Công nghệ Blockchain đang ngày một phổ biến ở khắp các mặt của đời sống xã hội. Vậy Blockchain là gì? Vận hành ra sao? Nó được ứng dụng trong cuộc sống của chúng ta như thế nào? Đâu là cơ hội, thách thức của công nghệ này trên thị trường Việt Nam?

 

I. Tổng quan về Blockchain: Khái niệm, nguồn gốc, cơ sở 

1. Công nghệ Blockchain là gì?

Blockchain là gì?

Blockchain, hiểu theo đúng nghĩa đen, là một chuỗi các khối chứa đựng thông tin nào đó được mã hóa. Hiểu rộng hơn, nó là một cấu trúc dữ liệu chứa đựng tài sản và ghi chép lại toàn bộ các giao dịch tài sản giữa các thành viên trong hệ thống mạng ngang hàng với những tính năng tuyệt vời: độ an toàn cực cao, thông tin minh bạch, tính phân tán, tính bền vững và tiềm năng ứng dụng vô hạn. Quan trọng hơn hết, công nghệ Blockchain là cơ hội tốt để các tổ chức phối hợp, liên kết với nhau mà không cần phải đặt niềm tin vào một bên thứ ba, cũng không cần phải tin tưởng lẫn nhau. để chứng minh những tính năng trên mang lại lợi ích cho người dùng, trước hết chúng ta hãy cùng truy về nguyên nhân và nguồn gốc xuất hiện của công nghệ này.

2. Nguồn gốc công nghệ Blockchain

Thuật ngữ Blockchain được gọi tên lần đầu bởi một nhóm các nhà nghiên cứu vào năm 1991, khi nhu cầu xác minh thời gian thực của tài liệu điện tử trên máy tính xuất hiện. Nó được xem như một công chứng viên đảm bảo rằng không dữ liệu nào bị làm giả. Tuy nhiên, sự bùng nổ của thuật ngữ này chính thức diễn ra vào năm 2009 sau cuộc khủng hoảng kinh tế- tài chính toàn cầu. Rất nhiều người mất đi niềm tin vào các ngân hàng, vì vậy một cuộc thử nghiệm cho ra một mạng lưới thanh toán phi tập trung, (decentralized payment network), tức không phụ thuộc vào một máy chủ duy nhất, đã được tính đến. Và Satoshi Nakamoto đã đem đến một hy vọng mới cho ngành tài chính với sự ra mắt lần đầu của đồng Bitcoin. 

3. Cơ sở ra đời Blockchain

Sự ra đời của Blockchain dựa trên cơ sở biến sự tập trung hóa (Centralization) thành phi tập trung (Decentralization) của thông tin được giới thiệu nhanh qua ví dụ sau đây:

Chúng ta đều biết đến Encyclopedia- cuốn Bách Khoa Toàn Thư của nhân loại với đầy đủ chủng loại thông tin được tổng hợp suốt 2000 năm qua. Chúng bao gồm những cuốn sách dày chứa nội dung được ghi lại bởi khoảng 4000 cộng tác viên, và chỉ những ai mua sách với có cơ hội tiếp cận với nội dung của chúng. Đó chính là thông tin ở dạng tập trung. Thế nhưng thế kỷ 20 lại xuất hiện một điều kỳ diệu mang tên Internet với sự xuất hiện của Wikipedia- Bách Khoa Toàn Thư mở. Gọi là “mở” bởi thông tin trên website này có thể hoàn toàn được chỉnh sửa bởi người đóng góp trên Internet mà vào năm 2011, con số này lên đến 270 000. Bạn sẽ nhận thấy chức vô địch của một đội bóng sẽ chỉ cần vài phút sau khi trận cầu kết thúc để được cập nhật trên Wiki. Thời đại của Encyclopedia chính thức khép lại với sự thay thế của hệ thống thông tin phi tập trung với sự tham gia của hàng triệu máy tính trong mạng ngang hàng.

Vậy tại sao ngày nay tính phi tập trung của các đồng tiền mã hóa như Bitcoin lại được tin tưởng trong giới tài chính- ngân hàng?

Nhắc đến ngân hàng là nhắc đến sổ cái (Ledger)- tài liệu ghi chép toàn bộ lịch sử giao dịch: dòng tiền ra, vào, cân đối số dư. Ngày nay, dù sổ cái online như hệ thống Online Banking của các ngân hàng hay PayPal đã giảm gánh nặng về giấy tờ nhưng chung quy chúng vẫn là một hệ thống tập trung. Các ngân hàng sẽ theo dõi, quản lý dòng tiền, thông báo khi cân đối số dư thay đổi,.. nhưng lại chứa đựng những nhược điểm rất lớn như: thông tin không hoàn toàn minh bạch, độ trễ của giao dịch do phải cập nhật sổ cái, đặc biệt khi thực hiện các giao dịch quốc tế thông qua ngân hàng đại lý (Correspondent Bank), lừa đảo.  Một hệ thống cơ sở dữ liệu tập trung rất dễ bị tấn công mạng bởi tin tặc. Khi một hacker có quyền truy cập vào một hệ thống như vậy, đó chỉ là một trò trẻ con để anh ta/ cô ta đánh cắp được tiền. Điều này dẫn đến nhu cầu về các hệ thống an toàn hơn, đủ mạnh để tránh các cuộc tấn công như vậy.

Và sự xuất hiện của đồng Bitcoin đã giải quyết được hạn chế trên với số lượng máy chủ tính đến tháng 5/2019 là 21 triệu, cùng cơ chế cập nhật giao dịch mỗi 10 phút và quy trình Bằng chứng xử lý- Proof of work sẽ được chúng tôi phân tích ở phần tiếp theo. 

II. Cấu trúc và cơ chế hoạt động của Blockchain

1. Cấu trúc

Thông tin một khi được mã hóa ở một khối (block) sẽ không thể bị thay đổi hay phá vỡ do cấu tạo của khối, gồm:

  • Dữ liệu (Data): Thông tin được đưa vào khối ở các dạng khác nhau. Ví dụ: thông tin của một khối trong một giao dịch Bitcoin bao gồm thông tin về người gửi, người nhận và khoản tiền giao dịch. 

  • Hàm băm (Hash): là một hàm của ngành khoa học mật mã nhằm đảm bảo tính minh bạch nhưng riêng tư của thông tin do đã được mã hóa. Trên một chuỗi khối, hash của một khối bất kỳ có thể là 5TdftYR26MJLO, của khối tiếp theo là 80QmvfSEC1837F,... Có thể thấy ưu điểm của Hash chính là sự độc nhất, giống như một dấu vân tay riêng biệt cho mỗi khối trong chuỗi.

  • Tham chiếu đến khối trước (Previous hash): Thành phần này có mục đích liên kết các block với nhau để tối ưu hóa bảo mật. Ví dụ: Khối 1 có hash là 374Fdf0JSOR8 thì nó đồng thời là tham chiếu Previous hash của khối 2; khối 2 có hash là UI7DVbsgsw101 thì cũng là tham chiếu của khối 3 và tương tự như vậy cho các khối được thêm vào chuỗi. Chính vì vậy, nếu khối 2 bị đổi hash, khối 3 sẽ ngay lập tức phát hiện nhờ previous hash và không thể tiếp tục các khối 4, 5, 6… dẫn đến giao dịch bị vô hiệu hóa.

Như vậy, một khối trong chuỗi khối được tính bằng: Data + Hash + Previous Hash.

2. Cơ chế hoạt động

a. Cơ chế Bằng chứng xử lý (Proof of work - POW)

Nghi ngờ đặt ra là liệu việc thay đổi và ngụy tạo hash của cả chuỗi có khả thi không khi tốc độ của bộ xử lý máy tính ngày nay nhanh ở mức không tưởng. Câu trả lời là điều này có thể, nhưng chính vì lý do này mà Blockchain được vận hành theo một cơ chế có tên là Proof of work (POW) ngăn chặn rủi ro trên. Các thợ đào (miner) trong một mạng lưới sẽ cạnh tranh với nhau để giải quyết các vấn đề tính toán phức tạp. Các vấn đề này khó giải quyết (cả về thời gian lẫn chi phí) nhưng rất dễ để xác thực liệu chúng có đáp ứng đúng điều kiện được đưa ra không. Sau khi một Miner tìm ra giải pháp cho một vấn đề, một khối sẽ được gửi  lên mạng lưới, khi đó các Miner khác sẽ xác thực liệu giải pháp đó có đúng không và sẽ được coi là đúng khi có trên 50% đồng thuận. Cơ chế này làm giúp chậm lại thời gian thêm một khối vào chuỗi. Thời gian trung bình cho một lần cập nhật dữ liệu chuỗi của Bitcoin là 10 phút. Nếu muốn thay đổi một khối và thêm khối mới vào, cần thay đổi POW của cả chuỗi và điều này gần như không thể trong một hệ thống mạng ngang hàng (peer-to-peer network) mà chúng tôi muốn giới thiệu sau đây.

b. Mạng ngang hàng (P2P Network)

Mạng ngang hàng là một mạng máy tính trong đó hoạt động của mạng chủ yếu dựa vào khả năng tính toán và băng thông của các máy tham gia chứ không tập trung vào một số nhỏ các máy chủ trung tâm như các mạng thông thường. Bất cứ ai tham gia vào hệ thống sẽ nhận được một sổ cái chia sẻ và tin cậy của các giao dịch, trong đó các bản sao thông tin được mã hóa và bất biến sẽ được lưu trữ trên mỗi nút (node) trong mạng. Vì thế thông tin giao dịch được mã hóa luôn được phân tán khắp nơi, khiến cho việc ngụy tạo hay làm xáo trộn một chuỗi khối càng trở nên bất khả thi, vì để làm được điều đó bây giờ bạn cần thay đổi hash của tất cả khối cũ, sau đó tạo khối mới dưới sự quản lý và phê duyệt của hệ thống mạng ngang hàng mỗi 10 phút. Chỉ khi sự đồng thuận của hệ thống này trên 50%, bạn mới có cơ hội làm xáo trộn một chuỗi khối. Liệu ai hay máy chủ nào trên thế giới hiện có thể làm được điều này? Xác suất là gần như bằng 0.

III. Các phiên bản của Blockchain

1. Blockchain 1.0: Tiền tệ

Tiền điện tử Bitcoin

Việc triển khai công nghệ sổ cái phân tán (Decentralized Ledger Technology- DLT) đã đem đến phiên bản đầu tiên của Blockchain: tiền điện tử. Điều này cho phép các giao dịch tài chính dựa trên công nghệ Blockchain được thực thi với các loại tiền điện tử mà Bitcoin là ví dụ nổi bật nhất. Nó đang được sử dụng như tiền mặt của Internet và trở thành một hệ thống thanh toán kỹ thuật số rộng rãi.

2. Blockchain 2.0: Hợp đồng thông minh

Hợp đồng thông minh

Chúng là các chương trình máy tính thực thi tự động các điều kiện được xác định trước như xác minh, thực thi điều khoản của hợp đồng. Một lợi thế lớn mà công nghệ này mang lại là hợp đồng thông minh không thể bị giả mạo hoặc hack. Vì vậy, hợp đồng thông minh giúp giảm chi phí xác minh và phòng chống gian lận, đẩy tính minh bạch lên mức độ cao nhất. Nổi bật nhất trong lĩnh vực này là Ethereum Blockchain.

3. Blockchain 3.0: DApps

DApps

DApp viết tắt cho Ứng dụng phi tập trung tránh Cơ sở hạ tầng tập trung (Decentralized application avoiding centralized infrastructure). Nó sử dụng lưu trữ phi tập trung và giao tiếp phi tập trung, vì vậy hầu hết các DApps đều có mã phụ trợ (backend code) chạy trên mạng ngang hàng phi tập trung peer-to-peer mà khác với trước đây, một ứng dụng truyền thống có mã phụ trợ chạy trên các máy chủ tập trung.

4. Blockchain 4.0: Blockchain trong công nghiệp 4.0

Blockchain 4.0 có mục tiêu là làm cho Blockchain 3.0 có thể sử dụng được trong các tình huống kinh doanh thực tế. Công nghiệp 4.0 đi liền với tự động hóa, kế hoạch nguồn lực doanh nghiệp và tích hợp các hệ thống thực thi khác nhau. Tuy nhiên, cuộc cách mạng công nghiệp này đòi hỏi mức độ tin cậy và bảo vệ quyền riêng tư ngày càng tăng - đây là lúc blockchain phát huy khả năng của nó.

Khi thêm blockchain vào hệ thống CNTT, chúng ta có thể kết hợp chúng với việc tích hợp kinh doanh, cho phép các quy trình kinh doanh Cross-System/ Cross-Blockchain. Quản lý chuỗi cung ứng, quy trình phê duyệt, giao dịch tài chính và thanh toán có điều kiện, thu thập dữ liệu IoT, quản lý sức khỏe và quản lý tài sản chỉ là một vài ví dụ về các lĩnh vực có thể được trao quyền bởi công nghệ Blockchain.

IV. Ứng dụng công nghệ Blockchain trong một số lĩnh vực

1. Lĩnh vực Tài chính- ngân hàng 

Thanh toán

Công nghệ chuỗi khối có thể được sử dụng trong cả chuyển tiền trong nước và quốc tế. Mặc dù trong nước, nhiều ngân hàng có khả năng chống lại việc thực hiện các giải pháp blockchain đem đến, do họ đã đầu tư rất nhiều vào các giải pháp tập trung hiện có, nhưng về mặt quốc tế họ sẽ được hưởng lợi rất nhiều.Lý do chuyển tiền quốc tế đạt được lợi ích là do sự chênh lệch lớn giữa các quy tắc và quy định cũng như hệ thống CNTT giữa các ngân hàng ở các quốc gia khác nhau.

Hệ thống nhận diện khách hàng dựa trên sổ cái phân tán (DLT)

Điều này hiệu quả do tất cả các ngân hàng, tổ chức tín dụng đều phải có quy trình xác thực KYC (Know Your Customer). Trong khi đó, Blockchain cho phép người dùng xác minh danh tính chỉ bằng một bước đơn giản và thông tin này được lưu trữ và được cấp quyền cho các ngân hàng khác trong hệ thống.

Giảm gian lận

Sự tham gia của tiền tệ trong mọi tình huống dẫn đến tăng cơ hội lừa đảo. Hơn 40% các cơ quan tài chính và trung gian bao gồm các nhà cung cấp dịch vụ chuyển tiền cũng như các sàn giao dịch chứng khoán dễ bị tổn thất nặng nề liên quan đến các tội phạm kinh tế hàng năm. Nhưng khi các khối được liên kết với nhau và do cơ chế liên kết: nếu một khối bị vi phạm thì tất cả các khối khác trên Blockchain sẽ ngay lập tức phản ứng thì sẽ theo dõi được vi phạm và khiến hacker không có thời gian để thực hiện các thay đổi trong toàn bộ hệ thống (Như đã phân tích ở phần cơ chế POW). Với một hệ thống Blockchain an toàn được áp dụng, chúng ta có thể loại bỏ các tội phạm mạng và các cuộc tấn công của các ngành tài chính ngân hàng đang diễn ra trong thời điểm hiện tại.

2. Lĩnh vực Y tế- Sức khỏe

Blockchain trong lĩnh vực y tế

Các dữ liệu y khoa: Tập đoàn CORAL HEALTH RESEARCH & TECHNOLOGY của Canada gần đây đã sử dụng Blockchain để đẩy nhanh quá trình chăm sóc, tự động hóa các quy trình hành chính và cải thiện tình hình sức khỏe. Bằng cách chèn thông tin bệnh nhân vào công nghệ sổ cái phân tán, công ty kết nối các bác sĩ, nhà khoa học, kỹ thuật viên phòng thí nghiệm và cơ quan y tế công cộng nhanh chóng hơn bao giờ hết. Coral Health cũng thực hiện các hợp đồng thông minh giữa bệnh nhân và các chuyên gia chăm sóc sức khỏe để đảm bảo dữ liệu và phương pháp điều trị là chính xác.

3. Lĩnh vực Nông nghiệp

Mô hình Smart Farming ứng dụng IoT

Kiểm soát chất lượng và Internet of Things (IoT)

Quá trình giám sát chất lượng của cây trồng (ngay từ khi thu hoạch đến khi giao hàng) chưa bao giờ dễ dàng. Nó về cơ bản là một thách thức lớn đối với nông dân và người trồng trọt trên toàn thế giới. Nhưng sức mạnh của công nghệ blockchain đã được IBM khai thác tốt. IBM đã áp dụng IoT để người trồng có thể theo dõi chất lượng đất, tưới tiêu và sâu bệnh một cách chính xác và hiệu quả cao. Mục tiêu cuối cùng của các ứng dụng này là tự động hóa và số hóa mọi thứ liên quan đến việc lưu giữ hồ sơ và kiểm soát chất lượng.

Hậu cần và thanh toán

Ngày nay mọi hoạt động của trang trại vừa và lớn đều biết rằng hậu cần là một thách thức lớn trong chuỗi cung ứng nông nghiệp. Chúng tôi đang nói về việc xử lý một lượng lớn sản phẩm dễ hỏng trong điều kiện không chắc chắn với rất nhiều tiền đầu tư. Việc triển khai Blockchain vào hậu cần có thể đơn giản hóa việc giao hàng. Cụ thể là với các hợp đồng thông minh, nông dân sẽ không cảm thấy rườm rà với các trung gian nữa mà vẫn biết rằng sản phẩm sẽ đến tay người tiêu dùng cuối cùng trong tình trạng tốt. Hơn nữa, các hợp đồng thông minh sẽ loại bỏ sự chậm trễ không cần thiết và đảm bảo nông dân được trả tiền cho sản phẩm của họ đúng hạn. Thậm chí họ có thể được trải đều các khoản thanh toán trong suốt cả năm thay vì trả theo mùa.

V. Tiềm năng của công nghệ Blockchain tại Việt Nam

Tại Việt Nam, Blockchain được áp dụng chủ yếu trong các lĩnh vực: dịch vụ tài chính (hơn 83%), chuỗi cung ứng (40%), dịch vụ công cộng (30%), năng lượng (30%), giáo dục (30%). Điều này đã phần nào giải thích tại sao đa phần cộng đồng Việt Nam mới chỉ biết tới ứng dụng của Blockchain chủ yếu trong lĩnh vực Fintech. Hiện công nghệ blockchain tại Việt Nam đang dần dần được ứng dụng trên cả khối chính phủ, lĩnh vực thương mại điện tử, nông nghiệp công nghệ cao,.. Các chuyên gia đến từ IBL (Infinity Blockchain Labs) cho biết, thị trường hiện nay đã có hơn 430.000 dự án open- source và 800 công ty khởi nghiệp lớn nhỏ trên thế giới hoạt động trên nền tảng Blockchain. Ở ngành tài chính, Blockchain dự đoán sẽ đạt giá trị 20,3 tỷ USD vào năm 2030. 

Tuy nhiên một vài thách thức cho công nghệ Blockchain tại Việt Nam vẫn còn đang đặt trong nghi vấn, đặc biệt về mặt nguồn nhân lực. Ông David Nguyễn, Chủ tịch Quỹ đầu tư Regulus chia sẻ:

“Có thể nói rằng 99% nhân sự trong các công ty công nghệ Blockchain của Việt Nam đều đến từ ngành CNTT trong nước, do đó, sẽ có sự thiếu hụt nhân tài trong lĩnh vực Blockchain nếu chúng ta không có những bước chuẩn bị tốt nhất để đón đầu kịp với xu hướng này”.

 

VI. Kết luận

Hy vọng bài viết vừa rồi đã cung cấp cho bạn cái nhìn tổng quan về công nghệ Blockchain và ứng dụng công nghệ Blockchain để nhìn ra ưu điểm của nó trong các lĩnh vực đời sống, từ đó có thể thích ứng và khám phá thêm nhiều tiềm năng phát triển công nghệ này tại Việt Nam. 123job.vn chúc bạn có những hiểu biết và trải nghiệm quý giá trên con đường sự nghiệp của mình và đừng quên rằng chúng tôi sẽ trở lại trong các bài viết tiếp theo.