Blockchain là gì và hoạt động như thế nào? Theo dấu một giao dịch

Blockchain là một sổ cái kỹ thuật số dùng chung, được hàng nghìn máy tính độc lập lưu giữ các bản sao giống hệt nhau. Các bản ghi mới được gom thành từng khối, và mỗi khối được liên kết với khối trước đó bằng mật mã. Đó là câu trả lời ngắn gọn cho câu hỏi “blockchain là gì và hoạt động như thế nào”. Câu trả lời đầy đủ sẽ dễ hiểu hơn nếu theo dõi một khoản thanh toán di chuyển trong hệ thống — vì vậy, hướng dẫn này theo sát một giao dịch chuyển tiền từ lúc bạn nhấn “gửi” cho đến khi gần như không thể đảo ngược giao dịch, rồi so sánh cách Bitcoin, Ethereum và Solana xử lý cùng một việc.

Blockchain trong một đoạn

Hãy hình dung một bảng tính không thuộc sở hữu của riêng công ty nào. Mọi người chạy phần mềm đều giữ một bản sao đầy đủ. Bất kỳ ai cũng có thể đề xuất một hàng mới, nhưng các hàng chỉ được thêm theo từng nhóm (khối), và một nhóm chỉ được chấp nhận nếu mạng lưới đồng thuận rằng nhóm đó tuân thủ các quy tắc. Mỗi khối mang dấu vân tay — một mã băm — của khối trước đó, vì vậy việc thay đổi một bản ghi cũ sẽ làm thay đổi dấu vân tay và phá vỡ mọi khối phía sau. Cách liên kết nối tiếp này tạo nên tên gọi blockchain, đồng thời là lý do các bản ghi trên blockchain được xem là có thể phát hiện nếu bị sửa đổi.

Thiết kế này tạo nên ba đặc tính:

• Không có đơn vị điều hành trung tâm. Các nút mạng kiểm tra hoạt động của nhau thay vì phải tin tưởng một ngân hàng hay máy chủ.
• Lịch sử chỉ có thể bổ sung. Bạn có thể thêm bản ghi, nhưng để viết lại bản ghi cũ thì phải thực hiện lại công việc của mạng lưới hoặc kiểm soát phần lớn lượng tài sản staking của mạng.
• Có thể xác minh công khai. Với các blockchain công khai như Bitcoin và Ethereum, bất kỳ ai cũng có thể tải lịch sử giao dịch xuống và kiểm tra mọi số dư.

Blockchain hoạt động như thế nào: Một giao dịch qua 6 bước

Giả sử bạn gửi 0.01 BTC cho một người bạn. Sau đây là những gì sẽ diễn ra.

1. Bạn ký giao dịch. Ví của bạn tạo một thông điệp — “chuyển số coin này đến địa chỉ đó” — rồi ký bằng khóa riêng tư. Chữ ký chứng minh bạn sở hữu số coin mà không tiết lộ khóa.
2. Giao dịch được phát lên mạng lưới. Ví gửi giao dịch đã ký đến một vài nút mạng, rồi các nút này chuyển tiếp giao dịch cho những nút ngang hàng. Chỉ trong vài giây, hàng nghìn nút đã có một bản sao.
3. Các nút mạng kiểm tra giao dịch. Mỗi nút xác minh chữ ký, xác nhận số coin chưa được sử dụng trước đó và kiểm tra phí. Các giao dịch hợp lệ sẽ chờ trong khu vực lưu trữ gọi là mempool.
4. Nhà sản xuất khối chọn giao dịch. Trên Bitcoin, thợ đào chọn giao dịch (thường ưu tiên giao dịch có phí cao nhất), gom chúng vào một khối dự kiến rồi cạnh tranh để tìm mã băm thấp hơn mục tiêu độ khó của mạng lưới. Cuộc đua đó chính là bằng chứng công việc.
5. Khối được thêm vào và chia sẻ. Thợ đào chiến thắng phát khối lên mạng lưới. Các nút khác xác minh từng giao dịch và bằng chứng, sau đó thêm khối vào bản sao của mình. Thợ đào nhận phần thưởng khối — 3.125 BTC kể từ sự kiện halving 04/2024 — cùng với phí giao dịch.
6. Các xác nhận tiếp tục tăng lên. Mỗi khối mới được xây dựng phía trên khiến giao dịch của bạn khó bị đảo ngược hơn. Nhiều sàn giao dịch chờ một số lượt xác nhận trước khi ghi có các khoản nạp tiền Bitcoin có giá trị lớn.

Hãy lưu ý những điều không hề xảy ra: không có ngân hàng nào phê duyệt khoản thanh toán và không ai có thể chặn giao dịch, miễn là giao dịch tuân thủ quy tắc và trả mức phí cạnh tranh.

Bằng chứng công việc và bằng chứng cổ phần: Cách thống nhất về các khối

Bước 4 là điểm khác biệt lớn nhất giữa các blockchain. Mục tiêu vẫn giống nhau — quyết định ai sẽ thêm khối tiếp theo và khiến hành vi gian lận trở nên tốn kém — nhưng cái giá phải trả khác nhau.

Bằng chứng công việc (Bitcoin) yêu cầu thợ đào tiêu thụ điện năng thực tế. Muốn viết lại lịch sử, họ phải thực hiện lại công việc đó nhanh hơn tổng phần còn lại của mạng lưới, điều gần như không thể đạt được về mặt kinh tế trên một blockchain lớn như Bitcoin. Bitcoin điều chỉnh lại độ khó sau mỗi 2,016 khối để duy trì thời gian trung bình giữa các khối ở mức gần mười phút.

Bằng chứng cổ phần (Ethereum kể từ 09/2022) yêu cầu trình xác thực khóa vốn — 32 ETH cho mỗi trình xác thực — thay vì tiêu thụ năng lượng. Trình xác thực ký các khối xung đột có thể bị hủy một phần lượng tài sản đã staking (“slashing”). Cái giá của việc gian lận là số vốn gặp rủi ro, thay vì lượng điện năng đã tiêu thụ.

Không cơ chế nào “tốt hơn” trên mọi phương diện. Bằng chứng công việc có lịch sử bảo mật lâu hơn; bằng chứng cổ phần tiêu thụ ít năng lượng hơn nhiều và hoàn tất giao dịch nhanh hơn.

Mất bao lâu để một giao dịch blockchain hoàn tất?

Cùng một giao dịch chuyển tiền có thể cho cảm giác rất khác nhau tùy blockchain. Các con số ước tính trong điều kiện bình thường:

• Bitcoin: khối mới xuất hiện khoảng 10 phút một lần. Một lượt xác nhận thường đủ với số tiền nhỏ; khoảng sáu lượt xác nhận (xấp xỉ một giờ) là ngưỡng phổ biến với số tiền lớn.
• Ethereum: cứ mỗi 12 giây có một slot, nên giao dịch được đưa vào khối nhanh chóng. Tính hoàn tất chính thức — khi việc đảo ngược một khối sẽ đòi hỏi hủy một lượng ETH staking khổng lồ — đến sau hai epoch, tức khoảng 13 phút.
• Solana: các slot dài khoảng 400 mili giây, nên giao dịch gần như xuất hiện tức thì; mức độ hoàn tất cao hơn sẽ đạt được trong vài giây.

Sự đánh đổi thể hiện rõ ở đây. Các blockchain nhanh hơn thường đòi hỏi phần cứng mạnh hơn từ các trình xác thực, điều này thường khiến ít người có thể chạy một nút mạng hơn. Các blockchain chậm hơn giữ yêu cầu đối với nút mạng ở mức thấp, nhờ đó hoạt động xác minh được phân tán rộng rãi.

Blockchain không thể làm gì?

Hầu hết các bài giải thích chỉ dừng lại ở những lợi ích. Một số hạn chế cũng quan trọng không kém:

• Không thể xác minh thế giới thực. Blockchain chứng minh rằng một bản ghi không bị thay đổi sau khi được ghi lại — chứ không chứng minh bản ghi đó đúng vào thời điểm được ghi. Hồ sơ chuỗi cung ứng hoặc bất động sản chỉ trung thực ở mức độ người nhập dữ liệu trung thực.
• Mặc định không ẩn danh. Bitcoin và Ethereum sử dụng danh tính giả danh. Mọi giao dịch chuyển tiền đều công khai, và địa chỉ thường có thể được liên kết với cá nhân.
• Khó khắc phục sai sót. Nếu gửi đến nhầm địa chỉ, sẽ không có bộ phận chăm sóc khách hàng nào có thể đảo ngược giao dịch.
• Mã có thể gặp lỗi. Các chương trình chạy trên blockchain — hợp đồng thông minh — thực thi chính xác những gì được viết trong mã, kể cả khi có lỗi. Nhiều tổn thất lớn trong lĩnh vực tiền mã hóa bắt nguồn từ lỗi hợp đồng chứ không phải blockchain bị phá vỡ.

Vì sao blockchain quan trọng ngoài tiền mã hóa?

Tiền là trường hợp ứng dụng đầu tiên vì đây là phép thử rõ ràng nhất: hai người xa lạ có thể chuyển giao giá trị mà không cần tin tưởng lẫn nhau hay một bên trung gian. Cùng một thiết kế hiện là nền tảng cho stablecoin, cổ phiếu và trái phiếu được token hóa, cũng như hoạt động cho vay trên chuỗi. Quy luật cần chú ý rất đơn giản — blockchain phát huy giá trị khi nhiều bên cần một bản ghi chung và không bên nào muốn bên khác kiểm soát bản ghi đó. Khi đã có một bên đáng tin cậy, cơ sở dữ liệu thông thường thường là lựa chọn tốt hơn.

Để xem hai blockchain lớn nhất hoạt động ra sao, hãy xem giá Bitcoin và tổng quan mạng lưới trực tiếp, cùng với trang Ethereum trên WEEX. Theo dõi cách mỗi tài sản được giao dịch là bước tiếp theo thiết thực sau khi bạn hiểu blockchain là gì và công nghệ này vận hành bên dưới như thế nào.

Câu hỏi thường gặp

1. Blockchain là gì, nói đơn giản?

Blockchain là một sổ ghi chép dùng chung, được sao chép trên nhiều máy tính. Các mục mới được thêm vào theo từng nhóm liên kết với nhau gọi là khối, và việc thay đổi mục cũ sẽ làm hỏng các liên kết, nên có thể dễ dàng phát hiện hành vi sửa đổi.

2. Ai kiểm soát blockchain?

Với các blockchain công khai, không có bên nào kiểm soát một mình. Phần mềm do hàng nghìn nút mạng độc lập vận hành sẽ thực thi các quy tắc, còn mọi thay đổi cần được các nhà phát triển, đơn vị vận hành nút mạng và thợ đào hoặc trình xác thực đồng thuận rộng rãi.

3. Blockchain có thể bị hack không?

Tấn công sổ cái của một blockchain lớn như Bitcoin cực kỳ tốn kém. Hầu hết tổn thất đến từ những điểm yếu xung quanh blockchain — khóa bị đánh cắp, lừa đảo phishing, sàn giao dịch bị xâm nhập và hợp đồng thông minh có lỗi.

4. Blockchain có giống Bitcoin không?

Không. Bitcoin là một loại tiền mã hóa hoạt động trên blockchain riêng. Blockchain là công nghệ nền tảng, cũng được Ethereum, Solana và hàng nghìn mạng lưới khác sử dụng.