Cách Blockchain Hoạt Động

Hiểu Khái niệm Cơ bản

Ở cốt lõi của nó, một blockchain là một sổ cái phân quyền và phân phối. Không giống như các sổ cái truyền thống được duy trì bởi một tổ chức duy nhất như một ngân hàng hoặc một tập đoàn, một blockchain được phân tán trên một mạng lưới máy tính, được biết đến là các nút. Mỗi nút trong mạng lưới có một bản sao của toàn bộ blockchain, chứa một bản ghi của tất cả các giao dịch từng diễn ra trên mạng lưới. Tính phân phối này đảm bảo rằng không có một tổ chức duy nhất nào có quyền kiểm soát hoàn toàn dữ liệu, làm cho nó rất chống lại sự can thiệp và kiểm duyệt.

Công nghệ chính trong Blockchain

Mật mã học

• Mật mã là cơ sở quan trọng cho bảo mật blockchain. Nó sử dụng các thuật toán toán học để bảo vệ giao dịch và kiểm soát quyền truy cập vào blockchain. Mật mã khóa công khai, cụ thể là, được sử dụng rộng rãi. Trong hệ thống này, mỗi người dùng có một cặp khóa: một khóa công khai và một khóa riêng. Khóa công khai giống như một địa chỉ mà người khác có thể sử dụng để gửi giao dịch, trong khi khóa riêng được giữ bí mật và được sử dụng để ký giao dịch. Khi người dùng muốn gửi một giao dịch, họ sử dụng khóa riêng của mình để tạo ra một chữ ký số. Người nhận sau đó có thể sử dụng khóa công khai của người gửi để xác minh chữ ký và đảm bảo rằng giao dịch là hợp lệ. Ví dụ, trong một giao dịch Bitcoin, người gửi ký giao dịch bằng khóa riêng của họ, và các máy đào trên mạng sử dụng khóa công khai của người gửi để xác thực giao dịch.

Hashing

• Hashing là một thành phần quan trọng khác. Hàm băm nhận một đầu vào (như một giao dịch hoặc một khối giao dịch) và tạo ra một chuỗi ký tự cố định, được gọi là một băm. Băm là duy nhất đối với đầu vào, có nghĩa rằng ngay cả một sự thay đổi nhỏ trong đầu vào cũng sẽ dẫn đến một băm hoàn toàn khác biệt. Trong blockchain, các băm được sử dụng để liên kết các khối với nhau. Mỗi khối chứa băm của khối trước đó, tạo ra một chuỗi các khối. Điều này làm cho việc sửa đổi một khối trong chuỗi trở nên cực kỳ khó khăn vì nếu một kẻ tấn công thay đổi dữ liệu trong một khối, băm của khối đó sẽ thay đổi và tất cả các khối tiếp theo cũng cần phải được cập nhật, điều này là không thể tính toán trong một mạng lưới blockchain quy mô lớn.

Quy trình làm việc của Blockchain

Khởi tạo giao dịch

• Khi người dùng muốn khởi tạo một giao dịch, họ tạo một yêu cầu giao dịch. Ví dụ, trong một giao dịch tiền điện tử, người gửi chỉ định địa chỉ của người nhận, số tiền được chuyển và bất kỳ thông tin bổ sung nào. Giao dịch sau đó được ký bằng khóa riêng của người gửi để chứng minh tính xác thực của nó.

Sự Lan Truyền Giao Dịch

• Giao dịch đã được ký sau đó được phát sóng đến mạng lưới các nút. Những nút này xác minh giao dịch bằng cách kiểm tra chữ ký số, đảm bảo rằng người gửi có đủ tiền, và xác minh các chi tiết giao dịch khác. Khi một nút xác minh một giao dịch, nó thêm giao dịch vào một nhóm các giao dịch chưa được xác nhận.

Tạo Khối

• Người đào (trong một blockchain chứng minh - của - công việc như Bitcoin) hoặc các nhà xác minh (trong các cơ chế thống nhất khác) chịu trách nhiệm tạo ra các khối mới. Họ thu thập một tập hợp các giao dịch chưa xác nhận từ hồ bơi và đóng gói chúng vào một khối mới. Ngoài các giao dịch, khối cũng chứa một dấu thời gian, một nonce (một số chỉ được sử dụng một lần) và băm của khối trước đó. Người đào trong một hệ thống chứng minh công việc sau đó tham gia vào quá trình tính toán mất nhiều sức của tìm kiếm một băm thỏa mãn một số tiêu chí. Quá trình này, được biết đến là đào, đòi hỏi nhiều sức mạnh tính toán và năng lượng.

Cơ chế đồng thuận

• Sau khi một thợ đào tìm thấy một băm hợp lệ cho một khối mới, họ phát sóng khối đó đến mạng lưới. Các nút khác trong mạng sau đó xác minh nội dung của khối, bao gồm các giao dịch và băm. Nếu phần lớn các nút (trong một hệ thống chứng minh công việc) hoặc một tập hợp định sẵn của các nhà xác thực (trong các cơ chế đồng thuận khác) đồng ý rằng khối đó hợp lệ, thì khối đó sẽ được thêm vào blockchain. Quá trình đạt được sự đồng thuận giữa các nút được gọi là cơ chế đồng thuận. Các blockchain khác nhau sử dụng các cơ chế đồng thuận khác nhau, như chứng minh công việc, chứng minh cổ phần, deleGate.comd chứng minh cổ phần, v.v., mỗi loại có điểm mạnh và điểm yếu riêng.

Ưu điểm của Blockchain

Minh bạch

• Vì mỗi nút trong mạng có một bản sao của blockchain, tất cả giao dịch đều hiển thị cho tất cả các bên tham gia. Sự minh bạch này tạo niềm tin giữa người dùng vì họ có thể tự mình xác minh tính toàn vẹn của dữ liệu.

Bảo mật

• Sự kết hợp giữa mật mã và tính phân tán của blockchain khiến cho nó rất an toàn. Sửa đổi blockchain đòi hỏi kẻ tấn công phải kiểm soát đa số các nút trong mạng, điều này rất khó khăn và tốn kém.

Không thay đổi

• Một khi một khối được thêm vào blockchain, nó gần như không thể thay đổi. Các cơ chế băm và chuỗi khối đảm bảo rằng dữ liệu trong blockchain không thay đổi theo thời gian.

Kết luận, công nghệ Blockchain là một hệ thống phức tạp và đổi mới có tiềm năng làm đảo lộn và cải thiện nhiều khía cạnh của cuộc sống kỹ thuật số của chúng ta. Bản chất phân quyền, an toàn và minh bạch của nó mở ra những khả năng mới cho nhiều ngành công nghiệp, và khi nó tiếp tục phát triển, chúng ta có thể mong đợi thấy sự áp dụng rộng rãi hơn và các ứng dụng sáng tạo hơn trong tương lai.