Giao thức (Protocol) của Bitcoin

Chia sẻ
Copied to clipboard!
Giao thức (Protocol) của Bitcoin

Công nghệ máy tính và hệ thống mạng đạt mức phát hiện như hiện nay là nhờ có tính năng dễ dàng sao chép phổ cập của dạng thông tin số. Tất cả mọi thứ từ website cho đến các công cụ xử lý văn bản hay lập trình hệ thống mạng đều dựa trên khả năng sao chép các chuỗi bit một cách đơn giản và nhanh chóng và hầu như không mất chi phí. 

Tuy vậy, từ lâu các nhà khoa học máy tính và lập trình viên đã phải đi tìm lời giải cho câu hỏi về phần còn lại của nền kinh tế dữ liệu. Giả sử việc sao chép dữ liệu là không thể thì sao? Nếu như tồn tại một khối dữ liệu duy nhất khổng thể lan truyền giữa các người dùng thì sẽ như thế nào? Câu trả lời, thực tế là khá rõ ràng, các dạng dữ liệu duy nhất như thế có thể được sử dụng làm một loại tiền tệ số.

Đây chính là sự khởi đầu của tiền mã hóa. Phần lớn dân số thế giới đều không có hoặc có rất ít hiểu biết về loại tiền tệ số đặc thù này, do đó câu hỏi “Bitcoin là gì” hoặc “Bitcoin hoạt động như thế nào” được nhắc đến khá nhiều. Công nghệ duy nhất tạo nên tính độc nhất của tiền mã hóa đứng đằng sau đó, có lẽ cũng là một trong số các chủ đề phức tạp nhất đối với mỗi chúng ta hiện nay. 

Vì tính đa dạng về số lượng cũng như công dụng của loại tiền tệ này, Bitcoin hiện vẫn là khái niệm phổ biến nhất tượng trưng cho nhiều vấn đề khác nhau. Thứ nhất, Bitcoin - theo khái niệm tiền mã hóa (BTC) là một dạng tiền số ngang hàng (peer-to-peer - P2P) phân tán. Thứ hai, hệ thống kinh tế số này được vận hành bởi một bộ quy tắc lớp dưới, được gọi là Giao thức Bitcoin (Bitcoin Protocol). Thứ ba, mã nguồn của giao thức này cùng với phần mềm tương ứng của nó - được chạy trên rất nhiều máy tính trên toàn cầu - cũng có thể được xem là Bitcoin. Do đó, thuật ngữ Bitcoin có thể được dùng cho toàn bộ cả hệ sinh thái đó, bao gồm toàn bộ các chức năng nói trên. 



Chuỗi khối (Blockchain)

Vấn đề của dữ liệu duy nhất và không thể thay đổi được đã làm đau đầu nhiều thế hệ lập trình viên kể từ thuở sơ khai của lưu trữ số. Dữ liệu thông thường lưu trữ trên đĩa cứng hoặc đĩa mềm có thể dễ dàng thay đổi được, từ đó đặt ra câu hỏi đâu mới là phiên bản hợp lệ và chính xác? Đây là một câu hỏi hóc búa với rất ít lời giải mãi cho đến đầu những năm 1990, khi nguyên mẫu đầu tiên của blockchain được tạo ra bởi Stuart Haber và W. Scott Stornetta. Họ là những người đầu tiên áp dụng bằng chứng mật mã vào việc bảo mật cho một chuỗi các khối để ngăn chặn việc giả mạo dữ liệu. Công trình này của Haber và Stornetta đã tạo nguồn cảm hứng cho một loạt các phát minh sau đó của Hal Finney và các nhà khoa học máy tính khác, cuối cùng dẫn đến sự ra đời của Bitcoin. Sách trắng (Whitepaper) của Bitcoin được công bố vào năm 2008 dưới bút danh Satoshi Nakamoto.

Sự xuất hiện của công nghệ blockchain, một cách không thể bàn cãi, đã đặt nền móng tối quan trọng cho khái niệm Bitcoin và các loại tiền mã hóa khác để có thể được coi như một loại tiền tệ số mới. Về bản chất, cấu trúc blockchain là một chuỗi các bản ghi, gần như một dạng Sổ cái hay một cơ sở dữ liệu phẳng. Tính duy nhất của nó bắt nguồn từ cơ chế nó sử dụng để xác thực và bảo vệ các bản ghi đó.


Phân tán và an toàn

Công nghệ lớp dưới của Bitcoin được thiết kế để bảo toàn tính nguyên vẹn của dữ liệu và các giao dịch. Đầu tiên, mỗi giao dịch được thiết kế dạng số và xác thực thông qua công nghệ mật mã, đảm bảo rằng tài sản chỉ có thể được sử dụng một lần duy nhất. Khi được xác nhận đã hợp lệ, giao dịch này sẽ vĩnh viễn được ghi lại trên blockchain bằng một quy trình gọi là ‘mining - khai thác’ (vốn liên quan nhiều hơn đến việc mã hóa). Quy trình này nhìn qua có vẻ tốn rất nhiều công đoạn, nhưng nó đặc biệt có hiệu quả về mặt bảo mật cho hệ thống Bitcoin. Để sửa đổi blockchain của Bitcoin, thì toàn bộ hệ thống bắt buộc phải tháo gỡ chỉnh sửa từng bản ghi một, điều này về mặt thực tế là hoàn toàn bất khả thi kể cả khi có sự tham gia của các máy tính mạnh mẽ nhất hiện nay.

Một lớp bảo mật khác lại phụ thuộc vào thực tế là dữ liệu được phân tán thông qua vô số các ‘nút mạng’ (network node) trên toàn thế giới (mỗi node sẽ lưu giữ một bản sao dữ liệu của blockchain). Điều này có nghĩa là nếu dữ liệu quản lý bị thay đổi trên một node, các thành viên khác trong mạng lưới có thể dễ dàng phát hiện trong trường hợp có gian lận nếu bản sao này không khớp với các bản còn lại. Quy trình này được quản lý bởi một ‘thuật toán đồng thuận’ còn gọi là Proof of Work (Bằng chứng công việc). Việc kiểm tra hàng trăm ngàn bản sao các dữ liệu khác nhau một cách đồng thời nằm ở một mức độ khó khăn hơn gấp nhiều lần so với việc thực hiện trên từng bản một, do đó mức độ bảo mật dữ liệu sẽ là rất cao. Thêm vào đó, một hệ thống phân tán sẽ có khả năng chống các cuộc tấn công mạng lưới và lỗi mạng bởi nó không bị phụ thuộc vào một trung tâm dữ liệu đơn lẻ nào giống như các hệ thống cục bộ truyền thống. 

Công nghệ blockchain đã khai sinh ra một kiểu dữ liệu điện tử mang tính duy nhất không thể sao chép được và có thể theo dõi thông một chuỗi các sổ cái phân tán, dẫn tới sự ra đời của Bitcoin dưới vai trò một loại tiền tệ số mật mã phân tán an toàn. Giao thức Bitcoin được thiết kế theo mục tiêu sẽ chỉ có tổng cộng 21 triệu đồng coin được phát hành. Các đồng mới được sản xuất ra thông qua quá trình khai thác Bitcoin, dựa trên các hàm mật mã hash quy định bởi thuật toán đồng thuận Proof of Work (PoW).

Nói cách khác, blockchain giữ vai trò là một sổ cái phân tán ghi chép lại toàn bộ các giao dịch, có khả năng chống sửa đổi và gian lận rất cao. Cơ sở dữ liệu của các bản ghi là không thể thay đổi, làm giả được nếu không có một khối lượng tính toán nhiều đến mức phi thực tế - đồng nghĩa với việc hệ thống có thể bảo đảm cho khái niệm ‘tài liệu số nguyên bản, biến Bitcoin trở thành một loại tiền số duy nhất không thể sao chép được.


Sức mạnh của Dữ liệu Duy nhất (Unique Data)

Toàn bộ giá trị công nghệ số cho đến nay đều bắt nguồn từ dữ liệu sao chép đơn giản. Tuy nhiên, sức mạnh công nghệ trong tương lai sẽ đến từ việc khai thác các mảnh thông tin duy nhất và phân tích sự tương tác giữa chúng. Ví dụ, các giao dịch tài chính phức tạp sẽ có độ chính xác cao gấp nhiều lần và các lỗi sai trong diễn giải sẽ được giảm thiểu đến mức tối đa nhờ có các công nghệ tiên tiến như Bitcoin. 

Tiền tệ số đã và đang được sử dụng khá rộng rãi trong nhiều lĩnh vực với vai trò một công cụ thanh toán cho nhiều loại dịch vụ và sản phẩm. Công nghệ blockchain giúp người dùng có thể thực hiện các giao dịch tài chính với mức chi phí cực thấp, không phụ thuộc vào bên thứ ba như ngân hàng hay các tổ chức tín dụng. Hơn nữa, công nghệ blockchain đảm bảo cho tính chính xác, không thể thay đổi được cho các dữ liệu lưu trữ phục vụ kiểm toán với thời gian lên đến cả thập kỷ, giúp ứng dụng được vào vô số lĩnh vực. 

Loading