Chuỗi khối là một cơ sở dữ liệu phân tán, phi tập trung, ẩn danh, mã nguồn mở và không thay đổi. Sau khi được xác nhận, các giao dịch trên chuỗi được lưu trữ vĩnh viễn và không thể thay đổi. Vậy điều gì làm cho dữ liệu trên chuỗi trở nên bất biến?

1. Chuỗi khối được xây dựng như thế nào?

Nói một cách đơn giản, một chuỗi khối được tạo thành từ các khối và chuỗi.

Một khối bao gồm phần đầu và phần thân, trong đó phần đầu chứa thông tin cơ bản về khối, chẳng hạn như dấu thời gian, số phiên bản, hàm băm ngẫu nhiên, hàm băm của khối trước đó, hàm băm gốc Merkle và độ khó khai thác. Bên trong phần thân khối là các giao dịch được đóng gói, là dữ liệu được ký bởi người dùng ví bằng khóa riêng của họ. Nói cách khác, đó là chuyển giao tài sản giữa những người dùng, nhưng ngoài người dùng, còn có một giao dịch khác thuộc về người khai thác và số tiền giao dịch là tổng của phần thưởng khối cộng với phí được trả bởi tất cả các nhà giao dịch trong khối.

Mỗi tiêu đề khối chứa hàm băm của tiêu đề khối trước đó và được liên kết với nhau bằng dấu thời gian và số phiên bản để tạo thành chuỗi khối.

2. Làm thế nào blockchain có thể bất biến?

Tính bất biến của chuỗi khối có nghĩa là các bản ghi giao dịch đã diễn ra không thể thay đổi. Sau khi chúng ta biết thành phần của chuỗi khối, nó có thể được phân tách thành tính bất biến của tiêu đề khối và phần thân khối.

2.1 Tiêu đề khối

Tiêu đề khối ghi lại giá trị băm ngẫu nhiên của khối trước đó, được tạo bởi thuật toán băm từ thông tin giao dịch và dấu thời gian của khối trước đó. Tại thời điểm này, những người khai thác trên toàn mạng tính toán hàm băm của tiêu đề khối bằng cách sử dụng sức mạnh tính toán và bất kỳ ai tính toán nó trước có thể đóng gói giao dịch và đồng bộ hóa nó với toàn bộ mạng thông qua phát sóng. Nếu dữ liệu trong khối trước đó thay đổi, nó sẽ không phù hợp với giá trị băm của khối ban đầu và sẽ không được xác nhận bởi khối tiếp theo.

2.2 Thân khối

Tính bất biến của phần thân khối được xác định bởi hàm băm. Phần thân chứa rất nhiều giao dịch được kết nối bởi cây Merkle. Bất kỳ thay đổi nào trong một trong các giao dịch sẽ thay đổi giá trị băm của gốc Merkle, lần lượt dẫn đến thay đổi tiêu đề khối tiếp theo. Hàm băm được Bitcoin sử dụng là thuật toán SHA-256.

Từ đó có thể thấy rằng việc giả mạo dữ liệu giao dịch trong chuỗi khối sẽ trực tiếp khiến gốc của cây Merkle thay đổi, sau đó giá trị băm của tiêu đề khối tiếp theo cũng sẽ thay đổi, điều này sẽ trở thành bất hợp pháp và yêu cầu tính toán lại hàm băm của tiêu đề khối mới. Thay đổi giá trị băm của tiêu đề khối mới sẽ lần lượt gây ra thay đổi trong tiêu đề khối tiếp theo, dẫn đến sự sụp đổ dữ liệu sẽ không được toàn bộ mạng chấp nhận.

Về lý thuyết, phải mất hơn 51% sức mạnh tính toán của mạng để giả mạo dữ liệu, nhưng trong một mạng đủ mạnh, một cuộc tấn công 51% về cơ bản là không thể và không có lợi cho chính kẻ tấn công.

3. Sự khác biệt so với mạng tập trung

Trong mạng tập trung, cơ sở dữ liệu được thao túng bởi một cơ quan trung ương nơi mà việc phát hành mới, sửa đổi hồ sơ và đóng băng lưu thông đều có thể được thao túng. Ngân hàng trung ương có thể bổ sung tiền định danh hàng năm và đóng băng tài sản ngân hàng của bất kỳ ai. Và một mạng tập trung chỉ yêu cầu một chuỗi mã để sửa đổi dữ liệu so với cơ sở dữ liệu phân tán.

Trong chuỗi khối, mọi người đều tham gia vào sổ sách kế toán, tất cả các hồ sơ giao dịch được đồng bộ hóa với toàn bộ mạng một cách kịp thời và cùng một dữ liệu được ghi vào sổ cái trong tay của mọi người, trong khi không có tổ chức tập trung nào để thao túng nó. Do đó, khi ai đó giả mạo sổ cái trong tay, nó sẽ không ảnh hưởng đến hồ sơ sổ cái của người khác. Đồng thời, toàn mạng tuân theo nguyên tắc đa số phục tùng thiểu số, do đó dữ liệu sẽ không bị can thiệp.

Ví dụ: Bob vay Tom 500 đô la. Để ngăn Bob vỡ nợ, Tom mời Nancy làm người trung gian làm chứng. Tuy nhiên, Bob nói với Nancy rằng anh ta sẽ cho cô ấy 200 đô la nếu cô ấy giúp anh ta gian lận. Nancy đồng ý vì quan tâm. Trong trường hợp này, Tom không có bằng chứng hay chứng chỉ nào ngoài việc thừa nhận thất bại, và Nancy đóng vai trò trung gian ở đây.

Nếu toàn bộ quá trình được đồng bộ hóa với mọi người dưới hình thức phát sóng, mọi người sẽ nhớ rằng Bob nợ Tom 500 đô la và Bob không có cách nào để từ chối.

4. Ứng dụng của chuỗi khối là gì?

Do tính chất bất biến của nó, blockchain đang được sử dụng trong nhiều lĩnh vực bao gồm nhận dạng điện tử, chuỗi cung ứng, chuyển tiền và chuyển tiền. Trong danh tính điện tử, thông tin xác thực của tất cả mọi người có thể được ghi trực tiếp vào chuỗi khối và phát tới tất cả các nút, do đó tính xác thực và chắc chắn của thông tin có thể được đảm bảo và không thể thực hiện thay đổi. Điều này cũng đúng đối với chuỗi cung ứng, nơi các vấn đề bao gồm độ mờ đục, hiệu quả thấp, gian lận thông tin, v.v. có thể được giải quyết tốt.

Phần kết luận

Tính bất biến của chuỗi khối giải quyết các vấn đề gian lận dữ liệu, giả mạo dữ liệu và làm mờ dữ liệu trong mạng truyền thống và cũng đã được áp dụng rộng rãi. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng điều này không đúng với tất cả các mạng blockchain, chẳng hạn như chuỗi liên minh hoặc chuỗi riêng. Do số lượng người tham gia ít và quản trị tập trung hoặc bán phi tập trung, dữ liệu trên các chuỗi này không thể hoàn toàn bất biến và minh bạch.