Blockchain là gì ?
Blockchain là gì ? Blockchain đã thay đổi cách dữ liệu được lưu trữ và truyền tải, nổi lên như một trong những cải tiến đột phá nhất của thế kỷ 21. Nó được định hình để trở thành một phần không thể thiếu của các ứng dụng internet hàng ngày, mặc dù nhiều người vẫn thấy cách thức hoạt động phức tạp của nó khó hiểu. Trong bài viết này, chúng ta sẽ phân tích cách blockchain hoạt động và khám phá các lớp khác nhau của nó theo cách đơn giản nhất có thể.
Về bản chất, blockchain là một sổ cái phi tập trung ghi lại dữ liệu giao dịch. Lấy Bitcoin làm ví dụ: nó chạy trên blockchain Bitcoin và mỗi giao dịch liên quan đến Bitcoin—cho dù là gửi hay nhận—đều được ghi lại trên blockchain này. Blockchain cung cấp một giải pháp thay thế hiệu quả và minh bạch hơn cho các hệ thống lưu trữ hồ sơ truyền thống, vì bất kỳ ai cũng có thể xem các giao dịch trên blockchain công khai.
Không giống như các hệ thống truyền thống, blockchain không thuộc sở hữu của một thực thể duy nhất. Thay vào đó, nó được duy trì bởi tất cả mọi người tham gia xác thực các giao dịch. Bản chất phi tập trung này loại bỏ rủi ro về một điểm lỗi duy nhất, khiến blockchain hầu như không thể bị hack, vì không có điểm gốc trung tâm. Blockchain đảm bảo tính minh bạch, giảm nhu cầu về trung gian và cắt giảm chi phí hoạt động.
Sau khi đã nắm được những kiến thức cơ bản, hãy cùng đi sâu hơn vào các lớp của công nghệ blockchain và vai trò của từng lớp.
Blockchain được xây dựng trên năm lớp chính: lớp cơ sở hạ tầng phần cứng, lớp dữ liệu, lớp mạng, lớp đồng thuận và lớp ứng dụng. Mỗi lớp này có một chức năng riêng biệt, hoạt động cùng nhau để tạo ra một hệ thống toàn diện—từ quản lý dữ liệu ở phía sau đến cung cấp năng lượng cho các ứng dụng hướng đến người dùng.
Lớp phần cứng
Blockchain dựa trên việc chia sẻ thông tin ngang hàng, với một mạng lưới máy tính cung cấp sức mạnh tính toán hỗ trợ blockchain, tạo thành lớp phần cứng. Về cơ bản, blockchain được tạo thành từ tất cả các nút trong mạng. Một nút là một máy tính hoặc một nhóm máy tính chịu trách nhiệm giải mã các giao dịch.
Lớp dữ liệu
Lớp tiếp theo sau lớp phần cứng là lớp dữ liệu, nơi ghi lại các chi tiết giao dịch. Mỗi giao dịch được lưu trữ trong một khối—đơn vị cơ bản của chuỗi khối—chứa thông tin như số lượng tiền mã hóa được gửi, khóa công khai của người nhận và khóa riêng của người gửi. Mỗi khối, chứa dữ liệu giao dịch, được liên kết với cả khối trước đó và khối tiếp theo trong chuỗi. Ngoại lệ duy nhất là khối genesis, khối đầu tiên trong mạng, chỉ được kết nối với khối tiếp theo và không kết nối với bất kỳ khối nào trước đó.
Lớp mạng
Lớp mạng quản lý giao tiếp giữa các nút trên blockchain. Vì blockchain hoạt động trong một hệ thống mở, mỗi nút cần phải biết các giao dịch đang được các nút khác xác thực. Lớp mạng tạo điều kiện cho giao tiếp thiết yếu này, đảm bảo hệ thống hoạt động trơn tru.
Lớp đồng thuận
Lớp đồng thuận chịu trách nhiệm xác thực các khối trên blockchain. Hãy cùng giải thích cách thức hoạt động của nó bằng một ví dụ. Giả sử John và Mark là hai người xác thực trên blockchain. Mỗi người nhận các giao dịch để giải mã và thêm vào một khối.
John nhận được các giao dịch A và B, trong khi Mark nhận được các giao dịch B và C. Nếu cả John và Mark đều xác thực các giao dịch của họ và thêm chúng vào blockchain, giao dịch B sẽ được ghi lại hai lần, gây ra tình trạng chi tiêu gấp đôi. Để ngăn chặn điều này, John và Mark cạnh tranh để giải một câu đố toán học phức tạp và người đầu tiên giải được sẽ được thêm khối vào blockchain. Phương pháp đồng thuận này được gọi là Proof-of-Work (PoW).
Trong trường hợp Proof-of-Stake (PoS), thay vì cạnh tranh để giải câu đố, hệ thống sẽ chọn ngẫu nhiên một trình xác thực để thêm khối.
Lớp ứng dụng
Lớp ứng dụng trong blockchain là nơi nhiều ứng dụng khác nhau được xây dựng. Chúng có thể bao gồm từ ví và ứng dụng mạng xã hội đến Defi Apps và nền tảng NFT, trong số những ứng dụng khác. Trong khi giao diện người dùng (UI) và trải nghiệm người dùng (UX) của các ứng dụng này giống với các ứng dụng truyền thống, thì sự khác biệt chính nằm ở bản chất phi tập trung của lưu trữ dữ liệu ở phần phụ trợ, được hỗ trợ bởi công nghệ blockchain.
Giải thích về các lớp Blockchain
Lớp 0
Bản thân Blockchain được gọi là lớp không. Các thành phần cần thiết để biến blockchain thành hiện thực là internet, phần cứng và nhiều kết nối khác. Blockchain lớp không là giai đoạn đầu tiên của blockchain cho phép nhiều mạng lưới khác nhau hoạt động, chẳng hạn như Bitcoin, Ethereum và nhiều mạng lưới khác. Lớp 0 cũng cung cấp cho blockchain khả năng giao tiếp tương tác giữa các chuỗi từ lớp trên cùng đến các lớp khác nhau. Lớp 0 cung cấp cơ sở hạ tầng cơ bản cho blockchain.
Lớp 1
Blockchain lớp 1 là một sự tiến bộ trong lớp 0. Dưới lớp này, mạng lưới blockchain được duy trì về mặt chức năng. Tuy nhiên, khả năng mở rộng là một hạn chế trong blockchain lớp một. Bất kỳ thay đổi và vấn đề nào phát sinh trong giao thức mới ở lớp 0 cũng sẽ ảnh hưởng đến lớp 1. Nó cũng được gọi là lớp triển khai. Ví dụ về blockchain lớp một là Bitcoin, Ethereum, Cardano, Ripple, v.v.
Lớp 2
Lớp 0 có nhiều tương tác đã bị lớp 2 loại bỏ. Đối với các blockchain cụ thể, blockchain lớp 2 là giải pháp mở rộng quy mô. Nó hoạt động với tích hợp của bên thứ ba và loại bỏ các hạn chế của lớp 1. Đây là cách tiếp cận phổ biến nhất để giải quyết các vấn đề mở rộng quy mô gắn liền với mạng POW. Hiện tại, nhiều ngành công nghiệp đã bắt đầu triển khai các công nghệ lớp hai.
Lớp 3
Blockchain lớp 3 cũng được gọi là “lớp ứng dụng”. Nhiệm vụ chính của lớp này là lưu trữ DAapps và nhiều giao thức khác cho phép các ứng dụng khác. Ở đây, giao thức blockchain được chia thành hai lớp con quan trọng, đó là ứng dụng và thực thi. Đây là giải pháp mạnh mẽ nhất được tạo ra để tách các blockchain có khả năng liên chuỗi chéo để đạt được mục tiêu về khả năng tương tác thực sự.
Sự khác biệt giữa các lớp 0,1,2,3
| Lớp 0 | Lớp này có phần cứng, giao thức và các yếu tố cơ bản khác |
| Lớp 1 | Duy trì giải quyết tranh chấp, cơ chế đồng thuận và lập trình blockchain. Ví dụ: blockchain Bitcoin, blockchain Ethereum |
| Lớp 2 | Có khả năng mở rộng tốt hơn so với Lớp 0 và 1. Nó có khả năng tích hợp với các giải pháp của bên thứ ba |
| Lớp 3 | Lớp này được sử dụng để lưu trữ dApp và các ứng dụng hướng đến người dùng khác |
Khả năng mở rộng của Blockchain là gì?
Khả năng mở rộng của blockchain đề cập đến khả năng xử lý hiệu quả số lượng giao dịch và nút ngày càng tăng của mạng. Nó đo lường số lượng giao dịch mà blockchain có thể xử lý mỗi giây. Khi công nghệ blockchain phát triển, các giao dịch mỗi giây tăng đều đặn, góp phần vào khái niệm khả năng mở rộng.
Bảo mật là một khía cạnh cơ bản khác của blockchain, bên cạnh tính phi tập trung. Các giao thức blockchain được thiết kế để bảo vệ dữ liệu khỏi các cuộc tấn công mạng tiềm ẩn. Khả năng mở rộng đảm bảo rằng blockchain có thể hỗ trợ tăng trưởng trong tương lai và khối lượng giao dịch cao. Với những tiến bộ liên tục, blockchain ngày càng có khả năng cạnh tranh với các nền tảng tập trung và hệ thống cũ.
Ngoài ra, “bộ ba khả năng mở rộng” giải quyết thách thức cân bằng giữa bảo mật, khả năng mở rộng và phi tập trung. Hiện tại, hầu hết các công nghệ blockchain đều ưu tiên hai trong số các đặc tính này, nhưng ít công nghệ nào có thể giải quyết hiệu quả cả ba. Blockchain lý tưởng là blockchain vừa nhanh vừa an toàn trong khi có khả năng mở rộng cao.
Bảo mật Blockchain là gì?
Trong hệ thống blockchain, máy tính được kết nối thông qua mạng ngang hàng, với các nút được phân bổ trên toàn mạng mở. Thiết lập này tiềm ẩn nguy cơ bị tấn công 51%, trong đó tin tặc có thể kiểm soát phần lớn sức mạnh tính toán của mạng. Ngoài ra, còn có nguy cơ thao túng dữ liệu trong mạng. Để duy trì bảo mật blockchain, điều quan trọng là phải bảo vệ hệ thống khỏi các mối đe dọa bên ngoài và đảm bảo các biện pháp bảo vệ mạnh mẽ chống lại các lỗ hổng như vậy.
Kết luận
Công nghệ chuỗi khối có vẻ phức tạp lúc đầu, nhưng với một số nỗ lực, tiềm năng và ứng dụng của nó trở nên rõ ràng. Những tiến bộ nhanh chóng đang diễn ra trong lĩnh vực này và cả chính phủ và các tổ chức đều chú ý, tích hợp chuỗi khối vào nhiều lĩnh vực khác nhau. Tại thời điểm này, công nghệ này đang dần thu hút được sự chú ý và chứng minh được giá trị của nó trong các ngành công nghiệp.
Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm. Bài viết này không chứa lời khuyên hoặc khuyến nghị đầu tư của coin4vn . Chúng tôi chỉ cung cấp dữ liệu nhằm mục đích làm phong phú thêm thông tin cho người đọc. Mọi động thái đầu tư và giao dịch đều tiềm ẩn rủi ro và độc giả nên tự nghiên cứu khi đưa ra quyết định. Tất cả các hoạt động mua, bán và đầu tư tài sản tiền điện tử là trách nhiệm của người đọc.