấp nhận.

Giao thức đồng thuận trong Blockchain bao gồm các mục tiêu cụ thể như thỏa thuận, hợp tác bình đẳng và bắt buộc tham gia đối với từng nút. Do đó, mỗi thuật toán đồng thuận nhằm mục đích tìm ra một thỏa thuận chung mang lại lợi ích cho toàn bộ hệ thống.

Các thuật toán đồng thuận của Blockchain:

Proof of Work (PoW)

PoW là bằng chứng công việc, bản chất của thuật toán này là xác nhận tính chính xác trong công việc của các thợ đào đến toàn mạng lưới blockchain thông qua việc tiêu tốn tài nguyên trong thế giới thực (máy đào, năng lượng điện và thời gian).

Đây là thuật toán mà Bitcoin đã sử dụng. Ý tưởng chính của thuật toán này là các nút sẽ có cơ hội được giải một “câu đố toán học”, nút nào giải được càng sớm thì sẽ được khai thác các khối tiếp theo trong chuỗi.

Các coin dùng thuật toán này bao gồm BTC, DOGE, LTC, XMR, BCH, ETHW…

Proof of Stake (PoS)

Proof of Stake (PoS – Bằng chứng cổ phần) là một thuật toán làm việc của Blockchain. Có thể hiểu nôm na là người dùng sẽ ký gửi (Stake) một lượng tài sản nhất định để trở thành Validator (người xác thực) của Blockchain.

Cơ chế đồng thuận PoS sẽ lần lượt dựa trên các bước sau:

  • Bước 1: Người dùng sở hữu token của blockchain có thể stake (ký gửi) một phần hoặc tất cả số token của họ vào nhóm stake (gọi là staking pool).
  • Bước 2: Thuật toán sẽ chọn ngẫu nhiên 1 người xác thực.
  • Bước 3: Người xác thực được chọn phải đề xuất một block và số lượng giao dịch trong đó.
  • Bước 4: Những người khác có thể tham gia phê duyệt và xác minh giao dịch được đề xuất.
  • Bước 5: Một block mới được thêm vào blockchain.
  • Bước 6: Người xác thực lúc này sẽ thu về được một khoản phí giao dịch.

Đây được xem là giải pháp thay thế của PoW. Đối với thuật toán này, thay vì đầu tư vào phần cứng người tham gia sẽ sử dụng tiền đầu tư của họ để làm cơ sở đặt vào các khối mà họ nghĩ rằng sẽ là thành phần tiếp theo của chuỗi. Dựa trên các khối thực tế được thêm vào Blockchain, tất cả những người xác nhận sẽ nhận thưởng tương ứng với số tiền mà họ đã đặt cược, số tiền càng lớn, cơ hội được chọn để trở thành Validator càng cao.

Các coin dùng thuật toán này bao gồm: ETH 2.0 ; Solana, Cardano, Algorand, EOS, DASH, Celo, Cosmos…

Proof of Burn

Proof of Burn có tên gọi tiếng Việt là Bằng chứng đốt cháy. Đây là một thuật toán đồng thuận được triển khai bởi Blockchain nhằm giữ an toàn cho mạng lưới và xác thực các giao dịch.

Nếu PoW là thuật toán đồng thuận sử dụng hàm băm, PoS sử dụng chữ ký số để chứng minh quyền sở hữu thì PoB khá đặc biệt khi nó đốt cháy coin để làm bằng chứng với hệ thống rằng mình là người dùng sở hữu coin đó. Ý tưởng là những người khai thác / người tham gia nên đưa ra bằng chứng rằng họ đã đốt một số đồng tiền tức là gửi chúng đến một địa chỉ có thể xác minh được. Điều này là tốn kém theo quan điểm cá nhân, giống như bằng chứng công việc, nhưng nó không tiêu tốn tài nguyên nào ngoài tài sản cơ bản bị đốt.

Cơ chế hoạt động của thuật toán Proof of Burn

Proof of Burn hoạt động theo nguyên tắc cho phép các Miner đốt cháy hoặc phá hủy token, sau đó viết các khối theo tỉ lệ tương ứng với số đồng tiền đã bị cháy. Nói là “đốt tiền” nhưng công đoạn này thực chất là gửi coin vào một chiếc ví công khai xác minh được. Tại đó, số coin này sẽ không thể truy cập được và trở nên vô dụng. Tất nhiên, quá trình đốt tiền sẽ làm giảm thanh khoản thị trường và gây ra sự khan hiếm, khiến tiềm năng giá trị của nó tăng. Nhưng quan trọng hơn hết, đốt tiền tệ là một cách khác để đảm bảo an ninh mạng. Quá trình trên không yêu cầu tiêu thụ tài nguyên nào khác ngoài các đồng tiền bị đốt cháy đồng thời mạng lưới vẫn có thể hoạt động bình thường.

Tim hieu ve thuat toan dong thuan Proof of Burn la gi? - anh 3
Cơ chế hoạt động của thuật toán Proof of Burn.

Tùy vào cách triển khai, các tổ chức khai thác sẽ cho phép người dùng đốt tiền gốc hoặc tiền tệ của một chuỗi thay thế, ví dụ như Bitcoin. Đổi lại, họ sẽ nhận lại phần thưởng bằng token tiền bản địa của Blockchain.

Ngoài ra, để ngăn chặn bất kỳ khả năng lợi ích không đáng có nào cho những người chấp nhận sớm, Proof of Burn đã thực hiện một cơ chế thúc đẩy việc đốt cháy tiền mã hóa định kỳ để duy trì sức mạnh khai thác.

 

Proof of Concept (PoC)

Proof of Concept (PoC) hay có thể gọi là bằng chứng về khái niệm. PoC đề cập đến việc triển khai thử nghiệm một ý tưởng, để có thể chứng minh tính khả thi của ý tưởng đó trong thực tế. Hiểu theo cách khác, PoC là một hình thức tiến hành thử nghiệm một phương pháp hoặc một ý tưởng nào đó để chứng minh tính khả thi của nó. Trong đời sống thực tế, PoC thường được dùng để chứng minh các lý thuyết hoặc giả thuyết, xem nó có tính thực tiễn với đời sống xung quanh hoặc tác động tới con người hay không.

Tài chính

Lĩnh vực tài chính là một lĩnh vực tương đối phổ biến trong cộng đồng blockchain. Đã có rất nhiều dự án đã hướng đến và cung cấp các giải pháp giải quyết cho nhiều vấn đề tài chính lớn trong lĩnh vực này.

Bạn có thể sử dụng blockchain PoC để giải quyết các vấn đề sau:

  • Thương mại
  • Cho vay ngang hàng
  • Định cư
  • Vốn chủ sở hữu
  • Dự đoán thị trường
  • Chống rửa tiền
  • Quản lý tài sản thế chấp
  • Know your client (KYC)
Proof of Concept (PoC) la gi? Ung dung cua Proof of Concept trong blockchain - anh 3

Chăm sóc sức khỏe

Có vô số tình huống mà blockchain có thể được sử dụng để giải quyết nhiều vấn đề khó trong lĩnh vực y tế như vấn đề làm giả báo cáo, chứng chỉ, thuốc giả, bảo mật hồ sơ bệnh án… Trong khuôn khổ của blockchain PoC, nó có thể cho bạn biết liệu giải pháp blockchain của mình có thể giải quyết những vấn đề này hay không.

Bạn có thể sử dụng blockchain PoC để giải quyết các vấn đề sau:

  • Chia sẻ hồ sơ, đơn thuốc
  • Xét nghiệm DNA
Proof of Concept (PoC) la gi? Ung dung cua Proof of Concept trong blockchain - anh 4

Quản lý tài sản

Hiện nay, việc lưu trữ hồ sơ tài sản dựa trên giấy tờ đơn giản là chưa đủ. Ví dụ, nhiều người có quyền sở hữu đất, nhưng do lưu giữ trên giấy tờ, kẻ xấu có thể thay đổi thông tin dẫn đến mất tài sản. Hơn nữa, các ngân hàng cũng cần theo dõi xem khách hàng có đủ khả năng thanh toán các khoản thế chấp nhà hay không.

Phát triển blockchain PoC có thể dễ dàng giải quyết những vấn đề này thông qua việc bổ sung các giao thức xác minh và bảo mật phù hợp vào trong dự án.

Bạn có thể sử dụng blockchain PoC để giải quyết các vấn đề sau:

  • Hồ sơ tài sản kỹ thuật số
  • Quyền sở hữu đất
  • Thế chấp nhà và thanh toán
  • Cho thuê và mua bán tài sản
Proof of Concept (PoC) la gi? Ung dung cua Proof of Concept trong blockchain - anh 5

Chính phủ

Trong số những công nghệ nền tảng phát triển Chính phủ điện tử, blockchain hiện đang thu hút được nhiều sự quan tâm nhờ vào tính minh bạch, tin cậy và bảo mật dữ liệu, đặc biệt nó phù hợp trong việc cung cấp dịch vụ công trực tuyến cho người dân, doanh nghiệp.

Bạn có thể sử dụng blockchain PoC để giải quyết các vấn đề sau:

  • Biểu quyết
  • Bản quyền
  • Cấp phép và nhận dạng
  • Đăng ký xe
  • Căn cước công dân

Danh tính

Quản lý danh tính, giả mạo là một vấn đề lớn đối với các doanh nghiệp, công ty phải đối mặt. Với quản lý danh tính kỹ thuật số, vấn đề này hoàn toàn có thể được giải quyết. Ngoài ra, nó còn có thể theo dõi sản phẩm hoặc đưa ra quy trình xác thực đa yếu tố đối với những thông tin nhạy cảm. Tuy nhiên, lĩnh vực này là một lĩnh vực rất chú trọng vào bảo mật và quyền riêng tư. Vì vậy, blockchain PoC của bạn sẽ cần phải có các giao thức bảo mật mạnh mẽ để có thể thu hút người dùng đến với ý tưởng của mình.

Bạn có thể sử dụng blockchain PoC để giải quyết các vấn đề sau:

  • Nhận dạng kỹ thuật số
  • Tài sản kỹ thuật số
  • Mua hàng và theo dõi đánh giá
  • Theo dõi danh tính sản phẩm
  • Giáo dục và danh hiệu
  • Xác thực đa yếu tố
Proof of Concept (PoC) la gi? Ung dung cua Proof of Concept trong blockchain - anh 6

Vạn vật kết nối (IoT)

Vạn vật kết nối (Internet of things) là một lĩnh vực tuyệt vời để blockchain PoC phát triển. Lĩnh vực này chịu trách nhiệm liên kết tất cả các ứng dụng thông minh với nhau trong một nền tảng an toàn. Việc vi phạm bảo mật chỉ một trong các thiết bị cũng sẽ dẫn đến xâm phạm quyền riêng tư đến các thiết bị khác trong mạng lưới. Vì vậy, công nghệ blockchain là một trong những giải pháp giúp các dự án Internet of things giải quyết các vấn đề bảo mật của mình.

Bạn có thể sử dụng blockchain PoC để giải quyết các vấn đề sau:

  • Nâng cấp, bảo trì hệ thống IoT của các công ty, doanh nghiệp
  • Quản lý nhà và văn phòng thông minh
  • Giám sát mạng lưới
  • Thanh toán giữa các thiết bị với nhau
Proof of Concept (PoC) la gi? Ung dung cua Proof of Concept trong blockchain - anh 7

Thanh toán

Lĩnh vực thanh toán là một lĩnh vực tuyệt vời cho nhiều dự án xây dựng, phát triển hướng tới người dùng là các công ty, doanh nghiệp. Một hệ thống thanh toán blockchain không chỉ có khả năng xử lý hàng nghìn giao dịch mà còn giúp người dùng giao dịch, thanh toán xuyên quốc gia với tốc độ cao và chi phí thấp.

Bạn có thể sử dụng blockchain PoC để giải quyết các vấn đề sau:

  • Định nghĩa lại về ví và ngân hàng
  • Khai thuế và thu thuế
  • Chuyển tiền quốc tế B2B
  • Ví thanh toán

Chuỗi cung ứng

Chuỗi cung ứng hiện tại đang chịu áp lực từ nhiều vấn đề truy xuất nguồn gốc xuất, nhu cầu tuân thủ phức tạp, tính linh hoạt thấp cũng như quản lý các bên liên quan khó khăn. Với sự hỗ trợ của blockchain sẽ tạo ra một nền tảng hiệu quả, an toàn và mở hơn cho thương mại điện tử. Từ đó giải quyết hiệu quả các vấn đề đang tồn tại và tăng doanh thu, tối ưu chi phí.

Bạn có thể sử dụng blockchain PoC để giải quyết các vấn đề sau:

  • Quản lý vận chuyển và hậu cần
  • Xác thực thực phẩm nông nghiệp
  • Đấu giá thời gian thực để giao hàng cung cấp
  • Quản lý hàng hóa nông nghiệp

Bảo hiểm

Ngành bảo hiểm đang phải đối mặt với một số vấn đề nghiêm trọng liên quan đến yêu cầu bảo hiểm và xác thực tài liệu. Việc phát hiện gian lận, quản lý tất cả các tài liệu trong một môi trường an toàn là rất khó. Khi áp dụng blockchain trong ngành bảo hiểm, tất cả thông tin người dùng có thể được lưu trữ một cách xác thực và bảo mật trên hệ thống blockchain. Các công ty bảo hiểm có thể sử dụng hợp đồng thông minh để mang về nhiều hợp đồng hơn với chi phí thấp và tốn ít thời gian hơn.

Bạn có thể sử dụng blockchain PoC để giải quyết các vấn đề sau:

  • Khiếu nại hồ sơ
  • Bảo hiểm tự quản lý
  • Bảo lãnh phát hành tự động
  • Quản lý tài sản
  • Xác thực kỹ thuật số
  • Phát hiện/dự đoán gian lận
  • Thanh toán tài sản

PoET – Proof of Elapsed Time

Bằng chứng về thời gian đã trôi qua ( Proof of Elapsed Time – POET ) là một thuật toán cơ chế đồng thuận mạng blockchain, ngăn chặn việc sử dụng tài nguyên cao và tiêu thụ năng lượng cao, và giữ cho quá trình hiệu quả hơn bằng cách tuân theo một hệ thống xổ số công bằng.

Proof of Elapsed Time – POET là một thuật toán cơ chế đồng thuận thường được sử dụng trên các mạng blockchain được phép để quyết định quyền khai thác hoặc người chiến thắng khối trên mạng. Các mạng blockchain được phép là những mạng yêu cầu bất kỳ người tham gia tiềm năng nào xác định chính họ trước khi họ được phép tham gia. Dựa trên nguyên tắc của một hệ thống xổ số công bằng trong đó mọi nút đơn đều có khả năng là người chiến thắng như nhau, cơ chế POET dựa trên cơ hội lan truyền cơ hội chiến thắng công bằng trên số lượng người tham gia mạng lớn nhất có thể.

Hoạt động của thuật toán POET như sau. Mỗi nút tham gia trong mạng được yêu cầu chờ trong khoảng thời gian được chọn ngẫu nhiên và nút đầu tiên để hoàn thành thời gian chờ được chỉ định sẽ thắng khối mới. Mỗi nút trong mạng blockchain tạo ra thời gian chờ ngẫu nhiên và chuyển sang chế độ ngủ trong khoảng thời gian được chỉ định đó. Người thức dậy đầu tiên – nghĩa là người có thời gian chờ đợi ngắn nhất – thức dậy và cam kết một khối mới vào chuỗi khối, truyền thông tin cần thiết đến toàn bộ mạng ngang hàng . Quá trình tương tự lặp lại để phát hiện ra khối tiếp theo .

Cơ chế đồng thuận mạng POET cần đảm bảo hai yếu tố quan trọng. Đầu tiên, rằng các nút tham gia thực sự chọn một thời gian thực sự ngẫu nhiên và không phải là thời gian ngắn hơn được chọn bởi những người tham gia để giành chiến thắng, và người chiến thắng thực sự đã hoàn thành thời gian chờ đợi.

 

One thought on “Các công nghệ Blockchain và cơ chế đồng thuận phổ biến

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *