Blockchain là gì? Các ứng dụng của công nghệ Blockchain

Blockchain gần đây đang thu hút rất nhiều sự chú ý nhờ tốc phát triển và sự ảnh hưởng đáng kinh ngạc lên nhiều lĩnh vực. Vậy Blockchain là gì? Những ứng dụng của công nghệ Blockchain trong cuộc sống là gì?

Ý tưởng về Blockchain được lan truyền từ những năm 90s, tuy nhiên công nghệ này mới chỉ thực sự bùng nổ trong một thập kỷ gần đây. Vậy hãy cùng tìm hiểu công nghệ Blockchain là gì và xu hướng công nghệ Blockchain sẽ phát triển như thế nào nhé!

Blockchain là gì?

Blockchain là nền tảng công nghệ mà ở đó thông tin được lưu trữ trong các khối (Block), các Block được liên kết với nhau bằng “mã hóa” tạo thành một chuỗi (Chain). Mỗi khối trong hệ thống Blockchain sẽ được liên kết với khối trước đó, chứa thông tin về thời gian khởi tạo khối kèm một mã thời gian và dữ liệu giao dịch.

Bản chất mô hình hoạt động của Blockchain là cuốn sổ cái điện tử được phân phối trên hệ thống máy tính phi tập trung, lưu trữ mọi thông tin về các giao dịch và đảm bảo những thông tin đó gần như không thể bị thay đổi. Mọi dữ liệu được lưu trên sổ cái cần phải được xác nhận bởi hàng loạt máy tính trong mạng lưới chung. 

Ý tưởng ra đời và người được ghi nhận đã tạo ra Blockchain

Ý tưởng về Blockchain được bắt nguồn từ năm 1991 bởi 2 nhà nghiên cứu là Scott Stornetta và Stuart Haber. Hai tác giả này đã đăng tải một bài báo với tiêu đề: “Làm thế nào để đóng dấu thời gian một tài liệu kỹ thuật số”. Qua bài báo này, họ đã trình bày ý tưởng về chuỗi dữ liệu bất biến giúp xác định thời gian chính xác của các tệp dữ liệu để không bị chỉnh sửa và giả mạo. Tuy nhiên, ở thời điểm bấy giờ, cách giải thích của hai tác giả được coi là chưa hoàn chỉnh và giới chuyên gia vẫn cho rằng sẽ luôn cần một bên thứ 3 để đảm bảo. 

Các năm sau đó công nghệ Blockchain được một số nhà khoa học nghiên cứu và đề cập đến. Tuy nhiên, cha đẻ của Blochain được ghi nhận là Satoshi Nakamoto khi vào năm 2008 ông đã thực hiện đăng ký tên miền tạo trang web bitcoin.org đồng thời xuất bản tài liệu về tiền điện tử. Tuy nhiên, trong thực tế hầu như không ai biết Satoshi Nakamoto thực sự là ai, đây vẫn đang là dấu chấm hỏi thu hút sự tò mò của rất nhiều người.

Cấu trúc hoạt động của công nghệ Blockchain

Đặc điểm của Blockchain là mỗi khối (Block) nằm trong chuỗi được lưu trữ gồm 3 cấu phần chính: Dữ liệu, Hash của khối hiện tại và Hash của khối trước đó.

• Dữ liệu: Tùy vào từng mạng lưới Blockchain, dữ liệu được lưu trữ sẽ là các loại thông tin khác nhau. Ví dụ: Blockchain của Bitcoin sẽ lưu trữ dữ liệu về các giao dịch như thông tin người gửi, thông tin người nhận, thời gian và chi tiết giao dịch.

• Hash (mã băm) của khối hiện tại: Đây là mật mã dùng để làm đặc điểm nhận dạng cho các Block. Mỗi Block có một Hash duy nhất và được xem như dấu vân tay. Khi có bất kỳ sự thay đổi nào trong Block thì mã băm cũng thay đổi. 

• Hash (mã băm) của khối trước: Đây là Hash giúp các khối (Block) có thể liên kết được với nhau và tạo thành một chuỗi (Chain). Khi Hash của một khối nào đó bị thay đổi, ngay lập tức sẽ tạo ra sự bất thường trong chuỗi, nhờ đó có thể giúp dễ dàng phát hiện các sai lệch hoặc các hành vi cố tình bẻ khóa Blockchain. Ngoài ra, khối đầu tiên trong Blockchain không được liên kết với bất kỳ khối nào trước đó nên được gọi là Genesis Block hay “Khối nguyên thuỷ”.

Các phiên bản khác nhau của công nghệ Blockchain

Kể từ khi được công bố đến nay, công nghệ Blockchain đã có những bước phát triển vượt bậc, không chỉ dừng lại ở tiền mã hóa, công nghệ này đã và đang thể hiện nhiều vai trò đa dạng và thông minh hơn.

• Công nghệ Blockchain thế hệ 1.0 – Cryptocurrency: Tiền mã hóa là ứng dụng được xem là đời đầu của công nghệ Blockchain, với sự ra đời và phát triển mạnh mẽ của đồng Bitcoin. Nhờ việc triển khai sổ cái phân tán DLT (distributed ledger technology), các giao dịch tài chính ngang hàng có thể được thực hiện một cách nhanh chóng, hiệu quả. Cho đến nay, rất nhiều đồng tiền mã hóa khác ngoài Bitcoin đã được ra đời, thể hiện sự bùng nổ mạnh mẽ của loại tiền tệ dựa trên ứng dụng công nghệ Blockchain. 

• Công nghệ Blockchain thế hệ 2.0 – Smart Contract: Smart Contract (hợp đồng thông minh) là ứng dụng tiếp theo giúp Blockchain mở rộng ra khỏi lĩnh vực tài chính tiền tệ. Với Smart Contract, các điều kiện giao dịch được thiết lập trên hệ thống. Sau đó, chương trình máy tính sẽ kiểm tra các điều kiện và thực thi tự động theo quy trình với tốc độ nhanh chóng và đảm bảo độ chính xác cao.

Với ứng dụng này, các hợp đồng truyền thống sẽ có thể dần được thay thế, giúp cho các thỏa thuận phức tạp được đảm bảo thực hiện hiệu quả. Nhờ vậy, người dùng sẽ tiết kiệm được rất nhiều chi phí cũng như tránh sự can thiệp của các bên trung gian trong quá trình thực hiện các hợp đồng, đặc biệt là đối với các hợp đồng xuyên biên giới. 

• Công nghệ Blockchain thế hệ 3.0 – Dapps: Dapps (Decentralized applications) là ứng dụng phi tập trung hay còn gọi là ứng dụng phân quyền. Đây là ứng dụng dạng kỹ thuật số chạy trên mạng chuỗi khối hoặc mạng ngang hàng (peer-to-peer) của các máy tính thay vì chỉ chạy trên một máy tính đơn lẻ. Nhờ vậy, Dapps không bị kiểm soát bởi bất kỳ đơn vị tập trung nhất định nào. 

• Công nghệ Blockchain thế hệ 4.0 – Blockchain For industry: Mục tiêu của Blockchain 4.0 là kế thừa và phát triển tích hợp trên cơ sở ứng dụng các tính năng của 3 thế hệ trước. Trong đó, Blockchain sẽ hướng tới trở thành công nghệ giúp đáp ứng hầu hết các nhu cầu trong hoạt động kinh doanh ở các lĩnh vực. Đây được xem là một tầm nhìn mang tính dài hạn, và vẫn còn rất nhiều thách thức để thế giới thực sự công nhận cũng như sử dụng tất cả các ứng dụng của công nghệ mới và đột phá này. 

Ưu điểm và nhược điểm của Blockchain

Tìm hiểu về công nghệ Blockchain, chúng ta đã và đang thấy những những giá trị mang tính đột phá so với các công nghệ truyền thống. Tuy nhiên, Blockchain vẫn còn tồn tại một số nhược điểm nhất định. 

Ưu điểm

• Tính phân tán giúp nâng cao khả năng bảo mật: Dữ liệu Blockchain được lưu trữ trên hàng ngàn thiết bị với mạng lưới là các Node phân tán. Trong đó, mỗi Node có khả năng sao chép và lưu trữ một bản sao của cơ sở dữ liệu Blockchain. Nhờ thiết kế như vậy có thể chống lại các lỗi xảy ra trên Node đơn làm ảnh hưởng đến hệ thống Blockchain. Các hacker vì vậy cũng khó có thể thực hiện các cuộc tấn công vào toàn bộ mạng lưới Blockchain. 
• Tính ổn định giúp thông tin khó có thể bị tấn công: Như đã trình bày ở trên, hệ thống Blockchain được cấu thành bởi các khối dữ liệu liên kết bằng mã băm độc nhất. Do đó, để có thể tấn công can thiệp vào một khối nhất định trong Blockchain nhằm đánh cắp thông tin thì cần phải tấn công gần như tất cả các Block trong chuỗi, và việc này thì gần như là không thể. 
• Hệ thống không cần sự tin tưởng giúp loại bỏ sự can thiệp của các bên trung gian: Bằng việc sử dụng giao thức ngang hàng (Peer-to-peer) và khả năng xác minh bằng mạng lưới nút phân tán, các hoạt động và giao dịch trên Blockchain được thực hiện trực tiếp giữa các bên tham gia. Nhờ đó giúp tránh được sự can thiệp của các trung gian, gây tốn thời gian, chi phí và thậm chí có thể bị thao túng, kiểm soát.

Nhược điểm:

• Rủi ro nếu mất chìa khóa cá nhân (Private Key): Khi tham gia vào các dự án Blockchain, mỗi tài khoản sẽ được cung cấp hai chìa khóa: chìa khóa chung (có thể công khai) và chìa khóa cá nhân (cần được bảo mật). Chìa khóa cá nhân là công cụ giúp truy cập vào tài khoản cũng như kiểm soát thông tin và tài sản có trong tài khoản. 

Nếu bị mất chìa khóa này, người dùng sẽ gần như mất khả năng truy cập cũng như tài sản của mình. Đồng thời, với bản chất hoạt động ngang hàng, hầu như sẽ không ai có thể can thiệp và hỗ trợ lấy lại tài khoản được.

• Tốn nhiều năng lượng khai thác và không gian lưu trữ: Hiện nay, để có thể khai thác (đào) Bitcoin hay các đồng tiền mã hóa ứng dụng công nghệ Blockchain, rất nhiều người đã đầu tư hàng loạt bộ máy tính được nâng cấp với công suất cao hoạt động liên tục nhằm tăng khả năng giải các thuật toán. Điều này đã và đang tiêu thụ một lượng lớn năng lượng điện. 

Ngoài ra với tốc độ phát triển ngày càng nhanh chóng của công nghệ Blockchain, quy mô của các sổ cái đã tăng lên đáng kể, đòi hỏi một không gian lưu trữ lớn. Nếu vượt qua khả năng lưu trữ của ổ cứng sẽ gây ra khó khăn cho các cá nhân lưu trữ sổ cái.

Ứng dụng đa dạng của Blockchain vào các lĩnh vực

Mặc dù vẫn còn nhiều tranh luận về tương lai của công nghệ Blockchain, chúng ta không thể phủ nhận những lợi ích mà Blockchain đã và đang mang đến cho nhiều lĩnh vực đời sống, kinh doanh. 

Thị trường trò chơi

Thông thường hầu hết các game truyền thống đều sử dụng mô hình tập trung, trong đó người chơi không có quyền sở hữu thực sự tài khoản cũng như các vật phẩm trong game. Tuy nhiên, hiện nay với các ứng dụng của Blockchain, thị trường trò chơi giải trí đã đã có thể hiện thực hóa được quyền sở hữu trên nền tảng phi tập trung.

Với tài khoản được được liên kết với token trên Blockchain và được duy trì bởi mạng phân tán, người chơi có thể sở hữu vĩnh viễn và kiểm soát tài sản của mình trong trò chơi. Đồng thời người chơi cũng có thể trao đổi và mua bán các vật phẩm trong game để kiếm tiền và thực sự rút được tiền nhờ NFT (non-fungible token) – một ứng dụng của công nghệ của Blockchain.

Dịch vụ tài chính, ngân hàng

Một trong những khó khăn lớn nhất của lĩnh vực tài chính – ngân hàng đó là bảo mật thông tin cũng như kiểm soát sự trung thực của các bên trung gian. Với việc ứng dụng công nghệ Blockchain, những vấn đề này có thể được giải quyết nhanh chóng, hiệu quả.

Ví dụ về ứng dụng của công nghệ Blockchain trong lĩnh vực tài chính – ngân hàng bao gồm: 

• Trực tiếp xác thực thông tin khách hàng và điểm tín dụng không cần thông qua trung gian.
• Sổ cái kỹ thuật số giúp xác minh, thực hiện thanh toán và cập nhật thông tin các giao dịch ngang hàng một cách liên tục.
• Tiền mã hóa, hệ thống tiền tệ phi tập trung (DeFi) giúp thực hiện giao dịch xuyên biên giới một cách nhanh chóng, chính xác.

Y tế, chăm sóc sức khỏe

Hiện nay rất nhiều nước trên thế giới, trong đó có Việt Nam đang thúc đẩy quá trình số hóa lĩnh vực y tế và chăm sóc sức khỏe. Trong đó ứng dụng công nghệ Blockchain được sử dụng rộng rãi nhờ các tính năng đột phá so với các công nghệ truyền thống.

Một số ví dụ về ứng dụng của công nghệ Blockchain trong lĩnh vực y tế:

• Sử dụng công nghệ để theo dõi và quản lý bệnh lý của khách hàng
• Quản lý chuỗi cung ứng các sản phẩm thuốc và thiết bị y tế: Theo dõi toàn bộ từ đầu vào, nguồn gốc cũng như quá trình sử dụng của các vật tư y tế.

Logistics, chuỗi cung ứng 

Công nghệ Blockchain giúp hỗ trợ ghi lại dữ liệu về toàn bộ vòng đời sản phẩm, bao gồm tất cả các bước của chuỗi cung ứng. Qua đó, giúp tăng hiệu quả trong quá trình trao đổi thông tin giữa các bên liên quan như theo dõi đơn đặt hàng, lưu trữ thông tin các biên lai, hoá đơn chứng từ, truy xuất nguồn gốc sản phẩm,….

Một số ví dụ về ứng dụng của Blockchain trong ngành Logistics, chuỗi cung ứng và xuất nhập khẩu:

• Truy xuất nguồn gốc sản phẩm, xác thực các tài liệu có liên quan một cách rõ ràng và minh bạch.
• Đóng gói thông minh (smart package) kèm theo mã in kỹ thuật số.
• Kết hợp trí tuệ nhân tạo và IOT để giám sát hành trình và phương tiện vận chuyển.

Nông nghiệp

Một trong những thách thức lớn nhất của các sản phẩm nông nghiệp ở Việt Nam là vấn đề về truy xuất nguồn gốc nhằm nâng cao lòng tin cũng như sự trung thành của người tiêu dùng. Bằng hệ thống sổ cái phân tán của công nghệ Blockchain giúp nhà bán lẻ, người tiêu dùng cũng như các bên có liên quan lưu trữ các thông tin giao dịch trong suốt quá trình sản phẩm từ nơi sản xuất đến cơ sở chế biến, mạng lưới nhà phân phối, siêu thị, cửa hàng bán lẻ và cuối cùng là người tiêu dùng.

Một số ví dụ về ứng dụng của Blockchain trong lĩnh vực nông nghiệp:

• Quản lý chuỗi cung ứng sản phẩm, chuỗi phân phối hàng tồn kho.
• Lưu trữ thông tin về hàng hóa, quy trình chăm sóc cũng như các tiêu chuẩn trong quá trình nuôi trồng thực phẩm.
• Truy xuất nguồn gốc và vòng đời sản xuất các loại nông sản.

Trên đây là tổng quan thông tin về Blockchain là gì và các ứng dụng của công nghệ Blockchain. Có thể thấy rằng dù vẫn còn rất nhiều thách thức phía trước, nếu chúng ta tận dụng hiệu quả thì có thể khai thác rất nhiều tính năng của công nghệ Blockchain, giúp cho các hoạt động được diễn ra nhanh chóng, hiệu quả và an toàn hơn.