Nội Dung Lý Thuyết: Công Nghệ Blockchain & Ứng Dụng Thực Tiễn | Môn Thiết Kế Hệ Thống - Đại Học Kinh Doanh Và Công Nghê Hà Nội

Nội Dung Lý Thuyết: Tìm Hiểu Về Công Nghệ Blockchain
1. Giới thiệu về Blockchain
Blockchain là một công nghệ sổ cái phân tán (distributed ledger technology) cho phép lưu trữ và
quản lý dữ liệu một cách an toàn, minh bạch và không thể thay đổi. Blockchain được thiết kế để
hoạt động mà không cần một trung gian tập trung, chẳng hạn như ngân hàng hay chính phủ, nhờ
vào việc sử dụng các thuật toán mã hóa và cơ chế đồng thuận.
Cấu trúc cơ bản của Blockchain bao gồm một chuỗi các khối (blocks), trong đó mỗi khối chứa:
- Dữ liệu: Thông tin cần lưu trữ, ví dụ như giao dịch tài chính, hợp đồng, hoặc thông tin chuỗi cung ứng.
- Hash: Một mã định danh duy nhất được tạo ra từ dữ liệu của khối bằng thuật toán mã hóa (thường là SHA-256).
- Hash của khối trước: Liên kết các khối với nhau, đảm bảo tính toàn vẹn của chuỗi.
Blockchain lần đầu tiên được giới thiệu vào năm 2008 bởi một cá nhân hoặc nhóm ẩn danh có tên
Satoshi Nakamoto, như một nền tảng cho Bitcoin – loại tiền mã hóa đầu tiên. Từ đó, công nghệ
này đã được mở rộng và áp dụng trong nhiều lĩnh vực khác ngoài tiền mã hóa.
2. Đặc điểm của Blockchain
Blockchain có một số đặc điểm nổi bật, làm cho nó trở thành một công nghệ đột phá:
- Phân tán (Decentralized): Dữ liệu không được lưu trữ tại một máy chủ trung tâm mà được phân
phối trên nhiều nút (nodes) trong mạng. Mỗi nút đều có một bản sao của toàn bộ Blockchain, giúp
tăng tính minh bạch và giảm nguy cơ bị tấn công.
- Bất biến (Immutable): Một khi dữ liệu được ghi vào Blockchain, nó không thể bị thay đổi hoặc
xóa. Điều này được đảm bảo nhờ vào việc sử dụng hàm băm và cơ chế đồng thuận. Nếu một khối
bị thay đổi, hash của nó sẽ thay đổi, làm ảnh hưởng đến toàn bộ chuỗi, và các nút khác sẽ phát hiện ra sự không nhất quán.
- Minh bạch (Transparency): Tất cả các giao dịch trên Blockchain đều có thể được xem bởi mọi
người trong mạng (đối với Blockchain công khai). Điều này giúp tăng độ tin cậy và giảm gian lận.
- Bảo mật (Security): Blockchain sử dụng các thuật toán mã hóa mạnh mẽ (như SHA-256) để bảo
vệ dữ liệu. Ngoài ra, cơ chế đồng thuận (như Proof of Work hoặc Proof of Stake) đảm bảo rằng chỉ
những giao dịch hợp lệ mới được thêm vào chuỗi.
- Không cần trung gian (Trustless): Blockchain cho phép các bên giao dịch trực tiếp với nhau mà
không cần một bên thứ ba đáng tin cậy. Điều này giúp giảm chi phí và tăng tốc độ giao dịch. 3. Phân loại Blockchain
Blockchain có thể được chia thành các loại chính dựa trên cách thức hoạt động và quyền truy cập:
- Blockchain công khai (Public Blockchain):
- Ai cũng có thể tham gia vào mạng, đọc dữ liệu, và gửi giao dịch. lOMoAR cPSD| 46342576
- Ví dụ: Bitcoin, Ethereum.
+ Ưu điểm: Minh bạch, không cần trung gian.
+ Nhược điểm: Tốc độ xử lý chậm do số lượng nút lớn và cơ chế đồng thuận phức tạp.
- Blockchain riêng (Private Blockchain):
+ Chỉ những người được cấp phép mới có thể tham gia và truy cập dữ liệu.
+ Thường được sử dụng trong các doanh nghiệp hoặc tổ chức.
- Ví dụ: Hyperledger Fabric.
+ Ưu điểm: Tốc độ nhanh, kiểm soát tốt hơn.
+ Nhược điểm: Ít minh bạch hơn, phụ thuộc vào tổ chức quản lý.
- Blockchain liên minh (Consortium Blockchain):
+ Là sự kết hợp giữa Blockchain công khai và riêng, do một nhóm tổ chức cùng quản lý.
- Ví dụ: R3 Corda (dùng trong tài chính).
+ Ưu điểm: Cân bằng giữa tính minh bạch và kiểm soát.
+ Nhược điểm: Phức tạp trong việc thiết lập và quản lý.
- Blockchain lai (Hybrid Blockchain):
+ Kết hợp các đặc điểm của Blockchain công khai và riêng, cho phép tùy chỉnh quyền truy cập. - Ví dụ: Dragonchain.
+ Ưu điểm: Linh hoạt, phù hợp với nhiều nhu cầu.
+ Nhược điểm: Cần thiết kế cẩn thận để đảm bảo hiệu quả.
4. Ứng dụng của Blockchain
Blockchain có rất nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau nhờ vào tính bảo mật, minh bạch và phân
tán của nó. Dưới đây là một số ứng dụng tiêu biểu:
- Tiền mã hóa (Cryptocurrencies): Blockchain là nền tảng cho các loại tiền mã hóa như Bitcoin, Ethereum,
và nhiều altcoin khác. Nó cho phép giao dịch ngang hàng (peer-to-peer) mà không cần ngân hàng.
- Hợp đồng thông minh (Smart Contracts): Đây là các chương trình tự động thực thi khi các điều kiện được
đáp ứng, được lưu trữ trên Blockchain. Ví dụ: Trên Ethereum, hợp đồng thông minh có thể được dùng để
tự động chuyển tiền khi một giao dịch hoàn tất.
- Quản lý chuỗi cung ứng (Supply Chain Management): Blockchain giúp theo dõi nguồn gốc và hành trình
của hàng hóa một cách minh bạch. Ví dụ: Walmart sử dụng Blockchain để theo dõi thực phẩm, đảm bảo an toàn và chất lượng.
- Xác minh danh tính (Identity Verification): Blockchain có thể được dùng để lưu trữ và xác minh danh tính
kỹ thuật số một cách an toàn, giảm nguy cơ đánh cắp danh tính. lOMoAR cPSD| 46342576
- Y tế (Healthcare): Blockchain giúp lưu trữ hồ sơ y tế một cách bảo mật, cho phép bệnh nhân kiểm soát
dữ liệu của mình và chia sẻ với bác sĩ khi cần.
- Tài chính (Finance): Ngoài tiền mã hóa, Blockchain còn được dùng trong thanh toán quốc tế, quản lý tài
sản, và chống gian lận tài chính.
- Bầu cử (Voting): Blockchain có thể được dùng để tạo ra các hệ thống bầu cử minh bạch, không thể gian
lận, đảm bảo tính chính xác của kết quả.
- Quản lý dữ liệu (Data Management): Blockchain giúp lưu trữ dữ liệu một cách an toàn, không thể bị thay
đổi, phù hợp cho các lĩnh vực như giáo dục (lưu trữ bằng cấp) hoặc pháp lý (lưu trữ hợp đồng).